覆膜与滴灌对河套灌区玉米花粒期叶片光合特征的影响

光合作用是作物生长发育和产量形成的基础,栽培方式和土壤含水量变化显著影响作物的光合作用.灌浆期和乳熟期是玉米花粒期2个重要阶段,是玉米籽粒形成和干物质积累的关键时期.通过大田试验研究了河套灌区不同覆膜方式与滴灌水平对不同生育时期玉米光合特征及产量的影响.结果表明: 灌浆期玉米叶片光合特征在不同处理下无显著差异,乳熟期净光合速率和蒸腾速率在半覆膜(B₂)和全覆膜(Q₂)滴灌水平2(350 mm)处理下均显著高于半覆膜(B₁)和全覆膜(Q₁)滴灌水平1(200 mm),并且B₁和Q₁处理下灌浆期叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率及气孔导度等显著高于乳熟期.不同处理下灌浆期和乳熟期叶片的净光合速率、蒸腾速率,灌浆期的气孔导度以及乳熟期的水分利用效率等在日变化上存在着同步关系,均呈现出倒“U”型的日变化特征,而胞间CO₂浓度则呈现相反的变化趋势.逐步回归分析显示,光合有效辐射、大气温度和空气相对湿度等气象因子是影响玉米叶片光合特征的主要环境因子.此外,B₂和Q₂处理下玉米产量显著高于B₁和Q₁处理(分别增加了29.3%和50.9%),但B₁和Q₁处理间并无显著差异.这表明与覆膜方式相比,滴灌水平对干旱地区玉米产量的影响更大.     

长汀侵蚀退化区砍伐迹地马尾松种群动态

砍伐是人类对植物种群最常见的干扰形式之一,种群结构及其动态在砍伐后会经历快速变化和调整时期。以长汀侵蚀退化地为研究区,基于砍伐迹地上马尾松种群4年生活史调查,利用积分投影模型(IPM,Integral Projection Model)结合传统种群统计分析方法,揭示砍伐迹地上马尾松种群增长率变化过程及个体生命率对种群的影响。结果表明:砍伐迹地上马尾松种群处于衰退状态(λ1),且衰退程度不断加深。4年内幼苗数量大幅度减少,幼年树和成树数量增加。死亡在生活史各个阶段均有出现,幼苗是死亡的主要来源;植株生长量随着个体的增大和时间的增加而增加,生长增量由大到小依次为:成年树,幼年树和幼苗;植株繁殖概率逐年提升,但新生幼苗数量逐年下降。弹性分析显示,个体尤其是幼苗的存活对种群至关重要,小径级植株的正生长有利于种群恢复,大径级植株的正生长不利于种群发展,而负增长和繁殖贡献均十分有限。     

沙坡头植被固沙区生物结皮的发育特征

对沙坡头人工植被区内生物结皮的生物特征和非生物特征进行了调查，利用时空代换法研究了该地区生物结皮的发育和演替特征。结果表明：生物结皮层有着较快的成土过程，随固沙年限的增加，生物结皮的厚度以及结皮中粘土所占的比例增加，容重呈下降趋势；在各固沙年限的生物结皮覆盖区，构成生物结皮的主要优势生物成分为地衣、藻类和苔藓。不同发育年限和不同沙丘部位各类生物结皮的盖度的调查揭示，生物结皮的形成和发育有着重要的生物过程。对沙坡头植被固沙区生物结皮的演化过程进行了系统分析，发现生物结皮是在流沙固定过程中生物成分和非生物成分相互作用的产物，是降尘累积过程、生物过程和成土过程3个阶段的统一，并依据其发生学特点给出了3个发育阶段的定性划分。     

长汀水土流失区侵蚀劣地马尾松种群动态

先锋树种马尾松种群的生存状态是南方红壤侵蚀退化区开展水土流失治理措施的关键前提。通过对长汀水土流失区侵蚀劣地"小老头松林"的样地调查,基于种群统计的方法,建立年龄结构图和静态生命表、绘制存活曲线和生存分析函数、应用时间序列模型,对侵蚀退化生境马尾松种群动态变化过程开展研究。结果表明:马尾松种群年龄结构呈基部极宽、顶部狭窄的金字塔型,幼龄个体数量丰富但续存率低,成年个体很少,种群增长性低;死亡在各个生活史阶段均有出现,个体存活曲线属于Deevey-Ⅱ型,种群处于动态稳定状态;种群在幼龄期和壮龄期的生存状况不稳定,新生苗和壮龄期个体死亡密度大;种群时间动态预测显示,未来成年个体数量将增多,种群呈增长趋势。今后的森林生态管理中,可针对幼龄个体和壮龄成年个体采取抚育措施,提高小老头松林的生态效益。     

福建长汀土壤严重侵蚀区马尾松树干液流对台风天气的响应

在台风天气应用热扩散技术对福建长汀土壤严重侵蚀区的马尾松树干液流进行测定,结果显示:台风带来的高强度降雨和大风抑制了马尾松的蒸腾作用;台风降雨并未提高植物的可利用水分;台风前后马尾松的光合作用和水分生理活动无明显差异;台风过程中与马尾松树干液流密度极显著相关(P<0.01)的环境因子有太阳辐射、空气温度和水汽压亏缺,晴天时则为空气温度、太阳辐射、相对湿度和水汽压亏缺。研究表明,台风没有增加植物的可利用水分,也未对马尾松的生理活动产生破坏作用。     

亚热带红壤侵蚀区马尾松针叶养分含量及再吸收特征

叶片衰老过程中的养分再吸收是植物适应养分贫瘠生境的一种重要策略,一直是生态学领域的研究热点。以亚热带红壤侵蚀区生态恢复先锋树种马尾松为研究对象,分析4种不同恢复水平下马尾松叶片养分含量随叶龄的变化情况及养分再吸收特征。结果表明:(1)叶片中N、P、K含量变化范围分别在(6.10±0.52)—(12.02±0.85)mg/g、(0.17±0.03)—(1.02±0.01)mg/g、(1.58±0.49)—(9.46±0.90)mg/g,随叶龄增长整体呈先增加后降低的趋势,具有一个快速积累期和一个相对漫长衰减期的动态特征,这表明叶龄也是影响叶片养分含量的重要因素;(2)叶片N、P、K含量随生境恢复水平的提高而增加,且N、P含量在除凋落叶外的叶龄阶段均表现出显著正相关,表明叶片中这两种营养元素在动态变化上存在协同性;(3)在叶片N、P、K再吸收效率中,P、K再吸收效率较高,而N相对较低。养分再吸收受生境中营养元素的含量水平、循环方式等因素的综合影响表现出一定选择性,对生境中较为贫瘠或使其生长受到限制的元素具有较高的再吸收效率。这不仅可以减小植物对外源养分的依赖性,同时也维持了体内重要营养元素的平衡。随叶龄增长叶片中N/P逐渐增大,反映出在叶片衰老过程中对限制元素P具有较强的再吸收能力,这种反馈调节提高了马尾松对养分贫瘠环境的适应性。本文的研究结果可为亚热带红壤侵蚀退化区先锋物种在贫瘠生境条件下的养分利用机制与适应对策方面的研究提供理论依据。     

退化设施蔬菜地修复过程中土壤可溶性有机碳与无机氮动态

土壤强还原处理(reductive soil disinfestation,RSD)可以有效修复退化设施蔬菜地土壤,但实施过程中亦会存在可溶性有机碳(DOC)与无机氮(NO3--N和NH4+-N)的淋溶风险。本研究选用水稻秸秆及其制备的生物质炭(biochar,BC)作为修复材料,采用BC、RSD以及RSD+BC三种方法修复退化蔬菜地土壤,探究修复过程中土壤基本性质、DOC与无机氮的动态变化。结果表明,与对照土壤相比,BC处理显著提高了土壤pH、EC和DOC含量(P<0.05),但对土壤NO3--N和NH4+-N无显著影响。对于RSD和RSD+BC处理,土壤NO3--N含量在1~3 d内快速下降,之后维持在较低水平;土壤DOC含量呈先上升后下降趋势,在整个培养时段均显著高于对照处理(P<0.05)。方差分析表明,BC与RSD处理对土壤DOC、全碳(TC)、全氮(TN)和C/N存在交互作用。可见,RSD和RSD+BC处理能有效去除NO3--N,但DOC含量大幅度增加,存在淋溶风险。