天然更新的檫木林的生物量和生产力

通过对标准木的测定,建立相对生长方程,了福建省建阳书坊林场天然更新的檫木（Sassafras tzumu）林分的生物量和生产力,结果表明：20年生檫木林分平均现存生物量为58693kghm^-2,平均年生产力为4259kghm^-2,檫木生物量与胸径间存在极显著回归关系,大部分生物量集中于树体中下部,生物量的径级分布以20cm径级积累值最大。这些结果对阔叶林的营造及其生态系统结构与功能的研究具有现实意义。     

天然更新檫木林的能量分析

在测定天然更新檫木林的檫木[Sassafras tsumu (Hemsl.) Hemsl.]各器官热值的基础上, 建立檫木能量回归模型, 进而计算了群落能量现存量. 结果表明: 檫木各器官热值具有一定差异, 其中叶的热值最大, 树干的热值最小; 檫木树干、枝、根及全树的能量与D和 D2H(D为胸径, H为株高)回归关系达到极显著水平, 而叶的能量与D和D2H回归关系不明显; 各径级檫木树干能量的70%以上聚集在树干下部; 不同径级檫木枝的能量分布不同, 大径级主要集中在枝的中上部, 中小径级主要集中在枝的下部; 天然更新檫木林檫木的能量现存量为1.23×106 kJ·hm-2,从大至小排序依次为树干(72.58%)、根(20.15%)、枝(7.08%)、叶(0.19%).     

浙江省檫木林生境与生态位研究

植被生境是群落乃至整个生态系统的物质基础,生态位宽度、生态位重叠、种间关系在群落生态学研究领域也具有重要地位,因此在植被生境基础之上展开的生态位、种间关系研究对了解生态系统功能具有重要意义。主成分分析表明:土壤养分和海拔因子对檫木生长分布起着重要的限制性作用;通过重要值对环境因子趋势拟合得出檫木在浙江省的典型生境为:海拔400—800 m,坡度20°—40°,阴坡半阴坡,土壤厚度大且肥沃的区域;在出现檫木的189个监测样地中,共出现的乔木树种有149种,主要优势树种(以重要值排序)为杉木Cunninghamia lanceolata、马尾松Pinus massoniana Lamb.、木荷Schima superba、枫香Liquidambar formosana Hance、青冈Cyclobalanopsis glauca (Thunb) Oerst、苦槠Castanopsis sclerophylla、石栎Lithocarpus glaber(Thunb.) Nakai、檫木Sassafras tzumu (Hemsl.) Hemsl.等。生态位宽度大小依次为杉木、檫木、马尾松、木荷、枫香、青冈、苦槠、板栗Castanea mollissima等,可见杉木、檫木、马尾松、木荷对外部环境有较强的适应能力,在各个资源位中出现较多,对资源的利用优势比较明显,檫木的生态位宽度达到了61.65,仅次于杉木的89.64,甚至大于马尾松的57.28,也说明檫木能在研究区拥有较好的群落地位;檫木与野樱桃Cerasus serrula (Franch.) Yüet L的生态位重叠值高达0.9以上,和浙江楠Phoebe chekiangensisC. B. Shang、构树Broussonetia papyrifera、鸡爪槭Acer palmatum Thunb.的生态位重叠值分别达0.831、0.785、0.531,说明檫木和野樱桃、浙江楠、构树、鸡爪槭对生境要求比较相近,在生态资源充足的情况下可尝试混交造林;通过监测样地中11个优势树种的种间联结分析,显示檫木与杉木、马尾松、木荷的种间具有显著的正联结关系,与枫香、苦槠和青冈也存在正联结关系,可见在研究区内檫木能够与这些树种互相吸引。     

CO2浓度增加和不同氮肥水平对冬小麦根系呼吸及生物量的影响

依托FACE（Free-air CO2 enrichment）研究平台,利用特制分根集气生长箱,采用静态箱-GC（Gas chromatography）法,连续两年研究了大气CO2浓度升高和不同氮肥水平对冬小麦拔节期、孕穗抽穗期和灌浆末期的根系呼吸及生物量的影响。两季结果表明,CO2浓度升高和高氮肥量均不同程度地增加了3个阶段的地上部和地下部的生物量,这有利于增加根茬的还田量;CO2浓度升高对冬小麦不同生长阶段的根系呼吸影响不同,在拔节期影响较小;孕穗抽穗期显著增加了根系呼吸,2004～2005季分别增加33．8％（148．1mg N·kg^-1干土,HN）和43．9％（88．9mg N·kg^-1干土,LN）,2005～2006季分别为23．8％（HN）和28．9％（LN）;而灌浆末期显著降低了根系呼吸,2004～2005季分别降低31．4％（HN）和23．3％（LN）,2005～2006季分别为25．1％（HN）和18．5％（LN）;高施氮量比低施氮量促进了根系呼吸;随着作物生长根系呼吸与地下生物量呈显著线性负相关,高CO2环境中的R^2变小,表明随着作物生长发育高CO2浓度降低了作物根系呼吸与地下部生物量积累间的相关性。     

三峡库区马尾松根系生物量的空间分布

以三峡库区主要植被马尾松人工林为研究对象,用内径为10 cm的根钻,分别在马尾松中龄林、近熟林和成熟林内,据树干0.5、1.0、1.5 m和2.0 m处设置取样点,各样点按0-10、10-20、20-30、30-40、40-60 cm将土壤分为5个垂直层次,对马尾松根系的空间分布格局进行调查。结果表明:(1)三峡库区马尾松总根系生物量(0-10 mm)为中龄林(4.72 t/hm²)显著高于成熟林(2.94 t/hm²)和近熟林(2.40 t/hm²)(P<0.05)。细根(0-2 mm)生物量随年龄增加而递减,差异不显著(P>0.05);(2)马尾松3个林龄中根系生物量表现出一定的水平分布特征,但具体趋势表现各异,细根生物量最大值均出现在距离样木1.0 m处;(3)细根主要分布在土壤上层,其中47.53%-71.73%的活细根集中在0-20 cm土壤深度内,且随土层的加深,其生物量明显减少。粗根(2-10 mm)则主要分布于20-60 cm土层范围内;(4)根系直径越小,受环境变化越明显。马尾松细根生物量分布主要受土壤深度的影响,树龄和不同水平距离对细根分布格局影响不显著(P>0.05),各因素对粗根生物量的影响均未达到显著水平(P>0.05)。     

基于MaxEnt和ArcGIS模拟檫木分布格局及其栖息地的变化

气候变化是影响物种分布和多样性的主要原因之一,越来越受到人们的关注。本研究从世界气候网站下载了19个气候因子数据,通过网上查阅和实地考察获取檫木(Sassafras tzumu Hemsl.)分布数据共233个,使用ArcGIS 10.2和MaxEnt 3.3.2对檫木不同时期分布格局进行模拟,推测檫木末次冰期和2070年分布格局。研究结果显示,檫木当前分布主要受最干季度降水量、最湿月降水量、温度季节变化和最湿季度平均温度影响。此外,横断山脉、武夷山、天目山和大巴山周边是檫木末次冰期的4个主要分布地区。对当前和2070年模拟结果表明,檫木的适生区整体缩小并向北方移动。表明随着当前气候变化及工业快速发展,在短短几十年时间内对檫木分布格局的影响与过去两万年的相当。     

土壤镉胁迫对檫木光合特性的影响

采用盆栽控制土培试验的方法,探讨不同浓度Cd胁迫对檫木(Sassafras tzumu Hemsl.)光合特性的影响。试验共设置5个镉处理水平(CK:0 mg·kg^-1,T1:5 mg·kg^-1,T2:20 mg·kg^-1,T3:50 mg·kg^-1,T4:100 mg·kg^-1)。分别测定每个处理下檫木叶片叶绿素含量、光合气体交换参数及光合—光响应曲线。结果表明:①随着处理Cd浓度的升高,檫木叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量先增加后下降,T2处理下取达到最大值;②随着Cd浓度处理升高,叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均呈现下降趋势,各处理间胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)差异不显著,檫木叶片光合速率主要受非气孔因素限制;③随着Cd浓度升高,檫木叶片的Pnmax(最大净光合速率)呈现显著下降趋势;T1处理条件下,檫木叶片的初始量子效率(α)值最大;檫木叶片的暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)总体呈现下降趋势。综上表明,在不同浓度Cd胁迫条件下,檫木叶绿素含量先增后减,在T1、T2处理下高于CK,体现了Cd胁迫“低促高抑”的效应;随着Cd浓度处理升高,光合气体交换参数及光合—光响应参数较CK总体上均呈现下降趋势,表明Cd胁迫对檫木光合作用产生了明显的抑制作用。     

桂西南喀斯特山地蚬木幼龄植株的天然更新

分析了桂西南喀斯特山地蚬木幼龄植株的结构特征、空间分布格局和生长动态,以及影响其种群更新的环境因子.结果表明: 该区域的幼龄蚬木种群为稳定型,种群空间分布格局呈集群型分布;幼龄植株的地径和株高生长趋势相同,且地径随株高的增长而增加,实生苗的地径和株高生长受到种群密度的抑制;群落乔木和灌木层对蚬木幼龄植株的更新有重要影响,而草本层的影响不显著;岩石裸露率对蚬木天然更新未产生显著影响,不同坡度、坡位上蚬木幼龄植株的株高和地径的差异极显著,不同坡向植株的密度、株高和地径差异极显著.蚬木的天然更新受到物种的生物学特性,种内、种间竞争,生境异质性及人为干扰等因素的综合影响.     

山东半岛赤松林的天然更新及其发展前途的研究

一、前言赤松(Pinus densiflora)是分布于朝鲜、日本和中国的针叶树种,它在我国的分布自辽东半岛经山东半岛达江苏北部的云台山,分布区属暖温带东部滨海部分。区内年平均温度7—13℃,年降水量约600—1000mm,年平均相对湿度65%以上。赤松在其北、西、南三     

不同刈割频度对绵毛优若藜地上生物量及根系的影响

采用盆栽试验,研究了不同刈割频度对绵毛优若藜地上生物量和根系的影响.结果显示:(1)不同刈割处理下绵毛优若藜地上生物量及其营养成分百分含量差异极显著(P<0.01),地上生物量随刈割频度增大呈先增大后减小,其1次刈割生物量最大,单株均值高达5.63g;随刈割次数增加其地上部分的粗脂肪和粗蛋白百分含量均极显著提高,而粗纤维和粗灰分的百分含量则均极显著降低.(2)与不刈割相比,不同频度的刈割均能使根系生物量、根系体积总量和主根直径减少,并随着刈割频度的增大显著减少.(3)刈割显著抑制植株主根伸长,也限制侧根发生,使整个根系在土壤中的分布因刈割频度增大而逐渐变浅,刈割频度≤1时,植物根系主要分布在0～30cm的土层中;刈割频度≥2时,植物根系基本分布在0～20cm的土层中.试验结果说明,绵毛优若藜在民勤沙区适应低频度刈割管理,即1年刈割1次,其地上生物量最大,而根系受影响最小.     

檫树群落主要树种分布格局及其动态分析

采用7种聚集度指标测定方法研究了天然更新檫树[Sassafras tsumu (Hemsl.)Hemsl.]群落4个主要树种在不同取样尺度上的空间分布格局。研究结果表明,4个优势树种的空间分布主要呈聚集分布。在研究种群分布格局时,檫树种群的最适样方面积为100m^2;丝栗栲（Castanopsis fargesii Franch.）和拟赤杨[Alniphyllum fortunei(Hemsl.)Makino]种群的最适样方面积为50m^2;光皮桦（Betula luminifera H.Winkl.）的最适样方面积为25m^2。檫树和光皮桦种群在幼树、中树和大树阶段均为聚集分布;丝栗栲和拟赤杨在幼树及中树阶段为聚集分布,但聚集强度渐弱,到大树阶段即为随机分布。上述结果为调查研究中取样技术的确定提供了理论依据。     

檫树毛竹混交林中毛竹鞭根的研究

采用固定标准地定位观测法,对新造竹林中栽植擦树后形成的檫树（14－15年）毛竹混交林竹鞭根结构和鞭体养分进行了调查和测定,结果表明,檫树在一定的密度范围,混交竹林有利于毛竹鞭根结构的优化和鞭体养分的提高,与毛竹纯林相比,檫树密度为420－615株.hm^-2的混交竹林,其鞭长,鞭径及其整齐度,新鞭年生长量,壮幼鞭比例,健壮芽数量、鞭根体积等,均在不同程度上高于毛竹纯林中的对应部分。当檫树密度超过735株.hm^-2时,混交竹林中的上述指标则低于生毛竹纯林中的对应部分,但单位鞭长的分岔次数明显加大,回归分析表明,鞭总长,鞭节点,新鞭生长量,鞭径、鞭径整齐度及单位鞭长分岔次数与檫树密度之间的关系密切（r=0.92956-0.99530),混交竹林中鞭体的N、P、K,Ca,Mg养分含量高于纯柯的对应值,其中鞭体中N含量较纯林平均高出7．6％、11．6％。     

不同紫花苜蓿品种根系发育能力的研究

研究了12个国内外紫化苜蓿品种在渭北旱塬丘陵沟壑区根系的发育能力。结果表明,根系生物量、根系体积、侧根数在不同紫花苜蓿品种间差异显,在土壤中从表层到深层逐渐递减;侧根的发生部化受不同深度土壤含水量的影响。占0～50cm土层根系生物量66．5％的根系集中分布在0～20cm土层中。而侧根发生的主要部位在0～20cm的主根段,40cm以下没有侧根发生。通过聚类分析,可把12个紫花苜蓿品种分为3类,其中WL-323ML、两香、苜蓿王、巨人在渭北呈塬丘陵沟壑区根系发育好,具有较强的根系发育能力。     

The mode of origin of root buds and root sprouts in the clonal tree Sassafras albidum (Lauraceae)

The developmental anatomy of root buds and root sprouts was examined in the clonal tree Sassafras albidum. Root samples from 13 clones that varied widely in age and vigor were sectioned and two types of buds were found, "additional" buds and "reparative" buds. Additional buds form during the early growth of uninjured roots and they perennate by growing outwards in concert with the vascular cambium such that bud traces are produced in the secondary xylem. Reparative buds form de novo in response to senescence, injuries, or other types of disturbance. Reparative buds were found on the roots of seven of the clones, whereas additional buds were found on the roots of all 13 clones. The reparative buds had originated in the proliferated pericycle, where they were subtended by sphaeroblasts, or spherical nodules of wood. Few of the reparative buds were vascularized and none were connected with the vasculature of their parent roots. In contrast, most of the additional buds were vascularized, and the leaf traces of several of the additional buds appeared to be contiguous with the conducting xylem of their parent roots. To determine whether both bud types were functional, 82 field-collected root sprouts and 44 incubation-induced sprouts were sectioned at the root-sprout junction and examined for evidence relating to their mode of origin. None of the sprouts were subtended by sphaeroblasts, but 98% were subtended by bud traces, which indicated that they had originated from additional buds. Although reparative buds were more common than additional buds on some of the root samples, they appear to be dysfunctional at sprouting. Additional buds, on the other hand, are able to sprout both as a normal part of clonal spread and from root cuttings.     

The effect of cultivation technique on root and shoot biomass production by young Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.) trees on surface water gley soils

In Ireland much of the land available for plantation establishment requires some degree of soil cultivation and drainage to improve its suitability for tree growth. The method of cultivation and drainage normally varies depending upon the soil type and its drainage characteristics. Little research has been carried out on the impact of practices such as mounding and mole drainage upon rooting and biomass production in young crops. The research reported in this paper was carried out on four sites where the general soil type was surface water gley. Three of the sites studied were afforestations on old farmland, while the fourth site was a reforestation of a windblown stand. The cultivation methods investigated included mounding, mole drainage with mounds, mole drainage only and ripping. Sitka spruce trees ranging in age from five to thirty years were excavated from these experimental sites to describe the impact of different soil cultivation techniques upon root architecture and above and below ground biomass production. The results showed that while the effect of mound drainage upon water table level varied from site to site, the establishment of trees on mounds led to an increase in above and below ground biomass production. Mole drainage of these sites without mounds, did not lead to any increase in root or shoot development when compared with trees growing on uncultivated/undrained ground. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

实验增温对陆地生态系统根系生物量的影响

根系是植物吸收土壤水分和养分的重要器官, 驱动着多个生态系统过程, 该研究揭示了实验增温对根系生物量的影响及机制, 可为气候变暖背景下土壤碳动态和生态系统过程的变化提供理论依据。该研究从已发表的151篇国内外研究论文中收集到611组数据, 通过整合分析(meta-analysis)方法研究了实验增温对根系生物量(根系总生物量、粗根生物量、细根生物量、根冠比)的影响, 并探讨了增温幅度、增温年限、增温方式的影响, 以及根系生物量对增温的响应与本底环境条件(生态系统类型、年平均气温、年降水量、干旱指数)的关系。结果表明: (1)模拟增温使细根生物量显著增加8.87%, 而对根系总生物量、粗根生物量、根冠比没有显著影响; (2)中等强度增温(1-2 ℃)使得细根生物量和根冠比分别提高14.57%和23.63%; 中短期增温实验(<5年)对细根生物量具有促进影响, 而长期增温实验(≥5年)使细根生物量有降低的趋势; 开顶箱增温和红外辐射增温分别使细根生物量显著提高了17.50%和12.16%, 而电缆加热增温使细根生物量和粗根生物量显著降低了23.44%和43.23%; (3)不同生态系统类型对于增温响应不一致, 模拟增温使苔原生态系统细根生物量显著提高了21.03%, 细根生物量对增温的响应与本底年平均气温、年降水量、干旱指数均呈显著负相关关系。     

Positive effects of plant diversity on soil microbial biomass and activity are associated with more root biomass production

This study aims to explore relationships between plant diversity and soil microbial function and the factors that mediate the relationships. Artificial plant communities (1, 2, 4 and 8 species) were established filled with natural and mine tailing soils, respectively. After 12 months, the plant species richness positively affected the soil microbial functional diversity in both soil environments but negatively affected microbial biomass and soil basal respiration in the natural soil. The root biomass positively correlated with the microbial biomass, cultural bacterial activity and soil basal respiration in both soil environments. Moreover, the D_i (deviations between observed performances and expected performances from the monoculture performance of each species of mixture) of microbial biomass, cultural bacterial activity and soil basal respiration positively correlated with the D_i of root biomass in both soil environments. Consistent with stress-gradient hypothesis, the D_mix (over-function index) of aboveground biomass positively correlated plant species richness in the mine tailing soil. Results suggest that the root biomass production is an important mechanism that affects the effects of plant diversity on soil microbial functions. Different responses of soil microbial function to increasing plant diversity may be due to root biomass production mediated by other factors.     

中国鹅掌楸天然群体与人工群体的生育力

中国鹅掌楸（Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ（Ｈｅｍｓｌ．）ｓａｒｇ．）５个地点的群体与个体的生育力３年（１９９１～１９９３）研究结果表明：饱满翅果率为０．４５～１２．７７％,饱满种子率为０．４５～１４．７６％。不同群体间生育率有显著差异,同一群体不同年份间可塑性极大,在一个群体中个体间、聚合果间以及聚合果内不同部位间饱满翅果数的方差份量分别是４９．４６％、３２．９６％和１７．５８％;种于数的方差份量分别为４４．５２％、３４．４０％和２１．０８％。饱满翅果数与总翅果数之间不存在负相关,说明生育力不受资源限制,生育力低的原因可能是花粉限制,通过交配系统的进化与选择以及环境压力而起作用,结果限制了其生殖成功。     

施肥对日本落叶松人工林细根生物量的影响

以辽宁东部山区16年生日本落叶松人工林为研究对象,探讨施肥对落叶松细根总生物量、不同层次生物量及不同根序生物量的影响.结果表明,与对照相比,施氮肥显著降低细根总生物量(P<0.01),而施磷肥及施氮+磷肥处理的细根总生物量差异不显著(P>0.05).落叶松人工林表层土壤(0～10 cm)细根生物量明显高于亚表层(10～20 cm)(P<0.01),各处理样地表层生物量占总生物量的64％～73％.施肥对不同层次、不同级别根序细根生物量的影响不同.与对照相比,施氮肥显著地降低了表层土壤1、3、4、5级根生物量(P<0.05),施磷肥(5级根除外)、施氮+磷肥(2级根除外)表层土壤各级根序细根生物量降低均不显著(P>0.05).在亚表层土壤,施氮肥和磷肥对各级根序生物量均没有显著影响(P>0.05);施氮+磷肥显著增加了1级根生物量(P<0.05),而其余各级根序细根生物量差异不显著(P>0.05).