Rising CO2 levels and the fecundity of forest trees

We determined the reproductive response of 19-year-old loblolly pine (Pinus taeda) to 4 years of carbon dioxide (CO2) enrichment (ambient concentration plus 200 microliters per liter) in an intact forest. After 3 years of CO2 fumigation, trees were twice as likely to be reproductively mature and produced three times as many cones and seeds as trees at ambient CO2 concentration. A disproportionate carbon allocation to reproduction under CO2 enrichment results in trees reaching maturity sooner and at a smaller size. This reproductive response to future increases in atmospheric CO2 concentration is expected to change loblolly dispersal and recruitment patterns.     

Carbon pools and flux of global forest ecosystems

Forest systems cover more than 4.1 x 10(9) hectares of the Earth's land area. Globally, forest vegetation and soils contain about 1146 petagrams of carbon, with approximately 37 percent of this carbon in low-latitude forests, 14 percent in mid-latitudes, and 49 percent at high latitudes. Over two-thirds of the carbon in forest ecosystems is contained in soils and associated peat deposits. In 1990, deforestation in the low latitudes emitted 1.6 +/- 0.4 petagrams of carbon per year, whereas forest area expansion and growth in mid- and high-latitude forest sequestered 0.7 +/- 0.2 petagrams of carbon per year, for a net flux to the atmosphere of 0.9 +/- 0.4 petagrams of carbon per year. Slowing deforestation, combined with an increase in forestation and other management measures to improve forest ecosystem productivity, could conserve or sequester significant quantities of carbon. Future forest carbon cycling trends attributable to losses and regrowth associated with global climate and land-use change are uncertain. Model projections and some results suggest that forests could be carbon sinks or sources in the future.     

城市行道树对道路空间CO浓度的影响

针对福州市、厦门市以小叶榕、高山榕、羊蹄甲、樟树、凤凰木、芒果为行道树的主干道路进行CO浓度、小气候、车流量的同步测定与分析。结果表明,不同树种对大气中CO浓度水平的影响呈极其显著关系;道路中央CO浓度与车流量有较大的相关性,树下CO浓度与车流量的相关性减小;行道树在一定程度上降低了大气中的CO浓度;福州市4种行道树降低CO浓度从大到小顺序为芒果,樟树,小叶榕,羊蹄甲;厦门市4种行道树降低大气中CO浓度从大到小顺序为凤凰木,芒果,高山榕,羊蹄甲。     

天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统水汽通量特征

利用涡度相关技术研究了2013年7月至2014年6月浙江天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统水汽通量变化特征,结合气象要素的观测,进一步分析了净辐射对水汽通量的影响。结果表明:浙江天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统全年水汽通量基本为正值,各月水汽通量日变化趋势基本呈单峰型曲线,7月水汽通量峰值最大（0.115 gm－2s－1）,1月最小（0.029 gm－2s－1）。四季的水汽通量平均日变化中,峰值的大小为夏季＞春季＞秋季＞冬季。生态系统全年蒸散量为721.25 mm, 在相近纬度的不同类型森林生态系统中处于较低水平,全年蒸散量占降雨量的51.46%,各月蒸散量均小于降雨量。生态系统全年净辐射为3 305.65 MJm－2a－1。季节尺度上,对生态系统水汽通量与净辐射进行回归分析,显示四季的相关性都极显著。夏季相关系数（R2）最大,为0.500,其次为春季（0.318）,秋季（0.232）,冬季最低（0.125）。图6表2参28     

环境因子对兴安落叶松林生态系统CO2通量的影响

采用涡度相关技术,研究了主要环境因子与兴安落叶松林生态系统CO2通量的关系。结果表明: 1)生长季,CO2通量表现出较显著的日变化特征,白天为碳吸收阶段, 12:30—13:30 CO2通量吸收出现峰值,而夜间为碳排放阶段,昼夜CO2通量变化幅度在-1.09~0.11mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现出较强的碳汇特征;非生长季,昼夜CO2通量变化幅度在0~0.3mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现为碳源。2)生长季光合有效辐射(PAR)与CO2通量呈对数相关(R2=0.4861),随PAR增强,生态系统碳汇能力增大,PAR是CO2通量的直接影响因子;非生长季CO2通量与PAR相关性不显著。3)在生长季,兴安落叶松林CO2通量与气温(ta)有很好的相关性,决定系数R2为0.6272,CO2通量随ta的升高而降低,ta是兴安落叶松林生态系统CO2通量的主要限制因子;非生长季的12月至次年2月份,气温的变化对CO2通量无显著作用。4)土壤温度(ts)和含水率(RH)对CO2通量的影响,主要体现在生态系统呼吸(Re)上,兴安落叶松林生态系统的土壤含水率在62%~87%之间,土壤含水率达到67%以上时,CO2通量基本上不受土壤水分大小的影响。在水分不成为CO2通量限制因子的情况下,土壤温度对兴安落叶松林生态系统CO2通量影响起主要作用,研究表明:土壤温度与CO2通量呈指数相关(生长季R2=0.2826,非生长季R2=0.2223);即在适当的温度范围内,土壤温度的升高会加速植物和微生物的代谢,从而增强森林生态系统的呼吸作用,促进CO2排放。      

天目山常绿、落叶阔叶混交林生长季能量通量及平衡分析

为探讨森林生态系统的能量平衡关系,利用开路涡度相关系统和常规气象仪器的观测结果,分析了2014年天目山常绿、落叶阔叶混交林生长季的能量通量变化特征,并计算了波文比及其能量闭合度.结果表明:生长季净辐射总量为1 810.2MJ·m~(-2),潜热通量、显热通量和土壤热通量分别为1 033.0、727.7和53.8 MJ·m~(-2),潜热通量占净辐射的57%,显热通量占净辐射的40%,土壤热通量占净辐射的3%;生长季能量闭合度为1.002,月平均能量闭合度为0.99.     

热带森林植被冠层CO2储存项的估算方法研究

评价植被冠层CO2储存项有助于提高森林-大气层面净生态系统CO2交换量(FNEE)的估算精度.基于西双版纳热带季节雨林2年完整的涡度相关系统和CO2廓线的同步观测资料,详细分析涡度相关法(Fs-EC)和廓线法(Fs-PM)CO2储存项估算结果和变化趋势.结果表明:1)廓线法CO2储存项年平均日变化曲线相比涡度相关法能更...     

Grassland responses to global environmental changes suppressed by elevated CO2

Simulated global changes, including warming, increased precipitation, and nitrogen deposition, alone and in concert, increased net primary production (NPP) in the third year of ecosystem-scale manipulations in a California annual grassland. Elevated carbon dioxide also increased NPP, but only as a single-factor treatment. Across all multifactor manipulations, elevated carbon dioxide suppressed root allocation, decreasing the positive effects of increased temperature, precipitation, and nitrogen deposition on NPP. The NPP responses to interacting global changes differed greatly from simple combinations of single-factor responses. These findings indicate the importance of a multifactor experimental approach to understanding ecosystem responses to global change.     

大气CO2浓度升高对大型海藻孔石莼生长和色素含量的影响

在实验室模拟研究了大气CO2浓度升高对海洋中大型绿藻孔石莼Ulva pertusa的生长和色素含量的影响。设置4个独立试验,每个试验的CO2浓度分别为387、500、600、800 mg/L。每个试验设6个海水培养系统,其中3个通入一定浓度的CO2作为试验系统,另外3个通入大气作为对照系统。在每个海水培养系统中,分别装入25 L过滤海水(滤膜孔径为0.22μm),放入(50.0±1.0)g的孔石莼进行培养,试验进行7 d。结果表明:高浓度CO2对孔石莼生长无显著影响(P>0.05),但降低了孔石莼中叶绿素a和类胡萝卜素的含量;试验结束时,CO2浓度为387、500、600、800 mg/L时,试验系统中孔石莼的叶绿素a含量分别为(855.9±31.6)、(780.8±6.2)、(677.3±22.1)、(585.1±16.9)μg/g(鲜质量),分别为对照系统的98.3%、91.8%、78.4%和71.7%,试验系统中孔石莼的类胡萝卜素含量分别为(185.6±5.0)、(167.8±2.4)、(150.6±2.3)、(128.3±4.3)μg/g(鲜质量),分别为对照系统的97.7%、91.5%、80.4%和69.4%;而对照系统中试验开始时和试验结束时,孔石莼的叶绿素a含量和类胡萝卜素含量均无显著性差异(P>0.05)。     

茶树、果树幼林中以五节芒为主的杂草防除试验

试验表明：森泰能有效地灭除茶树、果树林的多年生恶性杂草五节芒、苦竹、刚竹、芒萁骨等；以草甘膦为主剂，Goal、Oust为辅剂的草甘膦混剂也能灭除五节芒等杂草，防除效果分别达到95％和92％以上。化学除草比人工除草减少用工56．1％～61％，同时为幼树生长创造良好的环境。     

常绿与落叶行道树冬季环境效应比较

为研究常绿和落叶行道树种冬季环境效应的差别，2002年1月在杭州武林广场对二球悬铃木，无患子，香樟和广玉兰等4种行道树种下的光照强度。气温和相对湿度等3个环境因子用数字式光度计和通风干湿仪进行了测定。并对2类树种下3个环境因子间的关系作了量化分析。发现2类树种下光照强度的比值曲线呈钟罩形。气温差值曲线呈‘M‘形，相对湿度差值曲线呈单峰形，在冬季寒冷地区，行道树应多选用落叶树种。     

AFLP技术在林木遗传改良中的应用

AFLP是检测DNA多态性的一种高效的分子标记新技术 .该文对AFLP标记的基本原理进行了介绍 ,并综述了其在林木遗传改良中的应用 :构建无性系指纹图谱及遗传图谱、基因定位及分子标记辅助选择育种等 .     

A possible mechanism of mineral responses to elevated atmospheric CO2 in rice grains

Increasing attentions have been paid to mineral concentration decrease in milled rice grains caused by CO2 enrichment, but the mechanisms still remain unclear. Therefore, mineral(Ca, Mg, Fe, Zn and Mn) translocation in plant-soil system with a FACE(Free-air CO2 enrichment) experiment were investigated in Eastern China after 4-yr operation. Results mainly showed that:(1) elevated CO2 significantly increased the biomass of stem and panicle by 21.9 and 24.0%, respectively, but did not affect the leaf biomass.(2) Elevated CO2 significantly increased the contents of Ca, Mg, Fe, Zn, and Mn in panicle by 61.2, 28.9, 87.0, 36.7, and 66.0%, respectively, and in stem by 13.2, 21.3, 47.2, 91.8, and 25.2%, respectively, but did not affect them in leaf.(3) Elevated CO2 had positive effects on the weight ratio of mineral/biomass in stem and panicle. Our results suggest that elevated CO2 can favor the translocation of Ca, Mg, Fe, Zn, and Mn from soil to stem and panicle. The CO2-led mineral decline in milled rice grains may mainly attribute to the CO2-led unbalanced stimulations on the translocations of minerals and carbohydrates from vegetative parts(e.g., leaf, stem, branch and husk) to the grains.     

公园绿地常绿与落叶树种比例的比较分析

在北京市区公园绿地种质资源调查的基础上,对其中8个公园绿地中常绿与落叶树种的比例进行比较分析。结果表明:8个公园绿地中常绿与落叶树种数量比例与投影面积由于公园特点的不同存在差异,但大部分数量比例分布在1∶1以下,均值为1∶3,投影面积总体比为1∶2;8个公园总体表现出落叶树种较多,而常绿树种较少的特点,群落季相变化比较明显。     

间伐和施肥对杉木成熟林生长和材种结构的影响

  目的  分析不同间伐保留密度及不同氮、磷肥施用量对杉木Cunninghamia lanceolata成熟林生长和材种结构的影响,为高效培育大径材杉木提供理论依据。  方法  选择27年生立地指数大于22的杉木人工林,采用正交试验设置9块标准地,间伐保留密度设为300、600和825株·hm?2,氮肥施用量设为0、100、200 g·株?1,磷肥施用量设为0、250、500 g·株?1。  结果  间伐保留密度过大会限制杉木成熟林胸径增加,间伐保留密度过小会降低林分蓄积量,间伐和施肥均能有效促进单株材积增长,较高氮肥施用量能够促进杉木胸径、树高和平均单株材积的生长,氮、磷肥混合施用能够更有效地增加林分蓄积量的积累。间伐保留密度及氮、磷肥施用量3个因素均显著影响杉木成熟林大径材出材量 (P＜0.05),间伐保留密度和磷肥施用量对杉木成熟林大径材出材率具有显著影响 (P＜0.05),而氮肥施用量的影响较小。在立地指数为22条件下,能够使杉木成熟林大径材出材量和出材率最高的处理为间伐保留密度825株·hm?2、氮肥施用量200 g·株?1、磷肥施用量250 g·株?1。  结论  高立地指数下,杉木成熟林大径材培育过程中,保留适宜的间伐密度,并增施氮肥和磷肥,能有效促进杉木大径材出材率和出材量。图6表4参27     

CO/FT regulatory module controls timing of flowering and seasonal growth cessation in trees

Forest trees display a perennial growth behavior characterized by a multiple-year delay in flowering and, in temperate regions, an annual cycling between growth and dormancy. We show here that the CO/FT regulatory module, which controls flowering time in response to variations in daylength in annual plants, controls flowering in aspen trees. Unexpectedly, however, it also controls the short-day-induced growth cessation and bud set occurring in the fall. This regulatory mechanism can explain the ecogenetic variation in a highly adaptive trait: the critical daylength for growth cessation displayed by aspen trees sampled across a latitudinal gradient spanning northern Europe.     

落叶果树离体器官再生研究的现状和存在问题

综述了影响落叶果树离体器官再生的因素 ,主要包括 :1)培养基成分 ,即培养基中无机营养、有机营养、生长调节物质 (BA 4～ 7mg·L-1或TDZ 0 0 2～ 3 3mg·L-1+NAA 0 2～ 1 5mg·L-1)、培养基pH及凝胶剂 ;2 )外植体的类型和来源、外植体成熟度或培养时间、外植体处理方法和基因型差异 ;3)培养条件 ,如 0～ 81μmol·s-1·m-2 的光照培养 ;4 )其他如添加化学制剂磷酸酶抑制剂 (NaF或Na3 VO40 5～ 10 0mol·L-1)等。今后应重点研究 :1)培养温度变化对离体器官再生的影响 ;2 )离体器官再生过程中激素作用位点等机理。     

土壤养分及棉花植株干物质量对大气CO2浓度升高的响应

通过田间小区试验研究不同大气CO2浓度对土壤养分及植株干物质量的影响。结果表明：正常大气CO2浓度（CK）下施氮降低了土壤pH值,C540、C720水平下,不施氮处理土壤pH值先降后升,施氮处理土壤pH值先升后降。随大气CO2浓度增加,土壤碱解氮增加;有机碳在不同土层表现出不同变化,0~20 cm土层呈现出下降趋势,20~40cm土层先降后升。棉花地上部干物质量随大气CO2浓度升高而增加。CK水平下施用氮肥棉花根冠比减少,C540和C720并没有得出一致性结果。     

竹阔混交林中阔叶树对毛竹生长的影响及竞争关系

竹阔混交林是一种优良的竹类农用林业模式。以人为干扰较少的竹阔混交林为研究对象,对竹阔混交林中毛竹Phyllostachys pubescens空间分布以及阔叶树对毛竹生长影响及竞争进行了定量分析研究。结果表明:①阔叶树对周围不同环形带内毛竹立竹数以及新竹分布有较大的影响。阔叶树周围单位面积内毛竹立竹数随距离增加而快速增加,由1.5 m内平均0.27株.m-2增至5.7 m内平均0.42株.m-2。从立竹数而言,阔叶树对周围毛竹的影响范围最大可达6.0 m。②随距阔叶树基干距离的增加,新竹平均胸径迅速增加。阔叶树对毛竹胸径影响的最大范围可达到7.0 m,且7.0 m内新竹平均胸径为10.4 cm的情况比较稳定。③在竹阔混交林中,毛竹种内和种间竞争强度均有随径级增大而增加的趋势。混交林林分总竞争强度较大,毛竹种内竞争也强,但阔叶树对周围毛竹的竞争强度都非常小,约占20.3%。表6参11     

北京地区4种阔叶树光合作用对CO2浓度及温度变化的响应

为探讨植物对CO2浓度和温度组合变化的生态响应,在植物生长旺季,对北京地区银杏、杜仲、玉兰和华东椴4个树种叶片光合特性进行了研究。结果表明:4个树种的光合最适温在30℃左右,夏季晴天的持续高温(>30℃)不利于4个树种光合作用。在CO2浓度加倍条件下,4个树种的光合速率明显增大,但银杏和杜仲的光合最适温并未升高,玉兰则升高了2℃,华东椴升高了4℃。可以预测,未来大气CO2浓度加倍导致气温升高,对银杏和杜仲光合作用的抑制作用将加强,玉兰和华东椴将得到缓解。水汽压亏缺(VPD)对温度变化敏感,而气孔对VPD十分敏感,温度升高时,VPD增大引起气孔导度(Gs)减小,会限制叶片对外界CO2的吸收,这可能是高温限制植物光合作用的原因之一。在相同的温度条件下,CO2浓度加倍,4个树种的Gs值均有所降低。