Tree vegetation of the forest-tundra ecotone in the Western Sayan mountains and climatic trends

Parameters of reproduction of the Siberian stone pine (Pinus sibirica), including radial and apical tree increments, the age structure of stands, the amount of young growth, and its distribution along an altitudinal gradient, have been studied in the forest-tundra ecotone of the Western Sayan. The results show that, over the past 30 years, P. sibirica undergrowth has expanded to the mountain tundra belt, the apical and radial tree increments and stand density have increased, and the life form of many P. sibirica plants has changed from prostrate to erect (single-or multistemmed). These changes correlate with the dynamics of summer temperatures and monthly (in May and June) and annual precipitation. The rise of summer temperatures by 1°C promotes the expansion of P. sibirica undergrowth for approximately 150 m up the altitudinal gradient.     

O3浓度升高对银杏及油松BVOCs排放的影响

以生长在沈阳市区内的银杏及油松为试材,开顶式熏气室模拟升高O₃浓度（80 nmol·mol^-1）和正常大气O₃浓度（≈30 nmol·mol^-1）条件,采用GC-FID技术对银杏及油松的异戊二烯和7种单萜类物质的排放速率进行测定,探讨高浓度O₃对单株银杏及油松挥发性有机物排放规律的影响.结果表明,O₃浓度增高可以显著提高银杏和油松的异戊二烯排放速率（p＜0.05）,及银杏Δ3-蒈烯的排放速率（p＜0.05）,其分别达到1.96、 9.71和0.09 μg·(g·h)^-1,而对于其他单萜物质的排放速率,2种树木对高浓度的O₃熏蒸均没有表现出显著的变化;树种不同,排放的BVOCs组成也不同,自然条件下银杏排放的BVOCs以异戊二烯为主,而油松以α-蒎烯为主;高浓度O₃熏蒸下油松释放的异戊二烯达到其BVOCs组成的64.73%,增加大气O₃浓度改变了树木挥发性有机物的组成比例.因此,O₃浓度升高对银杏及油松BVOCs排放规律具有显著影响.     

CO_2和O_3浓度升高及其复合作用对华山松生长及光合日变化的影响

以生长在沈阳市区内的5年生华山松幼树为实验材料,采用开顶箱法,研究高浓度CO2和高浓度O3下华山松生长变化、光合速率的日变化动态以及日光合总量季节变化,进而了解大气CO2浓度升高、O3浓度升高及其复合作用对华山松光合作用及生长的影响.结果表明,①高浓度O3处理后,华山松20～90 d针叶鲜重、干重增长量以及90 d针叶叶长较对照分别降低45.8%、38.9%和15.3%.主侧枝生长与对照相比无显著差异.高浓度O3降低了华山松日光合总量,处理30 d后,针叶净光合速率均显著低于对照,光合速率日变化曲线表现为双峰型,光合"午休"程度强于对照.②高浓度CO2处理后,华山松针叶鲜重、干重20～90 d增长量分别高于对照41.7%和22.2%,而针叶叶长以及主侧枝长未受显著影响.华山松日光合总量高于对照处理,处理30 d、60 d时,净光合速率普遍高于对照.CO2处理90 d时,日变化曲线由双峰变为单峰曲线,极大缓解了光合"午休"现象.③高浓度O3和CO2复合处理后,针叶干重、鲜重增量均低于对照,表明了复合处理后O3伤害的发生,但针叶干重高于O3单因子处理,这表明高浓度CO2可以一定程度上缓解高浓度O3对华山松针叶生长的抑制作用.针叶叶长,主侧枝生长未见明显效应.复合处理后,针叶净光合速率普遍低于对照,华山松日光合总量低于对照而高于O3单独处理,说明高浓度CO2可以通过减缓O3对植物光合的抑制而减少O3伤害.光合速率日变化曲线表现为双峰型.     

维管束植物樟树和马尾松叶组织氮、硫含量指示贵阳地区大气氮、硫沉降的空间变化

同时测定了从贵阳市区到农村3个方向采集的樟树叶、马尾松叶、根际土以及苔藓共计296个样品的氮、硫含量,结合苔藓氮、硫含量估算了相应区域大气氮沉降量和SO_2浓度.结果表明樟树叶氮含量(1.01%~2.37%)和马尾松叶氮含量(0.99%~2.42%)在市区最高,往外明显降低,而在较远农村区域(24 km)又出现回升,反映了农村地区大气输入的氮有所增加;叶硫含量变化范围分别为0.16%~0.43%和0.18%~0.32%,均呈现在市区最高,向外逐渐降低的趋势,在距市区最远处(30~36 km)达到最低值,表明市区的生产生活向大气输入了较高的硫.各区域土壤氮、硫含量均无显著差异,将樟树、松树叶氮、硫含量分别与大气氮沉降量和SO_2浓度(由苔藓氮、硫值计算)进行线性回归分析,发现樟树、松树叶氮含量与大气氮沉降量以及樟树、松树叶硫含量与大气SO_2浓度均呈显著正相关(P0.05).研究表明维管束植物樟树与马尾松叶组织氮、硫含量的变化特征能同时很好地指示贵阳区域大气氮、硫沉降的空间变化.     

基于生物监测法的北京空气质量空间分布特征

基于生物监测法,以北京城区为研究区域,采集了不同功能区和交通水平下的20个采样点的油松松针,采用ICP-AES测定了松针中的w(Pb)、w(Cd)、w(Cu)、w(Zn)、w(S)和w(Ca),对北京城区空气质量空间分布特征及潜在生态风险进行了分析. 结果表明:较高的w(Pb)主要分布在北京西南部的工业区和人口密集居住区;位于老城的交通繁忙区和人口密集居住区及西南部工业区的w(Cu)均较高;较高的w(S)主要出现在北京城西南及东南部的工业区. 因子分析表明:污染物Pb、Zn、Cd和S主要来源于混合污染源(如工业排放、家用炉灶和汽车尾气);Cu主要由人为活动过程(如金属加工)释放. 总的说来,松针中w(Pb)与w(S)高于植物生长的正常范围,对植物生长和人类健康构成了潜在威胁,而Cd、Cu和Zn的污染未呈现潜在生态风险.      

红椿凋落叶全碳释放的林窗效应

为了调整低山丘陵区低效林林分结构,探明马尾松人工林不同林窗下凋落物的全碳释放规律,论文以长江上游低山丘陵区人为采伐形成的马尾松（Pinus massoniana）人工林7种不同大小林窗（G1：100 m²,G2：225 m²,G3：400 m²,G4：625 m²,G5：900 m²,G6：1 225 m²,G7： 1 600 m²）为研究对象,以林下为对照,研究了乡土阔叶树种红椿（Toona ciliata）凋落叶近1 a的全碳释放率和全碳释放速率（每30 a）。结果表明：1）相对小型（100~200 m²）和大型（1 225~ 1 600 m²）林窗以及林下,中型（400~625 m²）林窗更能促进凋落叶全碳的释放;2）全碳释放速率表现出先快后慢的变化趋势,在分解中后期（90~270 d）,出现碳的富集现象;3）凋落物全碳的释放受林窗大小、位置、分解时间的交互作用,分解时间对红椿凋落叶的全碳释放率影响极显著（P < 0.01）,林窗大小对全碳释放有显著影响（P < 0.05）,而林窗内不同位置（中心和边缘）对凋落叶碳释放无显著影响;4）凋落物分解温度、含水率和全碳释放率、质量损失速率表现出极显著正相关（P < 0.01）。     

鼎湖山马尾松林凋落物分解对凋落物输入变化的响应

为了了解我国南方森林常见的人为干扰（凋落物收取）活动对生态系统养分循环的影响,研究了鼎湖山马尾松林3种主要树种凋落物分解及其养分释放对凋落物输入量变化的响应。这3种树种分别为马尾松（Pinus massoniana）、荷木（Schimasuperba）和锥栗（Castanopsis chinensis）。凋落物输入量变化分别为凋落物去除（L-）、加倍（L＋）和对照（L）3种处理,每种处理25个重复。经过18个月的处理试验,凋落物分解速率及其养分释放随树种、分解阶段和凋落物处理不同而异。荷木、马尾松和锥栗分解物平均残留率分别为0.46±0.01、0.42±0.01、0.40±0.02,其中,荷木与锥栗、马尾松差异性显著。不同处理间的凋落物分解速率差异显著,加倍、对照和去除处理样地凋落物的平均残留率分别为0.51±0.08、0.53±0.09和0.55±0.08。凋落物加倍处理促进了凋落物分解过程中C的释放,而去除凋落物处理则抑制了N、P的释放。以上结果表明,凋落物收取活动不仅直接带走凋落物中的大量养分,而且抑制了凋落物分解及其养分释放。     

中亚热带不同林龄马尾松林土壤酶学计量特征

土壤酶活性是表征土壤微生物养分需求与养分限制状况的重要指标.本文以中亚热带不同林龄(9、17、26、34和43 a)马尾松人工林为研究对象,通过测定β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)、多酚氧化酶(POX)和过氧化物酶(POD)活性,并计算土壤酶化...     

人为干扰对江油地区马尾松人工林群落结构和物种多样性的影响

物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,人为干扰对森林群落的影响可以通过群落结构和物种多样性的变化而直接显现,不同干扰强度下的森林群落结构和物种多样性特征不同。采用典型样地法,对比研究两种人为干扰强度（干扰强和弱）对江油地区的马尾松（Pinus massoniana）人工林群落的物种组成、群落结构和物种多样性的影响,采用物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数Jsw值来综合衡量群落的物种多样性水平。结果表明,（1）在总面积3200 m2的8个样地中记录到124个物种,隶属于105属56科,干扰强的群落各层次物种数均低于干扰弱的群落。（2）不同强度人为干扰下马尾松人工林的群落结构不同,干扰弱的群落径级结构呈近正态分布,在径级Ⅵ（7 cm≤d〈9 cm）处出现数量的峰值26株,群落结构较稳定;干扰强的群落径级结构不呈正态分布,在径级Ⅶ（13 cm≤d〈15 cm）处出现峰值43株。干扰弱和干扰强的群落高度级结构与其径级结构具有相似性,干扰弱的群落的个体主要集中在低中高度级（3≤H〈17）;干扰强的群落的个体数在各高度级分布不均匀,主要分布在中高高度级（H≥13）;干扰强的群落的个体数在各径级和高度级分布相对不均匀,群落结构趋于不稳定。（3）人为干扰对马尾松人工林群落造成负面影响,随着人为干扰强度的增加,物种丰富度指数D值、Shannon-wiener多样性指数H值、均匀度多样性指数Jsw值降低,Simpson优势度指数H′值增大,物种多样性呈下降趋势。     

Soil physicochemical properties of Pinus tabuliformis plantations of different ages in Yanqing,Beijing北大核心CSCD

Soil physicochemical properties are important parameters to characterize soil quality. To evaluate the effects of different stand ages from young to mature on the soil physicochemical properties of Pinus tabulaeformis plantations, four different aged P. tabulaeformis plantations (14, 28, 36, and 51-year old) were investigated in Yanqing district, Beijing, China. Soil samples were collected at depths of 0-10, 10-20, and 20-30 cm, to analyze the effect of soil depth on soil physicochemical indexes. With increasing soil depth, the soil moisture content, water holding capacity, and porosity decreased gradually, but pH value increased. There was no significant difference in soil bulk density (BD) between different soil depths. Organic matter (OM), nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) content also decreased gradually with increasing soil depth, but there was no uniform change in electrical conductivity (EC). With the growth and development of P. tabulaeformis plantations, the soil moisture content, water holding capacity, and porosity of the same depth increased gradually, but pH value decreased. The difference in BD between different ages was not significant. The OM, N, and P content showed an increasing trend with increasing stand age. The K content in 14 a and 28 a plantations was significantly higher than that in 36 a and 51 a plantations. EC was the highest in 51 a plantations. The correlation analysis showed that there was a significant negative correlation between BD and water characteristics, porosity. There was a significant positive correlation between OM and N, P. The negative correlation between OM and pH reached a significant level at P < 0.01. OM was negatively correlated with BD, total potassium (TK, P < 0.05) and available potassium (AK, P > 0.05). Therefore, the soil physicochemical properties of P. tabulaeformis plantations improved with increasing stand age. Our results provide a theoretical basis for the management of P. tabulaeformis plantations in Beijing, such as thinning, fertilization management, and mixed forest forestation. © 2018 Science Press. All rights reserved.