芦芽山林线白杄生长季径向生长动态

高山林线作为树木分布的高度上限, 是全球范围最重要的植被过渡带之一, 其树木生长显著受到外界极端环境条件的影响。利用点状树木径向变化记录仪于2009年5-9月, 对山西省芦芽山林线组成树种白杄(Picea meyeri)生长季内树木径向生长进行了持续的动态监测。结果表明: 白杄茎干日变化主要受到树木蒸腾作用日变化的影响, 茎干呈现出白天脱水收缩与夜间吸水膨胀的循环变化; 生长季白杄径向生长可划分为3个不同的生长时段: 1)茎干水分恢复时段, 2)茎干快速生长时段, 3)茎干脱水收缩时段。在茎干水分恢复时段, 白杄茎干径向累积变化主要受到土壤含水量变化的影响。土壤温度是茎干快速生长时段影响茎干径向生长的主导环境因子, 同时它也影响着白杄茎干径向生长的开始。在茎干脱水收缩时段, 土壤温度、土壤含水量是影响茎干径向累积变化的主要环境因子。白杄径向生长最大速度出现在6月末, 其主要受到光周期(即白昼长短)影响, 是对林线处极端环境的一种适应。     

芦芽山林线白杄与华北落叶松径向生长特征比较

分别于2007年7月15日—8月7日和9月5日—10月9日,在山西芦芽山林线附近,应用树木径向变化记录仪测量了6株白杄和5株华北落叶松树干的径向生长过程,同步监测环境因子.结果表明：白杄与华北落叶松在7—8月对环境变化的敏感度无显著性差异,在相对低温干旱的9—10月,白杄对环境的敏感度更高;两树种的净生长曲线和累积变化曲线在7—8月呈上升趋势,9—10月则先下降而后基本保持不变,且白杄生长曲线的波动较大;两树种的茎干变化与水分条件显著相关,其中白杄受大气湿度和温度影响较强,而华北落叶松受土壤水分的影响较强.     

六盘山南坡华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)树干直径生长及其对气象因子的响应

2005年6-9月份在宁夏六盘山南侧的西峡林场,应用带状树木径向变化记录仪（Dendrometer）研究了5株华北落叶松树干的直径生长过程,结果表明,在无雨或小雨（日降雨量〈10mm）天气下,树干直径变化呈现出明显的日周期性,可将其划分为3个阶段：收缩阶段、膨胀阶段和生长阶段;在连续降雨（日降雨量≥10mm）及随后的几个晴天中,树干直径变化并不表现出完整的日周期性。基于Deslauriers等人的方法,提出了树干直径日生长量估计的修正公式,并计算了华北落叶松树干直径日生长量和累积生长量,结果表明,各样木树干直径日生长量的季节变化趋势一致,即表现为前快后慢的季节变化格局,6～7月份为快速生长期,其日均生长量在27．0～44．21μm之间;8～9月份为缓慢生长期,其日均生长量在10μm以下;各测定样木的树干直径日生长量具有明显的个体差异,这主要与林木个体大小及其所处林分中的微环境条件差异有关;整个观测期内的树干直径累积生长过程可以较好地用幂函数描述。主分量分析和偏相关分析表明,影响树干径向生长的气象因子可划分为3类,其中日降雨量、日最低气温、日平均太阳辐射和日平均空气饱和差是影响树干径向生长的主要因子。     

六盘山南坡华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)树干直径生长及其对气象因子的响应

2005年6～9月份在宁夏六盘山南侧的西峡林场,应用带状树木径向变化记录仪（Dendrometer）研究了5株华北落叶松树干的直径生长过程,结果表明,在无雨或小雨（日降雨量＜10mm）天气下,树干直径变化呈现出明显的日周期性,可将其划分为3个阶段：收缩阶段、膨胀阶段和生长阶段;在连续降雨（日降雨量≥10mm）及随后的几个晴天中,树干直径变化并不表现出完整的日周期性。基于Deslauriers等人的方法,提出了树干直径日生长量估计的修正公式,并计算了华北落叶松树干直径日生长量和累积生长量,结果表明,各样木树干直径日生长量的季节变化趋势一致,即表现为前快后慢的季节变化格局,6～7月份为快速生长期,其日均生长量在27.0～44.2μm之间;8～9月份为缓慢生长期,其日均生长量在10μm以下;各测定样木的树干直径日生长量具有明显的个体差异,这主要与林木个体大小及其所处林分中的微环境条件差异有关;整个观测期内的树干直径累积生长过程可以较好地用幂函数描述。主分量分析和偏相关分析表明,影响树干径向生长的气象因子可划分为3类,其中日降雨量、日最低气温、日平均太阳辐射和日平均空气饱和差是影响树干径向生长的主要因子。     

小兴安岭红松日径向变化及其对气象因子的响应

利用带状树干径向变化记录仪监测了小兴安岭凉水国家级自然保护区原始阔叶红松林中的红松树干径向生长,分别用两种数据处理方法(日最大值法与周期循环法)分析了红松径向生长与气象因子的关系。结果表明:红松径向生长于5月中旬开始,在7月末趋于结束,最大径向生长速率出现在6月中旬。使用Gompertz生长模型能很好的拟合红松的径向生长,可以解释红松92%以上的径向变化。对于日最大值法,偏相关分析表明日径向变化与空气相对湿度、土壤温度和降雨量显著相关;对于周期循环法,第一阶段(收缩阶段)收缩量主要受到相对湿度、土壤温度和水汽压亏缺的影响。第二阶段(膨胀阶段)影响树干径向恢复的主要因子是降雨量和最高气温。第三阶段(增长阶段)对树干径向生长影响最显著的是最低气温和降雨量。应用多元线性模型分析显示,周期循环法能更加细化的分析日气象因子对红松径向生长的影响,能够更为真实地解释红松径向生长动态变化特点与规律,其中第二和第三阶段的降雨和最低气温对红松径向生长的影响最大。     

芦芽山林线华北落叶松径向变化季节特征

利用点状树木径向变化记录仪对芦芽山林线树种华北落叶松树木茎干的径向变化进行了一年的连续观测,分析了华北落叶松茎干径向日变化规律及茎干累积变化的季节动态.结果表明:华北落叶松茎干日变化在温暖季和寒冷季存在着相反的变化模式.在温暖季,茎干径向日变化归因于空气温度导致树木蒸腾作用强度的日变化而使茎干组织水分发生变化;在寒冷季,茎干径向日变化主要是因为空气温度通过热力学原理导致的“茎干冻融作用”.华北落叶松年内茎干径向变化存在4个不同阶段:1)春季茎干水分恢复期,2)夏季茎干快速增长期,3)秋季茎干脱水收缩期,4)冬季茎干相对稳定期.在不同阶段,影响华北落叶松茎干径向变化的环境因子并不一致.土壤温度为生长季中控制华北落叶松茎干径向生长的主导因子.     

六盘山半湿润区华北落叶松树干半径变化特征及其影响因素

在2016年生长季,利用树干径向生长测量仪监测了六盘山半湿润区华北落叶松的树干半径变化,研究其昼夜和生长季的变化格局,确定主要生长期并分析期间环境因素对半径变化的影响,以期准确理解短时环境变化对树木生长的影响。结果表明: 在昼夜时间尺度,树干半径呈白天收缩、夜间恢复并增长的变化格局;在生长季时间尺度,树径变化呈相对稳定、持续增大、涨缩波动3个阶段的格局。在本研究特定的气象、土壤湿度和地形条件下,华北落叶松树干半径的主要生长期为5月14日—7月31日,最大半径生长速率出现在6月8日。影响树干半径日收缩量的环境因子在不同时段(收缩阶段、日、循环周期)基本一致,主要为温度(空气/土壤温度)、太阳辐射强度、饱和水汽压差和土壤含水量,且温度的贡献率最大(50.3%～71.0%)。而影响树干半径日增长量的因子存在时段差异,在增长阶段是降水量(贡献率86.9%)和最高气温(13.1%),在循环周期是降水量(50.3%)、饱和水汽压差(29.9%)、相对空气湿度(12.7%)和太阳辐射强度(7.1%),在整日阶段仅是降水量和太阳辐射强度。树径增量的环境响应在循环周期比在日时段更敏感。     

黄土丘陵区辽东栎和刺槐树干径向生长与微变化季节动态特征

树干径向生长和微变化动态受树种特性和环境因子的综合影响,是树木响应环境因子的重要表征。解析树干直径在不同时间尺度上的动态特征是探明树木水分生理生态特性的重要途径,在水分胁迫风险较高的半干旱地区更具有特殊意义。该研究以半干旱黄土丘陵区两典型造林树种辽东栎(Quercus mongolica var. liaotungensis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)为对象,运用DC3型高精度树干径向变化记录仪监测树干直径变化动态,同步测定土壤水分动态和驱动蒸腾作用的主要气象因子,分析两树种树干径向生长特征、直径微变化日动态与季节动态及其对环境因子的响应。结果表明,两树种树干直径的季节性变化可划分为非生长季收缩阶段、过渡阶段和生长季增长阶段。辽东栎和刺槐径向生长启动时间分别为4月7日和5月4日前后,9月下旬基本停止生长;在生长阶段直径变化可分别利用指数饱和增长函数和线性增长函数拟合。两树种直径日变化模式在11月至次年3月为典型的非生长季模式,6–9月为典型的生长季模式,而在4–5月两树种的直径日变化模式不同,反映了两树种的生长节律和物候期差异。非生长季两树种直径日最大收缩量均与...     

河北塞罕坝樟子松径向生长动态变化及其与气象因子的关系

树木是森林生态系统的基本组成, 其生长受气象因子的影响, 基于此, 该研究通过监测樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)的径向生长, 研究樟子松生长日动态规律、季节动态规律及其与气象因子的关系, 探讨河北塞罕坝地区樟子松森林生态系统对气候变化的响应机制。此外, 以往研究树木生长大多数基于树轮年代学, 缺少短期树木径向生长动态的研究。该研究利用径向生长记录仪监测河北塞罕坝机械林场内樟子松连续3年(2016-2018)的树干径向动态变化。结果表明: 由于树干的水分吸收与蒸腾作用, 樟子松树干径向昼夜变化呈现季节性规律, 可划分为4个阶段: 春季萌动期、夏季生长期、秋冬交替期和冬季休眠期。塞罕坝樟子松树干径向生长开始于每年4月初; 4月初至5月中旬为水分恢复阶段; 5月中旬至7月中旬为快速生长阶段; 7月中旬至10月中旬为缓慢生长阶段; 10月中、下旬生长趋于停止, 并有树干径向收缩现象。以一天为时间尺度, 在快速生长阶段(5月初至7月中旬)樟子松径向生长主要受空气温度的影响; 缓慢生长阶段(7月中旬至10月下旬)降水量、空气温度均影响樟子松径向生长。以15天为时间尺度, 温度对樟子松径向生长的影响显著。结果显示樟子松的生长动态规律及其影响因子, 为未来樟子松生理研究提供参考时间节点, 同时在极端低温与干旱的情况下, 为半干旱地区樟子松的生长状态提供参考依据。     

基于生长测量仪监测的亚热带地区马尾松多时间尺度径向变化及其与环境因子的关系

树干径向变化的多尺度研究提供了树木生长及其和环境因子关系的详细信息,有助于准确评估全球气候变化背景下森林生态系统碳汇变异。以往树干径向变化研究主要集中在温带和热带地区,且大多数研究方法基于时间分辨率较粗的树木年轮法,然而缺少亚热带地区高时间分辨率树干径向变化的研究。利用树干径向变化记录仪连续监测亚热带地区马尾松13个月的树干径向变化动态,探索不同时间尺度树干径向变化规律及与环境因子的关系。结果表明：（1）在日尺度,马尾松径向变化模式为白天收缩夜晚膨胀,秋冬季节夜晚膨胀没有春夏季明显。（2）在季节尺度,马尾松树干径向变化可分为4个时期,其中3-8月是主要生长月份,4月是累计生长量最大的月份。（3）在日尺度上,相对湿度和饱和水汽压亏缺是调节马尾松径向变化主要环境因素;在季节尺度上,土壤温度对树干径向变化的影响大于空气温度,降水量与相对湿度等水分因素对树干径向生长的促进作用在生长季中后期更为明显。研究结果有助于深入理解亚热带季风气候区树干径向变化及其对环境变化的响应,为气候变化背景下亚热带地区的植树造林设计和森林可持续管理提供依据。     

内蒙古草原沙地白扦年轮生长指数的变异内蒙古草原沙地白扦年轮生长指数的变异

运用响应函数、相关函数、单年分析等树木年轮气候学的方法 ,研究了锡林河流域草原沙地上白扦年轮生长指数的变异。结果表明 :白扦的生长对环境的变化相当敏感 ,当年 9月至上年 8月的月平均温度和月降雨量解释年轮宽度方差量的约 70 % ;白扦当年的生长量与上年 9月、当年 2月、5月的降雨量之间具明显的正相关性 ,而与当年 5月的大气温度具显著负相关关系。由于沙地具有渗透性较强和防止土壤深层水分蒸发的特点 ,特别是上年 8～10月的降雨可部分保存于沙地内 ,便于植物下年利用。由此认为 ,在沿锡林河流域中部的沙带上 ,建立以现有白扦为分布中心的人工白扦林将是完全可行的     

内蒙古草原沙地白扦年轮生长指数的变异

The variation in ring growth indices of Picea meyeri was assessed by dendrochronological techniques including response functions, correlation functions and single-year analysis on sandy dunes in the Xilin River basin steppe. The results show that growth of Picea meyeri was sensitive to climate change. Furthermore, it was determined that mean monthly temperature and total monthly precipitation from September of the current year to August of the preceding year can account for about 70% of the variance in the tree-ring width. The rainfalls in February and May of the current year together with that of the previous September were significantly correlated with the current year’s growth pattern. Additionally ,radial growth was negatively correlated with mean monthly temperature in current May. In this region the sandy substrate is characterized by high water infiltration and low soil moisture evaporation rates. As a result, relatively high precipitation from prior August to prior October can be reserved in the sandy soil and the Picea meyeri trees show strong adaptation to the sandy substrate in these se- mi-arid grasslands. Therefore, the establishment of Picea meyeri forest plantations in the sandy belt along the middle reaches of Xilin River are deemed feasible.     

基于植被/温度特征的黄土高原地表水分季节变化

地表水分是监测土地退化的一个重要指标,是气候、水文、生态、农业等领域的主要参数。选择陕北黄土高原地区作为研究区域,首先采用基于植被覆盖特征的植被状态指数（Vegetation Condition Index,简称VCI）和基于地表温度特征（Land Surface Temperature,简称Ts）的温度状态指数（Temperature Condition Index,简称TCI）分别评价了区域地表水分状况的季节变化。在此基础上分析了植被指数与地表温度特征线性关系的季节变化规律,计算了基于两者经验关系的地表干燥度指数（Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI）。该指数对Ts／NDVI特征空间的生态特征的解释,对土壤和作物的水分含量具有综合的指示意义。文中利用该指数综合评价了研究区域地表水分状况的时空分布差异,进一步对VCI、TCI与TVDI相关关系的季节变化进行比较分析,并结合气候因子进行了相关验证,从而对不同指数的应用范围做出判定。研究结果表明,单独采用TCI或VCI表征地表水分会受到明显的季节影响,而TVDI能在不同季节综合体现植被覆盖和地表温度特征对地表水分的影响,从而能较好的反映区域地表水分状况的时空变化特征。各区域的TVDI值季节分布上皆为4—7月份高于10-翌年1月份,但各区TVDI值的季节变化则存在显著不同,而各流域内部TVDI值的空间变异性也存在季节差异,其中在10月份较为显著。     

Seed dispersal and germination behavior of three threatened endemic labiates of Cyprus

The present study examined seed dispersal and germination in three of the most threatened endemic labiates of Cyprus: Origanum cordifolium , Phlomis brevibracteata and Phlomis cypria ssp. occidentalis . Some common traits in these taxa can be correlated with their overall survival strategy. Seeds mature in mid to late summer, but most seeds remain on the mother plants until the beginning of the rainy season. The opening of the calyces containing the seeds seems to be caused by absorption of moisture. Water is also the most important dispersal factor because the seeds are dispersed by rain. Seed germination occurs at relatively low temperatures that prevail in the field at the beginning of the rainy season. This behavior provides the plants with ecological advantages because their seeds are exposed on the soil at the most appropriate period (mid to late autumn) for germination and seedling survival. The present study contributes substantially to in situ and ex situ conservation of these threatened plants.     

Trigonella arcuata-associated rhizobia��an Ensifer (Sinorhizobium) meliloti population adapted to a desert environment

Long-term monitoring of soil properties reveals site-specific ecosystem shifts in soil processes due to land use and climate changes. This paper aims to study the effects of physical landscape changes associated with grazing on soil thermal and moisture regime at the plot scale in a semiarid Leymus chinensis steppe of Inner Mongolia, China. The investigated sites were subjected to three grazing intensities: ungrazed since 1979 (UG79), moderately grazed only in winter time (WG), and heavily grazed (HG). At each plot, we recorded the soil moisture and temperature over a 6-year period that spanned between June 2004 and September 2009 and experienced a large range in precipitation (162 to 362 mm). Based on these monitoring data, we divided a year into four hydric periods: (1) growing period (late April to August); (2) transitional period from summer to winter (September?COctober); (3) winter time (November?Cfirst March); and (4) transitional period from winter to summer (March?CApril). In general, soil moisture in grazed sites was lower than in the ungrazed site, particularly for the 30?C50 cm soil layer. Seasonal fluctuation of the soil moisture, due to variable precipitation and atmospheric demands, was most significant in the topsoil (0?C10 cm) and was less pronounced in deeper soil. Regardless of hydric seasons, soil moisture was significantly influenced by grazing intensity, whereas soil temperature was slightly influenced. With increasing grazing intensity, soil water storage decreased remarkably. Consequently, grazing reduced plant available water and therefore grassland productivity, which are linked to a great extent with the trampling-induced soil structure change and soil moisture regime.     

Vegetative survival of some wall and soil blue-green algae under stress conditions

Lyngbya major (a wall alga), survived throughout year, maximally to >80 % at atmospheric temperature (AT) of 17-36 degrees C and relative humidity (RH) 60-100 % in rainy and spring seasons, but the survival was 43-64 % in winter when AT decreased to 5 degrees C and RH was 65-98 %, and 15-23 % in summer when AT reached 48 degrees C and RH was 23-60 %. All soil algae (Lyngbya birgei, Aphanothece pallida, Gloeocapsa atrata, Oscillatoria subbrevis, O. animalis) survived >90 % in rainy season when soil moisture content (SMC) was 89-100 %. Lowering of SMC to a minimum of 55 % in spring and 39 % in winter led L. birgei, O. subbrevis and O. animalis to survive from 75, 66, and 65 %, respectively, in spring and 12, 14, and 20 % in winter, and A. pallida and G. atrata not at all in both seasons. All soil algae did not survive in summer when SMC was 12-30 %. Myxosarcina burmensis survived only in rainy and spring seasons when pond water temperature (PWT) was 19-25 degrees C and 18-26 degrees C, respectively, and not in winter and summer when PWT was 2-14 degrees C and 25-36 degrees C, respectively. L. major and A. pallida survived almost equally well under both submerged and air-exposed conditions for 15 d but less if submerged for more time than air-exposed on moist soil surface, while L. birgei, G. atrata, O. subbrevis, and O. animalis survived submergence in liquid medium better and longer than air-exposure on moist soil surface. Pond alga M. burmensis survived submergence better than air-exposure, true to its aquatic habitat. All algae survived less and died without forming any resistant cells when exposed to physical and physiological water stress (imposed by growing them on highly agarized media or in salinized liquid media), light stress (at 0, 2 and 10 mumol m(-2) s(-1) light intensity) or following UV shock (0.96-3.84 kJ/m(2)). A. pallida and G. atrata cells did not divide on 8 % agarized solid media, in >/=0.3 mol/L salinized liquid media, and in darkness. The presence of sheath over L. major and L. birgei filament cells and mucilage cover over A. pallida and G. atrata cells protect them against physical desiccation to some extent but not against UV shock.     

桉树人工林冠层气象因子对雨季土壤水分的影响

对雷州桉树人工林集水区土壤水分及林冠层气象因子一年内(1999／10／01—2000／09／30)雨季的定位观测结果进行了典型相关分析,得出如下结果：(1)在雨季,土壤含水量(SMC)随着土壤深度变化而变化,在0-4m范围内层间含水量差异显著;雨季各层SMC主要受降雨量的影响：(2)受充沛降雨量的强烈影响,雨季各层SMC随着时间推移而逐渐升高;雨季各层含水量变异系数较干季同层次的变异系数大;(3)雨季地下50cm深(SM50)处SMC变化曲线波动较大,与太阳辐射(N、降雨量(P)、风速(W)、水汽压差(VPD)、最高温度(Tmax)相关性极显著(α=0．001);(4)较深层次(即150cm,250cm,350cm)土壤含水量变化的影响因素具有某种程度的相似性：但与较浅层(50cm)SMC的主要影响因素和变化趋势均不同;(5)在雨季,三个典型相关系数均达到显著性水平(α=0．01)。三组典型相关及重叠数值以第一典型相关值较大,第二、第三的重叠量较小,故林冠层气象因子主要由第一典型因素影响土壤含水量。林冠层气象因子通过3个典型变量可说明SMC总变异量的30．9％。     

苏北不同林龄杨树林土壤活性碳的季节变化

土壤活性有机碳是全球碳循环中的最为活跃的重要组成部分。为阐明苏北沿海杨树人工林土壤活性有机碳季节变化特征及其主要影响因子,选择不同林龄(4、8、12、15、20a)的杨树人工林,研究了0～10、10～25和25～40cm土层水溶性有机碳、微生物生物量碳及土壤温度、湿度等生态因子的季节动态变化。结果表明:不同林龄的杨树林土壤水溶性有机碳和土壤微生物生物量碳总体上表现为春夏季节大于秋冬季节,且均以0～10cm土层变化差异最显著;土壤水溶性有机碳最大值出现在春季,最小值在秋季;土壤微生物生物量碳最大值在夏季,最小值在秋季或冬季。相关关系分析表明,土壤水溶性有机碳含量和微生物生物量碳之间具有显著的相关关系,2种活性碳与土壤温湿度的相关关系不显著。研究表明,土壤活性碳的季节变化不仅受到温湿度季节变化的影响,还受到土壤理化性质、地被特征及其季节变化等因素的综合影响。