秦岭山地天然油松林群落结构特征和数量分类研究

根据对秦岭油松群落的系统调查,运用二元指示种分析(TWINSPAN)方法将秦岭山地油松群落进行数量划分;采用无偏对应分析(DCA)研究分类结果,研究各群丛的结构特征,进而明确它们之间的内在联系以及群落与环境的关系.结果显示:(1)在调查的39个样地中共发现有维管束植物375种,隶属于89科189属,其中被子植物85科;裸子植物1科;蕨类植物3科.群落垂直结构明显,分为乔木层、亚乔木层、灌木层及草本层4个层次.(2)数量分类将秦岭山地油松群落划分为13个群丛;应用DCA分析结果同TWINSPAN分类结果吻合得较好,很好地佐证了数量分类结果的合理性.各群丛在空间上的生态距离能够说明不同群丛演变需要的生态条件和"亲缘距离".生态距离的远近也可以表征互相演变趋势强弱.(3)秦岭山地油松群落分布的海拔幅度大,从低海拔湿润环境到高海拔甚至山脊的干燥环境,物种容量大,很好地保存了稀有物种.     

承德大窝铺不同海拔与群落类型天然油松种群遗传多样性

利用ISSR技术分析了河北承德大窝铺3个不同海拔、4个不同群落类型的油松天然种群的遗传多样性与遗传分化,探讨了天然油松种群遗传多样性与主要生态因子的关系.结果表明:天然油松种群具有较高的遗传多样性,13个筛选出的随机引物共检测出180个位点,总多态位点比率分别达到73.33％和91.11％.海拔影响油松种群的遗传多样性,中海拔( 1070～1130 m)高于高海拔(1230 ～1350 m)和低海拔(910 ～970 m)(多态位点比率分别为63.33％、51.67％和59.44％);群落类型与种群的基因组结构变异之间存在一定的内在联系.遗传变异多来自种群内部(分别为90.45％和75.22％),种群分化不明显;群落类型对天然油松种群间遗传变异和基因交流(Gst为0.248,Nm为1.517)的影响高于海拔对其影响(Gst为0.095,Nm为4.738).可以认为,群落类型对大窝铺天然油松种群遗传分化有较大影响.     

芦芽山油松-辽东栎林优势树种空间分布格局研究

采用由连续小样方(2 m×2 m)组成的样带取样,并用双项轨迹方差分析法对芦芽山油松-辽东栎林优势树种空间分布格局进行了研究.结果表明,油松和辽东栎的小斑块规模在8~16 m之间,大斑块规模在60~70 m之间.乔木种联合格局的小斑块规模为20~30 m,大斑块规模为80~90 m.乔木层的联合格局比单个优势种群格局大,种群格局是相互交错和相互重叠的.该格局结构有利于资源的充分利用并增强对干扰的抗性.     

激光对干旱胁迫下油松种子萌发的生物学效应

用He-Ne激光以不同的时间辐照油松种子,在聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫条件下对其进行萌发实验。结果表明:激光辐照油松种子在干旱胁迫条件下的发芽率、活力指数、生物量等分别提高32.23%、81.19%和46.58%;萌发期油松种子幼苗保护酶系统的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著提高,与对照组相比分别提高28.70%、46.52%。膜脂的过氧化物丙二醛含量明显下降,防止或降低了膜脂过氧化作用对膜的伤害。激光辐照油松种子其保护酶活性的提高,可能是激光促进干旱胁迫条件下种子发芽率、活力指数、生物量等生物学效应增强的原因。     

美国黄松、班克松和油松的抗寒性比较

通过人工冰冻和电导率的测定,对黄土丘陵沟壑区引种载培的美国黄松、班克松和乡土树种油松的抗寒性进行了鉴定,并探讨其抗寒机理.结果表明,班克松的抗寒性比油松强,而美国黄松的抗寒性比油松稍弱.班克松的束缚水/自由水比值高达7.0,组织中ABA含量高达164.3 μg·g^-1 FW;但可溶性糖和K⁺含量较低,分别为12.0%和2 450 μg·g^-1 DW.油松则是可溶性糖、K⁺和ABA含量都较高,分别为18.68%、4 538 μg·g^-1 DW和95.8 μg·g^-1 FW;束缚水/自由水比值较低,为2.58.美国黄松的可溶性糖含量较高,18.05％;但束缚水/自由水比值、K⁺和ABA含量都较低,分别为2.18、2 275 μg·g^-1 DW和63.3 μg·g^-1 FW,可能是其抗寒性较弱的内在原因.班克松较低的叶绿素含量和较高的类胡萝卜素/叶绿素比值对其抗寒性也有贡献.说明3种树种虽然都是抗寒树种,但其内在机理仍有差异.     

油松茎次生木质部中树脂道的发育过程和组织化学研究

利用组织化学方法对油松茎次生木质部树脂道发育过程中上皮细胞内树脂滴和淀粉粒的动态变化进行了研究。发现在树脂道原始细胞阶段,每个原始细胞含淀粉粒较少,含树脂滴稀少。在树脂道形成阶段,淀粉粒数目较多,体积增大,树脂滴也呈递增趋势。在树脂道成熟阶段,淀粉粒数目变化不大,而体积明显变小,树脂滴的体积增大,数目减少。     

油松、白皮松和青木千花粉营养成分的研究

通过对我国有巨大生产量和应用潜力的油松、白皮松和青木千花粉的18种氨基酸、蛋白质、维生素A、维生素E、维生素C、磷脂、葡萄糖氧化酶等重要营养成分含量的测定,发现这三种花粉的以上成分含量都很高.其中青木千花粉的维生素A含量达70641.6IU/100g,氨基酸总量达24.443mg/100mg.从营养的角度来看,青木千花粉是较优秀的花粉.     

水热耦合对沈阳地区油松木质部生长的影响

利用微树芯技术可以从细胞尺度研究树木形成层物候和径向生长的过程,揭示树木生长与气候的关系。油松是我国北方森林的建群树种之一,也是沈阳地区的优势树种。研究2020年整个生长季(4—11月)油松周尺度的形成层及木质部细胞变化,分析油松在沈阳地区的生长规律。结果表明: 油松形成层分裂活动开始于4月初,结束于9月末。木质部从扩大细胞出现(4月中旬)开始生长,到木质化细胞消失(10月下旬)结束,其生长符合“S”型曲线。2020年生长53个/列木质部细胞,最大生长速率(0.55个/列/d)出现在5月末,早晚材细胞于7月末发生转变。在沈阳地区最低温达到0 ℃以上时树木形成层开始活动,影响木质部生长开始和结束的最低临界温度为2～3 ℃。降水在油松整个生长过程中起到促进作用。沈阳地区7月末的高温和水分供给不足是木质部细胞分化形成早晚材的主要因子。     

秦岭中段山脊油松叶功能性状差异及其对海拔梯度的响应

山脊油松林是秦岭山地典型的群落类型之一,其在维持生物多样性及发挥生态服务功能等方面具有重要意义。该研究以山脊油松为对象,采用典型取样法研究了秦岭中段山脊油松10种叶功能性状沿海拔梯度的适应性变化规律。结果表明:(1)山脊油松1~3年生各叶龄叶的叶长(LL)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)和1年生叶的叶绿素[Chl(a+b)]含量较非山脊油松低,1年生叶的叶干物质含量(LDMC)和气孔密度(SD)较非山脊油松高。(2)山脊油松1~3年生各叶龄叶的叶厚(LT)、比叶面积(SLA)和1年生叶LPC均随海拔升高显著升高,1~3年生各叶龄叶的LL、LDMC、叶碳含量(LCC)、Chl(a+b)含量和1年生叶的SD均随海拔升高显著降低。(3)各叶龄叶的LNC与LPC均呈极显著正相关关系,1~2年生叶的LDMC与LPC均呈显著负相关关系,2~3年生叶的LL与LNC、LPC,LKC与LNC、LPC均呈显著正相关关系。研究认为,山脊独特的生境条件造就了山脊油松独特的生长策略,随着海拔升高,山脊油松表现出多元化的适应策略以应对环境因素的变化。     

半干旱区城市环境下油松林分蒸腾特征及其影响因子

在城市环境下,由于不透水地面面积的增加,土壤-植物-大气之间水汽循环减弱,水汽调节能力差,因而研究城市树木蒸腾对环境因子的响应对于城市进行合理的水汽调节具有重要意义。于2017年生长季,在内蒙古呼和浩特市区树木园内选择58年生油松(Pinus tabulaeformis Carr.)作为研究树种,采用热扩散法测定其树干液流,并同步监测气象因子和土壤含水量变化,利用彭曼公式计算冠层气孔导度。结果表明:(1)生长季内,油松林分蒸腾存在明显日、月变化,晴天天气下林分蒸腾日变化呈单峰曲线,月林分蒸腾量5月最大,其次是7月、8月、6月和9月,分别为20.96、19.89、18.09、17.25 mm和7.49 mm。(2)油松林分蒸腾与饱和水汽压差、太阳总辐射、土壤含水量和风速均存在极显著相关关系(P0.01),太阳总辐射、饱和水汽压差和土壤含水量是影响林分蒸腾的主要环境因子(R~2=0.47、R~2=0.31和R~2=0.16),风速对林分蒸腾的影响程度最小(R~2=0.12);不同降雨量对林分蒸腾的影响作用不同,10 mm以上的日降雨量对油松林分蒸腾作用明显。(3)除环境因子外,油松叶片气孔通过响应环境变化控制蒸腾作用,当饱和水汽压差1.5 kPa时,叶片气孔对饱和水汽压差的响应更敏感;当太阳总辐射250 W/m~2时,叶片气孔对蒸腾起促进作用,超过该阈值,叶片气孔关闭从而抑制树木蒸腾。