不同种源厚朴叶片性状变异及幼苗生长量研究

以全国8省份19个种源的厚朴(Magnolia officinalis)幼苗为研究对象,测定了叶片性状及生长量.结果表明,不同种源间叶片特征值及叶面积、比叶重和叶绿素含量均存在极显著差异,且与几个基本的环境因子间相关性达到显著水平.不同种源间苗高与地径均存在极显著差异,且厚朴种源苗高从南到北变异逐渐降低,地径则从东到西逐渐减小,即苗期地理变异表现为经纬双向变异,但主要还是以南一北变异为主.叶片性状间及与苗高、地径间的相关性分析结果显示,叶形指数与叶片宽在α=0.01水平上呈显著负相关,叶面积与叶柄长、叶片长及叶片宽在α=0.01水平上呈显著正相关,苗高和地径分别与叶面积和比叶重在α=0.05水平上呈显著正相关.聚类分析结果显示,部分地区厚朴种源呈现典型的区域板块化特征,部分地区则呈现随机变异的特征.     

鹿角杜鹃展叶期叶片发育与虫食动态

叶片虫食主要发生在展叶期间,虽然展叶期只是一个短暂的阶段,却可能是了解植食性昆虫和植物之间相互关系的关键.为了解展叶期叶片属性的变化及其与虫食的关系,研究通过野外观察和室内分析,测定福建梅花山亚热带常绿阔叶林中鹿角杜鹃(Rhododendron latoucheae)幼树展叶期间叶片属性(叶片氮、可溶性糖、叶绿素含量、含水量、单宁含量、硬度)和叶片虫食率的日变化动态,并分析它们之间的相互关系.结果表明,(1)叶片在爆芽27 d后完成展叶,平均展叶率14.06%,(2)可溶性糖、叶绿素和叶片硬度随叶片的展开上升缓慢,在展叶完成几天内后迅速上升;N含量、含水量和单宁含量在展叶期间含量较高,叶片展开后迅速下降.(3)虫食率随着叶片的发育逐渐上升,在第9天达到峰值(0.55%),并在接近展叶完成时迅速下降.(4)叶片虫食率同N含量、含水量、单宁含量正相关,而与叶绿素含量、可溶性糖含量、和叶片硬度负相关.     

常绿阔叶林林下6种木本植物叶片非结构性碳水化合物的动态特征

植物叶片非结构性碳水化合物(NSC)不仅为植物代谢提供重要能量,还能一定程度上反映植物对外界环境的适应策略.以亚热带常绿阔叶林林下6种植物:茶(Camellia sinesis)、细枝柃(Eurya loquaiana)、润楠(Machilus pingii)、短刺米储(Castanopsis carlesii)、大叶山矾(Symplocos grandis)和薄叶山矾(Symplocos anomala)为对象,研究各物种抽枝展叶进程中叶片大小、比叶重(LMA)、光合色素以非结构性碳水化合物及其组分含量的动态变化,分析NSC组分之间及与光合色素与LMA间的相互关系,探讨展叶过程中引起叶片NSC差异的原因.结果表明:(1)各物种单叶面积随叶片展开而增加直至8月下旬达到最大,为9.20 (茶)-40.81 cm2 (大叶山矾);而LMA在展叶初期下降后随叶片展开逐步升高,直到次年1月下旬还在持续缓慢增加,因各物种不同,最大值为82.90-152.10 g/m2;光合色素则在展叶进程中逐渐增加,6月下旬达到较高值后在整个夏秋季维持较高的含量,次年1月有所下降.(2)在整个当年生叶片生长进程中,6种植物叶片可溶性糖含量总体上由展叶初期逐渐增加,而淀粉含量随着叶片的生长成熟逐渐降低;各物种NSC含量为87.00 (薄叶山矾)-163.35 mg/g(细枝柃),除大叶山矾和薄叶山矾外,NSC含量随着叶片生长进程逐渐增加;(3)各物种可溶性糖含量随着淀粉含量的增加而降低,叶绿素含量随着LMA的增加而显著增加,可溶性糖与LMA具有显著的正相关关系,而淀粉与LMA呈显著负相关(R~2=0.51-0.86,P0.004),表明展叶后期部分淀粉转化为可溶性糖,这与展叶后期林内光资源的可利用性以及植物的生理活动相关.综上所述,随着展叶进程,非结构性碳水化合物及其组分具有不同的变化规律,一方面与叶片增大增厚进程中的生理活动有关,另一方面也反映了叶片功能属性间的权衡关系,研究结果可为阐明亚热带常绿阔叶林林下木本植物展叶期的碳代谢提供理论基础,亦丰富了森林植物生活史对策理论.(图6参53)     

苏南丘陵区林地土壤酶活性及其与土壤理化性质的相关性

研究了苏南丘陵地区马尾松、毛竹、麻栎、杉木4种林分土壤的蔗糖酶、酸性磷酸酶、脲酶活性及其与土壤理化性质的关系.结果表明,马尾松林土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性最高,毛竹林土壤脲酶活性最高,裸地土壤3种酶活性均最低;3种酶活性在土壤剖面中呈自上而下逐渐减小的趋势,蔗糖酶、酸性磷酸酶活性随土层深度的变化较大,脲酶活性相对变化较小.相关分析结果表明,蔗糖酶和酸性磷酸酶分别与全N、有效P、有机质在α=0.01水平下呈显著正相关,且2种酶之间在α=0.01水平下呈显著正相关;蔗糖酶与Pb在α=0.05水平下呈显著正相关,酸性磷酸酶与Cu、Pb在α=0.01水平下呈显著正相关;脲酶与全P、有机质、Pb在α=0.01水平下呈显著正相关,与容重在α=0.01水平下呈显著负相关,与全N、酸性磷酸酶、Cu在α=0.05水平下呈显著正相关.回归分析结果表明,3种酶与全N、有效P、有机质、Cu、Pb之间呈非线性关系.主成分分析结果表明,对4种林分土壤肥力起主要作用的因子主要包括:土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、全N、有效P、速效K、有机质.3种酶可作为较理想的土壤质量评价指标.     

旱地全膜覆盖种植模式对土壤酶活性的影响

研究了旱地不同覆膜种植模式对土壤水解酶和氧化还原酶活性的影响.结果表明,与常规覆膜种植模式相比,2种全膜覆盖种植模式可明显提高土壤水解酶和氧化还原酶活性.水解酶活性基本呈随土层的增加而降低的变化趋势,而氧化还原酶活性则基本呈随土层的增加而增加的变化趋势.蔗糖酶活性与脲酶、碱性磷酸酶活性间在α=0.05水平上呈显著正相关,而碱性磷酸酶活性与硝酸还原酶活性间则在α=0.01水平上呈显著负相关.     

干旱胁迫对香蒲生长和叶绿素荧光参数的影响

采用野外调查方法,研究了不同土壤含水量条件下香蒲植株的形态、生物量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数的变化。结果表明：（1）土壤含水量对香蒲株高影响显著,轻度、中度和重度干旱处理香蒲株高分别下降为对照（土壤水分始终饱和）的90.90%、68.19%和63.64%。（2）香蒲茎直径、叶长、叶宽和叶绿素含量均随土壤含水量的降低而呈递减趋势,枯叶率却明显增加。（3）不同土壤含水量条件下香蒲密度和生物量差异均达显著水平（P〈0.05）。轻度、中度和重度干旱组香蒲密度分别比对照下降41.67%、53.33%和66.67%;而对照香蒲单株生物量分别为轻度、中度和重度干旱组的2.25、5.54和7.45倍。（4）香蒲叶片最大光量子产量（Fv/Fm）和最大相对电子传递速率（Re,t,max）随土壤含水量的减少而明显降低。干旱降低了香蒲叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）的光化学效率,抑制了香蒲的生长。     

土壤含水量对三种阔叶树苗气体交换及生物量分配的影响

在温室内用盆栽法研究了土壤含水量对茶条槭、山梨和山桃的气体交换及生物量分配的影响,设置4种土壤水分处理(土壤相对含水量75．0％、61．1％、46．4％和35．4％)．结果表明：随土壤含水量降低，3树种苗木净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均下降，土壤含水量最低时，茶条槭苗木各生理指标降低幅度最大，山梨和山桃次之．茶条槭和山梨水分利用效率(WUE)随土壤含水量的减少呈降低趋势，山桃WUE呈升高趋势．水分胁迫下，3树种苗木根分配生物量显著增加．茶条槭在水分胁迫下，根冠比增加幅度最大，山梨次之，山桃最小．此外，茶条槭叶形态可塑性强，随土壤含水量降低，茶条槭单叶叶面积和总叶面积显著减小，叶厚度增加．山梨和山桃在水分胁迫下单叶叶面积及总叶面积无显著变化．综合3树种苗木在水分胁迫下的生理和形态指标及生物量分配的变化，茶条槭和山桃对水分胁迫的适应能力强于山梨．表4参31     

三江平原典型小叶章湿地土壤中硝态氮水平运移的模拟研究

选择三江平原小叶章湿地不同水分带上草甸沼泽土和腐殖质沼泽土2种土壤类型作为研究对象,以KNO3为示踪剂,模拟研究硝态氮在湿地土壤中的水平运移过程。结果表明,2种土壤各土层硝态氮水平运移浓度和速率均与运移距离呈极显著负相关（P〈0．01）,并随运移距离增加呈一阶指数衰减曲线变化,各土层硝态氮水平运移速率主要受浓度梯度、水势梯度及土壤基质势的控制;土壤各土层中硝态氮水平运移速率与土壤含水量呈显著正相关（P〈0．05）,并随土壤含水量增加呈指数增长曲线变化;土壤各土层中硝态氮水平运移浓度与土壤水分扩散率呈极显著正相关（P〈0．01）,0—20cm土层硝态氮水平运移浓度随水分扩散率升高呈Boltzmann曲线变化,其他土层则呈指数增长曲线变化;草甸沼泽土比腐殖质沼泽土相应土层更利于硝态氮的水平运移,这主要与土层颗粒组成和孔隙度等物理性质的显著差异有关,而湿地水文条件可能对2种土壤物理性质的塑造有着重要影响。     

美国红枫和元宝枫幼叶春季转色期生理特性研究

为了探索美国红枫(Acer×freemanii‘Autumn Blaze’)和元宝枫(Acer truncatum)在春季转色期的生理特性,测定其春季转色期内幼叶叶绿素含量、类胡萝卜素含量、花青素含量、可溶性糖含量,以及叶绿素荧光、叶片含水率等生理指标,分析各生理指标变化及相关性。结果表明,(1)美国红枫和元宝枫转色期叶绿素a和叶绿素b的含量都呈现逐步上升趋势,总叶绿素含量(Chl)增幅分别为85.3%和235.5%,类胡萝卜素变化不明显。美国红枫花青素含量(Ant)稳步下降,降幅为33.3%,而元宝枫呈现波动状态,整个试验期前者花青素含量都高于后者,树种间差异显著(F=68.69,P0.01)。二者可溶性糖含量均呈波动性变化,树种间差异显著(F=36.54,P0.01);叶片含水率都呈缓慢下降趋势。F_v/F_m树种间差异不显著(F=0.11,P=0.736),都随叶片成熟而逐渐升高,美国红枫最小值为0.53,最大值为0.72;元宝枫最小值为0.49,最大值为0.75。(2)花青素与叶绿素的比例决定了叶片颜色。当两树种的Ant/Chl比值大于2.5时,叶绿素的主导作用减弱,叶片呈现花青素的颜色——红色;当比值小于2.5时,花青素的主导作用减弱,叶片呈现叶绿素的颜色——绿色。(3)相关性研究表明,美国红枫花青素与质体色素表现为显著负相关,而元宝枫表现为显著正相关(P0.01)。两树种在花青素和可溶性糖之间都没有表现出显著相关性;F_v/F_m与各色素间均存在显著相关性(P0.01)。研究美国红枫和元宝枫叶色变化的生理特性,可为园林树种叶色改良或调控观赏期提供理论依据。     

水分条件对灰化苔草根茎萌发及幼苗生长的影响

以灰化苔草(Carex cinerascens)根状茎为试验材料,采用室内盆栽培养方式,测定不同土壤水分条件下灰化苔草根状茎萌发、幼苗生长形态和生理参数。试验设置8个土壤体积含水量梯度:C1(2%,重度干旱)、C2(10%)、C3(15%)、C4(20%)、C5(25%)、C6(30%)、C7(40%,水分饱和)和C8(51%,淹水水深为2 cm)。结果表明:(1)在重度干旱和淹水条件下灰化苔草根状茎萌发率较低;轻度干旱(C2处理)条件下萌发率虽达100%,但C2处理幼苗平均株高仅为最大值(C6处理)的2/3。灰化苔草幼苗平均株高、地上生物量均呈随土壤含水量增加而先增大后减小的趋势,幼苗株高与地上生物量之间存在指数函数关系;(2)灰化苔草叶长、叶宽、叶片数和叶面积总体也呈先增大后减小趋势;灰化苔草幼苗通过个体变小、叶片数和叶面积减少、生长速率减缓等调节自身组织结构特点以利用有限的水分维持生命活动。(3)灰化苔草幼苗叶片叶绿素(Chl a、Chl b)含量、相对叶绿素含量(SPAD)、类胡萝卜素(Car)含量具有相同的变化规律,即随土壤含水量的增加而呈先增大后减小的变化趋势;叶绿素a/b比值随土壤含水量的增加而呈先减小后增大趋势;各处理间灰化苔草叶片含水量、Car/Chl比值无明显差异;灰化苔草幼苗叶片在水分缺乏或过多时通过使Chl a/b比值升高、Car/Chl比值保持稳定、合理分配Chl a和Chl b来确保植物能正常地进行光合作用;(4)利用高斯模型定量分析得出灰化苔草根状茎萌发及幼苗生长的水分生态幅在4.15%~51.35%范围内,最适含水量在16.22%~39.55%之间。     

南京市典型森林群落枯枝落叶层的生态功能研究

对南京市5种典型森林群落枯枝落叶层现存量、营养元素氮磷贮存量、持水量以及吸纳重金属等生态功能的研究结果表明,5种典型森林群落枯枝落叶层现存量、对氮的贮存能力以及最大拦蓄量均以麻栎-栓皮栎群落最大;对磷和5种重金属的贮存量以银杏群落最大,麻栎-栓皮栎群落次之;枫香-桂花和三角枫群落的各项生态功能相对较弱。建议在南京市的城市森林规划和建设中,应保护好现存的地带性植物群落———以麻栎-栓皮栎为优势种的落叶阔叶林群落或营建类地带性植物群落,维护林地枯枝落叶层的完整性,将有助于改善城市生态环境。     

Patch Occupancy and Potential Metapopulation Dynamics of Three Forest Mammals in Fragmented Afromontane Forest in South Africa

Abstract: We investigated the persistence of three medium-sized (2–9 kg), rare forest mammals in the fragmented mist-belt Podocarpus forests of the midlands of KwaZulu-Natal Province, South Africa. We recorded patch occupancy of blue duiker (   Philantomba monticola ), tree hyrax (   Dendrohyrax arboreus ), and samango monkey ( Cercopithecus mitis labiatus ) in 199 forest patches. Their rarity is ascribed to the fragmentation and destruction of their forest habitat. Incidence functions, derived from presence and absence data, were formulated as generalized linear models, and environmental effects were included in the fitted logistic models. The small and mostly solitary hyrax and duiker persisted in smaller patches than the large and social monkey. Although this result follows expectations based on relative home-range sizes of each species, the incidence probability of the samango monkey was invariant with increasing isolation, whereas a gradual decrease with increasing isolation was observed for the hyrax and duiker. Group dynamics may inhibit dispersal and increase the isolation effect in social species such as samango monkeys. A mainland-island metapopulation model adequately describes patterns of patch occupancy by the hyrax and duiker, but the monkeys' poor dispersal ability and obvious area-dependent extirpation suggest that they exist in transient, nonequilibrium (declining) metapopulations. Through identification of large forest patches for careful protection and management, the survival of all three species—especially the monkey—could be prolonged. Because no functional metapopulation may exist for the monkey, however, this is an emergency measure. For the duiker and hyrax, larger patches should form part of a network of smaller and closer patches in a natural matrix.     

大连市森林生态系统服务功能评估

为客观度量森林生态系统服务功能,依据2003年大连市土地利用图形数据,参照国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008)标准中的评估方法,基于G IS技术对大连市森林生态系统服务功能及其空间差异性进行定量评价。结果表明:(1)大连市森林生态系统服务功能的经济价值总计为197.91亿元/a,其中涵养水源、保育土壤、固碳释氧、净化大气4种生态服务功能的经济价值比例分别为35.3%、16.7%、43.0%、5.0%;(2)大连市的生态屏障庄河市、普兰店市和瓦房店市具有显著的森林生态系统服务功能,其价值比例分别为32.6%、21.8%和25.8%,而长海县、金州区、旅顺口区、甘井子区、沙河口区、中山区、西岗区森林生态系统服务功能的经济价值比例分别为0.9%、7.8%、5.7%、3.9%、0.2%、0.5%和0.7%。