湖北神农架地区巴山冷杉（Abies fargesii）种群结构特征与空间分布格局

巴山冷杉群落是湖北神农架地区主要的群落类型之一,从生命表特征、年龄结构、存活曲线以及种群和不同龄级个体空间分布格局等方面研究了湖北神农架地区巴山冷杉的种群结构特征与空间分布规律.研究结果表明:巴山冷杉的种群年龄结构图呈现的是幼苗比例最大,中龄树、幼树和成龄树比例次之的规律;巴山冷杉幼苗储备丰富,巴山冷杉自身的生物学特性及环境因素是形成这种现象的主要原因;湖北神农架地区巴山冷杉种群的存活曲线接近于Deevey C型,I径级巴山冷杉死亡率最高,II径级开始巴山冷杉幼树死亡率大幅度下降,直至老龄期死亡率逐渐升高;巴山冷杉种群不同年龄级的个体呈现出集群分布或随机分布,处于不同发育阶段的个体群,其空间分布格局是随时间变化的.     

元宝山南方红豆杉的解剖结构及其环境适应性

以分布于广西北部元宝山自然保护区的南方红豆杉为研究对象,利用石蜡切片方法和光学显微技术,对其茎和叶的解剖结构及其对环境的适应性进行了研究和探讨。结果表明:(1)茎和叶的表皮细胞均较小,外壁角质层发达,胞内富含单宁类物质;(2)1～2年生茎无周皮,皮层基本薄壁组织分成5瓣,茎横切面呈"梅花"形,3年生茎具周皮,次生韧皮部薄壁组织发达、细胞内含物丰富;(3)叶片下表皮气孔带和中脉带均有角质层乳状突起分布,乳突大而密集,气孔仅分布于下表皮,气孔器为双环型,叶肉海绵组织发达,约占叶肉厚度的3/4。进一步分析显示,元宝山南方红豆杉茎和叶的解剖结构与元宝山的中亚热带山地气候和阴生环境相适应;与前人研究结果不同,本研究发现叶片角质层乳状突起遍布下表皮,这可能与元宝山南方红豆杉的分布区海拔高且环境温度低有关。     

川西亚高山暗针叶林不同恢复阶段红桦、 岷江冷杉土壤种子损耗特征

在川西亚高山米亚罗林区海拔3 100—3 600 m阴坡、半阴坡,以立地条件基本一致的箭竹和藓类林型不同恢复阶段(20—40年生的箭竹-阔叶林、藓类-阔叶林,50年生的箭竹-针阔混交林、藓类-针阔混交林、160—200年生的箭竹-暗针叶老龄林、藓类暗针叶老龄林)的群落为研究对象,于种子成熟散落前(8月)采集土壤样品,应用网筛分选法结合体视显微镜挑选种子,实验室发芽试验法和四唑染色法对种子生活力进行测定,分析了土壤内先锋树种红桦(Betula albo-sinensis)和顶极树种岷江冷杉(Abiesfaxoniana)的残余种子总数、组分及其分布格局;采用样方法调查了红桦和岷江冷杉的1年生幼苗密度。结果表明:1)随着森林的恢复,红桦的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数呈减少的趋势,而岷江冷杉则相反。箭竹林型不同恢复阶段红桦的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数总体上大于藓类林型相应恢复阶段。岷江冷杉的残余种子总数、外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数、腐烂种子数的最大值均出现在藓类-暗针叶老林龄;2)在阔叶林和针阔混交林阶段,红桦和岷江冷杉的种子组分所占比例最高的分别为腐烂种子和发育不全种子,在暗针叶老龄林阶段,红桦的腐烂种子和空粒种子的比例位居前列,而岷江冷杉的外形完整种子比例最大;3)随着土层深度的增加,红桦和岷江冷杉的外形完整种子数、发育不全种子数、空粒种子数和腐烂种子数均呈减少的趋势。红桦和岷江冷杉不同组分的种子在枯枝落叶层所占地比例在72.85%—94.28%;4)红桦的1年生幼苗密度随着森林的恢复逐渐减小,而岷江冷杉的1年生幼苗密度随着森林的恢复逐渐增大。在8月份,土壤中已经不存在红桦和岷江冷杉有生活力的种子,两种植物的种子只能形成短暂土壤种子库。     

川西亚高山林线岷江冷杉和红杉对气候变化的响应

为揭示川西亚高山林线优势树种岷江冷杉（Abies fargesii var.faxoniana）和红杉（Larix potaninii）径向生长对气候变化的响应差异。通过树木年轮生态学的方法,研究了岷江冷杉和红杉径向生长与年均温的分异现象、生长衰退以及应对严重干旱事件的抵抗力和恢复力稳定性,并结合限制岷江冷杉和红杉径向生长的主要气候因素进行了分析。结果表明：（1）温度是限制林线岷江冷杉径向生长的主要气候因素,而限制红杉径向生长的主要气候因素是降水;（2）岷江冷杉的径向生长与年平均温度的变化趋势一致,红杉在20世纪90年代后径向生长呈现出下降的趋势,与年均温的升高出现分异;（3）1800-2019年间,岷江冷杉出现生长衰退2次,红杉出现生长衰退5次,相同的时间内,红杉的衰退频率高于岷江冷杉;（4）岷江冷杉对严重干旱事件的恢复力相比升温前有所增强,抵抗力相比升温前下降明显,红杉对严重干旱事件的抵抗力和恢复力相比升温前均呈现出下降的趋势。可为川西亚高山林线的植被动态变化预测和历史区域气候重建提供参考。     

色季拉山急尖长苞冷杉种群不同龄级立木的空间分布格局

植物种群空间分布格局是种群个体在水平空间的分布、配置状况,是种群对环境适应的生存策略及适应机制的反映。以色季拉山急尖长苞冷杉（Abies georgei var.smithii）原始林为研究对象,在色季拉山东坡设置100 m×100 m固定样地,采用相邻网格法将样地划分为25个20 m×20 m的调查单元,对样地内所有基径≥0.1 cm的急尖长苞冷杉进行调查,记录林木的坐标、胸径、基径、冠幅等信息。依据基径和胸径两个指标将林木划分为12个径级和6个龄级（幼苗、幼树、小树、中树、大树、老树）,对种群的径级特征及空间分布格局进行分析。结果显示：（1）急尖长苞冷杉种群在不同径级上的分布成倒"J"型。（2）种群整体、幼苗、幼树随空间尺度的增大依次呈现集群分布、随机分布和均匀分布,小树、中树、大树、老树在所研究尺度内均为随机分布。（3）幼树与幼苗在小尺度上接近或达到负关联,在中、大尺度无显著关联;小树、中树、大树、老树在空间分布上与幼苗、幼树的关联性符合Janzen-Connell假说,但小树、中树、大树、老树之间无显著关联。上述结果表明：色季拉山急尖长苞冷杉种群为稳定增长型种群,小径木以集群方式相互庇护以提高自身适应环境的能力,大径木在小、中尺度抑制林下更新,在大尺度则促进更新。该结果有助于揭示色季拉山急尖长苞冷杉种群的现状与动态规律,可为深入研究该种群维持机制提供理论依据。     

短期增温对贡嘎山峨眉冷杉幼苗生长及其CNP化学计量学特征的影响

2009年5月至10月,在中国科学院贡嘎山高山森林生态系统观测站附近,采用红外灯加热人工模拟气候变暖研究了增温对峨眉冷杉(Abies fabiri (Mast) Craib)幼苗生长和养分及其化学计量特征的影响。由于红外灯的增温作用,在幼苗的整个生长季节,增温样地地表下5 cm、10 cm、20 cm处土温平均高于对照样地5.04 ℃、4.81 ℃、4.35 ℃,而土壤含水量则分别降低了7.03%、6.10%、6.40%;地表20 cm处空气温度相比对照样地上升了1.12 ℃,而空气相对湿度则降低了6.30%。除茎重比外,增温处理降低了峨眉冷杉幼苗的根长、基径、株高、总生物量、根重比、叶重比、根冠比和比叶面积。经方差分析发现,增温处理后幼苗根、茎和叶的C平均含量与对照差异性均不显著(P>0.05),其中除茎的提高了2.76%外,根和叶分别降低了7.15%和2.29%;N平均含量除茎显著降低之外(P<0.05),根、叶分别提高了9.78%和5.70%;幼苗根、茎、叶的P平均含量均低于对照11.97%、10.69%和2.99%,并且根和茎与对照存在显著性差异(P<0.05)。增温处理后幼苗根、茎、叶各器官的C︰N、C︰P 、N︰P与对照均不存在显著性差异(P>0.05),其中C︰P均大于对照,而C︰N和N︰P与对照相比,均有不同程度的减小;C︰N、N︰P和C︰P的平均值(标准差)大小顺序依次为茎(92.594.92)>根(61.891.65)>叶(60.813.23)、叶(4.990.22)>根(4.440.58)>茎(3.640.10)和茎(336.358.70)>叶(302.854.49)>根(274.865.27)。实验结果表明：增温对幼苗生长和生物量积累具有明显的限制作用,对叶片生长的阻碍作用尤为突出;增温改变了幼苗根茎叶的CNP含量及其化学计量比格局;在养分供应上,增温和对照处理下幼苗生长均受N素限制。     

林窗对岷江冷杉幼苗生存过程的影响

岷江冷杉林是我国西南亚高山暗针叶林的主体之一,其健康的种群动态和更新策略在维持长江上游生态安全方面具有重要意义。为了解岷江冷杉更新过程中林窗对幼苗种群动态的影响,通过调查林窗内和林下岷江冷杉更新幼苗的存活情况,采用数量分析方法研究了幼苗的年龄结构和动态特征。结果表明:林窗内和林下岷江冷杉幼苗的年龄结构金字塔均为两头小中间大的纺锤型,存活曲线均为DeeveyⅡ,生命期望以1龄级的最高、林下种群的高于林窗种群。幼苗的死亡率、消失率、累计死亡率和危险率均随龄级的增加而增大,生存率和死亡密度随龄级的增加而减小;岷江冷杉幼苗种群的数量化动态指数Vpi=0.1059,为增长型种群,在外界随机事件干扰时也可持续增长,尤以林窗种群抵御随机干扰、持续增长的特点更为突出;岷江冷杉幼苗种群的周期波动主要受基波控制,林窗种群在9龄级和11龄级处的波动还受谐波的影响。林窗扩大了岷江冷杉更新幼苗的数量规模、提高了种群抵御外界随机干扰的能力。因此,在岷江冷杉林更新管理中,应高度重视林窗的作用。     

林窗对川西亚高山岷江冷杉幼苗生物量及其分配格局的影响

采用样带法调查了川西亚高山原始岷江冷杉林林窗和林冠下岷江冷杉幼苗(H≤100 cm)的密度、高度、基径和各构件生物量,分析了各构件生物量间的相关性.结果表明：林窗与林冠下幼苗密度分别为12 903和2 017株·hm^-2;平均高度分别是26.6和24.3 cm,差异显著;平均基径分别为4.97和5.13 mm,差异不显著.林窗内各龄级幼苗的生物量与林冠下同龄级幼苗的生物量之间差异不显著.林窗对不同龄级幼苗各构件生物量积累的影响不同,林窗内幼苗枝干生物量比在12年达到最大(1.54),随后其比值维持在0.69左右;林冠下幼苗在15年后(含15年),枝条生物量大于主干生物量.生长在林窗和林冠环境的幼苗单株总生物量、叶生物量、茎生物量、地上生物量和根生物量与幼苗基径的平方(D²)和苗高(H)的乘积有显著的线性关系.林窗与林冠下幼苗各构件生物量之间有显著的正相关关系.     

培养于天然冷杉木片的黄孢原毛平革菌木质素过氧化物酶基因表达的RT-PCR分析

利用RT-PCR方法分析了生长于冷杉木片上的黄孢原毛平革菌木质素过氧化物酶基因lipA2(GLG3)、lipC1(GLG2)、lipC2(GLG5)、lipD2(GLG1)、lipE(LPO811)的表达。结果发现在不同的培养时间里仅有特定的基因表达,在第2周时仅有lipA2(GLG3)基因表达,在第4周时未检测到任何基因的表达,在第6周时lipD2(GLG1)和lipC1(GLG2)基因表达,在第8周时仅有lipA2(GLG3)基因表达。这些结果说明,在冷杉木片上培养的黄孢原毛平革菌的lip基因表达具有明显的时间特异性,并且与限定培养基中得到的结果明显不同。     

花铃期遮荫对棉纤维品质的影响

以中棉所41号和鲁棉研18号为试验材料,研究花铃期不同程度遮荫对棉花纤维品质性状的影响.结果表明,遮荫使最终纤维长度变短,且变短幅度随遮荫程度增加而加大,70%遮荫处理比40%遮荫处理平均变短1.01 mm;遮荫延缓纤维伸长期,CK纤维25 d达到最大长度,而遮荫后35 d达到最大长度;遮荫降低纤维断裂比强度,且降低幅度随遮荫程度增加而增大;40%和70%遮荫处理都使纤维麦克隆值和成熟度显著下降.两个供试品种纤维品质性状在遮荫条件下变化趋势一致.