马尾松与芒萁鲜叶及凋落物水溶性有机物的溶解特征和光谱学特征

为探讨福建省三明市马尾松人工林淋溶液中水溶性有机物(DOM)的溶解特征和光谱学特征,以马尾松(Pinus massoniana)和芒萁(Dicranopteris dichotoma)鲜叶、未分解层(L层)和半分解层(F层)凋落物为研究对象进行室内淋溶,对淋溶液中的水溶性有机碳(DOC)、水溶性有机氮(DON)与水溶性有机磷(DOP)含量和紫外光谱(SUVA)、荧光光谱指标和红外光谱(FTIR)等特征进行研究。结果表明,在24 h内,随着淋溶时间的延长,DOM含量呈现有波动的上升趋势;芒萁除鲜叶的DOC含量显著高于马尾松外(P0.01),其余DOM含量均小于马尾松。两植物F层DOM的SUVA值和腐殖化指标(HIX)都显著高于鲜叶和L层(P0.05),表明F层的芳香性化合物含量和腐殖化程度越来越高。DOM的同步荧光峰值显示淋溶液中含有类蛋白和类富里酸荧光团。两植物的红外光谱显示有5个相似的吸收谱带,强度最大的吸收来自于H键键合的-OH的伸缩振动,同一植物3种样品之间红外吸收的差异证明从鲜叶-L层-F层凋落物的共轭体系逐渐增大,结构更复杂。因此,随分解进程两植被DOM的化学结构越来越复杂;马尾松较芒萁含有更多的DON和DOP,这一方面为微生物提供了更多的养分,另一方面又增加了底物分解的难度。     

南方红壤侵蚀区芒萁叶片对微地形的响应

植物功能性状可以反映植物应对环境变化的响应策略。该文以芒萁为研究对象,主要采用单因素方差分析和冗余分析,比较了3种微地形(沟脊、沟壁、沟底)中环境因子和芒萁叶片功能性状的差异,分析了芒萁对浅沟微地形的响应及其适应策略。结果表明:(1)芒萁叶片功能性状的总体变异程度在0.05～0.47之间,叶厚和叶面积均表现为沟底>沟壁>沟脊(P<0.05),沟壁的叶氮含量显著高于沟脊和沟底,沟脊的叶磷含量显著低于沟壁和沟底,比叶面积和叶碳含量在3种微地形间均无显著差异。(2)沟脊的芒萁通过减小叶面积来降低水分散失进行自我保护,沟壁的芒萁通过增加叶氮含量来提高叶片光合速率而促进生长,沟底的芒萁通过增大叶面积来提高光捕获能力而促进生长。综上结果认为,土壤养分和温湿条件的差异,促使芒萁通过调节营养物质含量和改变叶片形态以更好地适应环境。     

芒萁对几种杂草和农作物的生化他感作用

本文研究了芒萁植株地上部分和地下部分水提液对几种杂草和农作物的生化他感作用。证明：(1)芒萁水提液对供试杂草及白菜、萝卜的种子萌发有显著或极显著抑制作用,对全部供试幼苗的根生长和多数供试幼苗的苗高有显著抑制作用;(2)地上部分的生化他感作用强于地下部分;(3)芒萁对供试植物幼苗根生长的抑制作用强于对茎、叶的作用。     

香港草地、芒萁、灌木群落的C素动态

通过对香港草地、芒萁、灌木群落植物生物量和净生产量的研究,探讨这些植物群落的C素动态。结果表明草地、芒萁、灌木群落植物的C贮量分别为377,871和1448g/m     

南方稀土采矿恢复地土壤稀土元素含量及植物吸收特征

通过野外取样调查和室内ICP-MS测定,研究了福建省长汀县稀土矿治理地土壤和主要植物中稀土元素的含量、分布以及转移特征.结果表明:稀土矿治理地的土壤养分含量较低;土壤中稀土元素的含量为507.40～841.37 mg· kg-1,高于对照地土壤的含量.稀土矿治理地土壤中稀土元素主要为交换态,其含量占总量的61％～98％.稀土矿治理地土壤中稀土元素从原来偏单一的交换态转变为多种形态共存,其中有机态含量显著升高.植物根、茎、叶中稀土元素含量分别为40.27～986.01、5.14 ～ 206.58、6.81 ～ 2364.51mg·kg-1.稀土元素在植物各器官中含量水平除芒萁为叶＞根＞茎,其他植物均表现为根＞叶＞茎.根据不同植物吸收和积累稀土元素的差异,可将矿区治理地植物分为富集型和根部囤积型植物.芒萁属于富集型植物,桉树、高羊茅、宽叶雀稗、木荷和油茶属于根部囤积型植物.     

红壤侵蚀区芒萁对土壤可溶性有机质光谱特征的影响

可溶性有机质(DOM)是森林生态系统能量循环的主要载体,在碳循环过程中发挥着重要的作用。为了深入了解植被恢复后土壤DOM的变化和结构特征,在典型红壤侵蚀区福建省龙岩市长汀县河田镇选取不同恢复年限的马尾松(Pinus massoniana)林为研究对象,利用光学技术对比分析了不同恢复年限(0年,13年,31年)马尾松林保留芒萁(Dicranopteris dichotoma)覆盖地、去除芒萁覆盖地和林下裸地土壤DOM光谱特征。结果表明:未治理地(Y0)、恢复13年(Y13)和恢复31年(Y31)马尾松林芒萁覆盖地土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别是林下裸地的7.61倍、4.83倍和5.47倍,去除芒萁一年后,土壤DOC的含量显著下降,但仍分别是林下裸地的1.84倍、4.12倍和4.73倍;芒萁覆盖地土壤DOM的芳香化指数(AI)和腐殖化指数(HIX)均显著高于林下裸地,而波长在250 nm和365 nm处的紫外可见光光度值之比(E2:E3)的趋势与之相反,去除芒萁一年后,AI和HIX降低显著,表明芒萁覆盖地土壤DOM腐殖化和芳香化程度更高,分子量更大;林下裸地DOM红外光谱中特征峰明显不如林下芒萁覆盖地丰富,其含有更多的羟基、羧酸类,以及碳水化合物中的烷氧基等结构简单、易迁移的物质,去除芒萁一年后,DOM红外光谱特征峰无明显变化,表明芒萁是土壤DOM数量和结构的主要影响因素,而这种影响是一个长期缓慢的过程。从DOM光谱分析结果可知,芒萁覆盖下土壤DOM的分子量更大,结构更复杂,易于被土壤胶粒吸附,维持其化学稳定,利于土壤有机碳积累。由此可见,芒萁在土壤有机碳积累过程中具有积极的作用。     

芒萁植株浸出液对几种植物生长的影响

 芒萁在天然植物群落中具有较强的竞争能力和对其它植物的排斥作用。在研究中必须注意其化学分泌物对其它植物的抑制作用,以利荒山灌木草丛的经济利用。作者选取马尾松、猪屎豆、天兰苜蓿、紫苜蓿、葛藤、红车轴草、白车轴草及禾本科的牛尾草、块茎虉草进行栽培试验证明,芒萁植株的浸出液对马尾松以外的其它试验植物均有抑制作用。     

稀土元素在赣南非稀土矿区和不同稀土矿区土壤-铁芒萁(Dicranopteris linearis)系统中的分布、累积和迁移

ICP-M法测定了江西赣南地区非稀土矿区和4处不同稀土矿区内,土壤-铁芒萁系统中15个稀土元素的含量,并对稀土元素在土壤剖面层及铁芒萁植物体内的分布、迁移特征进行了研究.结果表明,稀土元素总量在土壤剖面层的底土层含量最高,但表土层铈相对富集.稀土元素在铁芒萁植物体内的分布规律是叶、根＞茎＞叶柄.铁芒萁根中稀土元素的丰度与其母土表土层,尤其是母土表土层可溶态稀土元素的分布模式基本相似.稀土元素在铁芒萁体内的迁移过程中,发生了明显的分馏作用,茎、叶柄、叶中的重稀土相对贫乏.     

稀土元素在赣南非在稀土矿区和不同稀土矿区土壤—铁芒萁（Dicranopteris luinearis）系统中的分布、累积和迁移

ICP－MS法测定了江西赣南地区非稀土矿区和4处不同稀土矿区内,土壤－铁芒萁系统中15个稀土元素的含量,并对稀土元素在土壤剖面层及铁芒萁植物体内的分布、迁移特征进行了研究。结果表明,稀土元素总量在土壤剖面层的底土层含量最高,但表土层铈相对富集。稀土在铁芒萁植物体内的分布规律是叶、根＞茎＞叶柄。铁芒萁根中稀土元素的丰度与其母土表土层,尤其是母土表土层可溶态稀土元素的分布模式基本相似,稀土元素在铁芒萁体内的迁移过程中,发生了明显的分馏作用,茎、叶柄、叶中的重稀土相对贫乏。     

香港山坡地草本、灌木群落的植物能量生产

利用收获法和植物热值分析,在研究香港桃金娘灌木群落、芒萁群落和鸭嘴草+野古草+金茅草地植物的生物量和净生产量的基础上,探讨群落各组分的干重热值以及植物能量现存量、净固定量和现存净增量.结果表明,芒萁具有较高的热值,而禾草植物的干重热值较低.草地、芒萁、灌木群落植物的能量现存量分别为18683、38436和65632kJ·m^-2;能量净固定量为13286、20354和18784kJ·m^-2·a^-1;能量现存净增量为3437、9626和6695kJ·m^-2·a^-1.与地带性植被南亚热带常绿阔叶林相比,草地、芒萁、灌木群落的能量现存量、能量净固定量和能量现存净增量都较低.刈割实验也表明,随着人类干扰活动强度加大,植物能量净固定量明显下降.     

芒萁生物量分布特征

以花岗岩和紫色砂页岩典型丘陵区的芒萁(Dicranopteris dichotoma)为研究对象,从生物学角度分析了其生物量分布的基本特征.结果表明:各样方间总生物量变化不大,生境条件是影响芒萁地下与地上生物量分配的重要因素,自坡上到坡下,地上生物量升高,地下生物量降低;芒萁叶生物量模型,以展幅的乘积(D1·D2)和株高(日1)为自变量建立的多元线性方程的相关性最好;芒萁根系集中分布在0～4 cm的土层内,其中1 cm附近最为集中,但砂土堆积导致其分布加深并成层分布;芒萁活根状茎长度与土壤深度呈负相关,与根系生物量呈线性正相关;芒萁是南方山区既经济又有效的水土保持植物,应大力加强保护和应用.     

芒萁对几种杂草和农作物的生化他感作用

本文研究了芒萁植株地上部分和地下部分水提液对几种杂草和农作物的生化他感作用。证明：（１） 芒萁水提液对供试杂草及白菜、萝卜的种子萌发有显著或极显著抑制作用,对全部供试幼苗的根生长和多数供试幼苗的苗高有显著抑制作用;（２） 地上部分的生化他感作用强于地下部分;（３） 芒萁对供试植物幼苗根生长的抑制作用强于对茎、叶的作用     

中国里白科植物小志

在对中国产里白科(Gleicheniaceae)植物分类修订过程中,描述了芒萁属( Dicranopteris )一新变型,即参差大芒萁( Dicranopteris ampla f. irregularis );承认中国里白属( Diplopterygium )植物9种,将红毛里白( Diplopterygium rufopilosum )处理为厚毛里白( D.rufum )的异名,将正里白( Diplopterygium criticum )、海南里白( D.simulans )、灰里白( Hicriopteris reflexa )、假里白( D.glaucoides )、峨眉里白( H.omeiensis )和云南里白( Diplopterygium yunnanense )处理为大里白( D.giganteum )的异名.此外还附有国产里白属植物的分种检索表.     

南方红壤丘陵区微地形对芒萁生长特征及其土壤肥力的影响

该研究以福建省长汀县来油坑野外实验区为研究区,分析了微地形如何影响芒萁生长特征和土壤养分。结果表明:(1)芒萁斑块中的微地形面积比例顺序为脊部上坡中坡下坡沟谷,其中脊部面积比例为9.38%,上坡、中坡和下坡分别为18.55%、19.63%和22.71%,沟谷为28.43%。(2)所有芒萁生长特征包括高度、密度、地上生物量、地下生物量和总生物量与部分土壤肥力因子包括有机质、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效钾(AK)和pH值在三种微地形(脊部、沟坡和沟谷)分别存在显著差异,并按自沟谷经沟坡到脊部的顺序分别趋于下降,而pH值反之。所有芒萁生长特征与部分土壤肥力因子(有机质、全氮、碱解氮、速效钾和pH值)分别呈显著正相关,基本上与部分土壤肥力因子(全磷、速效磷、全钾和2μm黏粒质量分数)分别无显著相关。(3)沟谷的地表温度和地下5 cm温度比脊部分别低3.51℃和1.65℃,而沟谷的地下5 cm湿度比脊部高约40%。(4)微地形对芒萁生长特征和土壤养分具有重要影响。在南方红壤丘陵区,应创建微地形尤其是沟谷以诱发芒萁群落演替,进而加速生态恢复进程。     

红壤侵蚀区芒萁对土壤微生物群落结构的影响

土壤微生物是反映土壤质量状况的重要指标,研究侵蚀地植被恢复后土壤微生物群落结构的变化对深入认识土壤质量的演变具有重要意义。对比分析了未治理地(Y0)、治理13年(Y13)和31年(Y31)的马尾松林(Pinus massoniana)林下芒萁(Dicranopteris dichotoma)覆盖地(NRd)、去除芒萁覆盖地(Rd)与林下裸地(CK)土壤微生物生物量和群落结构差异,结果表明:林下裸地土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和总微生物磷脂脂肪酸量(总PLFAs)的含量均显著低于芒萁覆盖地,且去除芒萁4个月后,MBC和总PLFAs均有降低趋势,表明芒萁覆盖对土壤微生物生物量具有重要影响;林下芒萁覆盖地土壤革兰氏阳性菌(GP)、革兰氏阴性菌(GN)、丛植菌根真菌(VAM)、真菌(Fungi)、放线菌(ACT)的PLFAs含量显著高于林下裸地(Y13例外),去除芒萁4个月后,各值均有有接近林下裸地的趋势;芒萁覆盖地真菌/细菌的比值(F/B)均显著高于林下裸地(P0.05),芒萁覆盖地革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌的比值(GP/GN)、饱和直链脂肪酸/单不饱和脂肪酸的比值(sat/mono)和(cy17:0+cy19:0ω8c)/(16:1ω7c+18:1ω7c)(cy/pre)显著小于林下裸地(P0.05),去除芒萁4个月后,芒萁覆盖地土壤cy/pre显著升高(P0.05)(Y13例外),意味着芒萁覆盖地土壤生态系统更稳定,土壤的养分可利用性更高,微生物生物量和群落结构更丰富,活性更强;皮尔逊相关分析和冗余分析发现,土壤理化性质与土壤微生物生物量和群落结构关系密切,土壤C/N、p H和氮素水平是调控芒萁覆盖下土壤微生物生物量和群落结构的主要生态因子。     

感耦等离子体发射光谱法研究土壤-铁芒萁系统中稀土元素的分布、累积和迁移特征

用感耦等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定了江西赣南地区非稀土矿区和处不同稀土矿区内,土壤-铁芒萁系统中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gy、Db、Yb和Y的含量,并对其在土壤剖面层及铁芒萁植物体内的分布、迁移特征进行了研究.结果表明,土壤剖面层的底土层含量最高,但表土层铈相对富集.稀土元素总量(∑REE)在铁芒萁植物体内的分布规律是叶＞根＞茎＞叶柄,单一稀土元素的分布规律各异,La、Ce、Pr、Nd的分布规律表现为:叶＞根＞茎＞叶柄;Sm和Gd在不同采样点表现为叶＞根＞茎＞叶柄或根＞叶＞茎＞叶柄;Dy、Yb和Y均有3种不同的分布模式:叶＞根＞茎＞叶柄、根＞叶＞茎＞叶柄及根＞茎＞叶＞叶柄.稀土元素在铁芒萁体内的迁移过程中,发生了明显的分馏作用,茎、叶柄、叶中的重稀土相对贫乏.     

蕨类植物碳氮磷化学计量特征及其与土壤养分的关系

为探讨蕨类植物碳氮磷化学计量特征与土壤养分的关系,对福建省亚热带森林林下芒萁和乌毛蕨地上部分和地下部分的碳、氮、磷(C、N、P)含量和0~10 cm和10~20 cm两个土层的养分含量进行了测定。结果表明,无论是芒萁还是乌毛蕨,地上部分的N、P含量均高于地下部分,而C含量则无显著差异,导致地上部分的C∶N和C∶P均低于地下部分。与乌毛蕨相比,芒萁地上部分的N、P含量更低,地上和地下部分的C含量、C∶N和C∶P以及N、P含量的变异系数和表型可塑性指数则更高,表明芒萁采取了较高的养分利用效率和"表现最大化"的策略,而乌毛蕨则选择了较低的养分利用效率和"表现维持"的方式。两种蕨类植物地上和地下部分的N含量与土壤N含量(0~20 cm)均无显著相关。芒萁两个部位的P含量则均与土壤P含量(0~10 cm和10~20 cm)呈显著正相关,乌毛蕨P含量总体上与土壤P含量的相关性不显著(除地下部分的P含量与10~20 cm土层的P含量呈弱的正相关外)。这表明芒萁具有作为亚热带森林土壤P库指示植物的潜力。     

亚热带森林演替阶段下不同光环境对芒萁光合生理的影响

光环境的变化是群落演替进程中植物进入和退出群落的重要因素。为研究亚热带森林次生演替不同阶段的光照对芒萁光合生理的影响,对灌草丛、马尾松林和常绿阔叶林这3种群落内盆栽芒萁的光响应过程和叶绿素荧光诱导动力学参数进行了研究。结果表明：芒萁在光强为400μmol m^-2 s^-1左右且日变化幅度较小的马尾松林下净光合速率(P_n)最高,在光强50μmol m^-2 s^-1左右的常绿阔叶林下次之,在400—1800μmol m^-2 s^-1左右波动的灌草丛内最低。这是因为灌草丛内芒萁J点相对可变荧光(V_j)、K点标准化后的相对可变荧光(W_k)显著升高,以吸收光能为基础的光系统Ⅱ性能指数(PSⅡ)(PI_ABS)显著降低,而热耗散参数(φ_Do)基本不变,即强光破坏了芒萁光合机构PSⅡ的供体侧和受体侧,使其产生了光抑制。常绿阔叶林内芒萁叶绿素荧光诱导动力学参数与马尾松林下...     

感耦等离子体发射光谱法研究土壤—铁芒萁系统中稀土元素的分布、累积和迁移特征

用感耦等离子体发射光谱法（ICP－AES）测定了东西赣南地区非稀土矿区和4处不同稀土矿区内,土壤－铁芒萁系统中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Yb和Y的含量,并对其在土壤剖面层及铁芒萁植物体内的分布、迁移特征进行了研究,结果表明,土训层的底土层含量最高,但表土层铈相对富集、稀土元素总量（∑REE）在铁芒萁植物体内的分布规律是叶＞根＞茎＞叶柄,单一稀土的分布规律各异,La、Ce、Pr、Nd的分布规律表现为：叶＞根＞茎＞叶柄;Sm和Gd在不同采样点表现为叶＞根＞茎＞叶柄或根＞叶＞茎＞叶柄;Dy、Yb和Y均有3种不同的分布模式：叶＞根＞茎＞叶柄、根＞叶＞茎＞叶柄及根＞茎＞叶＞叶柄,稀土元素在铁芒萁体内的迁移过程中,发生了明显的分馏作用,茎、叶柄、叶中的重稀土相对贫乏。     

南方红壤侵蚀区不同植被恢复年限下芒萁叶功能性状对土壤因子的响应

目前关于我国南方红壤侵蚀区生态恢复植被—芒萁(Dicranopteris dichotoma)功能性状(Functional Traits)的研究鲜有报道。以该区域不同植被恢复年限下(包含0年未恢复地、6年、12年、18年、36年以及80年的次生林地)芒萁叶功能性状为研究对象,结合不同植被恢复年限下土壤因子的变化,采用样方调查分析法,探讨随植被恢复年限的增长芒萁叶功能性状的变化规律及其相互关系,以及芒萁叶功能性状对土壤因子的响应。结果表明,芒萁叶功能性状各指标随着植被恢复年限的增加变化差异明显(P<0.05),并随植被恢复年限的增长表现出胁迫型、扩展型、竞争型不同功能性状组合;芒萁叶功能性状间的相关性也表现出显著的特征(P<0.01);主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)表明叶全氮含量、比叶面积和叶全磷含量主成分贡献排名高,可作为芒萁叶功能性状评价的主要指标。通过冗余分析(Redundancy Analysis, RDA)发现,土壤全碳含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量对芒萁叶功能性状各项指标影响显著(P<0.01)。芒萁伴随...