北京地区典型落叶阔叶乔木叶片含氮量和δ15N值对大气氮沉降的响应

为探究植物对大气氮沉降的响应和对这部分氮素的来源指示作用,本研究通过对北京地区198个采样点,典型落叶阔叶乔木杨属(Populus)和柳属(Salix)植物叶片进行采样,测定其叶片样品含氮量和δ~(15)N值。结果表明:北京地区杨属植物叶片含氮量为16.5—38.6g/kg,平均(24.0±4.0)g/kg;柳属植物叶片含氮量为17.2—36.2g/kg,平均(25.9±4.1)g/kg。研究区域范围内杨属、柳属植物叶片的含氮量均呈现出西北低、东南高的对角线型分布,与该区域大气氮沉降的空间变异相吻合。由于研究区域范围内气候因子无明显的变异,植物叶片的含氮量变化反应了大气氮沉降对植物元素化学计量特征的影响和植物对大气氮沉降的响应。北京地区杨属植物叶片δ~(15)N值为-3.95‰—8.10‰,平均(1.15±2.48)‰;柳属植物叶片δ~(15)N值为-3.04‰—9.73‰,平均(2.31±2.60)‰。杨属和柳属植物叶片的δ~(15)N值均呈现出西北高、中部高、东南低的空间分布,与叶片含氮量空间分布趋势相反。中部城区较高的δ~(15)N值反应了交通污染对大气含氮化合物增加的影响;西北部较高的δ~(15)N值反应了该区域受人为活动排放源的影响较少,自然的氮循环是其较高δ~(15)N值的主要原因;东南部较低的δ~(15)N值则有可能是由农业活动和交通共同作用的结果。     

细根分解研究及其存在的问题

细根分解是陆地生态系统C和养分循环的重要环节。主要包括淋溶和破碎等物理过程和以生物作用为主的化学过程。这些过程受复杂的细根化学成分及外部土壤因子的综合控制,如细根本身养分含量、木质素和纤维素含量、土壤温度、水分、养分的有效性以及土壤动物、真菌和细菌等。但是,细根分解发生在不能直接观测的地下部分,人为改变细根分解的自然环境是研究过程中存在的主要问题。埋袋法虽然应用最为普遍,但是它严重地干扰了细根分解环境,导致低估分解速率。最近提出的原状土芯法(intact-core)克服了埋袋法的主要缺陷,是目前细根分解研究中最接近自然分解过程的研究方法,但也存在一些问题。因此,如何设计有效且能够真实的反映细根自然分解过程的试验方法是今后该领域研究最重要和最具挑战性的课题。     

天竺桂凋落叶添加对凤仙花生理特性的影响

采用盆栽试验,通过向土壤(每盆8kg)中添加0(CK)、20(L20)、40(L40)和80g·pot-1(L80)天竺桂(Cinnamomum japonicum)凋落叶,模拟其自然分解对凤仙花(Impatiens balsamina)生理特性的影响。结果显示:(1)天竺桂凋落叶处理显著增加了凤仙花现蕾前期和现蕾期叶片H2O2含量,同时显著抑制了凤仙花现蕾前期、现蕾期和盛花期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。(2)凋落叶添加处理显著增加了凤仙花现蕾前期抗坏血酸(ASA)含量,但现蕾期和盛花期ASA含量却显著下降。(3)添加凋落物处理显著降低了现蕾前凤仙花叶片MDA含量,但显著增加了现蕾期MDA含量,而盛花期MDA含量在L20、L80处理下显著降低,在L40处理下则显著增加。(4)天竺桂凋落叶添加对可溶性蛋白和可溶性糖两种渗透调节物质含量影响不显著。(5)凋落叶处理显著抑制了凤仙花地径生长和地上生物量积累。(6)天竺桂凋落叶中主要化感物质可能有香豆素、桉叶油醇、肉桂醛、反式石竹烯和松油醇等。研究认为,非酶促活性氧清除系统可能在凤仙花抵御化感物质氧化胁迫过程中发挥着比酶促系统更为重要的作用,其中的ASA在氧化胁迫的早期过程扮演着重要角色;天竺桂凋落叶添加处理所造成的氧化胁迫可能超过了两类活性氧清除系统的清除能力,对凤仙花膜系统造成明显伤害,导致其地径和生物量积累显著降低。     

典型温带雨养泥炭沼泽湿地地下部二氧化碳和甲烷浓度变化规律及其影响因素

为研究北方泥炭沼泽湿地二氧化碳(CO₂)和甲烷(CH₄)浓度随深度的变化规律及其影响因素,选取欧洲北部典型雨养泥炭地贝尔山湿地(BBM)和舒特兹山湿地(SBM)两个采样点,通过原位采集泥炭剖面温室气体、孔隙水以及土壤样品,结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术、碳氮同位素技术,探讨泥炭土壤的分解程度及温室气体浓度变化的关系。研究结果表明:(1)BBM采样点地下部的CO₂浓度变化规律总体呈现随深度波动减少趋势,值多在3000μmol/L附近波动,最大值为4210.74μmol/L(120 cm),SBM采样点的CO₂浓度随深度先增后减,60 cm以上在1800μmol/L附近波动,60 cm以下在3000μmol/L附近波动,最大值为4191.94μmol/L(90 cm);BBM和SBM地下部CH₄浓度都随深度增大,并且在60cm以下浓度增加较快,BBM最大值为735.90μmol/L(260 cm),SBM最大值为543.51μmol/L(170 cm)。(2)BBM和SBM...     

森林叶凋落物混合分解的研究Ⅰ.缩微(Microcosm)实验

采用缩微实验法,初步系统研究了杉木叶凋落物分别与火力楠、红栲和木荷3个阔叶树种之一的叶凋落物两两混合分解的动态变化,以探明凋落物混合分解过程中可能存在的相互作用.结果表明,杉木叶凋落物与3种阔叶树种叶凋落物两两混合分解时所表现出不同的相互作用形式:杉木与木荷表现出抑制作用,杉木与红栲或火力楠表现为较弱的促进作用.     

滇西北高原纳帕海湿地湖滨带优势植物凋落物分解特征研究

选取滇西北高原纳帕海湿地湖滨带优势植物茭草(Zizania caducifolia)、水葱(Scirpus tabernaemontani)和刘氏荸荠(Heleocharis liouana)作为研究对象,采用网袋法对凋落物的分解动态进行研究,并分析了凋落物的初始化学组成。结果表明:3种凋落物都表现出随时间进程残留率有逐渐减少的趋势,但残留率并不与时间呈线性相关。水葱凋落物残留率(70.5%)显著高于茭草(56%)和刘氏荸荠(52.5%)(P﹤0.05),茭草与刘氏荸荠凋落物残留率无显著差异。不同凋落物分解速率存在差异。刘氏荸荠分解速率最大、茭草其次、水葱最小,平均分解速率常数k值分别为0.067、0.062和0.039。3种凋落物在不同时段分解速率存在差异,凋落物的分解与温度的关系非常密切,随着温度升高,分解速率加快,且呈线性增长。此外,3种凋落物在C、N组成上也存在显著差异,但没有发现凋落物分解速率与凋落物本身C、N、C/N间的密切关系。     

瘠薄红壤中有机物质的分解特征

通过田间定位试验观测,研究了瘠薄红壤条件下主要有机物质的分解速率和过程特征及控制因素。结果表明：瘠薄红壤中有机物质的分解速率较慢,不同有机物质的腐殖化系数在0.28-0.64之间,平均为0.45,此值约比一般红壤高34%;这与瘠薄红壤粘粒含量较高,酸度较大,原土有机质含量低有关,但在红壤地区导致有机物质分解速率差异的土壤性质诸因素中,土壤酸度占主导地位,其次是原土有机碳含量,瘠薄红壤中有机物质的分解速率在第1年比一般红壤中慢,第2年反而分解较快,其后这种差异逐渐缩小,瘠薄红壤条件下每100kg有机物质每年所能形成的土壤有机质量约在30kg左右,因此,适当施用有机肥可以较快地增加瘠薄红壤的有机碳含量。     

两种生境常绿和落叶树种叶片氮素分配及与光合能力的关系

以天童国家森林公园太白山顶旷地生境和木荷林林下生境18 种主要常绿与落叶树种为对象, 研究了单位面积叶干重(LMA)、单位叶干重氮含量(Nmass)、叶细胞壁氮素分配比率(Ncw/Nm)和单位叶干重最大净光合速率(Amass)在2个生境中的差异及各指标间的关系。结果表明: 1)旷地生境各树种间的LMA 显著高于林下生境, Amass 则显著低于林下生境, Nmass、Ncw/Nm 在两种生境中差异不显著; 落叶树种具有较小的LMA、较小的Ncw/Nm 及较高的Amass, 未受到光抑制; 常绿种具有较大的LMA 和Ncw/Nm, 在旷地受到显著光抑制。2)2 种生境中LMA 与Nmass、Amass 呈显著负相关, 与Ncw/Nm 呈显著正相关, Nm 与Amass 呈显著正相关。3)从林下生境到旷地生境, 常绿树种表现为维持生长、延长叶寿命为主的适应策略, 而落叶树种表现为以提高资源利用效率为主的适应策略。     

悬铃木落叶的化学调控

悬铃木落叶的化学调控李恩胡晓倩王义彰朱胜东周守标（安徽师范大学生物系,芜湖２４１０００）ＣｈｅｍｉｃａｌＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＤｅｃｉｄｕｏｕｓＬｅａｖｅｓｏｆｔｈｅＰｌａｎｅＴｒｅｅ．ＬｉＥｎ,ＨｕＸｉａｏｑｉａｎ,ＷａｎｇＹ...     

核桃凋落叶分解对小麦生长及生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了核桃(Juglans regia)凋落叶分解对小麦(Triticum aestivum)生长及抗氧化酶系统、渗透调节物质含量的影响。试验设置A1(30 g/盆)、A2(60 g/盆)、A3(90 g/盆)和对照(CK)4个凋落叶水平,将各处理的凋落叶分别与8 kg土壤混合后装盆。同时设置补充试验,将称好的核桃凋落叶蒸煮12 h,先后用80%丙酮和乙醇充分浸泡24 h,再蒸煮12 h,其他处理方法和条件相同,观测分析浸提蒸煮后的核桃凋落叶在施入土壤后对受体植物的影响。结果表明:核桃凋落叶分解(0—160 d)明显抑制了小麦茎秆地径、茎高、株高、地上部分干重,并随凋落叶量的增加抑制作用增强;随凋落叶量的增加,75—115 d小麦叶片超氧化物歧化酶SOD活性增强,但过氧化氢酶CAT和过氧化物酶POD活性显著低于CK但各凋落叶处理之间变化不明显;75—95 d小麦叶片丙二醛MDA含量变化不明显,115 d时随凋落叶量增加MDA含量显著增加;75—115 d随凋落叶量的增加可溶性糖含量显著增加,但可溶性蛋白含量呈现出下降的趋势;各处理凋落叶对小麦的化感综合效应CE均表现为抑制效应,0—115 d抑制效应增强,115 d后抑制效应减弱,这是由于核桃凋落叶在土壤中分解释放的有害次生代谢物质已明显减少;在补充试验中,各处理间无明显形态差别,CK、B1(30 g/盆)和B2(60 g/盆)水平下各生长指标差异不显著(P0.05),B3(90 g/盆)水平下化感效应指数RI的绝对值与A3相比明显减小,表明在一定的凋落叶施入量范围内,其对土壤物理性质的影响和对小麦根系生长的物理阻隔不会显著抑制小麦的生长。综合各项指标,表明核桃凋落叶分解过程中释放的次生代谢物质显著抑制了小麦生长和生理特性。