黔北优势植物对槽谷型喀斯特生境的适应策略:基于功能性状与生态化学计量相关联的证据

以黔北槽谷型喀斯特地区三种优势植物化香(Platycarya strobilacea)、马尾松(Pinus massoniana)和烟管荚蒾(Viburnum utile)为研究对象,测定其叶片、枝条和根系的功能性状与C、N、P、Ca、Mg元素含量,分析植物不同器官间功能性状和生态化学计量学的特征与关联,探讨优势物种对槽谷喀斯特环境的适应策略。结果表明:(1)叶片干物质含量在物种间无显著差异,比叶面积、枝干物质含量、枝密度、粗根密度和中根密度在种间差异显著,比叶面积种间变异最大(32. 13%),而叶干物质含量种间变异最小(12. 76%)。(2)比叶面积与叶干物质含量、粗根和中根密度呈显著负相关,叶干物质含量、枝干物质含量、枝密度、粗根密度和中根密度两两正相关。(3)植物C含量在叶片、枝条和根系中的分配较为均匀,N、P、Mg含量均表现为叶片枝条根系,C/N、C/P表现为根系枝条叶片;叶片N/P范围为10. 89～27. 39,平均值为17. 75。(4)在相应器官内,N与P元素和N/P显著正相关,C与Ca、Mg元素显著负相关,Ca与Mg显著正相关,叶片Ca与叶片P显著负相关。(5)比叶面积与叶片N、P、Mg含量显著正相关,与叶片C含量显著负相关;粗根和中根组织密度与根Ca含量极显著正相关。这说明黔北槽谷喀斯特地区的优势植物在功能性状上产生分化,减少生态位重叠,以降低资源竞争。为适应干旱贫瘠环境,植物一方面形成低比叶面积、高干物质含量和高组织密度的功能性状组合,另一方面改变器官间的元素分配,增加枝条和根系的投资。     

北京市城乡结合部17种常用绿化植物固碳释氧功能研究

固碳释氧是植物的一项重要生态服务功能。以北京市朝阳区城乡结合部17种常用绿化植物为研究对象,采用美国Li-6400便携式光合测定仪和Li-2000冠层分析仪测定植物的光合速率和叶面积指数,通过聚类分析将其固碳释氧能力分级,并对植物固碳释氧效益进行了系统的定量研究。结果表明,17种常用绿化植物的光合速率曲线多呈单峰或双峰趋势,单位叶面积固碳量为2.92~13.81 g(m2·d),释氧量为2.12~10.05 g(m2·d);单位土地面积固碳量为11.00~92.71 g(m2·d),释氧量为8.00~67.42 g(m2·d)。单位叶面积固碳释氧能力聚类分析表明,乔木(9种)分为两级,灌木(5种)分为两级,草本植物(3种)分为两级;单位土地面积固碳释氧能力分析表明,乔木(9种)分为两级,灌木(5种)分为三级,草本植物(3种)分为两级。因此,提高城乡结合部林草植被系统的固碳释氧效益,除选择固碳释氧能力较强的植物外,还应综合考虑拟选植物的结构配置。     

城市绿化带樟树叶片PAHs富集特征及来源分析

该研究于冬夏2季分别采集合肥、芜湖、池州3市5个功能区(商业区、绿地区、住宅区、工业区、交通区)典型绿化植物樟树叶片样品,运用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测定样品中16种多环芳烃(PAHs)含量,使用正定矩阵因子分析模型(PMF)对3市樟树叶片中PAHs进行来源解析,并测定樟树叶片的比叶面积、叶蜡、叶脂含量,用以探究叶片特征与PAHs含量的关系。结果表明:3市樟树叶片中16种PAHs含量为芜湖合肥池州;2～4个苯环的PAHs占比大于5～6环PAHs;季节变化上,3市均表现出冬季高于夏季的规律;各功能区之间PAHs含量表现为商业区和交通区高于其他功能区,而单体PAH占比在各功能区表现出一致性。冬夏2季3市樟树叶片中PAHs主要来源于交通排放,煤和生物质燃烧次之,石油挥发较少。PAHs含量与叶蜡含量呈正相关,与比叶面积呈一定的负相关,叶蜡含量和比叶面积是影响PAHs在叶片中富集的重要的叶片特征因素。     

大气环境容量系数A值频率曲线拟合及其应用

在用A值法确定大气环境容量的方法研究中,给出了大气环境容量系数的理论定义、特性及其累积频率曲线的PIII型拟合,同时证明该系数亦可定义为空气自洁指数.以北京为例探讨了各重现期的大气环境容量系数在不同控制区面积、时段所对应的容量及其相应空气质量的关联.按1951~2014的气象数据计算的北京百年一遇的年均A值为4.47,而百日一遇的日均A值仅为0.23.研究结果表明大气环境容量系数的频率分析或可成为大气环境管理中的一个重要工具.     

贵州喀斯特森林34个优势种叶片构建成本特征

探讨喀斯特森林优势种叶片构建成本特征可为优势种对喀斯特环境的适应与生存策略、喀斯特退化生态系统植被恢复与重建研究提供理论依据。本研究分析了贵州喀斯特森林34个优势种叶片构建成本(CC),讨论了其与叶片比叶面积、糖类、水溶性酚、脂类、蛋白质、木质素、矿物质和有机酸含量之间的关系。结果表明:1)喀斯特地区植物叶片CC为1.37±0.05g glucose/g DW,显著低于非喀斯特地区(p0.05);2)叶片中有机酸和矿物质含量与叶片CC负相关,可能与植物适应喀斯特地区高碱环境策略有关;3)纸质叶和落叶有机酸和蛋白质含量分别显著高于革质叶和常绿叶,前者CC低于后者,纸质叶和落叶物种更加有利于喀斯特地区植被恢复;4)植物对钙的适应程度越高,叶片CC越低,嗜钙、喜钙植物对喀斯特地区植被恢复具有潜在重要意义。     

某轻稀土尾矿库土壤铀、钍污染特征及植物筛选

该研究选择中国北方某轻稀土尾矿库围墙外100 m范围内土壤和植物中铀、钍核素的含量为研究对象,采用野外采样、电感耦合等离子体质谱仪分析、单因子污染指数、富集系数、转运系数、根滞留系数等方法,分析计算该区域5种优势植物(紫花苜蓿Medicago sativa、盐地碱蓬Suaeda salsa、芦苇Phragmites communis、大籽蒿Artemisia sieversiana、波斯菊Cosmos bipinnata)并筛选铀、钍核素的富集植物。结果表明:优势植物铀核素的富集系数为0.01～0.03,转运系数为0.07～0.22,根滞留系数为0.78～0.93。优势植物钍核素的富集系数为0.01～0.08,转运系数为0.03～0.33,根滞留系数为0.67～0.97。该区域5种优势植物富集、转运能力钍核素强于铀核素;富集系数、转运系数均小于1,不是该污染物质的富集植物,不能直接利用当地植物进行土壤铀和钍核素修复,应引种乡土富集植物进行土壤污染修复。     

用ALMANAC作物生长模型模拟冬小麦生长

冬小麦是黄淮海地区的主要农作物。精确模拟冬小麦产量能够帮助生产者获得更好的经济效益。根据实验资料调整了ALMANAC作物生长模型部分参数后,用其对该地区的冬小麦生长进行了模拟,结果显示ALMANAC模型能够较好地模拟冬小麦的叶面积指数和产量。叶面积指数的模拟结果与实测结果的比值为1.0552,可决系数R2为0.7021;生物量模拟的最大误差为-6.01%,经济产量模拟的最大误差为-5.41%。模型还可以揭示影响冬小麦生长的主要胁迫因素。     

紫外辐射(UV-BC)对47种植物叶片的表观伤害效应

采用叶片实验法研究了模拟紫外辐射(UV-BC)胁迫对47种植物叶片伤斑面积、叶绿素含量的影响.实验结果表明,叶片伤害面积和叶绿素含量的变化与紫外辐射剂量[辐射强度(T_n)×辐射时间(d)]成正相关关系.实验确定了47种植物的紫外辐射伤害阈值,并根据叶片伤害值对植物抗紫外辐射能力进行了排序.     

城市大气二氧化硫与植物含硫量之间关系的研究

本文以苏州市内主要绿化植物(悬铃木、香樟)为实验对象，用过氧化铅长时间暴露法测定大气中的二氧化硫浓度，从空间和时间两个方面的变化研究了该市内植物叶片含硫量与大气二氧化硫污染以及降雨量之间的相互关系。结果表明：1.悬铃木叶片含硫量与大气二氧化硫污染之间有着非常密切的相关性，而香樟叶片则不明显。2.植物叶片含硫量与降雨量之间呈现出明显的负相关。作者认为利用悬铃木叶片含硫量来监测大气二氧化硫的污染是可行的。在监测时应考虑降雨量因素。     

地面水中高锰酸盐指数监测方法探讨

阐述了水中高锰酸盐系数的概念，由化学反应机理论述了化学需氧量与高锰酸盐指数之间的关系，由１９９８年淮河流域安徽段全年监测数据拟合出相关函数，并对实测工作中高锰酸盐出现的异常情况进行调查研究，提出了高锰酸盐系数测定操作方法的改进意见，对实际监测工作有一定参考价值。     

基于MODIS数据的水稻种植面积监测方法研究

以具有较典型丘陵山区特征的福州地区为示范,首先在GIS技术的支持下,通过土地利用现状图、数字高程和海拔高度来提取水稻可能种植区,然后利用2001-2005年的MODIS卫星遥感数据,计算得到水稻可能种植区内的叶面积指数LAI,并分析LAI的年际变化特征,在此基础上建立水稻种植面积估算模式。结果表明:利用MODIS数据监测丘陵山区双季稻种植面积相对误差可小于13%,双季晚稻种植面积监测的准确率优于双季早稻。     

西北干旱区旱地玉米叶面积指数与气象因子及生物量的关系

利用甘肃省西峰农业气象试验站1994-2008年玉米试验观测资料,对玉米的LAI变化规律,温度、光合有效辐射对LAI的影响,LAI对50 cm土层土壤贮水量、生物量及产量因子的影响进行了分析。结果表明,三叶期-乳熟期LAI随着出苗后的天数呈S曲线变化。缓慢增长期出现在8~28 d;快速增长期出现在28~74 d;缓慢下降期出现在74~103 d。叶片含水率以0.9%/10 d的速度线性下降。各试验年份间,降水差异较大,变异系数为31%~92%;其次为≥10℃有效积温;光合有效辐射比较稳定。从播种到乳熟期,各年份的气象要素值趋于平均值。LAI与≥10℃有效积温及光合有效辐射呈幂函数变化,有效积温500℃及光合有效辐射值250 MJ/m²是LAI累积速度变化的转折点。≥10℃有效积温500~1 000℃及光合有效辐射800~1 000 MJ/m²是LAI快速增长的阶段。随着LAI的增大,50 cm土层贮水量呈线性减少。LAI对生物量的影响可用幂函数描述,最利于生物量累积的LAI值为3.5,较为适宜的种植密度为60 000株/hm²。七叶期-拔节期阶段LAI与产量因子的相关性较差,抽雄期-乳熟期阶段LAI与产量因子的相关性显著。在一定范围内,抽雄期LAI的增大对提高玉米的经济产量有利。     

抗剪强度折减系数法在基坑土钉墙稳定性分析中的应用研究

深基坑土钉墙支护结构由于其经济可靠且施工快速简便,已在许多国家得到迅速的发展和应用。但由于土钉墙支护基坑边坡稳定性分析中土体计算参数的难以确定,常常误导土钉设计,造成众多基坑土钉墙事故的发生。笔者根据抗剪强度折减系数理论,并结合FLAC3D三维动态仿真模拟．分析了基坑土钉墙在开挖与支护作用下的应力场与位移场分布形态特征,据此得出其发生扰动后的综合强度参数,以此综合强度参数计算基坑坡体的安全系数,为基坑土钉墙稳定性分析提供了有效途径。     

Variation in photosynthetic photon flux density within a tropical seasonal rain forest of Xishuangbanna, south-western China

Introduction Photosyntheticphotonfluxdensity(PPFD)withinforestcanopiesisintrinsicallyheterogeneousinspaceandtime.Becausesomespeciesaregenotypicallysuitedforspecificlightregimes,understandingtheheterogeneityofthelightregimewithinaforestcanopyisimportantfor…     

初论环境信息污染及预防

从SARS所引发的社会现象分析,首次从环境角度对信息污染进行探讨,提出了环境信息污染的含义及特征。并针对环境信息污染的潜在危害性,论述治理环境信息污染应以预防为主。建议政府和个人逐步通过建立“信息墙”,使信息更加有序、有条理,以此来预防和减少环境信息污染。     

三江平原毛果苔草湿地物理过程II──太阳辐射能在生态系统中的传输

毛果苔草湿地反射率平均为21.92%,全生长季反射太阳辐射能585.858MJ/m².群落对太阳辐射的透射率平均为20.16%,在生长季节内透射太阳辐射能538.88MJ/m².毛果苔草湿地群落的相对光照强度的分布与太阳高度角有关;而在累积叶面积指数(F)不变的情况下,消光系数(K)与相对照度的自然对数成正比;消光系数不仅受叶片透光率、倾斜角、方位角等的影响,而且与太阳高度角有关.毛果苔草湿地群落内太阳辐射能的季节性变化主要是受群落叶量的增减及其配置状况的影响,群落的叶面积集中分布层大约位于群落高的2/3处,其截获太阳辐射能的能力最强.     

中国生态脆弱区叶面积指数变化的主导气象因子研究

开展气候变化背景下中国生态脆弱区叶面积指数（LAI）变化的主导气象因子研究,对揭示该区陆地生态系统的变化规律和生态系统对气候变化的动态响应具有重要意义,并为生态恢复建设提供科学依据。基于CN0 5.1气象数据和全球陆表特征参量（GLASS）LAI产品,利用主成分分析方法研究了中国生态脆弱区1982—2017年LAI的变化特征及其主导气象因子。结果显示：1982—2017年,中国生态脆弱区气温基本呈上升趋势,而降水趋势的区域差异显著。大部分生态脆弱区LAI呈增长趋势,包括干旱半干旱、黄土高原、青藏高原和西南岩溶山地石漠化脆弱区大部,以及北方农牧林草脆弱区西部和东南部、南方农牧脆弱区北部和东南部。中国生态脆弱区LAI增长的主导气象因子是气温,其中生态脆弱区大部LAI增长的主导气象因子是日平均气温,而干旱半干旱脆弱区西部和南方农牧脆弱区LAI增长的主导气象因子分别是和日最低和最高气温。研究表明,在研究时段升温对我国生态脆弱区植被生长有积极影响,但在一些区域受湿度状况调制。     

大气氮沉降对海北高寒草甸优势种叶片光合作用过程的影响

为研究大气氮沉降对海北高寒草甸光合作用过程的影响,对不同施氮水平和氮沉降类型〔KNO₃、(NH₄)₂SO₄和NH₄Cl〕下5个群落优势种叶片w(TN)、异针茅叶片光合参数和冠层LAI(叶面积指数)进行测定和分析,并利用Farquhar植物光合作用模型估算光合参数变化对GPP(总初级生产力)的可能影响,其中,氮沉降设置4个水平,即对照〔0 kg/(hm2·a)〕、低氮〔10 kg/(hm2·a)〕、中氮〔20 kg/(hm2·a)〕和高氮〔40 kg/(hm2·a)〕,均以N计.结果表明:除了施加(NH₄)₂SO₄、低氮处理下甘肃棘豆叶片w(TN)显著增加9.4%以外,其他施氮水平和施氮类型对5个优势种叶片w(TN)均无显著影响.高氮处理下V_cmax25(25 ℃时最大羧化速率)、J₂₅(25 ℃时电子传输速率)、TPU₂₅(25 ℃时丙糖磷酸传输速率)和R_d25(25 ℃时暗呼吸速率)分别较对照处理高出38.6%、30.4%、27.8%和164.3%.氮添加后,R_d25的增加抵消了因V_cmax25增加引起的光合作用增强效果,使得整体上GPP的增加趋势不显著.不同施氮水平和施氮类型下海北高寒草甸群落优势种的LAI均未发生显著变化.研究显示,当大气氮沉降量低于40 kg/(hm2·a)时,氮沉降量的增加会促进海北高寒草甸植物叶片光合作用的反应速率,但对植物叶片w(TN)、LAI和GPP的影响并不显著.      

Adaptation strategies for maize cultivation under climate change in Iran: irrigation and planting date management

Climate change is affecting the productivity of crops and their regional distribution. Strategies to enhance local adaptation capacity are needed to mitigate climate change impacts and to maintain regional stability of food production. The objectives of this study were to simulate the climate change effects on phenological stages, Leaf Area Index (LAI), biomass and grain yield of maize (Zea mays L.) in the future and to explore the possibilities of employing irrigation water and planting dates as adaptation strategies to decrease the climate change impacts on maize production in Khorasan Razavi province, Iran. For this purpose, we employed two types of General Circulation Models ((United Kingdom Met. Office Hadley Center: HadCM3) and (Institute Pierre Simon Laplace: IPCM4)) and three scenarios (A1B, A2 and B1). Long Ashton Research Station-Weather Generator (LARS-WG) was used to produce daily climatic parameters as one stochastic growing season for each projection period. Also, crop growth under projected climate conditions was simulated based on the Cropping System Model (CSM)-CERES-Maize. The results of model evaluation showed that LARS-WG had appropriate prediction for climatic parameters. Time period from cultivation until anthesis and maturity were reduced in majority of scenarios as affected by climate change. The results indicated that the grain yield of maize may be reduced (11 % to 38 %) as affected by climate change based on common planting date in baseline and changed (?61 % to 48 %) in response to different irrigation regimes in the future climate change, under all scenarios and times. In general, earlier planting date (1 May) and decreasing irrigation intervals in the anthesis stage (11 applications) caused higher yield compared with other planting dates due to adaption to high temperature. Based on our findings, it seems that management of irrigation water and planting dates can be beneficial for adaptation of maize to climate change in this region.