长白山落叶松林下笃斯越桔群落土壤的主要矿质养分构成特征

以长白山落叶松(Larix olgensis)林下笃斯越桔(Vaccinium uliginosum)群落为对象,调查了构成群落土壤各层次的主要矿质养分N、P、K、Ca、Mg、S含量及其构成特征.结果表明:长白山区落叶松林下笃斯越桔群落的根系主要生长在由苔藓、落叶松和笃斯越桔凋落物等积累形成的上层基质内,而在由火山灰构成的下层矿质土壤层内几乎没有根系生长.主要构成成分苔藓(泥炭藓Sphagnum spp.和金发藓Plytrichum spp.)的全N、全P和全K含量均明显大于落叶松针叶,全Ca含量略小于落叶松针叶,全Mg和全S含量与落叶松针叶相近,说明苔藓枯死体是群落N、P、K养分的重要来源之一;笃斯越桔枯落叶在凋落物内的构成比例虽较少,但N、P、Ca、S含量均较高,也是群落养分的重要来源之一.按照土壤层次,从上至下依次划分为活苔藓层L、死苔藓层F、半分解层A1、泥炭层A2和火山灰层C.全N含量呈F＞L＞A1＞A2＞C的趋势,除F层略高一点外,基本上呈自上而下递减的趋势;全P含量为L≈F≈A1＞A2＞C;全K含量为L≈F＜A1＜A2＜C;全S含量为L≈F≈A1＞A2＞C;全Ca含量为L≈F＞A1;全Mg含量为L＜F＜A1.在具有矿质土壤的A2层和C层,除有效S以外,C层的N、P、K、Ca、Mg等可利用矿质营养均明显低于A2层,加之C层pH值较高,限制了笃斯越桔根系的生长.     

木本植物非结构性碳水化合物变化及其影响因子研究进展

非结构性碳水化合物(NSC)是植物新陈代谢过程中重要的供能物质,NSC库的动态变化不仅反映了植物体内的碳收支状况,还影响着植物的生理代谢活动.为了预测树木甚至整个森林生态系统对未来气候变化的响应和适应能力,本文综述了树木NSC研究的最新进展,重点介绍了NSC库的季节和区域性变化,分析总结了影响树木NSC含量和分配格局变化的主要环境因素.最后还对未来气候变化背景下树木NSC库可能的响应策略和适应状况进行了讨论,展望了未来树木NSC领域的研究方向.     

林下人参生理特性和生长与林内生态因子的关系

结合模拟试验,对林下人参的生理活动及生长过程与林内生态因子的关系进行 了观测研究．结果表明,林内光照、水分、温度等因子与林下人参生长的关系极为密切．一 般林内光照在中等条件下,即相对光照在１０～３５％左右．林分郁闭度约０．６～０．８,土壤含 水量在 ３５～４０％时人参生长最好;林下人参的物候进程及生长与温度的关系密切．林内 温度在５℃左右人参芽胞开始萌动,１５℃左右地上茎高生长进入速生期,６月上旬生长停 止．因此,人为调节各种生态因子在适宜的范围内有利于林下人参的生长．     

气候变暖对华北平原玉米叶片形态结构和气体交换过程的影响

未来全球变暖对农田生态系统产生的影响不仅可能改变整个陆地生态系统的碳平衡状态,更重要的是还关系到全球的粮食安全问题。然而,目前有关农作物对全球变暖响应和适应性机理的研究还很少见,尤其是缺少通过农田原位增温实验探讨作物叶片形态结构及其气体交换过程对增温的响应和适应性机理的研究。利用典型农田生态系统的实验增温平台,研究了未来全球气候变暖对我国华北平原重要农作物玉米叶片的形态、结构特征(解剖及亚显微结构)以及气体交换参数所可能产生的影响。研究结果显示,实验增温分别使玉米叶片的宽度和厚度减少了4%(P=0.017)和10%(P0.001)。然而,实验增温却导致叶绿体长度和宽度显著增加46%(P0.001)和50%(P0.001),从而使叶绿体的剖面面积显著增加了141%(P0.001)。另外,研究结果还显示,实验增温分别增加了玉米叶片的净光合速率52%(P=0.019)、气孔导度163%(P=0.001)以及蒸腾速率81%(P=0.017);同时,实验增温使玉米叶片的暗呼吸速率显著降低了24%(P=0.006),但却并没有对细胞间CO2浓度和水分利用效率产生显著的影响。因此,研究结果表明,未来气候变暖不仅会直接改变玉米叶片的形态和结构特征,同时还可能对玉米叶片的功能(例如光合和呼吸等关键生理生化过程)产生显著的影响。     

朝鲜越桔的解剖结构及其环境适应性

朝鲜越桔(Vaccinium hirtum Thunb.var.koreanum(Nakai)Kitamura)是辽宁省珍稀濒危保护植物,主要分布于长白山脉南端,生长于中高山顶部光照充足的岩石缝隙及峭壁之上,具有适应山顶部瘠薄、干旱、寒冷以及强风等极端环境的特征。然而,关于朝鲜越桔解剖结构及抗性的研究尚未见报道。本文通过石蜡切片法对朝鲜越桔的根、茎、叶进行解剖结构的观察,揭示其解剖结构与环境适应性之间的关系。结果表明,朝鲜越桔多年生侧根的输导组织发达,毛细根的表皮及皮层细胞体积较大,内皮层细胞中存在着大量的固体状内含物,且毛细根中具有大量的杜鹃花类菌根菌、深色有隔内生菌及丛枝菌根菌,这些特征有利于其根系对于水分和营养物质的吸收。茎部解剖显示,一年生茎的表皮外侧具有较厚的角质层(10.74±0.89)μm,皮层厚壁细胞和髓细胞中具有大量的固状内含物,表皮内侧皮层中具有特殊的气腔结构,其厚度占茎半径的30%,这些特征将提高植株的保水性和耐低温的能力;另外,茎部韧皮组织发达,有利于水分和养分的输送。叶部结构特征显示,叶片上表面及下表面均覆盖了一层较厚角质膜,分别为(2.06±0.75)、(2.04±0.73)μm,叶脉的韧皮组织发达,这将有利于提高其耐旱及吸水性能。综合分析认为,朝鲜越桔的解剖结构反映其具有耐旱、耐寒、抗风及保水的特性,是其能够适生于辽东地区山顶部恶劣生境的重要原因之一。     

枯枝落叶层对森林天然更新的障碍

探讨枯枝落叶层对树种天然更新的障碍机制,对于实现天然次生林的科学管理以及采取适当营林措施促进目的树种天然更新具有重要的理论和实践意义.从枯枝落叶层的物理阻断影响 (物理因子)、枯枝落叶层的化感作用(化学因子)、动物侵害和微生物致病(生物因子)等方面,论述了枯枝落叶层对天然更新方面的障碍作用,揭示枯枝落叶层物理阻断对天然更新影响规律,以及主要林型的化感作用与天然更新关系的作用机制.建议今后应加强对不同林型枯枝落叶层的结构、枯枝落叶层下光量子流密度的变化规律以及红光与远红光比值的变化规律等方面研究.     

高温对北高丛蓝莓叶片气体交换及叶绿素荧光参数的影响

以2年生北高丛蓝莓(Vaccinium corymbosum L.)3个优良品种"蓝丰"、"公爵"和"布里吉塔"的苗木为实验材料,利用人工气候箱控制生长温度,探讨不同温度处理对北高丛蓝莓叶片气体交换和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着温度升高,3个品种叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)均先升高后降低,最大值随品种的不同而发生变化;3个品种的细胞间CO_2浓度(C_i)均一致性地呈现相反的变化趋势,30和35℃高温使Ci降低,而40℃高温又导致了Ci升高;相对电导率和叶绿素荧光参数F_v/F_m的测定结果表明,30和35℃高温对北高丛蓝莓叶片结构和功能的影响非常有限,40℃高温却导致其细胞膜结构的破坏;40℃高温对光系统Ⅱ反应中心及其电子传递链的结构造成了不可逆的严重损伤;不同北高丛蓝莓品种的抗高温能力存在很大差异,"布里吉塔"最强,"蓝丰"次之,"公爵"最弱。研究结果有助于深入理解温度对北高丛蓝莓产生影响的潜在机理,为蓝莓耐高温品种选育和引种工作提供理论依据。     

辽东山区长白落叶松（Larix olgensis）种子雨和种子库

长白落叶松是东北地区主要的用材树种,其种子雨和种子库研究鲜见报道。在辽东山区用收集器收集的种子分析了长白落叶松种子雨组成、质量和扩散距离,每隔2个月调查1次种子库数量,并结合靛蓝染色法测定每次种子的活力来分析土壤种子库动态。结果表明,辽东山区的长白落叶松种子雨从8月中旬开始,9月末到10月初达到高峰期,11月初结束。在起始期,种子雨以干瘪的不完整种子为主,而从高峰期开始,种子雨以完整种子为主。整个长白落叶松种子雨中不完整种子约占种子雨总量的45%,这些不完整种子由被动物取食、空粒和病虫害危害种子组成。完整种子的平均生活力为56.4%,即有活力的种子仅占整个种子雨的30%。种子雨集中在母树周围,在林缘1次扩散距离一般不超过1.5倍树高。种子雨到达地面之后,主要分布在枯枝落叶层,土壤0~5 cm层有少量分布,土壤5 cm以下没有种子分布;土壤种子库的种子主要在翌年雪融化后开始萌发、被取食、搬运以及腐烂,其中腐烂种子数占45.4%,动物取食为30.0%。种子库的种子数量和活力在冬季没有明显变化,而在翌年,种子数量和活力明显减少,4、6月和8月份种子数量分别为(506.3±35.56) 粒  m^-2,(267.1±17.47)粒  m^-2 和(143.6±9.83)粒  m^-2,对应的活力分别为47.8%±4.68 %,19.4%±3.39 %和0 %,这表明长白落叶松种子不能在地面形成连续的种子库。     

辽东山区长白落叶松人工林天然更新障碍分析

通过对辽东山区不同间伐强度下长白落叶松林内种子库，种子萌发，幼苗出现、成活与生长的观测，分析了长白落叶松天然更新的主要影响因素.结果表明:40年生落叶松人工林的种子雨中,有30%的种子有活力，可以满足天然更新的需要；土壤种子库的种子主要分布在枯枝落叶层，4月下旬林内种子开始萌发，6月幼苗数量达到最大，幼苗累计出现率与间伐强度(光照)之间无显著相关，只受到地被物的影响；随间伐强度的增加,幼苗平均存活率提高，但林下幼苗生长缓慢，苗高均不超过6 cm；林内当年幼苗9月全部消失，没有超过1年生的幼苗，但皆伐迹地的更新幼苗存活较多、生长良好.初步确定地被物和光照是辽东山区长白落叶松天然更新的主要障碍因子.     

辽东山区长白落叶松(Larix olgensis)种子雨和种子库

长白落叶松是东北地区主要的用材树种,其种子雨和种子库研究鲜见报道。在辽东山区用收集器收集的种子分析了长白落叶松种子雨组成、质量和扩散距离,每隔2个月调查1次种子库数量,并结合靛蓝染色法测定每次种子的活力来分析土壤种子库动态。结果表明,辽东山区的长白落叶松种子雨从8月中旬开始,9月末到10月初达到高峰期,11月初结束。在起始期,种子雨以干瘪的不完整种子为主,而从高峰期开始,种子雨以完整种子为主。整个长白落叶松种子雨中不完整种子约占种子雨总量的45％,这些不完整种子由被动物取食、空粒和病虫害危害种子组成。完整种子的平均生活力为56．4％,即有活力的种子仅占整个种子雨的30％。种子雨集中在母树周围,在林缘1次扩散距离一般不超过1．5倍树高。种子雨到达地面之后,主要分布在枯枝落叶层,土壤0—5em层有少量分布,土壤5em以下没有种子分布;土壤种子库的种子主要在翌年雪融化后开始萌发、被取食、搬运以及腐烂,其中腐烂种子数占45．4％,动物取食为30．0％。种子库的种子数量和活力在冬季没有明显变化,而在翌年,种子数量和活力明显减少,4、6月和8月份种子数量分别为（506．3±35．56）粒m^-2,（267．1±17．47）粒m^-2和（143．6±9．83）粒m^-2,对应的活力分别为47．8％±4．68％,19．4％±3．39％和0％,这表明长白落叶松种子不能在地面形成连续的种子库。