枫杨种子和幼苗对地下水位及埋藏深度的响应

通过室内试验研究不同地下水位(0、-2、-4、-6、-8和-10cm)和不同埋藏深度(0、1、2、3、4、5和6cm)条件下枫杨(Pterocarya stenoptera)种子的萌发特性以及幼苗的建成状况.结果表明,种子萌发的最适水位为0～-4 cm;幼苗定植与生长的最适水位为-6cm.随埋藏深度增加,枫杨出苗率下降,出苗时间推迟,幼苗的生物量根冠比增大.试验第11周,各埋藏深度条件下幼苗的地上株高无显著差异,埋藏深度对幼苗的生长也无显著影响.枫杨种子萌发及萌发后幼苗生长的最适埋藏深度为1～3cm.     

中国北方半干旱草地凋落物添加与去除对生态系统微环境和幼苗建植的影响

凋落物作为草原生态系统的重要组成部分,直接参与调控生态系统微环境、种子萌发和植被更新过程.然而目前研究主要关注凋落物自身特性对幼苗建植的影响,而凋落物管理方式对生态系统微环境和植物群落幼苗建植及其交互作用的影响却鲜见报道.以内蒙古半干旱草地为研究对象,采用野外原位盆栽控制试验,探讨凋落物添加和去除对自然草地植物幼苗建植的影响机理.结果显示,(1)凋落物添加和去除显著降低了植物群落幼苗建植数,分别降低22.99%和22.19%;(2)幼苗建植数与土壤含水量存在正相关关系,而幼苗建植数与近地表光合有效辐射和土壤温度呈负相关关系;(3)尽管凋落物添加通过降低光合有效辐射和土壤温度对幼苗建植有潜在的间接促进作用,但凋落物添加可能通过凋落物自身特性(机械覆盖或化感作用等)最终直接抑制幼苗建植,而凋落物去除是通过提高地表辐射和土壤温度间接抑制幼苗建植.本研究表明,过多或过少的凋落物累积量通过改变幼苗建植所需微环境以及引起生态系统资源配置失衡,对群落幼苗建植过程产生负效应;结果可为该地区草地生态恢复与持续利用模式提供理论支持.(图3表2参37)     

沼液浸种对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨沼液对水稻早期萌发和幼苗生长的影响,以不同浓度沼液对日本晴水稻(Oryza sativa)种子浸种24 h后催芽,分析其种子萌发及幼苗生长情况.结果表明,2％沼液浸种可增加水稻幼苗根数和芽生物量,但降低了幼苗根生物量,该浓度沼液浸种对种子萌发率、萌发速率、幼苗芽长、茎粗及总根长没有显著影响(P＞0.05).更高浓度的沼液浸种对水稻种子萌发和幼苗生长均产生抑制作用.沼液浸种对根生物量的影响大于芽生物量,从而导致各浓度沼液处理组芽/根生物量比值均大于对照.对呼吸速率的分析结果进一步佐证了沼液处理对萌发后期水稻种子具有不利影响.建议水稻早期生产中慎用沼液.     

地被物处理及补苗对华南退化荒坡乡土树种定居的影响

为了人工辅助华南地区退化荒坡的早期恢复,合理利用地表覆被物及补苗方式加速乡土种在退化荒坡的定居进程,本研究采用3×2析因设计和随机区组设计,系统研究了荒坡地表植被和凋落物去除、播种和幼苗移栽对乡土树种锥栗(Castanea henryi)和九节(Psychotria rubra)幼苗定居的影响。研究结果表明,补苗方式(P=0.013)、物种和补苗方式的交互作用(P=0.029)以及物种和林下植被和凋落物管理间的交互作用(P=0.013)均显著影响了幼苗的生物量积累。具体表现为:退化荒坡地表植被和凋落物的去除显著促进了九节幼苗的生物量累积,其中实生苗由1.31 g增加至8.44 g,移栽苗由6.75 g增加至13.54 g。地表植被和凋落物的去除导致锥栗和九节实生苗和移栽苗的生物量均由叶向根和茎部分转移,其中锥栗转移了9%,九节转移了5%。幼苗通过增加根茎重比,强化生物体对水分和养分的吸收运输,从而适应地表植被和凋落物去除。移栽幼苗的方式可显著提高九节幼苗定居的成功率并促进幼苗生物量的积累。因此,在华南地区退化荒坡的植被恢复过程中,可通过移栽幼苗的补苗方式并辅以地表植被和凋落物去除的管理,来促进乡土树种九节的定居;就锥栗而言,可采取人工播种的方式来辅助乡土树种的引入和幼苗定居。     

UV-B增加与酸雨复合处理对大豆种子萌发和幼苗生长的影响

研究了UV-B辐射增加与酸雨的复合处理对大豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：UV-B辐射增加对大豆种子的萌发没有影响，酸雨处理降低了大豆种子的发芽率。UV-B辐射增加与酸雨的复合处理，降低了幼苗的株高、绿叶数、叶面积、干质量、叶绿素和蒸腾速率，复合胁迫的下降幅度明显高于单一因子胁迫，并且下降幅度受UV-B辐射强度与酸雨pH的影响。UV-B辐射增加与酸雨处理在抑制幼苗生长上具有协同作用。     

模拟氮沉降对大豆萌发和幼苗生长的影响

氮沉降是当今倍受关注的全球性环境问题.采用大田试验和室内培养的方法,研究大豆种子萌发和幼苗生长对氮沉降的响应.实验设4组处理(CK、T1、T2、T3),所施氮肥为NH4NO3,在室内培养实验中,4组处理的浓度分别为0、0.08、0.16、0.24mol/L.大田实验中,4组处理的氮施入量分别为0,50,100,150 kg·hm-2·a-1.结果表明:过量氮沉降对种子萌发有一定的抑制作用,降低了种子的发芽速度和发芽率;抑制了幼苗的生长速度,降低了植株的株高、叶面积和生物量,并减小了根冠比;随着氮施入量的增加幼苗的蒸腾速率逐渐降低,但叶片叶绿素含量逐渐增加.     

增温对南亚热带针阔叶混交林凋落物分解酶活性的影响

凋落物分解酶可以催化凋落物分解并且影响其分解速率,在生态系统物质循环和能量流动过程中发挥着重要作用.采用海拔梯度改变而导致增温的方式探究南亚热带针阔叶混交林凋落物层6种分解酶活性对增温的响应特征及其影响因子.结果表明,湿季增温使酸性磷酸酶(AP)和纤维二糖酶(CBH)活性分别降低了36.08%和29.01%,干季增温使AP增加了49.90%,而β葡萄糖苷酶(BG)活性降低了21.07%,乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)没有受到增温的影响.增温对凋落物碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)没有显著影响.季节变化显著影响了凋落物N含量、C:N、N:P和MBC(P 0.05),增温和干湿季交互作用显著影响凋落物C:P(P 0.05).冗余分析表明不同季节凋落物MBC和凋落物N:P的变化是影响增温背景下南亚热带针阔叶混交林凋落物分解酶活性的主导因子.综上,在气候变暖的情况下,凋落物分解酶活性的变化可能有助于缓解养分对微生物的限制,形成新的养分利用模式来应对气候变化.(图4表4参43)     

花椒叶浸提液对大豆种子萌发和幼苗生长的化感作用

研究了不同浓度的花椒叶浸提液(5、10、20、40、80 g L-1)对3个大豆品种种子萌发、幼苗生长的化感作用.结果表明:花椒对大豆化感效应的总体趋势为浸提液浓度越高,对大豆生长的抑制作用越强;高于40 g L-1的浓度处理,主要形态和生化指标都表明大豆生长受到显著抑制或破坏;在小于20 g L-1的浓度范围内,化感作用能够提高低活力种子的萌发率,但降低了种子发芽指数和发芽速度,且化感作用受受体品种差异和自身种子活力的影响而表现不一致;随着化感物质浓度增高,SOD酶活显著降低,丙二醛(MDA)含量持续增高.大豆幼苗各器官或组织受花椒化感作用的影响大小依次为根生物量>地上部生物量>株高>根长.图2表3参12     

五指山不同林型土壤对金钟藤幼苗生长的影响

金钟藤在海南和广州的爆发成灾严重威胁着当地的森林生态系统。不同林型被金钟藤入侵的程度不一样,干扰严重、透光度较高的次生林容易被入侵,而自然林则不易被入侵。本研究比较金钟藤幼苗在海南五指山干扰林及自然林下土壤上生长的差别,以说明是否土壤性状的差别可部分解释金钟藤入侵性的差别。于2011年11月在五指山自然林和干扰林山坡分别取土及表层凋落物,带回实验室放入花盆中。一半的花盆中加入活性炭以检验凋落物可能释放的化感物质对金钟藤幼苗生长的影响。金钟藤种子经萌发后种入花盆中。在14.72%的透光度及排除地上部分天敌的条件下,于2011年11月至2012年7在大棚内种植8个月后收获、烘干并称重。结果表明:自然林土壤的全氮、全磷、有效氮含量高于干扰林土壤,而有效磷含量低于干扰林土壤,说明土壤资源并不是在干扰林下更高。在自然林土壤生长的金钟藤幼苗地下、地上部分生物量分别为1.496±0.14 g、3.22±0.31 g,比在干扰林土壤生长的生物量略大(1.129±0.135 g、2.93±0.357 g),但两者的差异并不显著(地下:t=1.881,P=0.072。地上:t=0.662,P=0.539);添加活性炭以吸附凋落物化感物质并不显著改变金钟藤地下、地上部分生物量。本实验说明,在一定的光照及排除地上部分天敌的条件下,仅是自然林下的土壤本身并不能抵抗金钟藤的入侵。然而,在野外观察到金钟藤种子可以在自然林下萌发但幼苗却难以存活,说明其他因素造成了金钟藤幼苗的死亡。未来研究这些因素对于保护生物多样性、维护森林生态系统健康具有重要意义。     

铜、镉胁迫下荻种子的萌发和幼苗生长

研究了不同质量浓度Cu、Cd胁迫对荻（Triarrhena sacchariflora（Maxim.）Nakai）种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明：随着胁迫质量浓度的增大,Cu、Cd对荻种子萌发和幼苗生长的抑制作用增强。就发芽率来看,影响荻种子萌发的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为20.81、67.37 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为16.30、42.79 mg·L-1。Cu、Cd对荻幼苗根的抑制作用大于对芽的抑制作用;芽的生长表现为＂低促高抑＂。影响荻幼苗芽生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为52.32、96.11 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为33.55、55.88 mg·L-1;影响荻幼苗根生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为42.33、85.03 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为26.18、50.45 mg·L-1。     

部分菊科入侵种种子(瘦果)的萌发能力和幼苗建群特性

对入侵种种子生物学各方面的了解有助于更好地预测入侵趋势和评估可持续管理的策略.研究通过对部分菊科入侵种种子(瘦果)进行的室内萌发实验和土壤埋藏实验,通过与相关研究的对比和分析,对这些入侵种的萌发能力和幼苗建群特性进行了研究.10个入侵种种子室内萌发实验的结果表明,在25℃、12h光照的情况下,除钻形紫菀和一年蓬以外,被研究的其它8个种的终萌发率超过了50%,而且都显示出早期快速萌发的特点.用SPSS的曲线拟合工具对10个种的累积萌发趋势进行了曲线回归分析,对应的最佳模型均为三次曲线方程.不同土壤埋藏深度下幼苗出苗实验的结果表明,菊科8个入侵种的种子在表土的出苗率均最高,随着覆土厚度的增加,种子的出苗率逐渐降低,当覆土厚度超过3 cm以上时,所有种子均不能出苗.种子在不同的埋藏深度的出苗情况与种子的大小有关,较大种子破土能力相对较强;种子在不同的埋藏深度的出苗情况与种子本身的萌发能力也相关.土壤埋藏期限的实验结果表明,随埋藏时期的增加,小蓬草、苏门白酒草和一年蓬3个人侵种种子的活力逐步降低,在土壤中埋藏12个月后,其活力分别为21.34%、18.15%和27.38%.这些入侵种较广的种子萌发温度适应范围和高萌发率为防除工作带来了困难.在生产上,可通过不同时期的翻耕、将种子深埋等措施减少这些入侵种的危害.     

枯立物对红松洼草地植物幼苗建立的影响

枯立物的存在对于改变植物种群的动态有潜在的影响。通过人工设置枯立物高度梯度，我们调查研究了枯立物对红松洼草地植物幼苗建立的影响，结果表明，枯立物对幼苗建立有明显的影响。枯立物对种群的潜在影响主要表现在幼苗的数量上。实验模拟枯立物高度分别为0、5、10、15cm，研究结果表明，双子叶幼苗数量与枯立物的变化呈单一峰值，而莎草科植物幼苗数量与枯立物的变化呈线形关系。枯立物高度在5cm时Shannon-Wiener指数和群落均匀度Evenness（％）指数量高，其排列顺序为：5cm→10cm→0cm→15cm。     

Recovery of plant diversity following N cessation: effects of recruitment, litter, and elevated N cycling

Plant species richness has declined and composition shifted in response to elevated atmospheric deposition of biologically active nitrogen over much of the industrialized world. Litter thickness, litter nitrogen (N) content, and soil N mineralization rates often remain elevated long after inputs cease, clouding the prospects that plant community diversity and composition would recover should N inputs be reduced. Here we determined how N cycling, litter accumulation, and recruitment limitation influenced community recovery following cessation of long-term N inputs to prairie-like grasslands. We alleviated each of these potential inhibitors through a two-year full-factorial experiment involving organic carbon addition, litter removal, and seed addition. Seed addition had the largest effect on increasing seedling and species numbers and may be necessary to overcome long-term burial of seeds of target perennial grassland species. Litter removal increased light availability and bare sites for colonization, though it had little effect on reducing the biomass of competing neighbors or altering extractable soil N. Nonetheless, these positive influences were enough to lead to small increases in species richness within one year. We found that, although C addition quickly altered many factors assumed favorable for the target community (decreased N availability and biomass of nearby competitors, increased light and site availability), these changes were insufficient to positively impact species richness or seedling numbers over the experimental duration. However, only carbon addition had species-specific effects on the existing plant community, suggesting that its apparent limited utility may be more a result of slow recovery under ambient recruitment rather than from a lack of a restorative effect. There were dramatic interactions among treatments, with the positive effects of litter removal largely negated by carbon addition, and the positive effects of seed addition generally amplified by litter removal. It remains unclear whether each mechanism explored here will induce community recovery, but over different temporal scales. Long-term monitoring will help resolve these remaining questions. Regardless, our results suggest that reversal of species loss and compositional shifts from N deposition in prairies may be more inhibited by habitat fragmentation, recruitment limitation, and long-term suppression of fire than from continued effects of elevated N.     

土壤种子库研究的几个热点问题

土壤种子库是指存在于土壤表层凋落物和土壤中全部活性种子的总和。土壤中有活性的种子是植物群落的一部分,是新植株的来源。土壤种子库可以分为瞬时土壤种子库和持久土壤种子库。随着群落生态学的发展,土壤种子库的研究已经成为植物生态学重要的一部分,研究内容主要包括:(1)土壤种子库的组成和分布;(2)土壤种子库的动态;(3)地上植被与土壤种子库的关系;(4)干扰对土壤种子库的作用;(5)土壤种子库在生态恢复中的作用。文章在对目前土壤种子库的研究方法、主要研究内容方面总结的基础上,认为土壤种子库在合适的干扰作用下对退化生态系统的恢复以及植被更新发挥重要的作用,同时需进一步加强对这一过程中种子萌发、幼苗建立限制因素的研究。     

Challenges to Introducing and Managing Disturbance Regimes for Holocarpha macradenia, an Endangered Annual Grassland Forb

Abstract:  Introducing rare plants to new sites for conservation to offset effects of habitat destruction requires detailed knowledge of habitat requirements, plant demography, and management needs. We conducted a factorial experiment replicated at three coastal prairie sites to test the effects of clipping frequency and litter accumulation on seed germination, seedling survival, reproduction, and seedling recruitment of introduced populations of the endangered, tall-stature, annual forb, Holocarpha macradenia (DC.) E. Greene. Clipping favored H. macradenia , primarily by enhancing seed germination and flower production. Litter accumulation had no effect on seed germination, even after 5 years of treatments. Seedling recruitment was highly site specific with large numbers of recruits recorded at only one of three sites. Although recruitment of seedlings was higher in clipped plots for 2–3 years, by 4–5 years after introduction very few seedlings survived to reproduction in any treatment. We attribute this result to a combination of poor habitat quality, small population size, and lack of a seed bank. We were unsuccessful in introducing this relatively well-studied species of concern to apparently suitable habitat at multiple sites in multiple years, which suggests that translocating rare plant populations to mitigate for habitat destruction is an expensive and highly uncertain endeavor.     

珙桐芽苗移栽育苗技术研究

本文全面研究了芽苗移栽对珙桐苗期生长、成苗率和商品苗合格率的影响,选择确定了芽苗移栽的最佳技术措施:在低丘地区,在相同地点和田问管理水平下开展芽苗移栽可比播种育苗平均苗提高成苗率2.5倍,平均苗高在25cm以上,平均提高27.8％.相对高海拔的原生地育苗,平均提高成苗率近4倍,提高苗高2倍以上.     

Promoting late-fall establishment of tall fescue with artificial soil covers to minimise soil erosion

Frequently, turfgrass seedings have been sown in the late fall, which usually results in a poor vegetative stand and the possibility of soil erosion the following spring. This study evaluates the effects of a spun-bonded polyester soil cover placed over a late-fall seeding on subsequent seedling growth and overwintering. Clemfine, Mustang, Rebel, and Rebel II cultivars of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) were sown on a silt loam soil in late fall (on 17 October in 1989 and 19 October in 1990) and allowed to grow with and without a soil cover until June. In the spring the temperature under the soil cover was greater than 2°C warmer than the uncovered soil from mid-April through May. Over the winter, leaf and root weights showed no detrimental effects from being under the cover. Individual cultivars grown under the cover produced 2 to 11 times greater leaf yields and 38 to 270% better stand establishment than those sown on the exposed soil. However, plant winter injury was observed under the soil cover in small soil depressions which accumulated water originating from thawing. All cultivars had similar amounts of growth under the cover. However, leaf yields for Rebel were 30-55% less than the other cultivars when grown under the cover and this was probably related to a low seed germination rate. The covers also promoted weed growth, which comprised from 34–65% of total leaf weights and was found to be negatively correlated (r = –0.66) to the yields of the sown grass. The soil cover was found to be beneficial to improving the success of seedling establishment of late seedings of tall fescue in cold areas.     

水稻秸秆沟埋还田对麦田土壤环境的影响

通过大田试验,采用秸秆沟埋还田方式,设置沟埋深度分别为20、30、40、50 cm及对照5个处理,将上季作物秸秆进行全量还田(秸秆沟埋量为2 kg.m-1),研究水稻秸秆沟埋还田对麦田土壤含水量、温度、容重和孔隙度等的影响。结果表明,降水结束后12 d内,沟埋深度20和30 cm处理土壤含水量(与埋草沟边水平距离10 cm处)显著下降(P<0.05);而沟埋深度40和50 cm处理土壤含水量(与埋草沟边水平距离10 cm处)与对照差异未达显著水平。埋草沟秸秆下层土壤温度变化较小,秸秆对下层土壤具有保温作用;除沟埋深度20 cm处理外,其他不同沟埋深度处理均能明显降低秸秆上层土壤容重,增加土壤总孔隙度,使耕层土壤疏松。     

光皮树播种育苗技术

光皮树作为重要的生物柴油树种,省林科院经过多年的研究,已选育出高产新无性系;根据实践总结了光皮树播种育苗技术,包括采种、种子处理、圃地选择、整地作床、播种与苗期管理技术等,并探讨了应用该技术后的育苗效果和育苗过程中应注意的问题．参5．