湖南会同5个亚热带树种的细根构型及功能特征分析

细根(直径2mm)具有复杂的分枝系统,不同树种间的细根在空间分布、形态和大小上有较大差异,研究不同树种的细根构型及不同根序的养分特征,对认识不同树种的细根形态和化学成分的变异格局,及其对树种地下生态位分离(niche segregation)、共存和森林生态系统功能过程的影响有着重要意义。在湖南会同林区选择青冈(Cyclobalanopsis glauca)、枫香(Liquidanbar formosana)、拟赤杨(Alniphyllum fortunei)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)等5个亚热带树种,用挖掘法采集完整的细根根系,按照Pregitzer细根分级方法对细根分级,用Win-RHIZO根系测定系统对细根构型的参数进行测定,同时测定各级根系的C、N含量,以探讨各树种各级细根的功能特征,揭示不同树种细根构型与养分策略之间的关系。结果表明:5个亚热带树种细根1级根比根长、比表面积最高,直径最细;3级根比根长、比表面积最低,直径最粗。不同树种之间细根形态特征和构型也表现出差异性:枫香的1级根序比根长最大,为31.45m·g-1,杉木的最小,为16.34m·g-1,枫香和杉木之间差异显著。马尾松的1、2级根序的比表面积最大,杉木的1级根序的比表面积最小,青冈2级根序的比表面积最小,3级根序比表面积杉木最大,青冈最小。不同树种之间的细根直径差异达到极显著水平,各根序的平均直径以杉木的最大,拟赤杨的最小。5个树种细根根尖密度大小顺序为马尾松青冈枫香杉木拟赤杨,各树种细根分叉数以拟赤杨和马尾松的较高,杉木最低。除杉木和枫香外,5个树种细根C含量均呈现出随着根序上升而增加的趋势,C/N比也随根序的上升而增加,而细根N含量呈现出随着根序上升而明显下降的趋势。细根平均C含量以杉木的最高,拟赤杨的最低,马尾松、青冈与枫香之间的差异不显著。细根平均N含量以拟赤杨的最高,马尾松的最低。C/N比以马尾松的最高,拟赤杨的最低。5个树种中,马尾松的外生菌根有很强的拓展能力,因此能显著地增强植物根系的养分、水分吸收能力,即使在贫瘠和干旱的土壤环境中,也能有效地利用有限的养分和水分,促进个体生长。而杉木细根吸收养分和水分的效率及能力最小。     

江汉平原农田生态系统B素循环及平衡分析

以江汉平原农田生态系统为研究对象。通过对当地农户小麦－稻,稻－稻,油菜－大豆,油菜－花生,小麦－芝麻,小麦－棉花,青椒－大白菜,萝卜－茄子8种种植模式农田B素的输入,输出和平衡研究。结果表明,B素的输出主要是作物收获,占B素总输出量的44．8％－64．7％;其次是淋溶损失占25％－41．4％,B素流失占总输出量的9．2％－17．4％。B素的主要输入途径是施有机肥和B肥,此外,降雨也是B素输入的主要途径,该区域各种类型农田生态系统B素输入途径大小顺序为菜田：有机肥＞降雨＞灌溉＞自然归还＞无机肥＞种子（种苗）;水田和旱地;降雨＞有机肥＞灌溉＞自然归还＞无机肥＞种子（种苗）。对B素平衡研究表明,该区2种菜田由于有机肥投入较大,普遍盈余,而种稻田由于施用有机肥和秸杆还田归还许多B素,B素亦基本平衡。而种蜡地有1种种植由于有B肥和有机肥的投入,B素盈余较多,而别3种农田由于施化肥而不施有机肥和B肥,B素出现不同程度的亏缺。     

锗对水稻的生态毒理效应及临界指标

土壤添加 Ge盆栽试验研究表明 ,低浓度 Ge(<4 m g/ kg)对水稻根和地上生物量、叶绿素 a含量有促进作用 ,并整体提高了作物抗氧化酶能力 ,使 MDA下降 ,SOD、CAT、POD、GSH- Px活性相应提高。而高浓度 Ge(>15 mg/ kg)对水稻根和地上生物量、叶绿素 a含量有明显的抑制作用 ,对抗氧化酶系统产生胁迫效应 ,使 POD明显上升 ,MDA上升 ,SOD、CAT酶活性明显下降。在高浓度 Ge胁迫下 ,植物细胞中抗氧化作用酶系统的受损打破了植物细胞内活性氧产生与清除间的正常平衡状态 ,积累过量的活性氧 ,使活性氧产生并积累 ,过量的活性氧引起膜脂过氧化程度加重 ,从而对植物产生毒害。各项生理指标与土壤 Ge处理浓度之间相关分析表明 ,土壤 Ge浓度与地上部干重相对百分率 ,根干重百分率、叶绿素 a/ b、MDA、SOD、CAT之间有显著相关性。比较胁迫效应 10 %值的临界指标 EC1 0 值表明 ,作物地上部干重抑制率和根干重抑制率作为土壤临界值制定的依据更为可靠 ,EC1 0 为 7m g/ kg     

湖南会同杉木人工林生态系统碳素密度

利用定位观测数据 ,对杉木人工林生态系统的碳素密度进行了探讨。结果表明 :不同年龄的杉木枝、叶中碳素密度的季节变化规律均表现为冬季 >秋季 >夏季 >春季。叶的碳素密度平均为 0 .5 0 4 4 g C· g- 1 ,变异系数 2 .0 8% ,枝的碳素密度平均为0 .4 4 79g C· g- 1 ,变异系数为 2 .2 5 %。不同层次的叶碳素密度的变化范围在 0 .4 6 12 g C· g- 1 ～ 0 .5 5 2 4 g C· g- 1 之间 ,平均值的大小排列顺序为 :上层叶 >中层叶 >下层叶。不同层次枝条的碳素密度在 0 .3917g C·g- 1～ 0 .4 96 5 g C· g- 1之间 ,平均值的大小次序为 :中层枝 >上层枝 >下层枝。 10年生杉木各器官的碳素密度变化范围为 0 .4 5 2 9g C·g- 1～ 0 .4 972 g C·g- 1 ,11年生的为 0 .4 5 80 g C· g- 1 ～ 0 .5 0 2 2 g C· g- 1 ,14年生的为 0 .4 5 80 g C· g- 1 ～ 0 .5 0 93g C· g- 1 之间 ,变异系数范围为 1.6 8%～ 8.4 4 %。不同器官的碳素密度按高低排列基本上为树叶 >树皮 >树根 >树干 >树枝 >球果。随着杉木林年龄的增长 ,林下植被各组分、死地被物的碳素密度变化规律不明显。同一林分中各层次植物的碳素密度高低排列顺序为 :乔木层 >灌木层 >草本层。 10年生和 14年生杉木林土壤各层的碳素密度随土壤深度的增加而逐渐下     

杉木林采伐迹地撂荒后植被恢复早期的生物量与养分积累

撂荒是传统杉木经营制度中的重要内容 ,其目的是通过植被的自然演替来恢复土壤肥力 ,从而实现杉木人工林的可持续经营。通过对湖南会同杉木人工林采伐迹地撂荒后 1～ 5 a内的植被生物量和养分积累的定位观测 ,重点分析撂荒后植被恢复过程中植物生长对策和植物养分积累在杉木人工林可持续经营中的作用。结果表明 :会同杉木林采伐迹地撂荒后的 1～ 4a为草本植物阶段 ,五节芒 ( Misocanthusfloridu-lus)、荩草 ( Arthraxon hispidus)、一年蓬 ( Erigeron annuus)为优势种 ,5 a后进入灌木植物阶段 ,阳性喜光树种占绝对优势 ,且植物的树高生长分化明显 ,大于 3m的树高等级中拟赤杨 ( Alniphyllum fortunei)和小果冬青 ( Ilex micrococca)占有最大的比例 ,在 2～ 3m的高度等级中枫香 ( Liquidambar formosana)、苦楝( Melia azedarach)、山苍子 ( Litsea cubeba)等植株数量最多。植被总生物量从 1 .798t/hm2 增加到 1 6.2 35 t/hm2 ,其中灌木层生物量为 1 .0 4 8～ 7.773t/hm2 ,草本植物生物量为 0 .75～ 6.92 9t/hm2 ,第 5年植被系统的年生产力为 4.1 8t/( hm2 ·a) ,接近 7a生第 2代杉木林年平均生产力。撂荒 2 a后植被系统就开始产生枯落物 ,随植被恢复时间增加死地被物生物量从 0 .892 t/hm2 增加到 2 .0     

水稻上的一类小型步行虫

我国南方水稻上常见一类小型步行虫,它们的头部具有狭细的“颈部”,前胸背板简形,中部两侧膨出,鞘翅宽阔,一些种类不仅形状相似,其中有一些色泽及斑纹亦十分近同。它们属于步行虫科(Carabidae)长颈步甲族(Odacanthini)。这一类步行虫在白天十分活跃,成虫、幼虫捕食稻飞虱、纵卷叶螟等害虫,是水稻害虫的重要天敌,为便于识别,本文列出了较常见的8种长颈类步行虫的检索表。     

铁甲科四新种

铁甲科Hispidae包括4亚科,即潜甲亚科Anisoderinae,铁甲亚科Hispinae,丽甲亚科Callispinae及龟甲亚科Cassidinae(陈世骧1973)。潜甲亚科是铁甲科中最原始的类群,它的成虫体表无刺,丽甲过去即包括在此亚科中。本文发表的4新种,其中2种属于潜甲亚科毛唇潜甲属Lasiochila,2种属于丽甲亚科丽甲属Callispa。     

马尾松与湿地松人工林生物量动态及养分循环特征

对乡土树种马尾松和引进外来树种湿地松人工林的生物量动态变化、养分积累与分配以及养分循环特征进行比较 ,结果表明 :在林分生长发育早期 ,马尾松生长慢 ,而湿地松生长快 ,生长发育后期马尾松生长速度比湿地松快。马尾松人工林生物量的数量成熟年龄为 36 a,采伐利用时的最大生物量为 4 34t/ hm2 ;湿地松的为 2 6 a,采伐利用时的最大生物量为 338t/ hm2。湿地松人工林各器官和总的养分积累量均高于马尾松 ,其中养分的总积累量是马尾松的 2倍多 ,树干高达 5倍多。在采伐利用时 ,不管是全树利用还是仅利用干材 ,同马尾松相比 ,湿地松林将带走更多的养分 ,对地力的养分消耗量更大。同时 ,湿地松林养分循环速率低 ,周转时间长 ,需要的养分多 ,比马尾松林维持地力的能力差。因此 ,在湿地松人工林的经营管理过程 ,更应处理好养地与用地之间的关系 ,否则会造成林地生产力的下降     

常绿阔叶林石栎和青冈种群生活史特征与空间分布格局

以中亚热带低山丘陵常绿阔叶林石栎-青冈群落为研究对象,采用相邻格子法在湖南省长沙县大山冲林场建立1hm2永久性监测样地,通过编制静态生命表绘制种群年龄结构图和存活曲线以及应用Ripley’s K函数,研究了石栎和青冈的生活史动态、空间点格局以及不同生活史的空间关联性。结果显示:(1)两种群的死亡率随径级的增加呈上升趋势,在幼树(Ⅰ级)到小树(Ⅱ级)阶段均达到死亡高峰;两种群均属于增长型年龄结构,生命曲线接近于Ⅰ型(曲线凸型)。(2)分布格局主要呈聚集分布,聚集强度随空间距离的增大而增强,随年龄的增大石栎种群呈下降趋势,青冈种群呈先减弱后增强的趋势。(3)石栎和青冈的幼树、小树在小尺度上与中树、大树显著正关联,且青冈在t15m的尺度上小树和大树亦显著正关联。研究表明,物种的生物学特征和种内、种间竞争是影响石栎、青冈种群生存力的重要因素;种子扩散、萌芽繁殖、生境特化和负密度效应是维持石栎和青冈种群空间格局的主要驱动因子。     

樟树人工林生态系统碳素贮量与分布研究

对 1 8年生樟树人工林生物量、碳素含量、贮量及其空间分布进行测定。结果表明 ,樟树各器官的碳素含量为 4 2 1 2 %～ 5 5 4 2 % ,排列顺序为树叶 >树枝 >树根 >树干 >树皮。林冠上层与下层叶的碳素含量比中层叶的碳素含量低 ,但差别不大 ;下层枝条碳素含量明显比上、中层枝条高。灌木层植物的碳素含量平均为 5 1 30 % ,草本植物为 4 8 90 % ,死地被物层为4 0 89%。土壤的碳素含量为 1 2 5 % ,随土层深度的增加 ,各层次土壤碳素含量逐渐减少。樟树林生态系统总的碳贮量为 2 0 0 4 4× 1 0 3 kgC·hm-2 ,其中乔木层为 4 5 0 1× 1 0 3 kgC·hm-2 ,占整个生态系统总贮量的 2 2 4 5 % ,灌木层为 2 2 9× 1 0 3 kgC·hm-2 ,占 1 1 4 % ,草本层为 1 0 9×1 0 3 kg·C·hm-2 ,占 0 5 5 % ,死地被物层为 5 0 8× 1 0 3 kg·C·hm-2 ,占 2 5 4 % ,林地土壤 (0～ 1m)的碳贮量为 1 4 6 97× 1 0 3 kg·C·hm-2 ,占 73 32 %。樟树各器官的碳素贮量与其生物量成正比例关系 ,树干的生物量最大 ,其碳贮量也最高 ,占乔木层碳贮量的 4 0 0 6 %。樟树碳贮量的垂直分布随高度的增加而减少 ,在 8～ 1 0m区段出现明显增加的现象。樟树林年净生产力为9 5 5× 1 0 3 kg·hm-2 ·a-1 ,碳的年净固定量为 4 98×