水肥耦合对油松生态林林木生长的影响

为减少油松定植后的死亡率,在控制成本的基础上促进油松良好生长,该研究采用裂区实验设计方法,选取三个灌溉水平与三个园林废弃物有机肥施用量进行比较试验,通过测定油松树高、胸径、叶绿素及叶片养分含量指标探究灌溉和施用有机肥对油松林木生长的影响。结果表明:灌溉可以显著提高油松在胸径、树高、生理等方面的生长指标,树高和胸径在中水灌溉(A2)下的促进效果甚至高于高水灌溉(A3);试验处理1 a后,施肥对油松的生长影响显著,但三个施肥水平间的差异不显著;灌溉与施用有机肥之间不存在显著交互作用。综上可知,施肥和灌溉对油松的生长会产生显著的促进作用,从施肥和灌溉的效果并综合资源利用效率的角度考虑,少量施用有机肥,并以80 L·(10天·株·次)-1的灌水量在生长季(4月—9月)进行滴灌是较为经济、有效的油松生态林管护措施。     

陕西黄土高原油松生长状况及其影响因子分析

选择黄土高原榆林、延安、铜川、渭南、咸阳、宝鸡等地(市)269块标准地332株油松解析木数据,运用方差分析、多重比较、通径分析等方法,以分析陕西黄土高原地区油松的生长状况及其主要影响因子.结果显示:(1)陕西黄土高原油松20年时树高、胸径、材积平均值分别为(6.51±0.18) m、(7.56±0.28) cm、(0.020 4±0.001 8) m3;该地区油松树高、胸径分别在20年和45年后进入稳定生长时期,而材积在100年时仍处于旺盛生长阶段.(2)海拔、坡位、坡向及林分密度直接或间接地对油松生长产生显著影响,不同立地因子、林分密度条件下,油松生长状况差异显著.其中,海拔1 000～1 200 m的立地条件下油松生长表现良好且优于其他海拔区域,阴坡的油松生长状况优于其他坡位,密度以3 300～6 600株·hm-2之间最适宜油松生长.研究表明,黄土高原地区营造油松林应选择海拔1 000～1 200 m、阴坡下部、密度一般控制在3 300～6 600株·hm-2之间,并且在造林过程中以东南部密度大,西北部密度小;阴坡、半阴坡密度大,半阳坡、阳坡密度小;坡中下部密度大、坡中上部密度小为原则.     

云南哀牢山6种常绿阔叶树木质部解剖特征的轴向和径向变化

West、Brown和Enquist提出的树木水分传导的分形网络模型(简称WBE模型)认为,树木连续分枝之间的导管或管胞直径按照一定的比率均匀变细,其总的水力阻力与水分传导的路径长度无关,从而使不同部位叶片获得基本相当的水分供应。该模型对树木高生长的水力限制假说提出了置疑。为了验证WBE模型中树木导管或管胞均匀变细的假说,该文研究了云南哀牢山中湿性常绿阔叶林中6种常绿阔叶树, 腾冲栲(Castanopsis wattii)、景东石砾(Lithocarpus chintungensis)、木果石砾(L. xylocarpus)、长尾青冈(Cyclobalanopsis stewardiana)、滇木荷(Schima noronhae)和舟柄茶(Hartia sinensis)木质部解剖特征随树高和年龄的变化。对这6个树种共14株样木进行了不同高度树干圆盘和边材生长轮取样,样木的高度为15~25 m,按照常规木材解剖的处理和分析方法,在显微镜下测定木材切片的导管直径和密度等特征。结果表明:在14株样木中,有4株树木导管直径随树木高度增加呈线性减小, 1株没有明显变化,其它9株树木导管直径在树冠以下的树干部分变化幅度较小或没有明显变化,而从树冠基部往上直到树木顶端导管直径显著减小。同一植株随着高度的增加,导管密度增加并且在树冠内增加更显著。有三分之一的树木导管占边材面积的比例随树高增加没有明显变化,其余树木导管占边材面积比在树冠以上有所减小。多数树木理论比导率在树冠以下没有明显变化而在树冠基部往上显著降低。在从髓芯开始往外的20~40个年轮范围内导管直径增加显著,但大部分植株导管直径在40个年轮后趋于稳定。不同高度圆盘导管直径随形成层发育时间的变化呈相似的趋势,并且相同发育年龄的导管直径没有明显差异。该文的研究结果说明,导管直径的轴向和径向变化一定程度上补偿了水分运输阻力随树木个体增大而增加的缺陷,但是6种常绿阔叶树树干的导管基本不按一定比率均匀变细,不支持WBE模型。     

光状况对油松苗生长和光合特性的影响

人们用藻类和农作物为材料对光与植物生长和光合作用的关系进行了大量的研究。 但是对木本植物,特别是对乔木的研究很少。油松(Piuns Tabulaeformis Carr.)是我国北方的主要造林树种之一,对它的光合生理生态学特性的研究鲜有报道。为了解它的光合性状和生长与光的关系,并为育苗和抚育等林业生产措施提供理论基础。本文就不同光质光量条件下生长的油松苗的光合性状和生长特性进行了研究。     

水分和盐分胁迫对番茄植株生长和木质部水力特性的影响

木质部是植株体内水分传输的主要通路,其水力特性的变化会影响植株的水分关系和果实的水分积累。目前关于番茄植株木质部解剖结构和水力特性对水分和盐分胁迫的响应及其与植株生长和果实含水量之间的关系尚不明确。本研究通过日光温室番茄盆栽试验,设置3个处理:对照,土壤含水量(θ)为75%～95%田间持水量(FC),初始电导率(EC)为0.398 dS·m^-1;水分胁迫,开花前θ为75%～95% FC,开花后至成熟期θ为45%～65% FC,EC为0.398 dS·m^-1;盐分胁迫,θ为75%～95% FC,EC为1.680 dS·m^-1,研究了樱桃型番茄(红宝石)和中果型番茄(北番501)植株在水分和盐分胁迫下的植株生长、果实含水量以及木质部水力特性的变化。结果表明: 与对照相比,水分和盐分胁迫下茎秆横截面积和木质部导管直径分别减小了22.0%～40.7%和10.0%～18.3%,茎秆比导水率和桁架柄比导水率分别降低了8.8%～41.1%和12.9%～28.4%,抑制了植株生长,减少了地上部鲜重、果实大小、果实鲜重和含水量,且与樱桃型番茄相比,中果型番茄的降幅更大。此外,果实含水量分别与茎秆和桁架柄比导水率呈显著正相关。综上,番茄植株在水分和盐分胁迫下木质部水力特性指标减小,生长被抑制,果实鲜重显著降低,最终导致产量降低。其中,中果型番茄相较于樱桃型番茄对水分和盐分胁迫更敏感。     

不同海拔高度对马尾松茎木质部结构的影响

不同海拔高度对马尾松茎木质部结构的影响张大鹏（福建农业大学,福州３５０００２）ＸｙｌｅｍＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰｉｎｕｓｍａｓｓｏｎｉｏｎｓＳｔｅｍａｔＤｉｆｆｅｒｅｎｔＡｌｔｉｔｕｄｅｓ．￥ＺｈａｎｇＤａｐｅｎｇ（ＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ...     

不同纬度对鹅掌楸次生木质部结构的影响

对生长在北纬23至32度的鹅掌楸〖WTBX〗（Liriodendron chinense〖WTBZ〗 Sarg.）的次生木质部进行了比较解剖学研究。观察的特征有：导管分子的长度、直径、壁厚、梯状穿孔板横闩的数目;导管密度、纤维长度、直径、壁厚;射线的高度、宽度,单列射线的比例,射线的密度等。结果表明,随着纬度的增加,导管分子变短变细,壁变薄,梯状穿孔板的横闩数目减少;纤维也变短变细,壁变薄;木射线变矮变窄,单列射线的比例和射线密度增加。     

不同纬度对鹅掌楸次生木质部结构的影响

对生长在北纬23至32度的鹅掌楸（Liriodendron chinense Sarg.）的次生木质部进行了比较解剖学研究。观察的特征有：导管分子的长度、直径、壁厚、梯状穿孔板横闩的数目;导管密度、纤维长度、直径、壁厚;射线的高度、宽度,单列射线的比例,射线的密度等。结果表明,随着纬度的增加,管分子变短变细,壁变薄,梯状穿孔板的横闩数目减少;纤维也变短变线,壁变薄;木射线变敌变窄,单列射线的比例和射线密度增加。     

沈阳福陵油松年轮对全球性气温波动的响应

研究了沈阳福陵油松年轮宽度变化与沈阳地区以气温为主的气候因子和1880年以来的全球气温、全球陆地和海洋温度以及北半球气温等温度变化的关系.结果表明:沈阳油松年轮宽度与全球气温变化、全球陆地和海洋温度变化和北半球气温变化有一定的相关性,而且3个大空间尺度的温度波动和沈阳当地气温对油松年轮宽度的影响较一致:冬季12、1月的气温和春季4、5月的气温对油松生长影响显著(P<0.05).油松年轮宽度和3个大尺度温度序列存在3～8年公共准周期变化,其19.3年和23.2年准周期可与3个大尺度温度变化均含有的20.8年的准周期对应.说明沈阳油松年轮宽度与不同尺度的温度波动呈正相关,升温变化在过去大部分时期对沈阳油松年轮生长存在积极的影响.     

秋茄次生木质部的生态解剖学研究

为了探讨秋茄(Kandelia obovata Sheue et al.)次生木质部的形态解剖和数量解剖特征变化对不同红树林生境的生态适应意义,采用光学显微镜(LM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对深圳福田红树林自然保护区内7个秋茄种群的次生木质部解剖特征进行观测,并对种群样地的土壤盐分含量、pH值和土壤养分含量进行测定。结果显示,(1)7个秋茄种群的次生木质部具有一些共同形态解剖特征:具纤维状导管和环管管胞;许多导管壁的微观结构(如管壁附物、穿孔板附物和螺旋雕纹等)有利于提高水分输导的高效性和安全性,以适应潮间带生境;(2)应用逐步回归分析法对秋茄次生木质部数量解剖特征和土壤理化因子的关系进行分析发现,随着土壤Na+、土壤全盐量增高,秋茄次生木质部导管分子趋向于"大型化"。"大型化"导管有利于水分输导,但降低了安全性。在土壤盐离子含量越高、秋茄导管分子越大其水分输导安全性越低的情况下,推测可能有其它机制保证秋茄导管水分输导的安全性。     

秦岭北麓油松径向生长对气候变化的响应

以秦岭北麓南五台油松为样本,建立油松树轮宽度标准化年表(STD),研究油松径向生长与气候因子之间的相关性。结果表明: 秦岭北麓油松径向生长与前一年9月及当年5月水分因子呈显著正相关,与前一年11月温度因子呈显著正相关,与前一年10月、当年5月温度因子呈显著负相关。油松径向生长对不同气候因子响应均存在明显的滞后效应。油松径向生长与PDSI干旱指数具有较好的相关性,特别是与前一年9—12月、当年5月PDSI呈显著正相关。回归模型能较好地模拟树轮宽度指数与PDSI之间的关系,油松极宽窄轮的形成主要是干旱作用的结果。综合各种气候指标,PDSI能更好地反映研究区油松径向生长的特征。     

Effects of nitrogen addition on leaf traits of common species in natural Pinus tabuliformis forests in Taiyue Mountain,Shanxi Province,China

Aims Our objectives were to explore the effects of simulated nitrogen deposition on leaf traits and ecological stoichiometry characteristics of common species in natural Pinus tabuliformis forests.
Methods We conducted the experiment of nitrogen (N) addition from 2009 to 2013 in the natural Pinus tabuliformis forests in Taiyue Mountain, Shanxi, China. The levels of N addition were 0 (control), 50 (low-N), 100 (medium-N) and 150 (high-N) kg·hm^-2·a^-1, respectively. Eleven common plant species in 12 20 m × 20 m plots were selected, including Pinus tabuliformis, Quercus mongolica, Acer ginnala, Corylus mandshurica, Cornus bretschneideri, Spiraea salicifolia, Lonicera maackii, Carex callitrichos, Diarrhena mandshurica, Anemone tomentosa, and Polygonatum odoratum. Nine leaf traits were measured, including leaf thickness (LT), specific leaf area (SLA), leaf dry matter content (LDMC), leaf nitrogen content (LNC), leaf phosphorus content (LPC), and other four.
Important findings We found that: 1) LT and SLA of Polygonatum odoratum significantly differed among four levels of N addition. Leaf area (LA) and LDMC of several species, such as Spiraea salicifolia, had significant difference among the N addition concentration. LNC of all species, chlorophyll content (CC) and LPC of most species increased significantly with the addition of N. Leaf N:P of 9 species varied significantly, and leaves with different types and ages showed different responses to N addition. 2) Leaf traits were significantly correlated with each other. For instance, SLA was significantly positively correlated with LNC and LPC. In contrast LT was negatively connected with LNC and LPC. In addition, the degree of correlation changed with the level of N addition. 3) The pattern of species distribution in leaf trait space was consistent with the prediction from the theory of Leaf Economic Spectrum (LES). N addition drove species moving along axis 1 in the trait space, and propelled them towards different directions along axis 2, which indicated that these species tended to take the “fast investment-return” strategy. These results suggested that with the change of environmental conditions, plants changed their survival strategy and adjusted resource allocation to maintain the stability of communities. This is the inherent characteristic of plants, thus the formation of LES did not depend on the environment change.     

有机物添加下太岳山油松林土壤微生物元素组成的稳态分析

在山西太岳山地区,向油松林土壤中分别添加生物炭、玉米秸秆、蒙古栎叶、油松叶、木屑等5种有机物,测定各处理的土壤养分、酶及微生物生物量等指标,研究外源有机物添加下土壤酶化学计量特征及微生物元素组成的内稳性。结果表明: 添加木屑显著增加了土壤N(17.1%)、P(37.6%)含量,显著增加了微生物生物量碳(118.0%)、氮(41.0%)、磷(176.6%)。C、N、P获取酶(β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶)活性总体上随添加有机物C/N值(生物炭<蒙古栎叶<油松叶<玉米秸秆<木屑)的增加而增加,其化学计量变化受土壤养分状态及微生物生物量的调控。酶活性相对比例及矢量特性表明,研究区微生物生长受到P的限制,且添加有机物没有缓解P的制约作用。微生物生物量碳、氮及化学计量比C∶N、C:P、N∶P属于绝对稳态型,而微生物生物量磷处于非稳态。微生物通过改变酶的分配策略保持微生物体元素及比例的相对稳定,仅有微生物生物量磷对土壤养分变化表现出不稳定性,可能因为P是研究区微生物生长的限制性元素。     

高山松及其亲本种群在油松生境下的苗期性状

高山松(Pinus densata)是油松(P. tabuliformis)和云南松(P. yunnanensis)的天然二倍体杂交种, 是为数不多的与亲本种没有严格生殖隔离的同倍体杂交种。为了检测3个种在油松生境下的苗期适应性和生长发育特点, 为高山松成种机制提供数据, 选取了代表高山松及其亲本种遗传多样性的25个种群, 在油松生境下对比分析了苗期11个适应性指标和3个生长发育指标。结果表明, 大部分适应性指标和生长发育指标在种间和种内群体间差异显著, 主要变异存在于种间及种内群体间; 出苗率、2011年11月和2012年10月的封顶率、二年生苗在2012年10月的保存率等指标的种间方差分量较大, 种内变异较小, 是体现种间苗期适应性和生长发育状况的重要指标。油松在大部分适应性指标和3个生长发育指标上均表现最好, 总体适合度高于云南松和高山松; 云南松在封顶率和保存率上都居于最低值, 大部分一年生苗木到11月底仍未出现封顶现象且黄苗比例最高, 二年生苗的存活率为0, 表明云南松在油松生境下适合度最低; 高山松除了在紫苗比例上表现出超亲优势外, 大部分性状居于亲本种之间。此外, 位于青藏高原东北部的高山松祖先种群在适应性上表现较好, 具有在油松生境下发展的潜力; 而位于青藏高原西部的高山松种群及东南部的康定种群对油松生境的适应性较差。研究揭示出生态选择在高山松的同倍性杂交物种形成中起到了关键作用。     

Needle morphological evidence of the homoploid hybrid origin of Pinus densata based on analysis of artificial hybrids and the putative parents,Pinus tabuliformis and Pinus yunnanensis

Genetic analyses indicate that Pinus densata is a natural homoploid hybrid originating from Pinus tabuliformis and Pinus yunnanensis. Needle morphological and anatomical features show relative species stability and can be used to identify coniferous species. Comparative analyses of these needle characteristics and phenotypic differences between the artificial hybrids, P. densata, and parental species can be used to determine the genetic and phenotypic evolutionary consequences of natural hybridization. Twelve artificial hybrid families, the two parental species, and P. densata were seeded in a high‐altitude habitat in Linzhi, Tibet. The needles of artificial hybrids and the three pine species were collected, and 24 needle morphological and anatomical traits were analyzed. Based on these results, variations in 10 needle traits among artificial hybrid families and 22 traits among species and artificial hybrids were predicted and found to be under moderate genetic control. Nineteen needle traits in artificial hybrids were similar to those in P. densata and between the two parental species, P. tabuliformis and P. yunnanensis. The ratio of plants with three needle clusters in artificial hybrids was 22.92%, which was very similar to P. densata. The eight needle traits (needle length, the mean number of stomata in sections 2 mm in length of the convex and flat sides of the needle, mean stomatal density, mesophyll/vascular bundle area ratio, mesophyll/resin canal area ratio, mesophyll/(resin canals and vascular bundles) area ratio, vascular bundle/resin canal area ratio) relative to physiological adaptability were similar to the artificial hybrids and P. densata. The similar needle features between the artificial hybrids and P. densata could be used to verify the homoploid hybrid origin of P. densata and helps to better understand of the hybridization roles in adaptation and speciation in plants.     

基于边际回归的沈阳市绿化树种人工油松冠形模拟

构建城市典型绿化树种树冠外部轮廓预估模型,可以为城市绿化树种的空间配置优化奠定基础。本研究以辽宁省沈阳市典型绿化树种人工油松为对象,基于Crown Window装置获取60株样木树冠形状,利用幂函数、分段抛物线方程和修正Kozak方程选取基础模型,通过再参数化引入树冠结构因子(最大树冠半径)和相邻木竞争变量(相邻木平均树高、平均胸径、平均冠幅、相邻木株数,以及样木与其相邻木平均树冠接触高),构建耦合相邻木竞争及树冠结构因子的油松树冠外部轮廓预估模型。结果表明: 修正Kozak方程R_a²最大、均方根误差(RMSE)最小,模型稳定性良好,选取其为构建油松冠形模型的基础模型。通过再参数化在基础模型中引入最大树冠半径和相邻木平均胸径后,模型的R_a²提高0.0693,MSER为14.4%。分析最大树冠半径和相邻木竞争对油松树冠形状的影响发现,最大树冠半径对树冠形状影响较大,树冠半径随最大树冠半径增大而增大;相邻木平均胸径对树冠形状影响相比最大树冠半径较弱,树冠上半部分随相邻木竞争增强而增大,树冠下半部分随相邻木竞争增强而变小。本研究构建的耦合相邻木竞争及最大树冠半径的油松树冠外部轮廓边际回归模型具有良好的拟合优度,能够合理地模拟及预测沈阳市典型绿化树种人工油松的树冠形状。     

树木年内径向生长对干旱事件的响应——以贺兰山油松为例

在贺兰山苏峪口国家森林公园,利用径向生长测量仪监测2017和2018年2个生长季内、2个海拔(2010和2330 m)油松的径向生长,研究树木径向生长对干旱的响应。结果表明: 2018年6月的干旱事件使得油松径向生长速率减慢,生长量减小;而7—8月的降水使油松的径向生长重新激活。2018年油松的径向生长主要发生在6—8月,相比2017年延长一个月。油松径向生长与气候因子的响应关系在不同海拔间没有明显的差异。生长季早期干旱对树木径向生长有抑制作用,生长季中后期降水对树木径向生长具有促进作用。该区的气候重建工作中应当充分考虑8月的气候要素对树轮宽度的影响。     

暖干化加剧东北半干旱地区油松人工林径向生长的水分限制

相较天然林,人工林生态系统对全球性气候变化更敏感。本文利用树木年代学方法,以东北半干旱地区油松人工林为对象建立油松年轮宽度年表,研究油松生长的动态变化及其径向生长与气象因子的相关关系,探讨升温对油松生长及分布的影响。结果表明: 研究区油松年轮宽度主要与生长季5—7月的平均温度呈显著负相关,与生长季早期4月和生长季5—7月的平均降水量和PDSI呈显著正相关,水分可利用性是限制研究区油松径向生长的主要因子。自西南向东北随着年降水量增加,各样点油松径向生长对年均温的敏感性增强,与年降水量的相关关系由显著正相关转变为负相关,说明偏干旱的西南部地区油松生长受水分限制更严重。气候变暖导致的干旱胁迫使得研究区西南部的部分人工林油松生长呈衰退状态。随着暖干化的持续,研究区油松分布边界将发生局地收缩,适宜生长的边界将向北移动。     

嵩山地区油松人工林树轮宽度对气候因子的响应

以河南登封嵩山地区不同坡向的油松人工林为对象,分别建立了跑马岭、峻极峰及区域油松差值年表。结果表明: 跑马岭油松年表的质量高于峻极峰油松年表;跑马岭油松年表和峻极峰油松年表都包含较高的气候信息,都与当年2月平均气温、生长季末期(9—10月)平均气温和平均最高温呈显著正相关,与当年5月的平均最高温呈显著负相关;跑马岭和峻极峰油松径向生长对气候响应有一定的差异,跑马岭油松径向生长主要与3月平均最低温和9月降水量呈显著正相关,而峻极峰与5月降水量和9月平均最低温呈显著正相关;区域油松年表包含了更多的气候信息。利用多元回归分析方法能较好地模拟出油松树轮宽度生长的限制因素是多个月的温度,尤其是当年9月平均气温,这与相关分析结果一致。本研究可以为本地区森林保护和生态建设提供基础服务。     

黄土高原天然和人工油松林根际土壤解磷细菌群落特征及其功能

为了揭示油松-根系微生物的互作关系及其对油松林分稳定性的影响,本研究选择陕西省黄龙县天然和人工油松林,采集油松根际与非根际土壤,测定非根际土壤化学特性,分离纯化根际土壤解磷(有机磷和无机磷)细菌,通过DNA基因测序鉴定解磷细菌,并测定解磷细菌的解磷能力.结果 表明:天然油松林非根际土壤中全碳(TC)、全氮(TN)含量以...