黄土高原沟壑区森林带不同植物群落土壤氮素含量及其转化

为了探讨在黄土高原退耕还林还草过程中植物群落对土壤氮素含量及形态分布的影响,本文选择退耕历史较长的黄土高原沟壑区——安塞县洞子沟流域8种典型植物群落下0-10cm和10-20cm的土壤为对象,测定了土壤中有机氮、矿化氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮的含量。结果表明,从草本群落到乔灌草群落,土壤各形态氮素含量均增加,整体表现为乔灌草群落>灌草群落>草本群落。然而人工刺槐林的土壤氮素水平远低于自然恢复的乔灌草群落,甚至低于灌草群落。0-10cm 土层各形态氮素均高于10-20cm 土层。硝态氮对植物群落的变化最为敏感,可作为土壤氮素水平的敏感指标。土壤有机质、pH、容重与氮素含量极显著相关,各种氮素间极显著正相关。各种氮素占总氮的比例对总氮的变化有着不同的响应,有机氮、可矿化氮和微生物量氮占总氮的比例相对稳定,硝态氮占总氮的比例随总氮含量的增加而增加,铵态氮占总氮的比例随总氮含量的增加而降低。     

Last glacial maximum biomes reconstructed from pollen and plant macrofossil data from northern Eurasia

Pollen and plant macrofossil data from northern Eurasia were used to reconstruct the vegetation of the last glacial maximum (LGM: 18,000 ± 2000 ¹⁴C yr bp ) using an objective quantitative method for interpreting pollen data in terms of the biomes they represent ( Prentice et al., 1996 ). The results confirm previous qualitative vegetation reconstructions at the LGM but provide a more comprehensive analysis of the data. Tundra dominated a large area of northern Eurasia (north of 57°N) to the west, south and east of the Scandinavian ice sheet at the LGM. Steppe‐like vegetation was reconstructed in the latitudinal band from western Ukraine, where temperate deciduous forests grow today, to western Siberia, where taiga and cold deciduous forests grow today. The reconstruction shows that steppe graded into tundra in Siberia, which is not the case today. Taiga grew on the northern coast of the Sea of Azov, about 1500 km south of its present limit in European Russia. In contrast, taiga was reconstructed only slightly south of its southern limit today in south‐western Siberia. Broadleaved trees were confined to small refuges, e.g. on the eastern coast of the Black Sea, where cool mixed forest was reconstructed from the LGM data. Cool conifer forests in western Georgia were reconstructed as growing more than 1000 m lower than they grow today. The few scattered sites with LGM data from the Tien‐Shan Mountains and from northern Mongolia yielded biome reconstructions of steppe and taiga, which are the biomes growing there today.     

禁牧条件下不同类型草地群落结构特征

利用幂乘方法则模型探讨了鄂尔多斯3种不同类型草地在禁牧情况下的群落结构特征,包括物种组成、物种多样性、生物量和空间分布规律。结果表明:幂乘方法则在解析鄂尔多斯不同类型草地的空间异质性时具有很好的吻合性;羊草(Leymuschinensis)草地、芨芨草(Achnatherum splendens)草地和油蒿(Artemisia ordosica)灌丛草地均比随机分布呈现了较强的空间异质性,群落整体的空间异质性指数表现为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;群落整体的物种多样性指数为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;L-样方(50cm×50cm)内的平均物种数和物种多样性指数均表现为羊草草地极显著地高于油蒿灌丛草地,油蒿灌丛草地又极显著地高于芨芨草草地(P<0.001);L-样方内的平均生物量表现为油蒿灌丛草地极显著地高于芨芨草草地(P<0.001),而羊草草地与油蒿灌丛草地以及芨芨草草地之间没有显著性差异;这3种类型的草地其L-样方内的平均生物量和物种多样性指数都随着群落整体空间异质性指数的增大而增大。     

黄土丘陵小流域土壤侵蚀的时空变异及其影响因子

采用土壤侵蚀模型LISEM(Limburg Soil Erosion Model)模拟黄土丘陵沟壑区大南沟小流域5种土地利用格局下立地尺度上土壤侵蚀量的空间分布,从土壤侵蚀量与环境因子的关系分析入手,研究黄土丘陵小流域立地尺度上土壤侵蚀的时空变异性及其影响因子.研究结果表明,立地尺度上平均土壤侵蚀强度以1975年>1998年>退耕格局,可见优化土地利用格局(陡坡农地退耕)可以有效地降低立地尺度上的土壤侵蚀强度.各种土地利用方案下土壤侵蚀强度的空间变异都很显著,相对来说以1975年<1998年<退耕格局,可见优化土地利用格局可以提高土壤侵蚀的空间变异性,降低土壤侵蚀危险的空间聚集度.土壤侵蚀量与降雨呈现显著正相关性,相关性以LU75>LU98>退耕格局,可见合理的土地利用格局可以有效地削弱降雨对土壤侵蚀强度的影响.土地利用方式对土壤侵蚀空间分布具有显著影响.从1975年、1998年到3种退耕格局,陡坡农地退耕还林还草,植被覆盖度增加,林地/灌木地、果园/经济林地、农地和休闲地的平均土壤侵蚀强度都逐渐降低.相关分析表明,林地/灌木地上土壤侵蚀量最小,荒草地相对最严重;果园、休闲地和农地居中.土壤侵蚀强度还存在显著的地形分异.水平凹凸度和相对海拔对土壤侵蚀空间分布的影响比较显著,而坡向、坡度和垂直凹凸度的影响较小.土壤侵蚀强度以水平凸坡大于水平凹坡、垂直凹坡略大于垂直凸坡、偏南坡大于偏北坡、低海拔大于高海拔.对1975年和1998年土地利用格局来说,土壤侵蚀强度以偏西坡大于偏东坡、陡坡大于缓坡;对3种退耕格局而言则正相反.可见,优化土地利用格局(陡坡农地退耕),可以有效地削弱甚至逆转地形对土壤侵蚀强度的影响.     

一种特殊的长寿细胞:毛竹茎秆纤维细胞

利用显微和细胞化学方法,对毛竹(Phyllostachys edulis)茎秆纤维次生壁形成过程中超微结构变化以及ATP酶、Ca2 -ATPase和酸性磷酸酶的超微细胞化学定位进行了研究.研究发现,次生壁形成早期,细胞核具有双层核膜,染色质凝聚,可见大量的线粒体、粗面内质网和高尔基体等细胞器存在于纤维细胞中;随后,双层核膜消失,细胞器将逐渐解体,多泡体开始出现在纤维细胞的细胞质;随着年龄的增加,纤维细胞壁逐渐增厚,并出现多层结构现象,而运输小泡、细胞膜、胞间连丝和凝聚的染色质将持续存在.在次生壁形成的整个过程中,ATP酶、Ca2 -ATPase和酸性磷酸酶在运输小泡、细胞膜、质膜内陷、胞间连丝和凝聚的染色质中将持续存在.结果表明,毛竹茎秆纤维细胞是一种不同于木本双子叶植物的长寿细胞,纤维原生质体中ATP酶和酸性磷酸酶的持续存在与次生壁的持续增厚密切相关.     

喀斯特峰丛洼地旱季土壤水分的空间变化及主要影响因子

基于动态监测样地(200 m×40 m)的网格(10 m×10 m)取样,用地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地4类典型生态景观类型旱季表层土壤(0—10 cm)水分的空间变化,通过主成分分析和相关分析,探讨了其生态学过程和机制。结果表明,沿严重、重度、中度和轻度的干扰递减梯度,喀斯特峰丛洼地产生了农作物(Ⅰ)→人工林(Ⅱ)→次生林(Ⅲ)→原生林(Ⅳ) 的4类典型生态景观格局变化,土壤水分显著提高,变异系数逐渐增大;4类生态景观类型的土壤水分均具有良好的空间自相关性,正负空间自相关距离反映了性质不同的两大斑块,Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ下半部斑块的半径为50 m,拐点在坡地和洼地的分界处,Ⅱ的下半部斑块的半径为75 m,拐点是土地利用方式的转折点;不同景观类型空间变异特征不同,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的半变异函数分别符合指数模型、高斯模型、指数模型和球状模型,基台值(C0+C)升高,变程缩小,系统的空间总变异增强,其中Ⅰ和Ⅳ的\[C0/(C0+C)\]值分别为48.3%和39.4%,空间相关中等,Ⅱ和Ⅲ的\[C0/(C0+C)\]值≤25%,空间相关强烈;Kriging等值线图清楚表明Ⅰ和Ⅳ土壤水分呈凸型分布,Ⅱ呈单峰分布,Ⅲ呈凹型分布。主成分分析显示除海拔和坡位始终是影响4类生态景观类型土壤水分的主导因子外,不同景观类型的其他主导因子不同,且同一因子在不同景观类型与土壤水分的正负作用关系和相关程度也不同。因此,应根据4类典型生态景观类型土壤水分的空间变化及主要影响因子制定相应的水资源合理利用和管理策略。     

新疆奇台荒漠植物群落的数量分类及土壤环境解释

为阐明古尔班通古特沙漠南缘荒漠植物群落的分类及与土壤因子的相关关系, 作者于2005年6–7月在新疆奇台县采用机械布设样线和样线上随机布设样地的方法进行了野外调查。共设置48块20 m×10 m的样方, 每个样方中又梅花状设置5个1 m×1 m的草本样方进行植被调查。植被调查结束后, 选择群落外貌上差异显著的样地进行土壤取样(取土深度分别为0 cm、10 cm、30 cm、50 cm、80 cm), 共获得20个样方的土壤样本。以植物重要值作为衡量植物组成相似性的指标, 应用逐步聚类的方法将调查区域植被划分为4种类型: 芦苇(Phragmites australis)+芨芨草(Achnatherum splendens)群落, 梭梭(Haloxylon ammodendron)–枇杷柴(Reaumuria songarica)+西伯利亚白刺群落(Nitraria sibirica), 梭梭–心叶驼绒藜(Ceratoides ewersmanniana)–白茎绢蒿(Seriphidium terrae-albae)群落和心叶驼绒藜–骆驼刺(Alhagi sparsifolia)群落。不同群落类型土壤因子的主成分分析的结果表明: 提取3个主分量能够解释85.65％的群落间土壤因子差异, 第1主分量与土壤平均pH值和深层土壤pH值相关, 第2主分量与平均有机质含量和土壤浅层有机质含量相关, 而第3主分量与平均土壤含盐量和土壤浅层含盐量相关。     

盐生植物种子的休眠、休眠解除及萌发的特点

本文讨论了盐生植物种子的休眠、休眠解除及萌发的特点 ,主要内容有 :( 1 )盐生植物种子的休眠类型 ;( 2 )打破盐生植物种子休眠的必要条件 ;( 3)盐生种子萌发与土壤盐度的关系。并讨论了盐度抑制盐生植物种子的机理。最后 ,作者提出了将来研究盐生植物种子萌发需要解决的几个重点问题以及研究盐生植物种子休眠和萌发问题的意义     

不同纤维桩表面处理方式对牙根修复后抗折裂强度的影响

目的:探讨不同纤维桩表面处理方式对牙根修复后抗折裂强度的影响。方法:收集行正畸拔除的前磨牙120颗作为本研究样本,随机将120个纤维桩分为对照组、喷砂组和过氧化氢酸蚀组,每组40例。对照组纤维桩表明不给予任何处理,喷砂组给予氧化铝砂粒持续喷砂粗化处理,过氧化氢酸蚀组给予10%过氧化氢溶液处理,均包埋于纤维桩道预备好的离体牙内,采用相同树脂制备成核,行全冠修复与黏固,再模拟口腔内部环境给予样本牙冷热循环处理,经相同环境加载后,置于电子万能实验机获取样本牙抗折裂强度数据。对比三组离体牙样本体型数据、离体牙断裂方式、抗折裂强度,对三组进行为期24个月的定期随访,统计三组修复体断裂率,并采用Kaplan-Meier曲线和Log Rank法分析三组的生存状况。结果:三组的离体牙样本关于牙齿长度、牙根长度、颈部颊舌径及颈部近远中径对比差异无统计学意义(P0.05);喷砂组和过氧化氢酸蚀组的离体牙抗折裂强度显著强于对照组(P0.05);喷砂组和过氧化氢酸蚀组的牙齿折裂总发生率分别为20.00%和22.50%,均显著低于对照组的70.00%(P0.05)。但两组间比较差异无统计学意义(P0.05)。喷砂组、过氧化氢酸蚀组的生存状况显著优于对照组。结论:前磨牙修复过程中,对纤维桩表面进行喷砂或过氧化氢酸蚀处理均能提高牙根修复后抗折裂强度,改善修复体修复效果生存状况,且两种纤维桩表面处理方式对离体牙样本的断裂方式和抗折裂强度影响相当。     

喀斯特地区土壤温度变化特征及其与环境因子的关系

喀斯特地区土壤温度变化特征对研究该区土壤活性及小气候变化具有重要意义。为探明喀斯特地区土壤温度变化特征及其与环境因子的关系,以喀斯特高原峡谷区四种典型土地类型（花椒地、金银花地、火龙果地、荒地）为研究对象,采用土壤含水量监测系统（ECH2O）对各样地土壤温度变化进行连续定点监测,分析土壤温度的动态变化特征及其与环境因子的关系。结果表明：10 cm处土壤温度日变幅最大,土层越深日变幅越小;土壤温度日变幅为夏季较大,秋、冬季较小。火龙果地、金银花地土壤温度日变幅明显大于花椒地、荒地;随着土层加深,土壤温度日变化出现滞后现象;不同季节土壤温度均为火龙果地 > 荒地 > 花椒地 > 金银花地。夏季土层越深,土壤温度越低;秋、冬季土层越深,土壤温度越高;土壤垂直温度变异系数表现为冬季大于夏季。相关分析表明,土壤温度与气温、太阳辐射及土壤含水量均呈显著正相关（P<0.05）,土壤温度变化与容重、孔隙度、土壤质地、有机碳等土壤理化性质相关性显著。花椒地土壤温度日变幅最小,与其较高的土壤含水量和总孔隙度、容重小、土壤持水性强密切相关。综上,花椒地对土壤温度的调节效果较好,因此,在喀斯特地区生态恢复的过程中,种植花椒能在一定程度上改善土壤性质,提升土壤肥力。本研究为喀斯特地区的生态恢复提供了科学依据,为植被生态效益评价提供一定参考。