Pb2+、Cd2+复合胁迫对桑树光合作用的影响

目的土壤重金属污染日益严重,重金属对植物的影响备受关注。目前,研究多限于重金属单一胁迫对植物的影响,但土壤重金属污染存在形式并不是只有一种重金属,而是由多种重金属复合而成,研究重金属单一胁迫与复合胁迫对植物生长及光合作用的影响与差异很有必要。方法本研究以桑树幼苗为实验材料,通过添加不同质量分数的Pb2+和Cd2+进行桑树幼苗土培实验,分析单一胁迫与复合胁迫对桑树幼苗生长指标、光合色素含量和光合作用指标的影响与差异。结果Pb2+单一胁迫降低了桑树叶绿素含量和类胡萝卜素含量,Cd2+单一胁迫对叶绿素含量是“低促高抑”,对类胡萝卜素而是随Cd2+含量的增加抑制作用增强。复合胁迫对桑树光合色素含量起到抑制作用,且程度强于单一胁迫。桑树叶片的光饱和点(LSP)、最大净光合速率(P_nmax)、暗呼吸速率(R_d)及表观量子效率(φ)均受到重金属胁迫的抑制作用,且随含量增大,抑制作用增强。单一胁迫和复合胁迫对桑树叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)以及蒸腾速率(T_r)均起到抑制作用,从而显著地限制了桑树的生长。结论重金属单一胁迫及复合胁迫对桑树幼苗的生长指标、光合色素含量以及光合作用均有抑制作用,且重金属含量越高,桑树幼苗受到的抑制作用越强,复合胁迫对桑树幼苗的抑制作用存在协同效应,毒害程度强于单一胁迫;在重金属胁迫条件下,桑树表现出了较强的耐重金属性。      

岩溶与非岩溶区不同林分根际土壤微生物及酶活性

目的为明确不同地质条件下、不同林分对根际土壤微生物及土壤酶活性的影响,该研究为今后深入探究岩溶自然生态系统的恢复提供理论依据。方法本文以云南建水岩溶与非岩溶区人工桉树林、人工云南松林和天然次生林根际土壤为研究对象,通过对根际土壤微生物数量和土壤酶活性的测定,探究不同地质、不同林分对根际土壤微生物及土壤酶活性的影响,及其微生物与土壤酶间的相关性。结果本研究表明,在相同地质背景条件下,两种不同人工林土壤中桉树(阔叶林)与云南松(针叶林)放线菌的数量存在显著性差异,天然次生林微生物数量为18.2×105 cfu/g。受地质条件、植被恢复模式等影响,各样地土壤酶活性各异。相关分析表明,脲酶、过氧化氢酶活性与放线菌数量呈显著正相关,脲酶、酸性磷酸酶、碳酸酐酶、过氧化氢酶4种酶活之间存在相互联系。结论土壤微生物群落及土壤物质的转化受地质条件、林分差异和恢复模式的影响。      

油用牡丹对氮磷钾元素的吸收和积累规律

为给油用牡丹的合理施肥提供理论依据,对5年生油用牡丹‘凤丹’植株中氮、磷、钾元素的含量及积累量的年变化规律进行了研究,并就其氮、磷、钾元素的积累量与土壤各理化性质指标间的相关性进行了分析。测定结果表明:油用牡丹植株中各营养元素吸收量的大小顺序为氮钾磷;油用牡丹对氮、磷、钾元素的年吸收量分别为2.62、0.32和1.87 g·株~(-1),氮、磷、钾的年吸收量之比约为8∶1∶6;盛花期(5月)至果荚发育期(6月)是氮元素吸收最活跃时期,吸收的氮元素全部储存于地上部分;果荚发育期(6月)到种籽成熟期(8月)是磷元素与钾元素的吸收活跃期,此期磷与钾的吸收量分别占其年吸收总量的50.00%与72.19%。相关性分析结果表明:油用牡丹植株中氮、磷、钾元素的积累量与土壤理化性质具有极显著或显著相关性。     

长江流域抑螺防病林生态服务功能评估

为定量评估长江流域抑螺防病林生态系统的服务功能价值,科学评价林业血防工程生态效益,依据林业行业技术规程LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》,选取涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护、抑螺防病6项功能对长江流域抑螺防病林的生态服务功能进行评估。结果显示:2006-2013年长江流域抑螺防病林生态系统服务功能生态效益显著,涵养水源16.16×108 t,保持土壤1.46×108 t,固碳0.10×108 t,释氧0.29×108 t,钉螺Oncomelania hupensis面积减少24.35×107 m2,血吸虫病患者减少61.31×104人,总价值967.20×108元。其中抑螺防病功能价值最大,占全部生态系统服务功能价值的35.87%,是非抑螺防病林不具备的功能,其次释氧价值占33.06%,固碳价值占13.02%,涵养水源价值占9.17%,保持土壤价值占7.31%,生物多样性保护所占比例最少,仅有1.57%。抑螺防病林生态服务功能价值大小为湖南＞湖北＞江西＞安徽＞江苏＞四川＞云南,其中抑螺防病功能价值最大的为安徽省,达7省抑螺防病功能总价值的18.17%,但其余5项服务价值最大的为湖南省。研究发现,在抑螺防病林的全方位生态系统服务功能中,抑螺防病功能、释氧、固碳、涵养水源、保持土壤等5项生态服务功能价值共占生态系统服务功能价值量的98.43%,是生态服务功能的主体,各种服务功能价值量大小排序为抑螺防病功能价值＞释氧功能价值＞固碳功能价值＞涵养水源功能价值＞保持土壤功能价值＞生物多样性保护功能价值。其中,湖南省对血吸虫病防治工作的高度重视使抑螺效果发挥作用最大;云南省山丘区,钉螺适生环境多样,而且其生命力强,繁殖快,血吸虫病的预防和控制难度相对较大,抑螺效益不显著。     

白枪杆生长特性及光合特性对不同土壤水分的响应

中国西南喀斯特地区石漠化现象日益严重。白枪杆Fraxinus malacophylla作为该地区的乡土物种,被广泛应用于当地的植被恢复工程中,研究白枪杆对不同土壤水分的响应规律,明确白枪杆对西南喀斯特区土壤水分时空分布不均的适应方式,有助于推动西南石漠化地区植被恢复进程。以1年生白枪杆实生苗为材料,通过盆栽控制试验,测定土壤含水量为40%,34%,28%,22%和16%条件下白枪杆生物量、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳摩尔分数、蒸腾速率等参数,探究白枪杆对不同土壤水分的响应情况。结果表明:①白枪杆在5种土壤水分条件下均能存活,其生长的最适土壤含水量为28%,总生物量为17.16 g。土壤含水量过多或不足都会显著降低白枪杆的净光合速率和生物量积累。②土壤含水量不足28%时,白枪杆将生物量优先分配到根系生长以适应干旱环境,当土壤含水量低至16%时,根生物量比例超过50%。在一定的土壤水分范围内,白枪杆通过关闭一部分气孔保证植物光合作用的正常进行,表现出较强的抗旱能力,但土壤含水量低至16%时,白枪杆受到干旱胁迫影响,总生物量、净光合速率和水分利用效率均显著降低。③土壤含水量高于28%时,白枪杆根系生长受阻,进而导致地上生物量显著降低,净光合速率显著下降。白枪杆的耐涝能力稍逊于其抗旱能力,多雨季节应当注意排水防涝。④除土壤含水量16%处理以外,白枪杆在不同土壤水分条件下的水分利用效率均能保持在2.40 mmol·mol-1以上,能极大适应西南喀斯特地区土壤水分时空分布不均的现状。     

湘西北小流域典型植被恢复群落土壤贮水量与人渗特性

对湘西北女儿寨小流域7种典型植被恢复群落土壤贮水量与入渗特征进行研究。结果表明：1）森林群落土壤饱和贮水量与最大吸持贮水量均高于荒草灌丛群落，表明森林植被能较好地改良土壤、提高土壤持水能力；2）通用经验方程对各种植被类型土壤入渗过程的拟合效果最好，Kostiakov方程次之，Horton方程最差；3）毛竹杉木混交林群落土壤初渗率（17．10mm·min^-1）和平均入渗率（7．42mm·min^-1）最大，杉木人工林稳渗率（11．51mm·min^-1）最高，油桐人工林初渗率（4．93mm·min^-1）稳渗率（0．52mm·min^-1）和平均入渗率（1．23mm·min^-1）均最小；4）坡位对土壤人渗率的影响具有不确定性，杜仲人工林表现为上坡〉中坡〉下坡，马尾松天然林、润楠次生林及荒草灌丛群落表现出与之相反的规律，以下坡最高，上坡最低，杉木人工林和毛竹杉木混交林则以上坡最高，中坡最低，油桐人工林以中坡最高，上坡最低；5）主成分分析结果表明，土壤水分入渗性能与土壤持水量、土壤孔隙状况密切相关，并受林分结构、植物群落生物量、海拔、坡度及坡位因子的制约，而坡向、草层盖度、土壤密度的作用较小；6）通过双重筛选逐步回归分析，建立土壤初渗率、稳渗率、平均入渗率的主导因子方程。     

云蒙山典型森林群落垂直结构研究

采用以树冠光竞争高度为基础的林分垂直层数量化方法研究了云蒙山几种典型森林群落的垂直结构特征,并将不同群落的垂直层划分结果与树高系统聚类分析结果相比较,发现在森林群落垂直层划分过程中,树冠光竞争高度附近的树被误划的几率较高;截止系数a=0.4时,平均误划率最低,为10.10%.对几种森林群落结构指标相关性分析表明:森林群落垂直分层数与乔木高度多样性指数、树高变异系数及乔木物种多样性指数呈显著正相关;乔木高度多样性指数和树高变异系数与灌木层多样性指数呈极显著正相关,而与草本层多样性指数却均呈显著负相关.几种描述林分垂直结构的指标能很好地描述森林群落的垂直分层情况,同时森林群落的垂直结构对下层植物的物种组成具有重要影响.     

晋西黄土高原天然次生林木本植物垂直分布格局

对晋西黄土高原土石山区天然次生林乔灌层优势种组成及其多样性进行了研究,结果表明:木本植物优势种组成受海拔梯度影响明显,丰富度沿海拔梯度升高而呈下降趋势,总体上灌木的丰富度比乔木高,且乔木树种与灌木树种丰富度的变化规律存在明显差异,乔木树种在海拔较高地段丰富度较大,而灌木树种则是在海拔较低地段丰富度较大;乔木层α多样性指数随海拔升高而递增,而灌木层α多样性指数则随海拔升高呈缓慢下降趋势.采用Cody指数和Whittaker指数计算了各海拔群落的β多样性指数,得出各海拔群落的β多样性指数多以相邻海拔群落的指数值最小,群落间海拔差异越大指数值越大,其中在海拔高度1 650 m左右β多样性指数变化最为显著.     

湘西北小流域典型植被恢复群落土壤贮水量与入渗特性

对湘西北女儿寨小流域7种典型植被恢复群落土壤贮水量与入渗特征进行研究.结果表明:1) 森林群落土壤饱和贮水量与最大吸持贮水量均高于荒草灌丛群落,表明森林植被能较好地改良土壤、提高土壤持水能力;2) 通用经验方程对各种植被类型土壤入渗过程的拟合效果最好,Kostiakov方程次之,Horton方程最差;3) 毛竹杉木混交林群落土壤初渗率(17.10 mm·min-1)和平均入渗率(7.42 mm·min-1)最大,杉木人工林稳渗率(11.51mm·min-1)最高,油桐人工林初渗率(4.93 mm·min-1)、稳渗率(0.52 mm·min-1)和平均入渗率(1.23 mm·min-1)均最小;4) 坡位对土壤入渗率的影响具有不确定性,杜仲人工林表现为上坡＞中坡＞下坡,马尾松天然林、润楠次生林及荒草灌丛群落表现出与之相反的规律,以下坡最高,上坡最低,杉木人工林和毛竹杉木混交林则以上坡最高,中坡最低,油桐人工林以中坡最高,上坡最低;5) 主成分分析结果表明,土壤水分入渗性能与土壤持水量、土壤孔隙状况密切相关,并受林分结构、植物群落生物量、海拔、坡度及坡位因子的制约,而坡向、草层盖度、土壤密度的作用较小;6) 通过双重筛选逐步回归分析,建立土壤初渗率、稳渗率、平均入渗率的主导因子方程.     

中国黄土滑坡灾害概述

中国的黄土面积约占国土总面积的6.63%,是世界上黄土分布最广的国家。由于自然条件的限制,滑坡灾害频繁发生,已成为黄土地区社会经济发展的主要障碍。本文通过不同分类指标,把黄土地区滑坡概化为9种类型,并重点分析黄土地区滑坡灾害的时空分布特点以及黄土地区滑坡的影响因子即滑坡机理。指出黄土地区的滑坡在空间分布上与地质构造、地形地貌、地震发育情况、降水密切相关;从地形地貌、地层岩性、新构造运动和地震活动情况、水的影响以及人类活动不同方面对黄土地区滑坡的发生机理进行了分析,发现黄土地区存在易发生滑坡的先天自然条件,而人类活动又加速了滑坡的发生。本文指出控制黄土地区滑坡灾害,寻找最佳防治对策是当前的紧迫任务。表1参14。