两种不同经营模式下杨树生物量及土壤碳储量的空间变异

在江苏北部地区选择宽窄行(K)和微型林网(W)2种杨农复合经营模式,研究各模式内杨树(Populus deltoids cv.35)地上部生物量、根系及土壤碳储量的空间变异,结果表明,6年生时K、W模式杨树地上部生物量分别为40.09和83.38 kg,后者高出前者108%;地上部各器官生物量随高度上升而下降,其中树干组成比例最大;杨树根系空间变异表现为随土层加深而减少,主要分布在0~40 cm土层,但W模式杨树根系分布比K模式相对更深、更均匀,更有利于进行杨农复合经营;不同经营模式土壤碳储量也存在较大差别,且表现出不同空间变异,K模式碳储量为58.74 t.hm-2,随土层加深而下降;而W模式碳储量为46.35 t.hm-2,随土层加深先下降再回升。     

杨树采伐剩余物施用对土壤养分和二氧化碳释放的影响

  目的  探索施用杨树Populus采伐剩余物对土壤养分和二氧化碳(CO₂)释放的影响,为其潜在利用提供参考。  方法  以杨树树枝、树皮、树叶和水稻Oryza sativa秸秆等4种农林废弃物为生物质原料,根据杨树人工林单位面积凋落物量,以2%质量分数(以烘干土质量计)均匀混入新鲜土壤,25 ℃恒温培养箱中暗培养180 d。控制培养期间土壤含水量为田间持水量的60%。测定不同处理下土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、无机氮[铵态氮(NH₄ +-N)和硝态氮(NO₃ ?-N)]、有效磷(AP)、速效钾(AK)等质量分数以及CO₂日释放速率和累积释放量。  结果  ① 4种生物质原料施用显著影响土壤微生物生物量及土壤氮磷钾的有效性(P＜0.05)。相比对照,杨树树枝、树皮、树叶和水稻秸秆处理的土壤MBC质量分数分别增加了50%、31%、80%和109%,土壤MBN质量分数分别增加了54%、40%、72%和203%。施用杨树树皮和树枝土壤的NH₄ +-N质量分数从大到小依次为对照、秸秆处理、树叶处理、树皮处理、树枝处理。土壤AP质量分数以树枝处理最高,AK质量分数以秸秆处理最高。②不同处理的土壤CO₂日释放速率均表现为初期较快,中期逐渐减缓,后期趋于稳定。培养期间,秸秆处理的土壤CO₂累积释放量最高,显著高于其他处理(P＜0.05),其次为杨树树叶,不同处理间差异显著(P＜0.05)。③相关性分析表明:生物质原料的性质与土壤微生物生物量、土壤养分和CO₂释放量存在显著相关性。其中土壤微生物生物量与生物质原料的全氮、全磷、全钾显著正相关(P＜0.05),与全碳和碳氮比显著负相关(P＜0.05);土壤CO₂日释放速率与土壤MBC、MBN、NH₄ +-N、AP和AK均显著正相关(P＜0.05),但与NO₃ ?-N呈极显著负相关(P＜0.01)。  结论  从土壤养分和环境效应综合考量,杨树采伐剩余物的施用能提高土壤有效态的氮磷钾等养分,相对减少碳排放。图3表3参47     

影响林木花孕育的环境因子

林木的开花结实,是森林更新的基础。在大部分的树种中,花芽分化过程常持续几周,且发生在开花的前一年。在此期间,环境因子和内部因素的相互作用控制着花芽的分化。因此,了解环境因子和内部因素对花孕育的影响是确定合理的经营措施,提高种子产量的基础,对今后我国种子园的建设有现实意义。     

光照强度对青钱柳叶形态结构、光合特性和生长的影响1）

采用人工遮阴的方式设置了3个光照强度,模拟药用青钱柳在矮化及不同栽植密度下的光环境,研究其光合和荧光特性、叶片形态和解剖结构、光合器官的成分和结构以及生长和生物量积累对不同光照强度的响应。结果表明：随着光照强度的减弱,青钱柳苗的净光合速率、非光化学猝灭系数、气孔密度、叶片厚度、栅栏组织宽度、地径、生物量及比叶质量均显著下降,在叶绿体中积累的淀粉粒数量也明显减少。但随着遮阴的加强,遮阴植株具有更高的PSII量子产率、光化学猝灭系数、叶绿素总量。此外,在弱光条件下,叶绿体中含有大量发育完好的基粒内囊体、叶绿素质量分数和叶绿素b的比例更高。适度遮阴（一层遮阴）条件下,青钱柳苗的树高生长、叶面积、叶总生物量比最大,而根总生物量比和根冠生物量比最小。     

青钱柳扦插育苗试验

以青钱柳硬枝和嫩枝作为扦插材料,分别探讨了基质加温、ABT1和 GGR6应用、基质和空气湿度控制、以及来自不同部位的插条等对扦插生根的影响。结果表明,基质加温可以显著提高青钱柳硬枝扦插生根率,经400 mg/ L ABT1＋400 mg/ L GGR6处理6 h 后,进行基质加温的扦插生根率达35.6％;不同的扦插基质湿度及扦插空气湿度对青钱柳插穗生根率影响显著,青钱柳夏季嫩枝扦插以空气湿度控制在70％左右和 V草炭土： V珍珠岩＝1：1基质、湿度控制在30％左右为佳。青钱柳属难生根树种,从生根率角度考虑,夏季嫩枝扦插选择枝条中上部剪制插穗为佳,硬枝扦插选择枝条基部剪制插穗为宜。     

马尾松间伐的密度效应

利用20年生马尾松间伐密度试验林的10年观测资料,分析不同间伐保存密度对林分生长和经济效益的影响。结果表明:不同间伐保存密度(1200,2000,2800和3400株·hm-2)对林分生长、林分结构及材种规格均有显著影响,其中林分胸径、单株材积、冠幅、冠高比随密度增大而减小,高径比、自然稀疏强度随密度增大而增大,密度对树高生长无显著影响;不同密度的林分蓄积量与出材量随林龄增长而差异变小;随着密度增大,小径阶株数率及小径材出材量所占的比例增大,而大径阶株数率与大径材出材量减少。综合效益核算、材种出材量及马尾松人工林生长规律,马尾松人工林进入中龄林期后培育纤维材与中小径材保存密度控制在B～D(约2000～3400株·hm-2)并在15～17年生时采伐效益较好,培育大、中径材林分保存在A～B(约1200～2000株·hm-2)间的密度效益较好。     

生物覆盖对山地杨树人工林土壤容重及稳定性影响

通过对山地土壤进行不同重量的生物覆盖以研究杨树人工林土壤容重的变化及其稳定性。结果表明：随着生物覆盖量增加,不同深度的土壤容重均呈减小趋势,覆盖量7．5kg/m^2下的土壤上、下层容重最小,分剐比对照减小12．52％和5．34％;土壤容重随时间呈S型变化趋势,覆盖量的大小不影响峰值出现的次数,但影响峰值出现的时间和幅度;随着生物覆盖量增加,土壤容重的稳定性在土壤上、下层均呈减小的趋势,且土壤上层稳定性较好;生物覆盖的次数也影响不同深度的土壤容重。     

青钱柳花粉生活力及耐贮性的研究

青钱柳具有明显的花期不育性,对其自花授粉和结实产生很大的影响。本文系统研究了青钱柳花粉生活力的测定方法、不同散粉期花粉生活力的动态变化,及不同贮藏条件下花粉的耐贮性,为开展人工授粉以解决青钱柳花期不遇和远缘杂交等提供科学依据。结果表明:琼脂培养法较适于青钱柳花粉的贮藏,且在硼酸10mg/L+蔗糖10%培养基上花粉萌发率最高;在整个散粉期间,花粉生活力的变化值呈正态分布,散粉盛期的花粉生活力最高,可达93.7%;不同含水量、不同贮藏温度对贮藏花粉生活力的影响呈极显著差异;随着贮藏时间的增加,花粉生活力下降;含水量为7.3%、花粉贮藏在-80℃条件下生活力最高,贮藏4个月花粉生活力还维持在50%左右。     

青钱柳一年生实生苗的年生长节律

研究了青钱柳1 a生苗的年生长节律,结果表明Logistic方程拟合苗木生长节律效果良好;并将其生长期划分为出苗期(5月15日以前)、生长初期(5月16日～7月6日)、速生期(7月7日～9月26日)和生长后期(9月27日～11月加日),速生期内的净生长量占总生长量的60%左右.     

美洲黑杨与青杨及其杂交子代的叶角度变化与解剖结构

目的对美洲黑杨‘I-69’杨(♀,F)、青杨(♂,M)及其杂交子代的3种类型(偏母型FP、中间型I、偏父型MP)进行比较研究,探讨亲本和子代叶取向的光响应机制和对不同环境的适应能力,为南方山地适宜杨树无性系选育提供依据。方法观测叶角日变化规律、测量叶形态指标、扫描电镜观察叶/叶柄解剖结构。结果亲本F的光响应主要通过叶柄扭曲角和叶悬挂角的协同作用完成趋光和避光运动,M则通过改变叶悬挂角来完成;F1代3种类型通过叶角变化进行光调节的效果并不明显。亲本和杂交F1代的叶解剖结构差异较大,其中F和FP为等面叶类型,其上、下表皮气孔密度比分别为0.87和1.02;叶解剖结构包括上下2层栅栏组织,且占比较大(>0.7),无海绵组织。M、I和MP为异面叶类型,其上、下表皮气孔密度比分别为0.08、0.45和0.55;叶解剖结构包括较厚的海绵组织和上层栅栏组织,其栅栏组织和海绵组织之比为MP(0.75)>I(0.55)>M(0.47)。叶柄解剖结构表明不同部位结构与叶角度运动密切相关:母本F的叶柄由上至下形态上表现为窄椭圆形渐变为宽心型,维管束的排列方式由纵向排列逐渐成为横向排列;父本M叶柄结构从上至下差异不大,形态上由近圆形至心形,维管束排列方式呈放射状;F1代3种类型无论从形态上还是维管束排列方式上的变化皆介于2亲本间。结论结合南方山区的气候特点,初步认为F1代中的I型和MP型具有较好的抗旱结构特点和较高的光合能力,适宜栽培于高海拔山地,而FP型可能更适于低海拔山地。