山西芦芽山14种常见灌木生物量模型及生物量分配

灌木生物量模型是估算灌木生物量的重要方法,而灌木生物量在各器官间的分配是其适应周围环境的重要体现。基于对山西芦芽山地区14种常见灌木的各器官(根、茎和叶)、地上和总生物量,以及基径、树高、冠幅的测定,建立了各器官、地上及总生物量的最优估算模型,探究了各器官生物量与总生物量(如叶质比、茎质比及根质比)及地上-地下生物量(根冠比)的关系。结果表明:(1)总体而言,幂函数和线性函数对这些灌木生物量的估测效果较好。(2)生长低矮、分枝数多的灌木种采用冠幅面积估测生物量效果较好;生长直立或分枝数少的灌木种采用总基径的平方与茎干高度乘积估测生物量效果较好;其他介于两者之间的灌木种采用冠幅体积估测生物量效果较好。(3)14种灌木的平均根冠比是0.61,叶质比0.17,茎质比0.48,根质比0.35;此外,带刺灌木种除叶质比显著大于不带刺灌木种外,茎质比、根质比和根冠比都显著小于不带刺灌木种。     

不同年龄柏木混交林下主要灌木黄荆生物量及分配格局

灌木是森林生态中一个重要组成部分,以柏木林下主要灌木种-黄荆为研究对象,研究其在不同年龄柏木林下的生物量以及分配格局,同时利用简单指标对其生物量建立估测模型。研究表明:①随着林分年龄的增加,林下黄荆单丛生物量以及各器官生物量也随之增加,其中枝生物量相差值最大,差距达24.3倍,而生物量最小的叶片,其差距也达6.9倍。②黄荆地上各器官生物量分配大小表现为干生物量枝生物量叶生物量皮生物量;根系生物量的分配以粗根和中根生物量为主,其中根桩和粗根生物量所占比重随着林分年龄的增加而增加,中根、小根和细根生物量所占比重则随着林分年龄的增加而减小;地上生物量所占比例较大,并随着林分年龄的增加逐渐降低,并最后趋于稳定。③建立生物量模型的简单指标以基径(D)作为自变量优于利用株高(H)和HD2模型的建立;最优预测模型多为二次或三次次曲线模型。其中干、枝和粗根生物量、地上生物量、地下生物量、单丛生物量建立的预测模型较好,其模型的相关系数在0.8107—0.9293,达到极显著水平;皮生物量和根桩生物量的次之,模型相关系数分别为0.7689和0.7926;中根和小根的生物量预测模型相对最差,模型的最大相关系数仅在0.4410—0.4830。     

风箱果有性繁殖研究

对风箱果（Physocarpus amurensis）适宜的采种时期、不同母树种子的成熟差异和幼苗的生长特征进行了研究。结果表明,风箱果种子的最适采种期在7月末,种子成熟后有休眠特性;方差分析表明,不同植株间种子的发芽率和千粒重都达到极显著水平（p<0.01）,并且发芽率与种子重量呈正相关,其相关程度最佳的为幂函数,确定系数是75.75%（p<0.01）;风箱果幼苗类型为子叶出土型,幼苗生物量对根的投资最大,其次是叶,茎的最少,在这3部分生物量投资中,对根和叶的投资比较稳定（其变异系数分别为6.8%和11.03%）,对茎的生物量投资具有较大的变异（其变异系数为21.81%）。基径是衡量风箱果幼苗空间大小的重要数量指标。风箱果构件生物量（根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量）各组分均随基径的增加,呈线性函数形式增长,这表明随着植株的空间扩展,各构件有着相同的物质生产与积累规律。     

山口红树林区互花米草有性繁殖期的生物量动态

以山口红树林保护区互花米草（Spartina alterniflora）为研究对象,对其有性繁殖期(2007年6—11月)的生物量动态变化进行了初步研究。结果表明：在繁殖初期,不同营养器官的生物量随时间呈现不同程度的增加;但在繁殖后期,根、茎和叶的生物量的增长率均出现负值,其中根生物量和叶生物量的负增长导致茎生物量出现负增长。地下部分生物量远小于地上部分生物量,生物量在各器官的分配除6月份外呈现茎>叶>根>繁殖器官。地下部分生物量占总生物量的比例随着时间呈现下降的趋势,其中根系生物量比例从6月份的28.9%下降到11月的14.0%;繁殖器官生物量的比例不大,随着时间呈现增加的趋势。     

思茅松人工林根系特征与生物量分配

通过研究不同径级思茅松人工林根系特征、地上部分各器官以及根系生物量分配特征,构建以胸径和树高为变量的思茅松人工林各器官生物量的异速生长方程,为思茅松人工林乔木层碳储量的准确测算提供科学依据。结果表明:思茅松的粗根(根径2.0 cm)、大根(1.0~2.0 cm)、中根(0.5~1.0 cm)和小根(0.2~0.5 cm)的根长和比根长随径级增加而增大,细根(0.2 cm)的比根长降低;中根、小根和细根在根生物量中所占的比例随径级增大先减小后增加,粗根和大根先增加后减小;同一径级中,细根的比根长远高于其他根系类型;思茅松各器官生物量分配大小比例为干枝根叶果,树干生物量均占全株生物量50%以上,各器官生物量随着径级的增大而增加,地上生物量和地下生物量之间呈显著正相关。思茅松单株地上部分生物量在2.23~324.95 kg,根生物量在0.52~41.80 kg,根颈、主根和侧根的生物量随径级增加而增加,根颈/主根、根颈/总根、侧根/主根与胸径和树高呈显著正相关,主根/总根与胸径和树高呈显著负相关;思茅松人工林各器官和总生物量异速生长模型的非线性回归与对数转换后的线性回归的AIC差值都大于2,误差为相乘型,选用线性模型更合适。各器官和总生物量线性模型的R_(adj)~2为0.661~0.992,除球果外,加入树高的模型能较好地拟合各器官与全株生物量。     

秋茄幼苗对盐度、淹水环境的生长适应

室内模拟12个盐度+淹水处理组合对红树植物秋茄幼苗生长的影响,测定不同组合下秋茄幼苗的株高、茎高、基径、节数、叶数、根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量等9项指标.结果表明:盐度-淹水交互处理及盐度处理对秋茄各项生长指标影响显著,淹水处理对株高、茎高、基径、节数及叶数影响不显著,对根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量影响显著;秋茄幼苗生长量及生物量积累随盐度升高而降低,随淹水时间增加而下降;结合主成分分析得出,盐度7‰+淹水2 h下秋茄幼苗生长最好,临界胁迫组合为盐度21‰+淹水8 h处理组.     

密度对尖头叶藜生物量分配格局及异速生长的影响

植物器官指示植物不同的功能,而植物器官生物量分配比例的变化表征了植物对资源获取能力的调整。在植物生长发育过程中,植物各器官呈一种明显的异速生长规律。利用异速生长分析方法,通过模拟不同密度(16、44.4、100、400株/m~2)下尖头叶藜(Chenopodium acuminatum)的生长特性,研究密度对尖头叶藜器官生物量分配格局及异速生长的影响。结果表明,随密度增加,尖头叶藜地上和地下器官都存在不同程度的竞争:其中,根和主茎生物量分配增加,茎和地上生物量分配减少,而叶和繁殖生物量分配不随密度变化而变化。研究发现,尖头叶藜各器官间具有显著的异速生长关系:其中叶∶主茎、根∶地上部分、根∶茎、根∶主茎、繁殖器官∶地上部分及繁殖器官∶根生物量间的异速生长不随密度变化而变化,属于表观可塑性;而叶∶地上部分、叶∶根、叶∶茎、茎∶地上部分、主茎∶地上部分、繁殖器官∶茎、繁殖器官∶主茎生物量间具有极显著的异速生长关系,异速指数和个体大小显著受密度变化影响,属于真正可塑性,这表明密度能够影响尖头叶藜各器官的生长变化。尖头叶藜叶∶主茎、叶∶根及主茎∶地上部分生物量间的异速指数在D4-密度时与3/4差异不显著(P0.05),符合生态代谢理论,而在D1—D3密度时与3/4差异显著(P0.05),表明充分竞争的植株更符合代谢理论,而竞争不激烈的植株对资源的投入具有物种特异性。     

林冠环境对润楠幼苗构型和生物量分配的影响

植物幼苗早期适应对策对种群的更新具有决定性的作用。润楠(Machilus nanmu)是国家Ⅱ级保护植物,是重庆缙云山常绿阔叶林优势乔木树种之一。研究润楠幼苗的适应对策对于维持种群更新和保护常绿阔叶林生物多样性具有重要意义。本研究采集了重庆缙云山常绿阔叶林中不同林冠环境(林窗/林下)下不同年龄阶段(阶段1: 1～3年;阶段2: 4～6年;阶段3: 7～9年)的润楠幼苗,从构型和生物量分配角度研究其早期适应对策的时间动态及其对异质生境的响应。结果表明: 林窗中润楠幼苗的茎构型各指标(除枝倾角)和叶倾角在阶段2和阶段3显著大于林下,根构型各指标(除根直径)和叶面积在阶段1和阶段2显著大于林下;而林窗中润楠幼苗的比叶面积在3个阶段均显著小于林下。不同林冠环境和年龄阶段的生物量分配均以叶为主,但林窗中润楠幼苗从阶段2开始增加了茎的生物量分配,减少了根的生物量分配,林下润楠幼苗根的生物量分配则无显著变化。润楠幼苗各器官的协调性随生境条件不同产生适应性进化,即林窗中润楠幼苗的根与叶之间显著相关,且此相关关系随年龄增大由正到负;林下润楠幼苗的根和茎呈显著正相关,根和叶之间无显著相关。不同林冠环境下润楠幼苗枝干重与枝长的标准化主轴回归(SMA)方程斜率仅在阶段3差异显著,而叶、根生物量与构型间的SMA方程斜率的差异均不显著;大部分生物量与构型间的SMA方程截距在阶段2差异显著。     

林窗对川西亚高山岷江冷杉幼苗生物量及其分配格局的影响

采用样带法调查了川西亚高山原始岷江冷杉林林窗和林冠下岷江冷杉幼苗(H≤100 cm)的密度、高度、基径和各构件生物量,分析了各构件生物量间的相关性.结果表明：林窗与林冠下幼苗密度分别为12 903和2 017株·hm^-2;平均高度分别是26.6和24.3 cm,差异显著;平均基径分别为4.97和5.13 mm,差异不显著.林窗内各龄级幼苗的生物量与林冠下同龄级幼苗的生物量之间差异不显著.林窗对不同龄级幼苗各构件生物量积累的影响不同,林窗内幼苗枝干生物量比在12年达到最大(1.54),随后其比值维持在0.69左右;林冠下幼苗在15年后(含15年),枝条生物量大于主干生物量.生长在林窗和林冠环境的幼苗单株总生物量、叶生物量、茎生物量、地上生物量和根生物量与幼苗基径的平方(D²)和苗高(H)的乘积有显著的线性关系.林窗与林冠下幼苗各构件生物量之间有显著的正相关关系.     

三峡库区消落带狗牙根种群对水陆生境变化的响应

基于定位观测,研究了三峡水库消落带不同海拔区段狗牙根的种群密度、形态性状和生物量及其分配,结果表明:在3个海拔区段,狗牙根种群密度的大小为浅水位区段(海拔165 ～170 m)＞未经水淹区段(海拔＞172 m)＞深水位区段(海拔145～150m);根径和根系长度的大小为深水位区段＞浅水位区段＞未经水淹区段;种群总生物量和根、茎、叶生物量及茎生物量分配比率为浅水位区段＞未经水淹区段和深水位区段,根、叶生物量分配比率和地下/地上生物量的变化为深水位区段＞浅水位区段和未经水淹区段,浅水位区段的狗牙根种群应对水陆生境变化特有的适应策略是加速伸长生长,增加茎生物量分配;深水位区段的策略是增加分枝节间数量、分枝数量和叶生物量分配;二者共有的适应策略是加速根系生长、增加分蘖数量和地下生物量分配,为在陆地环境中的快速生长提供营养和能量储备.     

缓释肥和有机肥对长白落叶松容器苗养分库构建的影响

采用每株施入供氮(N)量为36.36或18.18 mg的缓释肥,并增施0或1.82 g FM有机肥的2×2析因设计,对长白落叶松容器幼苗施肥效果进行研究.结果表明:施肥处理对苗高、地径、生物量和钾(K)的吸收均无显著影响.增施有机肥显著提高了长度>1 cm的一级侧根数量(P=0.040)、主根长(TRL,P=0.012)和主根长与苗高比(P=0.008).高量缓释肥处理下,苗木根N浓度(P=0.035)以及苗干(P=0.005)、根(P=0.037)和苗干+根(P=0.030)中N含量以及苗干中磷(P)含量(P=0.047)均高于低量缓释肥处理;高量缓释肥处理下,增施有机肥使叶片和苗干+根中N浓度提高了137%(P=0.040)和21%(P=0.013);增施有机肥提高了苗干(P=0.020)、根(P=0.017)和苗干+根(P=0.013)中N浓度.经矢量养分分析,高量缓释肥供给可引起苗体N、P的过量,增施有机肥能明显克服N、P的缺乏,但导致K的损耗.对长白落叶松播种苗的培育,建议采用每株供氮18 mg的缓释肥并配施1.82g FM有机肥的施肥方法.     

闽楠幼树光合特性及生物量分配对光环境的响应

设置100%光环境(L100)、40%光环境(L40)、8%光环境(L8)3种光照梯度,分析万木林闽楠(Phoebe bournei)幼树的光合特性及生物量分配特征对不同光环境的响应。结果表明:(1)闽楠幼树在不同光环境下的最大净光合速率(Pnmax),表观量子效率(AQY),光饱和点(LSP),光补偿点(LCP),暗呼吸速率(Rd)均有显著差异(P<0.05),且随着光照强度的降低,Pnmax,LSP,LCP,Rd随之降低,而AQY却呈现升高的趋势。(2)总生物量、茎生物量、叶生物量、根生物量均表现为L100最大,根冠比、叶生物量比、茎生物量比及根生物量比在3种光环境下无显著差异。(3)闽楠幼树通过改变光合特性,生物量积累来适应光环境的变化,其中光照强度的降低限制了生物量的积累,但并未显著改变生物量地上地下分配比例。闽楠幼树在3种光环境下生物量分配比例并无显著的改变,生物量分配可塑性极低可能是闽楠零散分布的一个重要非人为干扰因素。(4)闽楠幼树所采取的生存策略以地上部分生长为主,光照强度降低时则采取保守策略进行缓慢的资源获取和消耗,全光照条件下采取快速的资源获取和消耗策略。未来造林时可以将闽楠与毛竹(Phyllostachys pubescens)混交来减少郁闭度,促进闽楠幼树的生长。     

不同产地苦楝苗期生长节律研究

苦楝在我国分布广泛,具有丰富的遗传变异性。为进一步做好苦楝种源筛选和良种选育工作,该文对不同产地苦楝实生苗生长性状和各阶段的生长特点进行了比较分析,初步揭示了苦楝苗期生长规律。以15个产地的1年生实生苗为试材,对苗高、地径、复叶生长及生物量积累等生长性状进行了观测分析,并用Logistics方程对生长节律进行了拟合。结果表明:(1)不同产地苦楝苗高、地径生长差异均达显著水平,根生物量、茎生物量及复叶相关性状差异均达极显著性水平;(2)苗高和地径生长均呈现慢-快-慢的S型生长规律,且均存在2次生长高峰,与苗高生长高峰出现时间相比,地径生长高峰出现时间较晚;(3)Logistic拟合方程的R²为0.976～0.994,均达到极显著相关水平,说明可用Logistic方程拟合苦楝的生长节律;(4)总体上地径速生期较苗高速生期长20～30 d,北方产地苗高和地径进入速生期和结束速生期的时间均早于南方产地,速生期苗高和地径累积生长量均超过总生长量的60%;(5)各生长指标均与纬度负相关,苗高、生物量及复叶面积与经度正相关,其他指标与经度负相关。综上结果表明,苦楝为全期生长型树种,各生长性状在产地间达显著差异水平,生长受纬度和经度双重控制,以纬度控制为主。     

The sediment burial depth and salinity control the early developments of Suaeda salsa in the Yellow River Delta

Sediment deposition is a common phenomenon in the estuary area. Pot control experiments were conducted to evaluate the interaction effects of sediment burial depth and salt stress on the seed germination and early seedling growth of Suaeda salsa (L.) Pall., an pioneer species of tidal wetland near the Yellow River Delta. The results showed that the percentage of seedling emergence, seedling emergence rate, seedling height, branch number, shoot biomass and root biomass were all significantly affected by salt stress and sediment burial depth. While the interaction of salt and burial depth significantly influenced the branch number, leaf biomass, shoot biomass and total plant biomass. Only 5 cm burial depth without salt stress should 6.25 ± 3.61% seedlings emergence. With the increasing of sediment burial depth and salt stress, percentage of seedling emergence, seedling emergence rate and plant height decreased significantly. However, under the salt treatment of 0 and 1%, the branch number increased dramatically with the increasing of sediment burial depth from 0 to 3 cm. The ratio of leaf to total biomass increased with increasing of burial depth, on the contrary, the ratio of root to total biomass decreased. 0–1 cm sediment burial depth was proved the suitable depths for seed germination of S. salsa in the coastal wetland of the Yellow River Delta. Our findings contribute to a better understanding of how to improve the seedling establishment of S. salsa under the dynamic changes of sediment deposition and salinity in the coastal wetland of the Yellow River Delta.     

供氮水平对爬山虎幼苗生长形态和氮分配的影响

通过水培试验,研究了不同氮素水平(0、0.15、0.3、0.45、0.6和0.75g.L-1)条件下爬山虎幼苗的生长形态和体内氮分配状况.结果表明:低氮处理的爬山虎侧枝发育较小,而较高氮处理的侧枝着生位置低,且长度显著高于低氮处理;供氮水平的提高能促进植株的生物量及茎、叶、根氮含量和氮累积量的增加,其中叶生物量占全株生物量的比例最高,在50%以上;叶的氮累积量占整个植株总氮量的60%～70%.     

人工生境条件下几种红树植物的净初级生产力比较研究

选择3种红树植物海桑(Sonneratia caseolaris)、秋茄(Kandelia candel)和桐花树(Aegiceras corniculatum),每种分别按45%、30%和15%的面积比例种植于滩涂海水养殖塘.种植后连续2年对红树植物进行生态监测.结果表明,海桑增高457.0cm,基径增加86.1mm,成活率92.9%;桐花树高、基径分别增长2.1cm和36.5mm,成活率93.9%;秋茄成活率44.7%,增高20.4cm、基径增加2.4mm,说明在不受自然潮汐影响的人工生境条件下,海桑和桐花树对环境的适应能力强,生长较好,秋茄的生长适应性较差.据不同时期树高、基径与干、枝、叶、根的生物量,求得植物各器官生物量与树高、基径的回归方程,分析了3种红树植物的生物量与净初级生产力.海桑单位面积生物量5597.8g·m^-2,桐花树962.5g·m^-2,秋茄66.0g·m^-2.生物量在植物各器官的分配按大小排序,海桑为树干＞树枝＞树根＞树叶;桐花树为树叶＞树枝＞树干＞树根;秋茄为树干＞树根＞树叶＞树枝.单位面积净初级生产力海桑为7051.5g·m^-2,桐花树1105.8g·m^-2,秋茄93.0g·m^-2.高生产力伴随高归还量,凋落物归还量占净初级生产力的比重为海桑20.5%、桐花树15.4%、秋茄7.%.     

广西沿海红海榄造林的宜林临界线

2004年8月—2005年8月,在广西英罗湾滩涂上建造8个高程梯度(320~390cm,相邻梯级间高度差10cm)的试验平台,研究全日潮海区潮汐淹水胁迫对红海榄幼苗生长和生理指标的影响.结果表明:小高程(320~330cm)生境对红海榄幼苗茎高生长有微弱促进作用,340cm以上高程组幼苗茎高随滩涂高程增加而增大.中等高程(350~370cm)有利于幼苗茎节数的增长.滩涂高程越低,幼苗叶数、叶面积和叶保存率越低.小高程组幼苗叶片叶绿素a受损明显,叶绿素b则受损相对较轻;叶绿素a/b值随滩涂高程降低而减少.长时间淹水诱导使根系中SOD活性上升,叶片中则表现为中等高程组酶活性较低.叶片和根系中POD活性均随高程降低而增加.淹水胁迫使红海榄幼苗各器官及全株的生物量降低;随着淹水程度加大,新生器官生物量分配比例由叶向茎转移.随着高程降低,幼苗存活率从88.9%降至40.0%,但370cm以上高程组存活率均在80%以上.建议将当地平均海面线作为广西沿海红海榄胚轴造林的宜林临界线.     

疏花水柏枝幼苗生物量与构件对模拟土壤地下水位变化的响应

通过模拟不同地下水位的方法,对疏花水柏枝（Myricaria laxiflora（Franch.）P.Y.Zhang et Y.J.Zhang）一年生幼苗在不同条件下地上与地下部生物量及构件的变化进行测定,分析幼苗生长对地下水位变化的响应。结果显示：随着地下水位的降低,疏花水柏枝幼苗的生长特征指标均呈先增加后减少的趋势,其中地上、地下部分生物量的最高值分别为0.0438、0.0100 g,最低值分别为0.0177、0.0026 g。幼苗地上部生物量在-10 cm处理水平最高;地下部生物量在-15 cm处理水平最高。幼苗直径、根表面积、株高、主根长度、根体积、一级枝数、二级枝数等指标也分别在-10 cm或-15 cm处理水平达到最高值。疏花水柏枝幼苗主要构件的生长与地下水位的变化存在显著相关性。主成分分析结果表明,幼苗的地下部分更容易受到土壤地下水位变化的影响,幼苗性状症候群随地下水位的变化而发生移动,说明该物种幼苗在不同地下水位时的生长投资策略具有较大差异。     

镉与萘复合胁迫对红树植物白骨壤幼苗萌芽及生长的影响

为探讨白骨壤(Avicennia marina)幼苗对重金属镉(Cd)和多环芳烃萘(Nap)复合胁迫的响应,采用砂基栽培,对其幼苗的萌芽和生长进行了研究。结果表明,Cd、Nap复合胁迫对白骨壤萌芽的抑制效应较单一胁迫明显,胁迫前期幼苗成活率提高,胁迫后期则降低。胁迫栽培45 d,10 mg L~(–1)的Nap在叶形态、茎高及各器官生物量上能够减轻Cd胁迫的影响,但增强对根长的抑制作用,10 mg L~(–1) Nap-25 mg L~(–1) Cd处理的叶面积、叶长、叶宽、茎高及全株生物量分别比25 mg L~(–1) Cd处理的提高9.6%、7.9%、7.4%、5.1%和20.2%,但根长则比150 mg L~(–1) Cd处理的下降11.1%。至胁迫栽培90 d,各处理间幼苗器官及全株生物量无显著影响,复合胁迫对叶形态、茎高和根长等的抑制作用要强于单一Cd胁迫。因此,随着复合胁迫时间的延长,Cd和Nap对白骨壤幼苗的生长由拮抗效应转变为协同效应。     

薇甘菊不同时期的营养繁殖及其生物量分配特征

薇甘菊是世界热带、亚热带地区最具危险性的外来植物之一,较强的无性生长与繁殖是其种群快速建立和扩散的主要原因。该实验采用生长期(40d、30d、20d、10d)和养分(1倍Hoagland’s营养液、清水+土壤、清水)二因子设计,探讨薇甘菊根、茎、叶的营养生长与繁殖和生物量分配特征。结果显示:(1)生长期对薇甘菊茎的存活率和养分对薇甘菊茎的净增生物量比例具有极显著影响(P<0.01),但对其他指标影响均不显著(P>0.05);生长期和养分互作除对薇甘菊根的存活率和茎的分枝数影响不显著外,对其他指标影响均达到极显著(P<0.01)。(2)所有薇甘菊根处理中的存活率为0,茎的分枝数在各处理之间的差异不显著。(3)随着生长期和养分增加,薇甘菊茎和叶的存活率及其生物量逐渐提高,且茎的分枝长、叶的分枝长及其分枝数逐渐提高,但中等养分更有利于提高生长期较短的薇甘菊叶的存活率、分枝长、分枝数及生物量。研究表明,薇甘菊不同营养器官在不同生长期和养分条件具有不同的存活情况以及形态可塑性和生物量分配特征。