川西高山林线交错带凋落叶分解速率与初始质量的关系

对我国川西高山林线交错带14种代表性植物凋落叶分解速率与初始质量的关系进行研究.结果表明: 高山林线交错带植物凋落叶分解速率（k）为0.16～1.70,乔木和苔藓凋落叶分解较慢,灌木凋落叶次之,草本凋落叶分解最快.凋落叶分解速率与N、木质素、酚类物质、C/N、C/P、木质素/N均具有显著的线性回归关系.通径分析得出,木质素/N和半纤维素含量可以解释k变异的78.4%,其中木质素/N可以解释k变异的69.5%,木质素/N对k的直接通径系数为-0.913.主成分分析表明,第1排序轴k、分解时间（t）的贡献率达99.2%,木质素/N、木质素含量、C/N、C/P与第1排序轴呈显著正相关,其中木质素/N与第1排序轴的相关关系最强(r=0.923).木质素/N是影响川西高山林线交错带植物凋落叶分解速率的关键质量指标,且凋落叶初始木质素/N越高,分解速率越低.     

地理来源与生物化学属性对泥炭地植物残体分解的影响

不同地理来源的泥炭地植物残体在同一环境中的分解速率一直缺乏比较研究。该研究沿纬度梯度, 选择大九湖、哈泥和满归3处泥炭地, 以三地的10种植物为分解材料, 使用分解袋包装, 埋藏于长白山哈泥泥炭地, 开展为期1年的分解实验, 研究地理来源及生物化学属性对泥炭地植物残体分解的影响。结果表明, 如不考虑物种差异, 从总体上看, 随着纬度增加, 3处泥炭地植物残体的初始氮(N)含量下降, 初始木质素含量、碳氮比(C/N)和木质素/N上升。经一年分解后残体分解速率因植物类群不同而不同, 桦木属(Betula)和薹草属(Carex)植物残体的干质量损失率均接近50%, 远大于泥炭藓属(Sphagnum)植物(约为10%)。3处来源地植物残体干质量损失率总体上无差异, 但比较同种植物残体发现, 来自中纬度泥炭地哈泥的中位泥炭藓(S. magellanicum)的干质量损失率(19%)远高于来自高纬度泥炭地满归的(9%)。制约残体分解的因素因植物类群不同而不同, 残体初始总酚/N是决定属间残体干质量损失率差异的重要指标。薹草属植物初始N含量和C/N与残体分解速率、泥炭藓属植物初始Klason木质素含量和总酚/N与残体分解速率均呈正相关关系。该研究一定程度上表明, 若以纬度降低指代气候变暖, 当前持续的气候变暖可能通过改变高纬度泥炭地的植物组成和植物的生物化学属性, 来改变植物残体分解速率, 进而影响泥炭地的碳汇功能。     

Effect of geographical sources and biochemical traits on plant litter decomposition in a peatland

不同地理来源的泥炭地植物残体在同一环境中的分解速率一直缺乏比较研究。该研究沿纬度梯度, 选择大九湖、哈泥和满归3处泥炭地, 以三地的10种植物为分解材料, 使用分解袋包装, 埋藏于长白山哈泥泥炭地, 开展为期1年的分解实验, 研究地理来源及生物化学属性对泥炭地植物残体分解的影响。结果表明, 如不考虑物种差异, 从总体上看, 随着纬度增加, 3处泥炭地植物残体的初始氮(N)含量下降, 初始木质素含量、碳氮比(C/N)和木质素/N上升。经一年分解后残体分解速率因植物类群不同而不同, 桦木属(Betula)和薹草属(Carex)植物残体的干质量损失率均接近50%, 远大于泥炭藓属(Sphagnum)植物(约为10%)。3处来源地植物残体干质量损失率总体上无差异, 但比较同种植物残体发现, 来自中纬度泥炭地哈泥的中位泥炭藓(S. magellanicum)的干质量损失率(19%)远高于来自高纬度泥炭地满归的(9%)。制约残体分解的因素因植物类群不同而不同, 残体初始总酚/N是决定属间残体干质量损失率差异的重要指标。薹草属植物初始N含量和C/N与残体分解速率、泥炭藓属植物初始Klason木质素含量和总酚/N与残体分解速率均呈正相关关系。该研究一定程度上表明, 若以纬度降低指代气候变暖, 当前持续的气候变暖可能通过改变高纬度泥炭地的植物组成和植物的生物化学属性, 来改变植物残体分解速率, 进而影响泥炭地的碳汇功能。     

漓江流域岩溶区檵木群落不同恢复阶段凋落物分解初期动态

为探究漓江流域岩溶区檵木群落不同恢复阶段凋落物的分解情况,运用凋落物袋法研究其凋落物分解初期动态。结果表明:经过1a的分解,檵木群落凋落物失重大小顺序为:灌木阶段乔灌阶段乔林阶段。檵木群落灌木阶段、乔灌阶段和乔林阶段凋落物分解50%所需的时间分别为1.28a、1.38a、1.41a,分解95%所需的时间分别为5.54a、5.97a和6.09a。经过1a的分解,凋落物养分动态变化为:灌木阶段和乔灌阶段C含量总体上升,乔林阶段C含量总体下降;3个恢复阶段N和纤维素含量总体上升;灌木阶段和乔林阶段P含量总体下降,乔灌阶段P含量总体上升;灌木阶段木质素含量总体上升,而乔灌阶段和乔林阶段木质素含量总体下降。相关分析表明,灌木阶段凋落物分解速率分别与C,N,P,C/P,N/P之间呈显著或极显著相关性,乔灌阶段凋落物分解速率与N和木质素/N之间呈显著或极显著相关性,乔林阶段凋落物分解速率分别与N,纤维素、C/N和木质素/N之间呈显著或极显著相关性。     

几种水生植物腐解过程的比较研究

研究水生植物腐烂分解过程及其养分动态对认识水生态系统物质循环过程具有重要意义。通过室内植物分解模拟试验,对6种水生植物的腐解过程及腐解残余物成分的变化进行了比较研究。结果表明,在64 d的腐解过程中,浮叶植物的分解速率最快,沉水植物其次,挺水植物最慢;同种植物的分解速率及残余物成分变化在不同生物量密度组间存在一定差异,但总体趋势一致。分解过程中,植物残余物中P、纤维素、木质素含量的变化趋势种间差异较小,总体上P含量先迅速下降后缓慢上升,纤维素含量先下降后趋于稳定,木质素含量先上升后趋于稳定;植物残余物中C、N、半纤维素含量在分解初期种间的变化趋势不同,而分解后期则均为C含量上升,N、半纤维素含量趋于稳定。相关性分析结果表明,总体上,在整个分解周期中,初始N、P含量越大分解越快,初始纤维素、半纤维素、木质素含量、C/N、C/P、木质素/N等越大分解越慢;植物腐解不同阶段的质量指标对分解速率的影响有所不同,在分解前期,残余物中N含量越高分解越快,半纤维素含量、C/N、木质素/N越高,分解越慢,而后期木质素含量越高分解越慢,其它因子影响较小。     

水淹条件下三峡水库消落带常见草本植物的分解

对三峡水库消落带10种常见的一年生和多年生草本植物进行模拟淹水试验,研究水淹条件下植物分解释放氮磷规律和分解速率与植物组织内营养元素及结构性碳水化合物含量之间的关系.结果表明:不同物种分解速率不同,水花生的分解速率最大,分解速率常数k=0.0228 d-1,莠竹最小,k=0.0029 d-1,但一年生草本和多年生草本的分解速率差异不显著.一年生草本与多年生草本氮磷含量差异不显著,其中,双穗雀稗和鬼针草对水体氮磷含量影响最大;水花生氮释放能力较强,但对水体磷含量影响最小;水体中总氮、总磷含量与植物分解速率、植物体分解初始C含量、C∶N、木质素∶N呈显著负相关,与植物体K、Ca、N含量呈显著正相关.     

凋落物多样性及组成对凋落物分解和土壤微生物群落的影响

凋落物分解是生态系统营养物质循环的核心过程,而土壤微生物群落在凋落物分解过程中扮演着极其重要且不可替代的角色。随着生物多样性的丧失日益严峻,探讨凋落物多样性及组成对凋落物分解和土壤微生物群落的影响,不仅有助于了解凋落物分解的内在机制,而且可为退化草原生态系统的恢复提供参考。以内蒙古呼伦贝尔草原退化恢复群落中的草本植物为研究对象,依据植物多度、盖度、频度和物种的重要值及其在群落中的恢复程度筛选出排序前4的羊草（Leymus chinensis）、茵陈蒿（Artemisia capillaris）、麻花头（Serratula centauroides）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）的凋落物为实验材料,通过设置3种凋落物多样性水平（1,2,4）,包括11种凋落物组合（单物种凋落物共4种,两物种凋落物混合共6种,四物种凋落物混合共1种）,利用磷脂脂肪酸（PLFA）方法来研究分解60 d后凋落物多样性及组成对凋落物分解和土壤微生物群落的影响。结果表明：（1）凋落物物种多样性仅对C残余率具有显著影响,表现在两物种混合凋落物C残余率显著低于单物种凋落物,而凋落物组成对所观测的4个凋落物分解参数（质量、C、N残余率以及C/N）均具有显著影响;（2）凋落物物种多样性对细菌（B）含量具有显著影响,而凋落物组成对真菌（F）含量具有显著影响,两者对F/B以及微生物总量均无显著影响;（3）冗余分析结果表明凋落物组成与凋落物分解相关指标（凋落物质量、C、N残余率及C/N）和土壤微生物（真菌、细菌含量）的相关关系高于凋落物多样性。（4）进一步建立结构方程模型（Structural Equation Model,SEM）发现,凋落物初始C含量对凋落物质量、C、N残余率及C/N有显著正的直接影响;凋落物木质素含量对凋落物质量、C、N残余率有显著正的直接影响;凋落物初始N含量对N残余率有显著正的直接影响,而对C残余率及C/N有显著负的直接影响;凋落物初始C/N对凋落物质量、N残余率有显著正的直接影响,而对C/N有显著负的直接影响。此外,凋落物初始C、N、木质素含量及C/N均对真菌含量具有显著正影响,并可通过真菌对凋落物质量分解产生显著负的间接影响。以上结果表明该退化恢复区域优势种凋落物分解以初始C、木质素为主导,主要通过土壤真菌影响凋落物的分解进程,这将减缓凋落物的分解速率进而减慢草原生态系统的进程。这些结果为凋落物多样性及组成对自身分解和土壤微生物群落的影响提供了实验依据,也为进一步分析凋落物分解内在机制以及草原生态系统的恢复提供了数据参考。     

土壤动物对川西高山/亚高山森林凋落物分解的贡献

采用凋落物分解袋法,研究了土壤动物对川西高山/亚高山森林代表性植物康定柳、方枝柏、红桦和岷江冷杉凋落物在分解第一年(2011年11月-2012年10月)不同关键时期质量损失的贡献.结果表明: 在凋落物第一年的分解过程中, 不同物种凋落物的分解速率大小依次为康定柳＞红桦＞岷江冷杉＞方枝柏,且均为生长季节大于冻融季节.土壤动物对凋落物分解的贡献率(P_fau)为方枝柏(26.7%)＞岷江冷杉(18.8%)＞红桦(15.7%)＞康定柳(13.2%),其中康定柳和方枝柏的P_fau在生长季节大于冻融季节,而红桦和岷江冷杉的P_fau为冻融季节大于生长季节.冻融季节土壤动物的作用与凋落物初始C、P和N/P显著相关,而生长季节则与N、C/N、木质素、木质素/纤维素显著相关.     

氮负荷增强对闽江河口芦苇残体分解及其养分释放的影响

选择闽江河口鳝鱼滩西北部的纯芦苇湿地为研究对象，基于野外氮负荷增强分解试验，探讨了氮负荷增强对芦苇残体分解及其养分释放的影响。试验设置了4个氮负荷水平，即NL0（无氮负荷处理，0 g N m^-2 a^-1）、NL1（低氮负荷处理，12.5 g N m^-2 a^-1）、NL2（中氮负荷处理，25.0 g N m^-2 a^-1）和NL3（高氮负荷处理，75.0 g N m^-2 a^-1）。结果表明，不同氮负荷处理下残体的分解速率整体表现为NL2（0.00284 d^-1）>NL1（0.00263 d^-1）>NL0（0.00257 d^-1）>NL3（0.00250 d^-1），低氮和中氮负荷总体促进了残体分解，而高氮负荷抑制了残体分解，原因主要与不同处理下残体分解过程中基质质量及pH的明显改变有关。不同氮负荷处理下，残体中的全碳（TC）含量在分解期间均呈不同波动变化特征；全氮（TN）和全磷（TP）含量均在分解初期（0-30 d）骤然降低，之后则呈不同波动变化，其中TN含量呈波动上升变化，而TP含量呈小幅波动变化。残留率是影响不同氮负荷处理下残体分解期间碳（C）、氮（N）和磷（P）净释放的共性因素，而氮负荷增强导致的残体基质质量（C/N、C/P、N/P）和主要环境因子（pH、电导率（EC））改变影响了其释放强度。研究发现，在氮负荷增强背景下残体养分的累积与释放发生了明显改变，闽江河口氮负荷水平的增加整体将抑制芦苇残体中C、N养分的释放，但其在分解中后期（90-240 d）可能对P养分释放具有较为明显的促进作用。     

不同月份采集的贝加尔针茅地上部的分解特征及影响因素

利用植物生长过程中植物组织内养分元素化学性质的季节性变化特点,在2009年生长季的不同月份(5—9月)采集了呼伦贝尔地区贝加尔针茅地上部(茎和叶),作为分解底物,采用分解袋法,研究其分解特点及其影响因素。结果表明:不同月份采集的贝加尔针茅分解底物之间的分解速度存在明显差异,依采集月份逐渐递减,5月>6月>7月>8月>9月;分解底物初始N、P、Zn、K、Mg和Mn含量与分解速度均呈显著正相关,而碳含量和C∶N与分解速度呈显著负相关,初始钙含量、N∶P与分解速度无显著相关性;土壤微生物生物量N与分解底物的残余质量(%)相关性明显;另外,土壤微生物生物量N与凋落物C、N含量也具有明显的相关性;分解底物质量损失与土壤水分含量显著正相关,而与土壤温度的相关性较弱,说明降水变化通过调节土壤湿度来影响凋落物分解。     

喀斯特地区植物钙含量特征与高钙适应方式分析

喀斯特地区土壤的高钙含量是影响该地区植物生理特征的最重要环境因素之一。高钙影响植物的光合作用、生长速率及磷代谢, 从而限制了许多物种在该地区的分布。选取贵州4个石漠化程度不同的地区, 测定采集地内45种优势种或常见种的地上部分和地下部分的全钙含量以及土壤的交换性钙含量。通过分析喀斯特地区植物与土壤钙含量的特征发现: 喀斯特地区植物具有较高的钙含量平均值; 土壤交换性钙含量对植物地上部分钙含量的影响总体上不显著, 对植物地下部分钙含量的影响显著; 不同类别植物的钙含量存在显著差异, 蕨类植物地上部分钙含量平均值明显低于被子植物; 不同类别植物钙的分布部位也存在显著差异, 在蕨类植物和单子叶植物中地上部分和地下部分的钙含量相近, 而双子叶植物的地上部分钙含量明显高于地下部分。分析了喀斯特地区14种优势灌木和草本植物地上部分与地下部分钙含量的差异性以及与土壤交换性钙含量的相关关系, 以此为根据将14种优势植物对土壤高钙的适应方式分为3种类型: 随遇型、高钙型和低钙型。随遇型植物的钙含量主要受土壤交换性钙含量影响, 其地上部分和地下部分的钙含量均与土壤交换性钙含量成显著正相关关系; 高钙型植物具有较强的钙富集能力, 其地上部分即使在低钙含量的土壤中也可维持较高的钙含量; 低钙型植物的地上部分即使在高钙含量的土壤中亦可维持较低的钙含量。对植物适应钙的不同方式的研究可用于筛选退化生态系统恢复所需的植物资源。     

三种林下土壤浅剖面有机碳含量研究

对大连棒棰岛丘陵山地橡树、松树和灌木林春季和秋季土壤浅剖面有机碳含量和水含量测定与分析,结果表明,不同植物过程土壤碳含量和水含量有明显差异,松树林土壤碳含量和水含量总体上高于橡树和灌木林土壤,碳含量和水含量分布规律基本一致。相同植物过程土壤碳含量和水含量层次间有显著差异,有机碳含量和水含量分布又随土壤深度加深而呈下降趋势。相同植物过程秋季土壤含碳量和含水量高于春季土壤。     

甘南高寒草甸植物元素含量与土壤因子对坡向梯度的响应

通过测定甘南高寒草甸不同坡向条件下25科86种植物叶片氮(N)、磷(P)、钾(K)含量、有机碳(C)含量、叶片含水量和相对叶绿素(SPAD)值,以及不同坡向的土壤含水量、有机碳、全氮、全磷含量等土壤指标,分析了不同坡向植物叶片元素含量与土壤环境因子之间的关系。研究结果表明,在南坡-北坡梯度上,随着土壤含水量的增加,植物叶片P含量、叶K含量和叶片含水量显著增加,而相对叶绿素显著降低。土壤养分含量与植物叶片P、叶K含量和叶含水量显著正相关,与叶片相对叶绿素显著负相关。说明不同坡向条件下叶片养分含量受土壤因子的影响显著,土壤的水分及养分状况对植物叶片元素含量的贡献不同。土壤含水量是坡向梯度上影响植物叶片特征的最主要因子。坡向梯度上土壤含水量对植物叶片各种元素含量的影响和植物叶片含水量对不同土壤因子的响应模式支持了生长在南坡的植物能以提高水分和养分利用效率而适应南坡较为干旱和贫瘠的生境。     

Ven、K型小麦雄性不育系春性F1杂种的优势表现及与叶绿素含量和同工酶谱的关系

利用Ven、K型小麦雄性不育系与北方春性普通小麦杂交,研究了Ven、K型春性F1杂种的优势表现及其与叶绿素含量、同工酶谱的关系。结果表明：Ven型和K型杂种F1存在显著的个体杂种优质,在主要农艺性状中尤其以单株穗数、千粒重、单株生产力的杂种优势明显,其中单株穗数对单株生产力的贡献最大;相关分析表明：单株生产力与单株穗数呈正相关,相关系数为0.7122;与每穗粒数和千粒重的相关系数分别为－0.1183和0.4941。灌浆期旗叶、倒二叶叶绿素含量与千粒重的相关性最大,呈正相关。杂种F1优势强的组合其种子和苗期的过氧化物同工酶和酯酶的酶谱一般呈双亲互补型或“杂种型”酶带,该特征可作为杂种优势预测的指标。     

辽河河口湿地自然保护区植物群落生态的研究

通过野外调查和定量分析,对辽河河口湿地自然保护区主要植物群落的结构、功能及其演替规律进行了研究。结果表明,土壤水盐含量与植物群落分布密切相关,用组平均法将４５个芦苇群落样方分为芦苇草甸和芦苇沼泽两大类,用ＰＣＡ排序对环境进行分类,确定出影响植物群落空间配置的主导因子是土壤水分和土壤盐分。     

小麦冠层反射光谱与植株水分状况的关系

研究了不同土壤水、氮条件下小麦冠层光谱反射特征与叶片和植株水分状况的相关性．结果表明,在小麦主要生育期,冠层叶片含水率与460～510、610～680和1480～1500nm波段范围内的光谱反射率有较高的相关性,植株含水率与810～870nm波段范围内的光谱反射率密切相关．在整个生长期内,小麦冠层叶片含水率与460～1500nm波段范围内的光谱反射率均有良好相关性,植株含水率与560～1480nm波段范围内光谱反射率的相关性均达到极显著水平．冠层叶片(CL)、上层叶(UL)和下层叶片(LL)含水率与光谱指数的相关程度为CL>LL>UL．冠层叶片和植株含水率与比值指(R(610,560))和光谱指数(R(610,560)／ND(810,610))呈极显著线性负相关,与归一化指数((R810-R610)／(R810+R610))呈极显著线性正相关．其中,用光谱指数(R(610,560)／ND(810,610))监测不同生育期小麦冠层叶片和植株含水率的效果最好。     

甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报

试验研究了8个甜荞品种在全国19个不同地点的籽粒品质(黄酮和蛋白质含量)变化以及品质和产量与生态因子和农艺性状之间的相关性。结果表明:不同品种间及同一品种不同地点间甜荞籽粒黄酮、蛋白质含量均存在显著变异。黄酮含量与海拔、生育期平均温度,以及蛋白质含量与纬度,甜荞产量与株高、单株粒数、单株粒重均呈显著相关,相关系数分别为0.271^*、0.588^**、0.495^**、0.270^*、-0.330^**、0.212^*。通径分析显示,单株粒数是产量的主要因素,单株粒数多有助于提高产量; 生育期均温是黄酮含量的主要因素,荞麦生育期间均温适当偏低利于黄酮积累; 纬度是蛋白质含量的主要因素,选择纬度较高地区有助提高蛋白质含量。研究还发现不同品种对生态因子的敏感性不同。 关键词: 甜荞; 产量; 黄酮含量; 蛋白质含量; 相关分析; 生态因子; 农艺性状     

The plant vigour hypothesis revisited – how is browsing by ungulates and elephant related to woody species growth rate?

The way herbivores select what to eat is of considerable practical and theoretical interest, and has given rise to different theories and hypotheses. The plant vigour hypothesis predicts that herbivores feed preferentially on vigorous, i.e., large and/or fast-growing plants or plant parts. These predictions have previously primarily been tested on variation within plant species. Here we test whether differences in vigour among plant species in the same environment can explain differences in herbivore attack. We studied variation in browsing pressure by a guild of large herbivores on different woody species in an African savanna ecosystem. Shoot growth rate, annual shoot length, basal shoot diameter and annual shoot volume of 14 woody plant species were measured in the field. Plant species’ shoot vigour represented by the first PCA axis scores generated from the four shoot variables were then related to browsing pressure (% utilisation) on each of the species by native ungulates and elephant. Nutrient and fibre concentrations and tannin activity were also determined for the 14 woody plant species. We found ungulate browsing pressure to show a unimodal relationship with plant species’ shoot vigour. The heaviest browsing pressure was on plant species with shoots of intermediate vigour. We suggest that species with less vigorous shoots had low nutrient and high fibre concentrations and offered small bite sizes, whereas species with vigorous shoots had high nutrient concentrations but larger shoot diameters than the bite diameters of browsing ungulates. Elephant browsing pressure was not related to plant species’ shoot vigour.     

接种蚯蚓对油菜籽粒产量和含油率的影响

通过田间接种试验,研究了威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)活动对冬油菜(Brassica napus)中双9号产量构成因素、籽粒产量和含油率的影响.结果表明:接种蚯蚓后,中双9号的一次有效分枝数、主花序角果数、每角粒数和千粒重均较未接种对照有增加趋势,但差异不显著;而单株角果数、单株产量和小区产量较对照显著提高,分别比对照增加了36.7%、46.5%和29.7%,这可能与蚯蚓促进油菜营养生长阶段植株生长及对氮素的吸收、累积有关.接种蚯蚓后,油菜籽粒含油率较对照有所降低,但由于蚯蚓活动显著提高了油菜籽粒产量,因此单株产油量和小区产油量仍比对照提高了37.4%和21.0%.     

植物代谢速率与个体生物量关系研究进展

植物的各项生理生态功能（例如,呼吸、生长和繁殖）都与个体生物量成异速生长关系。West, Brown及Enquist基于分形网络结构理论所提出的WBE模型认为：植物的代谢（呼吸）速率正比于个体生物量的3/4次幂。然而,恒定的“3/4异速生长指数”与实测数据、植物生理生态学等研究之间存在矛盾,引发激烈的争论。论文分析了不同回归方法对代谢指数的影响,重点对植物代谢速率与个体生物量异速生长关系研究进展进行了综述,分析并得出了植物代谢指数在小个体时接近1.0,并随着生物量的增加而系统减小,且其密切依赖于氮含量的调控的结论。据此,提出了进一步深入研究植物代谢速率个体生物量关系需要解决的一些科学问题。