基于区域剖分算法的土壤碳通量空间采样策略

由于土壤碳通量在空间分布上具有很强的异质性,传统的采样方法难以对区域土壤碳通量进行精确估算,因此确定适当的采样策略对区域土壤碳通量的估算具有重要意义.本文提出一种逐点递增式采样的区域剖分部署策略(RDPG):设定初始采样点,使用改进的凸包插值算法构造Delaunay三角网,根据邻近已知采样点插值计算三角形各边垂直平分线的交点的离散度,选择离散度最大的点作为新增采样点.采用该方法对变异系数为0.42～0.59的仿真试验区域进行多次试验,结果表明:在相同试验条件下,RDPG布局策略能够获得比随机采样和均匀采样策略更高的区域土壤碳通量估算准确度.RDPG方法考虑了区域土壤碳通量的空间异质性,提高了区域土壤碳通量拟合精度.     

孑遗植物银杏(Ginkgo biloba L.)伴性光合生理特征与进化生态

银杏类是一类古老的雌雄异株植物,目前仅存单科单属.由于银杏在系统发育等方面的独特地位,吸引了科学家从不同方面进行了广泛的研究.在适宜的条件下,测定了生长在野外环境下的成年银杏的雌雄个体的光合特性.研究结果表明,银杏的雌雄植株对光具有相同的表现趋势,光饱和点,光补偿点,光下呼吸速率等均没有明显差异.但是雌性银杏的净光合速率明显大于雄性银杏的净光合速率.这种差异可能与雌性个体在繁衍后代时需要投入更多的能量有关.研究也表明,在与其它的裸子植物和被子植物比较时,银杏的光合能力并没有明显的弱势,因此光合能力可能并不是银杏在第三纪分布受限的直接原因.     

模拟酸雨对山核桃和杨梅光合生理特征的影响

通过盆栽模拟酸雨淋喷实验,比较了浙江省典型经济植物山核桃和杨梅幼苗光合特性的差异,研究了不同强度酸雨胁迫（pH 2.5、pH 4.0 和 pH 5.6（对照））对其光合生理生态特征的影响。结果表明,在无酸雨条件下,杨梅的最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点和光补偿点明显高于山核桃。酸雨胁迫下,pH 4.0的酸雨胁迫使山核桃的最大净光合速率、光饱和点显著降低,使杨梅的表观量子效率显著升高,而pH 2.5的酸雨胁迫使山核桃的最大净光合速率、表观量子效率显著降低,使杨梅的光饱和点显著升高。从季节反应模式来看,酸雨对山核桃光合特性的影响在夏季较春季明显,而对杨梅的影响则春季较夏秋季明显。     

毛竹出笋后快速生长期内茎秆中光合色素和光合酶活性的变化

为了探讨毛竹(Phyllostachys pubescens)非同化器官茎秆的光合特性, 测定了毛竹出笋后快速生长期内(2011年4月13日到6月2日)的光合色素含量以及光合酶活性, 并通过激光共聚焦显微镜对其叶绿体分布进行了观察。结果表明: 毛竹茎秆中的叶绿体主要集中分布在表皮以下的基本组织中, 此外维管束鞘周围的细胞内也存在大量的叶绿体, 此特征类似于C₄植物的花环结构。在毛竹出笋后快速生长期内, 随着茎秆不断生长, 叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均极显著(p < 0.01)增加。在出笋10天时, 茎秆中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性和NADP-苹果酸酶(NADP-ME)活性最高, 之后随茎秆生长逐渐降低, 生长30天时酶活性与10天时相比分别降低了88.55% (p < 0.01)、77.46% (p < 0.01)和72.50% (p < 0.01), 而PEPC/Rubisco比值则随茎秆生长逐渐增加, 30天时比值达到12.83, 明显高于C₃植物。这表明毛竹茎秆内可能存在C₄光合途径, 此途径有利于毛竹提高光合效率, 进而促进其出笋后的快速生长。     

基于多元回归树的公益林群落结构解析

为揭示不同生境类型下公益林群落物种多样性及优势种种间关系特征, 以临安市公益林125个固定监测样地为研究对象, 利用多元回归树(MRT)进行群落分类, 以物种多样性指数和种间联结系数为指标, 对不同群落类型的结构特征进行探索。结果表明: 临安市公益林125个典型样地可划分为5个类型; 类型I、II、III与类型V的多样性指数之间均无显著差异, 但类型III的多样性指数均最高, 类型IV的物种多样性指数均显著低于其它类型, 海拔是影响群落多样性水平的主要因子。种间联结初步分析显示, 研究区群落中稳定性最高的层片是乔木层, 且毛竹入侵极可能是影响5个类型植物群落稳定性的关键因素。研究结果可为临安市公益林分类经营管理提供理论依据, 同时为区域公益林群落数量结构研究奠定基础。     

硫稳定同位素技术在生态学研究中的应用

随着人为SO₂释放的增加, 硫稳定同位素的动态已成为生物地球化学循环过程中研究的热点。该文对天然硫稳定同位素在大气自然过程中的硫来源分析及其在森林生态系统、农田生态系统和水域生态系统中的硫动态研究, 人为添加的硫稳定同位素在生态环境中的应用及硫稳定同位素技术在我国酸雨研究中的潜在贡献等进行了综述, 并从硫稳定同位素技术应用研究的范围、分析手段及源解析模型方面介绍了可能的发展方向。     

酸雨胁迫对苦槠幼苗气体交换与叶绿素荧光的影响

常绿阔叶树苦槠(Castanopsis sclerophylla)是亚热带地带性顶极群落的建群种之一, 在区域森林资源保护和可持续利用方面具有重要的地位。在该区域日益严重的酸雨胁迫下, 研究其对于胁迫的生理生态响应具有重要的理论价值和实践意义。该文以苦槠幼苗为研究材料, 研究了酸雨胁迫对苦槠幼苗光合生理的影响。结果表明: (1)短时间内, pH 2.5处理下的幼苗叶绿素相对含量最低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05); 经过一段时间处理后, pH 4.0处理下的叶绿素相对含量最高, 表明低浓度的酸雨会促进叶绿素相对含量的增加。(2) 2007年4月, 光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ的潜在活性(F_v/F₀)在不同酸雨浓度处理下基本无变化。随着酸雨处理时间的延长, pH 2.5处理下的P_n、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率有显著降低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05)。pH 2.5处理组与pH 5.6处理组之间的F_v/F_m和F_v/F₀差异性逐渐减小。表观量子效率和气孔导度变化规律不明显。综合来说, 酸雨处理前期, 高浓度的酸雨胁迫对苦槠幼苗叶绿素相对含量、光合生理参数有显著影响, 但随着酸雨处理时间的增加, 酸雨胁迫对苦槠幼苗的影响逐渐减小, 表明其对外界不良环境具有一定的抵御能力和适应能力。     

五种常绿冬青叶片防火性能评价

为了筛选冬青属(Ilex)植物优良防火品种,了解该属植物叶片燃烧表现特征,优化园林树种防火性能的评价方法,该文以克恩氏冬青(Ilex×koehneana)、史蒂芬冬青(Ilex ‘Nellie R. Stevens’)、大别山冬青(I. dabieshanensis)、博福德冬青(I. cornuta ‘Burfordii’)、双核冬青(I. dipyrena)为研究对象,以海桐(Pittosporum tobira)和石楠(Photinia serrulata)作为参照,采用因子分析法对这七种植物鲜叶和干叶的防火性能分别进行综合评价。结果表明:(1)不同冬青品种鲜叶火灾性能指数存在显著性差异,其余指标均呈极显著性差异。(2)经过因子分析进行评价得出鲜叶抗火性从强到弱依次为博福德冬青史蒂芬冬青大别山冬青石楠海桐双核冬青克恩氏冬青;干叶抗火性从强到弱依次为史蒂芬冬青大别山冬青博福德冬青海桐双核冬青克恩氏冬青石楠。(3)综合鲜叶及干叶的评分结果,得出博福德冬青、史蒂芬冬青、大别山冬青得分较高,防火性能优于石楠和海桐,防火性能表现更突出。     

基于QuickBird影像的城市森林碳储量遥感估测

城市森林是增加城市碳吸收的积极因素之一,为全球碳循环作出了重要贡献.本文基于Quickbird高分辨率遥感影像,以浙江省义乌市环城路以内区域为研究区,将市区的森林分为公园森林、防护森林、单位附属森林和其他森林4种类型.以实地样地调查碳储量为因变量,利用逐步线性回归的分析方法从遥感影像中的波段灰度值、植被指数、纹理信息等50个因子中选取自变量因子,最终建立不同森林类型的遥感碳储量估算模型.结果表明： 研究区4种森林类型的模型精度都在70%左右.公园森林、防护森林、单位附属森林和其他森林的碳储量分别为3623.80、5245.78、5284.84、5343.65 t.该区域碳密度主要集中在25～35 t·hm^-2.在今后的城市森林规划中,可通过提高绿化率以及乔木与低矮灌木的套种来进一步加强城市森林碳吸收的功能.
     

用整合微流控芯片系统分析黄山松RAPD片段多态性

随机扩增多态DNA（randomly amplified polymorphic DNA,RAPD）标记可快速提供连锁信息,特别是在针叶树单倍体的大配子体中RAPD基因型也能得以确定［3］。在对多态性的RAPD片段进行分析时,传统的平板凝胶电泳分析法因人工操作,其有效的鉴别受到一定程度的限制,只能得到一些有关RAPD片段半定量信息。我们将整合微流控芯片系统作为一种新的工具运用于黄山松的多态性RAPD片段分析中。发现基于芯片的检测方法比琼脂糖凝胶电泳方法灵敏度更高,所需的样品量要少得多,所需的时间仅为其1/4。并且能自动对DNA片段进行定性、定量分析。它是一种高效、灵敏、迅速、重复性好的检测新技术。 Abstract:Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers quickly provide linkage information［1~2］,especially in conifers where haploid megagametophytes can be used for genotyping［3］.Traditionally use of slab gel electrophresis results in qualitative data that can be manually manipulated to gain semiquantitative information about the polymorphic RAPD fragments.We have proposed the use of an integrated microfluidic chip-based system as a new tool in the analysis of polymorphic RAPD fragments.The chip-based method was found to be very sensitive,requiring much less sample and only quarter the time compared to the agarose gel method.The automated data analysis sizes and quantitates the DNA fragments,thus yielding a more thorough,reproducible,sensitive,and rapid analysis.