华南丘陵植被恢复先锋树种木荷与马占相思的水分利用

利用Granier测定系统,对华南丘陵植被恢复先锋树种马占相思和木荷的树干液流分别进行4 a(2004—2007年)和5 a(2008—2012年)监测,比较不同龄级两树种的蒸腾量及其季节变化.结果表明: 马占相思和木荷的年蒸腾量均随树龄增加而增大,木荷蒸腾量的增加速度更快.木荷平均整树年蒸腾量为7014.76 kg,比马占相思(3704.97 kg)高;马占相思蒸腾量的季节变异(511.46～1802.17 kg)比木荷(1346.48～2349.35 kg)大.蒸腾速率(E_h)与光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)的标准回归系数随土壤湿度的增加而增大,表明土壤水分的增加提高了植物对环境响应的敏感度.偏相关分析表明,土壤湿度的季节变异是导致两树种蒸腾量季节变化的最主要因素.木荷和马占相思的最适土壤湿度分别为0.22～0.40和0.29～0.30(V/V),表明与外来树种马占相思相比,乡土树种木荷对水分胁迫有更好的适应及调节能力.     

不同耕作措施下旱地农田土壤呼吸及其影响因素

为探讨耕作措施对旱地农田土壤呼吸的影响,采用动态气室法在山西寿阳地区对秸秆还田、免耕覆盖、浅旋耕、常规耕作4种耕作措施下玉米生长季土壤呼吸及影响因子进行了测定和分析。结果表明,4种耕作措施下土壤呼吸速率的日和季节变化规律明显,均呈单峰型,呼吸速率的日峰值出现在11:30 13:30,呼吸速率的季节峰值出现在7月上旬至中旬。浅旋耕、秸秆还田、常规耕作、免耕覆盖措施整个生长季平均土壤呼吸速率分别为2.82、2.77、2.64μmolCO.2m-.2s-1和2.49μmolCO.2m-.2s-1,处理间无显著差异。研究结果还显示土壤温度和湿度是影响旱地农田土壤呼吸的主要因子,二者分别解释了土壤呼吸季节变化的55%78%,20%43%。4种措施下土壤呼吸的温度敏感系数Q10值在2.19 3.07之间,大小依次为免耕覆盖浅旋耕秸秆还田常规耕作。对水分的敏感性依次为免耕覆盖秸秆还田浅旋耕常规耕作。     

农牧交错带系统生产力概念及其对生态重建的意义

论证了黄土高原农牧交错带在全球所有同纬度(39°～41°N)地区中是作物生长盛期内光、温及降水条件组合最好的地带,并以初步的实证和观测支持了这一论点,阐述了通过开发能很好地适应自然条件,特别是能扬长避短,充分利用总体上虽较严酷而局部具有优势的气候资源的“系统生产力”的新思路;中心选择和应用生物量高、水分效率高、覆盖作用好的新作物和相应的种植制度,围绕生物量“为牧而农”式地实行农牧结合;重“料”于粮草,相应改变传统农业的格局,以大幅度地提高黄土高原地区的系统生产力,探索走出一条生态重建和支柱产业协调发展新路的可能性。     

SPEI指数在中国东北地区干旱研究中的适用性分析

干旱指数的区域适用性是准确表征区域干旱的重要前提,本文以中国东北地区为典型研究区,探讨标准化降水蒸散指数(SPEI)在该地区应用的有效性。基于研究区90个气象台站的逐日气象资料,计算1961—2014年多时间尺度的SPEI指数。从Kolmogorov-Smirnov(K-S)拟合优度检验、SPEI与典型干旱事件核准、SPEI与农作物受旱灾面积及与土壤湿度相关性分析等方面,验证SPEI指数在东北地区的适用性。分析结果表明:1)东北地区多时间尺度的累积水分亏缺量符合Log-logistic分布,SPEI指数在东北地区的应用具备数学统计理论基础;2)生长季平均SPEI值与黑龙江省、吉林省和辽宁省农作物受旱灾面积比例均呈极显著负相关(P0.01);3)在1、3、6和12个月尺度下,SPEI与土壤湿度呈显著正相关(P0.05)的站点比例分别为90.2%、92.16%、90.2%和88.24%。综上所述,SPEI指数不仅满足数学理论统计的要求,而且与干旱灾情数据和土壤水分监测值均具有极度的关联性,说明其在东北地区干旱预测和定量化研究中具有较好的适用性。     

海南七差地区植被数量分类

在对海南黎族七差地区野外植被调查基础上,得到物种数据和环境信息,并应用PC-ORD软件对样地数据进行分类排序.根据<中国植被>分类原则,并结合<广东植被>等相关资料,对分类结果作适度调整后,建立了七差地区植被分类系统.该地区植被可归入3个植被型组、8个植被型、2个群系组和6个群系.6个群系分别为木棉 厚皮 鸡尖群系(Form.Bombax ceiba Lannea coromandelica Terminalia nigrovenulosa)、南亚松群系(Form.Pinus latteri)、白茅群系(Form.Imperata arundinacea)、厚皮树 鹧鸪麻 木棉群系(Form.L.coromandelica Kleinhovia hospital B.ceiba)、陆均松 线枝蒲桃 竹叶青冈群系(Form.Dacrydium pierrei Syzygium araiocladum Cycloba-lanopsis bambusaefolia)、青梅 细仔龙 高山榕 白茶群系(Form.Vatica mangavhapoi Ameslodendron chinense Ficus altissima Koilodepas hainanensis).NMDS排序第一轴反映了土壤湿度梯度,第二排序轴反映了海拔高度梯度,样地在排序轴分布与实际情况相吻合.该地区植被形成、分布及变化与其特殊的气候条件及少数民族独特的生产方式有关系.     

荒漠区固沙植物梭梭(Haloxylon ammodendron)耗水特征

利用SF-300热脉冲树干液流仪,连续观测了生长季节荒漠区固沙植物梭梭树干液流速率,研究了荒漠区固沙植物梭梭林木的耗水量及其与气象因子的关系。结果表明：在生长季节,梭梭树干液流速率昼夜变化小;不同的生长日,梭梭树干液流速率介于(5.9±0.7)～(14.5±3.6)g cm^-2h^-1;观测期间,梭梭平均日耗水量为(0.3±0.2)mm,生长季节单株木耗水量达494mm。树干液流速率对气象因子均有一定程度的响应,且在不同时间的影响程度不同。日耗水量与林冠投影面积、基径、基径的平方乘以树高的积、边材厚度和边材面积呈线性关系。     

Responses of soil heterotrophic respiration to changes in soil temperature and moisture in a Stipa krylovii grassland in Nei Mongol

土壤异养呼吸在野外自然条件下除受温湿度影响外, 还受其他多种因子的综合影响, 很难利用野外观测数据确定土壤异养呼吸对温湿度变化的响应方程形式, 以及温湿度间是否存在交互作用。该研究在严格控制温湿度的条件下对内蒙古克氏针茅(Stipa krylovii)(西北针茅(Stipa sareptana var. krylovii))草原土样进行室内培养实验, 旨在解决上述问题。该研究的正交实验包括5个温度梯度(9、14、22、30、40 ℃)和5个湿度梯度(土壤持水力(water holding capacity, WHC)分别为20%、40%、60%、80%、100%)。室内培养实验持续71天, 土壤异养呼吸速率测定为2天(后期为1周)一次, 土壤可溶性有机碳和微生物生物量碳含量测定约为18天一次。研究结果显示: 土壤异养呼吸与温度呈显著正相关(p < 0.001)且温度间差异显著(p = 0.001), 呼吸温度敏感性(Q₁₀)与土壤水分含量呈正相关(p < 0.001); 呼吸与土壤水分二项式拟合效果较好, 在80% WHC时呼吸速率最大, 且最适湿度随温度上升而增加。土壤温度和水分的交互作用显著(p < 0.05), 土壤异养呼吸最适响应方程为lnRh = 0.914 + 0.098T + 0.046M + 0.001TM - 0.002T² - 0.001M² (Rh为异养呼吸, T为温度, M为湿度), 这说明加和形式的温湿度响应模型可能优于乘积形式。微生物生物量碳与土壤异养呼吸的相关性随培养时间发生变化, 土壤可溶性有机碳与土壤异养呼吸无显著相关(培养第20天除外), 原因可能是培养期间微生物死亡或群落结构改变导致微生物总体代谢活性的变化。     

不同环境条件下有无果囊对红穗苔草种子萌发的影响

果囊是苔草属植物的种子特有外部结构, 果囊的存在可能对种子的休眠和萌发造成影响。以红穗苔草种子为实验材料, 研究了不同的光照、种子埋藏深度和土壤湿度条件下, 有无果囊对红穗苔草种子萌发的影响。结果表明: (1)去除果囊显著提高了红穗苔草种子的萌发率(GR)、日平均萌发率(MDG)和发芽峰值(PV); (2)红穗苔草种子的萌发需要光照,随埋藏深度的增加, 种子的萌发能力减弱, 同时湿润条件比淹水条件更适合苔草种子的萌发。     

渝东南近100年石笋灰度变化及气候环境意义

以采自重庆市酉阳自治县天坑洞的石笋TK22-1为研究对象,利用~(230)Th测年、~(210)Pb测年和石笋纹层等计年法建立了近100年来高分辨率、精确定年的石笋灰度序列,并与器测气象资料对比,重建了渝东南近100年的气候环境变化历史,进一步明确石笋灰度指示的气候环境意义。研究结果显示,石笋TK22-1灰度值与当地年平均温度呈显著的正相关关系,与年平均湿度、降雨天数呈显著的反相关关系,这表明温度和湿度等气候条件是驱动石笋灰度值变化的主要因素。渝东南岩溶槽谷区属于生态环境脆弱区,薄层土壤对降水的储存能力较弱,水分是主导土壤湿度变化的主要因素之一。当降水量和地表湿度较大时,雨水在土壤中滞留时间较少、下渗速度加快,水岩作用减弱,土壤水中溶解的有机质和杂质浓度降低,最终在石笋表面结晶出较为纯净的方解石矿物,进而使石笋灰度值降低;反之亦然。当温度较高时地表蒸发量较大,地表及土壤中湿度较小,水在土壤和石灰岩地层中滞留时间长,土壤中有机质和CO_2的释放量增加,洞穴滴水中有机质和杂质浓度升高,导致石笋中方解石结构疏松、杂质较多,石笋灰度值较高;反之亦然。重庆东南岩溶槽谷区近100年期间的干旱事件与石笋TK22-1灰度序列有较好的对应关系,干旱事件发生的年代对应着石笋灰度峰值,即当地降水减少,发生伏旱时,石笋灰度值升高,进一步表明土壤湿度和水岩作用是影响石笋灰度值变化的主要因素。     

Plant population and weeds influence stalk insects, soil moisture, and yield in rainfed sunflowers

Insect infestation, soil moisture, and yield were examined in populations of≈33 140 plants/ha （low） and ≈ 40 340 plants/ha （high） of an oilseed sunflower, Helianthus annuus L, cv. ＇ Triumph 660CL＇ with two levels of weediness. Less weedy plots resulted from the application of herbicide combination of S-metolachlor and sulfentrazone, whereas more weedy plots resulted from application of sulfentrazone alone. Among the 12 weed species recorded, neither plant numbers nor biomass differed between crop plant densities. Larvae of the stalk-boring insects Cylindrocopturus adspersus （Coleoptera： Curculionidae） and Mordellistena sp. （Coleoptera： Mordellidae） were less abundant in high density sunflowers, ostensibly due to reduced plant size. However, the same effect was not observed for Dectes texanus （Coleoptera： Cerambycidae） or Pelochrista womanana （Lepidoptera： Tortricidae）, two other stalk-boring insects. Soil moisture was highest in low density and lowest in the high density sunflowers that were less weedy. Stalk circumference, head diameter, and seed weight were reduced for sunflower plants with short interplant distances （mean = 20 cm apart） compared to plants with long interplant distances （mean = 46 cm apart）. These three variables were greater in less weedy plots compared with more weedy plot〉 and positively correlated with interplant distance. Yields on a per-hectare basis paralleled those on a per-plant basis but were not different among treatments. The agronomic implications of planting density are discussed in the context of weed and insect management.