石榴-绿豆间作系统土壤呼吸及其影响因子研究

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,在维持全球碳平衡中发挥着重要作用。于2010年6—10月,在黄河小浪底森林生态系统研究站,利用Li-8100红外动态土壤呼吸自动观测系统、温湿度自动观测系统测定了石榴-绿豆间作系统（间作系统）和绿豆单作系统（单作系统）土壤呼吸速率(soil respiration rate, SRR)及土壤温度和湿度。结果表明:1) 间作系统和单作系统的SRR日波动在晴天-多云呈单峰变化趋势,在阴天日波动变化幅度较小。间作系统的SRR高于单作系统。整个观测时期内间作系统和单作系统的平均SRR分别为2.996 μmol ·m^-2· s^-1和2.378 μmol·m^-2·s^-1。2) 间作系统和单作系统SRR与15 cm处土壤温度存在显著的指数相关关系,在该深处的Q₁₀值分别为2.462和1.793 3) 间作系统和单作系统与20 cm处的土壤体积含水量与SRR的相关关系均不明显。     

大通县日光温室土壤温度的变化

利用2012~2013年大通县塔尔镇日光温室内外气象观测资料和县气象局人工观测资料,分析了该县晴、多云、阴等不同天气类型下日光温室内不同深度土壤温度变化规律。结果表明,在日光温室内,土壤温度日变化呈正弦曲线,变化幅度晴天多云天阴天,表层土壤温度变幅最大,20cm最小;月平均变化呈波峰波谷型,最大值出现在7月,最小值在12月,随着深度增加,平均年较差逐渐减小;晴天、多云、阴天不同深度土壤温度平均日较差分别为9.6、8.3、6.1℃;日垂直变化仅在14时随着深度增加逐渐下降;除晴天室内最高温度外,其余温度要素与土壤温度之间存在极显著正相关关系;建立的日光温室内10cm最低温度预报方程和地表最低温度预报模型,可以在专业气象服务中应用。     

核桃-小麦复合系统对浅层土壤温度的影响

以核桃(Juglans regia)-小麦(T_riticum aestivum)间作复合系统为研究对象,以两者各自的单作系统为对照,讨论农林复合系统对生长季5、10cm和25cm地温的影响,为优化农林复合结构和水分调控提供理论依据。结果表明,夏季日内5、10cm和25cm地温的峰值及高温时段的地温均表现为小麦单作核桃单作核桃-小麦间作,且三者间存在显著差异;三者5cm地温日内波动幅度也表现为小麦单作核桃单作核桃-小麦间作。核桃-小麦间作生长季节5、10cm和25cm月平均地温,在3-10月份均低于两单作系统且存在显著差异,在11月份则均高于两单作系统且三者间差异显著。总之,核桃-小麦间作可以有效降低生长季高温时段的浅层土壤温度,这有利于减少系统内土壤水分的无效蒸发和提高水分利用效率;11月份核桃-小麦间作对地温的提高作用有利于间作小麦根系的冬前生长。     

南京地区日光温室的土壤温度变化特征

为研究日光温室内土壤温度变化规律,利用南京市六合区气象局大院内农业基地温室大棚2011年1-3月5、10、15 cm土壤温度数据以及温室大棚内外的气温资料,对各层土壤的日变化和月变化规律进行对比分析,并对不同天气状况下的各层土壤温度的变化进行了初步研究.结果表明,温室内土壤日变化呈单峰曲线,土壤温度月变化上层土壤先于下层土壤达到极值,无雨(包括晴天、多云和阴天)天气条件下的各层土壤温度均大于有雨天气下的土壤温度,不同天气状况下各层土壤温度的变化一致.     

南方丘陵山区茶稻间作复合系统生态效应的研究

对皖南丘陵山区茶稻问作复合系统的生态效应进行研究。结果表明,茶稻间作复合系统叶面积指数高于单作茶园,有利于充分利用土地和光照等资源。盛夏季节水稻拔节后高度高于茶树,其遮荫作用使间作茶园荼蓬面温度比单作茶园降低2．1～2．3C(晴天)和0．3～0．4C(多云),光照强度降低40％以上,相对湿度增加6％～ll％(晴天)和3％(多云),问作茶园每公顷土壤流失量较单作茶园减少159.5％,害虫天敌的数量增加,主要害虫的数量大幅度减少到防治标准以下,不需要施用农药。     

暖温带-中温带过渡区落叶松人工林土壤呼吸特征研究

用LI-COR-8100测定并分析研究辽宁暖温带-中温带落叶松人工林生长季土壤呼吸速率的日变化特征及土壤呼吸与土壤水热因子的相关关系。结果表明：落叶松人工林土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线;与5 cm、10 cm和15 cm土壤的温度呈幂函数关系,且与10 cm土壤温度的相关关系较高,相关关系为y=0.9303 e0.0812x（R2=0.8164）;与10 cm土壤湿度呈线性相关关系,相关关系为y=-12.398x＋8.0068（R2=0.4243）;10 cm土壤温度和土壤湿度可以分别解释土壤呼吸变化的81.6%和42.3%;该地区落叶松人工林土壤呼吸年平均速率约1.57μmol.m-2s-1,土壤向大气年释放C约为598.93gC.m-2a-1。本研究可为该地区的森林碳循环研究提供基础科学依据。     

南疆杏麦复合系统早春土壤温度变化特征研究

[目的]根据南疆喀什地区早春土壤温度与气温的实测数据,分析杏麦间作与小麦单作模式下24h的温度变化特征.[方法]以8年生赛买提杏和新冬20号小麦为试材,采用ZDR - 41型温度自动记录仪,对不同物候期、不同水平距离、不同土壤深度及气温的变化进行研究.[结果](1)土壤温度变化总体呈现单“S”型.(2)20 cm土层不同模式在温度极值持续期存在差异.单作与气温均无最高或最低温度持续期,而杏麦间作模式下,距离杏树主干不同水平距离处均出现高温或低温持续期.(3)杏树萌芽期,同一土层温度均为单作高于间作,平均温度为单作＞距杏主干2m处＞距杏主干1 m处＞气温.[结论]早春时节,杏园间作冬小麦,在杏树萌芽期对小麦田土壤温度有一定降低.随着时间推移,地温逐渐升高,到杏树花期,距离杏树主干距离的远近,对土壤温度的影响不明显.     

南疆核桃与小麦间作系统种间根直径及比根长空间分布特征

采用根钻法取样,对南疆和田核桃冬麦间作系统根系的空间分布特征进行研究,通过分析核桃/冬麦间作不同种植模式中核桃(Juglans regia L.)和冬麦(Triticum aestivum L.)的地上部生物量、土地当量比(LER)及地下根系生物学特性的空间分布,为南疆核桃冬麦复合系统的合理配置和高效生产提供理论依据。结果表明,核桃/小麦间作系统核桃树和小麦的地上部生物量下降。核桃/小麦间作系统地上部生物量和土地当量比(LER)(1.620、1.617)均大于1,相比相应单作模式有较高土地利用效率。间作条件下的核桃树和小麦根直径(RD)比单作相应土层根直径(RD)小,但间作条件下的核桃树和小麦比根长(SRL)比单作相应土层SRL大。复合系统中0~40cm土层1a生核桃和2a生核桃的根直径比单作1a生核桃、单作2a生核桃的根直径降低30.36%、26.18%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作0~40cm土层的小麦根直径,比小麦单作降低23.7%、59.2%。复合系统中0~40cm土层的1a生核桃、2a生核桃的比根长,比1a生核桃单作、2a生核桃单作增加14.3%、6.7%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作0~40cm土层的小麦比根长比小麦单作增加2.1%、22.5%。核桃树与小麦根系在0~40cm土层生态位重叠,促使间作核桃树和小麦根直径、比根长分布不均匀。     

核桃-小麦复合系统土壤碳密度动态特征

以渭北黄土区近年来发展迅速的核桃(Juglans regia)-小麦(Triticum aestivum)间作复合系统为研究对象。讨论核桃-小麦复合系统不同土层有机碳(SOC)密度的动态积累特征。结果表明,核桃-小麦复合系统0~100cm土层SOC密度呈逐年增加趋势,第11年时复合系统显著高于小麦单作,但与核桃单作差异不显著。细分各土层,除了20~40cm土层,其他各土层复合系统SOC密度均呈现逐年增加趋势。在浅层土壤(0~20cm)复合系统从第3年开始显著低于核桃单作,从第7年开始显著高于小麦单作;在较深土层(40~60、60~100cm)复合系统从第5年和第7年开始分别显著高于核桃和小麦两单作系统。SOC积累速度方面,复合系统0~100cm土层的SOC密度积累速度呈现逐年增加趋势,11a观测期内的平均积累速度为0.071 1kg·m~(-2)·a~(-1),分别是小麦单作和核桃单作的4.90倍和1.06倍。核桃-小麦复合系统与小麦单作相比可以同时提高浅层土壤(0~20cm)和较深土层(40~60、60~100cm)的SOC密度,与核桃单作相比最大优势是将SOC积累在较深土层。核桃-小麦复合系统与两单作系统相比均有较高的固碳潜力。     

葡萄小麦间作对果园土壤水肥状况及物理性状的影响

[目的]为进一步推广葡萄(Vitis)小麦(Triticum aestivum L.)间作提供科学依据。[方法]以8年美人指葡萄、郑麦366为试材,比较葡萄小麦间作与葡萄单作不同种植方式对果园土壤水肥状况及物理性状的影响。[结果]与葡萄单作比较,葡萄小麦间作0～20、20～40 cm土层有机质含量均有不同程度提高。4月份与8月份比较,葡萄小麦间作的速效氮、速效钾比葡萄单作降低的幅度大,葡萄单作的速效氮含量基本没有变化,速效钾含量降低了20.8 mg/kg。与葡萄单作相比,4月上旬葡萄小麦间作土壤含水量平均降低3.53个百分点,0～20、20～40 cm土层田间持水量分别提高了1.32～3.61、1.20～1.57个百分点。[结论]该研究可为制定葡萄优质丰产技术措施、培育优质果园土壤和科学合理集约化利用耕地提供依据。     

红叶石楠的光合习性及其在园林中的应用

植物的光合习性对其园林应用有着相当重要的指导作用,在调查和测定的基础上对红叶石楠的特征特性进行了总结和测定。结果表明:红叶石楠的光补偿点为32μmol.m-2.s-1,光饱和点为756μmol.m-2.s-1,最大光合速率为11.94μmol.m-2.s-1,呼吸速率为2.22μmol.m-2.s-1,CO2补偿点为73.58μmol.m-2.s-1,CO2饱和点为866.94μmol.m-2.s-1。其在园林中的应用形式主要作为色篱、孤植、片植、盆栽和地被植物。     

不同光强处理对三叶青光合特性的影响

为探讨适宜三叶青Tetrastigma hemsleyanum生长的光强环境,并为其人工栽培和林下栽培提供基础,以2年生三叶青扦插苗为试验材料,对它们进行不同梯度的遮光处理,梯度设置为全光照（ck）,遮光30%,50%,70%和90%,研究光强对三叶青不同生育时期（快速生长期与高温缓慢生长期）的光合特性的影响。采用体积分数为95%乙醇浸提法测定三叶青叶片中光合色素,利用LI-6400XT便携式光合系统测定仪测定叶片净光合速率（P_n）,气孔导度（G_s）,胞间二氧化碳摩尔分数（C_i）和蒸腾速率（T_r）等指标,计算光饱和点（L_SP）,光补偿点（L_CP）,量子效率（A_QE）,暗呼吸速率（R_d）和最大净光合速率（P_max）,并拟合光响应曲线。结果表明:随着遮光程度的增加,叶绿素a,叶绿素b,总叶绿素和类胡萝卜素总体上呈现上升趋势,但是在不同生育时期变化不大;多数光合指标亦随遮光程度增加而呈现增长趋势,多在遮光70%时达到最大值之后下降,且快速生长期（P_n为4.19 μmol·m-2·s-1,G_s为53.54 mol·m-2·s-1,T_r为0.98 mmol·m-2·s-1,L_SP为340.49 μmol·m-2·s-1,A_QE为0.18 mol·mol-1,R_d为1.20 μmol·m-2·s-1,P_max为5.34 μmol·m-2·s-1）比高温缓慢生长期（P_n为1.74 μmol·m-2·s-1,G_s为17.53 mol·m-2·s-1,T_r为0.36 mmol·m-2·s-1,L_SP为159.28 μmol·m-2·s-1,A_QE为0.06 mol·mol-1,R_d为0.70 μmol·m-2·s-1,P_max为2.45 μmol·m-2·s-1）数值高41.67%~67.26%;C_i和L_SP呈现先下降后趋于稳定趋势,表明高温缓慢生长期的强光、高温、低湿等环境条件使其光合活跃度下降,对植株生长产生胁迫。综合试验结果得出结论,不同生育时期三叶青均在遮光度70%的条件下生长适宜。     

马蓝光合特性研究

利用LCpro＋便携式植物光合测量系统对马蓝的光合特性日变化及其光合-光响应曲线进行研究．结果表明：日变化测定中,7月份马蓝的净光合速率表现出了午休现象,而10月份未表现出明显的午休现象,7月份马蓝净光合速率总值明显低于10月份的净光合速率总值;光响应测定中,7月份马蓝的表观量子效率为0．0289,光补偿点为21．666μmol·m-2·s-1,光饱和点为977．438μmol·m-2·s-1;10月份马蓝的表观量子效率为0．037,光补偿点为15．034μmol·m-2·s-1。光饱和点为865．505μmol·m-2·s-1,因此,10月份比7月份更适宜马蓝的生长．     

4个杜鹃花品种的耐荫性

以杜鹃花Rhododendron 4个品种‘琉球红’ ‘Liuqiu Hong’ ‘胭脂蜜’ ‘Yanzhi Mi’ ‘紫萼’ ‘Zi E’和‘状元红’ ‘Zhuangyuan Hong’为试验材料,研究了不同遮光处理（全光照、55%遮光和90%遮光）对杜鹃花植株形态、生理特性和光合特性的影响。结果表明:随着遮光程度的增加,各杜鹃品种的株高、叶长、叶宽、叶绿素质量分数等呈增加趋势,遮光处理与全光照对比差异显著（P < 0.05）,而叶片厚度,叶绿素a/b,比叶质量和单位面积含水量等呈下降趋势,与全光照对比差异显著（P < 0.05）;4个杜鹃花品种的光饱和点为800.0~1 200.0 μmol·m-2·s-1,光补偿点为10.0~25.0 μmol·m-2·s-1,暗呼吸速率为0.3~0.9 μmol·m-2·s-1。随着遮光程度的增加,三者均呈下降趋势,而表观量子效率并无明显下降。且在55%遮光处理表观量子效率增大,说明所参试的杜鹃花品种有一定的耐荫性,不同品种对光的适应能力存在差异性。通过隶属函数分析法对4个杜鹃花品种的耐荫性强弱进行综合排序,其顺序依次为‘状元红’＞‘胭脂蜜’＞‘紫萼’＞‘琉球红’。     

红花檵木的光合生理特性及其在园林中的应用研究

植物的光合生理特性对其园林应用有着相当重要的指导作用,在调查和测定的基础上对红花檵木的光合特性进行了总结和测定。结果表明：红花檵木的光补偿点为30.37μmol.m-2.s-1,光饱和点为907.20μmol.m-2.s-1,最大光合速率为10.84μmol.m-2.s-1,呼吸速率为3.12μmol.m-2.s-1,CO2补偿点为76.69μmol.m-2.s-1,CO2饱和点为504.95μmol.m-2.s-1。根据其光合生理特性,确定其在园林中的应用形式主要作为色块、灌木球、色篱、园林小品、大型桩景、隔离带等。     

光照强度和营养液电导率对微型水培菊花苗生长的影响

采用微型水培技术，研究了不同光照强度和营养液电导率对菊花Chrysanthemum × morifolium苗生长的影响。结果表明，菊花营养液在高光照强度条件（250 μmol·m^-2·s^-1）下，pH值和电导率有显著变化，高光照强度和高营养液电导率（3.0 mS·cm^-1）条件下，菊花苗地上部分和地下部分、整株的鲜质量、干质量以及株高、根长及新叶数显著大于其他处理。菊花苗在高光照强度下的光合速率、蒸腾速率和气孔导度也显著高于中（100 μmol·m^-2·s^-1），低（50 μmol·m^-2·s^-1） 光照强度处理。可见，高光照强度和高营养液电导率有利于微型水培菊花苗的培养。图5表1参11     

平榛与平欧杂交榛叶片光合特征

用LI-6400光合作用测定系统测量2个平榛种质(PZ1和PZ2)、3个平欧杂交榛品种(PDH、DW和YZ)的叶片光合特征。结果表明:5个榛子种质光饱和点为680～930μmol·m-2·s-1,光补偿点均小于50μmol·m-2·s-1,光饱和光合速率为8～17μmol·m-2·s-1,表观量子效率约为0.03～0.04;5个榛子种质的光合效率日变化曲线均呈双峰型,峰值分别出现于8:00和17:00时,这表明榛子种质较适应弱光条件下的栽培;不同种质间的光合效率存在一定的差异,光合效率的大小顺序大致为:PDH>DW>PZ1>YZ>PZ2;榛子CO2补偿点为45～70μmol·m-2·s-1,CO2饱和点为880～1 350μmol·m-2·s-1,RuBP(1,5-二磷酸核酮糖)最大再生速率为13～34μmol·m-2·s-1,羧化效率在0.03～0.05之间。本研究为东北榛子的栽培提供了科学依据。     

栀子花叶片秋季光合特性

采用Li-6400光合测定系统以多年生栀子花(Gardenia jasminoides Ellis.)为研究对象,测定其光合特性日变化及光响应。结果表明:栀子花净光合速率日变化呈双峰型,存在光合"午休"现象。日最大净光合速率为3.210μmol.m-2.s-1。胞间CO2在体积分数为4×10-4时,栀子花光补偿点为10.8μmol.m-2.s-1,光饱和点为1225μmol.m-2.s-1。栀子花的光合特性表明其为典型的阳性耐荫植物,对光照的适应性较强。     

云南绿化树种滇润楠光合速率的研究

试验材料取自于云南昆明市西南林业大学绿化树种滇润楠,应用LI-6400便携式光合测定仪对滇润楠叶片的阳面叶片和阴面叶片的光合日进程及光响应曲线进行了测定.结果表明,净光合速率与光强,气孔导度和胞间CO2浓度大多呈多项式正相关关系.在光强为2000 μmol·m-2·s-1时,阳生叶的净光合速率为5 μmolCO2·m-2·s-1,在光强1500 μmol·m-2·s-1左右阴生叶的净光合速率趋于饱和.阳面叶片的净光合速率的日变化呈单峰曲线,其峰值在中午13:00时,阴面叶片的净光合速率的日变化为双峰曲线,其峰值分别出现在中午11:00时和下午15:00时.