林农复合生态系统物质循环的研究 Ⅰ.农田林网杨树生物量的研究

本文研究了农田林网杨树的生物量、生产力和产量结构,建立了毛白杨和大官杨的相对生长关系。结果表明,林木生物量为26.09t/ha,净生物生产力为2.609t/ha·a,净增产值为109.38元/ha·a。林木在林带中所处的位置不同,其产量结构变化很大。依据W=aD~b拟合的两种杨树的相对生长方程相关程度好,精度高,可以用来估测当前以杨树为主的农田林网林木生物量。     

林农复合生态系统物质循环的研究 Ⅱ.农田林网生态系统凋落物的研究

本文根据大量的野外观测资料,分析了农田林网生态系统凋落物的归还和分解过程。结果表明,该毛白杨林网系统年凋落物量达0.5545t/ha,其归还率为35.72％。在土壤内枯叶的失重率随着放置时间的增加而增加,180天时为30.46％,360天时为54.71％,540天时为75.16％,其年平均腐解率为0.86。在枯叶的分解过程中,营养元素丧失的排序为N>P>K>Mg>Mn>Ca。     

四川省草地气候生产潜力的初步研究

作者计算分析了四川草地在不同情况的净初级生产力及其太阳能利用率。结果表明,全省加权平均的净初级光能潜力(Y_p)=75.88t/(ha·a);净初级光温潜力(Y_(pt))=44.14t/(ha.a);净初级气候潜力(Y_(ptw))=40.26t/(ha.a);现阶段天然草地的净初级生产力(Y_(an))和人工草地的生产力(Y_(as))分别为11.26t/(ha.a)和25.15t/(ha.a)。相应于Y_p、Y_(pt)、Y_(ptw)、Y_(an)和Y_(as)的光合有效辐射(PAR)利用率分别为4.92％、2.86％、2.61％、0.71％和1.58％。     

水稻生长动态控制模型的研究

本文把水稻生产过程看作一个跟踪控制系统,将其分为苗期、分蘖前期、分蘖后期、孕穗期和产量形成期五个阶段。通过田间试验,研究了五个控制因素(基肥、基本苗、蘖肥、穗肥和粒肥)和两个生态干扰因素(光照和温度)对各阶段群体性状(叶色、株高、茎蘖数)的影响,建立了13个回归模型。采用动态规划方法针对不同生态条件,分别以纯收入与产量为指标函数,进行了农艺策略的优化。结果表明,水稻叶色、株高、茎蘖数可作为反映水稻群体素质的动态指标,以阶段性水稻生长回归模型为基础的动态规划模型具有跟踪控制特性,用于水稻生产的农艺策略优化效果较好。模型给出了盐粳二号(中粳)在一般生态条件下可采用的最佳农艺策略:基肥62kg/ha,基本苗188×10~4/ha,分蘖肥92kg/ha,穗肥60kg/ha,粒肥45kg/ha,可获产量8042kg/ha,纯收入3562元/ha。     

气候变化对河西走廊主要农作物的影响

利用1991—2014年甘肃省河西走廊5市的气温、降水数据及农作物物候期和产量资料,运用线性趋势估计法、5 a滑动平移法、灰色关联度分析法和皮尔逊相关系数法分析了河西走廊24年来的气候变化特征、农作物物候和产量的变化特征及二者之间的联系。结果表明:(1)河西走廊近24年来春季变暖变干,气温气候倾向率为0.69℃/10 a、降水为6.63 mm/10a,夏秋季节变暖变湿,气温气候倾向率为0.49℃/10 a、降水为16.83 mm/10 a,全年表现为显著变暖,降水量增加,气温气候倾向率为0.43℃/10 a、降水为59.28 mm/10 a;(2)春小麦播种期呈略微提前趋势,玉米播种期呈推后趋势,春小麦和玉米的出苗期、生长季呈缩短趋势,成熟期呈提前趋势。春小麦和玉米播种期、出苗期、成熟期、生长季与气温呈负相关,播种期与降水量呈二次曲线关系,出苗期与降水量呈负相关,成熟期、生长季与降水量呈正相关;(3)河西走廊年小麦产量总体呈显著下降趋势,嘉峪关、金昌、武威、张掖和酒泉每10年分别减少0.5×10~4 t、0.24×10~4 t、10.94×10~4 t、10.72×10~4 t和13.85×10~4 t;年玉米产量酒泉呈略微减少趋势,每10年减少0.89×10~4 t,嘉峪关、金昌、武威和张掖总体呈增加趋势,每10年分别增加0.11×10~4 t、5.22×10~4 t、24.74×10~4 t和17.27×10~4 t;河西走廊的小麦相对气象产量正负变化比较频繁,玉米相对气象产量负值变化比较明显;嘉峪关、张掖、武威小麦产量和酒泉、金昌玉米产量受气温影响略大,关联系数分别为0.694 8、0.724 6、0.748 6和0.734 4、0.683 6,酒泉、金昌小麦产量和嘉峪关、张掖、武威玉米产量受降水量影响较大,关联系数分别为0.784 9、0.739 1和0.653 7、0.645 2、0.734 6;(4)社会经济因素对农作物的影响逐渐变大,国家政策的大力实施、农业科学技术的发展和推广以及河西走廊人民的种植意愿对农作物产生了很大的影响。该研究对农业应对气候变化,合理利用气候资源,推广生长季较短的新品种作物,提高农作物的生产潜力具有较大的意义。     

杨树人工林生态系统凋落物生物量及其分解特征

凋落物是森林土壤有机质的主要来源,是森林生态系统物质循环和能量流动的重要载体。而凋落物分解是森林生态系统养分生物地球化学循环的重要过程,是土壤有效养分供应能力的决定因素之一,与森林生产力及可持续生长密切相关。通过研究杨树人工林凋落物生物量及其分解过程,掌握其养分数量及其释放规律,为人工林可持续经营提供重要依据。采用凋落物收集网法和凋落物分解袋法,对长江中下游地区南京市浦口区13年生的杨树(Populus deltoides Bartr.cv."Lux"I-69/55)人工林生态系统凋落物生物量以及不同类型凋落物的分解特征进行了系统研究,结果表明:杨树人工林凋落物生物量约为5t·hm~(-2)·a~(-1),叶片是凋落物的主要成分,占凋落物总量的70%左右;通过Olson指数模型拟合得出的各凋落物的半分解时间及95%分解时间均表现为杨树枯枝杨树枯叶混合凋落物枯死的林下植被杨树根系。2年连续分解试验表明,凋落物中的N整体上呈先富集后释放的模式,P整体上呈持续富集的模式,K呈早期释放模式,而Ca和Mg的释放模式比较复杂。分解2年后,杨树地上部分凋落物(枯叶和枯枝)养分总释放量(N、P、K、Ca和Mg的总和)为86.1 kg·hm~(-2),养分回归率约为60%;林下植被凋落物养分总释放量为92.3 kg·hm~(-2),养分回归率达75%以上,表明林下植被凋落物是杨树人工林生态系统养分归还的重要组成部分。     

采伐迹地青()和云杉两种人工群落生长规律的初步研究

研究了采伐迹地32a生的青(x)(Picea wilsonii)和29 a生的云杉(Picea asperata)两种人工群落平均木地径(Db/cm)、胸径(DBH/cm)、树高(h/m)、生物量(Vind/m3)以及群落的生物量(V/m3hm-2)生长过程,探讨了两群落的生物量和两种群个体数分布规律.主要结果为:①云杉的平均带皮地径(Dbb/cm)、带皮胸径(DBHb/cm)、平均h和Vind分别为16.3、12.9、9.14、0.05908,而青的则分别为8.1、5.2、5.65、0.00571.②云杉和青群落的V/m3.hm-2分别是155.09和23.55.③云杉Db、DBH、h、和Vind生长高峰期分别在树龄10～16 a、14～18 a、20～24 a和20 a;而青(x)的上述值生长高峰期则分别在树龄24 a、18～22 a、20～24 a和32 a.④按胸径级分布,云杉和青(x)群落中胸径＜13 cm的个体的V分别占各群落总生物量(Vt)的25.51%和100%;其个体数分别占各群落总个体数的58.74%和100%.⑤按生长级分布,云杉和青群落的I、II级木的V分别占各群落Vt的90%和57.64%;其个体数分别占各群落总个体数的63.7%和22.08%.     

不同施肥处理的养分利用率及甘蔗效益研究

在广西坡耕地赤红壤下,研究不同施肥处理对养分利用效率、甘蔗生长、单茎重、生物产量、蔗茎产量、锤度及经济效益的影响,寻求低成本、高经济效益和养分利用率的施肥模式.设5个处理,(1)不施肥的甘蔗对照(CK),(2)甘蔗常规施肥(SF),(3)80%的甘蔗常规施肥量(SF80%),(4)60%的甘蔗常规施肥量(SF60%),(5)甘蔗常规施肥+农家肥(SF+N).(SF+N)处理的甘蔗茎粗、株高、地上部干物质含量、生物产量、甘蔗产量、锤度、经济效益均最高,分别为33.93 mm、368.6 cm、82.78%、149.92 t/ha、139.58 t/ha、18.83BX、69 792.45元/hm2,与其它各处理相比,差异均达极显著水平;与SF处理相比,SF60%处理提高了N、P利用率,分别提高了4.87%、1.63%;与SF处理相比,(SF+N)处理提高P利用率42.04%,SF80%处理提高K利用率4.12%.(SF+N)处理的甘蔗产量和经济效益均最高.甘蔗K利用率最高的是SF80%处理,甘蔗N利用率最高的是SF60%处理.因此,在广西较肥沃的坡耕地上种植甘蔗,可以适当的减少化肥施用量,配施农家肥可以提高产量和经济效益,也能提高养分利用率.     

退化草原碱蓬土壤微生物生物量的季节动态模型

研究了东北退化草原土壤微生物生物量的季节变化，生态因子的季节变化以及生态因子对土壤微生物生物量的综合作用规律，微生物生物量W和呼吸速率W1的季节动态呈单峰上凸式曲线变化，8月份的有明显的高峰值出现，其值为：w/mg g^-1=4.9,w1/mg g^-1d^-1=28.1，同时利用IRM模型研究了生态因子对土壤微生物生物量变化的综合作用规律；Mt △Mto[1 （0.21rn-w1)△t]，生态因子对土壤微生物生长的综合作用指数rn在整个生长季节的变化范围为：0.0273-0.7264，其中7-8月份rn较大，对微生物生长的限制作用较小，微生物生长较快，5月、6月、9月和10月rn较小，对微生物生长的限制作用较大，微生物生长较慢。     

主养鲢鳙非鲫高产池塘的能量转换效率

本文研究了主养鲢鳙非鲫高产池塘的能量输入输出转换效率与鱼池条件、鲢鳙非鲫产量、饲料肥料结构、产量水平等的关系。还与其它养殖结构类型的能量转换效率进行对比分析得出:主养鲢鳙非鲫养殖结构类型的能量转换效率较高,可达15.93％;其最佳效益产量水平也较高,为13.54—14.53t/ha·a;能量成本最低,仅30.12—45.32GJ/t鱼。     

攀援角度对五爪金龙形态、生物量分配及相对生长速率的影响

对不同攀援角度五爪金龙的形态、生物量分配及生长特性等参数进行了分析.结果表明:随攀援角度的增加,五爪金龙主茎长度增加、总叶面积减少;其根生物量比(RMR)增加,叶生物量比(LMR)下降,茎生物量比(SMR)变化不明显.其中,0°攀援生长五爪金龙的叶生物量比是根生物量比的4.625倍;90°攀援生长五爪金龙的根、茎和叶的生物量分配差异最小,在0.318~0.363 g·g-1之间.攀援生长五爪金龙(30°~90°)的相对生长速率随攀援角度的增加而增大.对比0°和90°,30°和60°攀援生长五爪金龙的形态、生物量分配和生长参数均表现出较高的可塑性,对不同倾角支持物的适应能力很强.0°和90°攀援生长五爪金龙的叶面积指数(LAI)、相对生长速率(RGR)和净同化速率(NAR)均高于30°和60°.攀援角度对五爪金龙的形态、生物量分配及相对生长速率存在不同程度的影响,较高相对生长速率的五爪金龙具有较强的种间竞争能力和入侵性.     

木荷地上部分生物量分布特征与生产力

对中亚热带木荷-马尾松群落中木荷种群地上部分的生物量和生产力进行了研究.在木荷地上部分的生物量中,树干生物量是群落总生物量的决定性组分,所占比重为66.06%～84.79%(干重),且随着林木径级的增大呈"中间大两头小"变化.木荷种群株数和生物量的径级分布曲线均为单峰型,且基本均呈正态分布,种群81.10%的生物量集中在11＜DBH≤27 cm径级,反映出木荷具有很好的速生特性.木荷种群地上部分平均现存生物量为209.59 t hm-2,年平均生产力为14.729 t hm-2 a-1,符合Whittaker、Rodin等估算的地球上及亚热带半干旱半湿润地区植物生产力估测值,虽然木荷-马尾松林造林时间不长,其生产力已较为可观,并具有相当的潜力.图2表3参21     

不同光质对衣藻（Chlamydomonas sp.212）生长及油脂积累的影响

研究白光、红光、蓝光、红蓝光(1:3)、红蓝光(1:2)、红蓝光(1:1)、红蓝光(2:1)和红蓝光(3:1)8种光质在100μmol m-2 s-1的光照强度下对Chlamydomonas sp. 212生长特性及油脂积累的影响.在不同光质条件下进行Chlamydomonas sp. 212的培养,对其生物量、光合色素含量、碳水化合物含量、蛋白质含量、油脂积累量及脂肪酸组成等指标进行测量与综合分析.结果发现,蓝光下Chlamydomonas sp. 212的生物量达到最大(0.335 1 g/L),红光下其生物量最小.蓝光下Chlamydomonas sp. 212的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量均为最高,分别为12.26、6.34和5.94 mg/L;红光下叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量均较低.Chlamydomonas sp. 212在红光下碳水化合物的含量最高(27.54%),蛋白质的含量最低(23.68%);蓝光下碳水化合物的含量最低(19.12%),蛋白质的含量为31.46%;红蓝光下碳水化合物和蛋白质的含量低于白光. Chlamydomonas sp. 212在蓝光下油脂含量为29.86%,产量为100.06mg/L;红光下油脂含量为27.52%,油脂产量最低;而红蓝光下油脂的积累量明显升高,红蓝光(1:2)下油脂含量最高35.25%,红蓝光(1:3)下油脂产量最高(109.23 mg/L).不同光质对Chlamydomonas sp. 212脂肪酸组成的影响不显著,C16和C18脂肪酸的相对含量达到93%以上,饱和脂肪酸约占47%,不饱和脂肪酸约占53%.本研究表明蓝光有利于Chlamydomonas sp. 212的生长,红光不利于其生长;蓝光有利于油脂的积累,红蓝光下油脂的积累显著升高,且蓝光占比越高,越有利于油脂的积累,红蓝光(1:3)下油脂的积累量最高;结果可为不同光质在微藻生产生物柴油中的应用提供理论依据.(图6表1参32)     

三种除草剂对杨树幼苗生长效应的影响分析

盖草能、骠马、莠去津是当下林业生产中最常用的除草剂,试验对杨树苗分别喷洒三个不同浓度三种除草剂,试验过程中调查不同时期杨树苗的苗高值和地径增长量,并对数据进行了统计分析,使研究具有了科学依据,通过分析总结出不同浓度的除草剂对杨树苗生长影响不同;并确定了各除草剂的施用浓度,旨在为杨树育苗中的化学除草提供较为可靠的理论依据.试验结果表明:3.2 ml/L浓度时盖草能对杨树幼苗生长有抑制作用,浓度应控制在2 ml/L以下;骠马对杨树幼苗的影响很小,浓度在4 ml/L下使用还会促进杨树幼苗的生长;莠去津即使浓度在1 g/L时仍会对杨树幼苗产生极强的抑制作用,在杨树幼苗时期除草不建议使用.     

滨海沙地木麻黄人工林细根生物量及其动态研究

2005年1月到11月对福建省惠安县赤湖林场不同林龄木麻黄人工林细根的生物量及其动态特征进行了研究.结果表明,24a生木麻黄林细根生物量分别占其地下部分生物量和林分总生物量的53.1%和3.8%;活细根的生物量随林龄的增大而逐渐增加,至30a林龄时达到最大值12.373thm-2,而后逐渐下降,死细根的生物量则呈现一直增大的趋势,木麻黄人工林细根的生物量与林分地上部分的生长具有显著的相关关系;细根生物量具有明显的季节动态,各林龄无论活细根还是死细根都表现为双峰型,3a生和18a生的活细根出现在1月和7月,而12a生出现在3月和7月,对于死细根,12a生和18a生的两个峰值出现在3月和7月,5a生则出现在7月和11月.各林龄木麻黄防护林活、死细根密度垂直分布呈单峰型,最大值出现在表层的0~10cm土层中,后随土层厚度增加逐渐减少,其中5a林龄细根生物量随土层深度增加而减少表现最为明显.在0~10cm土层中的活、死细根生物量分别占全部活细根生物量的51.9%和死细根生物量的53.3%,活细根生物量的84.6%和死细根生物量的82.8%分布在0~30cm的土层中.以后随着林龄的增加,表层土壤中细根生物量的比重降低而深层的比重增加.图3表2参31     

重金属镉超富集浮萍品种筛选及其对水体中镉的去除效果北大核心CSCD

为筛选出能高效去除水体重金属镉,并能快速积累生物量的浮萍品种,对实验室保存的12个能耐受30 mg/L镉浓度的浮萍品种在0.5 mg/L和10 mg/L的镉浓度下进行复筛,获得最优品种少根紫萍(Landoltia punctata)ZH0049,并研究其在不同镉浓度胁迫下的生长状况和镉富集能力,同时分析其叶绿素含量变化与镉胁迫浓度的关系.结果显示:ZH0049在0-0.5 mg/L的镉浓度范围内能正常生长,干物质积累率最高可达到6.44 g m-2 d-1.在0-3 mg/L的镉浓度范围内,ZH0049对镉的吸收率、去除率以及富集系数在0.5 mg/L时出现波谷,而在3 mg/L时达到最高,分别为66.74%、72.43%和770.叶绿素相对含量实验结果显示,当镉浓度大于0.5 mg/L,浮萍生长受到抑制,叶绿素a、b含量开始下降,相对于初始值最高下降了61.79%和32.08%.当镉浓度从0.5 mg/L至3 mg/L,叶绿素相对含量(Chl a/Chl b)相对于初始值分别下降了3.49%、7.28%、19.32%、31.33%和42.59%,表明叶绿素a降幅大于叶绿素b.综上,ZH0049能将水体中的镉富集在体内的同时,保持较高的干物质积累量,从而达到较好的重金属去除效果,为水体中镉的去除建立了一种新途径.     

单种和多种群落湿地对污水的净化效果和植物生长生物量研究

对单种和多种植物人工湿地对污水的净化效果和植物生长生物量进行了研究.结果表明,两种湿地对有机物CODcr的净化效果差异不明显,但多种群落湿地对TP的净化效果优于单种群落湿地,而单种群落湿地对TN的净化效果又强于多种群落湿地.风车草在单种群落里生长旺盛,而在多种群落里生长稍差,单种群落的群落覆盖度明显高于多种群落的群落覆盖度;单种群落地上部分生物量为2395.6g/m2,比多种群落的地上部分生物量多1倍强,而多种群落的地下部分生物量为688.0g/m2,比单种群落的地下部分生物量多80%强;植物根系主要分布在0～5cm表层,该层根系生物量占根系总生物量的60%强.图1表2参12     

不同林分密度对尾巨桉生物产量及生产力的影响研究

对湘南低山丘岗区密度为600、900和1200株·hm-2的6年生尾巨桉丰产示范林进行了生物量及生产力的测定分析.结果表明:单株生物量随密度的增加而明显减小,低密度林分是高密度林分的4.36倍;林分生物量随密度的增加而减小,低密度林分比高密度林分高出48.26t·hm-2.年均净生物量分别达到14.86,11.42,6.82t·hm-2·a-1.林分各组分的生物量随密度的增大而减小,并出现W干>W根>W枝的规律.林分结构以低密度林分合理,叶面积指数最高,干材生物量达60%以上.在湘南低山丘岗区发展潜力大,可作为短周期纸浆材林培育首选树种.     

徐家河水库鲂的生长与繁殖力研究

对采集自湖北省徐家河水库的152尾鲂的生长与繁殖力进行了研究.结果表明,鲂的体长和体重生长方程分别为Lt=458.35[1-e-0.1802(t+0.1729)]和Wt=2197.30[1-e-0.1801(t+0.2889)]3.0057,体重生长拐点年龄为5.9龄.体长在233～370mm、体重在320～1200g的个体,绝对繁殖力(F)为49298.4～254971.7粒(egg),相对体长繁殖力(FL)和相对体重繁殖力(FW)分别为195.6～720.1egg/mm、162.3～479.6egg/g.此外,对体长、体重等9个生物学指标与3个繁殖力进行了回归分析,并运用主成分分析对各生物学指标进行了归类分析,从而得出生物学指标对个体繁殖力大小的正确反映,主要是通过影响个体生长和性腺发育来实现的结论.基于徐家河水库的鲂资源面临衰退的趋势,提出了资源保护与合理利用建议.     

网围养殖对骆马湖水体富营养化的影响

对骆马湖1998年度湖体内围养殖入湖营养盐的研究结果表明，入湖氮、磷量分别为339和57t，分别占湖体滞留氮、磷总量的27％和33％，说明网围养殖对湖体水质有一定影响。另外，从近10a湖区网围养殖面积和产量变化状况分析，1995年以来围网养殖面积趋于稳定，因此网围养殖对湖体水质富营养化的影响也趋于稳定。