9种植物水浸提液对空心莲子草的化感作用

【背景】空心莲子草是难以防除的恶性入侵杂草,因此,探索高效无毒的化感防治方法具有重要意义。【方法】利用水浸提法研究了博落回、苦瓜、樟树、柳杉、凤尾蕨、柑橘、夹竹桃、洋葱及大蒜9种植物不同器官对空心莲子草的化感作用。【结果】与对照相比,博落回叶、苦瓜果肉与种子、凤尾蕨、樟树叶和柳杉叶的水浸提液对空心莲子草具有较强的化感作用,主要表现为空心莲子草叶片数和茎节数减少,株高与生物量的增长受到抑制。【结论与意义】不同植物水浸提液对空心莲子草的化感作用有所差异。本研究为利用植物的化感作用控制空心莲子草提供了依据。     

大豆地上部水浸液的化感作用及化感物质的鉴定

研究了重迎茬大豆花荚期植株地上部水浸液及其提取物对大豆种子萌发及幼苗生长的化感作用 ,并鉴定了有明显化感作用组分的物质。结果表明 :与对照组比 ,0 .1 0 g DW/ ml重茬大豆水浸液显著地抑制了大豆胚根生长 ;3 .75× 1 0 - 2g DW/ ml、7.5 0× 1 0 - 2 g DW/ ml正茬、重茬、迎茬大豆水浸液对砂培大豆苗的生长有显著的化感抑制作用 ;重茬、正茬大豆水浸液乙酸乙酯提取的酸性组分、XAD-4树脂提取组分 ,在 0 .6～ 1 .2 g DW/ ml浓度下 ,对大豆种子萌发初期的萌发率及萌发过程中的胚根生长亦表现出显著的化感抑制作用 ;重茬水浸液乙酸乙酯提取的中性、碱性组分在 1 .2 g DW/ ml浓度下 ,对大豆胚根生长有显著抑制作用。上述各组分化感作用大小随组分浓度增加而增加。在相同浓度处理下水浸液及其提取物的化感抑制作用有重茬大于正茬的趋势 ,统计检验差异均不显著。 GC-MS鉴定结果显示 ,正茬、重茬乙酸乙酯酸性组分、XAD-4树脂提取组分中的有机化合物主要是 :丁二酸、苯甲酸、邻羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、对羟基肉桂酸、2 -甲基苯酚、2 -甲氧基 -4-乙烯基苯酚、间苯三酚、2 -甲基苯甲醛、3 -甲基苯甲醛、5 ,6,7,7a-四氢 -4,4,7a-三甲基 -2 (4 H) -苯并呋喃酮、2 ,4-戊二烯腈等。     

再力花地下部水浸提液对几种水生植物幼苗的化感作用

采用砂培法研究了不同浓度再力花地下部水浸提液对荇菜、苦草、水田芥、芦苇和黄菖蒲幼苗的生长、光合速率、根系活力、叶绿素含量以及抗氧化保护酶活性的影响,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对再力花地下部水浸提液的化学成分进行了分析。结果表明:再力花地下部水浸提液对荇菜、苦草、水田芥、芦苇和黄菖蒲5种水生植物幼苗生长有明显的影响,其中使用50mg干重/mL再力花水浸提液处理5种水生植物幼苗,对其生长指标有着极显著的抑制作用(P<0.01),苦草、水田芥和黄菖蒲的净光合速率分别降低69.0%、63.7%和73.5%,荇菜、苦草、水田芥和黄菖蒲幼苗根系活力分别降低67.3%、65.4%、52.2%和46.7%,5种水生植物幼苗叶绿素含量分别下降59.7%、71.2%、35.2%、50.0%和76.5%。当处理浓度为5mg/mL时,对5种水生植物幼苗体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性有显著的促进作用;当浓度为50mg/mL时,对5种水生植物幼苗体内POD、SOD和CAT有显著的抑制作用,丙二醛(MDA)含量增加。分析显示,再力花地下部水浸提液中主要含有愈创木酚(78.93%)、邻苯二甲酸二丁基酯(7.13%)、邻苯二甲酸二乙氧基乙酯(1.48%)、香豆满(1.09%)、邻苯二甲酸二乙酯(0.98%)、松油醇(0.70%)、吲哚(0.65%)、二丁基羟基甲苯(0.64%),合计占到总量的91%以上。     

小蓬草水浸液对2种花卉种子萌发及幼苗生长的化感作用北大核心CSCD

为揭示入侵杂草与草本花卉之间的竞争关系,以入侵植物小蓬草为供体材料,常用的花卉波斯菊、观赏油菜为受体材料,研究了小蓬草根、叶水浸提液对受体植物种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶活性(SOD、POD和CAT)以及丙二醛(MDA)含量的化感效应差异。结果表明,(1)小蓬草浸提液对受体植物的种子萌发均具有显著化感效应,基本表现为“低促高抑”的趋势,且波斯菊、观赏油菜的种子萌发率在根、叶浸提液浓度为25 g/L时最高,在浸提液浓度为100 g/L时最低。(2)小蓬草浸提液对受体植物幼苗上下胚轴生长具有“低促高抑”的浓度效应,且浓度越大抑制作用越显著。(3)在小蓬草根、叶浸提液处理下,观赏油菜的SOD和POD活性大多显著高于对照,波斯菊SOD和POD活性则大多显著低于对照;波斯菊、观赏油菜CAT活性整体呈先缓慢升高后降低的趋势。(4)波斯菊幼苗MDA含量随小蓬草根、叶浸提液浓度的增加均呈现逐渐升高的趋势,并大多高于对照水平,而观赏油菜幼苗MDA含量随着根浸提液浓度增加而逐渐升高,却随着叶浸提液浓度的增加而降低,但大多显著低于对照水平。研究发现,小蓬草浸提液对2种花卉种子萌发和幼苗生长均表现出“低促高抑”化感作用,且综合效应强弱表现为观赏油菜大于波斯菊,根浸提液处理大于叶浸提液。     

腐解6个月后杉木枯枝落叶及腐殖土中的化感成分对杉木种子的化感效应

对腐解6个月后杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb．）Hook．]枯枝落叶及腐殖土中的化感成分进行了提取分离及生物检测。结果表明,枯枝落叶及腐殖土中的极性和弱极性化感成分对杉木种子的绝对发芽率、绝对发芽势、胚根长和胚轴长均有一定的抑制作用。随浓度的提高,枯枝落叶中的弱极性化感成分对绝对发芽率、胚轴长及幼苗干质量的抑制作用及极性化感成分对绝对发芽势、胚轴长的抑制作用均逐渐增强;腐殖土中的弱极性化感成分对绝对发芽率、绝对发芽势、胚根长及胚轴长的抑制作用及极性化感成分对胚轴长的抑制作用也逐渐增强。枯枝落叶中的化感成分对绝对发芽率、绝对发芽势及幼苗干质量的抑制效应高于腐殖土中的化感成分。     

杉木与固氮和非固氮树种混交对林地土壤质量和土壤水化学的影响

第 1代人工杉木林皆伐后 ,3种不同的经营模式 ,即连载杉木纯林、杉木与固 N阔叶树混交林和杉木与非固 N阔叶树混交林 ,对林地土壤质量和土壤水化学的影响进行了比较。结果表明 ,在杉树与阔叶树混交经营模式下 ,土壤养分含量增加 ,物理性状改善 ,土壤生物活性提高 ,微生物商 (Cmic:Corg)上升 ,代谢商 (q CO2 )稍有下降 ,但杉木与固 N树种的混交对土壤质量的改善效果比杉木与非固 N树种混交好 ;相反 ,杉木连载只能导致林地土壤质量的逐渐恶化 ;土壤溶液中 ,主要来自于大气中的一些离子浓度 ,如 SO2 - 4,Cl- ,Na 和 Mg2 ,在杉木纯林中显著高于混交林 ,而主要受系统内影响较大的一些离子 ,如 K 和NH 4,NO- 3,在经营模式间变异较小 ;H 和 Al3 浓度也是杉木纯林比混交林高。另外 ,研究结果还表明 ,总有机 C、CEC和微生物 C与其它土壤理化性质与生物学性质之间存在着较好的相关性 ,所以可以将总有机 C、CEC和微生物 C作为红黄壤地区亚热带人工林土壤质量的指示指标     

亚热带树种转换对林地土壤微生物群落结构和功能的影响

通过分析杉木采伐迹地营造阔叶树种尾巨桉和固氮树种黑木相思人工林后土壤微生物群落组成和酶活性,探讨造林树种转换对于改善杉木林地土壤微生物特性的影响.结果表明: 树种转换对土壤微生物群落组成和酶活性的影响主要局限于0～10 cm土壤层.杉木转换为固氮树种黑木相思后,显著提高了0～10 cm土壤层总脂肪酸含量、真菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和放线菌生物量.主成分分析表明,黑木相思人工林土壤微生物群落组成与杉木和尾巨桉人工林具有显著差异,土壤中革兰氏阳性细菌、阴性细菌和放线菌丰度显著提高.在0～10 cm土壤层,黑木相思人工林土壤纤维素水解酶、乙酰氨基-葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性均显著高于杉木和尾巨桉人工林.研究表明,杉木转变为固氮树种黑木相思后会显著提高微生物生物量和酶活性,有助于土壤有机质的恢复,加快养分循环过程.     

不同生境中杉阔混交林物种多样性特征初步研究

根据生境因子应用主分量分析和动态聚类方法进行生境的划分,在此基础上分析不同生境中杉阔混交林群落数量特征。结果表明：不同生境中植物群落的主要优势种组成不一,其重要值也不同。不同生境中植物群落乔木层的物种数目、物种多样性、群落均匀度均有较大差异。海拔对不同生境中植物群落乔木层的物种数目、物种多样性和群落均匀度有很大影响,坡向则对个体总数和种类的影响较大。海拔和坡向对不同生境中植物群落乔木层生态优势度则无明显影响,应该重视不同生境中杉阔混交林多样性的保护。     

杉木采伐迹地营造阔叶树种对土壤微生物生态化学计量特征的影响

研究土壤微生物生物量及其生态化学计量特征对造林树种转换的响应,对深入了解森林生态系统土壤养分循环和有效性具有重要意义。本研究以1993年春在二代杉木采伐迹地上营造的26年生米老排和杉木人工林为对象,采用氯仿熏蒸法测定了0～40 cm土层土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)的变化。结果表明: 与杉木人工林相比,米老排人工林0～10 cm土层MBC和0～20 cm土层MBN和MBP均显著提高, 0～20 cm土层MBC/MBP和10～20 cm土层MBN/MBP显著降低。两种人工林所有土层MBC/MBN均无差异。相关分析显示,土壤含水率、总有机碳、总氮、全磷、有效磷与MBC、MBN和MBP呈显著正相关,而与MBC/MBP和MBN/MBP呈显著负相关。逐步线性回归分析表明,MBN和MBP主要受土壤总氮和有效磷的影响,而MBC/MBP和MBN/MBP主要受有机碳和有效磷的驱动。研究表明,造林树种从杉木转换成米老排能够增加表层土壤微生物生物量,加速氮磷养分周转,增加土壤氮磷养分供应能力。米老排人工林土壤MBP的增加可能在一定程度上缓解了树木生长的磷限制。     

Nutrient distribution in a Swedish tree species experiment

The influence of four tree species on the distribution of nutrients between different compartments of the ecosystem was examined. In a randomized block (n=3) experiment in south-western Sweden, Ca, Mg and K were determined as exchangeable amounts in the mineral soil and as total amounts in the O+A₁ horizons (topsoil) and in the aboveground tree biomass. N contents were determined in all compartments as well as P contents of the aboveground tree biomass and the topsoil. The four tree species planted were: silver fir [Abies alba Mill.] (AA), grand fir [Abies grandis Lindl.] (AG), Norway spruce [Picea abies L. Karst.] (PA) and Japanese larch [Larix leptolepis (Sieb. och Zucc.) Endl.] (LL). At the age of 35–36 years, the total stemwood production of the most productive species, AG, was estimated at 471 m³ ha⁻¹. In relation to AG, LL had produced 80%, PA 73% and AA 37%. The system totals [aboveground tree biomass total + topsoil total + exchangeable (Ca, Mg, K) or total (N) in the mineral soil] of Ca, K and N did not differ significantly at the 5% level between the investigated species. For Mg, the system total in LL was significantly higher than for the other species. There was an indication that LL and AA contained higher amounts of Ca, Mg, K and N in the topsoil but less in the biomass than did AG and PA (partly significant). In the mineral soil, there were no significant differences in the exchangeable pools of Ca and K, nor in the total amounts of N. The biomass nutrient concentrations generally decreased in the order: AA > PA > AG > LL. At stem or whole-tree harvest, the Ca export per biomass unit would more than double in the case of PA compared to LL. LL also contained less N in the biomass than the other species. However, the N content in the biomass did not differ between the most (AG) and the least (AA) productive species, although the production of dry weight biomass (standing + harvested) of AG had been twice that of AA. It is concluded that the nutrient budget of a managed forest may vary considerably depending on the choice of tree species.     

广义模型及分类回归树在物种分布模拟中的应用与比较

比较3个应用较广的模拟物种地理分布模型:广义线性模型(GLM)、广义加法模型(GAM)与分类回归树(CART)对中国树种地理分布模拟的优劣,以提出更为合适的模拟物种地理分布模型,并用于预测气候变化对物种地理分布的影响。3个模型对中国15种树种地理分布的模拟研究表明:除对油松、辽东栎分布的模拟精度稍差外,对其余树种分布的模拟精度均较高,其中以GAM模型最好。结合地理信息系统(GIS),比较分析了这3个模型对青冈、木荷、红松和油松4种树种的地理分布模拟效果,结果亦表明:这3个模型均能很好模拟青冈和木荷的地理分布,而GLM模型对红松分布的模拟结果不太理想,3个模型对油松分布的模拟结果均不甚理想,其中以GLM模型最差。基于3个模型对未来气候变化下青冈与蒙古栎地理分布的预测表明:GLM模型与GAM模型对青冈分布的预测结果较为接近,青冈在未来气候变化情景下向西和向北扩展,而CART模型预测青冈在未来气候变化情景下除有向西、向北扩展趋势外,广东和广西南部的青冈分布区将消失;3个模型均预测蒙古栎在未来气候变化情景下向西扩展,扩展面积的大小为:模型的模拟面积>模型>模型。     

不同区域典型树木的空间分布格局及关联性

以温带长白山(CBS)、暖温带关帝山(GDS)、亚热带黑石顶(HSD)样地监测数据为基础,采用成对相关函数g(r)分析了3个样地共有的3科(松科、壳斗科、蔷薇科)树木的空间分布格局及其关联性.结果表明:不同样地3科树木分布数量及结构特征存在差异.松科在GDS分布数量较多,呈双峰型径级结构,在CBS和HSD分布数量少,径级结构近似正态分布;壳斗科在CBS和GDS分布数量少,分别呈双峰型和偏正态径级结构,在HSD分布数量多,呈倒"J"型径级分布;蔷薇科在GDS分布数量多,呈"L"型径级分布,在CBS和HSD分布相对较少,径级结构分别呈倒"J"型和"L"型分布.3科树木空间分布格局在不同样地表现也不同,松科的大径级个体在CBS和GDS小尺度上呈均匀分布,在HSD呈聚集分布,中、小径级在3个样地均呈聚集分布;壳斗科在CBS以大径级个体为主,呈近似随机分布,在GDS和HSD以中、小径级为主,呈聚集性分布格局;蔷薇科在3个样地均为聚集分布.3科树木的聚集程度均随尺度增加而降低.大径级的壳斗科个体在CBS和HSD与松科呈不相关或小尺度负相关关系,中、小径级的壳斗科在CBS和GDS与松科呈负相关关系,但在HSD与松科表现为正相关;松科与蔷薇科在3个样地均表现为负相关;中、小径级的壳斗科与蔷薇科在CBS和GDS呈正相关关系,但在HSD呈负相关关系.总之,3科树木空间分布格局及关联性随径级、尺度而变化且在不同样地内有不同表现.     

The vertical foliage distributions of six understory tree species in a Chamaecyparis obtusa Endl. forest

Summary The relationships between the amounts of foliage and heights of trees were studied for the dominant understory tree species, including three evergreen and three deciduous species, in a secondary forest of Chamaecyparis obtusa Endl. The relationships showed two phases: leaf increasing and stationary phases. In the leaf-increasing phase, the height growth allowed these species to expand the canopy by increasing the number of leaves. In the stationary phase, the number of leaves was relatively constant number irrespective of tree height from 160 to 400 cm. The number of leaves in the stationary phase represents the maximum number of leaves that can be supported by trees under shady conditions. From the analyses of vertical distributions of leaves in six species, mono- and multi-layer foliage distributions were detected. Two evergreen species, Eurya japonica and Cleyera japonica, showed multi-layer foliage distributions, whereas three deciduous species, Lyonia ovalifolia, Rhododendron reticulatum and Vaccinium hirtum, and one evergreen species, Pieris japonica, showed mono-layer foliage distributions. The relationships between the weights of non-photosynthetic and photosynthetic organs of the six species were examined. The proportion of non-photosynthetic organs increased with tree height. The understory species attained the stationary phase and were maintained by minimizing their investment in non-photosynthetic organs, i.e. their height growth was arrested by the shady conditions under the crown trees.     

施氮对几种草地植物生物量及其分配的影响

为了研究施氮对不同草地植物生物量及其分配的影响,以及温带草地生态系统碳交换过程对氮素的响应,在内蒙古太仆寺旗农田-草地生态系统野外站,以4种草地植物:紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、高丹草(Sorghum bicolor L.) 、羊草(Leymus chinensis T.)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylia L.)为材料,进行了3种氮素水平 的盆栽控制实验。研究结果表明:施氮显著促进了4种植物地上生物量的积累,紫花苜蓿在中氮水平地上生物量最大,较对照增加了24.8%,高丹草、羊草、小叶锦鸡儿在高氮水平地上生物量最大,分别较对照增加了45.6%、39.3%和72.2%。4种植物在中氮水平地下生物量最大,而细根(直径≤2mm)生物量随施氮量的增加显著减少。羊草根茎生物量及其分配比例随施氮量的增加而增大。施氮显著降低了4种植物的根冠比,紫花苜蓿的根冠比在中氮水平时最小,为1.62,高丹草、羊草、小叶锦鸡儿的根冠比在高氮水平时最小,分别为0.57、1.02和0.41。随施氮量的增加,植物地下部分特别是细根的分配比例显著降低,地上部分分配比例显著增加。不同植物对施氮水平的响应不同,相比豆科植物,施氮显著促进禾本科植物生物量积累,并使其生物量分配格局发生显著改变。     

广西主要树种(组)异速生长模型及森林生物量特征

基于广西11类主要树种(组)5个龄组(245株样木、345块样地)的生物量实测调查,建立了各树种(组)的生物量优化异速生长模型,探讨广西森林生态系统总生物量及不同森林类型、不同龄组、不同层次的生物量组成与分配。结果表明:(1)广西11类树种(组)叶、枝、干、根、全株生物量(除了杉树叶、桉树叶生物量)、地上-地下、胸径-树高的优化回归模型均为幂函数,经t检验均达到显著水平(P0.05),其中11类树种(组)以全株生物量的模拟效果最好;(2)广西森林总生物量为1425.37 Tg,平均生物量为105.36 Mg/hm2,各森林类型总生物量为松树林(366.14 Tg)硬阔(291.08 Tg)软阔(239.75 Tg)石山林(165.51 Tg)杉木林(164.01 Tg)桉树林(99.55 Tg)栎类(46.34 Tg)八角林(20.21 Tg)油茶林(19.59 Tg)竹林(13.19 Tg),均随年龄的增加而增加,各层次生物量均以乔木层占绝对优势,所占比例为78.30%—97.47%,各龄组地上生物量均大于地下生物量;(3)考虑统计学与实际应用之间的平衡及异速生长模型的可解释量、回归系数的显著性,以胸径为变量的生物量模型能有效估算广西主要树种(组)各器官及总生物量;(4)优化筛选的广西各树种(组)的地上-地下优化异速生长模型及推算的地上-地下生物量比,对于估计广西森林地下生物量具有重要参考价值。