氮沉降模拟对不同种源木荷幼苗叶片生理及光合特性的影响

以浙北、闽北和赣南3个木荷代表性种源为试验材料,比较不同氮沉降水平下,木荷幼苗叶片的光合-光响应曲线、氮和磷含量、光合色素含量及可溶性蛋白含量之间的差异.结果表明:(1)中、低氮沉降水平促进了木荷幼苗叶片的光合能力,降低了呼吸消耗,叶片氮含量及叶绿素含量增高,叶片磷含量及可溶性蛋白含量降低,光合同化物易于积累;而高氮沉降水平时对光合能力的促进作用减小甚至产生危害.(2)木荷不同种源间叶片利用光能的程度差异较大,浙江杭州种源净光合速率较高,利用弱光的能力强,易发生光抑制现象,光合同化物不易积累;福建建瓯种源利用强光能力强,暗呼吸速率较低,同化物最容易积累;江西信丰种源光合能力和暗呼吸速率介于浙江杭州和福建建瓯种源之间.(3)低氮沉降水平对北部浙江杭州种源促进性强,叶片叶绿素和可溶性蛋白含量增加,光合能力增强,同时暗呼吸速率降低;中氮沉降水平对福建建瓯种源生产力促进最大,而叶绿素及可溶性蛋白含量在此水平下却较低;低氮沉降水平显著促进了南部江西信丰种源的净光合速率及利用弱光能力,呼吸消耗却并未显著增长,叶片可溶性蛋白增多.因此,在森林土壤磷含量较低的环境下,木荷育种不仅要考虑不同种源间的生长差异,同时也要充分考虑氮沉降的影响,才能达到最佳效果.     

石漠化区6种退耕树种光响应曲线研究

以桂西南石漠化山地6种退耕林为对象,采用修正直角双曲线光响应曲线模型比较不同林分光响应曲线及最大净光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(Lcp)、光饱和点(Lsp)等光合生理指标的差异。结果表明:任豆Zenia insignis、柚木Tectona grandis、樟树Cinnamomum camphora光响应曲线存在光抑制现象,其他树种则无该现象。修正直角双曲线模型对6种树种光响应曲线拥有良好的拟合效果,对主要生理指标的预测与实测值相近。弱光下净光合速率与叶片中叶绿素含量间存在显著相关性,但与树木胸径、树高间无显著相关性。     

热带山地雨林3个演替阶段幼树叶片特征比较

在海南岛热带山地雨林的演替早期、中期和后期样地共选择30个物种,应用Li-6400光合测定系统测量其光合作用的光响应曲线。计算得出最大光合速率(Amax)、光补偿点(LCP)、表观量子效率(Ф)和暗呼吸速率(Rd)。并测量叶片的比叶面积(SLA)、氮(LN)和磷(LP)含量。结果表明:随着演替进行,最大光合速率(单位面积或单位重量)逐渐下降,次序为演替早期>演替中期>演替后期,但差异不显著(P>0.05);暗呼吸速率(单位面积或单位重量)和表观量子效率逐渐升高,差异也不显著(P>0.05);叶片的比叶面积、叶片氮含量和叶片磷含量都逐渐升高。3个演替阶段共有物种:子楝树(Decaspermum gracilentum)和鱼骨木(Canthium dicoccum)的单位干重最大光合速率、单位干重暗呼吸速率、比叶面积和叶片氮含量随演替进行而逐渐升高,次序为演替早期<演替中期<演替后期。整体上,单位干重最大光合速率和单位干重暗呼吸速率与比叶面积显著正相关(P<0.01);单位干重暗呼吸速率和光补偿点与叶片氮含量显著正相关(P<0.01)。在演替过程中,植物表现出了共同的形态反应,但子楝树和鱼骨木显示出不同的适应策略。     

长期施氮对暖温带油松林土壤呼吸及其组分的影响

【目的】比较长期施氮下不同氮水平间暖温带油松天然林土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率差异,揭示土壤呼吸各组分变化的主要影响因子,以期为评价区域森林长期施氮对土壤呼吸的影响提供科学依据。【方法】在山西太岳山油松天然林进行10年(2009—2018)的氮添加试验,设置4个氮添加处理:对照(CK,0 kg N·hm-2a-1)、低氮(LN,50 kg N·hm-2a-1)、中氮(MN,100 kg N·hm-2a-1)和高氮(HN,150 kg N·hm-2a-1),于2016—2018年生长季对土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率进行监测。【结果】在长期(8～10年)施氮下,相比对照,LN、MN和HN处理的年均土壤呼吸速率分别降低21.9%、27.3%和29.1%,年均异养呼吸速率分别降低21.8%、36.6%和31.4%,而土壤自养呼吸速率未改变,土壤p H值下降0.07、0.37、0.78个单位,微生物生物量碳含量下降了11.3%、14.5%、14.7%,但长期施氮未改变土壤有机碳、全氮和细根生物量;异养呼吸速率与土壤微生物生物量碳及自养呼吸速率与细根生物量均呈显著的线性正相关(P0.01);不同处理下土壤自养呼吸速率和异养呼吸速率与土壤温度均呈显著的指数正相关(P0.05);长期施氮可提高土壤自养呼吸的温度敏感性(Q10)(CK=2.19、LN=2.90、MN=2.86、HN=2.34),但会降低土壤异养呼吸的Q10值(CK=2.72、LN=2.23、MN=2.12、HN=2.27);土壤呼吸速率与土壤湿度的关系不显著;土壤温度和土壤湿度双因子模型可分别解释自养呼吸速率和异养呼吸速率的28.7%～42.0%(P0.05)和64.9%～78.1%(P0.001)。【结论】长期施肥未明显改变土壤自养呼吸速率。长期施氮通过抑制土壤异养呼吸使土壤总呼吸降低。长期氮添加对自养呼吸和异养呼吸Q10的影响不一致,而呼吸底物的可利用性和土壤微生物活性的变化是主要因素。为提高土壤呼吸及其组分预测模型的精度,应综合考虑细根生物量及呼吸底物的长期变化。     

遮荫对中华蚊母树苗期生长及光合特性的影响

【目的】探讨不同遮荫环境对中华蚊母树苗期生长及光合特性的影响,分析苗期中华蚊母树对不同遮荫环境的适应性,为城市园林建设中合理进行乔、灌木布置提供科学依据。【方法】采用遮荫网,设置全光CK、中度遮荫L1(25%全光)和重度遮荫L2(7%全光)3种光环境,测定不同光环境下苗期中华蚊母树生长、光合以及叶绿素荧光参数。【结果】经过60天的遮荫处理,L1和L2植株基径增量和比叶质量显著低于CK植株,而L1和L2植株叶长和最大叶宽显著高于CK植株;受遮荫影响,L1植株株高增量显著高于CK植株,而L2植株株高增量与CK植株差异不显著;遮荫导致了苗期中华蚊母树叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、光补偿点以及光饱和点等光合指标降低,且随着遮荫程度增加,这些光合指标的降低程度也逐渐增加,L1植株叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、光补偿点以及光饱和点分别比CK植株降低了11.8%,46.3%,48.6和15.5%,L2植株叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、光补偿点以及光饱和点分别比CK植株降低了35.2%,65.7%,64.2%和20.4%;遮荫对苗期中华蚊母树叶片表观量子效率的影响并不明显,经过60天遮荫处理,L1和L2植株叶片表观量子效率均与CK植株差异不显著;遮荫使苗期中华蚊母树叶片最大光化学效率有所增加,其中L1植株叶片最大光化学效率显著高于CK植株,而L2植株叶片最大光化学效率与CK植株差异不显著;遮荫降低了苗期中华蚊母树叶片光化学猝灭和电子传递速率,L1植株叶片光化学猝灭和电子传递速率均显著低于CK植株,L2植株叶片光化学猝灭显著低于CK植株,但叶片电子传递速率与CK植株差异不显著;遮荫虽然降低了苗期中华蚊母树叶片的非光化学猝灭,但L1和L2植株叶片非光化学猝灭均与CK植株差异不显著。【结论】苗期中华蚊母树具有很强的耐荫能力,遮荫可使其对自身形态结构进行调整,如增加株高、叶长和叶宽和降低比叶质量等,以及叶片光合生理的调整,如降低叶片光补偿点和光饱和点、维持较高的表观量子效率和最大光化学效率等,来尽可能多地捕获光能及提高对弱光的利用率,同时也能使其减少对基径生长的能量分配以及降低叶片暗呼吸速率来减少对光合产物的消耗。因此,在进行城市园林建设时,可以尝试将中华蚊母树作为一种耐荫景观树种与乔木进行复合搭配栽植。     

海南岛簕竹属5个竹种雨季光合特性与叶片形态结构性状

【目的】通过对簕竹属5个竹种雨季光合生理特性的研究,探究热带地区不同竹种雨季光合能力差异性,掌握不同竹种栽培特性,为竹种高效培育及园林应用提供理论依据。【方法】以海南岛簕竹属5个竹种作为研究材料,利用Li-6400便携式光合仪测定日变化、光响应曲线、CO2响应曲线,分析不同因子的影响及叶片形态结构性状与光合作用的相关性。【结果】1)不同竹种之间净光合速率存在较大差异,5个竹种净光合速率日变化规律呈现“双峰”曲线;2)各竹种光响应曲线在5—6月净光合速率较高,8—10月净光合速率较低,最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)之间存在差异;青秆竹、粉单竹Pmax、LSP值高、Rd值低,光合能力较强;3)5个竹种CO2响应曲线均在5—8月净光合速率较高,9—10月净光合速率较低;相较于潜在最大净光合速率(Amax)、CO2饱和点(CSP),CO2补偿点(CCP)、光呼吸速率(Rp)、羧化速率(CE)之间存在差异;4)雨季中5个竹种Pn主要受气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气温(Ta)、光合有效辐射(PAR)、胞间CO2浓度(Ci)、大气CO2浓度(Ca)等因子制约;5个竹种叶片形态结构性状研究表明:佛肚竹、黄金间碧竹叶面积(LA)显著高于青秆竹、崖州竹、粉单竹(P<0.05),佛肚竹、青秆竹、黄金间碧竹叶厚度(LT)显著高于崖州竹、粉单竹(P<0.05),比叶面积(SLA)则相反;而5个竹种叶干物质含量(LDMC)差异不显著(F=0.691,P=0.615),不同竹种Pmax、Amax与LA、LT、LDMC、SLA相关性有所差异,与LA相关性较大。【结论】簕竹属5个竹种光合特征参数与叶片形态结构性状不同,竹种生理特性与叶片形态结构性状存在一定相关性。在竹类植物保存与利用中,叶面积可作为竹类植物筛选的主要性状指标。在园林配置中,青秆竹栽培区域较广、佛肚竹栽培区域较窄、崖州竹可在阴生条件下栽培、粉单竹适宜光照充足地区生长、黄金间碧竹介于青秆竹与崖州竹之间。     

铅锌矿渣污染胁迫下苦楝光合-CO_2响应过程及其模拟

【目的】研究乡土树种苦楝Melia azedarach在铅锌矿渣污染胁迫下的光合-CO_2响应过程,了解乡土树种在铅锌矿渣污染下生长适应潜力。【方法】设置对照(100%土壤)和铅锌矿渣按质量比添加的3种处理(10%矿渣+90%土壤、25%矿渣+75%土壤、50%矿渣+50%土壤),栽植苦楝一年后,测定并采用叶子飘的直角双曲线修正模型和FvCB生化模型模拟铅锌矿渣污染胁迫下苦楝光合-CO_2响应过程。【结果】铅锌矿渣处理对苦楝叶片CO_2响应过程影响显著,直角双曲线修正模型模拟发现铅锌矿渣的处理导致苦楝叶片初始羧化效率(CE0)、最大净光合速率(Pnmax)、CO_2饱和点(Cisat)均显著下降,CO_2补偿点(Cic)显著升高,且随矿渣处理水平的提高和时间的延长,影响程度逐渐增大。铅锌矿渣污染胁迫下苦楝叶片光合速率的下降主要由非气孔限制因素导致。FvCB模型模拟发现铅锌矿渣的处理导致苦楝叶片最大羧化效率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖转运速率(Tp)和叶肉细胞导度(gm)显著下降,生化限制在苦楝叶片光合作用的下降中起到主导作用,铅锌胁迫抑制了Rubisco酶活性,特别是RuBP再生过程,使得苦楝碳同化能力受阻,相对生长率显著下降。直角双曲线修正模型相对直角双曲线和Michaelis-Menten模型拟合铅锌矿渣污染胁迫下的苦楝光合-CO_2响应过程,决定系数高,适用性强。【结论】铅锌矿渣的处理对苦楝CO_2响应过程产生了显著的影响,矿渣处理水平越高,时间越长,影响越严重。非气孔限制是导致苦楝叶片光合速率下降的主要原因,定量分析表明铅锌胁迫苦楝光合作用的降低主要归因于Rubisco酶活性下降,特别是RuBP再生过程受阻,造成碳同化过程出现障碍,气孔导度和叶肉导度对光合下降的也有一定的作用。最终苦楝的相对生长速率显著降低。本研究结果有望为重金属胁迫作用影响植物生长发育过程提供科学依据。     

兴安落叶松人工林冠层气体交换的时空特性

在生长季定期测定兴安落叶松林主要组成树种兴安落叶松和白桦树冠上部、中部和下部叶片的光合作用和呼吸作用.结果表明:兴安落叶松当年生枝针叶在8、9月份最大净光合速率在冠层间差异显著.8月份最高,从上至下分别为13.09、8.63和9.07 μmolCO2·m-2s-1.落叶松往年生枝针叶的最大净光合速率在生长季差异不显著,其平均最大净光合速率为8.22 μmolCO2·m-2s-1.在整个生长季白桦冠层间的最大净光合速率均差异显著,从上至下,依次为17.56、13.01和9.58 μmolCO2·m-2s-1;白桦叶片、落叶松当年生枝针叶和落叶松往年生枝针叶的暗呼吸速率差异随着时间的变化而发生改变,但冠层之间无显著差异.在整个生长季中,白桦叶片、落叶松当年生枝针叶和落叶松往年生枝针叶的暗呼吸速率分别为0.47～1.40,0.83～1.46和0.68～1.63 μmolCO2·m-2s-1.2树种的暗呼吸速率与叶片温度显著正相关,与光照不相关.除白桦冠层上层叶片外,光合作用与生长季叶片温度的变化无明显相关性;白桦和落叶松生长季的不同时期冠层气体交换是动态变化的,但变化式样具有种的特异性.     

群众杨幼苗叶光合特性与碳氮分配对CO2浓度和气温升高的响应

【目的】研究杨树光合作用和碳氮分配对CO₂浓度和温度升高的响应，探讨气候变化下杨树的生理生态适应机制，以期为我国北方杨树人工林生产力和生态效益的长期提升提供理论依据。【方法】以盆栽群众杨当年生扦插幼苗为试验材料，在开顶式生长室内模拟研究了空气CO₂浓度和气温升高(分别比室外大气升高200μmol mol^-1和2℃)及其共同作用下的功能叶光合特性、叶解剖结构、器官间干物质和碳氮分配的响应，并探讨了苗期群众杨对CO₂浓度和气温升高的生理生态响应。【结果】1)在CO₂浓度升高处理下，群众杨叶片气孔密度降低，蒸腾速率减弱，瞬时水分利用效率显著提高；光合潜力和氮利用效率增加，并通过叶肉组织增厚、叶和根碳氮比增加、比叶重增大以及根冠比增加等途径维持单位叶面积氮含量、瞬时光合特性和叶绿素荧光特性不变，而单位质量暗呼吸速率降低，并使单株总干质量和总碳量显著增加。2)增温2℃下的群众杨叶气孔密度显著增加，但瞬时气体交换和荧光参数、光合特性变化不显著，株高和单株总氮量略低，器官间的干物质和碳氮分配...     

西南酸雨区重庆缙云山常绿阔叶林土壤氮矿化特征

【目的】探讨重庆缙云山2012—2014年土壤矿质氮(铵态氮和硝态氮)变化规律、输入来源与氮矿化特征,明确土壤氮矿化的驱动因素,以期为深入研究该地区土壤养分循环提供理论依据。【方法】在重庆缙云山选择能代表中亚热带森林生态系统的常绿阔叶林,设置1块20 m×20 m样地,内部布设5个4 m×4 m样方,于2012—2014年每年4—9月每月月末,采集上、中、下层(0~15,15~30和30~60 cm)土壤样品,同步观测样地内土壤呼吸速率,并收集穿透雨与干流;在实验室内测定土壤铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)和全氮(TN)含量;并用原位培养法测定土壤氮素矿化速率。【结果】土壤铵态氮和硝态氮含量在年际、月际(除2012年铵态氮含量)及各土层间均差异显著(P<0.05),4—9月土壤铵态氮和硝态氮含量均呈递增趋势,上层土壤的铵态氮与硝态氮含量均表现为2013年>2012年>2014年,各土层间铵态氮含量表现为中层>下层>上层,硝态氮含量表现为随土层加深而递减趋势;土壤氨化速率和硝化速率的月际变化为单峰或先升后降再上升的趋势,年际变化均表现为2013年>2014年>2012年;土壤铵态氮含量与硝态氮含量在各土层间极显著(P<0.05)或显著(P<0.01)正相关,但与穿透雨和干流输入量相关性不显著;土壤氨化速率与硝化速率均与土壤呼吸速率极显著(P<0.01)正相关,而与土壤pH值极显著(P<0.01)负相关;土壤呼吸速率大于4μmol·m^-2 s^-1时,土壤氨化速率和硝化速率明显随pH上升而下降,土壤呼吸速率小于4μmol·m^-2 s^-1且土壤pH值为3.70~3.75时,氨化速率与硝化速率开始出现小幅上升,之后下降。【结论】重庆缙云山常绿阔叶林土壤矿质氮含量具有年际、月际及土层间差异;土壤矿质氮含量受穿透雨和干流氮(包括铵态氮和硝态氮)输入量的影响较小,而与相邻土层氮含量相关更紧密;土壤pH值升高对土壤的氨化和硝化速率有抑制作用,且其抑制作用大小随土壤呼吸速率大小不同而变。     

光强和树体大小对锐齿栎树木水、碳平衡的影响

【目的】测定锐齿栎在不同光强下不同大小树木的水分状况、光合作用和非结构性碳(NSC)差异,探索光强和树体大小对锐齿栎树木水、碳平衡的影响。【方法】以锐齿栎成年树树冠上部、树冠下部、林下幼树和林窗幼树为研究对象,用PMS1000压力室、LI-6400XT光合仪、PAM-2500荧光仪等仪器分别测定水势等水力参数、气体交换参数、光合光响应曲线参数和叶绿素荧光参数,用蒽酮-硫酸法测定不同组织NSC浓度,另外还测定叶片大小、比叶面积、Huber值等叶片和枝条的功能性状。【结果】1)在4个研究对象中,成年树树冠上部的小枝凌晨水势和中午水势均是最低,且叶片气孔密度最大、气孔长度最小;成年树树冠上部叶片的净光合速率、气孔导度、水分利用效率和暗呼吸速率显著低于林窗幼树。2)成年树冠层上部叶片和韧皮部的总非结构性碳(TNC)浓度显著高于林窗幼树,而木质部TNC浓度显著低于林窗幼树,说明树高造成的水力限制会降低细胞膨压并增大木质部栓塞风险。3)与光有效性低的树冠下部和林下幼树相比,光有效性高的成年树树冠上部和林窗幼树具有更大的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、光补偿点、PSⅡ有效光化学效率(F'_v/F'_m)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ);尤其是更为遮荫的林下环境显著降低了林下幼树的光合潜能和固碳,叶片和根的TNC浓度显著低于冠层下部叶片和成年树的根。【结论】锐齿栎成年树冠层上部存在明显的水力限制,造成生长下降使得成年树冠层上部叶片和韧皮部的TNC相对积累,而木质部经常性的栓塞修复大量消耗木质部TNC;光照因素对锐齿栎光合作用的塑造起主要作用;林下遮荫环境导致的碳饥饿可能是宝天曼锐齿栎树种难以更新的主要原因。     

外来树种火炬树入侵的生理生态特性——与同属本地种盐肤木的比较

【目的】火炬树是我国黄河流域及以北地区栽植的一种外来树种,但关于其是否为入侵植物目前还存有争议。本文比较火炬树与其同属本地种盐肤木在光合性能、水分、氮素等资源利用效率以及建成成本方面的差异,探索火炬树入侵的生理生态机制,为其综合防控或选择种植提供参考。【方法】用TPS-2光合系统测定火炬树和盐肤木的光合性能参数,并根据相关参数计算光能利用率和水分利用率。用Vario Micro cube元素分析仪测定叶片全氮含量,用C2000氧弹热量计测定干质量热值,并由此计算叶片光合氮利用效率和建成成本。【结果】火炬树的表观光量子效率、最大净光合速率和呼吸速率均高于盐肤木,但仅9月差异达显著水平(P0.05)。在2个树种之间光饱和点、光补偿点和叶绿素含量差异不显著。9月火炬树光能利用率和光合氮利用效率显著高于盐肤木(P0.05),水分利用率则是7月盐肤木显著高于火炬树(P0.05)。除7月外,8月和9月火炬树的比叶面积显著高于盐肤木,干质量热值、单位质量建成成本和单位叶面积建成成本显著低于盐肤木(P0.05)。双因素方差分析显示,火炬树和盐肤木的光合性能指标、资源利用效率指标以及能量利用指标均差异不显著(P0.05),但在不同测定时期之间多项指标有极显著差异(P0.01)。虽然在生长季后期(9月)火炬树的光合能力、资源利用效率高于盐肤木,物质、能量利用策略优于盐肤木,但总体上两者之间无显著差异。【结论】火炬树与其同属本地种盐肤木相比在生理生态特性方面具有入侵植物的一些特性,但仅在生长季后期才表现出一定的竞争优势。     

西南桦幼林冠层光合特征及其对造林密度的响应

【目的】为探究不同造林密度条件下西南桦Betula alnoides幼林冠层光合生理特征,进而为西南桦造林密度和修枝强度的合理配置提供理论依据。【方法】以6年生西南桦无性系密度试验林为对象,每个密度处理选取3株优势木,将每个单株6 m以下树冠按每段1 m划分为2~4个冠层(2~3m、3~4m、4~5m、5~6m),每个冠层选择一位于阳面中间位置的平均枝,测定位于枝近顶端的4片发育完满叶光响应曲线。【结果】1)西南桦幼林冠层间最大光合速率、光饱和点和光补偿点均差异显著(P<0.05),这些指标均随冠层的升高而显著增大,表明上部冠层光合能力较强,且对强光的利用能力高。2)西南桦幼林冠层暗呼吸速率随冠层上升虽有降低趋势,但不同冠层间未达显著差异水平(P≥0.05)。3)相同冠层条件下,造林密度显著影响西南桦幼林冠层的表观量子效率、最大光合速率及光饱和点,三者均随造林密度增加呈显著下降趋势,特别是冠层3~4 m和5~6 m规律更明显。但是造林密度对于西南桦幼光补偿点和树暗呼吸速率无显著的影响。【结论】总体而言,西南桦幼林上部树冠表现出更大的光合潜力,冠层对于西南桦幼林光合能力的影响要高于造林密度,且两者存在明显的交互作用。研究将为珍贵树种通过合理修枝调控林木生长提供理论支撑。     

北京百花山华北落叶松群落主要木本植物的叶性状变异及适应策略

【目的】探讨华北落叶松群落叶性状间的权衡及叶化学性状、结构性状与光合性状间的关系,为林业经营管理优化造林树种的选择和配置提供科学支撑。【方法】以北京百花山落叶松群落木本植物包括优势种华北落叶松、3种落叶阔叶乔木(白蜡、黄檗和五角枫)、2种灌木(胡枝子和绣线菊)为研究对象,于2021年7—8月测定分析叶片的8个光合性状：最大净光合速率(P_nmax)、饱和光强(I_sat)、暗呼吸速率(R_d)、饱和胞间CO₂浓度(C_isat)、最大羧化速率(V_cmax)、最大电子传递速率(J_max)、水分利用效率(WUE)和光合氮利用效率(PNUE),2个化学性状：碳氮比(C∶N)、氮磷比(N∶P),3个结构性状：叶厚(LT)、比叶面积(SLA)、叶组织密度(LTD)。利用单因素方差分析、斯皮尔曼相关性分析、主成分分析和线性回归等方法,分析叶性状之间的权衡及化学性状和结构性状对光合性状的影响。【结果】1)种间变异最大的性状为PNUE和SLA,其为反映光合速...     

毛竹林土壤呼吸及组分对氮磷添加的非对等响应

【目的】探究毛竹林土壤呼吸及组分对氮添加、磷添加及其二者交互效应的响应差异，揭示生物和非生物因子在调控土壤呼吸中的作用，为评价养分添加影响毛竹林土壤碳排放过程及模型预测提供科学依据。【方法】以缺磷型毛竹林为对象，2017年6月采用林下喷施方式隔月进行氮(10 g·m^-2a^-1)和磷(10 g·m^-2a^-1)添加，设置对照(CK)、单一氮添加(N)、单一磷添加(P)和氮磷共添加(N+P)4个处理，2017年9月—2018年8月采用Li-8100土壤碳通量系统测量土壤总呼吸速率和异养呼吸速率，并测定土壤温度(T)、湿度(SM)、细根和土壤化学性质、细根生物量及土壤微生物特征。【结果】氮磷添加均未改变毛竹细根生物量，对土壤自养呼吸速率无显著影响，氮添加显著增加土壤可利用氮含量、磷添加降低土壤真菌和细菌生物量比值分别是氮磷添加抑制土壤异养呼吸速率的主要原因。氮磷添加对土壤自养呼吸速率和异养呼吸速率均存在交互作用。氮磷添加的交互效应对土壤总呼吸速率无显著影响，但磷添加显著增加土壤总呼吸速率。模型R=ae     

不同光强下核桃楸、水曲柳和黄菠萝的光合生理特征

研究辽东山区次生林3种树种幼苗(核桃楸、水曲柳和黄菠萝)对生长光环境的适应性,在生长季测定4种光强下(全光、60%透光、30%透光、15%透光,分别记为FI,II,LJ和WI)树种幼苗叶片气体交换参数、净光合速率、单位叶面积叶绿素含量和比叶重(LMA).结果表明:随着光强的减弱,3个树种的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、最大光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、类胡萝卜素(Car)、LMA、单位叶鲜质量(LFA)均呈下降趋势;全光下单位叶面积的叶绿素Chl含量均低于弱光处理.本研究结果支持水曲柳在幼苗时期具有一定耐荫性的观点.树种生理生态指标的可塑性分析表明:黄菠萝能适应更宽的光强幅度,且黄菠萝的需光性大于核桃楸.不同光环境下3个树种的生理生态变化特征对解释森林生态系统内树种的共生和演替具有重要意义.     

江西武夷山南方铁杉林主要树种叶片养分含量及再吸收效率

【目的】分析江西武夷山南方铁杉林主要树种叶片养分含量,阐明不同生活型(落叶树种和常绿树种)树种新鲜叶和凋落叶养分化学计量特征与养分再吸收效率,为揭示南方铁杉林主要树种叶片养分含量及再吸收效率对植物生活型的响应机制提供理论依据。【方法】采集南方铁杉天然林内主要树种的新鲜叶和凋落叶,测定叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,计算其化学计量比和养分再吸收效率,采用标准化主轴回归估计方法对南方铁杉林主要树种新鲜叶与凋落叶中N、P含量的异速生长关系进行研究,分析生活型对叶片N、P含量之间关系的影响。【结果】1)南方铁杉天然混交林中,落叶和常绿两生活型树种间的新鲜叶C含量无显著差异,但落叶树种N和P含量均显著高于常绿树种(P<0.05);但两生活型树种间的凋落叶C、N、P含量均无显著差异。2)新鲜叶C∶N和C∶P均表现为落叶树种显著低于常绿树种(P<0.05),但N∶P在两生活型树种间差异不明显;凋落叶C∶N、N∶P和C∶P均显著大于新鲜叶,但其在两生活型树种间差异不明显。3)常绿树种新鲜叶N与P含量间存在显著正相关关系;常绿树种与落叶树种凋落叶N与P含量显著正相关(P<0.05...     

黑龙江省帽儿山温带阔叶树种不同器官的生态化学计量特征

【目的】量化共存树种的碳、氮、磷含量及其计量关系的器官间和种间差异,探讨共存树种养分元素的器官间分配策略和种间利用差异,以期增强对整树水平的碳、氮、磷储量和分配格局的认识。【方法】选取黑龙江省帽儿山天然次生林中的10个共存阔叶树种,研究叶、枝、皮、边材、心材、树桩、大根(5 mm直径≤30 mm)、粗根(2 mm直径≤5 mm)和细根(直径≤2 mm) 9个器官的碳含量(C)、氮含量(N)、磷含量(P)以及碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)和氮磷比(N∶P),用变异系数表达器官和树种间的差异,用标准主轴回归斜率检验元素两两之间的异速或等速增长关系。【结果】树种、器官及其交互作用对C、N、P及C∶N、C∶P、N∶P影响显著(树种对C∶P影响不显著除外);从均值来看,资源获取器官(叶和细根)的C、N、P及N∶P显著高于其他器官,木质部(边材、心材)的C∶N、C∶P显著高于其他器官;从种间变异来看,叶元素含量及其计量比的种间差异均较低;细根N、C∶N和N∶P的种间差异均较高,而P和C∶P的种间差异均较低,表明该地区树木将有限的氮元素优先分配给光合器官;大部分器官的元素间相关关系不显著,表明单一器官的养分计量关系不能直接反应其他器官或整树水平的计量关系;器官间C和N、C和P相关关系因树种而异,但N和P关系各树种高度一致。【结论】树木器官间的C、N、P、C∶N、C∶P和N∶P的差异与器官功能分异紧密相关。总体上温带森林树种将受限的氮元素优先分配到叶,同时氮也会限制木材固碳。各器官对碳、氮、磷元素的利用在群落共存种间存在明显差异,可能有助于降低种间竞争。无论是种内还是种间,一个器官的养分含量及其计量关系均不能直接反应其他器官的情况,因此仅用某一器官来量化整树水平的碳、氮、磷储量及其分配格局是不准确的,今后相关研究应充分考虑元素含量的器官间和种间差异。     

帽儿山地区四种树种树干呼吸的比较研究

树干呼吸是森林生态系统碳平衡的重要组成部分,它每年消耗碳同化总量(NPP) 的11%～33 %.本文采用Li-6400-09土壤呼吸气室于2010 年5 月测定了帽儿山地区4个主要树种(白桦、落叶松、山杨、红松)在不同高度、不同方位的树干呼吸速率,同时监测了树干表面温度.研究结果表明:树干呼吸速率随树干表面温度的升高而...     

南移后不同种源栓皮栎幼苗光合生理性状的比较

[目的]探讨水热条件变化后不同种源栓皮栎幼苗光合生理性状的差异,为栓皮栎优良种源的引种栽培提供理论参考。[方法]收集5个地理种源(北京平谷PG、河南内乡NX、湖北秭归ZG、江西永修YX和湖南城步CB)的栓皮栎种子,选择在其自然分布南缘以南的生境(广东鹤山,HS)下进行培育,测定不同种源栓皮栎的光合生理指标。[结果]表明:低纬度CB种源栓皮栎的潜在最大净光合速率(Pmax)显著高于中高纬的ZG和PG种源(P0.05);YX种源的表观量子效率(AQY)最高,而ZG种源的最低;NX和CB种源的叶绿素相对含量(SPAD)显著高于YX种源。PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)在各种源间均差异不显著,表明各种源栓皮栎均能较好地适应水热丰沛的新生境。同时,各种源栓皮栎在暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、Rubisco酶最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、光呼吸速率(Rp)、生长参数以及叶绿素荧光参数如电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)等均差异不显著。[结论]各种源栓皮栎光合生理性状的异同与其自身遗传因素和较强的生态适应性有关。