为了解油橄榄幼苗对低温胁迫的生理响应机制,探究油橄榄不同品种苗期的抗寒性,以甘肃陇南油橄榄适生区表现优良的油橄榄5个栽培品种(豆果、鄂植8号、佛奥、莱星、柯基)2年生扦插苗为试材,人工模拟低温胁迫,测定其光合指标、抗氧化酶、渗透调节物质、相对电导率和丙二醛含量.结果表明,低温胁迫显著影响5个供试油橄榄品种幼苗的光合作用,其净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均下降;低温胁迫下,5个供试油橄榄品种幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性较对照组呈上升趋势;可溶性糖和脯氨酸含量较对照组呈增加趋势;随胁迫温度降低,各品种叶片相对电导率呈上升趋势,丙二醛含量呈先降后升的趋势;结合主成分分析和隶属函数法综合得出5个供试油橄榄品种幼苗的抗寒性排序为莱星＞佛奥＞豆果＞柯基＞鄂植8号.低温胁迫影响油橄榄幼苗的光合特性,使其光合速率下降.胞间CO2浓度、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、可溶性糖、相对电导率和丙二醛在油橄榄幼苗耐寒过程中发挥主要作用.莱星和佛奥的抗寒性较强,可作为冷凉地区示范推广的耐寒参考品种.

随着"双碳"战略的推进,可再生清洁能源风能将迎来新的发展机遇.我国风能资源丰富,而荒漠、戈壁更是风能资源富集区,是风电产业发展的良好区域.文章立足甘肃河西走廊风电产业发展现状、问题及优势,探讨风电场建设对荒漠戈壁生态环境的影响,分析河西走廊荒漠戈壁风电产业发展前景,为促进河西走廊风电产业发展提供参考.

为研究并筛选适用于秦安黄土高原旱地苹果园保墒的穴贮肥水不同处理,从而为当地的黄土高原旱地苹果园保墒技术提供理论参考依据,设计了4 种穴贮肥水处理和秸秆覆盖处理,以清耕为对照.以黄土高原旱地苹果园为试材,研究秦安黄土高原旱地果园苹果树叶片光合及叶绿素荧光特性.结果表明,6 个不同处理的叶片净光合速率和气孔导度由早晨最高降至下午最低;没有出现"午休"现象,可能因为中午的温度没有达到 1 d中的最高温度而导致的;叶片胞间 CO2 浓度总体呈升高趋势,13:00-17:00 达到最高.各处理的光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)和最大荧光(Fm)的变化趋势一致;净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)存在极显著正相关关系(P＜0.01),与胞间CO2 浓度(Ci)存在极显著负相关关系;水分利用效率(WUE)与蒸腾速率(Tr)存在极显著负相关关系;有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)与Fv/Fm 存在极显著正相关(r=0.346);最大荧光(Fm)与初始荧光(Fo)、Fv′/Fm′、Fv/Fm 也呈极显著正相关关系,相关性因苹果树处理不同而达到显著或不显著水平.通过隶属函数法对 6 个处理的苹果树光合及叶绿素荧光特性进行综合评价,结果表明,在光合和叶绿素荧光特性方面,除A-2 和秸秆(C)处理外,其他 3 个处理的光合能力均高于对照.

以甘肃古浪振发光伏电场为例,对比分析了光伏电场内外气温、风速、太阳辐射等的差异及其变化特征。结果表明:（1）沙漠光伏可大量转化太阳辐射,有效调节沙漠地表热力平衡,消减沙尘暴发生的动力（即地表热力）;（2）河西走廊沙尘暴主要发生在春季,沙漠光伏对春季10 m高度降温作用较明显;（3）沙漠光伏主要是通过转换太阳辐射降低沙面气温和自身的沙障作用以及改善植物生长条件3种方式达到防沙治沙和消减沙尘暴的目的。

以甘肃古浪振发光伏电场为例,对比分析了光伏电场内外气温、风速、太阳辐射等的差异及其变化特征.结果 表明:①沙漠光伏可大量转化太阳辐射,有效调节沙漠地表热力平衡,消减沙尘暴发生的动力(即地表热力);②河西走廊沙尘暴主要发生在春季,沙漠光伏对春季10m高度降温作用较明显;③沙漠光伏主要是通过转换太阳辐射降低沙面气温和自身的沙障作用以及改善植物生长条件3种方式达到防沙治沙和消减沙尘暴的目的 .

为了阐明光伏板的防风固沙功能,在风沙环境风洞内模拟研究与主风向呈2种角度(β=45°、β=90°)的单排光伏板在4种不同风速条件(5m/s,8m/s,12m/s,16m/s)下的风速流场和防风效能,并采用在光伏板底部覆沙的方法研究其风蚀积量的变化过程和固沙功能.结果表明:1)两种角度的单排光伏板对来流风速均具有分流减速作用,当风经过光伏板时,在板上部区域形成气流加速区,下部有狭管效应,板面上方0～2H区域内有风影区产生,其它区域均对风速产生阻滞减速作用.2)各观测位点风速廓线表明,β=90°光伏板风速廓线分布较分散,曲线倾斜度大,β=45°光伏板风速廓线分布紧密,曲线倾斜度小,平均风速降低趋势β=45°相比β=90°光伏板更平缓,波动小.3)随水平距离的增加,β=45°光伏板防风效能变化呈倒"V"型单峰曲线变化,变化平缓,而β=90°光伏板防风效能呈倒"W"型双峰曲线变化,波动剧烈.4)两种光伏板在不同部位风蚀积特征有差异,在光伏板前部均有积沙,β=90°呈单峰态,而β=45°呈双峰曲线变化;在光伏板中部,均有掏蚀作用发生,而在光伏板后部,β=45°随水平距离的增加呈风蚀积交替变化,而β=90°以风蚀为主.光伏板中部区域是防沙治沙的重点区域.

探究覆膜栽培对土壤温度、水分和款冬花生长发育的影响.采用露地栽培、覆黑膜栽培和覆白膜栽培3种栽培方式,采集款冬花在不同生育阶段的主要形态特征和土壤温度、湿度数据.结果 表明,与露地栽培相比,覆膜栽培保水效果显著(P＜0.05);覆白膜栽培白天土壤温度最高,夜间保温效果弱于覆黑膜栽培,覆白膜栽培和覆黑膜栽培平均保温效果无显著差异;覆膜栽培能有效延长植株生长物候,有利于植株地上和地下生长量积累,是款冬花获得较高产量的重要因素,就单株产量看,覆白膜增产效果显著(P＜0.05),相较覆黑膜栽培增产16％,较露地栽培增产41％.说明在我国西北雨养旱作区推行覆膜栽培款冬花,可显著提高款冬花产量.

目的:探明款冬(Tussilago farfara L.)根系空间分布和生长发育规律,旨在为制定高产优质高效栽培技术提供参考依据.方法:从款冬种植后开始,每隔15 d顺次采挖5株,依次观测根系最大长度、根状茎最大长度和根幅,主茎高度、主茎最大粗度和株幅.利用标本瓶自制小根窗,贴壁栽种款冬种茎2-3条,待出苗后进行拍照,比较分析各时期根系的生长动态.幼苗期将玻璃隔板紧贴根系垂直埋设于田间,9月至11月,每月剖开玻璃隔板观测1次根系分布状况.结果:5月上旬至6月中旬为款冬根系的第1次快速生长期,8月中旬至9月中旬为款冬根系的第2次快速生长期.款冬根系的垂直分布集中在30 cm的耕层土壤内,水平分布集中在离主茎20 cm的范围内.结论:款冬根系1年有2次生长高峰期,其生长曲线总体呈"S"型,款冬种植株行距应控制在30～40 cm.

观测分析青土湖岸不同位置的风速,为定量评价人工湖形成对区域生态影响提供依据.应用风速梯度仪观测湖岸不同区域风速,分析水面形成的响应风速的大小程度.结果 表明:风在水面附近的风速廓线的变化率小于沙漠,200cm以下的风速变化差异显著,200cm处的风速变化差异不显著.风经过水面的背风面平均风速大于迎风面的.但当气温较高时,且风速大于5ms-1时,风速经过水面递减.风速的变化与空气温度变化相一致,随空气温度增加而增大.水面附近的空气动力粗糙度和风速的变化率均小于沙漠区,水面有改变空气动力粗糙度作用,影响风速变化.

为研究土耳其引进油橄榄品种对不同光强处理的叶绿素荧光特性响应,分析各油橄榄品种的光合特性及光响应规律,以Domat、Odemis、Yamalak sarisi、Memecik、Ayvalik、Cekiste、Gemlik共7个油橄榄品种自砧嫁接苗为研究对象,应用直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)、单指数方程(SEM)、双指数方程(DEM)和直角双曲线修正模型(MRH),拟合叶绿素荧光光响应曲线(RLCs),筛选出适合7个油橄榄品种的叶绿素荧光光响应模型;并利用筛选出的叶绿素荧光—光响应最优模型,分析各油橄榄品种的光合特性.结果显示:(1)5个模型拟合效果优劣顺序为:MRH>SEM>RH>NRH>DEM,MRH模型对各油橄榄品种的拟合结果与实测值更符合;(2)各油橄榄品种叶片电子传递速率(ETR)随光合有效辐射(PAR)的增强而上升;PSII实际光化学速率(PhiPS2)随有效辐射(PAR)增加而呈下降趋势;Memecik的ETR和PhiPS2显著高于其它品种,Cekiste与之相反;(3)Memecik光适应能力最强,Cekiste最弱.由此可得出结论:MRH是7个油橄榄品种RLCs的最佳拟合模型;Memecik具有较好的光合特性,Cekiste的光合特性较差.

田间调查栽培款冬(Tussilago farfara L.)各生长发育阶段主要形态特征,并制作石蜡切片显微镜下观察花序芽分化的进程.结果显示,款冬花芽分化具有分期分批、相对集中的特点,分化持续时间约120 d.在甘肃定西,款冬花于7月中旬开始营养生长进入盛叶期,7月下旬开始花芽进入形态分化期,8月中旬至9月中旬是花芽分化相对集中的时期,10月上旬至11月中旬花蕾增大迅速.通过综合农艺措施调控款冬花芽分化的最佳时期应在盛叶期,应在7月下旬开始加应强肥水管理,促进调控花芽分化数量和质量,提高款冬花产量和品质.

为了揭示沙漠光伏的热能转换及其传递效应,以甘肃古浪振发光伏电场为例,运用2018年5月-2019年10月的观测数据进行了分析.结果 表明:(1)沙漠光伏的能量传递过程表现为太阳辐射的减少导致光伏电场及其周围气温降低,进而影响光伏电场及其周围气压和风速、风向,古浪振发沙漠光伏年发电量20 947.66×104kW·h,转换的太阳辐射相当于每天可将2.35 km3的空气温度降低0.5℃.(2)当月平均气温高于11℃时,光伏转换的太阳辐射能小于由于光伏设施影响空气对流而滞留的热量;沙漠光伏电场对2m高度气温的影响主要在夏季,对10 m高度气温的影响主要在冬季.(3)光伏电场对上风2m高度气温的影响距离大于300m,对10m高度气温的影响距离小于300m;对上风向风速和风向的影响距离分别为大于1000m和小于1000m.(4)我国沙漠、戈壁面积广大,发展沙漠、戈壁光伏产业前景广阔.

Desert plants survive harsh environment using a variety of drought-resistant structural modifications and physio-ecological systems. Rolled-leaf plants roll up their leaves during periods of drought, making it difficult to distinguish between the external structures of various types of plants, it is therefore necessary to carry out spectral characteristics analysis for species identification of these rolled-leaf plants. Based on hyper-spectral data measured in the field, we analyzed the spectral characteristics of seven types of typical temperate zone rolled-leaf desert plants in the Hexi Corridor, China using a variety of mathematical transformation methods. The results show that: (1) during the vigorous growth period in July and August, the locations of the red valleys, green peaks, and three-edge parameters, namely, the red edge, the blue edge, and the yellow edge of well-developed rolled-leaf desert plants are essentially consistent with those of the majority of terrestrial vegetation types; (2) the absorption regions of liquid water, i.e., 1400–1500 and 1600–1700 nm, are the optimal bands for distinguishing various types of rolled-leaf desert plants; (3) in the leaf reflectance regions of 700–1250 nm, which is controlled by cellular structure, it is difficult to select the characteristic bands for differentiation rolled-leaf desert vegetation; and (4) after processing the spectral reflectance curves using a first-order differential, the envelope removal method, and the normalized differential ratio, we identify the other characteristic bands and parameters that can be used for identifying various types of temperate zone rolled-leaf desert plants, i.e., the 510–560, 650–700 and 1330–1380 nm regions, and the red edge amplitude. In general, the mathematical transformation methods in the study are effective tools to capture useful spectral information for species identification of rolled-leaf plants in the Hexi Corridor.

绿洲是干旱区脆弱生态体系中由人类活动与自然因素综合作用形成的、能够为人类生存与发展提供物源基础和生态服务功能的重要地理单元,其动态变化能够反映区域内生态、经济以及社会的演替方向.以第四次和第五次全国荒漠化和沙化监测数据为基础,结合同期气象与人类活动数据,应用转移矩阵与灰色关联度分析法,分析了河西走廊绿洲土地利用类型的转移规律和环境因素对绿洲动态变化的影响程度.结果表明:(1)研究时段内,河西走廊绿洲内部土地利用类型动态转移明显,相互间转化剧烈的地类包括耕地、居民工矿交通用地、有林地、灌木林地和草地;(2)河西走廊5个地级行政区绿洲面积均呈增加趋势,增加幅度最大的为嘉峪关市(51.97％),最小的为武威市(3.68％);(3)驱动河西走廊5个地级行政区绿洲面积动态变化的主导因子与农耕产业关系密切,预示河西走廊水资源利用与农业生产效率仍需提高.

甘肃款冬产业发展中存在主栽品种单一,抗旱抗病性弱,缺乏优质高效栽培技术等突出问题.开展款冬种质资源收集与评价,筛选培育抗逆性强的款冬优质品种,并建立以花芽分化综合调控为核心的优质栽培技术体系,可有效促进款冬产业提质增效,帮助农民脱贫致富.

青海云杉是我国沙区通过种子育苗引种成功的物种。通过对不同储藏时间青海云杉和沙地云杉种子生活力测定、种子萌发对温度、光照、水盐胁迫以及幼苗生长对水盐胁迫和沙埋的响应实验,比较两种种子萌发和幼苗生长对环境因子适应性,为沙地云杉在我国沙区广泛引种提供参考。结果表明:1)在2年的储藏过程中,沙地云杉和青海云杉种子生活力分别由79%和72%下降了19%和5%; 2)沙地云杉和青海云杉种子适宜萌发温度分别为15—30℃和10—30℃,最适萌发温度分别为25℃（72%）和25/15℃（69%）,除10℃和10/30℃外,两种种子萌发率在各温度下没有显著差异; 3)沙地云杉种子萌发光照条件为14 h光照/8 h黑暗交替（67%）,青海云杉为24 h光照（61%）或24 h黑暗（61%）; 4)水势在-2.7—0 MPa时,2种云杉的IGR（初始萌发率）、RGR（恢复萌发率）、ISL（初始幼苗长度）和RSL（恢复幼苗长度）均没有显著差异; 5) NaCl浓度在200 mmol/L和250 mmol/L,青海云杉种子IGR显著大于沙地云杉,NaCl浓度在0—450 mmol/L,青海云杉和沙地云杉种子RGR没有显著差异,当NaCl浓度为50 mmol/L和100 mmol/L,青海云杉ISL显著大于沙地云杉; 6)在0.5—2.0 cm沙埋深度时,青海云杉出苗率显著高于沙地云杉,沙地云杉最适沙埋深度0.5 cm,青海云杉为0.5—1.5 cm。因此,青海云杉种子萌发和幼苗生长比沙地云杉有更强的环境适应性,但只要采取合理的播种时间、播种深度和水分管理等措施,沙地云杉会和青海云杉一样在我国沙区大面积引种育苗。

[目的]探索中国特有植物沙地云杉濒危的原因,为制定沙地云杉天然林保护措施提供理论依据.[方法]通过栖息地不同储藏时间种子质量测定,研究种子萌发对温度、光照和沙埋的响应以及种子萌发和幼苗生长对盐分胁迫耐受性.[结果]①种子成熟时生活力仅为79％,其中12％的种子遭受了冻害,其余67％种子不同程度遭受了虫害和病害,且种子生活力随着栖息地埋藏每年以9.5％速度下降.②种子在大于10℃温度范围内萌发率均大于40％,且在黑暗/光照交替下萌发速度大于其他光照条件,而沙地云杉出苗最适沙埋深度为0.5 cm,满足种子萌发温度和光照条件,这增加了在栖息地大量种子萌发后死亡的危险.③种子萌发和幼苗生长随着盐分胁迫浓度增加显著降低,当盐分浓度0～100 mmol/L时,种子初始萌发率(RIG)由69％降到49％,恢复萌发率(RGR)由0增加到6％,初始幼苗长度(LIS)由7.12 cm降到1.16 cm,恢复幼苗长度(LRS)仅由0 cm增加到0.03 cm,当盐分浓度大于100 mmol/L时,种子萌发和幼苗生长受到严重抑制(RIG＜49％,LIs＜1.16 cm)且恢复能力极差(RGR＜10％,LRG＜1 cm),但土壤含盐量大于100 mmol/L的沙地在沙地云杉的栖息地很容易找到.④出苗率随着沙埋深度增加显著降低.在0.5cm时出苗率69％,在2 cm时降为8.50％,在沙地云杉栖息地沙埋厚度很容易超过2 cm,因此,出苗率小于8.5％.而小于8.5％幼苗出土后还要反复遭受虫害、病害、冻害、水盐胁迫和种间竞争等影响.[结论]栖息地自然土壤种子库中沙地云杉种子病虫害严重,生活力低和幼苗存活率低以及环境恶劣是导致沙地云杉濒危主要原因.

近些年来,我国光伏产业发展迅猛.甘肃河西走廊是我国主要沙漠化地区之一,也是光伏产业集中区.以甘肃河西走廊为研究区,调查分析了沙漠、戈壁光伏电场的固沙功能和促进植物生长作用,以及光伏电场的风蚀、积沙状况,结果表明:①沙漠、戈壁光伏电场不仅具有转化太阳能的功能,还具有阻沙固沙,消减沙尘暴和风沙流发生发展动力的生态功能,光伏电场的防风固沙作用包括光伏板自身的沙障作用和光伏板集的雨水及清洗水集中下渗促进植物生长的作用;②戈壁和沙漠—戈壁过渡带光伏电场内植被盖度显著大于光伏电场外围,沙漠光伏电场内光伏板行间平均积沙厚度15.8 cm;③河西走廊沙漠、戈壁光伏电场占地面积为13 137 hm2,初步折算,其阻固流沙功能相当于5倍以上相同面积的固沙林和5～9倍相同面积的沙障.因此,沙漠、戈壁光伏产业可望成为继造林治沙、沙障压沙之后的另一条防沙治沙新途径.

[目的]探明新月形沙丘的动态变化及其与气象因子之间的相互关系,为防沙治沙提供理论依据.[方法]在河西绿洲边缘选取了7个典型的样点,用Goolge Earth对各个样点沙丘的形态参数进行测量,并将所得数据与气象要素之间进行相关性分析.[结果]受风速、大风日数等因子的影响,民勤地区沙丘移动最快,移动速度为6.2m/a,受主风向等因子的影响,敦煌地区沙丘移动最慢,移动速度为0.8m/a;受不同气象要素的影响,与2006年相比,河西大多数地区的沙丘迎风坡水平长增加,背风坡水平长减小;影响沙丘动态变化的3个主因子为年降水量、年平均风速、年大风日数,其中年降水量在气象因子中的贡献率最大.[结论]气象因子对沙丘动态变化的影响既有正向作用,也有逆向作用.