夏季3种生境森林内空气颗粒物变化特征

研究不同生境类型城市森林内空气颗粒物的变化特征及其影响因素,为休闲保健型城市森林的营造提供理论依据。于2015年夏季对深圳园山山麓(SL)、河谷(HG)和山脊(SJ)3种典型生境类型城市森林内的空气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5、PM₁)进行昼夜24h监测,并同步观测气象因子,分析3种森林内颗粒物质量浓度的变化规律及影响因素。结果表明:1)深圳园山3种生境城市森林内TSP、PM₁₀质量浓度日均值都达到二类环境功能区质量要求,其中HG、SJ的TSP质量浓度甚至达到一类环境功能区质量要求(120μg/m3);PM_2.5质量浓度日均值都达到一类环境功能区质量要求(35μg/m3)。2)不同生境林地内各粒径颗粒物质量浓度存在差异,4种粒径颗粒物日均质量浓度在SJ均为最低(分别为85.51、58.82、14.29、5.13μg/m3);TSP、PM₁₀质量浓度在SL最高(分别为162.19、95.39μg/m3);PM_2.5、PM₁质量浓度在HG最高(分别为21.76、8.29μg/m3)。3)3种林地内4种粒径颗粒物质量浓度总体表现为白天低、夜间高的特点,高峰出现在01:00—07:00,低谷出现于11:00—15:00。4)3种林地间相对湿度、风速、气压等气象因子存在差异;林内4种粒径颗粒物质量浓度与温度、风速表现为显著负相关,与相对湿度呈显著正相关,颗粒物质量浓度变化受多种气象因子共同影响。基于上述研究认为,深圳园山3种生境类型城市森林均为人们提供了一个相对健康的森林游憩环境,人们在11:00—15:00进行森林游憩最为适宜。      

外源过氧化氢对水曲柳体胚发生中外植体抗氧化生理特性的影响

为了探讨外源过氧化氢（H₂O₂）对水曲柳体胚发生过程中外植体内部抗氧化物质、抗氧化酶、一氧化氮（NO）等的影响,以成熟水曲柳子叶胚为外植体诱导体胚发生,通过对体胚发生过程中不同时间段的外植体取材,测定其内部生理变化,分析外源H₂O₂对水曲柳内部生理生化的影响。结果表明：外源H₂O₂的添加,对水曲柳体胚发生过程中还原性抗坏血酸（ASA）的质量摩尔浓度的影响主要在中后期阶段（42 d）,且H₂O₂添加组高于对照组2.14%,对还原性谷胱甘肽（GSH）的影响在前期阶段（14 d）,H₂O₂添加组是对照组的3.23倍;外源H₂O₂处理提高外植体H₂O₂的质量摩尔浓度,在14 d时,外源H₂O₂处理和对照的H₂O₂     

杭州临安4种绿地内PM2.5中有机碳和元素碳的浓度变化及来源分析

总结城市绿地内PM_2.5中有机碳（OC）和元素碳（EC）质量浓度的时空变化规律,探究影响OC和EC质量浓度变化的因素,为改善人居环境质量提供依据。选取4种绿地（居住绿地、商业绿地、广场绿地和公共绿地）为研究对象,采用智能中流量TSP采样器采集绿地空气中的PM_2.5,通过热光反射法（TOR）检测样品上OC和EC的质量浓度,分析其来源。结果表明,4种绿地内OC和EC质量浓度季节变化一致,均为冬季>秋季>春季>夏季;春、夏、秋3个季节OC和EC质量浓度日变化均呈“一日双峰”型,8:00-12:00和16:00-20:00为早、晚高峰,12:00-16:00和20:00-次日8:00出现低谷值。二次有机碳（SOC）质量浓度为春季（2.84±0.27 μg·m^-3）、夏季（2.82±0.32 μg·m^-3）、秋季（2.99±0.34 μg·m^-3）和冬季（3.15±0.25 μg·m^-3）,分别占OC质量浓度的29.50%、11.96%、25.47%和32.12%,表明二次污染在各季节均存在。冬季机动车尾气和燃煤排放是PM_2.5中OC和EC的主要来源。     

基于Biome-BGC模型的千烟洲森林水分利用效率研究

目的为了探究全球气候变化背景下森林生态系统水分利用效率的影响因子及其对气候变化的响应。方法本文利用经PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型,对千烟洲森林生态系统2000—2014（CK）年以及不同气候情景变化模式下的水分利用效率及其影响因子进行了探究。结果（1）千烟洲的年均温和最大叶面积指数同水分利用效率呈显著正相关关系（P < 0.01）,降水同水分利用效率间的相关性不显著（P > 0.05）。（2）千烟洲不同情景模式水分利用效率的取值区间是2.09 ~ 3.71 g/kg、均值2.90 g/kg。（3）同CK（2.18 ~ 2.57 g/kg、均值2.38 g/kg）相比,千烟洲各情景模式下大气CO₂浓度增加情景（2.38 ~ 3.41 g/kg、均值2.90 g/kg）、降水和大气CO₂浓度同时增加情景（2.38 ~ 3.33 g/kg、均值2.86 g/kg）、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.58 ~ 3.71 g/kg、均值3.15 g/kg）、降水和气温同时增加（2.30 ~ 2.84 g/kg、均值2.57 g/kg）及降水、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.70 ~ 3.60 g/kg、均值3.15 g/kg）的水分利用效率差异显著。但是,降水增加情景（2.09 ~ 2.68 g/kg、均值2.39 g/kg）和气温增加情景（2.13 ~ 2.81 g/kg、均值2.47 g/kg）对水分利用效率的影响不显著。（4）降水和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异不显著,气温和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异显著。结论（1）千烟洲森林生态系统的水分利用效率受到气温和叶面积指数的影响,情景分析表明水分利用效率能很好的对气候变化做出响应。（2）降水、气温和大气CO₂浓度对水分利用效率的影响存在耦合效应。（3）增温对水分利用效率的影响要大于降水。      

竹笋截梢对绿竹生长及叶绿素荧光特性的影响

  目的  探讨绿竹Dendrocalamopsis oldhami矮化方法及矮化后绿竹生长规律及光合机制具有重要意义。  方法  以福建省尤溪县出笋盛期绿竹笋为研究对象，不截梢为对照（ck），比较不同高度H₁（60 cm）、H₂（90 cm）、H₃（120 cm）、H₄（150 cm）、H₅（180 cm）绿竹笋截梢对绿竹形态指标、成竹率、叶绿素质量分数及叶绿素荧光参数的影响。  结果  ① 竹笋截梢后绿竹形态发生显著变化，株高与截梢前绿竹笋高度呈线性极显著负相关（R2=0.90，P < 0.01），其中:H₅处理绿竹株高由对照的539.40 cm降低至234.70 cm，较对照降低了56.49%。随着绿竹株高降低，枝下高、节数及分枝率减少，主枝长度增加。竹笋截梢后绿竹成竹率为82.14%~85.71%，成竹率未达显著差异（P>0.05）。②竹笋截梢显著提高绿竹叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素，降低了叶绿素a/b。③竹笋截梢处理初始荧光（F_o）与对照无显著差异。随着绿竹株高降低，PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）和光化学猝灭系数（q_P）增加，而非光化学猝灭系数（q_NP）呈下降趋势。电子传递速率（E_TR）和PSⅡ实际光量子效率（Y_ield）增加，在H₅时达最大值，较对照分别提高了48.63%和42.17%。④Pearson相关性分析表明:绿竹株高与总叶绿素总量及叶绿素荧光参数F_v/F_m、Y_ield、E_TR显著负相关，与叶绿素a/b及q_NP显著正相关。  结论  绿竹笋高度H₅（180 cm）时截梢处理可有效控制高度生长，矮化后光化学功能进一步提高。     

杭州市城市森林生态保健功能动态变化监测

选择杭州市具有代表性的郊野森林、森林公园、社区绿地3种类型的城市森林样地及城市中心对照点共4个监测点,建立定位监测站对气温、相对空气湿度、风速、CO₂浓度、空气负氧离子浓度、噪声值等6项指标进行全天24 h不间断连续监测,并对周边的植被状况设置样地进行调查。综合监测数据和调查资料分析了城市森林生态保健功能的动态变化规律及群落结构对其影响。结果表明:1）城市森林具有良好的调节户外舒适度、降低CO₂浓度、增加空气负氧离子浓度、降低噪声等生态保健功能;2）除噪声外,城市森林的其他多项生态保健功能的日变化曲线呈现出明显的单峰式。舒适度指数的最高值出现在5:00-6:00,最低值出现在12:00-14:00。CO₂浓度的最高值出现在5:00-8:00,最低值出现在13:00-14:00。空气负氧离子浓度的最高值出现在15:00-16:00,最低值出现在21:00-22:00。郊野森林和森林公园噪声日变化波动性不大,均处于较低值;3）城市森林调节户外舒适度的功能在3种类型的城市森林均表现为冬季最低,而其他季节的次序并不一致。降低CO₂浓度和增加空气负氧离子浓度的功能均为夏季最高,冬季最低,春、秋两季次之。降低噪声的生态保健功受季节的影响不明显。本研究还探讨了城市森林群落结构对所体现出来的城市森林生态保健功能的差异性的影响。     

百里杜鹃森林公园杜鹃盛开期大气颗粒物浓度变化特征

为探索百里杜鹃森林公园杜鹃盛开期大气颗粒物浓度变化征,选择3月下旬晴朗天,对百里杜鹃国家森林公园普底景区空旷地、林内游憩地、林缘游憩地3类游憩地8个监测点的大气颗粒物（TSP、PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0）浓度、气象因子等数据进行采集分析。研究了园内大气颗粒物浓度日变化规律、不同类型游憩地大气颗粒物浓度变化规律及大气颗粒物浓度变化与气候因子、游客游览行为的相关性。结果表明:1）园内大粒径大气颗粒物（TSP、PM₁₀）浓度日变化规律均为上午和傍晚高中午低,呈“双峰单谷”的“U”字型、“V”字型;小粒径大气颗粒物（PM_2.5和PM_1.0）浓度呈现出早高,午后傍晚低的“L”字形;2）园内8个监测点4种粒径颗粒物日均浓度皆低于Ⅰ级标准,空气质量优;3）园内大气颗粒物浓度从低到高的游憩地类型依次为空旷地、林内游憩地和林缘游憩地,此现象与游客游览行为密切相关;4）数据显示在大气颗粒物浓度低于Ⅰ级标准时,影响大气颗粒物的环境因子有:最大风速、平均风速、温度、风寒、相对湿度、热力指数、露点温度和湿球温度。     

抗逆与渗透物质耦合对番茄产量及水分利用的调控及机制探讨

为探究外源喷施调控技术在设施番茄生产中的应用潜力,以‘鑫语’番茄为试验材料,在生育期内应用Ca(H₂PO₄)₂、K4SiO4两种抗逆物质和脯氨酸（proline, Pro）、甜菜碱（betaine, GB）两种渗透调节物质,探讨抗逆和渗透调节物质耦合对番茄水分利用、营养和生理特性及产量的影响。结果表明,喷施Ca(H₂PO₄)₂、Ca(H₂PO₄)₂+ Pro两种含钙悬液取得最佳效果,分别使番茄增产14%和10%,水分利用率提升8和6 kg·m^-3;喷施硅悬液使番茄增产3.5%。喷施Ca(H₂PO₄)₂+GB未取得与Ca(H₂PO₄)₂+Pro同等的正调控作用。单独喷施Pro或GB反而降低了番茄产量与水分利用率,等浓度GB的负调控效应更明显。抗逆物质×渗透物质对番茄产量及水分利用的影响存在显著的交互效应,各因子的贡献度大小表现为：渗透物质>抗逆物质>渗透物质×抗逆物质。综合分析认为,连续三次以单质浓度1.5 g·L^-1、制剂量1 020 L·hm^-2·次^-1,喷施Ca(H₂PO₄)₂、Ca(H₂PO₄)₂+Pro可以取得理想调控效果。     

石门国家森林公园不同林分秋季保健功能差异比较和综合评价

开展不同林分保健功能的差异研究和综合评价,能为今后森林康养林的构建与管理提供科学依据。在2019年秋季（9-11月）森林康养旅游高峰期,选取广东省广州市石门国家森林公园中毛竹林、亚热带季风常绿阔叶林、枫香林、杉木林和枫香杉木混交林5种林分,并设置无林地对照组,分析人体舒适度、空气富氧度、负离子保健浓度和植物精气4个指标,采用隶属函数值对不同林分的保健功能进行综合评价。结果表明:1）5种林分的人体舒适度均处于Ⅰ级非常舒适水平,其中杉木林最佳（2.70）,无林地对照组处于Ⅱ级舒适水平。2）5种林分和无林地对照组的空气富氧度均处于Ⅱ级较高水平,其中枫香杉木混交林的O₂浓度最高（21.17%）,且5种林分的O₂浓度均高于空气中氧气的含量（20.95%）。3）5种林分的负离子保健浓度均处于Ⅲ级较适宜水平以上,其中亚热带季风常绿阔叶林的负离子浓度（7 234个·cm^-3）约为其他林分的3~5倍,处于Ⅰ级很适宜水平,无林地对照组处于Ⅳ级不适宜水平。4）5种林分的植物精气相对含量均较低（<10%）,其中亚热带季风常绿阔叶林植物精气的种类和相对含量均显著高于其他4种林分。5）根据隶属函数值大小,不同林分的综合保健功能强弱依次为亚热带季风常绿阔叶林（0.75）＞枫香杉木混交林（0.61）＞杉木林（0.57）＞枫香林（0.46）＞毛竹林（0.44）＞无林地对照组（0.00）。在秋季,5种不同林分的综合保健功能均优于无林地对照组,尤其是亚热带季风常绿阔叶林,非常适合游客进行森林康养游憩。     

姜黄素通过Nrf2信号通路对H2O2诱导奶牛乳腺上皮细胞氧化应激的缓解

【目的】验证姜黄素是否能够通过转录因子E2相关因子2（Nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2）信号通路减轻H₂O₂诱导的奶牛乳腺上皮细胞的氧化应激,为防治围产期奶牛代谢紊乱导致的氧化损伤提供理论依据。【方法】培养奶牛乳腺上皮细胞（MAC-T）,用500 μmol·L^-1H₂O₂处理MAC-T细胞24 h后加入不同浓度的姜黄素（0、5、15或30 μmol·L^-1）处理3 h;MAC-T细胞转染Nrf2 siRNA 48 h后,用500 μmol·L ^-1 H₂O₂处理奶牛乳腺上皮细胞系MAC-T细胞24 h后加入不同浓度的姜黄素（0、5、15或30 μmol·L^-1）处理3 h。采用实时定量PCR（Quantitative real-time PCR,qPCR）、蛋白免疫印迹（Western blot,WB）和试剂盒等方法,检测Nrf2的蛋白表达量及下游靶基因NAD（P）H醌氧化还原酶1（NAD(P)H quinone oxidoreductase 1,NQO1）和血红素加氧酶1（Heme oxygenase 1,HO-1）的mRNA及蛋白表达量和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GSH-Px）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）等氧化应激相关指标的活性及含量。【结果】（1）H₂O₂处理组MAC-T细胞中MDA含量显著高于对照组（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著低于对照组（P<0.01）。15 μmol·L^-1姜黄素+H₂O₂共同处理组和30 μmol·L^-1姜黄素+H₂O₂共同处理组MAC-T细胞中MDA的含量显著低于H₂O₂处理组（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著高于H₂O₂处理组（P<0.05,P<0.01）。（2）H₂O₂处理组总Nrf2蛋白水平显著低于对照组（P<0.01）,H₂O₂处理组Nrf2下游基因HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著低于对照组（P<0.01）。姜黄素处理组总Nrf2蛋白表达水平显著高于对照组（P<0.01）,姜黄素处理组HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著高于对照组（P<0.01）。姜黄素+H₂O₂处理组总Nrf2蛋白表达水平显著高于H₂O₂处理组（P<0.01）,姜黄素+H₂O₂处理组HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著高于H₂O₂处理组（P<0.01）。（3）si-Nrf2组与对照组相比,Nrf2的mRNA表达水平显著降低（P<0.01）。si-Control+H₂O₂+姜黄素组与si-Control+H₂O₂组相比,MDA的含量显著降低（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著升高（P<0.01）。si-Nrf2+H₂O₂+姜黄素处理组与si-Control+H₂O₂+姜黄素组相比,MDA的含量显著升高（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px活性显著降低（P<0.01）。【结论】姜黄素可以通过增加Nrf2的表达,诱导下游抗氧化分子的转录从而缓解H₂O₂诱导奶牛乳腺上皮细胞的氧化应激。本研究为防治围产期奶牛代谢紊乱导致的奶牛乳腺上皮细胞氧化损伤提供理论依据。     

城市道路林对细颗粒物(PM2.5)的阻滞作用解析

  目的  分析细颗粒物(PM_2.5)的动态变化格局及城市道路林对其的阻滞作用，并进一步探索何种配置的林带所发挥的防尘抑霾效果最佳。  方法  选取了3种结构共12种配置模式的城市道路林，首先分析了林带内外PM_2.5的日动态、年际动态和水平空间的变化规律；然后通过减尘率评价不同模式林带对PM_2.5的阻滞作用；最后通过减尘率和小气候因子进行Pearson相关性分析，探讨影响植被减尘率的可能因素。  结果  PM_2.5日动态变化呈早晚高中间低的趋势，峰值出现在8:00和18:00，10:00和14:00最低；年动态规律表现为冬季最高，其次是秋季和春季，夏季最低。PM_2.5在林带内水平空间中的变化规律因季节不同而有所差异，春夏季节，林缘至林内呈逐渐递减趋势；秋冬季节，林缘至林内25 m处呈递增趋势，在25~30 m处下降且低于林外林缘处。对PM_2.5减尘率最高的是乔灌草结构，其次是针阔混交乔木结构，单排乔木结构的减尘率最低；春夏季，12种道路林对PM_2.5阻滞率为正值，秋冬季只有A₅(针阔混交乔木)、B₁~B₃(单排乔木)和C₂、C₃(乔灌草)为正值，其余均为负值。小气候因子与PM_2.5关系存在季节差异，PM_2.5浓度在春秋冬季与风速呈显著负相关(P＜0.05)，春夏季与温度呈显著正相关(P＜0.05)，秋冬季与相对湿度呈正相关(P＜0.05)；林地PM_2.5阻滞率在秋季和温度呈显著正相关(P＜0.05)，在秋冬季和相对湿度呈显著正相关(P＜0.05)，林地阻滞率和风速相关性不显著。  结论  在城市道路林建设中合理增加林带宽度及加大常绿针叶乔木和灌草的比例对于降低PM_2.5质量浓度效果显著。图5表6参32     

呼伦贝尔沙地樟子松林负氧离子浓度及其影响因子分析

为了更好地指导呼伦贝尔森林康养活动,选取呼伦贝尔典型的沙地樟子松为研究对象,利用12个月的连续负氧离子浓度、气温、空气湿度和风速等数据资料,分析研究呼伦贝尔沙地樟子松林内负氧离子浓度及其影响因子。结果表明:1）凌晨和下午2个时间段内的负氧离子浓度基本可以反应日内平均水平,呼伦贝尔沙地樟子松林内负氧离子浓度日内均值为1 186个/cm³,符合林业标准所规定的空气负（氧）离子3级标准,可满足森林康养要求;2）林内负氧离子浓度日内表现出“双峰单谷”规律,即24:00负氧离子浓度最高,8:00负氧离子浓度最低,尽量避开早晨时间段进行森林康养活动;3）林内负氧离子浓度季节性特征表现为仲秋的空气质量最好,其次为春末至夏季,初春的空气质量最差;4）气象因素对林下负离子浓度影响程度不同,风速对林内负氧离子浓度的影响最大（P<0.01）,空气湿度次之,气温对林内负氧离子浓度的影响较小,原因可能是半干旱区气候干燥,常绿针叶樟子松林郁闭度较大。     

次生常绿阔叶林群落林冠结构对林下植被的影响

采用经典群落学调查方法和半球面影像技术,以珠江三角洲城郊次生常绿阔叶林群落为研究对象,运用聚类分析、非参数检验（Kruskal-Wallis test）,指示种分析（ISA）和典范对应分析（CCA）等方法,定量研究次生常绿阔叶林群落林冠结构对林下植被的影响。主要结果如下:①次生常绿阔叶林林冠结构和林下光环境各参数沿林冠梯度变化表现不一。立木密度和平均胸径沿林冠梯度差异极显著（P < 0.001）,林下直射光、林下散射光和林下总光照沿林冠梯度差异显著（P < 0.05）。②林下植被物种丰富,物种数、平均树高和总盖度沿林冠梯度差异显著（P < 0.05）。林冠梯度2的林下植被物种最多,但群落平均高度和总盖度皆以林冠梯度3最大。③林下植物对不同林冠结构和林下光照参数的响应不一。水锦树Wendlandia uvariifolia和绿冬青Ilex viridis同为林下直射光和林下总光照的指示种。④典范对应分析（CCA）揭示,林冠结构以及林下光环境共同影响林下植被的物种分布,扇叶铁线蕨Adiantum flabellulatum,乌毛蕨Blechnum orientale,芒萁Dicranopteris dichotoma和狗脊Woodwardia japonica等蕨类植物均分布在林下光环境较弱的区域,油茶Camellia oleifera和锡叶藤Tetracera sarmentosa等喜阳植物则分布在林下光环境较强的区域,而木荷Schima superba和腺点紫金牛Ardisia lindleyana等中性植物受林冠层立木的高度和胸径的影响更大。不同林冠梯度下的林下植被物种组成因林下光照强弱而不同,对次生常绿阔叶林木本植物影响最大的林下光环境指标是林下总光照和林下散射光。     

长白山阔叶红松林不同演替阶段冠层光谱特征及其与气温的关系

  目的  通过遥感数据分析长白山阔叶红松林不同演替阶段冠层光谱变化特征,为揭示长白山群落内部种间变化以及植被生产力对气候因子的响应机制提供理论依据。  方法  通过Google Earth Engine平台提取1984—2019年长白山原始阔叶红松林与次生白桦林Landsat和Sentinel多年冠层光谱数据并计算植被绿度参数,分析二者冠层光谱特征季节变化、植被绿度的季节与年际变化,计算植被年际绿度变化与同期月均温的Pearson相关系数。  结果  （1）原始林与次生林冠层可见光反射率在非生长季较高,生长季下降,而近红外光变化趋势则与此相反。在生长旺盛季节（5—10月底）原始林与次生林可见光波段冠层反射率相近,近红外波段差异明显,次生林冠层反射率更高。二者都具有明显的“红谷”、 “绿峰”、 “蓝谷”和“红边”现象,原始林冠层光谱反射率年变化幅度小于次生林。（2）原始林与次生林的绿度表现为相同的变化趋势,即春季展叶期间增长、秋季落叶期衰减。非生长季,原始林植被指数变化较为稳定且大于次生林,次生林林下透光度高。生长季,次生林增强植被指数（EVI）和哨兵二号红边位置（S2REP）均大于原始林,植被冠层生理活动更为旺盛,不同的卫星影像数据表现一致,且次生林的EVI峰值比原始林出现得略早。（3）1985—2019年的35年期间,长白山气温呈上升趋势,植被绿度也随之变化,即:二者EVI在增加,且夏季（生长季）增长幅度大于其他季节,春、秋季的年际差异较大。（4）与原始林相比,次生林EVI年际变化受春季气温影响较大,在生长季初期,二者的EVI与气温呈显著正相关;在整个生长季期间,当气温增加达到一定阈值后,EVI增长显著。  结论  长时间的连续冠层光谱变化监测与分析,可有效反映原始林与次生林植被物候变化差异。气温上升可能是引起长白山阔叶红松林绿度变化的重要因素之一。      

板栗冠层光合特性的空间异质性研究

  目的  冠层是林木与外部环境相互作用的重要部分，研究板栗树冠不同部位光合作用的空间变化规律，为揭示植物冠层生产力提供理论依据。  方法  以8年生板栗树为试验材料，采用Li-6400便携式光合作用测量系统，于7月对板栗树冠不同冠层和不同方位进行光合日变化测定，并取光合参数的日均值进行方差分析及通径分析，于9月对不同冠层和不同方位的刺苞进行采集，测定坚果经济性状，并进行方差分析及相关性分析。  结果  （1）东上、东中、南中及南下冠层的净光合速率日变化呈单峰曲线分布，其余部位均表现为双峰曲线，呈双峰曲线分布的区域均于13:00出现“午休”现象；每一冠层区域的水分利用效率日动态均呈双峰曲线。（2）在冠层垂直方向上，水汽压亏缺及胞间CO₂浓度均呈“下部 > 中部 > 上部”的规律，其最大值分别为2.13 kPa、274.93 μmol/mol，最小值分别为1.95 kPa、258.75 μmol/mol；光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光合有效辐射、水分利用效率及羧化效率均呈“上部 > 中部 > 下部”的规律，同时，相对叶绿素含量（SPAD）和比叶面积（SLA）在垂直冠层上均有显著差异，表现为“下层 > 中层 > 上层”的规律。（3）在树冠不同方位，东面光合能力最强，各冠层光合生理生态指标有一定差异性，但无垂直方向差异显著；SLA在不同方位无显著差异，仅SPAD在东西向与北向差异显著。（4）通径分析得出，影响板栗净光合速率的主要因子为蒸腾速率、水分利用效率、羧化效率、水汽压亏缺、气孔导度、气温及胞间CO₂浓度，其中，只有气温对净光合速率起抑制作用，蒸腾速率是对板栗光合作用影响最大的生理因子，水汽压亏缺是对板栗光合作用影响最大的环境因子。（5）垂直冠层上，净光合速率与单粒质量、出实率和单位面积产量均呈显著或极显著正相关，相关系数分别为0.872、0.965、0.958；水平冠层上，净光合速率与单粒质量、单位面积产量呈显著正相关，相关系数分别为0.777、0.487；对水平和垂直冠层进行综合分析发现，净光合速率与单粒质量、出实率、单位面积产量均呈显著或极显著正相关关系，相关系数分别为0.600、0.669与0.532。  结论  板栗光合具有明显的空间异质性，各光合指标与果实产量的差异性是垂直冠层和水平冠层综合作用的结果。因此，在估算冠层生产力时，应充分考虑到冠层光合作用的垂直变化和水平变化，在实际生产中，应合理修枝，提高冠层中下部的光能利用率，从而促进果实产量的提高。      

天山云杉林冠层结构对草本物种多样性的影响

为研究天山云杉林冠层特征与林下草本物种多样性的相互关系，以新疆天格尔森林公园天山云杉林的4个龄级的林分（幼林龄、中林龄、近熟林、成熟林）为研究对象，以冠层分析仪获得的冠层结构特征和林下光环境指数等野外实际调查数据为依据，通过计算 α 多样性指数分析4个龄级的草本物种多样性，利用多元统计方法研究冠层结构对草本多样性的影响。结果表明，各个指标在不同龄级间均有一定的差异，且随着林分的生长和更新，天山云杉林呈现林冠开度逐渐减小、叶面积指数增大、林下光辐射均减弱、物种多样性指数均减小的趋势；典型模型表明林冠开度对冠层结构起到主要作用（呈极显著正相关P<0.01），叶面积指数次之（呈极显著负相关P<0.01）；在林下辐射中，林下总辐射对林内光环境起主要作用；相比冠层结构，林下光照对草本层物种多样性的作用更大，其中林冠开度和丰富度指数之间呈显著正相关，林下总辐射、林下直射辐射和多样性指数、均匀度指数之间均呈显著正相关。     

后G20时期杭州市挥发性有机物和可吸入颗粒物的特征分析

后G20时期（2016年9月至2017年12月）,臭氧成为杭州夏季首要大气污染物,可吸入颗粒物（PM₁₀）成为杭州冬季首要大气污染物。利用杭州市环境检测朝晖站和环境监测下沙站空气质量数据观测值分析55种挥发性有机化合物（VOC）的臭氧形成潜力,并使用美国国家环境保护局研发的第3代大气质量预估模型（WRF-CMAQ）对杭州市中心PM₁₀的污染数值进行模拟分析,提出了后G20时期PM₁₀和臭氧的最佳管控方案。结果显示:在后G20时期杭州市中心和城郊,芳香烃所占臭氧形成潜力比例最高,其次为烯烃和烷烃,最后为乙炔。在市区和城郊,乙烯、间/对二甲苯、甲苯、丙烯和乙苯依次为生成臭氧最主要的5种挥发性有机化合物,因此管控这5种挥发性有机化合物能最大程度的减少臭氧质量浓度。2017年杭州市中心春夏秋冬四季的PM₁₀中分别有50%,32%,48%和45%源于杭州市以外污染源的长距离跨地域传输。其中,春秋冬三季通过长距离传输来到杭州市区的PM₁₀主要源于市区的北方,夏季则主要源于市区的西南方。2017年,杭州市区的交通源、工业源、生活源与农业源对本地排放PM₁₀的贡献率分别为62.6%,27.8%,7.3%和2.3%。当杭州本地的工业源和交通源在2016年的基础上分别减排15%和5%时,杭州市中心的PM₁₀年均质量浓度可低于70 μg·m-3,达到二类区的标准。