太白山牛皮桦-巴山冷杉混交林空间格局及关联性研究

采用改进的点格局分析法——邻域密度函数（Neighborhood Density Function,NDF）对太白山地区桦林-冷杉林交错区内主要树种的空间分布格局、种间空间关联性及其更新空间关联性进行了分析。结果表明：各树种所有个体整体上都呈随机分布,划分不同层级后,则各林层个体分布格局各异,各树种在较低的林层呈明显聚集分布,随林层增高,中、高层内个体聚集分布的空间尺度降低。两个主要竞争种牛皮桦（Betula albo-sinensis var．septentrionalis）和巴山冷杉（Abies fargesii）整体表现出显著空间负相关,巴山冷杉与玉皇柳（Salix yuhuangshanensis）未表现出明显相关性,而牛皮桦与玉皇柳间则有空间负相关的趋势。牛皮桦的更新格局仅依靠自身倒木扰动产生的机会,且被限定在较小尺度上。巴山冷杉在小尺度上会限制自身更新,此外与牛皮桦在小尺度上竞争激烈,可占据利用其空间位置进行更新。从空间格局分析角度认识牛皮桦和巴山冷杉的生态学特性,为进一步研究其共存机制,认识太白山桦林在秦岭植被垂直带中的作用和地位提供参考依据。     

独叶草的光合生理生态特性

应用CI-301PS便携式光合测定仪对独叶草(Kingdonia uniflora)营养叶的光合生理生态特征进行了研究.结果表明:独叶草的净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,峰值出现在13:30和16:30左右,具有明显的光合"午休"现象;其叶片的蒸腾速率(Tr),水分利用率(WUE)的变化也呈双峰型.自然条件下,独叶草叶片净光合速率与光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率、气孔导度(Gs)之间都具有多项式回归关系,R2分别为0.2082、0.2016和0.0582(n=129,P＜0.05),但独叶草叶片净光合速率与空气温度(Ta)相关性不显著(P＞0.05).独叶草叶片的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)分别为14.93和215.76 μmol·m-2·s-1,只能适应较窄的光照环境.     

太白山红桦种群结构与空间分析

 为了揭示太白山红桦(Betula albo-sinensis)种群的维持机制, 结合径级结构、静态生命表和存活曲线, 对太白山红桦种群结构进行了研究; 并应用单变量、双变量K函数对不同径级立木与残干的空间格局、空间关联性进行了多尺度分析。研究显示, 太白山红桦种群在幼苗幼树阶段死亡率较高, 进入中龄期后死亡率有所降低, 随着年龄增长, 死亡率逐渐增加, 直至年龄极限。其存活曲线基本接近Deevey I型(曲线凸型)。其个体死亡方式主要为掘根和折干(由大雪所致), 能够为种群更新提供潜在空间。除海拔2 250 m立木整体格局呈集群分布外, 该地区红桦立木与残干在不同尺度下的整体格局均为随机分布。不同发育阶段的个体均呈集群分布, 表现为斑块状同龄群。在红桦更新所需的最适林窗大小尺度上, 红桦立木与残干的空间关联性为显著正相关。以上结果表明: 太白山红桦种群具有同龄集群生长的特性, 种群由时空上不连续的局部斑块同龄个体组成, 其更新有赖于以掘根及折干方式死亡个体所形成的林窗斑块, 这种以局部林窗斑块更新维持种群整体稳定的特性, 可能是其长期稳定存在的重要机制。     

盐生植物胀果甘草和光果甘草对UV-B以及盐胁迫的不同响应

盐胁迫及增强的UV-B辐射(280~320 nm)是影响干旱地区植物生长及生存的重要环境因子。在本研究中,研究单独的UV-B辐射和不同浓度盐胁迫及其复合作用对两种甘草属盐生植物(胀果甘草Glycyrrhiza inflata Bat.和光果甘草Glycyrrhiza glabra L.)的种子萌发、幼苗的抗氧化酶活性、丙二醛、脯氨酸、酚类物质含量以及生长相关指标的影响进行了分析。结果表明:UV-B辐射对两种植物的种子萌发都没有显著性影响,但是高盐胁迫的存在明显降低了它们的3种萌发相关参数,而胀果甘草表现出比光果甘草更快的萌发速率;两种甘草属植物除了地上及地下部分的干重外,其根长、株高、地上、地下部分鲜重都明显受高盐胁迫及其与UV-B复合作用的影响而降低。在本研究中所有的胁迫条件下,尤其是UV-B强辐射,都造成了胀果甘草的脂质过氧化,而光果甘草的脂质过氧化仅受到UV-B和高盐复合胁迫的影响。所有的胁迫条件都增加了两种植物的脯氨酸含量,而最高含量出现在两种植物的高盐胁迫组和UV-B处理的胀果甘草组中。不同胁迫处理对两种甘草的抗氧化酶系统有不同的效应,盐胁迫明显提高两种甘草的POD活性及光果甘草的SOD活性,但使光果甘草CAT活性明显降低。所有胁迫条件下植物的花青素及类黄酮类物质含量都得到了提升,而增强的UV-B辐射条件下最明显。从以上结果可以看出,两种甘草的生物量都没有受到胁迫环境的影响,这可能和脯氨酸、酚类物质及抗氧化酶所发挥的保护效应有关。此外,胀果甘草对盐胁迫以及UV-B胁迫的耐受性要高于光果甘草。