马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15℃、25℃、35℃和45℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53 d内CO2释放的动态变化.结果表明:两种森林类型不同温度下土壤矿化CO2释放速率的根际效应介于1.12 ～3.09,且培养前期高于培养后期;15℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25℃和35℃下前者低于后者,45℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO2释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO2释放的Q10值均为土壤(1.21 ～1.83)显著高于根系(0.96 ～1.36).两种森林类型土壤矿化CO2释放的Q10值差异不显著,而马尾松根系分解CO2释放的Q10值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.     

酸雨胁迫对苦槠幼苗气体交换与叶绿素荧光的影响

常绿阔叶树苦槠(Castanopsis sclerophylla)是亚热带地带性顶极群落的建群种之一, 在区域森林资源保护和可持续利用方面具有重要的地位。在该区域日益严重的酸雨胁迫下, 研究其对于胁迫的生理生态响应具有重要的理论价值和实践意义。该文以苦槠幼苗为研究材料, 研究了酸雨胁迫对苦槠幼苗光合生理的影响。结果表明: (1)短时间内, pH 2.5处理下的幼苗叶绿素相对含量最低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05); 经过一段时间处理后, pH 4.0处理下的叶绿素相对含量最高, 表明低浓度的酸雨会促进叶绿素相对含量的增加。(2) 2007年4月, 光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ的潜在活性(F_v/F₀)在不同酸雨浓度处理下基本无变化。随着酸雨处理时间的延长, pH 2.5处理下的P_n、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率有显著降低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05)。pH 2.5处理组与pH 5.6处理组之间的F_v/F_m和F_v/F₀差异性逐渐减小。表观量子效率和气孔导度变化规律不明显。综合来说, 酸雨处理前期, 高浓度的酸雨胁迫对苦槠幼苗叶绿素相对含量、光合生理参数有显著影响, 但随着酸雨处理时间的增加, 酸雨胁迫对苦槠幼苗的影响逐渐减小, 表明其对外界不良环境具有一定的抵御能力和适应能力。     

不同海拔云南黄连生物量和主要有效成分变化

研究了不同海拔(2 100～2 700 m)下,野生和人工栽培云南黄连的生物量、主要有效成分含量及产量.结果表明:野生云南黄连根茎和根生物量沿海拔梯度呈上升趋势,但无显著性差异(P>0.05);人工栽培云南黄连根茎生物量平均值在海拔2 600 m和2 700 m处分别为87.5 kg·hm^-2和97.0 kg·hm^-2,显著高于海拔2 300 m处(34.8 kg·hm^-2,P<0.05),且海拔2 300、2 600和2 700 m的人工栽培云南黄连根茎和根生物量均大于野生云南黄连,但无显著性差异(P>0.05). 野生云南黄连的根茎和根生物量均与全株生物量呈显著正相关. 野生云南黄连根茎和根小檗碱含量在海拔2 700 m处最高,分别为4.60%和1.93%; 根茎巴马汀和药根碱含量、根药根碱含量在海拔2 600～2 700 m处最高;根巴马汀含量在2 300 m处最高.人工云南黄连根茎和根小檗碱含量在海拔2 600 m处最高,分别为4.41%和1.90%; 根茎巴马汀含量,根小檗碱、巴马汀和药根碱含量在海拔2 600～2 700 m处最高;根茎药根碱含量在海拔2 300 m处最高.海拔2 600～2 700 m处野生云南黄连根茎和根中各有效成分产量显著高于海拔2 100和2 300 m处(P<0.05). 野生云南黄连分株的根茎生物量、根生物量、叶生物量、总生物量、高度和冠幅沿海拔梯度呈先升后降趋势.增大种植密度和加强人工管理可以提高云南黄连生物量和主要有效成分产量.     

不同干扰强度生境中啮齿动物对苦槠种子的取食和扩散

在浙江省千岛湖地区,选择了受人类活动干扰较轻、中度和严重的3个生境,采用金属片标记法研究了啮齿动物对苦槠种子的取食和扩散.结果表明:在研究点捕获的取食种子的啮齿动物为针毛鼠( Niviventer fulvescens),尽管捕获的数量少,但种子被取食和扩散的速率很快,3个样地内的种子均在2d内被取食或扩散完毕;中等干扰强度的生境中,被就地取食的种子最多,占鉴别种子总数的37.8%.种子扩散距离大多<5m,最大扩散距离为24.76m,3个样地种子扩散均符合负指数分布,且样地间没有显著差异;饱满种子与虫蛀种子被就地取食与搬运后取食的命运没有显著差异,但饱满种子的最大扩散距离均显著大于虫蛀种子(P<0.05),除中等干扰样地中饱满种子与虫蛀种子平均扩散距离没有显著差异外,其余2个样地中饱满种子的平均扩散距离均显著大于虫蛀种子,显示啮齿动物对饱满种子与虫蛀种子有一定的区分能力.     

森林砍伐对苦槠种群遗传结构的影响

人类活动严重干扰着自然生态系统,其中砍伐是对森林生态系统最常见的干扰之一,它导致森林退化,植物种群变小,甚至灭绝,遗传多样性也随之下降。当被破坏的森林未被转换性利用时,则会逐渐恢复,但由于瓶颈效应,恢复起来的生态系统中植物种群的遗传结构可能会改变。恢复种群遗传组成的改变一方面与干扰的强度、频度和持续时间有关,另一方面,也受植物生活史特点的深刻影响。然而,我国对于砍伐后恢复起来的森林生态系统中生物多样性的改变,尤其是遗传多样性的改变的研究并不多见。研究在浙江省宁波市天童国家森林公园及周边地区选择了5个苦槠种群,采用SSR微卫星标记来分析砍伐对苦槠种群遗传结构的影响。5对多态SSR引物共得到了29个等位基因。种群内维持了较高的遗传多样性,种群间遗传分化程度较低,基因流达8．68。恢复林和成熟林种群的遗传多样性相差不大,以阿育王寺地区恢复种群的最高;表明砍伐对于苦槠种群遗传多样性的影响不大,这与苦槠较强的萌条能力有关。尽管如此,在恢复种群中观察到近期的种群瓶颈,显示出砍伐对种群遗传组成的影响;而在一个成熟林中也观察到种群瓶颈,这是因片断化导致种群变小之故。植被保存最好的天童国家森林公园内苦槠种群的遗传多样性却较低,这可能与成熟林中苦槠优势度较低有关。     

毛竹浸提液对苦槠幼苗生长的化感效应

为探讨毛竹(Phyllostachys edulis)扩张过程中潜在的化感作用,选择苦槠(Castanopsis sclerophylla(Lindl)Schott)为研究对象。采用水浸提的方法,用毛竹茎叶、枯落物和土壤3部分浸提液浇灌苦槠幼苗,以蒸馏水处理作为对照,对比分析质量浓度分别为0.1、0.05、0.02 g/mL的3个浓度梯度浸提液处理下苦槠幼苗生长指标及各项光合生理指标的差异。结果表明,毛竹浸提液对苦槠幼苗苗高、地径和叶绿素相对含量的影响大体上呈现高浓度抑制低浓度促进的双重浓度效应。不同来源毛竹浸提液的化感效应不尽相同,土壤浸提液对苦槠幼苗生长和光合生理均呈现抑制作用,而茎叶、枯落物浸提液低浓度时为促进作用。毛竹潜在的化感作用,在其扩张过程中可能会干扰森林主要树种更新,从而对森林群落产生威胁。     

ＡＢＡ对红锥、苦槠种子发育和萌发的效应研究

研究采用酶联免疫分析法（ＥＬＩＳＡ）提取和测定红锥和苦槠发育过程中果实内ＡＢＡ含量,并用不同浓度ＡＢＡ喂养,测定果实不同发育期对外源ＡＢＡ的敏感性。用放射性同位素法测定ＡＢＡ对贮藏蛋白质的积累作用,结果表明：随着红锥和苦槠种子发育过程内源ＡＢＡ含量逐渐上升,达到高峰的时间分别为１１月５日和１０月５日,随后ＡＢＡ含量均逐渐下降。成熟采收时果实内ＡＢＡ含量比高时峰小８－９倍,随着果实的发育种子对外加ＡＢＡ的敏感性逐渐变小,外源ＡＢＡ浓度１０^-4mol/L可以完全抑制１１月２５日（红锥)笔１０月１５日（苦槠）前种子发芽,但对成熟的种子１０^-2mol/L ＡＢＡ亦不能抑制发芽。ＡＢＡ对成熟前期胚贮藏蛋白质合成无影响,但能促进成熟后中后期胚的贮藏蛋白质的积累作用,ＡＢＡ维持红锥和苦槠贮藏蛋白质全盛和积累作用表现在转录水平上。     

马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15 ℃、25 ℃、35 ℃和45 ℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53 d内CO₂释放的动态变化.结果表明: 两种森林类型不同温度下土壤矿化CO₂释放速率的根际效应介于1.12～3.09,且培养前期高于培养后期;15 ℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25 ℃和35 ℃下前者低于后者,45 ℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO₂释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO₂释放的Q₁₀值均为土壤(1.21～1.83)显著高于根系(0.96～1.36).两种森林类型土壤矿化CO₂释放的Q₁₀值差异不显著,而马尾松根系分解CO₂释放的Q₁₀值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.     

浙江天目山苦槠种群结构和动态研究

选取了6个代表性样地对浙江天目山的苦槠种群结构和动态进行了研究,研究结果表明：苦槠种群的结构为衰败型：种群结构存在着幼龄种苗数量较少,部分样地有缺失现象。种群结构总体分布格局为随机型,不同阶段幼苗—幼树—中树—大树动态格局趋势表现为聚集—聚集—随机过渡—随机型。造成这种现象的原因一方面是由于大量的结实种子易被啮齿类捕食所致;另一方面也与苦槠的生物学特性和生境密切相关。苦槠种群维持和更新繁殖方式的适应性特点表现为无性萌生繁殖贡献率远远大于有性繁殖,种群主要通过萌生的方式来维持种群的更新和存活,并在一定程度上影响了演替的方向。衰败型苦槠种群的生态恢复可通过控制鼠害和移栽幼苗的策略。     

模拟氮沉降对石栎和苦槠幼苗土壤呼吸的影响

用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定模拟氮沉降4种不同处理水平(0、60、120\,240 kg · hm^-2 · a^-1)下石栎(Lithocarpus glabra)和苦槠(Castanopsis sclerophylla)幼苗的土壤呼吸速率及土壤温度、含水量对其土壤呼吸的影响。结果表明,氮沉降对土壤呼吸的影响根据施氮水平和幼苗的种类不同而异。低氮(60 kg · hm^-2 · a^-1)处理下石栎和苦槠的土壤呼吸速率平均值分别为(4.014±0.812)μmol · m^-2 · s^-1和(5.170±0.689)μmol · m^-2 · s^-1,比对照组(0 kg · hm^-2 · a^-1)土壤呼吸速率平均值(3.802±0.948)μmol · m^-2 · s^-1和(3.557±0.906)μmol · m^-2 · s^-1分别高5%和45%;两树种在中、高氮处理下均出现对土壤呼吸明显的抑制。其中石栎中、高氮实验组的土壤呼吸速率分别为(2.653±0.681)μmol · m^-2 · s^-1、(2.592±0.736)μmol · m^-2 · s^-1, 比对照组低27%和29%。苦槠中、高氮实验组的土壤呼吸速率为(3.563±0.402)μmol · m^-2 · s^-1、(3.466±0.994)μmol · m^-2 · s^-1, 比对照组低7%和8%;石栎在高氮(240 kg · hm^-2 · a^-1)处理水平下,其土壤呼吸速率同10cm土壤温度之间呈现显著的指数关系(R²=0.811,P=0.001),而在低、中氮实验均未发现有明显指数关系。苦槠各处理水平下其土壤呼吸与土壤温度之间均未发现有明显的指数关系;在土壤呼吸与5cm土壤含水量的相关性方面,仅有苦槠高氮实验组表现出明显的二次方程关系(R²=0.722),而其低、中氮实验组及石栎各实验组均未有明显的相关性;与单因素(温度、含水量)拟合它们与土壤呼吸速率的方程相比,多元回归分析得到的土壤呼吸速率同土壤温度和含水量之间的拟合方程在P=0.05水平上能更好地解释土壤呼吸的变化情况。石栎和苦槠在氮沉降处理下的土壤呼吸温度系数Q₁₀值分别为2.29、1.95、1.59和1.46、1.41、1.76,同对照组2.64和1.78相比,均有明显降低,且两者Q₁₀值的变化分别呈递减和先减小后增大的趋势,表明氮沉降是影响石栎和苦槠土壤CO₂通量的一个重要因素。