试论人工林下乡土树种定居限制问题

人工林的生态系统服务功能比天然林差,多数人工林林下难以有乡土树种入侵并定居,如何改造并促进这些人工林向天然林或次生林演替并提高生态效益,已成为制约区域林业可持续发展的关键问题.在阐述定居限制原理的基础上,本文从种类特性、限制发生时间、影响定居的内外因素等方面概括了森林更新或恢复中的定居限制问题,认为人工林林下乡土树种的定居限制主要由种子的可到达性及环境条件所决定.基于恢复生态学中有关森林恢复的理论,提出应对不同时空尺度上植物更新过程中的种子和幼苗存活的影响因素进行整合.     

苯丙烯酸对黄瓜幼苗生理特性的影响

采用基质栽培模拟实验,研究了不同浓度苯丙烯酸对黄瓜幼苗生理特性的影响.结果表明,苯丙烯酸对黄瓜幼苗的光合色素、光合速率、蒸腾速率和根系活力产生了抑制作用.当处理浓度为25μmol·L^-1时,对类胡萝卜素产生抑制作用,对叶绿素a、叶绿素b为促进作用;当浓度为50μmol·L^-1时,对光合速率、蒸腾速率和根系活力均产生显著的抑制作用(P<0.05),并随着处理浓度的增加抑制作用增强;当浓度为150μmol·L^-1时,对叶绿素a、叶绿素b产生显著抑制作用(P<0.05);随着处理浓度的增加,对黄瓜上述生理特性的抑制作用增强.低浓度苯丙烯酸(25～50μmol·L^-1)对幼苗根系活力的抑制强度不大,可在处理后期得到恢复;高浓度(100～150μmol·L^-1)处理则表现出显著的抑制作用,随着处理时间延长,抑制作用增强(P<0.05).     

木本植物气孔对不同污染类型的反应

植物气孔扩散阻力与环境中颗粒物的污染有密切关系,由此得出的生理指标可用以指示大气中飘尘污染的程度,并筛选对污染物抗性大和消耗水分少的植物种。测定结果表明：不同污染类型区的植物气孔扩散阻力的大小顺序因地区而不同,在天津为冶炼厂(重工业污染区)>水上公园(游览区)>劝业场(商业集中区)>化工厂外(化工污染区) >盘山(清洁区);而在北京是卧佛寺一樱桃沟(游览区)>东单(交通频繁区)>首钢(重工业污染区)。之所以产生上述差异的原因除了京津两市的工业污染外,还与某些人为活动有关,如重工业污染区飘尘污染严重,植物气孔扩散阻力增大,但首钢经常用水冲洗叶子,其阻力值反小;公园和商业交通区是游人熙攘地点,极易引起地面扬尘,其气孔阻力反映了相似的结果。 研究结果还阐明：随着飘尘的增加,植物气孔扩散阻力增大,蒸腾率速相应的变小。     

油松不同种源在北京地区水势和蒸腾速率的比较研究

应用压力室技术和稳态气孔仪,测定了在北京地区8年生人工油松林,7个气候生态型13个种源的水势值季节变化和蒸腾速率的日变化及季节变化。结果表明,油松各种源一年中,水势值最低的是严冬季节(-19.75巴)和高温干旱期(-14.81巴)。从不同生态型水势值来看,差异明显。无论在严寒的一月还是在高温干旱的六月,东北型水势值最高,其次是西北型,南部型最低。西南型略高于南部型。水势值高低还明显表现与越冬死亡率高低的关系,南部型种源水势值最低,越冬死亡率也最高。各种源蒸腾速率日变化和季节变化有明显的规律,与环境因子(光照、气温、大气湿度) 密切相关。在日变化中呈现早、晚低,中午高的“凸形峰曲线”。随着春季温度升高,在季节变化中,五月份升至第一高峰,而六月高温干旱期,蒸腾速率明显下降,形成一个低谷。雨季以后的8、9月份升至全年最高值,11月秋末冬初又下降至很低。全年呈现一双峰曲线。从各生态型种源蒸腾速率来看,差异是很明显的,以东北型最高,其次是西北型,中部型,中西型居中,西南型,南部型最小。除上述外,从针叶形态解剖特征上来看,各生态型也差别明显,东北型、西北型的针叶短、窄、薄,表皮和皮下组织则较厚,而南部型种源的针叶长、宽、厚,表皮及皮下组织则较薄。这均反映了不同生态型避旱机制的差异。     

不同时期牛心朴子和甘草光合蒸腾日变化的研究

用CIRAS-1型光合作用测定系统对毛乌素沙漠边缘地带野生牛心朴子(Cynanchum komarorvii)和甘草(Glycyrrhiza uralensis)的不同时期的光合、蒸腾特征进行动态研究。结果表明：牛心朴子和甘草的光合、蒸腾日变化在土壤水分适宜的时期为双峰曲线,在高光照低土壤水分的情况下为单峰曲线,且土壤水分含量越低,午后光合速率下降越快。在不同时期,牛心朴子和甘草都能保持较稳定的水分利用效率,说明其光合、蒸腾对环境具有较强的适应性。     

南方现代化温室黄瓜冬季蒸腾测量与模拟研究

 温室作物蒸腾直接影响到温室内空气温湿度,是进行温室温度和湿度优化调控所必需的信息。通过冬季温室小气候和蒸腾速率与气孔阻力的实验观测,分析了冬季南方温室黄瓜(Cucumis sativus)蒸腾速率的变化特征及其与温室小气候要素之间的定量关系,确定了南方现代温室冬季黄瓜冠层阻力rc和边界层动力学阻力ra的特征值和作物蒸腾消耗的潜热占到达冠层上方的净辐射的比例,并采用Penman-Monteith方法模拟计算了冬季温室内黄瓜作物蒸腾速率。结果表明,冬季温室内作物蒸腾速率的日变化趋势与净辐射的日变化基本一致,在正午达一天中的最大值。而空气饱和水汽压差（VPD）的日最大值则基本出现在午后1～2 h。在我国南方温室冬季高湿的环境下（VPD<2 kPa）,作物蒸腾速率日变化主要取决于太阳辐射日变化。冠层上方的净辐射和VPD及作物冠层蒸腾速率日最大值分别在350 W·m－2、2.0 kPa和200 W·m－2以下。冬季温室作物蒸腾消耗的潜热占到达冠层上方的净辐射的比例为46%。冬季黄瓜作物的rc和ra特征值分别为100 s·m-1和600 s·m-1。采用实际变化的rc与ra值和rc与ra的特征值计算的作物蒸腾速率和累积蒸腾量均与实测值基本一致。作物蒸腾消耗的潜热占到达冠层上方的净辐射的比例及rc和ra特征值的确定为研制基于作物蒸腾模型的温室环境和肥水灌溉的优化控制系统奠定了基础。但研究所确定的这些特征值在其它地区和其它类型温室是否适用,尚需进一步的实验资料来证明。     

砷对小麦生长和光合作用特性的影响

研究了水培条件下砷对小麦根系和地上部分生长速率、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的影响.结果表明,随着营养液中砷浓度的提高,小麦根长生长量和地上部分生长量较对照减少;鲜重和砷的浓度呈显著负相关.在0～90mg/L 砷处理内,Pn、Gs、Tr都随砷的浓度的提高而降低;Ci呈先降低,后升高的变化.在As≤30 mg/L时Ci逐渐降低,气孔限制值Ls升高,使Pn下降,造成气孔性限制;而As>30 mg/L时,Ci升高,气孔限制值Ls下降,Pn降低,造成了非气孔性限制.叶片水分利用效率WUE和气孔限制值Ls在As≤30 mg/L时变化一致,都有所升高;但是当As>60 mg/L时,小麦趋于死亡,水分利用率降低.叶绿素含量在0～10mg/L As处理内,差异不显著,在较高砷浓度(As>30 mg/L)时叶绿素显著下降.这说明较低浓度的砷不会抑制小麦叶绿素的合成.砷主要是毒害小麦根系生长,造成植株体光合作用的气孔性限制和非气孔性限制出现,最终影响小麦的生长和发育.     

橡胶树蒸腾特征及其与环境因子的关系

于2013年2—11月,应用Granier热消散探针对西双版纳地区橡胶树蒸腾进行了连续观测,并同步测定了环境因子(光合有效辐射(PAR)、气温、相对湿度和土壤含水量),结果表明:橡胶树蒸腾速率为昼高夜低的单峰曲线,晴天平均蒸腾速率、蒸腾量是雨天的4倍之多;雨季蒸腾启动时间较干季提前0.5～1.0 h、峰值时间较干季提前2.0～4.5 h,观测阶段日平均蒸腾量为27.84 kg·d-1;4月蒸腾量最大,其值为54.3 mm,11月蒸腾量最小,其值为29.6 mm。干季环境因子对蒸腾速率影响的大小顺序为:气温相对湿度PAR土壤含水量,雨季为:PAR相对湿度气温土壤含水量。干季橡胶林出现水分亏缺,但橡胶树通过其发达的根系可以获取深层土壤水,因此未对其造成严重的水分胁迫。     

松嫩草地全叶马兰夏季与秋季光合及蒸腾作用的比较

在生长季晴天条件下,夏季和秋季松嫩草地全叶马兰的光合,蒸腾作用的日变化均为双峰曲线,但不同季节有所差异,夏季日均净光合速率与蒸腾速率均高于秋季,光合和蒸腾作用与环境因子的植物内部因子之间有密切关系。分析表明,叶片净光合速率与有效光辐射呈极显著相关,与气孔阻力,胞间CO2呈负相关;蒸腾速率与有效光辐射呈极显著相关,与叶温,饱和差呈正相关,与气孔阻力,胞间CO2浓度呈负相关,有效光辐射是影响光合和蒸腾作用诸因子中的主导因子,而气孔阻力变化则在调节光合和蒸腾中起着重要作用,蒸腾速率午降主要由于光辐射强,叶温高,湿度低,植物体缺水,气孔部分关闭所致。