基于植物分割理论的毛白杨干旱落叶研究

  目的  毛白杨是我国华北和西北地区优秀的造林树种，而华北西北地区是我国干旱胁迫最严重的区域，季节性、偶发性严重干旱时有发生。毛白杨在干旱季节会出现少许落叶甚至全部落叶的情况，能有效的减少水分蒸发保存核心器官水分，复水后重新展叶度过干旱。本研究以毛白杨品种北林雄株1号、北林雄株2号为植物材料，基于植物分割学说从植物器官的水力分割和脆弱性分割的水分关系上分析干旱季节落叶的原因。  方法  对毛白杨两个品种的茎干、叶柄、叶片的水力性状、功能性状进行了比较研究。  结果  （1）两者的脆弱性曲线Ψ₅₀值的排序为叶 > 茎干 > 叶柄，在一定程度上是符合植物分割学说，叶片比茎干更脆弱。（2）比叶质量和茎干木材密度都是碳储量指标，比叶质量和叶片寿命有关，木材密度与植物的抗空穴化和栓塞修复能力有关。和树木的一般数值比较，北林雄株1号、北林雄株2号的比叶质量较低，表明叶片寿命较短；木材密度一般，说明茎干的抗空穴化能力一般。  结论  毛白杨水力和脆弱性数据基本符合植物分割学说，说明可以在其保持茎干水分下落叶。叶片比较低的寿命和茎干较弱的抗空穴化和栓塞修复能力，也需要落叶来应对严重干旱逆境。揭示了毛白杨既能在水肥充足的条件下快速生长，又能在偶发的比较极端的干旱条件下通过落叶来保持生存的水力学原因。当然干旱落叶复生还可能涉及其体内特殊的生理生化机能，有待进一步研究。      

太行山片麻岩地区微地形土层厚度特征及其植被生长阈值

【目的】探讨片麻岩山区不同微地形土层厚度的分异特征,明确植物生物量、平均高、盖度对土层厚度的响应规律,计算出各指标对应的土层厚度阈值,以期为片麻岩山区植被恢复提供参考依据。【方法】以7种微地形及原状坡的土层厚度、植物群落特征数据为基础,采用典型相关分析法研究影响片麻岩山区植物群落特征的主要因子,对比分析不同微地形及原状坡之间土层厚度的异质性,并运用拐点探测分析软件Change-point analyzer 2.3探讨不同植物群落数量特征指标对应的土层厚度阈值。【结果】由典型相关分析得出土层厚度、微地形均影响了植物群落数量特征和多样性的变化,而土层厚度是引起这种变化的首要因子;片麻岩山区土层浅薄,平均厚度15 cm,微地形的土层厚度多数高于原状坡,其中,U形沟、塌陷和巨石背阴的土层厚度最大(23.1,21.3和21.8 cm),显著高于其他微地形和原状坡(P0.05),坡顶、陡坎的土层厚度最小(4.2和7.9 cm);通过对土层厚度进行拐点探测分析,得出随着土层厚度的不断增加,植被生物量、平均高、盖度也逐渐增加,当土层厚度增加到12.5 cm时,生物量从201 g·m~(-2)跃迁到275 g·m~(-2),即当土层厚度小于阈值12.5 cm时,植被生物量增长缓慢,大于12.5 cm时则增长迅速;同理,当植物平均高从30 cm跃迁到40 cm时,土层厚度阈值为9.4 cm;当盖度从38%跃迁到51%时,土层厚度阈值为10.5 cm。【结论】片麻岩山区植物群落数量特征随着土层厚度的变化呈现出显著的空间异质性(P0.05),表明土层厚度是限制片麻岩山区植被生长的重要因子。在植被恢复过程中,掌握片麻岩山区土层厚度的空间异质性及阈值,优先在土层厚度大于10.5 cm的区域进行植被恢复,以点带面,最终实现整个片麻岩山区植被的重建。     

中国大陆林木遗传育种学科1949—2003年的研究历程

运用文献计量法，统计了包括《建国以来森林培育学科专题文献数据库》、《中国期刊全文数据库》以及正式出版的全国性重要学术论文集，检索了中国学者基于国内工作在国际刊物和国际会议正式发表的学术论文，共获得自1949年以来的关于林木遗传育种学科论文10 000余篇.根据《图书资料分类法》，主要从育种、引种驯化和良种繁育几方面分类统计了各研究方向发表的论文数，以及树木生物学基础研究领域近10年来所发表的论文数.论述了林木遗传育种学科的发展趋势和所面临的问题.      

循环水根系分泌物收集技术的研究及应用

该文作者于 2 0 0 0年设计并应用循环水根系分泌物收集装置 ,结合D0 6 1型树脂柱收集了纯栽和混栽条件下杨树与刺槐氨基酸类N素根系分泌物 ,并对其物质形态进行了初步研究 .结果表明 :循环水根系分泌物收集装置能够正常运转 ,真正实现了在现实栽培条件下无损根系、实时、连续、富集、定量、准确收集和研究根系分泌物 .仅仅 7d时间即可收集到根系分泌物中的多种氨基酸 ,并达到可检出的量 .精氨酸和甘氨酸是纯栽刺槐根系分泌物中的主要氨基酸 ,占游离氨基酸总量的 4 3 2 % ;而精氨酸和赖氨酸是纯栽杨树以及混栽苗木根系分泌物中的主要氨基酸 .循环水根系分泌物收集技术为根系分泌物的深入研究提供了方法上的保障     

杨树刺槐混交林枯落物分解速率的研究

试验研究杨树纯林、刺槐纯林以及杨树刺槐混交林枯落物分解速率结果表明 ,枯落物分解速率随土壤水分的增大而增加 ,土壤含水量达最大持水量时其分解速率达最大值。起始分解速率以 70 %田间持水量为最大 ,其达最大分解速率的时间为 4d ,其他土壤含水量起始分解存在滞后现象 ,达最大分解速率的时间为 7d左右。不同枯落物分解速率为刺槐纯林 >杨树刺槐混交林 >杨树纯林 ,其原因是由刺槐纯林枯落物C N值较高 ,而杨树纯林枯落物C N值较小缘故所致。刺槐与杨树混交可降低枯落物C N值 ,加快枯落物分解速率     

混交林种间养分关系研究进展

该文从养分的角度对混交林树种间关系的研究进展加以综合述评 .文献表明 ,不同树种组成的混交林可通过种间相互作用改变林地地上、地下凋落物的组成、数量、性质及其分解模式和养分释放过程 ,提高林地养分总水平、养分有效性和养分利用效率 ;合理配置的混交林树种间可通过养分吸收的时空差异性、养分转移等机制达到种间养分互补、协调的关系 .同时探讨了混交林种间养分关系研究中存在的问题     

沙地杨树刺槐混交林细根动态

应用固定样地调查生物量的方法,在北京市顺义县潮白河林场进行了加杨(Populus×canadensis)刺槐(Robinia pseudoacacia)混交林细根动态变化的研究.结果表明,混交林的细根生物量大于刺槐纯林而小于杨树纯林,两树种混栽后杨树能促进刺槐的细根生长,提高了刺槐细根生物量在混交林中的比例;混交林细根在各土层中分布得比纯林更均匀、更合理,种间关系协调;混交林的细根周转率介于两种纯林之间;混交林中刺槐能促进杨树细根的更新,加速杨树细根的周转.     

不同密度下2种杨树短轮伐期矮林生长及生物量

  目的  在培育能源林的过程中,短轮伐期矮林（SRC）培育模式在生产力及环境上有着优良表现,并正受到各国关注,但不同栽植密度及经营方式对其生长及生产力的影响尚有许多值得深入探讨的方面。本研究旨在探究在不进行后期人工水肥管理的情况下,2种杨树短轮伐期矮林的生长和生物量差异及其可持续性。  方法  本研究以种植在山东省高唐县的三倍体毛白杨B301（以下简称“B301”）和欧美杨107（以下简称“107”）为试验材料,以3种栽植密度（5 000、10 000、20 000株/hm2）和3种不同轮伐期（2、3、4年）为处理,历时6年,研究其存活率、离地22 cm处萌条直径（D₂₂）、单株萌条数及各周期和6年间单位面积的生物量。  结果  （1）2树种的存活率在2年轮伐期中较高,在栽植密度为20 000株/hm2时较低。存活率最高可达98.89%,处于B301中的2年轮伐期、10 000株/hm2栽植密度的第2次轮伐。经过6年的短轮伐管理后,2年与3年轮伐期所有处理的存活率均显著下降,B301的存活率保持在66%以上,107在58%以上。（2）2树种的D₂₂与单株萌条数均在较小栽植密度下得到较大值,D₂₂在较长的轮伐周期及第1次轮伐中较大,而单株萌条数在2年和3年的轮伐周期及后2次轮伐中较大。2树种D₂₂均在4年轮伐期、5 000株/hm2、第1次轮伐的处理下最大,B301可达到5.83 cm,而107可达到7.32 cm。B301平均单株萌条数为1.10 ~ 5.52枝,107为1.14 ~ 9.55枝。107有更强的萌蘖能力。（3）华北地区以本试验条件所栽植短轮伐期矮林的生产力:单个轮伐周期内B301的年均单位面积生物量为3.36 ~ 13.42 t/（hm2·a）,107为4.58 ~ 14.45 t/（hm2·a）。在6年时间内B301的单位面积年均生物量为5.10 ~ 9.95 t/（hm2·a）,107则为6.22 ~ 10.69 t/（hm2·a）;B301单位面积总生物量为30.63 ~ 59.68 t/hm2,107为37.32 ~ 64.17 t/hm2。  结论  （1）在未进行人工水养管理的情况下,2种杨树短轮伐期矮林在第1次轮伐时生产力最高,之后随轮伐次数增加生产力下降。（2）在该地区培育短轮伐期矮林,若要取得较高生产力,107整体上优于B301。（3）考虑到实际经营中栽植和管理成本,3年轮伐期、10 000株/hm2是这2种杨树较为适宜的轮伐期与栽植密度。      

2022 年 4 期目录

  目的  三倍体毛白杨作为华北平原重要的速生丰产树种之一,是我国木材战略储备的重要资源。滴灌水氮耦合技术已被广泛应用于人工林培育,掌握该栽培技术下毛白杨幼林细根生长、分布及形态特征,明确影响细根生长的重要环境因子,对精准水氮耦合策略的制定具有重要意义。  方法  以砂壤土立地条件下2年生毛白杨为研究对象,设置由?20 kPa（W20）、?33 kPa（W33）、?45 kPa（W45）3个灌溉水平和0（N0）、80 kg/（hm2·a）（N80）、150 kg/（hm2·a）（N150）、220 kg/（hm2·a）（N220）4个施氮水平组成的12个水氮耦合处理,并设置无灌溉施肥的对照处理,监测特定水氮耦合处理下（W20N220、W20N80、W20N0、W45N220、W45N0）幼林细根生长、分布及形态指标的变化规律,并分析对应土层土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮及土壤含水率与细根生长的关系。  结果  （1）滴灌水氮耦合及土层深度对细根生长及形态指标有显著影响（P < 0.05）。其中,W20处理能显著促进0 ~ 20 cm土层细根生长（P < 0.05）,细根趋于浅土层分布,而在W45N0处理下,0 ~ 30 cm土层比根长显著提高（P < 0.05）。（2）垂直剖面内,W20处理细根呈“由表层至深层降低”的分布规律,W45处理细根在不同土层内分布较均匀;水平方向上,细根分布呈“靠近树体,随径向距离增加而降低”的分布规律,但W20N220和W45N0处理细根生物量在同一径向位点无显著差异。（3）有机质、铵态氮和硝态氮均与细根生长呈显著的正相关关系（P < 0.05）,且相关性强弱的顺序为有机质 > 硝态氮 > 铵态氮。  结论  W20滴灌施肥处理能显著促进表土层细根生长,不同施氮量对细根性状无明显影响;三倍体毛白杨优先改变细根生物量在不同土层的分配及部分形态特征,而非改变细根总生物量以适应水氮资源的异质性;滴灌水氮耦合措施实施的过程中,应采取少量多次的灌溉施肥方式对0 ~ 30 cm细根集中分布土层及时补充水氮资源,提高资源的吸收利用效率。      

油松白桦混交林中生化他感作用的生物测定

该文对油松（ＰｉｎｕｓｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓＣａｒｒ．）、白桦（Ｂｅｔｕｌａｐｌａｔｙｐｈｙｌｌａ）混交林中的生化他感作用进行了生物测定。结果表明，油松白桦纯林及混交林中枯落叶、半分解枯落叶和表层土壤的水浸液、白桦鲜叶和鲜根的淋洗液及白桦根系的春季伤流液对植物幼苗生长均有一定的影响。所有样品均表现出在高浓度下显著抑制植物生长，随着浓度降低，抑制作用减弱、消失，甚至转变为促进作用的规律；其中各林分枯落叶水浸液及白桦鲜叶淋洗液在高浓度时抑制作用最强，但混交林枯落叶抑制作用有所降低，且在低浓度下表现出明显的促进作用。说明在营造松桦混交林时，白桦比例适当减小将有利于油松的生长。