贵阳市木兰科树种叶片滞尘效应及影响因素

选择贵阳市不同地点3种木兰科树种为研究对象,应用气溶胶再发生器测定叶片滞尘能力,并用电镜扫描观察比较叶表面微形态,分析其对滞尘能力的影响。结果表明:不同树种叶片表面附着颗粒物能力不同,红花木莲最大,深山含笑次之,白玉兰最低。叶片附着的不同颗粒物PM_(10)、PM_(2.5)占TSP比例分别在40%左右和2%~3%。电镜扫描发现,红花木莲叶表面粗糙,具沟槽、突起、柔毛等结构,气孔密度大滞尘能力较强,白玉兰叶片较光滑、气孔密度较小,滞尘能力弱。生长环境和季节变化对树种的滞尘效应均有一定的影响,市区(河滨公园)滞尘量是郊区(林科院)的1.5倍左右,冬滞尘量最大,而夏季滞尘量最小。     

喀斯特森林植被自然恢复过程中土壤化学计量特征

目的研究茂兰喀斯特森林植被自然恢复过程中不同演替阶段土壤养分与化学计量的动态变化规律,探讨两者间的相互关系,定量评价各影响因子对其的解释程度,阐明群落演替与土壤性状演变间的内在耦合关系,旨在为该区域植被的恢复与重建提供理论依据。方法以草本群落、灌木灌丛群落、乔林群落和顶极常绿落叶阔叶混交林群落等演替阶段为研究对象,每个演替阶段各设置3个固定样地,样地内根据不同小生境随机布设12个土壤剖面,分层取样,测定土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）和全钾（TK）含量,并计算其化学计量比。结果研究区土壤的SOC、TN、TP和TK含量均值分别为54.72、4.67、0.73和8.53 g/kg,且SOC、TP和TN含量相互间均存在显著或极显著正相关,表现出相对一致的变化规律;C:N、C:P、C:K、N:P、N:K和P:K分别为11.95、79.16、6.50、6.64、0.550 1和0.085 2;从变异系数来看,除TK含量和C:N属弱变异性以外,其余土壤养分含量及化学计量比均属中等变异性。随植被的正向演替,不同演替阶段的SOC、TN和TP含量基本上均呈上升趋势,而TK含量则呈倒“V”字型变化,表现为:乔林阶段 > 顶极阶段 > 灌木灌丛阶段 > 草本阶段;各演替阶段不同土层深度的SOC、TN和TP含量均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm,而TK含量则无明显变化。土壤化学计量特征随演替的进展其变化趋势差异较大;在土壤剖面层次上,各演替阶段除C:N不同土层深度间无显著差异以外,其余也均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm。冗余分析结果表明,土层深度和群落演替是调控该区域土壤养分含量和化学计量特征的主要因素,对其解释程度分别为32.82%和32.19%。结论研究区土壤有机碳含量相对较高,氮、磷养分含量丰富,植物生长受氮（或磷）素限制的原因可能是土壤养分含量的有效性偏低所致;减少人为干扰、加之适当的保护,促进群落的正向演替,提高喀斯特森林生态系统的稳定性和抗干扰性,有利于土壤养分的积累;研究初步揭示了众多影响因子对土壤养分含量和化学计量特征的解释程度,对喀斯特森林的保护具有重要的指导意义。      

贵阳市主要绿化树种叶面吸滞颗粒物特征及其时空变化

【目的】分析贵阳市不同树种的单位叶面积颗粒物吸滞量差异及其时空变化,以期为合理选择高效滞尘绿化树种提供依据。【方法】以14个常见园林树种为研究对象,以贵阳市城市广场、城市公园、城郊绿地和城郊森林4个不同污染背景地点为采样点。在每个采样点各个树种分别选择3株样树(除部分树种在某个采样点无分布外),定期在4个样点同步采集叶样。采用基于风蚀原理的气溶胶再悬浮方法,测定单位叶面积的颗粒物吸滞量(M)。采集叶片,电子扫描显微镜拍摄叶面显微结构影像,利用图像分析软件量化分析叶面气孔、表皮毛、叶面粗糙程度、蜡质覆盖程度等形态结构特征因子。利用通径分析方法分析叶面形态结构特征因子对叶面颗粒物吸滞量的影响程度。【结果】所测乔木和灌木2种生活型间的吸滞量无明显差异;树种间的叶面悬浮总颗粒物(TSP)吸滞量(MTSP)差异显著,各树种M_(TSP)为1.56～11.14μg·cm~(-2),红花檵木最高,雪松较高,桂花、杜鹃、琴丝竹、女贞和白玉兰居中,香樟、红叶石楠、迎春花、樱花、杨梅、栾树和银杏较弱;通径分析表明,叶面粗糙度、表皮毛密度和长度对叶面TSP吸滞量的影响大于其他叶面微形态因子,具有较多和较长表皮毛且相对粗糙的叶面具有较大吸滞量;叶面吸滞的大颗粒(PM_(10～100))和粗颗粒(PM_(2.5～10))质量百分比(97.36%)高于背景空气(80.29%),这说明叶面趋向吸滞较大粒径颗粒物(PM_(10～100)和PM_(2.5～10)),而对细颗粒(PM_(1.0～2.5))和超细颗粒(PM1)吸滞能力较弱;多数树种冬、春季M值大于夏、秋季;同一树种M值表现为市区采样点高于郊区采样点;同在市区时,树木聚集生长的城市公园采样点高于树木散生的城市广场采样点,呈现出"集聚效应"。【结论】树种间的叶面TSP吸滞量差异显著;影响叶面TSP吸滞量的最主要形态结构因子是叶面粗糙度和表皮毛密度;叶面对大颗粒和粗颗粒的吸滞量高于细颗粒和超细颗粒,高污染地点的单位叶面积吸滞量大于低污染地点。以树木叶面形态结构因子为评价指标,可筛选滞尘能力强的树种。14种参试树种中红花檵木、雪松和桂花的叶面颗粒物吸滞量远大于其余树种,可用于缓解大气颗粒物污染。     

喀斯特区石漠化治理对土壤水分-物理性状的影响--以黔中杠寨小流域为例

【目的】为了更科学系统地评价喀斯特区石漠化综合治理的土壤效应,揭示小流域石漠化综合治理土壤水分-物理性状的演变趋势,为喀斯特地区生态恢复以及石漠化综合治理提供理论基础和技术支持。【方法】以黔中喀斯特区杠寨小流域为例,于2009年、2012年和2018年分别对不同石漠化程度下各工程治理措施、植被类型以及不同土层深度土壤的水分-物理性状进行了长期、持续的动态监测。【结果】不同石漠化程度,土壤水分-物理性状以非石漠化的最佳,潜在石漠化的次之,中度和重度石漠化的居中,轻度石漠化的最差,且非石漠化与轻度石漠化间差异显著;随着石漠化治理年限的增加,流域内土壤容重的变化不明显,但土壤总孔隙度、持水量和渗滤率则均呈增加趋势,土壤质量总体得到了一定提升;土壤水分-物理性状随土层深度的加深基本上呈降低趋势;不同工程治理措施,荒山造林和封山育林土壤水分-物理性状的改善程度较大,而退耕还林的则恢复较慢;不同植被恢复模式,针叶林、针阔混交林和灌木林的土壤水分-物理性状其改善程度均要高于阔叶林和经果林。对区域土壤水分-物理性状的解释程度依次为土层深度(39.10%)>坡度(26.32%)>监测年限(18.05%)>石漠化程度(11.65%)>工程措施(3.20%)>植被类型(1.69%)。【结论】喀斯特区石漠化综合治理要防治结合,因地制宜,综合考虑各影响因素,采取适宜的工程治理措施,最终达到恢复生态的目的。     

3种木樨科树种叶片滞尘效应动态变化及其与叶片特征的关系

研究贵州省贵阳市3种木樨科树种桂花、女贞和迎春花叶片滞尘能力,为筛选出贵阳市滞尘能力优良的园林绿化树种提供参考。利用颗粒物再悬浮法测定3种木樨科主要园林绿化树种吸滞颗粒物的能力,结合扫描电镜分析叶片的表面特征,探讨叶片颗粒物吸滞能力的时间变化规律及叶表面微观结构对其滞尘能力的影响。结果发现:(1)不同树种叶片总悬浮颗粒物(TSP,d100μm)滞留能力大小顺序为:桂花[(3.73±0.41)μg/cm~2]女贞[(2.49±0.41)μg/cm~2]迎春花[(1.91±0.23)μg/cm~2];PM_(10)滞留能力大小顺序为:桂花[(1.60±0.18)μg/cm~2]女贞[(1.10±0.19)μg/cm~2]迎春花[(0.85±0.10)μg/cm~2];叶片PM_(2.5)滞留能力大小顺序为:桂花[(0.11±0.01)μg/cm~2]女贞[(0.07±0.13)μg/cm~2]迎春花[(0.06±0.007)μg/cm~2]。(2)在1年内,3种树种叶片TSP、细颗粒物(PM_(2.5))以及粗颗粒物(PM_(10))滞留能力随月份延长呈"高—低—高"趋势,在5月或10月最低,随后又逐渐上升。(3)在扫描电镜下观察叶表微观结构,发现气孔密度越高,其吸滞颗粒物能力越强。3种树种叶片滞尘能力表现为桂花女贞迎春花。     

改变凋落物输入对喀斯特原生乔木林和灌木林土壤氮矿化的影响

以贵州喀斯特原生乔木林和灌木林为研究对象,采用树脂芯法,原位连续测定2种群落类型不同水平凋落物添加下土壤氮矿化/硝化动态特征。结果表明:改变凋落物输入对2群落类型土壤温度产生差异不显著,但均表现为添加大量凋落物L_(20)添加少量凋落物L5对照L0。喀斯特原生乔木林和灌木林添加凋落物增加了NO_3~--N含量,降低了NH_4~+-N含量,不同凋落物处理下NH_4~+-N、NO_3~--N含量L0和L_(20)之间均存在显著差异(P0.05)。不同凋落物输入下2群落类型土壤净矿化速率分别为0.14~0.19和-0.02~0.09 mg/(kg·d),土壤净氨化量/速率均为负值,且随凋落物增加而降低。土壤净硝化量/速率均为正值,且随凋落物增加而增加。原生乔木林无机氮含量、矿化速率、硝化速率均高于灌木林。     

柏木叶片滞尘量及叶面微形态解释初步研究

以柏木叶片为研究对象,定量测量叶片单位叶表面滞尘能力,采用扫描电镜分析叶表面微观结构。结果表明:(1)同一生境下的柏木叶片单位叶面积的TSP、PM_(10)、PM_(2.5)的累积滞尘量均以春季最高,秋季最低;叶片单位叶面积的TSP、PM_(10)、PM_(2.5)的滞尘速率均以春季最高,秋季最低;整体表现为春夏季高于秋冬季。(2)同一季节不同生境的叶片TSP、PM_(10)累计滞尘量表现为春季、夏季、冬季林中木孤立木,而在秋季则表现为孤立木林中木;而叶片PM_(2.5)累计滞尘量则表现为春季、秋季、冬季均林中木孤立木,而在夏季则表现为孤立木与林中木大小相等。为此,初步认为通过群植、丛植营造的森林环境,其优势树种植物叶片对大气的滞尘效应更为明显;(3)以冬季孤立木为例,随着雨后间隔时间增加,叶片的TSP、PM_(10)累计滞尘量逐渐增加,滞尘速率则表现出先减小后增大趋势;而叶片PM_(2.5)累计滞尘量、滞尘速率则均表现出逐渐增大趋势。     

贵州省竹产业高质量发展政策体系构建

竹产业是贵州省现代山地特色高效农业确立的引导产业之一。文章基于竹产业生态系统特性和近年来贵州省竹产业发展的实践构建了贵州省竹产业高质量发展的政策体系,包括布局政策、组织政策和结构政策,提出了10项具体保障措施,即完善经营政策、健全财税支持、加大金融扶持、完善科技支撑、高效利用竹林资源、提升经营主体质量、打造特色品牌、培育产品市场、完善利益联结机制和创新经营管理机制等。     

茂兰喀斯特森林亚优势种短萼海桐树干液流特征及其环境因子响应

使用热扩散液流探针,于2012年2月—2014年3月连续测定茂兰喀斯特常绿落叶阔叶林的亚优势种短萼海桐的树干液流,同步测定气温、太阳辐射、降水量和土壤含水量等环境因子,分析海桐树干液流速率和整树蒸腾量在日、季节时间尺度和天气类型下的变化特征,以及液流速率与环境因子的关系。结果表明:海桐单株日均液流速率为(3.14±0.10)g H2O/m2·s中白天和夜间的液流速率分别为(5.20±0.17)g H2O/m2·s和(0.55±0.02)g H2O/m2·s,相差9.45倍。不同天气类型的液流速率表现为:晴天(5.71±0.15)g H2O/m2·s阴天(1.95±0.10)g H2O/m2·s雨天(1.65±0.10)g H2O/m2·s。海桐样树单株日均蒸腾量为(2.10±0.07)kg,范围为(0.09~8.05)kg,其中白天蒸腾量(1.94±0.06)kg和夜间补水耗水量(0.16±0.01)kg分别占日耗水量的92.38%和7.62%。各季节的单株日蒸腾量依次为:夏季(3.32±0.14)kg/d秋季(2.18±0.12)kg/d春季(2.14±0.12)kg/d冬季(0.76±0.05)kg/d。相关分析表明:在不同天气类型的各时段,液流速率均与气温、水汽压亏缺和风速呈极显著正相关(P0.01),与空气相对湿度呈极显著负相关;太阳辐射在白天时段和全天尺度与液流速率呈极显著正相关;液流速率与降水量在雨天夜间呈极显著正相关,与土壤体积含水量在晴天、阴天的夜间及雨天所有时段呈极显著正相关。在相关分析的基础上,分时间尺度和天气类型建立了单株日均液流速率与环境因子的逐步回归方程。逐步回归结果表明:白天和夜间,影响海桐液流最主要的环境因子分别是太阳辐射和20cm层土壤体积含水量。晴天和阴天,气温对液流的影响高于其它环境因子,在雨天,太阳辐射则是主要影响因子。春季、秋季和冬季,海桐液流主要受太阳辐射控制,夏季则主要受VPD控制。太阳辐射、气温、VPD是影响海桐液流速率的主要环境因子,土壤水分是夜间补水液流的驱动因子。     

黔中白云岩石漠区小流域土地利用变化及生态效益

为明析灰质白云岩石漠区和砾质白云岩石漠区综合治理工程中植被恢复模式的治理效果,采用科研示范和工程治理相融合、遥感影像和实地调查相结合的方法,在黔中不同白云岩组石漠化小流域分析了相应研究区及不同林草恢复模式的生态效益变化。结果表明:(1)普定研究区属灰质白云岩石漠区,凯里研究区属砾质白云岩石漠区,2016年2个研究区农林地景观基质相似度较高,普定研究区石漠化趋势性较强。(2)2016—2020年,普定研究区和凯里研究区林地面积转入量>转出量、耕地面积转入量<转出量。植被覆盖率增加、土壤侵蚀模数降低和石漠化等级面积率降低,普定研究区综合治理生态效益显著。(3)普定研究区和凯里研究区植被覆盖率增加量、土壤侵蚀模数降低率和石漠化等级面积降低率呈生态修复模式>封山育林模式>草地畜牧业模式的变化趋势,生态修复模式和封山育林模式的生态效益呈普定研究区>凯里研究区的变化趋势。综上,具有相似景观背景的石漠化小流域经综合治理后,呈植被覆盖率增加、土壤侵蚀模数降低和石漠化等级面积率降低的趋势,石漠化治理效果呈生态修复模式>封山育林模式>草地畜牧业模式的变化趋势,灰质白云岩石漠区治理效果比砾质白云岩石漠区显著。