夏季竹类植物群落冠层结构对空气负离子浓度的影响

随着城镇化进程加快和人口急剧增长,人类一系列的生产、生活更加频繁,经济迅猛发展的同时加剧了人居环境空气质量的恶化。空气负离子(NAI)作为综合反映空气质量的重要指标,在改善空气质量方面有显著的效果。在城市环境中,城市绿化是产生空气负离子的主要载体,而绿化植物中竹类植物群落中的空气负离子浓度相较于其他植物明显较高。选择杭州竹文化园中9种园林常见竹类植物群落作为研究对象,测量空气正负离子浓度、群落冠层结构(叶面积指数LAI、冠层覆盖度CC、天空可视度SVF)。采用多元回归分析定量出不同变量因子对于空气负离子浓度及空气质量评价指标变化的相对贡献,探究三者之间的相互关系以及群落冠层结构对于空气负离子与空气质量评价指标的影响。结果表明:夏季时竹类植物群落与对照点相比,日平均空气负离子浓度与空气质量评价指标均达到了极显著差异。群落冠层结构中叶面积指数和冠层盖度越大,天空可视度越小,则群落内的空气负离子浓度和空气质量评价指标越高。空气负离子浓度和空气质量评价指标(CI)与叶面积指数、冠层覆盖度、天空可视度的多元回归方程分别为NAI=375.751-7.709LAI+715.668CC+298.244SVF,CI=-0.249+0.29LAI+1.386CC+0.711SVF。未来在设计竹类植物群落时,设计师可以根据多元回归预测模型来预计群落内的空气负离子浓度和空气质量,为园林设计的生态性提供科学依据。     

苹果树盘覆盖银灰色反光膜的微气候与生理效应

对红星苹果树盘覆盖银灰色反光膜,研究了其冠层微气候及果树生理效应。结果表明:①盖反光膜可明显提高树冠内膛反射光强度;冠层日温升高、夜温降低,昼夜温差平均加大2.3℃;冠层湿度低、昼夜湿差较大。②盖反光膜可降低夏季日间土壤温度,使根系活力增强24.6%～35.2%;盖膜后半个月叶片叶绿素含量与光合速率即显著增加。③盖反光膜树冠内膛果实可溶性糖与固形物含量、果面着色指数及株全红果率显著提高;7月中旬(果实膨大期)盖膜可溶性糖增加幅度比8月(果实着色初期)盖膜高,但增色效果不及后者。     

抚育间伐对大兴安岭天然用材林冠层结构及光环境特征的影响

以大兴安岭天然用材林为研究对象,利用冠层分析仪对不同抚育间伐后的冠层结构及光学特性进行测定,分析冠层结构各项指标参数之间的相关性、抚育间伐后冠层结构及光环境特征的变化情况,并运用主成分分析法对间伐后冠层结构变化进行了综合评价。结果表明:大兴安岭天然用材林主要冠层指标林隙分数、开度、叶面积指数、总定点因子和冠下总光合有效辐射通量之间有显著相关性(P0.01),并且这些指标的相关性不受间伐强度的影响;随着间伐强度的增加,叶面积指数呈现先增加后减小的趋势,其余冠层指标林隙分数、开度、直接定点因子、总定点因子和冠下直接光合有效辐射通量及冠下总光合有效辐射通量均呈现先减小后增大的趋势;中等间伐强度能极大改善冠层结构和光分布的合理性,间伐强度为19%时抚育效果最佳。     

滩涂湿地镶嵌群落植物斑块与土壤因子对应分析

土壤理化性质差异会影响植物生长及其空间分布特征,且不同土壤因子对植物群落特征影响的相对重要性因土壤因子和研究对象不同而异。为研究滨海滩涂湿地土壤因子对植物组成特征的影响作用,识别影响植物组成的主要土壤因子,选择江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区为研究地,以区域内互花米草-藨草交错区和盐地碱蓬-芦苇交错区中的镶嵌群落为研究对象,采用单因素方差分析对不同镶嵌群落同种植物斑块的土壤特征差异进行比较,并采用典范对应分析对镶嵌群落植物斑块与土壤因子的相关关系进行研究。结果表明,各土壤因子在不同镶嵌群落同种植物斑块间的相对大小存在差异,且这种差异因植物种类和土壤因子类型而不同。同时各土壤因子在不同镶嵌群落层次间与植物斑块分布的相关性不同,其中,表层(0~10 cm)土壤盐度与植物成分的相关性较高,且对植物分布的单独解释率较高;总氮、容重在表层与植物成分相关性均较高,单独解释率总体高于总有机碳、总磷等土壤因子;总有机碳在表、中(10~30 cm)层与植物成分相关性较高,单独解释率排名处于中等水平;有效磷、粒径与植物成分的相关性及其单独解释率排名在2个镶嵌群落间差异较大;总磷与植物成分的相关性较低,且对植物成分的单独解释率也较低。综合比较研究结果,土壤盐度应是研究地影响滩涂植物组成特征的关键土壤因子。     

城市滨水空间冬季小气候效应研究——以昆明市捞鱼河为例

以昆明市捞鱼河（昆工段）为研究对象,在实地调研的基础上,随机选取13个典型样地及1个对照点,按照全遮阴、半遮阴、无遮阴3种类型,观测不同空间冬季微气候的日动态变化特征,采用舒适指数来评价不同要素对人体热舒适度的影响,并利用SPSS statistics 22分析各景观设计要素、小气候因子与人体舒适度的相关性。结果表明,1)光照强度是影响户外小气候环境的直接因素,3种遮阴类型中,无遮阴空间小气候效应与全遮阴、半遮阴空间差异显著;全遮阴与半遮阴空间的差异主要表现在相对湿度上。2)在冬季,人体舒适度与天空可视因子（SVF）、空气温度和光照强度和呈显著正相关,与相对湿度、降温率、增湿率呈显著负相关,与样点与水体的距离无明显相关关系,无遮阴空间舒适度最高。基于以上研究结果提出景观优化建议,以期为昆明市“美丽河道”的建设提供参考依据。     

黄石寨景区旅游活动对典型植物群落的影响

在张家界国家森林公园黄石寨景区选择4种典型群落类型,研究不同旅游干扰程度对黄石寨景区不同群落类型、不同层次群落结构的影响。采用植被盖度降低率(CR)、植相变异度(FD)及植群高度减少率(HR)3个指标,组成植物群落干扰指数(IVI)。结果表明:旅游活动对4种不同群落类型乔木层的影响均不明显,对常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林灌木层的盖度指标影响显著;对4种不同植被类型草本层3个指标的影响均达到显著水平(P0.05),草本层的盖度、物种种类变化在游径10 m之内表现明显,植物高度变化在游径5 m之内最为明显;游客量比例与植物群落干扰指数呈正相关,相关性由近游径向远游径逐渐降低。     

抚育间伐对大兴安岭天然用材林冠层结构及光环境特征的影响1）

以大兴安岭天然用材林为研究对象,利用冠层分析仪对不同抚育间伐后的冠层结构及光学特性进行测定,分析冠层结构各项指标参数之间的相关性、抚育间伐后冠层结构及光环境特征的变化情况,并运用主成分分析法对间伐后冠层结构变化进行了综合评价。结果表明：大兴安岭天然用材林主要冠层指标林隙分数、开度、叶面积指数、总定点因子和冠下总光合有效辐射通量之间有显著相关性（ P＜0．01）,并且这些指标的相关性不受间伐强度的影响;随着间伐强度的增加,叶面积指数呈现先增加后减小的趋势,其余冠层指标林隙分数、开度、直接定点因子、总定点因子和冠下直接光合有效辐射通量及冠下总光合有效辐射通量均呈现先减小后增大的趋势;中等间伐强度能极大改善冠层结构和光分布的合理性,间伐强度为19％时抚育效果最佳。     

放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落特征的影响

【目的】研究不同放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落数量特征及多样性的影响。【方法】以新疆天山北坡伊犁绢蒿荒漠退化草地为研究对象,选择对照、轻度放牧、重度放牧3个强度,野外测定群落的高度、盖度、密度及生物量并计算多样性指数。【结果】3种放牧强度下,伊犁绢蒿的重要值呈先增加后降低的趋势,一年生植物的比例均较高;随放牧强度的增加,群落高度、盖度、密度、生物量及重要值呈下降趋势,家畜不喜食的猪毛菜和灰藜的密度、生物量和重要值逐渐增加;植物群落Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别从0.45、0.5和0.72显著降低到0.25、0.20和0.33,而Pielou指数则无显著差异;植物群落多样性指数与伊犁绢蒿重要值呈正相关,与一年生植物重要值呈负相关。【结论】随着放牧强度的增加,植物群落趋于低矮稀疏,物种丰富度和多样性降低;一年生植物在植物群落中占主要优势。     

抚育采伐后兴安落叶松的冠层结构参数

对大兴安岭的兴安落叶松天然用材林进行不同强度的人工抚育采伐后,分析林木冠层结构参数的相关性。结果表明:林木冠层结构参数中,林隙分数、开度、总定点因子、冠下总辐射通量,两两之间都有显著正相关关系(P0.01),与叶面积指数均呈现显著负相关(P0.01),与叶倾角没有明显相关性;林木冠层各结构参数的平均值为:林隙分数5.511%、开度6.417%、叶面积指数5.799、叶倾角15.175°、总定点因子0.109、冠下总辐射通量1.380 mol·m-2·d-1,冠层对太阳光的截获通量均值为20.73 mol·m-2·d-1;随采伐强度增加,林隙分数、开度、冠下总辐射通量、总定点因子,先减小后增加,而叶面积指数和冠层光截获通量先增大后减小,采伐强度对叶倾角的影响不明显;在采伐强度为20.86%的样地内,用材林冠层林隙分数、开度、冠下总辐射通量均小于对照样地,而其叶面积指数高于对照样地,抚育效果最好。     

城市公园植物群落结构与绿量相关性研究-以成都市为例

选取成都市城市公园的40个植物群落为研究对象,记录各植物群落中每种植物的物种名、树高、冠幅、胸径、盖度、叶面积指数等相关数据,根据盖度及叶面积指数计算出绿量。通过分析成都市城市公园典型植物群落的结构特征及其与绿量的相关性,研究影响植物群落绿量变化的结构特征因子。结果表明:成都市城市公园主要群落结构模式是双层乔+灌+草;乔木层、灌木层、草本层3个层次的平均Shannon-winner指数分别为0.69、1.03、0.76,平均物种丰富度均在4左右;群落绿量与优势种的胸径极显著正相关,与优势种的高度、冠幅显著正相关。     

树冠空间结构对微气候影响的模拟

随着城市化水平的提高,人们对于健康舒适的公共空间的要求也日益增加。为了更加科学地从空间结构的角度对微气候环境提出改善策略,运用ENVI-met模拟软件,以理想状态下的纯乔木林环境为研究对象,针对南京市的气候条件,分析5种常见的乔木树冠形态（圆柱形、圆球形、倒卵形、三角形和倒三角形）和3种平面布局形式（规则散点式、集中块状式、自然集群式）对微气候环境的温度、湿度及人体热舒适度（PMV指数）的影响。研究表明:树冠形态和布局形式对群落的降温增湿效应具有显著影响（P < 0.05）。“上大下小”型的倒卵形和倒三角形树冠的乔木群落降温增湿强度最高、人体热舒适度体验也最好。集中块状式布局的群落降温增湿强度要明显高于规则散点式和自然集群式,但自然集群式布局时人体热舒适度体验更好。     

间作模式农田小气候效应对棉花生理生态指标的影响

【目的】研究间作模式下农田小气候对棉花生理生态指标的影响。【方法】采用大田试验和盆栽试验,分析和测定不同种植模式下棉花冠气温湿度及生理指标。【结果】间作棉花受间作枣树的影响,使植物蒸腾和土壤蒸发水分在近地表层滞留时间延长,提高了冠层湿度15.07%,延缓夜间冠气温度的散失。相对湿度的提高,促使间作棉花的株高提升26.61%,叶面积指数提高19.42%,全生育期叶片净光合速率提高10.25%。间作盆栽棉花的株高、叶面积指数和净光合速率分别提升21.37%、14.02%、12.55%,差幅微小于大田试验。【结论】间作模式改变了农田小气候中的相对湿度,提升棉花生理指标,较单作模式、间作棉花产量提高约20%左右。     

春季不同类型城市滨水绿地的微气候与人体舒适度研究

采取实地监测法研究城市滨水绿地的郁闭度以及平均树高对微气候和人体舒适度的影响。在2019年春季（4月），对宝鸡市渭河公园和渭河生态园的9种滨水绿地和1个空地对照进行微气候指标监测，包括温度、相对湿度和风速，人体舒适度采用温湿指数来评价。结果表明，在观测期间各样地的温度先增长后下降，在12:00-14:00期间出现最大值；风速则出现多个峰值。具有中郁闭度配置的滨水绿地的温度值和风速值较高，其中具有高平均树高的滨水绿地的平均温度最高，为14.7℃；具有中平均树高的滨水绿地的平均风速最高，为2.8 m·s^-1；相对湿度先降低后增长，其中具有中郁闭度高平均树高配置的滨水绿地的平均相对湿度最高，为61.6%。各样地的人体舒适度均在上午时段出现明显的增长，随后趋于平稳。显著性分析发现具有中郁闭度及中、高平均树高的滨水绿地产生的降温、增湿以及防风的作用显著优于其他配置的滨水绿地，其中具有中郁闭度、高平均树高的滨水绿地的降温、增湿以及削减风速的作用最显著，效率分别为12.19%、39.58%、20.40%，全天的人体舒适度评级为“冷”。综上，具有中郁闭度、高平均树高的滨水绿地可以更高效地改善微环境，更适宜春季居民的日常游憩。     

核桃小麦间作模式下冬小麦冠层结构及其小气候对种植密度的响应

【目的】 研究核桃小麦(以下简称核麦)间作模式下,种植密度对冬小麦冠层结构及农田小气候的影响。【方法】 2016~2017年在核麦间作模式下,设置450×10⁴株/hm²(M₁)、525×10⁴株/hm²(M₂)、600×10⁴株/hm²(M₃)、675×10⁴株/hm²(M₄)、750×10⁴株/hm²(M₅)5种冬小麦种植密度,观测冬小麦冠层结构及冠层空气温度、湿度以及冠层透光率的变化过程。【结果】 核麦间作下,远冠区冬小麦单片单面积、株高、茎粗均高于冠下区;随着种植密度增加,冠下区、远冠区冬小麦各叶层叶面积、各节间长度和节间粗度均呈“先增后减”的趋势,株高变幅为76.49～81.66 cm(冠下区)和78.34～86.27 cm(远冠区)。冠下区、远冠区冠层空气温度呈“先升后降”的曲线,冠下区M₁处理最高,远冠区M₄、M₅处理相对较高,冠下区上午升温、下午降温速度慢,高温持续期短,冠下区各密度冠层温度(18.19～35.99℃)的变幅低于远冠区(17.82～38.92℃);湿度呈“先降后升”的曲线,均在M₁最低,远冠区冠层空气湿度上午降速、下午升速均慢,湿度低谷持续期短,冠下区冠层空气湿度(44.73%～100%)变幅高于远冠区(36.62%～100%)。小麦冠层顶部入射光合有效辐射量(PAR)冠下区明显低于远冠区;冠下区、远冠区的冠层光合有效辐射截获量(IPAR)随着密度的增加均呈“先升后降”的趋势,均在M₂处理达到最大。【结论】 种植密度525×10⁴株/hm²(M₂)时,核麦间作下冬小麦冠层结构及其小气候较适宜。     

不同氮肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响（摘要）

[目的]研究不同N肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响,为研究水稻群体的生产潜力和构建水稻健康群体提供依据。[方法]田间裂区设计,4次重复,以N肥为主区,品种为副区。所有小区均施P、K、Zn,分别为30、40、10 kg/hm^2。N肥设4个水平：N1（不施）、N2（75 kg/hm^2）、N3（145 kg/hm^2）、N4（215 kg/hm^2）,分基肥（插秧前1 d）、分蘖中期（MT）、幼穗分化期（PI）、抽穗期（FL）4次施入于MT、PI、FL、FL14（抽穗开花后第14天）4个生长时期在各小区取样,每次每小区取样12蔸,洗净带回室内,测量叶面积、株高,数计茎蘖数,然后去根,分摘茎鞘、叶片和穗,于70℃烘干7 d,分别称干物重。叶面积测定采用Licro-3100叶面积仪,每小区样品测量2 000 cm^2,然后用比叶重法计算叶面积和群体叶面积指数（LAI）。最后,利用Sunscan冠层分析系统研究不同施N条件下形成的水稻群体结构性状对水稻冠层温度、相对湿度和透光率及纹枯病的影响。[结果]群体叶面积指数、株高和茎蘖数对冠层增湿、降温和遮光有极显著效应。冠层昼温、冠层昼湿与LAI和茎蘖数以及透光率与茎蘖数和株高均存在极显著回归关系。在齐穗开花期,单位叶面积指数的冠层昼温下降效应和昼湿增加效应至少分别为0.87℃和2.5%;1 m^2增加100株茎蘖可使冠层昼温至少下降1.23℃,昼湿至少增加3.3%;每10cm株高和1 m^2 100株茎蘖的遮光效应分别为9.3%和7.8%。若固定群体透光率和冠层昼温不变,冠层昼湿每增加10%,齐穗期纹枯病病情指数将提高3.5%;同理,在不考虑性状间协同作用的情况下,群体透光率每减少10%,冠层昼温每降低1℃,齐穗期纹枯病病情指数将分别提高1.5%和2.1%。[结论]冠层昼温降低、冠层昼湿增加和透光率减少导致纹枯病病情指数极显著升高,由高N大群体生成的昼夜变幅小而稳定的冠层小气候将导致水稻群体健康状况的恶化,适度控制群体的空间发展是建立水稻健康群体的重要基础。     

宽幅带播对冬小麦冠层微环境及水分利用效率的影响

以大面积推广的多穗型品种矮抗58为供试材料,在大田条件下研究宽幅带播（幅宽8 cm）种植模式下不同带间距7 cm(KF7)、12 cm(KF12)和17 cm(KF17)对冬小麦冠层光截获、冠层温度、湿度、水分利用效率以及产量的影响。结果表明,与常规条播相比,宽幅带播群体光截获量、相对湿度和水分利用效率较高,而冠层温度较低,水分利用效率提高2.69%～13.72%,穗数增加13.82%～17.33%,产量提高3.12%～15.39%。宽幅带播下带间距增大,冠层光截获量以及湿度降低,而冠层温度则升高;宽幅带播随带间距增加,成穗数减少。在本试验条件下,KF12处理的小麦冠层结构合理,光能截获充分,冠层微环境适宜,水分利用效率最高,产量因素最为协调。     

西南弱光地区机插杂交籼稻“减穴稳苗”栽培的群体冠层质量特征

【目的】探明机插条件下减穴稳苗配置对杂交籼稻群体冠层质量的影响,为西南弱光稻区杂交籼稻机插栽培技术的推广应用提供理论支撑。【方法】2016—2017年采用两因素随机区组田间试验,因素1,2年均为不同田间配置,设常规配置（30 cm×12 cm）和减穴稳苗（30 cm×23 cm）;因素2,2016年为不同株型水稻品种（F优498,中后期株叶型松散;宜香优2115,中后期株叶型上紧下披）,2017年为不同基本苗（42×10⁴/hm²和63×10⁴/hm²）;研究了不同田间配置对机插杂交籼稻群体冠层结构、光合特性和微环境（冠层温度、湿度和透光率）的影响。【结果】（1）减穴稳苗齐穗期能维持与常规配置相当的单茎绿叶面积、粒叶比和上三叶比叶重,其中2017年倒二叶与倒三叶比叶重显著增大;齐穗期剑叶光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别较常规配置显著提高23.84%、23.53%和13.79%。（2）较常规配置,减穴稳苗显著增大各时期冠层幅度,提高冠层透光率,降低收敛指数,群体通透性更好;减穴稳苗处理提高了2016年F优498孕穗期和齐穗期的一次分蘖角度,而宜香优2115的一次分蘖角度2年均表现为减穴稳苗小于常规配置。（3）相关分析表明,孕穗期冠层日均温、昼夜温差和昼夜湿差与齐穗期剑叶和倒二叶比叶重呈显著或极显著正相关,与齐穗期收敛指数呈显著负相关;此外,孕穗期冠层日均温和昼夜湿差还与齐穗期冠层幅度呈显著正相关;齐穗期冠层日均温和昼夜温差与分蘖盛期、拔节期及齐穗后20 d的一次分蘖角度呈显著或极显著负相关,日均相对湿度则相反。减穴稳苗有效地改善了植株冠层结构,从而显著提高孕穗期和齐穗期的冠层温度和昼夜温差,提高孕穗期、齐穗期和齐穗后20 d的昼夜湿差,并显著降低日均相对湿度。【结论】减穴稳苗田间配置优化了机插杂交稻的群体冠层结构和光分布,增大了群体内部昼夜温差和湿差,降低了相对湿度,提高了群体质量和光合速率,为高产稳产奠定了基础,是西南弱光稻区进一步推进机插秧发展的重要技术途径。     

集群种植方式对棉花田间小气候效应和产量的影响

为探讨传统种植(1穴1株)和集群种植(1穴3株)方式下棉花产量及田间微环境差异,在甘肃河西走廊干旱荒漠绿洲区对传统种植和集群种植方式下棉花的产量和微环境进行对比研究。结果表明,集群种植下棉花的经济产量显著高于传统种植,集群种植下穴距配置对产量产生一定的影响,穴距为28cm时棉花的单铃质量和皮棉产量最高,并且显著提高了棉花衣分;集群栽培可有效增加单位面积铃数,提高棉花中后期群体光截获率和冠层湿度,降低棉花冠层温度,对棉花群体内部CO2摩尔分数仅有微弱的影响。因此,相对于传统种植方式,集群种植可显著改善棉花群体微环境,进而提高棉花的经济产量,且穴距为28cm是集群种植获得较高产量的最佳穴距。     

上海青菜田黄曲条跳甲发生环境因子的随机森林建模分析

应用LAI-2000植物冠层仪对一2 000 m2上海青菜田10个样方的节肢动物群落和菜心小气候、植株冠层数据进行了调查,在对相关影响因子进行初步的典范对应分析基础上应用R软件建立黄曲条跳甲发生量与环境因子的随机森林模型,然后利用该模型对上海青植株黄曲条跳甲分布的环境因子进行了排序分析。随机森林模型分析结果表明黄曲条跳甲的发生与植株冠层信息、小气候信息与各种节肢动物的分布关联性明显,9个自变量均方残差仅为19.698 22。叶心温湿度、叶面积指数与平均叶倾角是影响该虫发生的最重要环境因子,这些因子加上天敌龟纹瓢虫因子进行主成分分析的特征值累计百分率达91.474 5%。因此,黄曲条跳甲在上海青植株的分布受外界风速气温和作物长势所引起的叶心温湿度和叶片遮阴程度影响极大,在该害虫综合治理中要重视气象因素与作物生长指标对其分布的影响。     

渭北旱塬混农林综合体系小气候效应研究

本文通过对渭北地区旱塬混农林综合体系小气候效应的观测与分析,结果表明:混农林综合体系能够改善农田小气候,小气候特征与林木覆盖度、林木冠体及林木分布度关系密切,与林木株数、林木平均高度关系不密切。