亚热带马尾松林恢复过程中物种丰富度及生物量变化

马尾松林恢复过程中物种丰富度及生物量变化有助于了解该过程中物种多样性及碳汇功能的变化。选取亚热带东部湿润地区的马尾松(Pinus massoniana)林、针阔叶混交林及常绿阔叶林样地构建马尾松林自然恢复系列,通过比较不同森林中生物量和物种丰富度的变化探讨马尾松林恢复过程中碳汇功能以及物种多样性的变化。依据中国科学院战略性先导科技专项"应对气候变化碳收支认证及相关问题"之森林课题调查数据库中亚热带东部湿润地区的部分数据进行物种多样性和生物量的分析,分别计算不同胸径(diameter at breast height,DBH)等级(1 cm≤DBH5 cm、5 cm≤DBH10 cm、10 cm≤DBH20cm、DBH≥20 cm)以及群落总的物种丰富度和生物量,采用Tukey多重比较以及简单线性回归的方法分析不同森林类型之间生物量以及物种丰富度的差异,并探索物种丰富度与生物量之间的关系。结果表明亚热带东部地区的马尾松林、针阔叶混交林以及常绿阔叶林的总平均生物量分别为(114.74±4.82)、(124.99±4.99)、(220.9±8.62)t·hm-2,总物种丰富度分别为(5.81±0.61)、(17.55±1.17)、(23.71±2.04),在马尾松林转变为针阔叶混交林的过程中群落的物种数量显著增加(P=0.000),但碳贮量增加不明显(P=0.305);在针阔叶混交林转变为常绿阔叶林的过程中碳贮量显著增加(P=0.000)且生物量向大个体(DBH≥20 cm)的方向集中,但群落整体的物种数量增加不明显(P=0.159)。总体而言,亚热带地区所选森林中物种丰富度与生物量之间未表现出良好的线性关系,但针阔叶混交林的大个体(DBH≥5 cm)以及3种森林类型的小个体(DBH5cm)的物种丰富度与生物量之间呈现显著的线性相关。研究表明,亚热带东部湿润地区森林中小径级的个体生物量随物种丰富度增加其变化趋势明显,增加小个体的物种丰富度既能够促进群落中资源的利用效率,又能够促进森林生态系统的物质循环;针阔叶混交林大个体的生物量随物种丰富度的增加而显著增加,对针阔叶混交林中大个体乔木进行合理的管理也能够促进群落对资源的有效利用。     

菌根真菌侵染对植物生物量累积的影响

为了从生态系统尺度探讨菌根资源与植物生物量累积的关系,调查了鼎湖山不同成熟度的三个森林群落主要优势树种的菌根侵染情况.综合分析各森林群落优势树种的个体数、生物量和菌根侵染率发现：1）菌根侵染率与径向生长速率相关,植物生长迅速的阶段菌根侵染率更高.中径级（胸径15-30 cm）的马尾松（Pinus massoniana）和锥（Castanopsis chinensis）的侵染率比小径级（胸径1-15 cm）个体的侵染率高,而大径级个体（胸径30 cm 以上）的侵染率略低于中径级个体的侵染率.木荷（Schima superba）则表现出侵染率随着胸径增大而增高的趋势.2）树种在群落内的侵染率越高,其对群落生物量的贡献率越大.如马尾松在马尾松林和混交林的侵染率分别为（77.30±18.02）%和（40.50±14.42）%,其对马尾松林群落生物量的贡献率达到87.43%,是对混交林生物量贡献率（17.51%）的5 倍.混交林和阔叶林的共有优势树种锥的侵染率和生物量贡献率也有存在相同规律.3）根系碳储量占群落总碳储量比例较高的群落其优势树种平均侵染率相对较高.马尾松林、混交林和季风常绿阔叶林中,根系碳储量占群落总碳储量的比例分别为55%、54%、42%,群落优势树种平均侵染率分别为（66.73±10.55）%、（46.97±27.28）%、（54.22±25.45）%,马尾松林的根系碳储量和平均侵染率均高于混交林和季风常绿阔叶林.以上结果表明,菌根真菌侵染对于植物个体生长速率以及群落水平的生物量累积具有-定的促进作用.     

南亚热带森林群落演替过程中结构多样性与碳储量的变化

选择鼎湖山处于演替初期的马尾松林(Pine massoniana forest,PF)、演替中期的针阔混交林(Pine massoniana and broadleaved mixed forest,MF)及演替顶级的南亚热带常绿阔叶林(Evergreen broad-leaved forest in South China,BF)为研究对象,以样地每木调查为基础,分析群落演替过程中物种、结构多样性及碳储量的动态变化规律,旨在全面评估南亚热带森林演替过程中群落结构及碳汇功能的协同变化,指导区域低质马尾松人工林近自然改造。结果表明,(1)物种丰富度、群落结构多样性指数及碳储量随群落正向演替而增加,物种丰富度较碳储量的增加幅度大。(2)3种不同胸径(diameter at breast height,DBH)等级:小(1 cm≤DBH10 cm)、中(10 cm≤DBH30 cm)和大(DBH≥30 cm)径级个体的碳储量随群落演替的变化:从PF演替至MF过程中的共有种,各径级的个体数比例和碳储量比例均呈下降趋势;从MF演替至BF过程中的共有种,小径级个体数比例下降,而大径级个体数比例(由MF的2.1%上升至BF的33.4%)与碳储量比例均上升(由MF的7.3%上升至BF的64.4%)。(3)南亚热带森林演替过程中共有种的重要值、个体数量及占群落碳储量的比例均呈现由前一个演替阶段向后一个演替阶段下降的趋势;而新增种呈相反的变化趋势,随演替的正向进行,重要值、个体数量及占群落碳储量的比例呈增加的趋势。锥栗(Castanopsis chinensis)、荷木(Schima superba)是MF发展至BF过程中主要的共有种,二者对MF及BF碳储量的贡献之和分别为MF的76.3%,BF的50.5%,远大于其他种群,表明在马尾松低质人工林改造中可以引入区域常见阔叶树种锥栗、荷木,以达到提高群落的物种多样性、优化群落结构、提升植被碳储量的目的。     

新疆中部天山雪岭云杉种群动态初步研究

雪岭云杉PiceaschrenkianaFisch.etMey在中部天山林区内分布于海拔1500m～2700m之间,形成一个垂直分布带。作者采用样方法进行调查,沿海拔梯度每隔100m选取两块样地(20m×20m),在海拔1500～2700m的雪岭云杉林内共选样地26块来调查中部天山雪岭云杉种群的年龄结构、密度和生物量动态。在所选样地内,调查所有雪岭云杉树木(h≥2m)的胸径并按5cm分成不同的径级,每一径级至少选取两棵树,每棵树在不同方向上钻取两个树芯,建立年龄-胸径方程推算样地内所有雪岭云杉树(h≥2m)的年龄;调查样地内所有幼苗(h<50cm)和幼树(50cm≤h<200cm)的高度并根据主干上轮枝数查数一定数目幼苗幼树的年龄,建立年龄-高度方程并推算样地内所有幼苗幼树的年龄。研究结果表明中部天山雪岭云杉种群的胸径、年龄结构和种群密度都呈倒-J型分布,种群生物量呈钟型分布,存活曲线基本介于DeeveyⅡ和DeeveyⅢ型之间。以上研究结果表明中部天山的雪岭云杉种群处于不断更新和稳定发展的时期。     

围栏禁牧对川西北亚高山高寒草甸群落结构的影响

围栏禁牧4a后,与放牧草地相比较:1)围栏草地物种数量有所下降,群落内出现物种27种,而长期放牧草地为33种.2)围栏草地物种平均高度较高,为20.23cm,群落分层现象明显;放牧草地物种平均高度仅为8.14cm,群落无分层现象.3)围栏草地内,杂草类的盖度(98%)大于禾草类的盖度(14%);放牧草地上,杂草类的盖度(53%)小于禾草类的盖度(56%)。4)围栏草地以禾草为主的优良牧草的生产能力(35.24g/m2)低于放牧草地的生产能力(75.47g/m2).5)围栏草地的地上生物量(272.64g/m2)和地下0～30cm生物量(801.61g/m3)都高于放牧草地的地上生物量(184.84g/m2)和地下0～30cm生物量(683.82g/m3).研究结果表明,围栏草地具有比放牧草地更复杂的群落结构,但其物种组成和优良牧草的生产能力,都低于放牧草地.     

鹤山针阔叶混交林的种群竞争初步研究

通过对鹤山针阔叶混交林种群竞争的研究发现,10年生同龄大叶相思—马尾松群落中,大叶相思生长良好,马尾松种群生长不良和死亡率高达72％;异龄大叶相思—湿地松群落内两种群均生长良好;马尾松、湿地松和大叶相思等纯 林内个体高度和胸径的分化差异小,而混交林内各种群个体高度和胸径分化差异大,尤其是大叶相思比针叶树种更明显;在考虑种群竞争指标时,个体枝叶的生物量或单位面积的生物量比植株数和构件更好;大叶相思—湿地松混交林总的生物量为69.091/hm~2,大叶相思—马尾松混交林为55.282/hm~2,这两个群落的生物量均低于7年生大叶相思纯林;营造针阔叶混交林时应以异龄块状混交方式为主。     

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     

天山中部山区不同胸径天山云杉对气候的响应

运用树木年轮气候学的方法,研究天山中部山区天山云杉(Picea schrenkiana)不同胸径年表特征以及与气候因子之间的关系,揭示不同胸径云杉对气候因子的敏感度差异,以及胸径大小因素对年表的潜在影响.结果表明:(1)云杉敏感度与胸径大小有线性负相关关系,说明小胸径云杉与气候变化关系密切;(2)不同胸径云杉年表对气候因子的响应存在一致性,均表现为对上一年月降水与月平均温度存在显著的滞后作用,与上一年8月降水以及当年4、5月降水正相关,与上一年8、9月平均温度负相关,与当年生长季温度负相关;(3)不同胸径云杉年表对气候响应存在一定的差异,大胸径云杉主要是对上一年8月、当年5月降水的正响应,对月平均温度无显著的响应关系,而小胸径云杉不但对上一年8月和当年4、5月降水有显著的响应关系,对当年5月平均温度也有显著的负响应关系.因此,在树木年轮气候学研究中应该考虑胸径大小因素对年表的影响.     

扁刺栲在两种类型林分中的生长过程分析

通过对扁刺栲—华木荷林区针阔混交林、次生阔叶林的群落调查以及扁刺栲的树干解析．研究结果表明：(1)扁刺栲在针阔混交林与次生阔叶林中,胸径快速生长期分别在a8～12和a10～14之间,生长高峰值分别出现在a10和a12,最大值分别为1．07cm和0．85cm．(2)扁刺栲在针阔混交林与次生阔叶林中,树高快速生长期分别在a6～10和a10～14之间,生长高峰值分别出现在a8和a10,最大值分别为0．55m和0．56m．(3)在针阔混交林中,16a生扁刺栲单株材积达0．0134m^3,而在次生阔叶林中只有0．0103m^3．在分析不同林分中扁刺栲生长差异及其原因的基础上,建议对次生阔叶林经营应采用动态管理．     

贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替序列植被生物量动态

基于对贡嘎山海螺沟冰川退缩后形成的125 a的原生演替序列上不同森林群落类型的调查,以空间代替时间的方法,选取了7个典型样地(S0~S6),分别代表冰川退缩后第0、17、35、49、56、85和125年后的演替群落,探讨了不同演替阶段生态系统各组分生物量变化规律及分配特征。结果表明,群落生物量与演替阶段和乔木层优势种的组成密切相关。乔木层生物量与活植物体总生物量均随演替的进行呈显著的指数增长的趋势,分别从10.195 Mg·hm~(-2)增至366.122Mg·hm~(-2),从9.162 Mg·hm~(-2)增至332.461 Mg·hm~(-2);不同演替阶段乔木层生物量在各个层次分配中占绝对优势(89.871%),其他各层所占比例较小,总趋势为:灌木层地被层草本层,林下各层生物量分配受到群落环境影响较大。粗木质物残体量和年叶凋落物量也随着演替的进行不断积累,其中粗木质物残体量在针阔混交林阶段(S5)达到最高,年叶凋落物量则随演替的进行呈显著的指数增加的趋势。演替前60年(S0~S4),柳树(Salix rehderana)、沙棘(Hippophae rhamnoides)和冬瓜杨(Populus purdomii)等落叶阔叶树种对乔木层生物量贡献最大,演替后60年(S5~S6),乔木层生物量则主要来自冷杉(Abies fabri)和云杉(Picea brachytyla)等针叶树种(93.070%);乔木层生物量的器官分配以树干所占比例最高,为56.388%~72.658%,枝和根的比例次之,叶所占比例则最小。经过了125 a的演替,海螺沟冰川退缩区生态系统植被生物量已达到成熟林水平,生态系统结构与功能相对稳定,植被演替发展至顶级群落。     

不同氮磷比对铜绿微囊藻及附生假单胞菌磷代谢的影响

以铜绿微囊藻及其附生假单胞菌X菌株为研究对象,研究了不同氮磷比对铜绿微囊藻和假单胞菌之间磷代谢的影响.结果发现,无论有无附生菌存在,铜绿微囊藻在氮磷比为16：1时,生长情况最好,此时微囊藻能迅速有效地吸收水中的磷,而且附生菌的存在能促进藻的生长.而在氮磷比为4：1时,藻的生长情况最差,在实验后期,藻细胞死亡分解后把一些含磷化合物释放到了水中,附生菌的存在能够加速藻细胞的衰亡和藻体内磷的释放.     

菲和芘对蚯蚓(Eisenia fetida)细胞色素P450和抗氧化酶系的影响

研究了菲和芘在单一低剂量污染胁迫下对蚯蚓(Eisenia fetida)体内细胞色素P450酶系和抗氧化酶系的影响.通过滤纸接触染毒法,检测蚯蚓细胞色素P450含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性.结果表明,在供试浓度范围内,蚯蚓体内细胞色素P450含量和三种抗氧化酶活性均对毒物产生了不同程度的响应.菲和芘在蚯蚓体内的代谢诱发了细胞色素P450总含量的增加,且在此过程中有活性氧自由基产生.不同酶对毒性效应响应的域值不同,其敏感性大小为:P450＞SOD(POD) ＞CAT.根据四个指标对污染物浓度响应的域值不同,可将四者联合应用互为补充作为一套生物标记物体系,以满足污染物不同暴露浓度下土壤的毒理诊断,增强指示的敏感性和有效性.     

云南松根际与非根际磷酸酶活性与磷的有效性

通过对采集自滇中红壤区域的不同林龄云南松的根际与非根际土，以及不同磷补充量下根袋法培养的距云南松幼苗不同距离土壤的磷酸酶和有效磷的测定，探讨了根际与非根际土的磷酸酶变化及其与有效磷之间的关系。云南松根际及非根际都含有大量的磷酸酶，且这些磷酸酶的活性在根际土中较高。酸性磷酸酶是云南松土壤中的主要酶类，中性磷酸酶次之。培养实验结果显示，无论是根际土、近根际土还是远根际土，外界补充的磷量越低，其酸性和中性磷酸酶的活性越高，反映出磷饥饿对磷酸酶的诱导。但磷酸酶的变化同土壤有效磷的相关性不显著。因而酶数量增加不是云南松对磷饥饿的唯一适应性机制，它的变化或许只是磷胁迫下的一种症状。     

模拟酸雨的土壤淋洗液对马尾松华山松幼苗生长的影响

用不同酸度的模拟酸雨土壤淋洗液作培养液，以中性降水土壤淋洗液作对照，研究了马尾松、华山松幼苗受土壤溶液酸度及Ａｌ３＋浓度毒害的症状。观测了受毒害后的可视性症状出现的时间、根系伸长生长受阻的情况、植物体各部分生物量以及一些物质含量的浓度。结果表明，植物体受土壤溶液中各种浓度的Ｈ＋与Ａｌ３＋影响后，普遍出现根部膨胀、植物体发红的受害症状。低酸度模拟酸雨的土壤淋洗液可在一定时间内使幼苗生物量呈增加的趋势，高酸度模拟酸雨处理后的情况则与之相反。与可视性症状相比，植物体中一些物质的含量对Ｈ＋和Ａｌ３＋浓度更加敏感；根系部分敏感于地上部分；华山松敏感于马尾松。     

沉水植物对沉积物中磷赋存形态影响的初步研究

采用磷的分级方法研究苦草移植后生长过程中沉积物不同的磷赋存形态(NH4Cl-P, BD-P, NaOH-P和HCl-P)以及总磷的变化,同时结合野外人工恢复的水草区域采样的结果,进一步分析了野外条件下沉水植物狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)对磷赋存形态的影响,结果表明,沉水植物能够有效的降低沉积物中磷的含量,而且水生植物对磷的不同赋存形态的影响并不相同,其中,BD-P是受沉水植物影响最为明显的磷赋存形态.     

纳米TiO2光催化降解直接耐晒蓝的研究

利用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯制备TiO2纳米粉末，考察不同温度焙烧的TiO2催化剂对直接耐晒蓝的光催化降解性能，并用XRD和TEM对催化剂进行了表征．结果表明，400-550℃焙烧的TiO2使直接耐晒蓝溶液的颜色逐渐褪去。最后将苯环结构分解。6h时染料溶液CODcr降解率为88％．降解产物中除含极微量有机酸外，其余均为无机物．当TiO2的焙烧温度为475℃时(颗粒大小为10-20nm)，反应速率最大，为0．0186min^-1，分别比焙烧温度为400℃和550℃时的反应速率大6．8和7．1倍．当体系起始pH值为4．50-7．52时，反应速率随pH值的降低而增大。     

表面活性剂对柴油在土壤中吸附的影响

通过静态吸附实验,研究土壤对十二烷基苯磺酸钠(LAS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的吸附行为,探讨表面活性剂对柴油吸附的影响.结果表明,土壤对LAS和CTAB的吸附等温线均为非线性,其吸附能力的大小顺序为:轻壤土>轻粘土>中壤土>砂壤土>重壤土>紧砂土.同一土壤中,CTAB的吸附量大于LAS的吸附量.LAS和CTAB均利于柴油在土壤表面的解吸,且LAS的解吸效果更好.柴油的吸附量随LAS浓度的升高而降低.当CTAB的浓度小于临界胶束浓度CMC时,吸附量随CTAB浓度的升高而升高,当CTAB的浓度等于或大于临界胶束浓度(CMC)时,吸附量随CTAB浓度的升高而降低.     

荷电超滤膜的研究：Ⅰ.氯甲基化聚砜超滤膜的研究

膜材料本身的性质是决定膜性能的主要因素，对于荷电超滤膜，荷电性和荷电程度对膜性能有较大的影响，本文研究了含氯量对氯甲基化聚砜超滤膜性能的影响，就有关制膜条件对膜的物理性能和电性能的影响也进行了研究。     

芳香酸稀溶液的络合萃取研究

络合萃取法分离极性有机物稀溶液具有高效性和高选择性。本文利用三辛胺或磷酸三丁酯为络合剂，四氯化碳、三氯甲烷、正辛醇或煤油为稀释剂，实验测定了苯甲酸、邻硝基苯甲酸稀溶液的萃取相平衡分配系数，讨论了影响因素。     

邻苯二甲酸二丁酯对大型蚤(Daphnia magna)的毒性作用研究

本研究选用大型蚤(Daphnia magna)作为实验生物,研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对其急性毒性作用和慢性毒性作用,同时还研究了环境因素(温度、硬度、腐殖酸)对DBP24h-EC(50)的影响.结果表明DBP对大型蚤的24h-EC_(50)为10.35mg·1~(-1),温度、硬度和腐殖酸对DBP24h-EC_(50)均有一定影响.DBP对大型蚤的捕食行为产生抑制,EC_(50)在 6—7mg·1~(-1)之间.慢性毒性实验结果表明DBP对大型蚤的生长繁殖产生一定影响,低浓度DBP对大型蚤生长繁殖有一定的刺激作用,高浓度DBP对大型蚤生长繁殖存在抑制作用,BDP的最大允许安全浓度为1—2mg·1~(-1).