模拟增温对川西亚高山林线交错带绵穗柳生长、叶物候和叶性状的影响

采用开顶式生长室(open-top chamber, OTC)模拟增温的方法,研究了模拟增温对川西亚高 山林线交错带绵穗柳生长和叶性状的影响.结果表明：与对照样地相比,OTC内日平均气温(地上12 m)在植物生长季中增加2.9 ℃,而5 cm土壤温度仅增加0.4 ℃;温度升高使绵穗柳芽开放时间明显提前、落叶时间明显推迟,叶寿命延长;OTC内绵穗柳叶面积和侧枝生长速率明显加快,比叶面积明显增加,而叶氮浓度却显著下降;OTC内绵穗柳的气孔导度、净光合速率、光呼吸速率和暗呼吸速率总体上呈增加趋势.综上所述,绵穗柳适应增温效应的能力较强,在未来气候变化背景下,其分布的海拔高度有可能上升.     

青藏高原东缘林线交错带糙皮桦幼苗光合特性对模拟增温的短期响应

采用开顶式生长室(OTC)模拟增温对植被影响的研究方法, 研究了青藏高原东缘林线交错带糙皮桦(Betula utilis)光合特性对模拟增温的响应。结果表明: 与对照样地相比, OTC内日平均气温(1.2 m)在植物生长季中增加2.9 ℃, 5 cm土壤温度增加0.4 ℃。增温使糙皮桦幼苗叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)分别增加17.4%、21.4%和33.9%, 但对糙皮桦幼苗叶片的水分利用率(WUE)却没有明显影响, 而对糙皮桦的叶氮浓度却表现为显著的负效应。同时, 增温能显著增加糙皮桦幼苗的最大同化速率(P_nmax) (+19.6%)、暗呼吸速率(R_d) (+14.3%)、表观量子效率(AQY) (+7.9%), 但对其光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)却没有明显的影响。此外, 增温使糙皮桦幼苗叶片的最大羧化速率(V_cmax)和电子传递速率(J)分别增加了12.3%和11.7%, 而磷酸丙糖利用率(TPU)和CO₂补偿点(CCP)对增温却并不敏感。该研究表明, 模拟增温对林线糙皮桦光合生理总体上表现为正效应, 这有可能帮助该物种对未来气候变化更快更好地适应。     

RESPONSES OF PHENOLOGY AND GROWTH OF BETULA UTILIS AND ABIES FAXONIANA IN SUBALPINE TIMBERLINE ECOTONE TO SIMULATED GLOBAL WARMING, WESTERN SICHUAN, CHINA

 采用开顶式生长室(Open-top chamber, OTC)模拟增温对植被影响的研究方法, 研究了川西亚高山林线交错带糙皮桦(Betula utilis) 和岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗物候及生长特性对模拟增温的响应。结果表明, 温度升高使岷江冷杉幼苗芽开放时间显著提前(15.2 d); 糙 皮桦春季芽物候期变化不显著, 而落叶时间明显推迟(19.7 d), 叶寿命延长(22.8 d)。与对照(CK)相比, OTC内糙皮桦叶面积和岷江冷杉叶片长度及两者侧枝生长速率都显著加快。模拟增温对两物种基径相对生长速率都表现为正效应, 增温对两物种枝叶特性及分布格局表现为不同程度 的正效应、负效应或无影响。不同功能型两物种对模拟增温响应方式存在一定程度差异。     

短期增温对青藏高原高寒草甸植物群落结构和生物量的影响

采用增温棚模拟增温的方法,对比研究了青藏高原腹地典型高寒草甸和沼泽草甸在两种增温梯度条件下植物群落结构及植物生长对温度升高的初期响应。由于开顶式生长室(OTC)的增温作用,在整个生长季内,沼泽草甸月平均气温分别较对照提高2.98℃ (OTC1)和 5.52℃((OTC2),20cm处土壤水分分别减少了2.45%(OTC1)和3.44%(OTC2);高寒草甸月平均气温分别比对照升高了2.59℃(OTC1)和 5.16℃ (OTC2)。20cm处土壤水分分别减少了1.83%(OTC1)和7.71%(OTC2)。受温度升高及土壤含水量减少的影响,模拟增温2个生长季后,与对照样地相比,群落种群高度、密度、盖度、频度和重要值发生变化,群落结构也发生一定变化。增温处理使高寒草甸禾草和莎草盖度减少,杂草盖度增加,而使沼泽草甸中禾草和莎草盖度增加,杂草盖度减少。增温后,两种草甸总生物量均增加,但大幅度的增温条件抑制了高寒草甸的这种促进作用,而促进了沼泽草甸的这种促进作用。两种草甸的地下生物量主要分布在土壤表层,模拟增温使得高寒草甸的生物量分配格局向深层转移,但不明显;而使沼泽草甸生物量明显的趋向深层土壤中转移。     

模拟增温对川西亚高山两类针叶林土壤酶活性的影响

采用开顶式生长室(open top chamber,OTC)模拟增温,同步监测了亚高山人工针叶林和天然针叶林表层土壤温、湿度的变化,以及模拟增温初期土壤转化酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的变化.结果表明：在整个生长季节中,OTC使人工林和天然林5 cm土壤日平均温度分别增加0.61 ℃和0.56 ℃,10 cm体积含水量分别下降4.10%和2.55%;模拟增温增加了土壤转化酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性.增温与林型的交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性有显著影响,而对转化酶和多酚氧化酶影响不显著.增温对过氧化氢酶活性的影响与季节变化相关.在各处理下,天然林土壤酶活性显著高于人工林.土壤酶活性季节动态与土壤温度有着较大相关性,而与土壤水分季节变化关系不明显.模拟增温易于增加土壤酶活性,但增温效应和林型、酶种类和季节变化有一定关系;亚高山针叶林土壤酶活性主要受控于土壤温度,而与土壤水分关系不大.     

增温对川西北亚高山高寒草甸植物群落碳、氮含量的影响

采用开顶式生长室（OTC）模拟增温实验,研究了川西北亚高山草甸植物群落碳、氮含量对温度升高的响应。由于OTC的增温作用,在整个生长季内,地温（15 cm）、地表温度和气温(30 cm)的平均值在OTC内比对照样地分别高0.28、0.46和1.4℃,OTC内土壤相对含水量也明显减少,低于对照样地5.49%。受增温及土壤含水量减少的影响,一年后,植物群落的生物量积累和碳、氮含量发生了明显的改变。除10月份OTC内地上鲜体生物量略高于对照样地外,OTC内地上鲜体生物量和根系生物量与对照样地相比,都出现了不同程度的减少;OTC内植物群落地上活体的碳浓度在整个生长季高于对照样地,而氮浓度低于对照样地;OTC内植物群落地下活根的碳浓度在整个生长季高于对照样地,并且在8月份统计检验显著,而氮浓度却低于对照样地;OTC内植物碳库在整个生长季较对照样地有不同程度的增加,增幅范围为0.90%～5.65%,而OTC内植物氮库较对照样地有不同程度的减少,减幅范围0.40%～1.28%。     

模拟增温对川西亚高山西类针叶林土壤酶活性的影响

采用开顶式生长室(open top chamber,OTC)模拟增温,同步监测了亚高山人工针叶林和天然针叶林表层土壤温、湿度的变化,以及模拟增温初期土壤转化酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的变化.结果表明:在整个生长季节中,OTC使人工林和天然林5 am土壤日平均温度分别增加0.61 oC和0.56 ℃,10 am体积含水量分别下降4.10%和2.55%;模拟增温增加了土壤转化酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性.增温与林型的交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性有显著影响,而对转化酶和多酚氧化酶影响不显著.增温对过氧化氢酶活性的影响与季节变化相关.在各处理下,天然林土壤酶活性显著高于人工林.土壤酶活性季节动态与土壤温度有着较大相关性,而与土壤水分季节变化关系不明显.模拟增温易于增加土壤酶活性,但增温效应和林型、酶种类和季节变化有一定关系;亚高山针叶林土壤酶活性主要受控于土壤温度,而与土壤水分关系不大.     

滇西北高原典型湿地湖滨带优势植物种子繁殖对增温的响应

基于IPCC对未来大气增温的预测,采用开顶式生长室(OTC)增温技术,以不增温为对照,研究滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带优势植物水葱和黑三棱在大气增温2.0和3.5℃处理下种子的繁殖特征.结果表明:大气增温对植物结实率影响显著,但存在种间差异.其中,增温对水葱的结实率有促进作用;黑三棱结实率在增温2.0℃处理下显著下降,但在增温3.5℃处理下又恢复到对照水平.增温促进了2种植物穗的生长,在增温2.0、3.5℃处理下水葱的穗长分别增加82.9%、89.0%,小穗数分别增加133.3%、150.0%,每株穗生物量分别增加了10.1%、89.6%,每株穗生物量占总生物量的比例分别增加79.5%、409.3%;在增温2.0、3.5℃处理下,黑三棱穗长分别增加66.1%、95.2%,每株穗生物量占总生物量的比例分别增加878.8%、1052.6%.增温显著增加了水葱和黑三棱每穗种子产量,在增温2.0、3.5℃处理下,水葱每穗种子产量分别增加33.7%、58.3%,黑三棱每穗种子产量分别显著增加3.4%、69.5%.在增温2.0、3.5℃处理下水葱种子长分别增加5.4%、6.9%,种子长宽比分别增大9.1%、5.3%;而增温对黑三棱的种子形态无显著影响.最高温和最低温是影响2种植物种子繁殖的主要温度因子.温度增高引起的生长季提前、营养生长期延长以及有机物积累量增加,为植物繁殖扩散提供了充足的物质和能量积累,可能是2种植物在增温条件下繁殖能力提高的原因.     

开放式增温对东北稻田生态系统作物生长与产量的影响

全球变暖在高纬度和气候凉爽地区更为明显,并且具有一定的不确定性.为了明确未来气候背景下作物的适应趋势,在中国东北哈尔滨地区设立红外增温模拟试验站,利用开放式增温系统(FATI)对东北水稻进行2个温度梯度的模拟增温试验.结果表明:增温情况下,东北水稻生长和发育加快、始穗期提前,但收获期延后;分蘖数增加,单分蘖产量下降;植株高度增加,乳熟期后植株出现倾到;叶面积增加,单叶叶长扩展;与对照比较,2种增温梯度下产量差异不同,W1(每组1根红外灯管)增温产量增加,W2(每组2根红外灯管)增温模式下产量略有下降(未到达显著);地上有机物分配及穗粒结构较对照存在差异,节宽减小,壁厚减小,千粒重减少,籽粒含水量增加;叶绿素增加、单叶净光合速率增大.     

模拟增温下门源草原毛虫幼虫生长发育特征

采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法研究温度升高对门源草原毛虫幼虫发育历期、生长发育速率、体重及存活等的影响。研究发现:在增温0—1.26℃内,随着增温幅度变大,1龄幼虫越冬后开始活动期和蛹期提前,整个幼虫的发育历期缩短;增温可以提高门源草原毛虫幼虫的相对生长速度,使其发育高峰期提前到5月份;随着增温幅度变大,门源草原毛虫幼虫的体重有减轻的趋势;0—1.26℃的温度升高导致门源草原毛虫幼虫存活率增提高,但是增温过高(1.98℃)也会导致其存活率急剧下降。     

温度对亚热带地区常见树种叶片甲烷排放的影响

以亚热带常见树种米槠、木荷、浙江桂、罗浮栲、杉木和柑橘为对象,利用控制试验研究了温度对树木叶片甲烷(CH₄)排放的影响.结果表明: 当温度在10 ℃时,供试的6种树木中,仅木荷、柑橘和罗浮栲的叶片排放CH₄;温度高于20 ℃时,所有树木叶片均可排放CH₄.温度高于30 ℃时,叶片排放CH₄的平均排放速率(1.010 ng CH₄·g^-1DM·h^-1)是10～30 ℃时平均排放速率(0.255 ng CH₄·g^-1DM·h^-1)的3.96倍.增温对柑橘和杉木CH₄排放速率的影响显著高于其他4种树木.培养时间对叶片排放CH₄速率有显著影响,温度胁迫对树木排放CH₄的影响受植物活性的控制.在低温或高温条件下,树木干叶均不能排放CH₄.高温胁迫对树木叶片排放CH₄有重要影响,全球变暖可能增加植物的CH₄排放.     

不同饵料对魁蚶稚贝生长和存活的影响

在温度23.5～24.0 ℃和盐度29.5～30.0条件下,研究了球等鞭金藻、小球藻、牟氏角毛藻和新月菱形藻4种单细胞藻类单独及组合投喂24 d后对魁蚶稚贝生长与存活的影响.结果表明: 不同饵料投喂条件下,稚贝存活率均在95%以上,不同处理组间差异不显著.单一饵料投喂组中,球等鞭金藻组的稚贝生长最快,小球藻组的稚贝生长最慢.组合投喂组中,球等鞭金藻与其他3种单胞藻混合(1∶1)投喂组稚贝壳长及特定生长率均优于其他组,其中与小球藻混合投喂的效果最好,稚贝壳长和壳高的特定生长率分别为5.6%·d^-1和6.4 %·d^-1.研究结果可为魁蚶人工苗种培育技术的优化提供参考依据.
     

食物密度对镜湖萼花臂尾轮虫不同克隆生活史特征的影响

对镜湖萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）夏季种群内4个生化遗传特征上互不相同的克隆（克隆A、B、C和D）在4个斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）密度（1.0×10⁶、2.0×10⁶、4.0×10⁶和8.0×10⁶ cells·L^-1）下的生活史特征进行了研究.结果表明：食物密度对各克隆轮虫的存活率和繁殖率均有不同的影响.4克隆中克隆C的世代时间最短,克隆B的世代时间、生命期望和平均寿命最长,克隆A的后代混交雌体百分率最高;净生殖率和个体适合度在4克隆间无显著差异.镜湖萼花臂尾轮虫在2.0×10⁶ cells·L^-1的食物密度下净生殖率最低;在1.0×10⁶cells·L^-1的食物密度下平均寿命和生命期望最短,而后代混交雌体百分率却最高;在8.0×10⁶cells·L^-1的食物密度下种群内禀增长率最高,平均寿命和生命期望最长;在高食物密度（4.0、8.0×10⁶cells·L^-1）下个体适合度较大.克隆C的个体适合度在密度为3.9×10⁶cells·L^-1时最小,而克隆D的个体适合度在食物密度为6.34×10⁶cells·L^-1时最大.食物密度的变化可能是7月份之后镜湖萼花臂尾轮虫从水环境中消失的原因,而4克隆轮虫个体适合度的相似性则可能是镜湖轮虫共存于同一水体的原因之一.     

温度和光照强度对鼠尾藻生长和生化组成的影响

在实验室条件下,研究了温度(10、15、20、25 ℃)和光照强度(20、60、100、140、180 μE·m^-2·s^-1)对鼠尾藻生长和生化组成的影响.结果表明,温度、光照强度及两者的交互作用对鼠尾藻生长均具有极显著影响.鼠尾藻在15 ℃和20 ℃下生长速率较高,随着温度的升高,达到最大生长速率所需要的光照强度有上升趋势.在10 ℃和15 ℃下,较高的光照强度对鼠尾藻生长产生了一定抑制作用,而在20 ℃和25 ℃下,其生长速率总体随光照强度的增加而增加.温度和光照强度对鼠尾藻叶绿素a、墨角藻黄素的含量影响极显著,其中光照强度的影响大于温度.总体上,叶绿素a和墨角藻黄素的含量均随着光照强度的升高而显著下降,随着温度的升高而升高.鼠尾藻碳水化合物含量随着光照强度的升高而显著升高,而温度对碳水化合物含量影响不显著.鼠尾藻蛋白质含量随着光照强度的增加而显著下降,在10 ℃和15 ℃下含量较高,随着温度的继续升高,蛋白质含量呈下降趋势.光照强度和温度的变化可改变鼠尾藻的藻体成分含量,这种改变可能是鼠尾藻为了适应环境因子改变而做出的积极的生理调节,对其生长和生存具有重要的生态意义.     

川西高原不同坡向云、冷杉树轮对快速升温的响应差异

在川西高原松潘县二道海林区的东南坡、西北坡和扎日寺林区的东坡用零信号法建立4条云、冷杉树轮年表,通过年轮 气候响应分析、多因素方差分析等方法研究不同坡向树木生长对快速升温的响应差异.结果表明： 快速升温(1980年)后,东坡紫果云杉生长显著加速(0.011 a^-1),而西北坡紫果云杉生长则显著降低(-0.006 a^-1),东南坡紫果云杉和西北坡岷江冷杉生长降低,但不显著.随着快速升温,不同坡向云、冷杉径向生长与气候因子的关系均出现显著变化.快速升温后,生长季温度对东坡紫果云杉径向生长的促进作用显著增加,对东南坡和西北坡紫果云杉径向生长的抑制作用也显著增加,但生长季温度对西北坡岷江冷杉径向生长的影响在升温前后变化不明显.5月降水量对东坡紫果云杉径向生长由升温前的抑制作用变为升温后的显著促进作用,而对东南坡和西北坡紫果云杉径向生长的抑制作用显著增加,5月降水量对西北坡岷江冷杉径向生长的影响在升温前后变化不明显.树轮与帕尔默干旱指数响应分析表明,快速升温后,不同坡向的土壤湿度变化是造成树轮响应差异的重要原因.多因素方差分析表明,坡向与温度、降水的综合作用是影响紫果云杉径向生长的重要因素.因此,在模拟预测树木生长对气候变暖的响应动态时,应考虑不同坡向与温度、降水的综合作用.     

三种生物质能源植物组织的乙醇提取液对烟粉虱生物活性的影响

为了探讨蓖麻、海滨锦葵等生物质能源植物组织的抽提物作为植物保护剂的可行性,用蓖麻种子、蓖麻叶片、海滨锦葵叶片等生物质能源植物组织的乙醇粗提物处理烟粉虱成虫,4、24、48、72和96 h后测定其体内的谷胱甘肽转移酶和羧酸酯酶活性,并利用Y型嗅觉仪测定烟粉虱对3种生物质能源植物组织的乙醇粗提物的嗅觉反应.结果表明:3种生物质能源植物组织的乙醇粗提物对烟粉虱谷胱甘肽转移酶和羧酸酯酶均有明显影响,随着浓度的提高,其作用增强,其中250倍液的作用与1.8%的阿维菌素3000倍液作用相当.3种提取液的250倍液对烟粉虱成虫具有明显的驱避作用,其中蓖麻种子、蓖麻叶片和海滨锦葵叶片等乙醇粗提物的驱避率分别为100.0%、96.7%和79.4%.表明蓖麻种子、蓖麻叶片和海滨锦葵叶片的乙醇粗抽提物对烟粉虱具有驱避作用和其他生物活性.     

温度对浙江天童国家森林公园9种鳞翅目昆虫繁殖力的影响

设置16、19、22、25、28和31 ℃ 6个温度梯度条件,研究了温度对浙江天童国家森林公园9种鳞翅目昆虫繁殖力的影响.结果表明： 9种鳞翅目昆虫在19～28 ℃范围内可顺利产卵并孵化,随温度升高成虫的产卵前期缩短;四川尾尺蛾等8种昆虫在22 ℃时繁殖力最强,之美苔蛾最大繁殖力出现在25 ℃;9种昆虫的卵期随温度升高而缩短;产卵同步性和卵孵化同步性最大值均出现在较高的温度条件下.四川尾尺蛾卵的发育起点温度较低,为9.52 ℃,其他8种昆虫卵的发育起点温度在13.32～14.72 ℃;四川尾尺蛾卵的有效积温为120.82日·度,显著高于其他8种昆虫(45.09～68.30日·度）.研究得到的有效积温回归方程可初步用于9种昆虫发生的预测.     

大型底栖无脊椎动物对溪流中三角枫落叶分解的影响

采用复合网袋法,研究了冬季南京紫金山三角枫落叶在无干扰溪流和生态恢复溪流中的分解过程.结果表明：112 d后,三角枫落叶无灰干质量剩余率为31％～62％,分解速率符合指数衰减模型(P<0.05).在生态恢复溪流和无干扰溪流的流水生境中, 三角枫落叶的分解速率分别为0.0030 d^-1和0.0064 d^-1,静水生境中分别为0.0018 d^-1和0.0016 d^-1.流水生境中,无干扰溪流网袋内的大型底栖动物多度和生物量显著高于恢复溪流(P<0.05),而静水中无显著差异(P>0.05).无干扰溪流中的撕食者多度比例最高(70.4%),以栉水虱为主;生态恢复溪流中滤食者的多度比例最高(37.8%),以长跗摇蚊属为主.流水生境中三角枫落叶的分解速率与撕食者物种丰富度和多度相关性显著(P<0.01),而与生物量的相关性不显著(P>0.05).说明冬季溪流中撕食者的物种丰富度和多度决定三角枫落叶的分解速率.     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明： 盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜150 mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaCl浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.