华北地区针叶林下凋落物层化学性质的研究

森林凋落物中贮积了大量的有机、无机养分物质,它是森林土壤自然肥力的重要来源之一。在森林生态系统中,养分物质的内部循环主要是通过凋落物来实现的。在分解、转化过     

鼎湖山秀风常绿阔叶林凋落物层化学性质的研究

研究鼎湖山自然保护区内秀风常绿阔叶林林下凋涂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．８４（７￣１１）ｔ·ｈｍ＾－２,系统养分循环速率参数为０．９９,循环费品率强烈,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〉     

秦岭西部山地针叶林凋落物层的化学性质

凋落物作为土壤和植物的结合点在森林生态系统的养分和能量循环方面起着重要作用。凋落物的产量及其元素浓度制约着林下凋落物层和矿质土壤的养分归还。本研究利用野外实地观测和室内分析相结合的方法对秦岭西部山地不同针叶林凋落物层分解过程的特性（如凋落物储量、分解速率、周转时间和养分元素贮量及回归量）进行了研究,结果表明：1）林下凋落物现存量（8.46～29.81 t·hm^-2）远大于年凋落物量（2.96～4.23 t·hm^-2·a^-1）,凋落物分解速率相对较低、积累很强,系统养分循环参数小;2）营养元素在凋落物层中含量的分布格局因树种不同而不同,但不同树种凋落物层营养元素（N、P、K、Ca、Mg、Fe）的储量均为：未分解层（U层）<半分解层（S层）<分解层（D层）;3）不同树种林下凋落物层平均营养元素的储量为：Ca：357.71 kg·hm^-2>N：175.72 kg·hm^-2 >Fe：102.50 kg·hm^-2>Mg：54.21 kg·hm^-2>K：31.96 kg·hm^-2>P：16.78 kg·hm^-2;4）林下凋落物的分解过程是一个养分积累的过程,营养元素最终普遍在分解层（D层）中富集;5）树种和人为经营情况对森林凋落物层的性质和分解状况有较大影响,林下凋落物分解速率表现为：云杉林< 松林< 落叶松林。     

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。     

西藏色季拉山暗针叶林凋落物层化学性质研究

The storage and chemical properties of the forest litter in dark coniferous forest of Sejila Mountain were studied. The results showed that the existing storage was 5. 863t·hm^-2 and the annual litter fall was 0. 3205 t·hm^-2 It implied that the forest litter decomposed slowly and accumulated quickly, and the turnover of nutrient circles was slow. The contents of N, Ca, Na, and Mn nutrient elements in litter layer were in the order of un-decomposed layer (U layer) > semi-decomposed layer (S layer) > decomposed layer (D layer), those of K, Fe, and Mg were in the order of D layer > S layer > U layer, and P element content was in the order of U layer > D layer> S layer. The pool of elements was 78. 483 kg·hm^-2 N, 3. 843 kg·hm^-2P, 48. 205 kg·hm^-2 K, 23.115 kg·hm^-2 Ca, 13. 157 kg·hm^-2 Na, 30.554 kg·hm^-2 Fe, 2. 113 kg·hm^-2 Mn and 27. 513 kg·hm^-2 Mg. The turnover of forest litter was the total of nutrient release accumulation. K, Fe, and Mg were enriched, and N,Ca, Na, Mn, and P were released with the turnover rate in the order of N > Ca > Na > Mn >P.     

金沙江干热河谷植物叶片元素含量在地表凋落物周转中的作用

叶片的化学计量学特征在植物响应环境变化,决定植物的生后效应中具有重要的偶联作用。为了阐明植物叶片生源要素含量对凋落物周转的影响,分析了金沙江干热河谷萨瓦纳草地生态系统植物叶片的化学计量学特征与凋落物周转时间的关系。结果显示:凋落物周转受到多重生源要素及其交互作用的影响,其中K与凋落物周转时间存在显著的正相关关系,而S、Mn、Mg元素具有负关系,表明K可能抑制凋落物的分解,而S、Mn、Mg元素可能会促进凋落物分解。在物种水平上K、S、Mn分别与凋落物周转时间存在显著的相关性, K、S组合解释了16.93%的凋落物周转时间变异;样方水平上,K、S、Mn、Mg分别与凋落物周转时间具有显著相关性,虽然N对凋落物的周转时间影响不显著,但当N与K及其交互作用对凋落物周转时间解释了37.42%的变异。其它元素组合也可在不同程度上解释了凋落物周转时间的变异。多元要素的互作效应表明元素间可能存在拮抗和协同效应,凋落物分解过程中可能受到多重分解者的共同作用,而不同分解者会受到不同的元素限制。未来的研究应当注重N、P以外的元素在生物地球化学循环中的作用。     

不同化学性质叶凋落物添加对土壤有机碳矿化及激发效应的影响

凋落物输入可显著影响土壤有机碳(SOC)矿化速率,但添加不同化学性质叶凋落物对土壤有机碳矿化释放CO₂及激发效应的影响及其机理仍不清楚。本研究将亚热带6种树种¹³C标记的叶凋落物添加至天然次生林0～10 cm原位土柱中,比较不同树种叶凋落物添加对土壤总CO₂、外源凋落物和土壤来源CO₂释放速率和累积量以及激发效应的影响,并量化叶凋落物化学性质与土壤CO₂释放累积量、激发效应的相关关系。结果表明: 添加叶凋落物能够显著提高土壤总CO₂和土壤来源CO₂释放量,存在显著正激发效应,激发效应值为68%～128%。不同树种叶凋落物添加对土壤有机碳矿化和激发效应的影响存在显著差异。Pearson相关分析和逐步多元线性回归分析发现,凋落物来源CO₂释放累积量与叶凋落物C、P和纤维素含量呈显著负相关,而土壤来源CO₂释放量与叶凋落物C:N和木质素:N呈显著正相关。综上,不同化学性质的叶凋落物对土壤有机碳矿化和激发效应的影响存在异质性,在亚热带地区森林类型转变过程中营造具有高质量叶凋落物的人工林将有助于减少森林土壤碳损失。     

环境因素对干旱半干旱区凋落物分解的影响研究进展

凋落物分解是干旱半干旱区重要的生化过程,也是区域内物质周转与能量流动的关键生态环节,主要受气候、凋落物基质质量（简称凋落物质量）和土壤生物群落等因素的综合影响.本文综合评述了非生物因素(温度、降水、光辐射、土壤有机质等)和生物因素(凋落物质量、土壤微生物、种群组成和群落结构等)对干旱半干旱地区凋落物分解的影响的相关研究进展.在诸多影响因素中,降水与光辐射是最重要的限制因素.降水能够在短期内使凋落物分解速率迅速增加,而干旱半干旱区光照强度大、时间长,UV B引起的光矿化效应能较好地解释区域内凋落物分解规律.凋落物质量和群落结构主要受生态系统类型的影响,属于长期效应.今后凋落物生态研究的重点主要为全球气候变化下各环境因素的交互作用,不同尺度下凋落物分解过程与格局的变化,以及多因素交互作用凋落物分解模型的构建等方面.     

模拟干旱和磷添加对热带低地雨林叶凋落物分解的影响

凋落物是植物在其生长发育过程中新陈代谢的产物,是土壤有机质输入的重要途径,凋落物分解是生态系统养分循环的关键过程之一。在全球气候变化背景下,热带地区干旱事件发生的频率和强度均在增加,同时,普遍认为热带地区受磷(P)限制,所以探讨干旱胁迫和土壤磷可用性对热带地区叶凋落物分解的影响及两者是否存在交互效应十分必要,有助于了解干旱对该区叶凋落物分解的影响机制以及是否受土壤磷调控。依据植物多度、碳固持类型、叶质地,以海南三亚甘什岭热带低地雨林的4个树种叶凋落物(铁凌 Hopea exalata、白茶树 Koilodepas bainanense、黑叶谷木 Memecylon nigrescens、山油柑 Acronychia pedunculata)为实验材料,依托2019年在该区建成的热带低地雨林模拟穿透雨减少、磷(P)添加双因素交互控制实验平台,包括干旱(D -50%穿透雨)、P添加(P +50Kg P hm^-2a^-1)、模拟干旱×P添加(DP -50%穿透雨×+50Kg P hm^-2a^-1)、对照(CK)4个处理,且4种处理随机分布于3个区组,即设置了3个重复。使用常规的凋落物分解袋法探究实验处理对4个树种叶凋落物的分解系数、碳(C)、氮(N)元素动态变化的影响。结果表明:不同树种的叶凋落物因基质质量不同分解存在差异。模拟干旱处理对叶凋落物C、N损失产生抑制作用,但是对不同树种叶凋落物的抑制作用不同,原因是干旱处理通过抑制土壤分解者活动、减弱凋落物的物理破碎作用,间接抑制凋落物分解,并且由于高质量(含N量高)凋落物受微生物分解者影响较大,所以该凋落物分解受干旱抑制程度较大;P添加处理对叶凋落物C损失存在促进作用、N损失存在抑制作用,原因是土壤中P含量的升高,提高了微生物分解高C物质的能力,以及当土壤中P含量较高时,间接抑制微生物通过分解凋落物获取养分或者促进微生物优先完成自身生长代谢需要而不是合成分解凋落物所需要的酶,导致叶凋落物N损失下降;模拟干旱与P添加处理存在显著交互效应,P添加处理缓解或反转了干旱胁迫对叶凋落物分解的抑制作用。以上结果表明,不同基质质量的凋落物分解存在差异,对干旱胁迫的响应不同;在叶凋落物分解过程中,P添加促进C损失、抑制N损失;此外,在热带低地雨林,土壤中P可用性变化可调节干旱对凋落物分解的影响。     

西南干旱对哀牢山常绿阔叶林凋落物及叶面积指数的影响

为探讨2010年初西南干旱对这一地区原生植被林冠和凋落物量的影响,以及这一地区凋落物量和气候条件之间的关系,对比研究了哀牢山亚热带常绿阔叶林2010年和一般年份的凋落物特征以及各层的叶面积指数,并分析了凋落物量和气候因子之间的关系.2010年凋落物总量和往年相比无显著差异,但是叶凋落总量、旱季凋落物总量、旱季叶凋落量为历年来最高,其中旱季叶凋落物量比一般年份平均高35.2％ (0.81 t/hm2).而2010年附生苔蘚年凋落量为历年来最低.2010年最旱月的乔木层和灌木层叶面积指数和2005同期相比无显著差异,但是草本层叶面积指数却极显著低于2005年同期.因此,2010年初西南干旱尽管使哀牢山常绿阔叶林旱季落叶增加,但还没有到显著影响冠层叶面积指数的程度.而草本层和附生苔藓的生长则受到了干旱事件的显著影响.此外,哀牢山常绿阔叶林年总凋落量和年降水量显著正相关,而和年均温却不相关,表明该亚热带森林凋落物量主要由降水而非温度决定.     

The Tanaka Line shaped the phylogeographic pattern of the cotton tree (Bombax ceiba) in southwest China

The Tanaka Line is considered to be an important phytogeographic boundary in southwest China, especially in Yunnan province. This Line has been deemed to separate East Asia's Sino-Himalayan and Sino-Japanese floras. However, it is not clear whether there is a special phylogeographic pattern for plants occurring across the Tanaka Line. To better understand the role of the Tanaka Line in shaping genetic structure of plant species occurring either side of this line, we employed Bombax ceiba, an economically and ecologically important tree species with a distribution across the Tanaka Line, as a proxy to study whether or not the Tanaka Line acts as a boundary to gene flow. We scanned and analyzed genetic variation at three chloroplast DNA fragments (psbB-psbF, trnL-rpl32 and psbI-psbK) within and among 17 natural populations (201 individuals). We identified eight chloroplast haplotypes (A-H) in total. Geographically, seven haplotypes were found southwest of the Tanaka Line, but only two haplotypes (B and H) were located northeast of the Tanaka Line. Meanwhile, both mismatch distribution analysis and environmental niche modeling (ENM) analysis suggested that multiple glacial refugia were maintained in the southwest range of B. ceiba during the last glacial maximum and that northeastern populations underwent strenuous retreatment during the Quaternary climatic oscillations. The present study highlights the importance of historical climate change and topographical circumstances in shaping population structure across the Tanaka Line.     

幌伞枫叶的化学成分研究

为了解幌伞枫(Heteropanax fragrans)的药理活性化学基础,从其叶的乙醇提取物中分离得到8个化合物,经波谱分析分别鉴定为:(7S,8R)-蛇菰脂醛素-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(1)、4β,10α-香木兰烷二醇(2)、原儿茶酸(3)、3′-甲氧基-槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(4)、山柰酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5)、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)、槲皮素-3-O-β-D-芸香糖苷(7)和山柰酚-3-O-β-D-芸香糖苷(8)。这8个化合物均为首次从幌伞枫中分离得到。     

金沙江干热河谷宾川、永胜段的丛枝菌根

用碱解离、酸性品红染色法对金沙江干热河谷宾川、永胜段 6 5种植物的丛枝菌根状况进行了调查 ,结果发现干热河谷不同河段植物根系的丛枝菌根真菌感染率、感染程度有一定的差异 ;干热河谷中大多数常见植物在不同河段中都形成丛枝菌根 ,同种植物在不同河段中的丛枝菌根状况可能与植物对丛枝菌根的依赖性有关。     

金沙江干热河谷(元谋段)的丛枝菌根

用碱解离、酸性品红染色法对金沙江干热河谷(元谋段)中生长的60种植物的丛枝菌根状况进行了调查。结果发现被调查植物中70％的植物形成丛枝菌根,干热河谷自然植物群落中的建群种大多具有丛枝菌根,一些莎草科、蓼科的植物也形成典型的丛枝菌根。丛枝菌根是干热河谷生态系统中的重要组成成分,在干热河谷的植被恢复中,必须同时考虑对地下植物共生真菌进行恢复。     

蒙桑叶化学成分研究

运用大孔吸附树脂、离子交换树脂、硅胶和Sephadex LH-20等色谱方法对蒙桑Morus mongolica叶的化学成分进行分离纯化,分离得到了10个化合物。通过NMR等波谱技术确定化合物的结构,分别鉴定为l-脱氧野尻霉素(1)、Fagomine(2)、肌醇c(3)、moracin M(4)、moracin M3-O-β-D-glucopyranoside(5)、umbelliferone(6)、scopoletin(7)、syringaresinol(8)、2,4,2′,4′-tetrahydroxychalcone(9)和胡萝卜苷(10)。其中化合物2、3、5～10为首次从该植物中分离得到的,化合物9为一新天然产物。     

见血封喉树叶化学成分研究

从见血封喉(Antiaris toxicaria(Pers.)Lesch.)树叶中分离得到了6个化合物,经波谱数据分析,分别鉴定其结构为:(3S,5R,6S,7E,9R)-3,6-dihydroxy-5,6-dihydro-β-ionol(1)、(5R)-4,5-二氢布卢门醇A(2)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(3)、异鼠李素-3-O-β-D-芸香糖苷(4)、山柰甲黄素-3-O-β-D-葡萄糖苷(5)和环氧松柏醇(6),以上化合物均为首次从该种植物中分离得到.     

印度传统辣木引种栽培研究

从缅甸引进印度传统辣木（Moringa oleifera Lam．）到我国云南干热河谷地区种植,采用春季育播种苗造林,或者春季直播造林,种植地分有灌溉条件的农耕地以及没有灌溉条件的退耕地和荒山坡地三类。3a引种试验结果表明,在农耕地上以二种造林方式栽植的印度传统辣木在造林当年即可开花结果;而在荒山坡地上造林当年不结果或偶见结果,发生枯梢或严重枯梢;在退耕地上造林当年能结果,但产量较农耕地低。印度传统辣木结果母枝和结果枝的发育规律不同于大多数树种,不同龄级的结果母枝同时着生结果枝,并且同一结果母枝可多次着生结果枝。果实伸长生长与粗生长的高峰期不同步,伸长生长高峰期在前,粗生长高峰期在后。果实作鲜食蔬菜,应在纤维化前采收,采收期一般在伸长生长停止、粗生长高峰期前。初步认为印度传统辣木为中等抗旱树种,适生于我国热带、亚热带的半干旱、干旱地区,推广种植时应注意造林地的选择。     

金沙江干热河谷地区麻疯树单粒种子核糖体失活蛋白含量及其与种子性状的相关性

对金沙江干热河谷地区麻疯树(Jatropha curcas L.)种子中具有抗肿瘤活性的核糖体失活蛋白curcin含量及其生物学性状进行研究。结果表明,用酶联免疫吸附法测定麻疯树单颗种子的curcin含量为0.275～3.183 mg g-1,平均(1.369±0.055)mg g-1。Pearson相关性分析表明:单粒麻疯树种子的curcin含量与种子其他性状的相关性均未达显著水平,但与种子质量、种仁质量及含油量存在一定程度的负相关,而与出仁率和可溶性蛋白含量存在一定的正相关,且与可溶性蛋白含量的正相关系数(0.190)和与含油率的负相关系数(–0.177)较高。这表明可在金沙江干热河谷地区开展高curcin含量麻疯树种质资源收集和选育工作,以及培育高含油量、高curcin含量的双高品种,以提高麻疯树生物燃油产业的综合效益。     

元江干热河谷主要环境因子(气温和降水)变化规律及蕨类植物的分布响应

为了解蕨类植物多样性及种群分布对环境因子的响应,建立元江干热河谷不同海拔气温和降水的分布模式,对蕨类植物在元江干热河谷内的自然分布进行了研究。结果表明,元江干热河谷从低海拔到高海拔,气温逐渐下降,但降水量却逐渐增加;河谷内蕨类植物多样性及种群分布呈现差异化;干热河谷内蕨类分布受气温影响不大,但与生境水分条件密切相关。元江干热河谷水热条件分布不均,生态环境破碎,气温和降水分布不均,差异化显著,促进了小生境发育。蕨类植物可以指示生态环境的完整性和连续性,某些种群可以指示和监测环境因子尤其是水因子的变化。     

金沙江支流普渡河、小江干热河谷的丛枝菌根

调查具有不同植物群落的金沙江支流普渡河、小江干热河谷中91种常见植物的丛枝菌根真菌的侵染率及孢子密度。普渡河样地调查了56种植物,其中54种(96%)植物能形成典型的丛枝菌根,其平均孢子密度为1423±175/100g土;小江样地35种植物中有34种(97%)植物能形成典型的丛枝菌根,其平均孢子密度为601±103/100g土。单因素方差分析表明两个样地植物的AMF总感染率差异不显著,但其根际土壤中AMF孢子密度却存在显著差异,小江样地的AMF孢子密度明显低于普渡河样地。相关性分析表明,干热河谷植物的AMF感染率与其根际土壤中的AMF孢子密度之间不存在相关性。此外,调查还发现91种植物中,有61种植物(67%)在形成AM的同时,也被黑色有隔内生菌感染。