边缘效应带和保留带内红松幼林水分生态的差异

 以一个经过12年边缘效应带处理的14年生红松(Pinus koraiensis)(1998年)幼林生态系统为研究对象,对处于不同宽度的边缘效应带和保留带的红松幼树木质部水势、叶片蒸腾强度、气孔导度、叶片温度、空气相对湿度和光合有效辐射的日变化以及土壤相对含水量进行了分析,结合叶片净光合速率探讨了效应带宽度对红松幼林生态系统中红松幼树水分生态及红松生长状况的可能影响模式。结果表明：1）边缘效应带的开拓降低了效应带内红松幼树木质部水势、空气相对湿度和叶片气孔导度,显著提高了叶片蒸腾强度、叶片温度和光合有效辐射     

台湾桤木引种的光合生理特性研究

以台湾桤木 Alnusformosana 引种2年生苗木为研究对象,探讨了台湾桤木的光合生理生态特性.结果表明: 1 叶片净光合速率 Pn 具有明显的日变化.中部叶Pn日变化在生长中期表现为双峰曲线型,高峰分别出现在9:00和15:00左右,峰值分别为15.03μmol·m-2·s-1和12.97μmol·m-2·s-1;在生长初期和末期为单峰曲线型.不同部位叶片Pn大小为:中部叶>顶部叶>基部叶. 2 不同部位叶片Pn表现出不同的季节变化特征.中部叶和顶部叶一年有两个高峰,高峰均出现在6月和8月;基部叶只有一个高峰,出现在6月.光合作用具有较广的温度适应范围.自然条件下叶片最大净光合速率为17.67μmol·m-2·s-1;人工条件下为20.2μmol·m-2·s-1,在新的环境条件下表现出较强的光合适应能力. 3 叶片LCP为33.32～67.47μmol·m-2·s-1,LSP为1332～1656μmol·m-2·s-1,具有较低的光补偿点和较高的光饱和点,表现出较强的弱光利用能力和强光利用潜力. 4 台湾桤木CO2补偿点为54.17～74.98μmol·mol-1,CO2饱和点在800μmol·mol-1左右;羧化效率为0.0270～0.0468.表现出较大光合作用潜力和较广的生存适应能力. 5 通径系数分析表明,Cond、Ci、Vpdl和RH是影响叶片光合速率变化最主要的直接作用因子.     

红松非光合器官春季的呼吸

1 引言 树木的呼吸作用是能量消耗与转换的过程,它将有机物质氧化成为二氧化碳和水,释放出能量以供生长和维持生命活动所需。研究树木呼吸作用的意义不仅在于它与环境因素及生长节律紧密相关,而且也是在建立碳平衡模式中不可缺少的组分。由于对呼吸的研究不够充分,这一组分目前仍是个空缺。为数不多的有关树木碳平衡研究的资料表明,非光合器官     

不同光环境对红松幼苗光合生理特征的影响

应用Li-6400P便携式光合测定系统于生长季（8月）测定了4种模拟光环境（100%、60%、30%和15%自然光强,分别记为FI、II、LI和WI）和3个实际光环境（林窗、林下和林缘,分别记为G、U和E）下3个苗龄红松（Pinus koraiensis）针叶气体交换参数和净光合速率（P_n）的日变化,以及单位叶面积叶绿素（Chl）含量和比叶质量（LMA）的变化。结果表明:3年和5年生红松在II和LI处理间的P_n基本一致,且均高于FI的P_n;7年生红松在FI处理下的P_n高于其他处理的P_n,各处理的P_n峰值均出现在13:00。3年和5年生红松在LI处理下的最大光合速率（A_max）和暗呼吸速率（R_d）均高于全光FI处理。随光强降低,LMA呈下降趋势,说明红松通过改变LMA的方式适应光环境的变化。3年和5年生红松II处理与G处理间的光合生理指标差异不显著(P>0.05）,LI和WI处理与E处理间同样如此,说明光环境模拟很好地反映了实际的光环境。通过对红松针叶生理生态指标的可塑性分析,得出3种不同苗龄红松可塑性的大小顺序为3年>5年>7年。表明随树龄增大,红松的需光性增加;3年和5年生红松在全光30%～60%条件下生长较好,7年生红松则是在全光下生长最好。     

香附子光合生理对三峡库区消落带陆生环境的响应

植物在消落带水淹结束后的陆生环境中能否合成和储存足够的碳水化合物,对其在消落带长期定居、存活和扩散具有重要影响。香附子是能够适应三峡库区消落带生境的少数多年生草本植物之一。该试验通过对消落带水淹结束后生长在深水(22~27m)、浅水(2~7m)和未淹区段香附子光合生理的定期观测,研究其在陆生环境下的光合生理变化及其形成机制。结果表明:(1)生长在深水区段香附子的净光合速率(P_n)显著高于浅水区段与未淹区段。(2)随着香附子在陆生环境中生活时间的延长,其P_n、气孔导度、表观水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO_2利用效率增加。(3)与未淹区段相比,浅水淹没区段香附子的光饱和点显著升高,而光补偿点显著降低。研究发现,淹水胁迫后积极的自我调节能力和光合补偿机制是香附子能够适生于三峡库区消落带的重要原因。     

三峡库区消落带芦苇穗期光合生理特性研究

三峡水库运行时,在库区两岸将形成周期性变化的水陆交错地带即消落区,它是陆地和水生生态系统的交错地带,具有生态脆弱性、生物多样性、水分变化周期性和人类活动的频繁性等特点,它对水、陆生态系统具有重要影响.同时,它也面临着严峻的生态与环境问题.以嘉陵江岸边的常见芦苇Phragmites communis(reed)为研究对象,模拟三峡库区消落带土壤含水量变化特征,设置了T1(淹水超过土壤表而2 cm)、T2(土壤含水量为田间持水量的70%-100%)、T3(土壤含水量为田间持水量的40%-60%)3个不同处理组,用嘉陵江江水灌溉芦苇,研究三峡库区不同消落带带位土壤不同含水量条件下芦苇穗期的光合生理生态响应机理,为消落带植被恢复重建和生态环境保护提供理论依据.实验结果表明:土壤不同含水量显著影响r芦苇穗期的叶片水分含量、表观光量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP),而最大净光合速率(Amax)和光饱和点(LSP)没有受到显著影响.T1、T2和T3的最大净光合速率Amax值分别为17.63、19.13和20.97 μmol CO2/m2·s.T3的表观光量子效率AQY值为0.055 μmol CO＜＜2＞/μmol hotons,且明显(P＜0.05)高于T1(0.042 μmol CO2/μmol Photons)和T2(0.046 μmol CO2/μmol Photons).这表明T3条件下芦苇的光能转化率高,光合能力强,并且T3的水分利用效率(WUE)和光量子利用效率(QVg)最高,自由水/束缚水比值最小,说明芦苇具有较强的抗干旱的能力.光补偿点LCP中T2的值为35.43 μmol/m2·s,该值明显地(P＜0.05)高于T1(14.55 μmol/m2·s)和T3(12.79 μmol/m2·s).T1、T2和T3的光饱和点LSP分别为912.5、803.89和897.22 μmol/m2·s,表明T1条件下芦苇对光的利用范围较宽,并且T1的Ci值最大,光合作用的源物质多,Rd值最小,暗呼吸所消耗的底物少.与其他耐水淹植物相比,T1条件下芦苇具有较高的Amax(17.63 μmol/m2·s),说明芦苇具有较强的耐水淹能力.因此,研究表明芦苇不仅具有耐水湿的特点,还具有耐旱性,芦苇可以作为三峡库区消落带植被恢复重建和生态环境保护的禾本科先锋物种.     

低温胁迫下红松与西伯利亚红松光合与气孔特性

红松与西伯利亚红松均为寒温带著名的成林树种,具有较强的耐寒性,与红松相比,西伯利亚红松具有更强的耐寒性。为探究低温胁迫下两树种的生理响应机制及抗寒生理机理,本研究以5年生的红松与西伯利亚红松幼苗为材料,对其进行低温处理,3个胁迫温度(0℃、-20℃和-40℃)和3个胁迫时间(6、24和48 h),20℃为对照,研究低温胁迫下红松与西伯利亚红松的光合特性和气孔特性。T检验和方差分析结果表明,各光合指标和气孔密度在红松与西伯利亚红松中的差异显著(P<0.05),低温及低温胁迫时间对红松与西伯利亚红松各光合指标具有极显著影响(P<0.01),低温对红松与西伯利亚红松的气孔开度与气孔面积具有极显著影响(P<0.01)。胁迫前(20℃)和0℃低温胁迫下,红松中的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著高于西伯利亚红松,但在-20℃条件下胁迫6 h,西伯利亚红松各光合测定指标显著高于红松。随着温度的降低与胁迫时间的延长,两树种的各光合指标均呈下降趋势。红松中的气孔密度显著高于西伯利亚红松,胁迫前(20℃),红松与西伯利亚红松的气孔均为椭圆形,随着温度的降低,两树种的气孔开度和气孔面积显著减小。     

外加氮源对葛仙米生长及光合生理的影响

分别测量培养在不同氮浓度培养基中的葛仙米叶绿素a含量和3种叶绿素荧光参数(Fv/Fm、(φ)PS Ⅱ、ETR),研究外加氮源对葛仙米生长和光合生理的影响.结果表明:外加氮源抑制葛仙米的生长,并且随着浓度升高,抑制效果更加明显.外加氮源浓度小于等于1.5 g/L时,葛仙米光合电子传递速率(ETR)、PS Ⅱ最大量子产量(Fv/Fm)和PS Ⅱ光化学反应量子效率((φ)PS Ⅱ)值均有先下降后上升趋势;而当外加氮源浓度大于1.5 g/L时,上述3种荧光参数值先维持不变后有下降趋势.     

三峡库区消落带土壤水分变化条件下池杉幼苗光合生理响应的模拟研究

三峡水库为了长期保持绝大部分有效库容, 采取/ 冬蓄夏排0的水库运行方式。在每年汛期(6-9 月), 将库区水位降至 145m; 而在汛期后, 将库区水位升至 175m。这种水库调度方式, 使得水位落差达 30m, 由此形成的消落带长度在2000km 以上, 面积达 298km2 1。三峡库区因水位周期性常年变化, 使得消落带土壤含水量呈现出一年中从干旱状态到全水淹状态的一系列梯度性变化, 由此引起对消落带植被体系的建设和保护难度加大。消落带土壤含水量的这种梯度性变化 势必 影响 到适 生造 林 树种 池杉 ( Taxodium ascendensBrongn.) 的生长发育及其生理生态学特性, 尤其是该树种的光合特性。国内外对池杉树种已经开展了一些研究, 主要集中在生物学特性2、 生长量和产量 3、 造林密度 4、 木材物理学性质5等方面, 但缺乏从生理生态学角度对池杉树种更深层次生命机理的认识。对于不同土壤水分条件特别是三峡库区消落带土壤水分变化条件下池杉树种的光合生理生态学特性却鲜有报道。       

新疆阿勒泰地区8种生态型罗布麻光合生理及生长特性研究

为明确新疆阿勒泰地区不同生态型罗布麻生物学性状的稳定性和差异性,以8种生态型罗布麻为材料,对其外部形态、光合生理特征及生长特性(株高、分枝数、地径和叶干重等)进行评价。结果表明:(1)除白麻宽叶外,其余生态型罗布麻在移栽3年后株型、叶型、叶色和花色等形态特征均保持稳定。(2)8种生态型的光合生理特征在不同生长时期和不同时间段存在差异;各生态型罗布麻均存在光合"午休"现象,Pn在上午时最高(17.8~30.1μmol·m-2·s-1),中午时较上午降低6%~45%,并以白麻紫斑和大叶白麻降幅最大,白麻白花降幅最小。(3)多数生态型的Pn、Tr和Ci/Ca值与Gs的变化特征具有较好的一致性,说明光合和蒸腾"午休"主要受气孔因素影响,但白麻粉秆的光合"午休"与之不同,受非气孔因素的影响较明显。(4)相对而言,大叶白麻、白麻青秆、白麻红秆、白麻粉秆生态型为低蒸腾高光合高水分利用效率型,罗布红麻为低蒸腾低光合高水分利用效率型,白麻白花为低水分利用效率型且在上午表现为低蒸腾低光合型,而在中午和下午表现为高蒸腾高光合型,白麻紫斑则与白麻白花相反。(5)白麻粉秆和白麻白花的株高(110cm)、地径(8.2mm)、单株叶干重(22.6g)均较高;大叶白麻的茎节最长(6.5cm)。可见,多数生态型罗布麻在长期进化中形成适应其生长环境的稳定性状;白麻白花较其他生态型具有更好的耐受高光强、高温和对弱光利用的能力,而白麻紫斑、大叶白麻和白麻粉秆的这种能力较差;罗布红麻和白麻白花可作为产叶型,白麻红秆和白麻粉秆可作为产叶及产纤维型进行培育,而大叶白麻不适合在北疆种植。     

长白山阔叶红松林的温度效应

森林温度特征的研究是揭示森林生态系统功能、评估森林环境效益的基础.对2004年长白山阔叶红松林林内外空气温度和土壤温度进行了观测,结果表明:林内外空气温度、土壤温度明显不同.白天林内气温一般低于林外,夜间高于林外.昼间气温差夏季较大,7月平均差值为1.6 ℃;夜间气温差冬季较大,1月平均差值为1.5℃.空气温度和土壤温度的日振幅总是林内小于林外,7月空气温度日振幅林内比林外低1.7℃,4月土壤温度日振幅林内比林外低5.8℃.     

Family 34 glycosyltransferase (GT34) genes and proteins in Pinus radiata (radiata pine) and Pinus taeda (loblolly pine)

Using a functional genomics approach, four candidate genes (PtGT34A, PtGT34B, PtGT34C and PtGT34D) were identified in Pinus taeda. These genes encode CAZy family GT34 glycosyltransferases that are involved in the synthesis of cell‐wall xyloglucans and heteromannans. The full‐length coding sequences of three orthologs (PrGT34A, B and C) were isolated from a xylem‐specific cDNA library from the closely related Pinus radiata. PrGT34B is the ortholog of XXT1 and XXT2, the two main xyloglucan (1→6)‐α‐xylosyltransferases in Arabidopsis thaliana. PrGT34C is the ortholog of XXT5 in A. thaliana, which is also involved in the xylosylation of xyloglucans. PrGT34A is an ortholog of a galactosyltransferase from fenugreek (Trigonella foenum‐graecum) that is involved in galactomannan synthesis. Truncated coding sequences of the genes were cloned into plasmid vectors and expressed in a Sf9 insect cell‐culture system. The heterologous proteins were purified, and in vitro assays showed that, when incubated with UDP‐xylose and cellotetraose, cellopentaose or cellohexaose, PrGT34B showed xylosyltransferase activity, and, when incubated with UDP‐galactose and the same cello‐oligosaccharides, PrGT34B showed some galactosyltransferase activity. The ratio of xylosyltransferase to galactosyltransferase activity was 434:1. Hydrolysis of the galactosyltransferase reaction products using galactosidases showed the linkages formed were α‐linkages. Analysis of the products of PrGT34B by MALDI‐TOF MS showed that up to three xylosyl residues were transferred from UDP‐xylose to cellohexaose. The heterologous proteins PrGT34A and PrGT34C showed no detectable enzymatic activity.     

长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林种子雨组成及其季节动态

为了解阔叶红松(Pinus koraiensis)林的种子雨组成及其在时间和空间上的动态变化,在长白山阔叶红松林25 hm2样地内,设置了150个种子收集器,收集掉落于种子收集器中的果实、种子等.所有收集到的样品分别鉴定其种类并分为成熟种实、未成熟种实、花序和果实或种子碎片及其附属物4类,计算各类别的数量,而后分别烘干秤重.从2005年6月到2006年11月,共收集到隶属11科12属20种的种实及其生殖器官残体.累计收集到121291粒种实,其中成熟种实23147粒,仅占所有种实总个体数的19.1%.种实数最多的树种是紫椴(Tilia amurensis)和水曲柳(Fraxinus mandshurica),两个树种种实的个体数占总个体数的90%.对2006年5月～11月种子雨季节动态的分析发现:种实在7月中旬至10月下旬数量极大,但主要由未成熟种实组成;在10月中旬出现成熟种实散落高峰,但未成熟种实仍占一定的比例.按每个收集器收集到的成熟种实数统计,成熟种实数量在100～200之间的收集器数量最多.按每个收集器收集到的树种数统计,收集器中最多收到的树种数为7,树种数为3和4的收集器个数最多.对6个主要树种成熟种实所在收集器的空间分布进行分析发现,紫椴和水曲柳的成熟种实在整个样地都有分布,春榆(Ulmus japonica)、糠椴(T. mandshurica)、色木槭(Acer mono)和假色槭(A. pseudo-sieboldianum)则只在样地的局部区域收集到成熟种实.成熟种实的空间分布与母树的空间分布大都表现出明显的相关性,表明这些树种的成熟种实并没有扩散到离母树较远的距离.     

Composition and seasonal dynamics of seed rain in broad-leaved Korean pine (Pinus koraiensis) mixed forest in Changbai Mountain, China

To explore the composition and spatio-temporal dynamics of seed rain in broad-leaved Korean pine (Pinus koraiensis) mixed forest, 150 seed traps were set up in a 25 hm2 plot in Changbai Mountain. Seeds, fruits, anthotaxy and others in seed traps were collected, identified and divided into 4 types. From 2005 to 2006, we collected 47 different types. Total number of seeds and fruits was 121291, including 23147 mature seeds and fruits (19.1% of the total). Tilia amurensis and Fraxinus mandshurica, with the most seeds and fruits, accounted for 90% of the total. The analysis on seasonal dynamics of seed rain showed that there were the largest number of seeds and fruits between July and October, which were composed of immature seeds and fruits. In mid-October, mature seeds and fruits reached their peak, but immature seeds and fruits still accounted for high proportion. There were 91 traps that contained 100–200 mature seeds and fruits, and one trap without any mature seed or fruit. The largest number of species found in a trap was 7, and usually 3 or 4 species were found in most of the traps. There were obvious relationships between spatial patterns of mature seeds and fruits and their parent trees, indicating that their mature seeds and fruits were not dispersed far from their parent trees.     

动物与红松天然更新关系的研究综述

红松球果成熟后,种子自身不能脱落到达适宜的萌发地,因而无法自身完成天然更新而要依赖动物帮助传播种子。捕食红松种子的动物包括啮齿类、鸟类和一些大型兽类。其中,松鼠、星雅和普通币鸟具有分散贮藏的行为,以前两者为重要。这些动物从球果中取出种子,吃掉一部分后,靠颊囊或舌下囊搬运至贮藏地,将种子埋藏在地被物下准备冬、春食物缺乏时再重新捕食。搬运的距离远达数百米至几公里。分散贮藏的贮点数量很大。每个贮点有一至数粒种子。贮点小生境比较适合红松种子的萌发,因此大量的未被重新发现和捕食的贮点的种子在20个月后可能萌发。虽然动物贮藏的生境适合幼苗的萌发,但是不一定适合幼苗的继续生长。由于动物的捕食和贮藏行为,阔叶红松林内红松种子运转途径在4个层次（树上、地面、地被物下和洞穴）进行,最后只有少数种子萌发为幼苗。幼苗的生长过程同样受到动物的捕食和破坏。由于红松结实的丰欠年度变化,动物种群也随之变动。     

不同纬度阔叶红松林红松径向生长对气候因子的响应

运用树木年轮气候学方法,研究了不同纬度阔叶红松林红松径向生长趋势及其与气候因子的关系,以期揭示不同纬度红松径向生长对气候因子响应的差异以及气候变化影响下红松的动态特征、适应性及敏感性.结果表明: 不同纬度红松径向生长对当地气候因子的响应存在差异,最南部的白石砬子自然保护区红松径向生长与生长季的平均相对湿度呈显著正相关,与平均最高气温呈显著负相关.中部的长白山自然保护区的低海拔区域红松径向生长与生长季的水分因子(降水、相对湿度和帕尔默干旱指数PDSI)呈显著正相关,而与平均最高气温呈显著负相关;凉水自然保护区红松径向生长与生长季的水分因子(相对湿度和PDSI)呈显著正相关,与气温因子(平均气温和平均最高气温)呈显著负相关.而最北部的胜山自然保护区红松径向生长则与大部分月份的气温因子呈显著正相关.当年6月气候因子是影响所有纬度红松径向生长的关键气候因子,4个样地都与当年6月平均最高气温呈显著负相关.在气温不断上升的近40年,最南部的红松径向生长呈显著下降趋势,最北部呈显著上升趋势,中部的变化不显著.如果未来气温升高而降水不变,红松分布区可能缩小.     

长白山阔叶红松林中红松与紫椴的空间分布格局及其关联性

以长白山阔叶红松林25hm2样地调查数据为基础,采用点格局分析方法O-ring统计,分析了红松与紫椴两个优势树种在主林层、次林层和林下层的空间分布格局,以及各林层之间的种内和种间关联性.结果表明:在小尺度上,红松和紫椴总体上呈聚集性分布,但不同林层的分布格局各异.物种在较低的林层呈明显的聚集分布,而在较高的林层则呈随机或规则分布,聚集度随林层的增高而降低.主林层与次林层红松在<11m的尺度内呈明显的正相关.主林层与次林层、林下层紫椴之间呈负相关.红松和紫椴在整体上表现为正相关,但不同林层间的关联性各异.主林层红松与3个林层紫椴之间没有明显的关联性;次林层红松与次林层紫椴在>4m的尺度上呈负相关,而与林下层紫椴没有明显的关联性;主林层紫椴与次林层红松在0~100m尺度内都表现为显著正相关.     

凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构特征及其与影响因子关系简

根据凉水自然保护区28块典型阔叶红松林样地的5个林分空间结构参数和18个影响因子数据,采用典范对应分析（CCA）方法,对凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构与影响因子间关系进行分析。研究结果表明：（1）研究区域阔叶红松林整体具有较好的林分空间结构,其水平分布格局主要表现为随机分布,树木生长整体处于中庸状态,林木的整体混交程度较高;（2）林分空间结构的CCA排序较好的揭示了该区林分空间结构与影响因子的关系;CCA第一排序轴反映了林龄、坡度、阔叶比和坡向的变化,第二排序轴反映了坡向、土壤有机质和平均胸径的变化,上述6因子的组合是决定林分空间结构特征的主要影响因子;（3）影响林分空间结构的变量中,地形、土壤和林分因子共解释了林分空间结构变化的59.20%,其中纯地形因子占30.68%,纯林分因子占19.01%,纯土壤因子占8.21%,未能解释部分为40.80%。     

沙地樟子松人工林营林技术研究进展

人工林能否实现可持续经营与其营林技术息息相关。中国造林与世界各地一样,纯林多．树种单调．发生的问题也相似。自20世纪90年代以来,沙地樟子松人工林出现了不同程度的衰退现象．但目前在我国北方干旱、半干旱风沙地区樟子松人工造林仍在大面积推广．因此,为实现樟子松人工林的可持续经营,总结并探讨樟子松人工林营林技术显得尤为重要。本文在广泛收集国内外有关樟子松研究的基础上,综述了近20年来有关樟子松在造林和经营方面的研究进展,主要包括造成樟子松沙地造林成活率和保存率低的原因、提高造林成活率的技术方法、种子的生产、密度管理、栽培模式以及问伐与更新等,提出了在沙地樟子松造林与经营研究中亟待解决的一些问题和建议．对今后樟子松沙地人工林衰退研究及经营实践具有参考价值。