黄土高原北洛河流域林地枯落物特征及水分吸持效应

明确黄土高原不同林分类型枯落物的时空变化特征,理解其水土保持功能,为流域土壤侵蚀模拟和预测提供基础数据和理论支撑。野外实测了北洛河流域内山杨、刺槐和沙棘3种人工林分以及乔木初期（白桦）、中期（辽东栎-油松混交林）、亚顶级（油松）和顶级（辽东栎）4个次生演替阶段林分枯落物盖度、厚度和蓄积量。用浸泡法对枯落物持水能力和过程进行了研究。流域各林分类型枯落物厚度介于4.55-1.38 cm,蓄积量介于17.24-4.99 t/hm²,24 h持水深和有效拦蓄深分别介于2.73-0.96 mm和2.45-0.81 mm,表现为辽东栎-油松混交林 > 油松/辽东栎 > 山杨 > 刺槐 > 沙棘 > 白桦。枯落物持水量与浸泡时间存在对数函数关系（R²≥0.85,P<0.01）,2 h以内迅速增加,8 h基本饱和。半分解层厚度、蓄积量、持水量和吸水速率均大于未分解层。流域内次生演替林分水分吸持能力和拦蓄作用总体上优于人工林分。植被演替过程中,辽东栎-油松混交林枯落物盖度、蓄积量和持水能力表现最优,建议在黄土高原造林及林地抚育管理过程中重视混交林的建设和保护。     

枯落物分解研究方法和模型讨论

由于研究目的、尺度范围和要求精度的不同,枯落物分解的研究方法各异：野外分解袋法是最直接和最准确的方法,但是耗时太长;室内分解培养法与野外分解袋法相似,但具有灵活设计试验方案的优越性;现量估算法方法简捷,但是只对进入稳定发展和动态平衡阶段的生态系统可以获得较好的精度;综合平衡法能反映整个生长历史时期的枯落物分解速率平均水平,但其准确性取决于对历年凋落物量预测的精度。在枯落物分解模型中,分解率概算模型只适合于林地枯落物积累达到动态平衡时的情况,所以作者提出了另外的枯落物动态平衡模型予以修正;时间衰减模型以Olson指数模型为典型代表,但由于在应用过程中存在一些问题,也提出了相应的修正办法;影响因子关系模型包括基质质量因子关系模型、非生物环境因子关系模型和生物因子关系模型等类型。作者提出构建过程模型将是未来枯落物分解模型研究的方向。     

森林生态系统中枯落物分解速率研究方法

林地枯落物分解率是研究森林生态系统养分循环的重要内容之一,传统的尼龙网袋实测法虽然能提供某一具体年份枯落物分解率的准确数据,但因其费时费力且不能反映整个历史时期的平均水平而难以推广,基于林地枯落物积累平衡原理,首次提出了利用枯落物平衡模型推算枯落物分解率的方法（简称平衡法）,并将之应用于黄土残塬沟壑区刺槐林地枯落物分解率的计算。这种由平衡法推算所得枯落物分解率能反映林地的历史水平,弥补了尼龙网袋实测法的不足,建议在森林生态系统研究中推广应用。     

酶组织化学最佳染色方法的探讨

酶组织化学用来显示酶在组织或细胞内的活性及定位,酶组织化学能否成功很大程度取决于材料的制备,固定液能很好的保存组织的形态结构,使酶的活动保持在生活时的位置,定位准确。但实验室常用固定液可导致酶部分或完全失活。故酶组织化学染色几乎全使用冰冻切片。但冰冻切片存在三方面不足：①损伤结构的完整性,使酶不能很好定位,②可溶性酶可因弥散而失活,③不能做回归性研究。且作经多年研究发现：因各种酶有其特定的生物学特性,对化学试剂的敏感性不同,一种实验方案不能适用于所有的酶。     

胶州湾滨海湿地枯落物分解过程中枯落物-土壤养分动态

通过为期52 d的室内实验模拟胶州湾滨海湿地米草、碱蓬、芦苇枯落物的分解过程,测定枯落物及土壤中有机碳(TOC)、氮(N)和磷(P)含量,研究枯落物分解过程中枯落物-土壤养分的动态变化。结果表明:52 d的分解过程中,米草、碱蓬和芦苇枯落物碳损失分别占初始总碳含量的24.44%、74.20%和49.75%;土壤中碳发生净积累;米草枯落物中氮发生净积累,碱蓬枯落物中氮发生净释放,芦苇枯落物中氮先积累后释放,后两者枯落物氮损失分别占初始总氮含量的37.93%和4.81%;土壤中氮发生净积累;枯落物和土壤中磷均表现为净释放,米草、碱蓬和芦苇枯落物磷损失分别占初始总磷含量的42.37%、59.27%和28.48%;枯落物-土壤系统中C、N、P的动态变化与枯落物和土壤性质密切相关,这主要是由微生物的活性和养分需求决定的。     

用生物信息学方法确定丙型肝炎病毒基因分型的最佳区域

从Genbank中筛选出15条对各成熟肽区域有分别对5'UTR区,core区,E1区,E2区及NS5B区建系统进化树.结果发现以5'UTR区建树,基因分型不完全正确而以core区、E1区、E2区及NS5B区建树,基因分型均完全正确,但同一基因型间的核苷酸演化距离存在差异.计算5条1a型序列的core区、E1区、E2区、NS5B区的核苷酸演化距离并和全基因组序列核苷酸演化距离比较.结果发现NS5B蛋白区基因分型最能反映病毒株的演化关系.用生物信息学方法,比较丙型肝炎病毒的5个常用的基因分型区域,确定NS5B区为丙型肝炎病毒基因分型的最佳区域.     

枯落物分解及其影响因素

本文从枯落物分解的阶段划分到分解过程中的质量损失、组分变化、性质转变等方面详细讨论了枯落物分解过程、特征及影响因素。枯落物分解主要包括物理淋溶、生物化学分解和破碎过程,其中物理淋溶和生物化学分解分别在分解前期和后期占据主导地位。枯落物分解过程具有阶段性和特征连续性,且普遍按照先快后慢的规律发生质量损失。难分解的物质逐渐累积,导致枯落物腐殖化程度增强,芳香性和吸附性增加,生物可降解性降低。枯落物分解过程营养元素变化多元化,C含量普遍下降,N和P则受各种因素影响或累积或释放。枯落物分解是多重因子综合作用的过程,其中枯落物性质是本质要素,而温度、水分、土壤生物群落等均对枯落物分解产生不同程度的影响。水分的增加可以加快淋溶从而促进枯落物分解,温度的增加在一定程度上可以增强微生物活性;土壤生物对枯落物分解有明显贡献,其中微生物在枯落物分解中占主导地位,土壤动物起到一定的辅助作用。在此基础上,提出枯落物分解机理、影响因子之间的交互作用、枯落物分解对生态变化的反馈等将是未来枯落物分解研究的重点。     

用系统进化树重建方法确定HCV基因分型的最佳区域

从系统进化树重建原理出发,比较了HCV常用的几个基因分型区域的分型效果,包括5′UTR、core、E1、E2和NS5B区,探讨最能代替全基因组基因分型的区域.结果发现以5′UTR区建树,基因分型不完全正确而以core区、E1区、E2区及NS5B区建树,基因分型均完全正确,但同一基因型间的核苷酸演化距离存在差异.计算5条1a型序列的core区、E1区、E2区、NS5B区的核苷酸演化距离并和全基因组序列核苷酸演化距离比较,结果发现NS5B蛋白区基因分型最能反映病毒株的演化关系.确定NS5B区为丙型肝炎病毒基因分型的最佳区域.     

湿地草本植物枯落物分解的影响因素

草本植物是湿地的主要植被类型之一,其枯落物是湿地有机物质的重要组成部分。本文概述了影响湿地草本植物枯落物分解的主要因素及研究进展,主要包括枯落物自身质量、生物因素、环境因素和人类活动与全球变化等。认为,枯落物质量是本质要素,生物是分解的主导因素,环境等外部因素起到重要作用。讨论了该领域有待深入研究的方向,指出要深入湿地枯落物分解机理的研究,加强多尺度、大环境梯度和多种影响因素的综合研究,加强全球变化对湿地枯落物分解的影响研究,增强实验方法研究等。     

纤维素酶液体发酵最佳培养基的确定

用响应面法对里氏木霉WX—112液体发酵产纤维素酶的培养基进行了优化。首先用快速登高路径逼近最大产酶区域,然后根据快速登高法的实验结果进行响应面实验。运用逐步回归分析法,获得滤纸酶活与豆饼粉、麸皮、KH2PO4、微晶纤维素粉（Avicel）的最优回归方程,且分析了各因子间的交互效应。最后,通过岭脊分析确定了滤纸酶活达最大值10．53IU／mL时的最佳组合条件：豆饼粉3．18％、麸皮2．95％、KH2PO4 0．25％、Avicel 3．79％。     

样方面积和数量对测定次生林凋落物精度的影响

经研究林地凋落物的重量分布特征,发现其总体分布具有偏态分布的特点。在中间区段(约为湿重 1.5S),凋落物重量在林地具有均匀分布的若干性质。测定林地凋落物累积量时,在27°山坡上,当样方面积超过0.5m~2后,所需样方数目渐趋稳定。因此建议设置样方时面积以为0.5—1.0m~2为佳。本文还计算出样方面积不同时,为保证一定精度所需的最少样方数。只要能够达到这一数目,任何大小的样方都能满足精度的需要。最后,通过研究坡度对凋落物收集的影响,可以看出,随坡度增大,林地凋落物重量的变异程度增加,同一取样面积上需设置的最小样方数目也随之增加。     

鼎湖山季风常绿阔叶林凋落物层化学性质的研究

研究了鼎湖山自然保护区内季风常绿阔叶林林下凋落物层现存量及其化学性质,研究结果表明：１）林下凋落物现存量与年凋落物总量相当,分别为８．７４和８．８４（７～１１）ｔｈｍ－２,系统养分循环速率参数为０．９９,循环强度强烈,说明枯枝落叶分解快,养分周转快;２）营养元素在凋落物层中的含量分布格局为：Ｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ元素未分解层（Ｌ层）＞半分解层（Ｆ层）＞已分解层（Ｙ层）,Ｐ、Ｋ、Ｆｅ则是Ｙ层＞Ｆ层＞Ｌ层;３）元素贮量（ｋｇｈｍ－２）,Ｎ１０２．０８,Ｐ４．３３,Ｋ４８．９４,Ｃａ１７．３８,Ｍｇ１０．４３,Ｆｅ５４．８７,Ｍｎ１．８０,在各亚层中的分布有Ｌ层＞Ｆ层＞Ｙ层（Ｎ、Ｐ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ）,Ｙ层＞Ｆ层＞Ｌ层（Ｋ、Ｆｅ）;４）有机物质含量和贮量均为Ｌ层＞Ｆ层＞Ｙ层;５）林下凋落物的分解过程是一个养分释放过程,这一过程和营养元素及有机物质在各亚层的分布格局对林木生长极为有利。体现了作为顶极群落的季风常绿阔叶林生态系统本身在养分循环和利用效率的优越性。     

广东黑石顶森林群落凋落叶的研究

本文工作是以黑石顶自然保护区森林群落为对象,在不同生长季节对凋落叶量与地被物现存量及其降解与营养回归进行了为期一年的研究.结果表明: 1、平均年凋落叶量为 3.468±0.196 t·ha~(-1),占叶现存生物量的20-22％。地被枯叶量为 3.078t·ha~(-1).每季度的总凋落叶量和每个树种的凋落叶量在总凋落叶量中的比例随季节而波动. 2、凋落叶中灰分、有机 C、全 N、全 P的年平均含量以绝对于物质计分别为4.11％、47.78％、0.8216％、0.0476％,含量最高值出现在雨季,最低值在干季.全K年平均含量为0.2653％,但含量最高在干季、最低在雨季,这是因为K很容易被淋溶.经过一年的降解,有机C、全N、全P、全K的含量分别降至38.85％、0.5118％、0.0367％和0.2223％。 3、经推算,全 P、全K、全N在凋落叶中的含量分别是在生活叶中含量的15.87-31.73％,17.69-26.53％,27.39-54.77％。这说明树叶中大部分的营养物质在凋落前已经通过某种途径发生了移动. 4、群落凋落叶半量降解时间平均约为3个月,失重率在雨季后期(6月～9月)最高(50.75％),干季(12月～3月)最低(6.28％).在一年时间里,凋落叶干物质的64.32％回归到土壤中,即2.2269t·ha~(-1).地被落叶在一年内的失重率为54.68％.     

广东黑石顶森林群落凋落叶的研究

本文工作是以黑石顶自然保护区森林群落为对象,在不同生长季节对凋落叶量与地被物现存量及其降解与营养回归进行了为期一年的研究.结果表明: 1、平均年凋落叶量为 3.468±0.196 t·ha~(-1),占叶现存生物量的20-22％。地被枯叶量为 3.078t·ha~(-1).每季度的总凋落叶量和每个树种的凋落叶量在总凋落叶量中的比例随季节而波动. 2、凋落叶中灰分、有机 C、全 N、全 P的年平均含量以绝对于物质计分别为4.11％、47.78％、0.8216％、0.0476％,含量最高值出现在雨季,最低值在干季.全K年平均含量为0.2653％,但含量最高在干季、最低在雨季,这是因为K很容易被淋溶.经过一年的降解,有机C、全N、全P、全K的含量分别降至38.85％、0.5118％、0.0367％和0.2223％。 3、经推算,全 P、全K、全N在凋落叶中的含量分别是在生活叶中含量的15.87-31.73％,17.69-26.53％,27.39-54.77％。这说明树叶中大部分的营养物质在凋落前已经通过某种途径发生了移动. 4、群落凋落叶半量降解时间平均约为3个月,失重率在雨季后期(6月～9月)最高(50.75％)...     

大熊猫栖息环境的森林凋落物动态研究

本文以王朗自然保护区冷杉、云杉暗针叶林为对象,在定位测定森林凋落量及其动态和枯枝落叶贮量的基础上,研究了凋落物分解速率及其主要营养元素含量的变化,结果表明：(1)地表枯枝落叶总贮量变化在30.0—91.8t／ha,其中未分解层4.9—17.8,半分解层11.5—19.7,腐殖质层13.6—57.3t／ha。(2)森林凋落的枯枝落叶量因林型不同而略有差异,平均为2.8 t／ha·yr,其凋落高峰期分别在生长季开始的5月和生长季末的10月。(3)每年以凋落物形式返回林地的养分,氮为35.5kg／ha、磷为5.7kg／ha、钾为7.0kg／ha、镁为6.8kg／ha、钙为62.9kg／ha。(4)森林各种凋落物的混合物年分解率为0.3041g／g。95%的凋落物被分解需时约10年,在分解一段时间后,凋落物中的氮、钙、镁含量略有上升,钾明显减少,而磷含量变化不大。(5)森林凋落物的混合物腐解过程中,养分释放速率大小的顺序为：K>P>Mg>Ca>N,大熊猫主食竹的凋落叶则为：K>N>Ca>Mg>P。     

祁连山区青海云杉林冠层叶面积指数的反演方法

叶面积指数(Leaf area index, LAI)是陆地生态系统的一个十分重要的结构参数。随着空间精细化模型的发展和基于过程的分布式模拟技术的应用, 对LAI的区域估算显得越来越重要, 但目前尚缺乏有效的估算手段。该项研究以青海云杉(Picea crassifolia)林为研究对象, 利用LAI-2000冠层分析仪、鱼眼镜头法和经验公式法对林冠层LAI进行了测定, 观测值分别为1.03~3.70、0.48~2.26和2.27~8.20, 显然, 仪器测定值偏低。针对针叶的集聚效应导致仪器测定值偏低的现象, 利用跟踪辐射与冠层结构测量仪(TRAC)测定的青海云杉林聚集系数计算调整系数, 对鱼眼镜头法获取的LAI值进行订正。根据高分辨率的遥感数据反演青海云杉林的植被指数与LAI的关系, 最后获得了较合理的该地区林冠层LAI的空间分布图。     

广东南亚热带马占相思林呼吸量的测定

 采用红外CO2分析仪离体测定了鹤山丘陵马占相思(Acacia mangium)的树干、树枝、树叶和树根等器官的呼吸速率,根据管道模型理论(Pipe model theory),测出马占相思各木质器官直径频度分布的函数表达式、呼吸速率与直径的幂函数关系表达式和林木各器官呼吸量的表达式。结果表明：各木质器官的呼吸速率与直径呈负相关,林木各器官的呼吸量则与胸径和树高(D2H)呈正相关;马占相思林的年总呼吸量(乔木层)为47.51 tCO2·hm-2, 其中树干、树枝、树叶、树根分别占总量的23.1％、13.9％、48.7％和14.4％,树叶占总量的近一半。