栓皮栎地上部分构型及生物量分配

研究秦岭南坡商洛地区不同径级栓皮栎的地上部分构型、生物量及其分配和构型与生物量的关系.结果表明： 不同径级栓皮栎地上部分构型与生物量的分配存在差异.随着径级的增大,栓皮栎树高、胸径和冠幅逐渐增大;平均递减率先增大后减小;栓皮栎总体分枝率和逐步分枝率先增加后下降;不同径级栓皮栎垂直方向上的比叶面积为0.02～0.03,叶重比、叶面积指数和叶面积比的较大值在径级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时出现于树干中、上部,在径级为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ时出现在树干中部,径级进一步增大则在垂直方向上出现2个峰值,分别位于树干中下部和中上部.栓皮栎地上部分生物量中,树干生物量占71.8%～88.4%,枝生物量占5.8%～19.6%,叶生物量占4.2%～8.6%.随着径级的增大,树干生物量所占比例先减小后增大,而枝、叶生物量所占比例呈先增大后减小再增大的趋势.栓皮栎地上部分生物量与树高、胸径、冠幅和逐步分枝率(R_2∶1)呈显著正相关,与总体分枝率和逐步分枝率(R_3∶2)呈正相关趋势,但相关性不显著.树干生物量、地上总生物量与树干递减率呈负相关趋势,枝生物量、叶生物量与树干递减率呈正相关趋势,但相关性均不显著.     

开放式空气CO2浓度增高条件下C3作物(水稻)与C4杂草(稗草)的竞争关系

通过田间试验,研究了FACE(开放式空气CO₂浓度升高)条件下C₃作物水稻(Oryza sativa)和C₄杂草稗草(Echinochloa crusgalli)的生长和竞争关系.结果表明,FACE条件下C₃植物水稻生物量和产量增加,叶片数增加,分蘖数增加,叶面积系数(LAI)增大;而C₄植物稗草相反.FACE条件下水稻和稗草叶面积均减少,而净同化率(NAR)均增加.FACE条件下水稻稗草比例为1:1时,水稻与稗草的生物量比率、产量比率、LAI比率、茎蘖比率和NAR比率均增加,水稻稗草的竞争关系发生变化,水稻(C₃植物)竞争能力增加,稗草(C₄植物)竞争能力下降.     

台湾相思林和芒草草丛中薇甘菊枝构件的分枝格局及其生物量

 外域杂草薇甘菊(Mikania micrantha)具有极强的分枝能力。在枝构件水平上,对生长在台湾相思(Acacia confusa)群落和芒草(Miscanthus sinensis)群落中的薇甘菊枝构件的分枝格局和生物量分配的比较分析得出：1）同芒草群落相比,台湾相思群落中薇甘菊各级枝的分枝数、分枝密度和分枝率都低,而分枝长度则较长;2）台湾相思群落中薇甘菊以第一级分枝为主,而在芒草群落中则以第二级分枝为主;3）台湾相思林中薇甘菊枝构件的叶面积率、比叶面积和比茎长及叶片生物量分配显著大于芒草草丛;4     

降雨量变化对入侵植物豚草植株生长的影响

采用温室盆栽模拟试验研究了不同降雨水平对入侵植物豚草(Ambrosia artemisiifolia)和土著伴生植物肖梵天花(Urena lobata)植株形态、生长、生物量积累与分配的影响。试验共设置1800 mm·a^-1(High precipitation treatment, HP)、1200 mm·a^-1(Midium precipitation treatment, MP)和800 mm·a^-1(Low precipitation treatment, LP)3 个降雨梯度, 结果表明: (1)在各个降雨量水平, 豚草的株高、分枝数量、分枝长度、叶片数均高于伴生土著植物肖梵天花, 其中两物种株高、分枝数量的差异均达显著水平; 豚草的根生物量比(Root mass fraction, RMF)、根冠比(Root mass/crown mass, R/C)显著低于肖梵天花, 茎生物量比(Stem mass fraction, SMF)、比叶面积(Specific leaf area, SLA)和叶根比(Leaf area to root mass ratio, LARM)则显著高于肖梵天花。(2)豚草的分枝数量、叶片数、总叶面积、根茎叶器官生物量、总生物量以及平均相对生长速率(Relative growth rate, RGR)、净同化速率(Net assimilation rate, NAR)等指标均在MP 处理获得最大值, 降雨量减少或增加均导致上述指标下降, 尤以降雨量减少为甚;肖梵天花的相应指标以及株高均随降雨量上升显著增加并在HP 处理获得最大值。降雨量增加对豚草的生物量分配无明显影响, 但显著提高肖梵天花的茎生物量分配比例。两种植物的叶面积比(Leaf area ratio, LAR)、SLA 均不随降雨量的变化而波动。这说明豚草在野外更偏好入侵中等湿润程度的自然环境, 过于干旱或潮湿均导致其入侵能力下降。     

翠菊根系养分捕获形态塑性及其生理机制

为验证以下3个假设: 1) NO₃ ^-和NH₄ ⁺及其不同供给方式显著影响根系生长; 2) NO₃ ^-和NH₄ ⁺以及不同供给方式对根内激素含量影响显著; 3)根构型(1级根长、单位2级根上1级侧根密度(分枝强度)和1级根在2级根上的根间距)与根内激素(生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和细胞分裂素(玉米素核苷+玉米素) (CK (ZR + Z))含量显著相关, 采用营养液培养方法, 使实验植物翠菊(Callistephus chinensis)在两种氮肥(NO₃ ^-和NH₄ ⁺)、不同施氮浓度(NO₃ ^-: 0.2、1.0和18.0 mmol·L ^-1; NH₄ ⁺: 0.2、4.0和20.0 mmol·L ^-1), 以及脉冲和稳定两种施用方式处理下生长。在处理35天后收获植物, 测定根系生物量、根系构型指标(根系1级根长、单位2级根上1级侧根数和1级根在2级根上的根间距)和根系中激素含量(IAA、ABA和CK (ZR + Z))。结果显示: 1)实验处理对根生物量和根系中IAA、ABA和CK (ZR + Z)含量均有不同程度的显著影响: 施用NH₄ ⁺使根生物量和根内IAA含量显著低于施用NO₃ ^-; 高浓度NO₃ ^-和NH₄ ⁺处理亦使根生物量和IAA降低; 相对于稳定处理, 脉冲施氮显著降低根生物量和根内IAA含量; NO₃ ^-使根内CK (ZR + Z)含量显著高于施用NH₄ ⁺, 且与施氮浓度及施氮方式无关; NO₃ ^-处理下, 高浓度使根内ABA含量提高, 且脉冲处理使ABA含量升高。NH₄ ⁺处理下, 高浓度使根内ABA含量降低, 而施氮方式对其没有显著影响。2)根构型因素与根内激素关系各异: 各激素与1级根间距无显著关系; IAA和CK (ZR + Z)与1级根长和侧根密度有显著回归关系。3)根构型因素与根生物量的关系是根生物量与1级根长和侧根密度有显著正回归关系, 与1级根间距无显著回归关系。实验结果表明翠菊根生长的 “反常”可能是由于其对脉冲高浓度NH₄ ⁺耐受阈值低所致。该研究通过实验建立了氮养分种类/供应方式通过改变激素、影响根构型而影响根生长的联系, 进一步探究了植物根养分捕获塑性机制。     

20世纪下半叶上海城市景观镶嵌结构演变的数量特征与分形结构模型研究

以上海中心城区为空间范围,以RS和GIS为技术手段,运用多样指数、优势度、破碎度、分离度等指标,研究20世纪下半叶以来上海城市景观镶嵌结构及其演变的数量特征;运用分形理论建立各种景观形态的分形结构模型,以分维数为依据分析各种景观形态的复杂性;基于GIS的空间分析功能,探讨影响景观格局及其演变的主要因素。研究结果表明:(1)上海城市景观的空间扩展,在空间上和时间都是不均匀;(2)随着时间的推移,景观多样性和破碎度变大。优势度变小;(3)住宅、工矿和其它城市景观的分离度明显地呈减小趋势,农田和村镇的分离度呈增大趋势,道路和河流水域的分离度变化幅度不大;(4)各种景观斑块形态的复杂性程度(分维数的平均值)排序为:道路>河流水域>农田>住宅>村镇>工矿>在建景观>其它城市景观;(5)从各种景观形态的演变过程来看,住宅斑块形态逐渐趋于复杂化,斑其块形态的分维数呈缓慢地增大趋势;工矿、道路、其它城市景观、农田、村镇等五种景观斑块形态的变化,经历了由简单到复杂,再到简单的变化过程,其分维数在1947-1988年期间呈增大趋势,1988年时增至最大,随后开始逐渐减小;(6)影响上海城市景观格局及其演变的因素主要包括河流廊道、原有基础、交通廊道、经济发展、规划控制等几个方面。     

不同密度下凤仙花重要形态性状与花朵数的关系

对30cm×30cm和50cm×50cm种植密度下的凤仙花(Impatiens balsamina L.)的地径、株高、冠幅、叶面积、花期、花径、一级分枝数、二级分枝数、一级分枝部位高和二级分枝部位高10个重要形态性状与花朵数的关系差异进行了相关性及通径分析,为凤仙花栽培与性状选择提供科学基础。结果表明:30cm×30cm种植的凤仙花的一级分枝数、二级分枝部位高都与花朵数呈显著正相关,地径、冠幅、二级分枝数与花朵数呈极显著正相关,对花朵数的直接效应大小顺序为:二级分枝数>一级分枝数>花径>花期;50cm×50cm种植的凤仙花,其地径、冠幅和二级分枝数都与花产量呈显著正相关,对花朵数的直接效应大小顺序为:二级分枝数>冠幅。二级分枝数对两种密度栽培的凤仙花花产量都起着重要作用。不同种植间距下凤仙花采用了不同的适应方式以获得最大花朵数目,进而获得最大数量的种子,获得较多的繁殖机会。在30cm×30cm下,是通过获得较多一级分枝数;在50cm×50cm下,是通过增加冠幅来产生较大花产量,而且与前者相比,植株茎秆粗壮,对霜霉病的抗性也强,因此,在栽培中,应以适合的低密度栽培比较好。     

遮光对马蹄金生物量分配和形态特征的影响

通过盆栽试验研究了透光率在100％、66％、20.5％和9％的4个光照梯度下,马蹄金的生物量分配及形态特征。结果表明：随着遮光程度的增加,单株的生物量表现出先上升后下降的趋势,在66%透光率下生物量达到最高值;单株生物量分配随着遮光度的增加也发生了改变,其中叶生物量比及叶柄生物量比增加,根生物量比下降,茎生物量比表现出先增大后减小的趋势;随着遮光程度的增加,茎节间长度逐渐增加,分枝角度减小,茎长、分枝强度、叶面积、叶柄均呈先增大后减小的变化趋势。综合分析表明,马蹄金对光环境有一定的适应能力,适度遮光有利于马蹄金的生长、构件数量的增加和生物量的积累,强光或严重遮光均不利于其生长发育。     

不同栽培密度对辣木人工林分枝格局及生物量的影响

为了探讨干热河谷盆地辣木种植密度与分枝格局和生物量的关系及较为合理的种植密度,通过野外实地调查和数据分析对该地区不同栽培密度辣木人工林分枝格局及生物量进行研究,结果表明:辣木林分在株高、地径、冠幅以及分枝数量方面与栽培密度呈现显著负相关;不同密度下,根、茎、叶生物量及果荚数和果荚均长、直径和果荚均仔粒数之间都存在显著的差异性;栽培密度对辣木的分枝格局有较显著影响,主要表现在一级/二级分枝率、二级/三级分枝率以及三级分枝长度上有显著差异;辣木在不同方位上分枝格局有明显差异,主要体现在主、侧枝分枝长度和一级分枝角度上的差异显著;在本试验范围内,以叶用辣木为培育目标的较适宜的栽培密度为株行距0.9m×0.9m,以果用为栽培目标的较适宜的栽培密度为株行距1.5m×1.5m。在不同的栽培密度下,辣木人工林之间分枝格局及生物量的显著性差异,反映了辣木随环境的变化具有较高的形态可塑性和生态适应性。     

行距和播种量对冬小麦冠层光合有效辐射垂直分布、生物量和籽粒产量的影响

为明确行距和播种量对冬小麦冠层光合有效辐射(PAR)垂直分布、生物量和籽粒产量的影响,在不增加水肥等投入的基础上,设置等行距(R₁,20 cm+20 cm)、宽窄行(R₂,12 cm+12 cm+12 cm+24 cm)两种行距方式和低(D₁,120 kg·hm^-2)、中(D₂,157.5 kg·hm^-2)、高(D₃,195 kg·hm^-2)3个播种量水平,分析不同处理组合下冬小麦主要生育时期冠层PAR的截获率及利用率、群体光合能力、生物量和产量差异。结果表明: 冬小麦冠层总PAR截获率、上层PAR截获率均表现为R₁行距显著大于R₂,而中层和下层PAR截获率则表现为R₂大于R₁,且在中层差异显著;从小麦开花至成熟期,相同播种量下R₂行距光合势(LAD)、群体光合速率(CAP)、PAR转化率和利用率都显著高于R₁,并以R₂D₂处理最大;冬小麦的群体生物量(BA)和不同层次叶片生物量(BL)均表现为随播种量增加而增加,但单株生物量(BP)则相反。在同一播种量下,BA、BL和BP均在开花期之后表现为R₂行距高于R₁,其中,BA、BP在成熟期行距间差异显著,中层和下层BL在D₂、D₃播种量下行距间差异显著;不同处理组合间冬小麦的穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量分别以R₂D₃、R₂D₁、R₂D₁、R₂D₂最大,其中,R₂行距下千粒重、穗粒数和籽粒产量显著大于R₁。综上,改变行距可以改善小麦冠层中下层PAR的截获量,增强冬小麦单株和群体光合能力、光合有效辐射的利用及转化效率,提高生物量和籽粒产量。在冬小麦高产栽培中,应重视通过优化田间结构,塑造麦田理想的群体光合结构,以充分利用单位土地面积上光照资源,挖掘作物自身的光合生产潜力,达到高产高效的目的。在本试验条件下,以R₂D₂配置群体光合能力、光合有效辐射利用率和产量最佳。     

辽东栎林内不同小生境下幼树植冠构型分析

以黄土高原黄龙山林区辽东栎林内3个小生境（林下、林隙、林缘）下辽东栎天然更新幼树为研究对象,采用典型抽样法对辽东栎幼树侧枝、叶片和树冠的空间分布状况以及生物量分配状况进行调查分析,探讨微生境与幼树植冠构型特征的关系,明确辽东栎幼树对不同小生境的适应策略,为栎林经营和林分结构优化提供理论依据。结果显示：（1）3种生境下辽东栎幼树构型发生了可塑性变化,林下幼树树冠层次比较单一,林隙与林缘的幼树树冠层次更加丰富。（2）由林下至林缘,幼树的树高、枝下高呈逐渐减小的趋势,而地径变化趋势与之相反;幼树的冠幅、树冠面积、树冠率呈先增加后减小的趋势,并且林下与林隙、林缘的差异显著;幼树的总体分枝率、逐步分枝率、枝径比呈先增加后减小的趋势。（3）3种生境下,幼树的一级枝的枝长、直径与倾角随着树高的增加而呈减小的趋势,但3种生境的差异不显著;林下一级枝主要分布在冠层中上部,而林隙与林缘一级枝主要分布在冠层中下、中上部。（4）由林下至林缘幼树叶长、叶宽、单叶面积和比叶面积逐渐降低,而单株叶数、叶总面积、叶面积指数呈先增大后减小趋势;与其他2种生境相比林下叶片分布趋于冠层上部。（5）幼树地上部分生物量中林下主干生物量占83%,枝和叶生物量只占17%;而林隙与林缘虽然各部位生物量有所差异但比例基本一致,其中主干占66%左右,枝和叶生物量占34%左右。研究表明,林隙生境下幼树的构型优于林缘和林下生境,在今后栎林的经营中,可以通过适当间伐来增加林隙数量,为森林更新和结构的优化提供有利条件。     

东北林区不同尺度森林的含碳率

准确估算森林生态系统碳储量对整个陆地生态系统碳循环及全球变化研究具有至关重要的作用.本研究利用2007、2008年东北林区(大兴安岭林区、小兴安岭林区、张广才岭和长白山林区)标准地调查数据及同一时期的一类样地清查数据,采用地面乔、灌、草生物量模型及实验室Multi N/C 3000分析仪测定的林木含碳率,计算不同尺度上森林生物量及碳储量,分析不同尺度森林含碳率的变化及稳定性.结果表明: 东北林区林木不同器官的含碳率差异明显,其平均含碳率为树叶(0.4448)＞树枝(0.4422)＞树皮(0.4398)＞树干(0.4351).张广才岭和长白山林区针叶林的含碳率高于阔叶林,而大、小兴安岭林区阔叶林的含碳率高于针叶林.研究区域森林的含碳率相对稳定,东北林区森林总含碳率为0.44.     

不同生境中辽东栎的构型差异

辽东栎具有很强的萌生能力,在东灵山区,存在于多种林分中,对生活在落叶阔叶混交林和次生落叶阔叶灌丛中辽东栎植株的构型进行了比较统计分析,结果表明不同生境中的辽东栎构型具有较大差异。具体表现在：（１）混交林中的辽东栎个体多生活在林隙中,同灌丛中的个体相比,树冠窄小,枝倾角较大,第一枝级枝条（上层）较长,但分枝率较小,叶面积指数较低;（２）枝,叶的方位角,叶倾角（上层）在不同生境中发生显著变化。因此,叶     

秦岭南坡林窗大小对栓皮栎实生苗构型的影响

以秦岭南坡栓皮栎天然次生林间伐后形成的不同大小林窗实生苗为材料,采用典型抽样法调查林窗大小对栓皮栎实生苗枝系构型、叶片特征及其垂直分布的影响.结果表明: 林窗大小显著影响了栓皮栎实生苗的地径、树冠面积,林窗大小与地径呈显著正相关,与树冠面积呈显著负相关;林窗大小对实生苗苗高、冠长、树冠率均无显著影响;实生苗总体分枝率、逐步分枝率、枝径比均表现为大林窗>中林窗>小林窗>林下,不同林窗大小实生苗一级枝在垂直方向上主要分布于干的中、上部,直径较大的一级枝主要分布在中下部,一级枝倾角均随苗高的增高呈先增加后降低的趋势;随着林窗面积的增大,实生苗的叶长、叶宽和单叶面积逐渐〖JP2〗下降,平均单株叶数、相对高度上的总叶数增加,叶长宽比在不同大小林窗下均保持稳定,相对叶数均在干的中上部分布较多,叶面积指数与相对叶总数的变化一致;中林窗实生苗地径与大林窗无显著差异,但苗高较高,利于栓皮栎种群更新及培育优质干材.在栓皮栎林经营管理过程中,需确定合适的间伐强度增加中林窗数量,促进栓皮栎实生苗更新以及培育优质干材.     

民勤荒漠植物枝系构型的分类研究

荒漠植物的枝系构型因素包括各级分枝角度、各级分枝长度、枝径比、逐步分枝率和总体分枝率、分枝分维数和计盒维数等16个指标。采用组内欧式距离法进行聚类,把荒漠植物依构型指标分为4个类型：第一类型包括霸王（Zygophyllum xanthoxylum）、黄刺条（Caragana frutex）等14种荒漠植物;第二类型包括秦晋锦鸡儿（C．purdomii）、荒漠锦鸡儿（C．roborovskyi）等11种荒漠植物;第三类型包括网状沙拐枣（Calligonum cancellatum）、黄花草木樨（Melilotus suaveolens）等9种荒漠植物;第四类型包括扁果木蓼（Atraphaxis replicta）、洋白蜡（Frawinus amerirana）等14种荒漠植物。不同的枝系构型类型反映了不同荒漠植物对于空间资源与环境的长期适应对策。     

三种阔叶次生林的茎流研究

本文测定了白桦林、水曲柳林、蒙古栎林的树干茎流量及其养分元素含量,结果表明:三个林分的茎流差异十分明显(白桦:水曲柳:蒙古栎≈1:2:3),这种差异与树叶形态、枝条分枝角度及林分的叶面积指数有关。茎流中绝大多数元素的含量显著地高于降雨中的含量。蒙古栎林借助于它的形态结构使其根系区域获得的水分、养分最多,从而有助于它适应干旱、瘠薄的立地环境。     

鄂尔多斯高原沙柳幼苗对模拟降水量变化的响应

鄂尔多斯高原是中国干旱、半干旱沙区典型沙地。随着未来全球变化,尤其降水变化进一步激烈,将给这里的陆地生态系统分布格局和生产力带来巨大影响,选择鄂尔多斯高原优势灌木沙柳为研究对象,人为控制４种供水量水平来探讨沙柳幼苗对模拟降水量变化的响应,结果表明,幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导率和荧光效率随着供水的增加而增大,而供水对幼苗的水分利用效率影响不显著;不同供水量的沙柳幼苗树高、枝条数、叶数和叶面积生长动态存在明显差异,随着供水量的增加,沙柳幼苗树高、基径、枝条数、叶数、叶面积、生物量干重和冠根生物量干重比值均逐渐增大;供水显著增加了沙柳幼苗总分枝率、各级枝条数、枝条长度和叶面积。     

南亚热带不同林分土壤颗粒分形与水分物理特征

以广西国有高峰林场的6种不同林分(马尾松林Pinus massoniana、杉木林Cunninghamia lanceolata、尾巨桉林Eucalyptus urophylla×E. grandis、米老排林Mytilaria laosensis、红锥林Castanopsis hystrix和天然次生林)为对象,运用分形学和森林水文学的理论和方法,研究了不同林分类型土壤的颗粒组成以及水分物理特征。结果表明:研究区不同林分类型的土壤颗粒组成以黏粒为主,其次为粉粒和细砂粒,粗砂粒的含量相对较低,土壤颗粒分形维数从大到小依次表现为天然次生林、杉木林、米老排林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林;不同林分类型土壤的水分物理特征存在差异,蓄水性能大小依次表现为天然次生林、米老排林、杉木林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林,且土壤表层(0~10 cm)的蓄水能力要好于下层(20~50 cm);土壤颗粒分形维数主要受黏粒含量的影响,分形维数与黏粒含量呈极显著正相关,与总孔隙度、饱和蓄水量显著正相关,与土壤密度显著负相关,而与非毛管孔隙度、非毛管蓄水量和有机质含量相关性不显著。土壤颗粒分布的分形维数可作为反映南亚热带赤红壤地区人工林土壤水文物理性质的综合性指标。     

不同光环境下胡桃楸幼苗的形态可塑性及其响应研究

为了探求不同光环境对胡桃楸幼苗生长的影响,对全光照（100%光照）、中光照（60%光照）、低光照（30%光照）3种光环境下胡桃楸幼苗的生长、形态特征、生物量分配和水分特征开展研究。结果表明：胡桃楸幼苗的形态在不同光环境下存在明显的可塑性变化,生物量分配和水分特征均表现出不同程度的差异。低光照条件下,胡桃楸幼苗生长快,株高、地径分别为全光照的1.14、1.18倍;冠幅大,是全光照的1.40倍;叶片宽大,叶长和叶宽分别是全光照的1.25和1.36倍;分枝数明显少于全光照。3种光环境下胡桃楸幼苗地上部分生物量存在显著差异,地下部分差异不显著。叶片相对含水量随着光照的降低呈现逐渐增加的趋势;全光照条件下叶片饱和持水量与叶片干鲜比明显大于遮阴条件;3种光照条件下叶绿素含量差异显著。胡桃楸幼苗为适应不同光环境,在形态和生理方面都做出适应性调整,适当的遮阴处理有利于胡桃楸幼苗生长。