涝渍胁迫对杨树苗期叶片生长及其生理性状的影响

以３种典型的美洲黑杨苗木（Ｉ６９、ＮＬ８０１０５和ＮＬ８０３５１）在不同的涝渍胁迫条件下,苗木叶面积生长明显减慢;叶片气孔开度显著减小;叶片水势和丙二醛（ＭＤＡ）含量有所增加;超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性无明显变化;叶片中的全Ｎ、全Ｐ和全Ｋ含量发生变化。综合分析认为,Ｉ６９杨在强涝渍胁迫下抗耐能力较高。ＮＬ８０３５１杨在弱涝渍胁迫下适应性较强,短期涝渍对杨树无性系苗木无明显影响,３０ｄ以上的涝渍对其影响显著。     

南方型杨树人工林土壤呼吸及其组分分析

采用开沟隔离法,利用LI-8100型土壤呼吸测定系统,对15年生的南方型杨树(Populus deltoides)人工林土壤呼吸进行了研究,并试图区分根系呼吸和土壤微生物呼吸。结果表明,开沟隔离处理后的10个月内,由于土壤中被截断根系具有自养呼吸和分解作用,土壤呼吸中的根系呼吸与微生物呼吸尚难以区分。尽管如此,研究表明15年生杨树人工林的土壤总呼吸通量为9.74 tC.hm-.2a-1,其中,枯枝落叶等土壤表层凋落物分解所释放的碳通量是2.63 tC.hm-.2a-1,占总量的27.0%;林木根系呼吸与土壤微生物呼吸通量的和为7.11 tC.hm-.2a-1,占总量的73.0%。土壤各组分呼吸速率与10 cm深处的土壤温度之间存在着显著的指数函数关系。不同直径的杨树根系被截断后的活力变化有所不同,根系越粗,存活时间越长。     

两种立地条件下麻栎人工林地上部分养分的积累和分配

麻栎(Quercus acutissima)是一种分布广、用途大、耐干旱瘠薄的乔木树种,掌握其生长规律和养分利用特性对麻栎人工林的科学经营十分必要。对安徽省滁州市红琊山林场两种立地条件下的麻栎人工林的生长和养分状况进行了对比研究,结果表明:在土壤含石量较高、养分含量较少的立地条件下,12年生的麻栎人工林地上部分生物量为49180.2kg.hm–2;林木养分总累积量为633.9kg.hm–2,其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为119.9、18.7、88.5、368.6和38.2kg.hm–2。在土壤含石量较少、养分含量较高的立地条件下,12年生麻栎人工林地上部分生物量为90774.8kg.hm–2;林木养分总累积量为993.6kg.hm–2,其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为203.5、23.0、146.9、553.6和66.6kg.hm–2。所以,立地条件对麻栎生长和养分累积具有显著影响。较差立地条件下的麻栎对土壤养分的富集系数较大,但其凋落物的养分含量较低。研究显示,麻栎可以通过养分奢侈吸收、提高养分内循环、减少养分损失等途径来适应低养分环境。     

不同种源麻栎种子形态特征和营养成分含量的差异及聚类分析

以27个种源的麻栎(Quercus acutissima Carr.)种子为实验材料,对不同种源间麻栎种子的形态特征和营养成分含量的筹异性进行分析比较.结果表明,不同种源间麻栎种子的长度、宽度和种子百粒重以及可溶性糖含量、淀粉含量和蛋白质含量差异极显著.麻栎种子的长度和宽度的变化幅度分别为1.69～2.26 cm和1.06～2.50 cm;种子百粒重的变化幅度为83.55～637.38 g;种子可溶性糖含量、淀粉含量和蛋白质含量的变化幅度分别为0.051～0.105 mg·g-1、0.278%～0.471%和21.502～34.696 mg·g-1.麻栎种子百粒重与种子的长度、宽度及可溶性糖含量间显著正相关,种子的长度与可溶性糖含量也显著正相关.主成分分析结果显示,影响麻栎种子品质的主要性状是种子的长度、宽度及种子百粒重.通过聚类分析,将27个麻栎种源划分为3组,其中第1组包括江苏下蜀、安徽太湖、安徽黄山、安徽休宁、安徽滁州、安徽潜山、浙江开化、浙江富阳和山东蒙阴等9个种源,种子品质较好,为优良种源.     

残落物添加对农林复合系统土壤有机碳矿化和土壤微生物量的影响

采用室内培养研究了黏壤土和粉砂质壤土条件下杨树叶和小麦秸秆混合以及改变杨树叶添加频次对土壤有机碳矿化及土壤微生物量的影响.结果表明:(1)添加各残落物后,25℃时土壤呼吸速率高于15℃,粉砂质壤土高于黏壤土(P＜0.05).分4次添加杨树叶处理(P2、P2-W)的呼吸速率在1-7d较小,第8天后高于其他处理(P＜0.05),且在9、17、25d会出现峰值.(2)培养初期,混合物对有机碳矿化的促进作用不明显,培养结束时表现出促进作用(P＜0.05).分4次添加杨树叶最终的有机碳净矿化累积量高于一次添加处理(P＜0.05).(3)和单一处理相比,杨树叶-小、麦秸秆混合后的土壤微生物量碳、氮显著提高(P＜0.05),而分4次添加杨树叶的土壤微生物量碳、氮高于一次性添加处理(P＜0.05).添加残落物处理均降低了土壤矿质态氮含量,且这种现象在混合处理(P1-W,P2-W)中更为明显(P＜0.05).说明残落物混合及添加频次增加能有效调节碳动态及氮供应,这对深入了解农林复合系统碳氮循环具有一定的现实意义.     

不同种源麻栎种子和苗木性状地理变异趋势面分析

麻栎(Quercus acutissima Carr.)是优良的能源和用材树种,在我国分布广泛并已有悠久栽培利用的历史,研究其种子和苗木性状地理变异规律对选择优良种源和适生区十分必要.研究收集了13个省(区)36个种源的麻栎种子,在测定麻栎种子性状的基础上,在安徽省滁州市红琊山林场进行了苗期试验和苗木性状测定,并采用趋势面分析方法对这些性状在经纬2维方向的地理变异模式进行了剖析.结果表明:1)麻栎种源间种子长度、宽度、百粒重和营养内含物存在极显著差异.种子百粒重、长度和宽度总体表现双向渐变趋势,随经度增高而增大,随纬度增高而减小,主要受到经度的控制;以西南到东北为中间地带,可溶性糖含量向东南表现先下降后上升的趋势,向西北则相反;淀粉含量从西北到东南呈逐渐减小的趋势.2)麻栎种源苗高、地径、生物量、热值和木材化学组分存在极显著差异.苗高、地径和生物量均呈双向渐变,经正向变异且变化幅度较大,纬负向变异且变化幅度较小,经度影响大于纬度;热值拟合回归方程不显著,方程无意义.木质素含量北部大于南部,但北部以西北部最高,南部以东南部最高.3)研究显示,麻栎种子和苗木性状多数存在显著的地理变异模式,这也是麻栎在长期进化过程中为适应复杂多变的环境而产生与之相适应的遗传变异结果.     

土壤涝渍对杨树和柳树苗期生长及生理性状影响的研究

研究了两种杨树无性系（ＮＬ８０１０５、ＮＬ８０３５１）和柳树在土壤涝渍条件下的生长及生理性状．结果表明,在涝渍胁迫下苗木根系数量减少,根系长度缩短,根活力下降;高生长降低;最终生物量明显减小;叶片气孔对涝渍胁迫有较强反应,叶片中硝酸还原酶（ＮＲ）活性也会受到一定影响．柳树与杨树之间存在较大差异,无论从生长还是生理性状看,杨树不如柳树耐涝．     

湿地林土壤的Fe2+,Eh及pH值的变化

通过在不同含水量 (田间持水量的 6 0 % :对照处理 ;田间持水量的 2 5 0 % :淹水处理 )和不同温度 (2 0℃ ,2 5℃ ,30℃ )条件下的室内培养 ,对江苏省里下河地区池杉湿地林土壤的二价铁离子 (Fe2 )浓度 ,氧化还原电位 (Eh)及 p H值进行了研究。结果表明 ,与对照处理相比 ,淹水土壤的 p H值和 Fe2 浓度明显提高 (P<0 .0 1) ,而 Eh值则明显降低 (P<0 .0 1)。在淹水条件下 ,高温处理的土壤 p H值和 Fe2 浓度明显高于低温处理土壤 (P<0 .0 1) ,Eh值则相反。研究表明 ,土壤 Eh值与 p H值之间存在着密切的 3次方程式关系 (P<0 .0 0 1)。就里下河地区湿地林土壤而言 ,Eh值下降至 2 0 0 m V以下时 ,才会有大量的铁元素被还原为Fe2 。     

杨树人工林幼林阶段林下植被管理对土壤微生物生物量碳、氮酶活性的影响

为了探讨林下植物物种多样性对杨树（Populus spp.）人工幼林阶段土壤微生物区系的影响,在林下设计了林下植被物种数量递增的3种处理,即清除林下植被（无林下植物）、保留单一林下植物（一种林下植物）和保留物种多样的自然林下植被（多种林下植物）,于处理1年后采样分析土壤微生物生物量碳（MBC）和氮（MBN）含量、基于Biolog-ECO微平板的土壤微生物群落代谢特征以及与土壤碳、氮转化相关的胞外酶活性的差异,以期从土壤养分转化和供应的角度为科学管理人工林林下植被提供依据。结果表明,林下植被处理对8月份0-5 cm土层的土壤MBC、MBN含量以及酶活性有较大影响。与清除林下植被处理相比,保留单一林下植物处理8月份0-5 cm土层的土壤MBC、MBN含量以及β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和芳基酰胺酶活性显著增加,增幅分别为27.91%、54.48%、14.74%、32.53%和6.20%,而保留物种丰富度高的自然林下植被处理林地土壤的上述指标进一步分别增加了4.88%、14.93%、9.22%、13.63%和12.86%。此外,林下植被处理还改变了土壤微生物群落代谢特征,8月份0-5 cm土层的土壤微生物Shannon指数随着林下植被物种数量的增加而显著增大。清除林下植被处理的土壤微生物主要利用的碳源包括部分糖类、氨基酸类和酯类,与清除林下植被处理相比,保留单一林下植物处理的土壤微生物提高了对上述几种碳源的利用能力,同时对糖类、氨基酸类、酯类和有机酸类碳源的利用种类范围明显扩大,而保留物种多样的自然林下植被的土壤微生物对31种碳源基本上可以全面有效利用。因此,保留林下植被,特别是提高林下植被的物种丰富度,有利于增加土壤微生物生物量,提高土壤微生物的代谢功能和分解活性,可以在一定程度上加快土壤的物质转化和养分循环功能。     

杨树人工林生态系统降水再分配及主要离子特征

大气降水是森林生态系统养分输入的主要途径之一,对养分的生物地球化学循环有着重要的意义。对13年生杨树人工林林外雨、树干流、林内雨和地表径流等水文过程中的养分特征进行了调查分析,旨在了解该生态系统的养分输入与输出规律,为杨树人工林可持续经营提供依据。结果表明,从2013年11月至2014年10月,杨树人工林生态系统林外雨量为1154.1 mm,树干流量仅占大气降水量的2.3%,15.4%的大气降水被杨树人工林的冠层截留;林内雨、树干流与大气降水量(林外雨)的动态变化规律相似。各类降水年加权平均pH值表现为林内雨林外雨树干流;各类降水的离子浓度动态变化规律基本一致,即在降水量较小的11月至次年1月份,各阴阳离子的浓度普遍较高,在降水量较大的2—9月份,阴阳离子浓度普遍较低。SO_4~(2-)-S和Ca~(2+)分别是各类降水中的主要阴离子和阳离子;整体上,树干流的离子浓度林内雨大气降水;林内雨是养分输入的主要形式,通过林内雨输入林地较多的养分离子是Ca~(2+)和K~+,分别为70.83 kg hm~(-2)a~(-1)和63.31 kg hm~(-2)a~(-1);地表径流和土壤渗漏是养分输出的主要形式,输出林地较多的离子是Cl~-和Ca~(2+),分别为196.47 kg hm~(-2)a~(-1)和123.09 kg hm~(-2)a~(-1),其次为SO_4~(2-)-S、Mg~(2+)、Na~+、K~+;NH_4~+-N和NO_3~--N的输出量不足输出离子总量的1%。所以,从水文过程看,杨树人工林生态系统无机氮(NH_4~+-N和NO_3~--N)和K~+表现为净积累,净积累量分别为10.9 kg hm~(-2)a~(-1)和56.4 kg hm~(-2)a~(-1),其他离子表现为净损失,其中Cl~-的净损失量达179.8 kg hm~(-2)a~(-1)左右,其他离子损失量50 kg hm~(-2)a~(-1)。