为了探讨凝结水对植物生长的作用, 该文研究了干旱处理下模拟凝结水对羊草(Leymus chinensis)和冰草(Agropyron cristatum)生理性状和叶片表面结构的影响.试验设计了干旱无凝结水、干旱每周发生3次和5次凝结水以及正常浇水不发生凝结水4个处理, 通过超声波加湿器模拟凝结水的发生, 研究凝结水对两种植物叶片相对含水量、水势、净光合速率、水分利用效率、生物量以及叶片表面结构等的影响.结果表明: 凝结水显著增加了干旱胁迫下两种植物的叶片相对含水量和水势(p <0.05); 凝结水显著提高了冰草的净光合速率、气孔导度与蒸腾速率(p < 0.05); 而羊草的气孔导度和蒸腾速率随凝结水的变化不明显.羊草和冰草的地上生物量和根系生物量随凝结水的发生有增加的趋势, 但是各处理间差异不显著.凝结水降低了羊草和冰草黄叶数与总叶数的比值, 这表明凝结水对干旱胁迫下植物叶片表面结构遭到的破损有一定的保护和修复作用.该研究证实羊草和冰草的叶片可以吸收凝结水, 并对其光合作用、水分生理以及生长具有正效应.

高寒沙区,水资源匮乏,吸湿凝结水是维持当地生态环境的重要非生物影响因子.采用自制微渗仪(直径10 cm,高度分别为3、4、6、11 cm)观测3类生物土壤结皮(苔藓结皮、藻类结皮、物理结皮)和流沙的吸湿凝结水量变化规律.结果表明:观测期间,除去大风和降雨天气外,吸湿凝结水每天都会产生;不同地表类型产生的吸湿凝结水量存在差异,生物土壤结皮生成的吸湿凝结水量显著大于流沙上产生的吸湿凝结水(P＜0.05),即生物土壤结皮有利于吸湿凝结水的生成;随着结皮的发育,吸湿凝结水量呈增加趋势,主要表现为:流沙＜物理结皮＜藻类结皮＜苔藓结皮;凝结现象自19:00开始,次日7:00结束;日出后,吸湿凝结水量迅速下降,持续时间为5h,其中苔藓结皮与流沙下降速率最快;吸湿凝结水主要集中在土壤表层5 cm内,达总凝结量的90％以上,且观测值变异系数小,可作为代表性土壤深度进行吸湿凝结水的相关研究;吸湿凝结水量与大气温湿度密切相关,与大气温度呈负相关关系,与大气湿度呈正相关关系;吸湿凝结水量受取样深度、地表类型、大气温湿度等多方面因素的影响.

凝结水是干旱半干旱生态系统重要的水分补给来源,对于维持生态系统功能具有重要意义.综述了干旱半干旱生态系统气象条件、地形环境和植被属性等因素对凝结水形成的影响,以及气候和环境变化对凝结水产量的影响机制.在此基础上,进一步从植被生长、生物土壤结皮、小型动物、微生物和地表水热平衡过程等方面,探讨了凝结水产量变化对干旱半干旱生态系统组成和过程的重要作用.最后对未来相关研究提出以下建议:(1)增加长时间序列的凝结水观测数据分析,(2)系统探讨凝结水对干旱半干旱区生态系统功能的综合影响,并(3)完善气候变化背景下凝结水与生态系统关系的相关研究.本文旨在对该领域的未来研究提出综述、建议和展望.

凝结水是半干旱地区生态系统重要的水源,已有研究表明,一些沙生植物可以通过叶片吸收凝结水以改善其水分状况.该研究以毛乌素沙地典型沙生灌木黑沙蒿(又称油蒿)(Artemisia ordosiea)和北沙柳(Salix psammophila)为研究对象,研究这两种植物的叶片是否具有吸收凝结水的能力,并探究叶片吸水的途径及运移的通道.分别将黑沙蒿与北沙柳失水和未失水离体枝条置入人工模拟加湿室中,使用高丰度氘水标记的凝结水进行浸润实验,比对浸润前后枝条质量、叶片水及茎水氢同位素丰度变化,确定黑沙蒿和北沙柳的叶片吸水能力;并将盆栽黑沙蒿和北沙柳整株置入人工模拟加湿室,使用荧光标记的凝结水进行浸润实验,比对浸润前后叶片、小枝荧光显像,确定黑沙蒿和北沙柳叶片吸收和运移凝结水的途径.结果 显示:(1)黑沙蒿和北沙柳未失水枝条在浸润前后质量无显著差异,黑沙蒿和北沙柳失水离体枝条在凝结水浸润后质量显著提高了2.04％和6.74％,叶片水氘丰度提高了170.10‰和104.09‰,茎水氘丰度提高了10.52‰和12.72‰;(2)荧光标记凝结水浸润后,荧光示踪剂分布在黑沙蒿和北沙柳叶片的角质层、气孔、海绵组织、栅栏组织和维管束中,黑沙蒿叶片的厚角组织中也发现了荧光示踪剂,两种灌木小枝的表皮、韧皮部、木质部和髓中均观察到荧光.以上结果表明,毛乌素沙地两种典型灌木叶片均具有吸收凝结水的能力,水分亏缺植株的吸水能力更强;两种灌木叶片通过气孔或角质层吸收凝结水,并通过叶肉运移至维管束乃至小枝.黑沙蒿与北沙柳叶片具有的吸水功能可能是其适应干旱期水分亏缺的重要水分利用策略.

干旱与半干旱地区,水分是限制树木生长的重要影响因子.由于降水稀缺且分配不均,叶片吸收水分是此地区树木吸收和利用小量级降水和凝结水的主要方式.北京山区处于易旱少雨的生态脆弱地带,森林植被经常遭受干旱胁迫,所以对该地区的森林系统而言,叶片直接吸收利用截留的降雨是干旱时期树木获得水分的重要途径.基于野外对比控制试验和室内盆栽模拟试验,选取北京山区的主要造林树种侧柏为研究对象,进行利用天然降雨与模拟降雨试验,研究降雨前后侧柏叶片吸水特征,探究侧柏在干旱环境下如何通过叶片吸水缓解干旱胁迫.结果 表明:当侧柏长期处于干旱胁迫状态时,叶片可以利用降雨,从中获益用来缓解树木的干旱胁迫状态;叶片的吸水能力与降雨强度呈正相关关系,与土壤含水率呈负相关关系;重度干旱下侧柏植株在降雨强度为15 mm/h时叶片吸水现象最明显,叶水势变化最大为(1.18±0.17) MPa,叶片含水率变化最大为(8.47±1.00) mg/cm2;当土壤水率高于20.8％时,基本不发生叶片吸水现象.试验结果说明在干旱地区叶片吸水是树木除根系吸水外的重要水分来源方式,并且对干旱地区有效利用短缺水资源,减轻植物水分亏缺具有重要意义.

采用新加坡半定量风险评估暴露指数法、《工作场所化学有害因素职业健康风险评估技术导则》(GBZ/T 298-2017)中的指数法和综合指数法对3家发电厂凝结水精处理工艺中11个接触氨与联氨岗位进行职业健康风险评估.共检测252份样本,各岗位取最大检测值作为评价指标.暴露指数法危害控制措施不充分或者接触时间相对较长的岗位接触氨与联氨的风险等级为4级,其余岗位均为3级;指数法和综合指数法接触氨与联氨岗位的风险等级均为3级.暴露指数法与指数法、综合指数法的一致性较差(加权K=0,P＜0.01),指数法和综合指数法的一致性极好(加权K=1.00,P＜0.01).提示在职业危害因素浓度不高的发电行业,指数法和综合指数法细化了评估因子并引入检测浓度,在一定程度上弥补暴露指数法过高估值的不足,评估结果更为客观、科学.