额济纳绿洲不同林隙胡杨根蘖的发生特征

额济纳绿洲在维持我国西北广大地区脆弱的生态平衡方面起着至关重要的作用.但目前由于水资源匮乏和水污染,以及人为干扰,该绿洲中胡杨林退化严重,更新主要依赖林隙中的根蘖形式的无性繁殖实现.从胡杨根蘖幼苗的发生和生长与林隙的特征关系着手,揭示胡杨根蘖更新的规律.在研究中,调查了胡杨林内不同林隙条件下,胡杨根蘖幼苗的密度、苗高和基径等生长状况,以及林隙内主要的环境影响因子,包括地被物、土壤条件、胡杨母株和人为干扰等.研究结果表明:在胡杨的根蘖幼苗生长过程中,苦豆子与土壤条件是主要的影响因子,苦豆子密度、人为干扰和周边大树数量对根蘖的基径和高生长具有显著的影响,但根蘖的发生的密度与苦豆子和土壤条件等环境因子的相关性却不显著.在分析原因中提出了根蘖发生机制的随机性与环境资源异质性的假说.     

额济纳绿洲胡杨林更新及群落生物多样性动态

研究额济纳绿洲胡杨群落演替中的生物多样性指数与胡杨林年龄、密度、地下水埋深、地表土壤含水量的相互关系,及胡杨更新中的根蘖株数、实生株数与胡杨林年龄、密度相互关系。结果表明:胡杨种群在更新过程中根蘖株数与胡杨年龄、密度相关显著,根蘖性随胡杨年龄增长而加强,随密度增大而减弱,实生株的分布与胡杨年龄相关显著,而与密度、遮萌度相关不显著,实生苗只出现在中龄林中,而在老龄胡杨林和幼龄胡杨林中均无胡杨实生苗;胡杨群落演替过程中生物多样性与群落的土壤含水量、地下水埋深和林冠遮萌度相关不显著,而与胡杨的年龄、密度相关显著,胡杨群落在演替过程中生物多样性和均匀度增高,个体数量却减少,胡杨在种群发育过程不仅表现出自疏现象,并在群落演替过程中表现明显的排斥异种现象。一个观点:逆境生存的建群植物种个体繁殖的最大收益性导致群落演替出现间断现象。由于极端环境胁迫下,胡杨在繁殖对策选择上,在胡杨林内胡杨种群更新选择以无性繁殖为主,而在胡杨林外的其它生境中胡杨种群更新以有性繁殖为主。针对上述观点,胡杨保护和更新在不同的生境中以不同的更新方式进行。     

不同林龄胡杨克隆繁殖根系分布特征及其构型

以中龄林和成熟林胡杨为研究对象,采用挖剖面和根窗的方法,研究胡杨繁殖根系分布、根系构型,以及胡杨根蘖与繁殖根系构型之间的关系。结果表明:(1)细根(d<2 mm)的根长密度、根表面积密度,随深度增加呈现指数函数分布;(2)中龄林细根的根长密度、根表面积密度在0—90 cm各层都是显著大于成熟林的对应指标(P<0.05),成熟林的中等粗根(5 mm0.05),且两种林龄的一级侧根数、分枝角度亦无显著差异(P>0.05);(5)对比两种林龄不同根序上的根蘖芽发现,二级根上不定芽个数均是同组一级根上不定芽个数的3—4倍;基于以上对胡杨根系的功能权衡的分析,得出:细根对胡杨根系构型有重要的影响,在胡杨根系功能权衡中扮演重要角色。     

人工调水对额济纳胡杨荒漠河岸林繁殖的影响

研究了围封禁牧条件下人工调控黑河水文过程对额济纳胡杨荒漠河岸林繁殖的影响。结果表明:在分水实施的3a中,胡杨主要靠根蘖繁殖更新,种子繁殖几乎不存在。在没有放牧干扰的条件下,不同年份之间林窗内胡杨的根蘖繁殖差异明显,胡杨幼苗个体密度平均为(213.9±112.5)株/100m2,其中1龄为(27.5±18.8)株/100m2,2龄为(113.8±67.7)株/100m2,3龄为(71.0±73.9)株/100m2。胡杨幼苗的丛密度平均为(108.3±56.0)丛/100m2,其中1龄为(19.2±13.9)丛/100m2,2龄为(59.0±37.8)丛/100m2,3龄为(29.8±22.8)丛/100m2。这种差异与当年的生态水文条件有关。划分的整体、大林窗、小林窗3种类型中,大林窗内2龄胡杨幼苗的根蘖繁殖更新受到了距样方最近和最远母树距离的影响。在生态水文条件较好的年份(2龄苗对应于2002年),在距母树较远的地方根蘖繁殖最容易发生。在其它林窗中,胡杨根蘖繁殖主要受林窗生境如环样方母树株数(Tn)、距样方最近母树距离(Nd)、距样方最远母树距离(Fd)和林窗面积(Ga)等因子的综合影响,任何一个因子的单独影响都不显著。总之,本研究的初步结论是黑河分水工程实施对胡杨的繁殖更新无疑是有利的,但前提是消除放牧等干扰因素的影响。     

火炬树横走侧根不定芽的发生及其形态解剖学特性的研究

火炬树是一种典型的主要以根蘖进行繁殖的木本植物,超强的根蘖繁殖能力和极高的适应能力,使其具有非常强的入侵性。试验通过野外挖根调查,研究了火炬树横走侧根不定芽的分布规律,用常规石蜡切片法研究了不定芽的发生特点,并且对根蘖苗的发生进行了物候学观察和分析。结果表明:火炬树的根系分布较浅,横走侧根分布在地表以下15 cm范围内,其中2~5 cm土层内侧根上的不定芽分布最多。不定芽在整个生长季都有萌发,但春季萌发数量最多。形态解剖学研究表明不定芽起源于横走侧根的中柱鞘细胞,为根源性克隆植物。根蘖苗的形成在时间上要比地上母株和其他树木萌发早,林分的充分光照使其迅速生长,增强了竞争力,为其种群更新和扩张创造了条件,促进了其入侵。     

额济纳绿洲胡杨种子萌发与种苗生长影响因素

在生态输水的前提下 , 解决胡杨更新的问题是胡杨林恢复与保护的关键。论文以额济纳绿洲的胡杨林为研究对象, 探讨胡杨种子萌发与种苗生长过程中可能的影响因素, 为胡杨林的保护提供理论依据。以胡杨种子和胡杨幼苗为材料, 通过不同水平的土壤、水分以及光照的控制试验, 探讨三因素对胡杨种子萌发和幼苗生长的影响机制。结果如下 : (1)土壤基质和水分与种子萌发和幼苗生长各项指标显著相关, 是影响幼苗生长的主要因子。 (2)胡杨幼苗对光照有极强的适应性, 地上部分生物量的积累随着光照时间的延长而增加 , 但其根系的生长发育对光照的响应不明显。该试验为胡杨幼苗的培育和胡杨林的更新提供了科学依据。     

塔里木河下游阿拉干断面胡杨根系空间分布规律研究

采用根系质量、密度、消弱系数和表面积等指标对塔里木河下游主要建群种胡杨根系空间分布特征进行定量研究,并分析了胡杨根系分布与土壤含水率的关系,为塔里木河下游受损天然胡杨林恢复提供依据。研究表明:(1)细根分布频数占活根总数的比例最大,死根所占比例从表层到深层有逐渐递减的趋势。(2)单株胡杨根系密度分布不对称。随着水平距离的增加,细根根系长度呈现近长远短的特点,而根量的水平分布呈现近重远轻的特点,主要集中在100～200 cm范围内。(3)胡杨根系垂直分层明显,根量在垂直方向上呈两头小、中间大的梭形分布,根系消弱系数值较大。(4)在土层30～120 cm范围内,细根表面积分布与土壤含水率分布呈显著正相关。     

不同耕作措施对冬小麦根系时空分布和产量的影响

在田间定位试验的基础上,研究了内陆河绿洲灌区不同耕作措施对冬小麦根系时空分布和产量的影响.结果表明:免耕秸杆覆盖(NTS)和免耕立茬(NTSS)措施下冬小麦根系总干重和总根长都大于传统耕作(T),且差异显著;开花期各处理总根干重和总根长都达到最大,之后开始下降;NTS和NTSS处理0～10cm土层的根长密度和根干重密度显著高于T处理,表现出根系表层分布的特征;拔节期, NTS、NTSS和NT处理10～30cm的根长密度和干重密度都小于T,而拔节后NTS 和NTSS各土层根长密度和根干重密度增长幅度大于T.产量研究结果表明,NTS和NTSS能显著提高冬小麦产量,与T 相比,产量分别提高16.84%～30.59%和12.76%～24.32%.     

胡杨幼苗根系生长与构型对土壤水分的响应

胡杨实生幼苗成活率低是制约其更新与人工育苗保存的关键问题,而幼苗根系生长与构型是影响其存活的重要因素。该试验以1年生胡杨幼苗为材料,通过2种给水方式(断续给水和连续给水)下各6个土壤水分梯度处理的控制试验,探究胡杨幼苗根系生长与构型对荒漠地区关键因子水分的响应特征。结果表明:(1)2种给水方式下干旱胁迫均使根冠比增加,且断续给水处理下幼苗根冠比显著大于连续给水。(2)一定程度的干旱处理还可以促进幼苗根系形态发育特征的发展和根系生物量的积累,但过度干旱胁迫或土壤水分含量过多都会抑制根系生长,并以连续给水、土壤含水量15%处理下幼苗根系最为发达。(3)幼苗深扎根能力强,其根宽深比在2种给水方式下均小于1,且断续给水处理显著小于连续给水处理;2种给水方式下根宽深比都与土壤水分含量呈显著正相关。(4)根系拓扑指数在2种给水方式下无显著差异且均接近1,但都与土壤水分含量呈显著负相关。即幼苗根系趋向鱼尾状分支结构,次级分支少,这种根系延伸策略有利于胡杨幼苗在干旱贫瘠的土壤环境中生存。(5)根系构型参数的主成分分析显示,总根长、总根表面积、根宽深比和拓扑指数在2种给水方式下都能很好地表示胡杨幼苗根系构型特征。可见,胡杨幼苗根系通过构筑鱼尾状分支结构、增加垂直根纵向延伸能力和增大根冠比适应干旱环境;水分对于胡杨幼苗根系生长与构型作用显著,根系对水分因子的响应对于胡杨幼苗适应水分异质性环境具有重要意义。     

安徽黄山风景区微毛樱桃萌枝种群动态研究

为探明安徽黄山风景区微毛樱桃〔Cerasus clarofolia(Schneid.)Yu et Li〕萌枝种群的生长规律和更新特点,在野外调查基础上,分别对该种群的萌枝类型、龄级结构〔由径级结构代替,根据胸径(DBH)和树高(H)划分径级〕、静态生命表、存活曲线和生存函数进行了分析.结果表明:该种群萌枝主要以根颈萌枝为主,根蘖萌枝较少,且多与根颈萌枝同时出现;幼龄萌枝数量较多、中龄萌枝数量较少、老龄萌枝数量更少,说明该种群的幼苗和幼树众多,而中龄和老龄植株却很少.该种群的萌枝数量变化动态指数在自然状态下为56.39%,而在考虑干扰时为5.64%.总体上看,Ⅰ级(DBH<3 cm,H<130 cm)至Ⅲ级(3 cm≤DBH<8 cm)萌枝的存活数和标准化存活数均较多,而Ⅷ级(28 cm≤DBH<33 cm)至Ⅹ级(DBH≥38 cm)萌枝的存活数和标准化存活数均较少;Ⅱ级(DBH<3 cm,H≥130 cm)萌枝的期望寿命最高(2.980),而Ⅹ级萌枝的期望寿命最低(0.500);各龄级萌枝的死亡率和损失度变化趋势基本一致,均有2个峰值,分别出现在Ⅰ级和Ⅸ级萌枝.该种群的存活曲线介于DeeveyⅡ型和DeeveyⅢ型之间,但更趋向DeeveyⅡ型.Ⅰ级萌枝的死亡密度函数和危险率函数均最大,Ⅱ级萌枝的死亡密度函数和危险率函数均为0.000,其余龄级萌枝的死亡密度函数和危险率函数则趋于平缓;随龄级增大,萌枝的积累死亡率函数持续上升,而生存率函数却持续下降.上述结果表明:黄山风景区微毛樱桃萌枝种群总体上处于动态的稳定状态;从种群发展角度考虑,建议对该种群进行适当的小尺度的人为干扰,以改善幼苗的生存环境,促进种群更新.     

Growth Regulators in Populus tremula

The seasonal variation in capacity to form suckers and in auxin level in bark and wood was determined in root segments of aspen (Populus tremula L.). Auxin occurred in the roots from May to October but not in November. The highest auxin level was found during the period of shoot growth. During this period the capacity of root segments to form suckers was low. Auxin level decreased in isolated root segments during the first 24 hours after excision and was low during the period of sucker induction. The relation of endogenous auxin level to control of sucker formation is discussed. The experiments do not exclude the possibility that the auxin effect is mediated through inhibitors.     

干旱区不同地下水埋深下胡杨细根空间分布特征

细根空间分布特征能够反映植物对环境的利用程度和适应性,这对评价植物适应逆境至关重要。为了探究胡杨细根空间分布在干旱环境下的适应性特征,以塔里木河下游极端干旱区不同地下水埋深条件下的成年胡杨(Populus euphratica Oliv.)为对象,采用人工挖掘法,对胡杨细根(D≤2 mm)空间分布及其与地下水埋深和土壤水分的关系进行了研究。结果显示:(1)在水平方向上(550 cm范围内),胡杨细根的根长密度(RLD)、表面积密度(SAD)、根质量密度(RMD)随水平距离的增加未发生显著变化;(2)在垂直方向上,土壤表层基本无细根分布,随土壤深度加深,胡杨细根RLD、RMD呈先增加后减少的分布特征,并且在地下水埋深较深处,胡杨细根在较深土壤层(280 cm)仍保持较高的比根长(SRL)和比表面积(SRA);(3)胡杨细根RLD、RMD与上层土壤(0~180 cm)含水量存在较高的正相关关系,而与深层土壤(180 cm以下)含水量存在空间差异。本研究表明生长在上层土壤(0~180 cm)的胡杨细根主要受水分的限制,而生长在土壤深层的细根很可能受地下水埋深的影响,同时为了应对干旱环境,胡杨根系不仅具有较强的水平扩展能力,也会向深层湿润的土壤发展。研究结果可为极端干旱环境下胡杨适应机制的研究提供参考。     

Winter movements and habitat use of riverine brown trout, white sucker and common carp in relation to flooding and ice break-up

Movement of radio-tagged riverine brown trout Salmo trutta , white sucker Catostomus commersoni and common carp Cyprinus carpio in the Grand River, Ontario, was minimal during the winter except during periods of high water discharge or the break-up of river ice. Ice break-up and flooding occur when southern air masses penetrate northwards in winter and as air temperatures increase in spring. Both white suckers and common carp moved the longest distances, generally in a downstream direction, during flooding and ice break-up. Brown trout moved less during these times. All three species had positive relationships between distance moved and water discharge. During periods of high water discharge and ice break-up, white suckers and common carp used backwater habitats more and main channel habitats less than during periods of low water discharge. During high flows, brown trout tended to use runs more and pools less. The break-up of river ice and accompanying flooding resulted in several fish being stranded on the floodplain. Backwater habitats appear to be important areas of refuge for riverine fishes during periods of flooding and ice break-up.     

塔里木荒漠优势植物——胡杨种内、种间竞争研究

采用逐步扩大范围的方法确定影响对象木的邻体最佳竞争范围,利用Hegyi提出的单木竞争指数模型对塔里木荒漠优势植物———胡杨种内、种间竞争强度进行定量分析。结果表明,在胡杨群落中,对象木的最适竞争距离为6 m,胡杨种内、种间竞争强度随着植株径级的增大而逐渐减小,种内竞争较种间竞争剧烈。竞争强度与对象木胸径服从幂函数关系,从模型预测结果可知当胡杨胸径达30 cm以上时,竞争强度变化很小。因此,应在此前采取适当的人工疏伐措施来促进植株生长和增强生态系统的稳定性。     

基于森林调查数据的长白山天然林森林生物量相容性模型

森林生物量估算是进行陆地生态系统碳循环和碳动态分析的基础,但现有估测模型存在着总量与分量不相容的问题.本文以吉林省汪清天然林区为例,提出了基于森林调查的相容性森林生物量模型设计思想,并采用联立方程组为不同森林群落构造了一系列引入林分蓄积因子的相容性生物量模型,得到的预估精度较高.其中,针叶林、阔叶林和针阔混交林群落的森林生物量模型预估精度均在95%以上,基本上解决了森林生物量模型的相容性问题.     

塔里木河中游洪水漫溢区荒漠河岸林实生苗更新

以塔里木河中游荒漠河岸林为研究对象,2008年6月至2009年8月,对洪水漫溢区河漫滩裸地、林下及林隙三种生境植物一年生实生苗进行了调查。结果表明：实生苗更新主要依赖洪水漫溢,在非漫溢区没有发现实生苗存在;洪水降低了漫溢区的土壤盐度,更重要的是其提供了宝贵的水分条件,在时间和水量上都有效地满足了胡杨等植物种子萌发和幼株生长的水分需求;河漫滩是河岸林种子实生苗产生的基地,洪水漫溢后的河漫滩种子实生苗密度显著大于其余两生境内实生苗密度,同时该生境内物种多样性也显著高于林下和林隙生境;光照决定着漫溢区实生苗能否成林,光照不同的空间样点上,实生苗发生数量和个体生长均存在显著差异,光照强的河漫滩,实生苗发生数量较多且幼苗能保持较高的生长活力和较多的生物量积累。