The utility of Pinus sylvestris L. in dendrochemical investigations: pollution impact of lead mining and smelting in Darley Dale, Derbyshire, UK

This research investigates atmospheric pollution from an isolated and increasingly productive lead-smelting site by examining the dendrochemistry of Pinus sylvestris growing in the local environment and at control sites. Tree increment cores and soil in the rooting environment were analysed for lead content. Inter-site comparisons of lead-in-soil suggest that contamination of the soil may be a less important pathway for lead inclusion within wood than pathways via bark or needles. Levels of lead-in-wood (up to 38mgkg(-1)) are at the upper end of those previously reported. There is evidence of radial translocation of lead towards the heartwood and variability in intra-site dendrochemical records. Mean site lead-in-wood records can however be related to a well-documented pollution chronology and also suggest the importance of local topography in the dispersal and deposition of particulate lead. This study demonstrates that P. sylvestris can be used to estimate the scale and timing of past pollution episodes in similar environmental contexts to those investigated at Darley Dale, where precisely dated pollution chronologies are lacking.     

Influence of solar UV radiation on the nitrogen metabolism in needles of Scots pine (Pinus sylvestris L.)

Needles of 20-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) saplings were studied in an ultraviolet (UV) exclusion field experiment (from 2000 to 2002) in northern Finland (67 °N). The chambers held filters that excluded both UV-B and UV-A, excluded UV-B only, transmitted all UV (control), or lacked filters (ambient). UV-B/UV-A exclusion decreased nitrate reductase (NR) activity of 1-year-old needles of Scots pines compared to the controls. The proportion of free amino acids varied in the range 1.08-1.94% of total proteins, and was significantly higher in needles of saplings grown under UV-B/UV-A exclusion compared to the controls or UV-B exclusion. NR activity correlated with air temperature, indicating a “chamber effect”. The study showed that both UV irradiance and increasing temperature are significant modulators of nitrogen (N) metabolism in Scots pine needles.     

黄土高原两种针叶树种不同器官水碳氮磷分配格局及其生态化学计量特征

植物不同器官水、碳、氮、磷等元素含量及其生态化学计量特征能够反映植物的生态策略及其环境适应性。本研究以黄土高原两种乡土树种油松(Pinus tabulaeformis)和柴松(Pinus tabulaefirmis f.shekanensis)为研究对象,分析了研究区两种树种水、碳、氮和磷在不同器官的含量及其生态化学计量特征,探讨了两种树种基于水、碳、氮和磷分配格局的生态适应策略。结果表明:(1)油松和柴松对水分和碳素的分配格局总体表现为根和叶最大,其次为枝和干,树皮最小;对氮、磷的分配格局则表现为叶片显著高于其他器官。(2)油松将更多的水和氮分配给叶、根等生产性器官,而柴松将更多的水和碳分配给枝、干等防御性器官,反映了柴松较油松具有更加保守的生长策略,能够更好适应逆境条件。(3)植物器官不同元素间通过相互耦合后可以表现出较好的相关性,反映了植物元素之间具有高度复杂的协同关系,这种协同关系的体现形式可能与植物类型及其对外界环境变化的生长适应策略密切相关。     

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...     

酸沉降影响下重庆马尾松林的健康监测及调控技术研究

酸沉降影响下重庆马尾松(Pinus massoniana)林的衰退一直受到研究者的重视,并取得一定成果,但森林健康监测和调控技术等方面的研究还很少。以重庆铁山坪马尾松纯林为研究对象,采用欧洲叶量损失率的划分标准,选择叶量损失率为0～20%、20%～40%、40%～60%和60%～99%的优势木,分析其树冠下的土壤化学性质及针叶元素含量;采用随机区组设计,设立在土壤表面撒施石灰石粉0(不撒施石灰石粉,对照)、1、2、3和4t·hm-25个处理,探讨不同石灰石粉剂量处理对优势木针叶元素含量和生长的影响。结果表明:不同叶量损失率的马尾松优势木树冠下的土壤化学性质基本相似,0～60cm土层的pH平均值在3.59～3.80,盐基饱和度平均值低于10%,土壤严重酸化,随叶量损失率的增加,一年生针叶内K、Na、Ca、Mg、Al、P、S、N等元素含量并无明显差异。针叶内P缺乏是营养限制因子。撒施石灰石粉165d后,1、2、3t·hm-2处理的优势木一年生针叶中P、Mg含量增加,增幅以2t·hm-2处理最高,比对照分别增加30.26%和12.65%;所有撒施石灰石粉处理的N含量增加,Ca含量有增有减,变化规律不明显。撒施石灰石粉一年后,各处理优势木的树高和胸径生长量增加,针叶损失率下降,主轴顶梢长度和一年生针叶长度增加。短期内从一年生针叶中P、Mg含量及林木生长和健康情况变化综合来看,石灰石粉一次撒施量以2t·hm-2效果最佳。     

马尾松根化感物质的生物活性评价与物质鉴定

通过超临界流体萃取技术提取和分离马尾松根化感物质,并依据生物活性评价结果筛选抑制活性较强的组分进行物质鉴定.就总体而言,生物活性评价结果表明:非夹带剂萃取的马尾松根化感物质对马尾松种子的发芽势、胚根长、胚轴长及鲜物质重、干物质重具有不同程度的促进作用,而对发芽率则具有不同程度的抑制作用;夹带剂萃取的马尾松根化感物质对马尾松种子的发芽率、胚根长、胚轴长、鲜物质重及干物质重具有显著的抑制作用,而对发芽势则表现为促进作用;筛选出抑制活性较强组分的物质鉴定结果表明,非夹带剂萃取的马尾松根化感物质是α杜松醇、г杜松烯等,在夹带剂条件下,马尾松根化感物质是棕榈酸、叶绿醇等.图1表5参11     

油松过氧化物酶季节变化动态

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对华北地区14个油松种源的过氧化物酶(POD)季节变化动态进行了分析.电泳共分离出8条谱带,其中一条为油松的特征谱带.其余7条在不同生长季节均有较明显的变化,且不同种源间POD酶谱变化具有一定的差异,表明油松植物过氧化物酶具有季节性生长阶段的特异性和种源特异性.     

山西高原天然油松群体过氧化物酶和多酚氧化酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对山西高原5个油松(Pinus tabulaeformis)天然种群的过氧化物酶和多酚氧化酶进行了分析。从140份供试材料的带型计算出油松种群多态位点百分数为95%,等位基因平均数为1.95,期望杂合度为0.357,遗传分化系数为0.036。表明山西高原天然油松种群间产生一定程度的分化,在同工酶水平上呈现出遗传多态性,且大部分遗传变异存在于种群内。     

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.