黄土高原5种造林树种菌根根际土壤微生物群落多样性研究

为了准确评估造林树种在黄土高原生态恢复中的作用,采用BIOLOG检测法,对黄土高原柠条、沙棘、狼牙刺、油松和刺槐5种造林树种菌根根际土壤微生物群落多样性进行了研究。结果显示,各树种根际土壤孔平均颜色变化率AWCD为油松＞沙棘＞狼牙刺＞柠条＞刺槐;不同树种菌根侵染率和菌根根际的微生物功能多样性均有显著差异;群落丰富度、多样性指数分析表明,油松外生菌根根际土壤微生物功能多样性和群落种群结构最丰富,其次为沙棘和柠条;碳源利用中与主成分1和主成分2相关的主要碳源分别是羧酸类、氨基酸类和糖类物质。相关性分析表明,菌根侵染率与土壤微生物功能多样性呈极显著正相关,随着菌根侵染率的提高,根际土壤微生物功能多样性增加。外生菌根树种有利于改善黄土高原退化土壤的微生物群落结构,优于泡囊丛枝菌根树种,油松作为黄土高原植被恢复的先锋造林树种,可以改善该区域干旱贫瘠土壤的微生物群落结构。      

狼牙刺与柠条生理生态及土壤水分效应的比较研究

该文选择陕北黄土高原耐旱、适应性强的人工乡土树种柠条为对照,对狼牙刺的生理生态特征以及其对深层土壤水分的影响作了系统地研究,同时探讨其抗旱性. 得出以下主要结论:①狼牙刺的净光合速率年均值与柠条相当（5.12　μmol/(m[[sup]]2[[/sup]]·s)）,蒸腾速率（2.28 mmol/(m[[sup]]2[[/sup]]·s)）年均值比柠条（3.26 mmol/(m[[sup]]2[[/sup]]·s)）低30％,其光合生产能力受土壤水分多少的影响显著. ②狼牙刺比柠条对干旱环境具有更强的适应能力,是一种值得推广的造林树种. 表现在3个方面:狼牙刺枝水势的日变化幅度（2.19 MPa）明显高于柠条（1.7 MPa）,并且在1年中,其枝水势总小于柠条枝水势;狼牙刺的月平均水分利用效率（0.002 3 g/g）比柠条（0.001 7 g/g）高出26.1％,而且在蒸散耗水量相当的情况下,其叶量和生物产量也远高于柠条;狼牙刺比柠条具有更强的利用深层土壤水分的能力,但在两个生长季中10 m土层剖面土壤水分未发生明显变化,表明其生长与当地降水处于动态平衡状态.      

比叶重及其与光合能力的关系

白桦、水曲柳、蒙古栎和红松四个树种各自的叶面积与叶干重具有显著的相关关系 ,比叶重存在着明显的季节变化 ,这种变化与其生长节律密切相关 ,同时反映出不同树种之间养分利用及贮藏方式存在着差异。三个阔叶树种及红松当年生叶的比叶重 ,生长季末高于生长初期 ;红松 1年生叶和 2年生叶 ,在生长初期的比叶重高于生长末期。四个树种在生长初期比叶重变化速度的不同 ,反映出树种间叶片发育过程存在差异。生长季树种比叶重平均值的排序为 :红松 >白桦 >水曲柳 >蒙古栎。水曲柳、蒙古栎以及红松 2年生叶的比叶重与光合能力表现出统计上的显著相关关系 ,相关曲线均为二次抛物线型 ,即比叶重过大或过小 ,光合能力都会降低。白桦和红松1年生叶的比叶重与光合能力的相关性很弱。     

黄土丘陵区典型树木抵抗空穴化能力及与木质部结构的关系

以黄土丘陵区7种典型落叶乔灌木(山杨、辽东栎及刺槐,狼牙刺、黄刺玫、山桃和荆条)为对象,研究了其抵抗空穴化形成的能力与木质部解剖结构和木材密度的关系。结果表明:1)7种乔灌木中,狼牙刺和黄刺玫抵抗空穴化形成的能力最强;其次为山桃、荆条和山杨;而刺槐和辽东栎抵抗空穴化形成的能力最弱。2)7种植物中,黄刺玫、山杨和山桃的导管密度明显高于其他物种,而辽东栎、刺槐和荆条的导管密度相对较小,最大值(黄刺玫)为最小值(刺槐)的近10倍;导管腔平均直径以刺槐为最大,而黄刺玫和狼牙刺的导管直径最小,最大值为最小值(黄刺玫)的3倍左右;导管密度和导管腔平均直径之间呈显著负相关关系。7种植物的木材密度介于0.43～0.70g/cm3之间,其中以狼牙刺的为最大,以山杨的为最小,比值为1.6倍。4种灌木的平均木材密度显著高于3种乔木。3)不同植物抵抗空穴化形成的能力与导管腔平均直径呈显著负相关,而与木材密度之间也存在一定的正相关关系,因而二者可用作黄土丘陵区不同植物抵抗空穴化形成能力的评价指标。     

不同土壤水分含量对4个树种WUE的影响

在盆栽条件下对杨树、刺槐、沙棘、油松进行了3种土壤水分处理.研究结果表明:(1)土壤干旱严重影响树种的光合速率,各树种光合速率均为70θf＞55θf＞40θf,在不同水分下各树种单叶WUE表现不一,杨树和刺槐在70θf最高,沙棘则是55θf下最高,在严重干旱下各树种单叶WUE均为最低.(2)4个树种在不同土壤水分及不同的月份其WUE大小不同,并且最大值出现的时间也不相同.在同一土壤水分下,杨树和刺槐各月的WUE显著高于沙棘和油松,油松各月的WUE最低.(3)各树种在3种土壤水分下总耗水量、总生物量均为适宜     

黄土残塬沟壑区利用阔叶树种枯落叶改善针叶林地土壤酶活性的效应研究

通过对针叶林地土壤与不同阔叶树种枯落叶进行室内混合培养和测定,研究了黄土残塬沟壑区不同阔叶树种枯落叶分解对针叶林地土壤酶活性的改善效应,以期达到快速确定引入混交树种目的,并且为防止针叶纯林林地所出现的土壤极化等系列问题提供相应的理论依据。研究结果表明:(1)侧柏林地土壤混合5种阔叶树种枯落叶培养后,酶活性综合指数较对照均有提高,引入树种适宜度为刺槐>柠条>辽东栎>小叶杨>沙棘。(2)油松林地土壤,混合小叶杨、柠条和沙棘枯落叶培养后,土壤酶活性综合指数较对照均有提高,刺槐和辽东栎枯落叶培养后则反之,故不宜刺槐和辽东栎与油松混交,引入树种适宜度依次为小叶杨>柠条>沙棘。     

不同氮素水平和密度条件下红菜薹的光合速率

对不同氮素水平和密度条件下３个红菜薹品种（系）的光合速率进行了研究，结果表明：光合速率日变化为“午休型”，叶绿素含量、叶面积指数以及比叶重与光合速率成正相关，增施Ｎ肥和降低密度有且于提高光合速率。     

四种灌木树种固碳能力和能量转化效率分析

试验对克拉玛依地区4种灌木树种单位面积单位时间所固定的碳含量与产生的热量进行了分析,结果表明,在每公顷年生物量方面,紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)为16.162 t/(hm2.a)、柠条(Caraganaintermedia Fu et Keng)为10.541 t/(hm2.a)、柽柳(Tamarix chinensis Lour.)为5.402 t/(hm2.a)、沙棘(Hippophae rhamnoides L.)为5.006 t/(hm2.a)。在每公顷年固碳量方面,紫穗槐为7.866 t/(hm2.a)、柠条为5.185 t/(hm2a)、柽柳为2.635 t/(hm2.a)、沙棘为2.492 t/(hm2.a)。在每公顷年产生热值方面,紫穗槐为2.926×1011 J/(hm2.a)、柠条为1.988×1011 J/(hm2.a)、柽柳为0.990×1011 J/(hm2.a)、沙棘为0.949×1011 J/(hm2.a)。从调查分析结果可知,在克拉玛依地区优先选择高效固碳与能源灌木树种的顺序为紫穗槐、柠条、柽柳、沙棘。但是柠条不耐水湿和忌黏土,因此将选择树种的顺序改变为紫穗槐、柽柳、沙棘、柠条。     

黄土高原退耕坡地不同类型林分土壤生物学活性的研究

选取黄土高原退耕还林树种紫穗槐、油松、侧柏、新疆杨、刺槐和柠条为研究对象,以撂荒坡地为对照,分别测定不同林地土壤微生物量碳、土壤呼吸速率以及土壤酶活性,并通过计算土壤生物学活性综合指数比较不同类型林分土壤生物学活性差异。结果表明,0~60cm各土层中不同林地土壤微生物量碳、呼吸速率和酶活性均较对照显著提高。0~20cm和20~40cm土层,刺槐林地土壤呼吸速率、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于其他林地,柠条林地土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈现最大值,而土壤微生物量碳分别以刺槐和紫穗槐林地最大;40~60cm土层,刺槐林地土壤呼吸速率和脲酶活性均显著高于其他林地,而土壤微生物量碳、过氧化氢酶和蔗糖酶活性均以柠条林地最大,各林地与对照之间的土壤碱性磷酸酶活性差异不显著(p0.05)。土壤生物学活性综合指数表现为柠条刺槐油松侧柏紫穗槐新疆杨对照。在黄土退耕坡地营造人工水保林能够有效提高土壤生物量碳、呼吸速率和酶活性,从土壤生物学活性角度考虑,柠条和刺槐可作为试验区退耕还林的优先选择树种。     

几种主要绿化树种苗木耗水特性的研究

在自然条件下采用盆栽方法,用Licor-6400便携式光合系统测定仪和TC30K精密天平等仪器,对10种绿化树种的日蒸腾速率和实际蒸腾耗水速率进行了测定,得出了在正常水分条件下供试树种的蒸腾速率和蒸腾耗水速率.对不同气候条件下和昼夜不同时间段各树种的耗水特性进行了比较.研究结果表明,蒸腾耗水速率平均值在0.047 4～0.074 7 kg·h-1之间,山杏最高,黄松最低,山杏比黄松高1.58倍,其他树种由高到低依次为臭柏(0.071 kg·h-1)、紫穗槐(0.064 3 kg·h-1)、刺槐(0.062     

黄土高原小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

人工纯林的长期连续生长或连栽所引起的土壤性质极化是导致土壤退化和影响人工林生态系统稳定及可持续发展的重要原因,防治的根本途径是选择种间关系协调的树种进行混交改造。通过室内模拟混合分解试验,研究小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响,从而为人工纯林混交改造提供理论依据。研究结果表明:①对C释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高21.32%,油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低14.78%,其他树种枯落叶作用不明显;②对N释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高28.69%,樟子松、刺槐枯落叶促进作用较弱,释放率分别提高14.98%、13.36%,油松枯落叶表现为强烈的抑制作用,释放率降低20.33%,其他树种枯落叶作用不明显;③对P释放的影响:刺槐、辽东栎、沙棘枯落叶表现为超强的促进作用,释放率分别提高57.60%、43.06%、38.60%,紫穗槐枯落叶表现为强烈的促进作用,释放率提高22.64%,油松、樟子松枯落叶表现为超强的抑制作用,释放率分别降低62.63%、47.99%,其他树种枯落叶作用不明显;④对K释放的影响:油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低10.41%,其他树种枯落叶作用均不明显。     

薪炭林树种生育期主要营养元素动态规律初探

作者于1987～1989年对沙棘、柠条和山桃林地土壤及枝叶中主要营养元素的含量及其年周期变化进行了研究。结果表明:一年之中,土壤中K素的含量对树木的生长不产生限制性影响,且变幅不大,而N、P两素含量偏低,并随树木的生长而减少;树木枝叶中N、P、K三素的含量随树木的生长而增加;土壤与枝叶间N、P两素含量变化的负相关性势必对树木生长产生限制性影响。     

沿海防护林造林树种抗旱性的比较

经过对胶南市4种乔木树种刺槐、麻栎、火炬树和山合欢以及4种灌木树种杜梨、胡颓子、胡枝子和紫穗槐的水分生理指标蒸腾速率和叶片水势以及它们的影响因子的测定与分析,结果表明: ① 4种乔木的日平均蒸腾速率为:山合欢＜刺槐＜火炬树＜麻栎;4种灌木的日平均蒸腾速率为: ② 紫穗槐＜胡枝子＜胡颓子＜杜梨.②4种乔木的日平均叶水势为:山合欢＜刺槐 ③ ＜火炬树＜麻栎;4种灌木的日平均水势为:紫穗槐＜胡枝子＜胡颓子＜杜梨.③各树种水分 ④ 利用效率乔木树种中山合欢最高,灌木树种中紫穗槐最高.④从4种乔木和4种灌木的水分消 耗与水分摄取分析中,反映出它们的抗旱性顺序排列为:山合欢＞刺槐＞火炬树＞麻栎;紫 穗槐＞胡枝子＞胡颓子＞杜梨.      

阴山北麓不同林分类型土壤持水性能研究

为分析阴山北麓内蒙古武川县林地持水量和固持水土的能力，以当地柠条、油松、沙棘、油松×柠条混交林、沙棘×柠条混交林5种典型人工林林分类型为研究对象，测定了土壤物理性质、土壤水分入渗以及水分贮存特征值等指标。结果表明：不同林分类型的土壤物理特征存在显著差异（P＜0.05）。容重表现为沙棘最大（1.452 g·cm-3），油松最小（1.042 g·cm-3）；非毛管孔隙度的排序为油松＞油松×柠条混交林＞沙棘×柠条混交林＞沙棘＞柠条。各林分达到稳渗的速率与非毛管孔隙度的排序相一致，各样地的稳渗速率在0.47~1.32 mm·min-1之间，土壤入渗回归方程拟合效果较好。只有油松纯林和油松×柠条混交林更接近考斯加柯夫公式中的系数1/2。混交林地比纯林地对水分的贮存能力高，而油松×柠条乔灌木混交林比沙棘×柠条灌木混交林的最大持水量高112.8 t·hm-2。在阴山北麓地带更适合种植油松×柠条类的乔灌木混交林，乔灌木混交林能更加有效地提高林地持水功能。     

北京平原地区主要造林树种叶片氮磷再吸收及生态化学计量特征

  目的  通过分析北京平原地区主要造林树种叶片氮（N）和磷（P）再吸收及生态化学计量特征,探讨不同树种对平原造林地生境的生态适应及养分利用机制。  方法  以刺槐、千头椿、旱柳、毛白杨、白蜡和油松等主要造林树种为研究对象,测定其新鲜叶、凋落叶的N、P含量,计算叶片N、P再吸收率并分析其与叶片、土壤养分指标的关系。  结果  刺槐的叶片N含量最高,旱柳的叶片P含量最高;白蜡叶片的N∶P显著高于其他树种（P < 0.05）,毛白杨叶片的N∶P最低,刺槐、千头椿、旱柳和油松之间叶片N∶P差异不显著。不同树种凋落叶N、P含量及N∶P与新鲜叶养分相关性不同。刺槐叶片N再吸收率和千头椿叶片P再吸收率显著高于其他树种,多数树种的叶片N再吸收率或P再吸收率与其凋落叶养分含量表现出显著负相关。  结论  刺槐、旱柳、白蜡和油松的生长受到 P 限制,千头椿和毛白杨生长受到 N 限制。树种能通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境。建议在平原林养护中加强林分结构调整、凋落叶归还林地、人工补植补造等措施以改善平原林养分限制状况。      

大通县退耕还林不同配置模式物种多样性的研究

研究结果表明,大通县退耕还林不同配置模式下群落物种多样性指数与丰富度、均匀度呈显著正相关,与优势度呈显著负相关。群落物种多样性指数排序,在浅山区为模式C(青杨 枸杞)>模式D(中国沙棘)>模式B(紫花苜蓿)>模式A(川赤芍)>模式E(柠条),多样性指数分别为5.309 1、5.089 4、4.657 3、4.081 6、3.410 5;在高山区为模式H(白桦 青海云杉)>模式J(青杨 中国沙棘)>模式G(华北落叶松)>模式F(青海云杉)>模式K(青海云杉 中国沙棘),多样性指数分别为5.228 9、5.071 7、4.699 2、2.780 9、2.646 2,群落乔、灌、草3层结构物种多样性指数呈现出草本层>灌木层>乔木层的规律,在优势度方面,草本层在森林中的作用远不及乔木层。     

干旱和铅胁迫对刺槐和紫穗槐抗氧化酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了铅胁迫和干旱胁迫对1 a生刺槐、紫穗槐及其紫穗槐平茬后萌条叶片抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响。结果表明:高浓度(1 000~3 000 mg·kg-1)的铅处理能提高SOD活性,低浓度(300~500 mg·kg-1)的铅处理提高了POD活性;水分和铅胁迫共同作用,刺激了各树种叶片的酶活性。综合分析,紫穗槐的抗性优于刺槐,抗铅胁迫能力紫穗槐苗木>紫穗槐萌条>刺槐苗木。     

陕北黄土高原森林区植被恢复演替

陕北黄土高原森林恢复演替的系列是:猪毛蒿群落—铁杆蒿和茭蒿群落—黄背草群落、大油芒群落和白羊草群落—狼牙刺灌丛、黄蔷薇灌丛、沙棘灌丛和虎棒子灌丛—山杨林和白桦林—辽东栎林。演替系列前期,为植物群落作用下土壤性的内因动态演替,后期是由群落内光强度减弱而引起的群落内因动态演替。