多孔性护岸工程之植物根力研究

在多孔性砌石护岸中,对其植生根系发育之不同及根系力学特性之差异进行试验研究与评估,探讨其根系实质上的力学贡献与植物群落之变迁,以作为生态工程之护岸植生植物材料之选取与配置以及评估生态效益之依据.为了解及探讨其植生根力特性与机制,而对优势植物进行植株引拔抗力与其生长特性及立地环境等相关影响因子之统计回归分析,建立破坏及非破坏性根力推估模式,并期能了解植物根系特性及固土能力.因此,选取砌石护岸之整治工程中,优势木本植物水麻及山黄麻为试验植物,由植株引拔抗力等试验,进行植物引拔抗力与地际直径-基径、基径上10 cm、树高、树冠幅宽、地上部重、地下部重、地上部干重、地下部干重、土壤含水量、坡度、土壤硬度等相关影响因子之统计逐步回归(stepwise regression)分析与主要机制探讨,建立推估模式.     

黄瓜幼苗生长信息的无损监测系统的应用与验证

初步探讨了利用计算机视觉技术,在试验温室条件下,对单株黄瓜幼苗的生长实行无损监测。分别对叶面积和干鲜重的破坏性测量与计算机视觉无损测量结果相比较,通过相关性分析,计算机视觉测量的叶冠投影面积与激光叶面积仪测量的叶面积决定系数为0.976,与茎叶干、鲜重的决定系数分别为0.874和0.914。试验证实计算机视觉无损监测系统可以对植物的生长参数进行比较可靠的预测。     

台湾泥岩恶地适生植物蒸发散模式之研究

盆栽植物蒸发散之量测不仅可作为植物水分需求之依据,且可配合相关理论推导之蒸发散物理模式,以量化小区域内温度、湿度等微气候之变化。本研究之目的在探讨二种台湾西南部泥岩地区之适生植物,其环境日射量、饱和蒸气压差与蒸发散之关系模式,而植物蒸发散量之量测方式则以重量差值法代表,并经由物理、数学理论推导与统计回归分析结果,所建立之蒸发散量(ET)最佳物理推估模式为日射量(Rs)与饱和蒸气压差(VPD)之线性函数。微气候因子之日射量、饱和蒸汽压差、土温及土壤水分含量等对二种植物之蒸发散量予     

川西北高原13种主要植物叶片的化学计量学特征分析

为探究川西北高原植物的生理适应特征,以川西北高原生态系统中13种主要植物为研究对象,分析其叶片的化学计量特征以及这些特征在海拔、生活型和植被类型等因素影响下的变化。结果表明,这13种植物叶片C、N和P含量分别为441.74、18.58和0.71 mg·g~(-1),C∶N、C∶P和N∶P分别为28.29、688.61和26.59。C、N、P含量之间,N∶P与C、N含量之间呈显著正相关(P0.05)。海拔、生活型和植被类型对植物叶片的化学计量特征影响明显,生长在高海拔样地的植物具有较高的C∶N和较低的N∶P,但不同植物对海拔梯度变化的响应不同;与草本植物相比,木本植物叶片具有更高的P含量,且其C∶N更低;8种生长于草地和灌丛草地植物的叶片N含量及N∶P均差异显著。本研究结果对当地生态系统管理和资源植物筛选等实践工作具有重要的指导意义。     

黄土高原子午岭辽东栎林植物和土壤碳氮磷化学计量学特征

选取黄土高原子午岭林区的幼龄林、近熟林和成熟林3个林龄阶段的辽东栎林为对象,通过测定林内植物、枯落物和土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,研究不同生长阶段植株、枯落物及土壤的化学计量学特征。结果显示:林内植物各器官(叶、枝、干和根)之间C、N、P含量均存在显著性差异,分别在245.3~492.6g/kg,1.57~20.6g/kg和0.11~1.63g/kg之间;枯落物C、N和P含量分别在283.5~329.0g/kg,11.5~13.2g/kg和0.73~1.06g/kg之间。在不同生长阶段,植物C含量无显著性差异;植物N和P含量,枯落物和土壤C、N和P含量均存在显著性差异。具体表现为随着林龄的增加,植物叶片C∶N和C∶P显著增加,N∶P先增加后减小;枯落物C∶N、C∶P和N∶P均显著增加;土壤C∶N显著减小,C∶P先增加后减小,N∶P无显著性差异。植物叶片和枯落物与土壤N和P含量和化学计量特征呈显著的线性相关,说明土壤中N、P供应量影响植物体中的N、P含量。     

黄土高原纬度梯度下草本植物生物量的变化及其氮、磷化学计量学特征

【目的】植物生物量可以表征植物的生长状况和自然环境的变化动向,化学计量学特征能够反映植物养分含量及养分利用策略,本研究以草本植物生物量和草本植物叶片化学计量学特征为研究对象,探讨黄土高原地区草本植物生物量及其叶片氮、磷化学计量学特征沿纬度梯度的变化规律,为预测黄土高原植物的生长发育前景、生态系统的土壤养分状况、植物营养元素的限制情况提供参考依据。【方法】以陕西省延安市的富县、甘泉县、安塞县和榆林市的靖边县、横山县和榆阳区为研究区域,测定黄土高原地区草本植物生物量和草本植物叶片氮(N)、磷(P)含量,比较不同纬度梯度下不同植被带的草本植物生物量的大小;利用方差分析将本研究中黄土高原地区草本植物叶片氮、磷含量以及N/P与全球、中国尺度等其他研究结果进行比较,分析黄土高原植物生长中的主要限制元素;利用回归分析阐明不同纬度梯度下草本植物生物量的变化规律及其叶片氮、磷的化学计量学特征。【结果】1)在35.95°38.36°N的纬度范围内,黄土高原不同植被带草本植物生物量的变化范围为9.10 27.59 g/m2,算术平均值为19.45 g/m2,变异系数为30.3%。4个不同植被带草本植物生物量的大小顺序为草原带森林-草原带森林带草原-荒漠带。且随着纬度的升高,草本植物生物量呈先增加后减少的趋势。2)黄土高原草本植物叶片氮、磷含量和N/P的变化范围分别为18.09 33.17 mg/g、1.07 1.7 mg/g和15.4 21.6;平均值分别为25.79 mg/g、1.37 mg/g和18.71,变异系数分别为17.1%、13.9%和9.94%,其中草本植物叶片氮的变异系数最高,N/P最低。草本植物叶片氮、磷之间存在显著的相关关系,且随着纬度的升高,草本植物叶片氮、磷含量也随之升高,而N/P随纬度的升高变化不明显。3)黄土高原草本植物叶片氮含量(25.79 mg/g)高于全球尺度的平均氮含量(20.09 mg/g),而草本植物叶片磷含量(1.37 mg/g)低于全球尺度的平均磷含量(1.77 mg/g),因此该地区草本植物具有较高的N/P。【结论】黄土高原草本植物生物量与纬度存在一定的相关性,且并不是简单的线性相关,其生物量的变化也与植被带的物种组成有关;黄土高原草本植物叶片氮、磷含量与纬度之间存在显著的正相关关系,而N/P与纬度之间没有显著的相关性。与全球尺度相比,黄土高原地区草本植物生长更易受磷限制。     

黄河三角洲自然保护区植被与土壤C、N、P化学计量特征

为阐明黄河三角洲自然保护区生态系统的元素含量水平和化学计量特征并判断该区域植被生长的限制因子,选择保护区5种典型植物群落翅碱蓬、碱蓬、芦苇、柽柳和白茅为研究对象,测定植物不同器官和土壤剖面中有机碳、全氮、全磷含量,分析保护区植物群落与土壤的C、N、P化学计量特征。结果显示:5种群落中典型植物各器官C和P含量规律大体一致,除白茅和柽柳外,均表现为叶根茎,白茅茎的C和P含量高于根。不同植物器官N含量则表现出一致的变化规律,均为叶茎根。各植被类型叶片N∶P值均小于12,且与根系的N∶P值接近。土壤C、N含量的平均值分别为4.78 g?kg~(-1)、0.32 g?kg~(-1),均低于全国水平。P含量的平均值为0.53 g?kg~(-1),略低于全国水平。不同土层之间土壤元素含量差异不显著。不同群落土壤C∶N∶P值不同,同一群落不同土层的土壤C∶N∶P值变异性较小。植物叶片C、N、P含量以及C∶N、C∶P与0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm土层土壤C、N含量之间均存在显著的相关关系(P0.05)。以上结果表明,黄河三角洲自然保护区不同土层土壤C、N、P含量相对稳定,总体低于全国水平,土壤N的匮乏引起了C∶N和C∶P值的变化。植物叶片和根系的C∶P值接近,说明生态系统元素循环相对稳定,同时叶片N∶P值小于12,进一步说明土壤中N的匮乏使其成为植物生长的限制因子。     

桂西北喀斯特坡地不同演替阶段典型植物碳同位素组成差异

通过测定9种典型植物的叶片δ13C值,比较了桂西北喀斯特坡地不同植被演替阶段(灌草丛、灌丛、次生林)植物叶片δ13C值的差异及其季节变化。结果表明,雨季(2009年7月)3个演替阶段间整体植物叶片δ13C值无显著差异;旱季(2009年11月)灌丛植物叶片δ13C值显著高于次生林(P0.05),且高于灌草丛,但差异不显著;灌草丛与次生林植物叶片δ13C值相近。以生活型分类分析,旱季乔木植物叶片δ13C值在3个演替阶段差异不显著,灌木和草本叶片δ13C值为灌丛高于次生林,且差异接近显著水平(P分别为0.063和0.074)。旱季和雨季对比中,灌丛植物叶片δ13C值旱季显著高于雨季(P0.05),灌草丛、次生林的旱季和雨季对比差异不显著。3个演替阶段的乔木叶片δ13C值旱季与雨季差异均不显著,灌丛阶段的草本植物和灌草丛阶段的灌木植物叶片δ13C值旱季显著高于雨季。说明季节性降雨变化对灌丛植物水分利用效率的影响大于对灌草地和次生林的影响,这主要是通过影响灌木和草本植物叶片δ13C值实现的。     

台湾中低海拔乡土植物在逆境下之生长活力研究

选取乌心石、肖楠及大叶楠三种台湾中低海拔乡土树种之二年生苗木为供试材料,测定植物对主要环境因子变化之反应,并特别对经干旱驯化后植物之形态与生理之反应,及连续缺水情形下植物叶片萤光测值之变化进行探讨.对不同光度的反应结果得知,乌心石及肖楠在光度300 μmol*m-2s-1时,其净光合成率仍为光度700 μmol*m-2s-1时之96%及92.7%,显示其较能适应于低光度下,较具耐荫性.三种苗木之光合最适温度,乌心石与肖楠约为30℃,而大叶楠约为32℃,均属一般热带C3型植物之特性.经三个月干旱驯化后之苗木树高增量及地径增量均明显低于对照组,而肖楠及乌心石驯化组植物根茎比及比叶重亦有明显增加情形,表现出形态上适应干旱的现象,而较具耐旱性.驯化处理后之苗木在断水过程中均能在较高的水分应力下维持较高的光合成率,呈现较强的耐旱性.而肖楠驯化组之气孔导度明显低于对照组,显示肖楠对缺水逆境产生适应,能避免因过多失水而造成生理障碍.细胞间隙二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度比值(Ci/Ca)值变化得知,三种苗木驯化组测值均小于对照组,显示历经驯化后植株有增加其气孔因子影响光合成率的现象.虽然遭遇水分逆境,使其光合成率下降,但驯化组苗木仍能维持较高的用水效率.植物叶片各萤光测值对连续缺水情况有不同的反应变化,最小萤光量Fo值维持不变,最大萤光量Fm值随断水天数的增加而下降,而最适光量子收获量(Fv/Fm)值主要是受Fm值的影响;其次,在照光下,各萤光测值最小萤光量F′o、最大萤光量F′m、测值Ft及有效光量子收获量Yield值均呈下降的趋势,光化学消减值QP随断水天数的增加而下降;非光化学消减值Qn则呈上升后再下降的现象.此不同种间反应差异,可做为耐性与活力指针上之判断参据.     

毛乌素沙地樟子松林植物-土壤生态化学计量特征演变关系

[目的]探究沙漠化土地植被恢复过程的植物与土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的演变关系，可以深入认知樟子松固沙林植被恢复的机制。[方法]以榆林毛乌素沙地的半固定沙地为对照，分析了恢复25～56 a樟子松林下的物种多样性、樟子松植物组织(叶片、枯落物、细根)与土壤的C,N,P含量及其化学计量动态变化特征与交互作用。[结果](1)樟子松植物组织C,N,P平均含量表现为：叶片>枯落物>细根，碳氮磷化学计量比为：枯落物>细根>叶片。(2)与半固定沙地相比，植被恢复后樟子松植物组织和土壤中的C,N,P含量显著变化。从恢复25 a到56 a,枯落物和土壤C含量分别显著增加了14.9%和61.5%,N含量分别显著增加了55.0%和52.4%。(3)随着恢复年限增加，枯落物和细根的C∶N以及叶片和细根C∶P,N∶P均显著降低，叶片C∶N及枯落物C∶P,N∶P显著增加。(4)枯落物与土壤C含量，细根与土壤N,P含量及植物组织与土壤间C∶P均呈显著正相关关系。(5)植被恢复年限通过影响枯落物生物量和林下植被根量间接影响土壤C,N,P含量，且总效应最大。[结论]榆林沙区樟子...