两种圆柏属植物不同季节显微和超微结构变化与耐寒性的关系

以祁连圆柏和圆柏为材料,研究了圆柏属植物的抗寒性与解剖结构变化,以及淀粉与可溶性糖粉转化的关系.结果表明,祁连圆柏和圆柏叶片的上下表皮细胞外覆盖一层角质膜,叶肉细胞间隙大,形成发达的通气组织.在生长季节,二者叶绿体内均积累了很多淀粉粒,在冷冻休眠季节淀粉粒消失或变小,同时叶片可溶性糖分含量增加,祁连圆柏的可溶性糖分增幅高于圆柏;而休眠季节圆柏叶绿体受到低温伤害,脂质球数目增多,出现脂质小滴,部分叶绿体变形,祁连圆柏类囊体的结构受到影响较小,脂质球数量少,叶绿体形状没有发生明显的变化.因此,祁连圆柏和圆柏抗寒性与发达的通气组织和淀粉粒生长季节的积累有关,在低温胁迫下祁连圆柏叶绿体表现出高的稳定性,通过可溶性糖分的调节力强,耐寒性增强.     

丛枝菌根对有机污染土壤的修复作用及机理

丛枝菌根(AM)是丛枝菌根真菌(AMF)与植物根系相互作用的互惠共生体,能改良土壤结构,增强植物抗性.自然界中已知的AMF有170多种,分布广泛,且可与大多数植物共生.利用AM修复有机污染土壤正成为一个崭新的研究方向.本文综述了AM对多环芳烃、酞酸脂、石油和农药等一些典型有机污染物污染土壤的修复作用.AM修复有机污染土壤的机理主要包括:AMF代谢有机污染物;AM分泌酶,降解污染物;AM影响根系分泌作用,并促进根际微生物对有机污染物的降解;AMF宿主植物吸收积累污染物.AM修复研究中,高效AMF的筛选、复合菌种效应、土壤老化、AM作用下植物对有机污染物的吸收积累等几方面仍有待于深入研究.     

人工红树林幼林藤壶危害及防治研究进展

随着近年来红树林恢复性造林面积的扩大,海洋污损生物藤壶对红树林幼林的危害问题日益突出.文中综述了藤壶附着的生物化学、藤壶在红树林附着的生态学、藤壶对人工红树林幼林的危害和国内所采用的化学药物防治措施等方面的研究进展,以及今后的研究方向.藤壶在红树林的附着和分布模式受海水盐度、浸淹深度、林分郁闭度、水文条件等环境因素和生物因素的影响.而藤壶胶粘蛋白的氨基酸组成、一维结构,胶粘蛋白在水下的交联、组装和胶粘的过程与机制,以及藤壶危害红树幼苗的机制和危害权重尚需要深入探讨.研究红树植物对藤壶附着的响应和长期适应机制将为藤壶的防治提供更多的启示.     

水分胁迫下山黧豆中ABA及ODAP的积累研究

用PEG、PEG+ABA、ABA分别处理15d龄的山黧豆幼苗,取其叶片为实验材料,测定内源ABA、ODAP、MDA和H₂O₂含量以及几种抗氧化酶活性,结果表明,与对照相比处理材料叶片中ABA和ODAP含量显著增加;外源ABA的加入降低了PEG胁迫引起的MDA和H₂O₂含量的增加,延缓了PEG胁迫引起的CAT活性的衰减,提高了GR活性.用外源ABA长时间处理山黧豆,发现叶片中ABA含量显著增加,随后出现ODAP的积累;ABA处理初期(0～3d)对叶片中活性氧代谢影响不大,随着ABA处理时间的延长(7～15d),可引起叶片中SOD、POD、CAT、GR活性的降低,MDA、H₂O₂含量的增加,表明ABA确实可促进ODAP的积累.     

天山云杉林生物生产力的地理分布

根据样地资料,分析和研究了天山云杉林生物生产力的地理分布格局。研究结果表明：天山云杉林生物生产力的地理分布规律十分明显,主要表现在：整个天山北坡,沿着天山的东西走向从山体的西段到中段再到东段,天山云杉林的生物生产力逐渐下降,即呈现出西高东低的趋势。其中,天山西部林区天山云杉林的生物生产力为9．336t·hm-2·a-1,中东部林区的生物生产力为6．576t·hm-2·a-1,两区相差2．760t·hm－2·a-1。本研究结论对于进一步探索天山云杉林生物生产力的地理分布规律与环境因子间的相互关系具有重要的意义。     

土壤氮水交互对马尾松和杉木COS和CO2通量的影响

羰基硫(COS)和CO_2化学结构相似,且植物对COS和CO_2具有共吸收特性,因此可利用COS作为示踪物来估算生态系统总初级生产力,而不同植物吸收COS和CO_2对环境因子变化的响应差异较大。以南亚热带典型树种马尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,设置2个氮水平及3个土壤水分梯度处理。采取顶空套袋法采集气体样品,用预浓缩—气质联用仪分析样品COS浓度,同时测量植物光合参数。结果表明:马尾松和杉木吸收COS,吸收速率均值分别为39.58—127.27 pmol m~(-2) s~(-1)和0.81—66.92 pmol m~(-2) s~(-1)。整体而言,施氮可促进植物吸收COS,但除施氮对马尾松COS通量有显著影响外(P0.05),施氮、土壤水分和两者交互作用对马尾松和杉木的COS和CO_2通量及其比值均无显著性影响。施氮情况下,高土壤水分处理促进马尾松COS吸收而低土壤水分处理促进杉木COS吸收。中等土壤水分和高土壤水分条件下马尾松和杉木COS通量与气孔导度呈正相关关系。线性拟合结果表明,植物COS通量(F_(COS))与CO_2通量(F_(CO_2))呈极显著正相关(P0.01),马尾松和杉木F_(COS)/F_(CO_2)值分别为1.48×10~(-6)和1.01×10~(-6)。中等土壤水分条件均可提高马尾松F_(COS)/F_(CO_2)比值,而低土壤水分条件下施氮增加杉木F_(COS)/F_(CO_2)比值,高土壤水分条件下施氮降低杉木F_(COS)/F_(CO_2)比值。低土壤水分和高土壤水分使马尾松蒸汽压亏缺增大,促使气孔导度减小从而降低净光合速率。低土壤水分和高土壤水分下施氮导致杉木气孔导度增加从而增强净光合速率。研究结果不仅对进一步了解区域氮沉降和降水对树木COS通量及F_(COS)/F_(CO_2)的影响有重要意义,而且可为模型估算总初级生产力提供区域性数据支持。     

三江源高寒草地牧草营养时空分布

草地的产草量和牧草品质影响着草地载畜量和草食动物的营养状况、生命活动及生产性能。以三江源及其周边地区的天然草地不同生长期（返青期,盛草期,枯黄期）牧草为对象,分析草地产草量及牧草品质的时空格局。结果显示：从整个区域看,草地生产力、可食牧草产量以及粗蛋白产量(Crude Protein, CP)分布均具有较明显的地域差异性,三者的高值区大多分布在三江源东部及南部的高寒草甸区,三者的低值区主要在三江源中部和西部的草甸及高寒草原区;大部分地区总生产力和可食牧草产量盛草期显著高于枯黄期,枯黄期显著高于返青期。粗蛋白产量在大部分地区呈现出盛草期显著高于返青期和枯黄期,返青期和枯黄期差异不明显,少数地区返青期显著高于盛草期和枯黄期,盛草期显著高于枯黄期（如：可可西里）;CP含量及产量在三江源区空间上的分布,均为南部地区高于北部地区,东部农牧交错区高于西部无人区;所有区域CP含量的返青期为最高,枯黄期为最低,而其他养分含量在不同区域的季节波动并不一致;盛草期牧草CP含量随海拔升高先增加后减小,粗灰分随着海拔升高而显著增加,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量随着海拔升高呈降低趋势。结论：三江源及周边地区牧草生产力、可食牧草产量以及CP产量较高,可食性较好;三江源多数地区高寒草地牧草营养质量相对较好,牧草在返青期营养价值最高（蛋白高,纤维低）,到盛草期,牧草产量及营养物质输出量达到最高峰,进入枯黄期的牧草营养质量低劣,此时应进行补饲,以提高家畜生产性能。三江源区可利用草地主要集中在东部、南部和东南部,该区牧草品质较高、利用潜力（粗蛋白产量）较大,可适度利用开发。     

原始红松林退化演替后土壤氮矿化特征变化

土壤氮矿化是氮素生物地理化学循环的重要环节,表征着土壤的供氮潜力,其变化过程会影响森林生态系统生产力。从小兴安岭典型的原始红松林及其退化形成的次生阔叶林样地采集土壤样品,采用好气室内培养法,研究在不同培养温度(4℃、12℃、20℃、28℃和36℃)和湿度(20%、40%、60%、80%和100%饱和持水量,WHC)下,2种林地土壤氮转化速率的变化。结果表明:与原始红松林相比,次生阔叶林表层土(0—20 cm)的有机质、全碳、全氮、硝态氮、碳/氮比、全磷、速效磷、速效钾、pH值均显著升高,铵态氮显著降低(P0.05)。采用方差分析结果表明:原始红松林表层土壤的净矿化速率、净硝化速率均显著低于次生阔叶林,但净氨化速率的变化则相反;培养温度和湿度及两者的交互作用均对土壤氮转化速率影响显著(P0.001)。原始红松林和次生阔叶林净矿化速率对温度和湿度变化的响应存在一定差异,最适温度和湿度分别为28℃—36℃和60%(WHC)。原始红松林土壤氮矿化温度敏感性指数(Q_(10))显著高于次生阔叶林(P0.05),均值分别为2.08和1.80,Q_(10)与基质质量指数(A)呈负相关,与土壤有机质呈极显著负相关(P0.01)。     

藏北高山嵩草草甸群落特征及生产力对模拟增温幅度的响应

青藏高原气候严酷,陆地表层生态系统脆弱,其高寒植物群落特征及生态系统生产力对气候变化的响应极其敏感。利用开顶箱(OTCs,Open Top Chambers)式装置在藏北高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸设置不同增温梯度实验(W1、W2、W3、W4),探究增温对高寒草甸植物群落特征及地上生产力的影响。研究结果表明:1)与对照样地相比,增温减少了植物群落总盖度(2015年,W1、W2、W3、W4分别显著减少了28%、23%、59%、60%; 2016年,W4显著减少了83%)和高山嵩草盖度(2015年,W1、W2、W3、W4分别显著减少了26%、33%、681%、64%; 2016年,W4显著减少了85%),而低幅度增温(W1、W2)对委陵菜属植物盖度无显著影响,高幅度增温(W3、W4)显著减少了委陵菜属植物盖度(2015年,W3、W4分别显著减少了58%和60%;2016年,W4显著减少了71%); 2)对整个植物群落而言,增温幅度较低时,增温对群落的生长和生物量的积累有促进作用,当温度升高超过一定程度,这种促进作用会逐渐减弱甚至变成抑制作用(2015年,W4显著减少了地上生物量69%; 2016年,W4显著减少了地上生物量82%); 3)高山嵩草盖度和其他物种总盖度存在显著的年际差异,而委陵菜属植物盖度无明显的年际变化。研究结果预示着,一定程度的升温会促进高寒草甸植物群落的生长,但温度升高超过一定幅度时,会导致草地生产力下降,草地退化加剧,同时当地群落中委陵菜属植物在全球变化背景下相对稳定,这类物种在未来气候变暖的背景下可能具有更强的竞争力。     

阿尔泰山落叶松林碳储量与生产力时空特征及其气候成因分析

准确把握阿尔泰山落叶松林固碳的动态变化对于维护阿尔泰山地森林生态系统的稳定性具有重要作用。基于4期(2001、2006、2011、2016年)森林资源连续清查资料,采用一元生物量模型、生物量与生产力关系方程、标准系数法和因子分析法等方法,估算了阿尔泰山落叶松林碳密度、碳储量和生产力(NPP),分析其时空变化特征,并探讨了阿尔泰山落叶松林固碳的气候成因。结果表明:(1)2001—2016年间阿尔泰山落叶松林固碳整体呈增长趋势,但增长幅度不大。(2)阿尔泰山落叶松林碳储量呈"富蕴阿勒泰哈巴河、青河布尔津福海"的分布特征;碳密度及NPP表现出"东南高,西北低"的空间分布格局;垂直分布上,碳储量、碳密度及NPP均呈随海拔升高先增后降的变化特征,在北坡和西北坡最大。(3)阿尔泰山落叶松林碳密度及NPP均随气温的升高而增加,是其主导影响因素。