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。     

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.     

油蒿演替群落密度对土壤湿度和有机质空间异质性的响应

如何用环境属性空间异质性解释植被动态是生态学中的一个重要问题。在该项研究中,选择油蒿(Artemisia ordosica)演替群落为研究对象,在小区面积相同、样方数目和面积相同的条件下,将统计学方法和地统计学方法结合起来,讨论分析了土壤湿度和有机质与油蒿和冷蒿(A. frigida)密度空间异质性变化趋势的相关性,结果表明:在块尺度上(80 m × 80 m),油蒿和冷蒿密度的空间异质性都与土壤湿度的空间异质性有关,其中与冷蒿密度呈现为单调递增,与油蒿密度不呈单调变化,说明土壤湿度与油蒿密度空间异质性的相关性已逐渐减弱,但与耐旱的冷蒿依然较强;土壤有机质的空间异质性也与两种植物密度的空间异质性有关,其中与油蒿密度呈现为单调递增,与冷蒿密度不呈单调变化,说明油蒿的长期定居增加了土壤有机质含量,并促进了冷蒿的侵入;进一步分析表明,该群落中油蒿种群和冷蒿种群均呈集群分布,这种集群分布使得油蒿或冷蒿的密度与土壤湿度或有机质空间异质性之间的关系增强,这从一定程度上说明了冷蒿和油蒿之间的竞争替代关系。因而,土壤空间异质性的变化是半荒漠带油蒿群落演替的基础。     

干旱胁迫下栽植模式对葡萄根际土壤湿度和光合效率的影响

为了解西北干旱地区深畦栽植模式对葡萄光合效率的影响,试验以鲜食葡萄品种‘京亚’和‘红地球’为材料,以葡萄生产中常用的平畦栽植模式为对照,研究了深畦栽植模式对葡萄根际土壤湿度及光合效率的影响。结果显示:(1)干旱胁迫过程中,2种栽植模式的葡萄根际土壤相对含水量、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)均持续下降,但深畦栽植的土壤相对含水量和WUE较平畦栽植下降缓慢,且在胁迫后期严重干旱时两者均明显高于平畦栽植。(2)根据Logistic模型对土壤相对含水量与Pn、Gs、Ci、Tr的关系的曲线拟合结果,发现深畦栽植和平畦栽植下土壤相对含水量区间分别为30%~50%和40%~60%时显著影响葡萄的光合水分效率。(3)以Logistic方程的拐点为根际土壤湿度阀值,发现深畦栽植和平畦栽植葡萄的根际土壤湿度阀值分别为41.76%和52.60%,且此时葡萄光合水分效率最高。研究表明,在干旱逆境下,与平畦栽植相比,深畦栽植下能够有效减缓根际土壤水分散失,保持较高的根际土壤含水量,而且能够在土壤含水量较低的条件下实现更高的光合水分效率,深畦栽植是干旱地区理想的葡萄抗旱节水栽植模式;深畦栽植下,葡萄品种‘京亚’和‘红地球’的根际土壤相对含水量分别在40.19%和43.32%时叶片光合水分效率最高,且两葡萄品种光合作用的适宜土壤相对含水量范围分别是40.19%~50%和43.32%~50%。     

高原鼠兔对高寒草甸土壤有机质及湿度的作用

为探讨高原鼠兔对土壤理化性质的作用, 本研究于2005年8月, 采用灼烧和烘干法, 分别测定了高原鼠兔栖息及被灭杀地区土壤有机质含量及湿度。结果表明： 高原鼠兔栖息地区, 0～5 cm及6～10 cm土壤层有机质含量和湿度均极显著或显著高于被灭杀地区; 11～30 cm 土壤层, 二者无显著的差异;31～50 cm土壤层, 有机质含量差异极显著, 而土壤湿度则无显著差异。说明, 高原鼠兔活动可增加高寒草甸土壤表层有机质含量和湿度, 进而改变土壤理化性质, 促进生态系统物质循环。     

三种Ts/VI指数在UCLA土壤湿度降尺度法中的效果评价

微波遥感土壤湿度产品是目前在大尺度水资源或气候变化研究中比较常用的地表土壤湿度数据,但其空间分辨率一般都较粗,不能满足区域或流域尺度相关研究要求.因而,在这些尺度的相关研究中需要对土壤湿度产品进行空间降尺度.UCLA法是一种土壤湿度降尺度方法,该方法使用地表温度和植被指数特征空间指数(Ts/VI指数)作为降尺度因子.本文以AMSR-E土壤湿度产品作为土壤湿度粗分辨率数据,使用MODIS地表温度产品(MYD11A1)和植被指数产品(MYD13A2)计算3种指数——土壤湿度指数(SW)、温度植被干旱指数(TVDI)和条件温度植被指数(VTCI),对比了3种Ts/VI指数分别作为UCLA法降尺度因子的效果.这3种指数均能得出合理的降尺度结果,但使用TVDI和VTCI的降尺度结果稍优于SW,说明TVDI和VTCI更适合作为UCLA法的降尺度因子.最后讨论了UCLA法的误差来源,如粗分辨率土壤湿度产品的测量误差、降尺度因子的计算误差以及UCLA法自身的误差,并对未来的研究做出展望.     

基于水文与土地覆盖的三江平原湿地恢复

以RS为数据源,GIS为数据处理和分析平台,在获得三江平原2005年土地覆盖数据和相对土壤湿度数据的基础上,确定了三江平原受保护的区域与适合进行湿地恢复的区域,再引入临近度准则、斑块面积准则,构建湿地恢复地点选择模型,分析了三江平原湿地恢复的潜力等级,依照恢复潜力的大小来确定湿地恢复的空间位置以及先后顺序。结果表明,耕地是现有湿地恢复区的主要来源,尤其是相对土壤湿度高的耕地。一级恢复区的面积为529261 hm²,占三江平原总面积的4.86%,该区域一般地势低洼,水分供应充足,恢复成湿地的潜力最大,是近期实施湿地恢复的区域;二级恢复区的面积为73724 hm²,占三江平原总面积的0.68%,该区域具有较大的斑块面积,且距离现有的湿地或水域不远,如果恢复成湿地,对于进一步增加湿地斑块之间的连通性、减少栖息地破碎化,将有很大贡献,可以作为中远期实施湿地恢复的区域;三级恢复区在整个研究区范围内都有分布,占三江平原总面积的21.11%,考虑到三江平原作为中国商品粮豆基地的重要性,以及目前的经济发展水平,该区域为目前不需要进行湿地恢复。     

螺旋粉虱在印度紫檀上的叶内分布

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell是海南岛的一种危害园艺作物、观赏植物和林荫树的热带害虫.本文应用聚集强度指数分析和地统计学研究螺旋粉虱卵、2～4龄若虫和成虫在海南岛印度紫檀上的叶内种群密度和空间分布图式的变化,并对其空间动态作出相应的生物学解释.结果表明:螺旋粉虱3种虫态在印度紫檀上叶内的分布均为聚集分布,不同虫态的空间异质性均由随机性因素引起,其变异曲线函数均为球状模型.利用Krigins插值法由地统计学软件Surfer 8.0绘制的密度等值线图可直观地反映螺旋粉虱在印度紫檀上的叶内分布动态.     

内蒙古克氏针茅草原土壤异养呼吸对土壤温度和水分变化的响应

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。