黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性研究

目的通过研究黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性，探讨黄栌根系构型在土壤养分供应不足环境中的适应对策。方法试验材料为一年生黄栌幼苗，采用盆栽模拟控制试验，设置养分充足（即全土，土壤含沙比例0，CK），轻度养分胁迫（土壤含沙比例30%，N₁），中度养分胁迫（土壤含沙比例50%，N₂），重度养分胁迫（土壤含沙比例70%，N₃）和极度养分胁迫（即全沙，土壤含沙比例100%，N₄）5个梯度，分别在移栽后第31、38、45、52和59天取样，研究幼苗根系分枝模式、几何特征和不同径级细根形态在上述养分环境中的变化规律。结果（1）CK处理幼苗的根系拓扑指数（TI和DBI）最大，最长链接路径的链接数（a）、根系外部链接数（μ）以及所有链接路径的链接总数（P_e）最小。N₁环境中，幼苗的TI和DBI最小，a、μ和P_e最大，分别比CK高53.2%、131.6%和194.7%。（2）N₁、N₂、N₃和N₄处理中:幼苗比根长（SRL）、比表面积（SRA）和分枝密度（RBI）逐渐增大，其中，N₄处理幼苗的SRL、SRA和RBI分别比CK高67.7% ~ 157.4%、52.3% ~ 120.7%和14.7% ~ 42.1%；根尖数量（RT）、根链接数量（RLN）、根链接总长度（RLTL）和分枝数量（RF）逐渐减小，以N₁处理为最大，分别比CK高95.0% ~ 279.6%、104.3% ~ 247.4%、77.4% ~ 193.5%和102.6% ~ 235.0%；根链接平均长度（RLAL）、根链接平均直径（RLAD）和根组织密度（RTID）均呈减小趋势，以N₄处理最小，分别比CK低15.2% ~ 22.7%、9.3% ~ 21.4%和32.4% ~ 42.7%。（3）CK环境中，SRL和SRA的正相关系数最大（0.951），N₄环境中，RF与RLN之间和RLAL和RLAD之间的正相关系数最大（分别为0.989、0.904）。N₁、N₂和N₃处理的RBI和RLAL之间的负相关系数分别为? 0.915、? 0.889和? 0.893。（4）N₃和N₄处理中，0 ~ 0.50 mm范围内细根的平均长度比例、平均表面积比例、平均体积比例和平均根尖数量比例均高于其他处理，分别达86.3%和86.1%、67.6%和66.7%、40.2%和38.1%、98.6%和98.4%，而上述指标在CK处理中均为最低，分别为80.9%、59.4%、32.2%和97.2%。结论（1）土壤养分充足时，黄栌根系最接近分枝少且结构相对简单的鲱鱼骨分枝模式，具有向土壤深处延伸生长的倾向。轻度胁迫环境中，黄栌构建了分枝多、次级根重叠度高的叉状分枝模式，主、侧根尽可能地主动向距离根基较远的土壤中拓展以吸收更大范围内的养分。中度、重度和极度胁迫环境中，幼苗为减少碳消耗而采取相对简单化的根系结构对策，根系通过形成短而细的密集横向分枝（以细根为主）而加强原位利用养分能力。（2）改变根系构型几何特征参数间的协同或权衡关系、实现自身资源利用的经济化，也是黄栌应对不同土壤养分环境的重要方面。（3）从全土到极端严重胁迫环境，0 ~ 0.50 mm范围细根的分化明显增强。重度胁迫逆境时，0 ~ 0.50 mm的细根是幼苗吸收养分的重要活跃位点。极度胁迫逆境时，黄栌通过促进产生一定数量的寿命相对较长、周转速率相对较慢的细根（0.50 ~ 2.00 mm）以减少细根周转对碳的消耗，从而维持根系资源利用效率。      

气候变化对北京近远郊地区油松径向生长影响的比较研究

[目的]以气候变暖为主的气候变化对树木健康及生态系统的稳定产生了深刻影响.本文通过研究气候变化对远郊油松天然林和近郊油松人工林径向生长的影响,揭示城市远郊自然生态系统和近郊山地树木径向生长对气候敏感度的差别.[方法]建立了远郊和近郊油松林的标准年表及差值年表,分别与气候指标进行相关分析;利用R软件建立年轮指数与气候指标...     

雅长兰科植物自然保护区典型森林类型土壤理化性质研究

以广西雅长兰科自然保护区为研究区,采集该区域内3种典型森林类型的土样,并测定其理化性质,利用单因素方差分析及Duncan多重比较对各类型森林土壤的理化指标数据进行分析。结果表明:在3种林地类型中,总孔隙度、毛管孔隙度与非毛管孔隙度以T2最大,T1最小;土壤容重以T1最大;各土层全N、速效N、全P、全K和速效K含量变化一致,表现为T2T3T1,并呈自上而下垂直递减的变化特点。不同森林类型对土壤养分状况具有很大的影响,针阔混交林林地更有利于调节土壤酸碱性维持在兰花最佳生长范围,且能较好地促进有机质、N、P和K含量的增加,改善土壤养分状况。     

黄栌幼苗在持续干旱胁迫环境中的表型适应对策

以1年生黄栌(Cotinus coggygria)播种苗为供试材料进行控制土壤水分梯度的大田模拟试验,设置3个水分处理水平,探讨黄栌幼苗形态及生长性状和资源利用与分配性状在持续干旱胁迫环境中的适应对策。结果表明,随着土壤水分含量的降低,叶片数量、叶片厚度、茎长度和茎体积均呈显著下降趋势,而根系表面积、根系体积和根系平均直径则均显著增加;干旱显著降低了幼苗的比叶面积、叶片面积比例、茎生物量比例、叶根生物量比和茎根生物量比,而比茎长、根冠比、比根表面积、根表面积比例、根叶面积比例和根生物量比例则随着干旱程度的加剧显著上升。主成分分析表明,根系形态结构的发达程度及对根茎叶的资源配置是决定黄栌适应干旱逆境对策的重要方面,根系表面积、根系体积、根系直径、比根表面积、根系表面积比例和根叶面积比例是衡量黄栌苗木适应干旱生态对策的重要指标。研究结果可为华北地区应对未来干旱气候选择耐旱造林材料提供理论参考。     

广西白木型和红木型香椿种苗特性及差异性研究

[目的]了解不同类型香椿种子及幼苗差异性。[方法]以广西两大香椿类型的种子与实生苗为材料,对当年采摘的香椿种子进行质检和播种试验。[结果]白木类型香椿的鲜果出种率、千粒重、发芽率、发芽势大于红木类型,白木类型的含水率、苗高、地径、叶长、叶宽均小于红木类型;随着时间的推移,2种类型香椿的种子含水率均呈现出低—高—低的趋势;二者之间幼苗的苗高和地径、叶长与叶宽均表现为极显著的正相关关系。[结论]2种型香椿种苗生长特性、种子品质及生命力不同,在生产实践中应根据不同类型香椿的特性进行储藏以保持其活力。     

基于eCognition软件的显微图像叶脉网络提取与优化

叶脉网络的提取及其性状参数的测算,可为植物叶脉生态学机理研究提供重要参考。以不同叶特性的6类树种(国槐、毛白杨、臭椿、洋白蜡、元宝枫和栾树)叶片为对象,基于e Cognition软件对叶脉显微图像进行多尺度分割,综合利用显微图像的光谱信息和几何信息构建提取知识库,并使用叶脉循环生长法对提取结果进行完善,增加叶脉网络的完整性。结果表明,叶脉提取的最优阈值分别为:尺度参数200,形状参数0. 7,紧凑度参数0. 3,亮度特征值230～280,光谱特征值180～230,几何特征值大于1. 5。叶脉密度测算的精度均达到了93%以上,对植物叶脉信息的快速提取具有较高的普适性。     

叶生态特征及其相关性对下垫面热效应的生态权衡

为研究植物叶性状及其相关关系对城市下垫面热效应的响应及其生态权衡策略,以生长在6种典型城市下垫面(沥青、水泥、荷兰砖、大理石、嵌草砖和自然地表)环境中的3种常见绿化树种(洋白蜡、国槐和臭椿)为研究对象,测定其叶功能性状指标。结果表明：比叶面积、叶绿素含量、气孔面积、气孔开度及叶氮磷比均随着环境地表温度的增大总体上呈现先增加、后减小的趋势,城市下垫面从大到小依次为嵌草砖地表、自然地表、大理石地表、水泥地表、荷兰砖地表、沥青地表。而叶干物质含量、叶组织密度、气孔密度及叶脉密度、叶氮含量、叶磷含量则呈相反的变化规律,城市下垫面从大到小依次为沥青地表、荷兰砖地表、水泥地表、大理石地表、自然地表、嵌草砖地表。叶性状间表现了一定的相关关系,其中,比叶面积与叶干物质含量、叶组织密度与气孔密度间呈极显著的负相关关系(P<0.01),与叶氮含量、叶磷含量呈显著的正相关关系(P<0.01)。叶干物质含量与叶组织密度、叶脉密度和叶氮含量存在极显著的正相关关系(P<0.01)。气孔密度与气孔面积、气孔开度间存在显著的负相关关系(P<0.05),而与叶脉密度间存在显著的正相关关系(P<0.05)。气孔面积与叶氮含量间存在显著的正相关关系(P<0.05),与叶组织密度呈极显著的正相关关系(P<0.01)。随着地表温度的升高,植物叶性状间的相关性呈现先增、后减的趋势,小幅度升温总体上有利于加强叶功能性状间的相关性,而温度过高则明显降低其相关关系。城市生态系统中,植物叶片具有低的比叶面积、叶绿素含量、气孔面积、气孔开度和叶氮磷比,高的叶干物质含量、叶组织密度、气孔密度、叶氮含量和叶磷含量,进一步验证了城市生态系统中叶经济谱的存在,并在该谱系中属于“快速投资-收益”型。     

中美国有林森林经营计划制定比较研究

美国是世界上林业较发达国家之一,国有林经营有着悠久的历史。文中对比分析了中美国有林森林经营计划的发展历程、法律基础、制定过程以及森林计划内容。针对我国国有林森林计划中的不足,提出:1）加强国有林森林经营计划制定中的公众参与;2）细化国有林管理,重视可获取的最佳科学信息;3）加强计划评估、制定、监测的适应性管理;4）以可持续经营为核心制定国有林森林经营计划;5）转换立法思路,完善国有林相关法律法规。     

干旱胁迫环境中黄栌幼苗叶功能性状变异与产地地理?气候因子的关系

目的分析持续干旱胁迫环境中不同产地黄栌幼苗叶功能性状的变异规律及差异，并探究产地地理?气候因子对叶功能性状变异的影响。方法采用田间模拟试验方法，选取来自5个产地的黄栌1年生幼苗作为供试材料，设置对照（CK，土壤田间持水量的75% ~ 80%）、中度胁迫（MS，土壤田间持水量的55% ~ 65%）和重度胁迫（SS，土壤田间持水量的35% ~ 45%）3个土壤水分含量梯度，分析干旱胁迫、产地及其二者的交互作用对叶功能性状的影响，并结合主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）分别研究产地分布与地理?气候因子的关系以及产地地理?气候因子对叶功能性状变异程度（TVD）的影响。结果（1）干旱胁迫对幼苗叶功能性状均具有显著影响。其中，SS环境中，叶绿素含量（LChl）、叶相对含水量（RWC）、比叶面积（SLA）和叶片面积比例（LAR）分别比对照低17.61%（P < 0.001）、3.71%（P < 0.001）、10.89%（P = 0.002）和17.22%（P = 0.001），叶干物质含量（LDMC）、叶组织密度（LD）分别比对照高9.04%（P < 0.001）和14.52%（P = 0.009）。（2）黄栌叶功能性状之间的相关性在干旱胁迫环境中具有增强的趋势。其中，SLA与LDMC和LD均呈极显著（P < 0.01）的负相关关系，LDMC和LD之间具有极显著（P < 0.01）的正相关关系，RWC与LChl（P < 0.01）、SLA（P < 0.01）和LAR（P < 0.05）呈极显著或显著的正相关关系。（3）干旱胁迫环境中不同产地叶功能性状具有显著差异。MS处理时，SLA（P = 0.002）、LChl（P = 0.025）和LD（P = 0.026）在产地间具有显著差异；SS处理时，LChl（P < 0.001）、LAR（P < 0.001）和RWC（P = 0.005）存在显著的产地差异。（4）来自北京延庆区幼苗的叶功能性状平均变异程度（所有性状变异程度的平均值）最大，为17.57%，而来自山西运城绛县幼苗的最小，为6.97%。（5）经RDA筛选，最干燥月份降水量（DMP，P = 0.002）、生长季月降水量平均差（GSPD，P = 0.008）、最热月份的最高气温（WMT，P = 0.016）和年平均降水量（ANP，P = 0.036）对幼苗TVD影响显著。其中，DMP与所有性状的变异程度之间均具有不同程度的负相关关系，但与LDMC和LD变异程度之间的负相关性更为显著，GSPD和ANP与SLA和LAR变异程度的负相关性较为显著，WMT与LChl变异程度的正相关性极为密切。结论黄栌叶功能性状在不同干旱胁迫环境中、不同产地间均具有显著差异。产地气候 （尤其是DMP、GSPD、WMT和ANP）是导致干旱逆境中不同产地黄栌叶功能性状发生遗传变异的重要原因。5产地中，山西运城绛县的DMP最高，GSPD和ANP较为适宜，WMT较低，且来自该产地的黄栌叶功能性状在干旱胁迫中的平均变异程度最小，因此较适合引种至华北地区的干旱区域。      

类型与结构对北京市居住区宅旁绿色空间质量的影响

  目的  居住区宅旁绿色空间是最接近居民生活并为居民所使用的绿色空间,既有生态美学价值和保健功能,又能对住宅的低层住户空间起到遮蔽作用,具有一定的安全性。本研究通过构建城市居住区宅旁绿色空间质量评价指标,分析建成年代和空间类型对宅旁绿色空间质量的影响,旨在为未来科学建设居住区宅旁绿色空间提供理论支撑。  方法  以北京市不同建成年代的居住区宅旁绿色空间为研究对象,从宅旁绿化空间树种组成、空间结构、美学特性、保健功能4方面,构建居住区宅旁绿色空间质量评价指标。通过简相关分析,从15个指标中筛选出9个用于质量评价的主要指标,并通过主成分分析降维构建3个质量评价指数,并确定各指数和指标的权重,进一步通过指数综合得分与所筛选指标间的关系对不同建成年代的居住区宅旁绿色空间质量进行分析。  结果  （1）居住区宅旁绿色空间质量受结构、树种组成、美学效果3个主成分影响,各成分对其空间质量的影响程度依次为30.34%、24.27%、22.26%。（2）中间型居住区的绿色空间综合得分分别高于新建型居住区和老旧型居住区1.60%和8.34%,但建设时间对居住区宅旁绿色空间质量的影响在统计学上未达显著水平。（3）绿色空间类型对宅旁绿色空间质量有极显著的影响,综合得分由高到低依次为宅间组合式、自然群落式、规则成林式、宅旁紧贴式。（4）空间尺度及植物配置方式的不同是造成绿色空间类型间质量差异的主要原因。  结论  类型和结构对居住区宅旁绿色空间质量有显著影响,居住区建成年代对其质量无显著影响。宅旁绿色空间质量主要取决于绿色空间结构、空间协调度和视觉质量。植物视线遮蔽度、相对空间垂直绿量对绿色空间结构质量的贡献较大;色彩丰富度、树种多样性对宅旁绿色空间质量有正向促进作用;植被与建筑空间协调度在一定范围内对绿色空间质量有积极影响。在设计与建设居住区宅旁绿色空间时,应重点考虑宅间组合式、自然群落式、规则成林式的空间类型,少用或不用宅旁紧贴式。在住宅建筑高度一定的情况下,适当扩大宅旁绿色空间的宽度,保证空间协调度处于较好水平,并采用乔?灌?草近自然复层种植结构,合理分配乔木、灌木数量比例,在满足空间结构、功能的基础上,兼具视觉美感与景观效应。