连翘不同种植模式根系土壤水分动态研究

以三峡库区南沱镇为试验基地,研究了干旱胁迫下连翘不同种植模式根系土壤水分动态.结果表明:在连续伏旱的情况下,连翘林下种草的土壤含水量递减率均小于连翘林下不种草的土壤含水量递减率;随着坡度的增加,种草与不种草处理间土壤含水量及土壤含水量递减率之间的差异变小;从连翘根部随水平距离增加其土壤含水量呈逐渐下降趋势,对于2～3 a生的连翘其最佳保持水分的范围是在距根部45 cm范围内.     

4种连翘属植物对土壤含水量变化的生理反应

采用盆栽控水法使土壤含水量由高到低持续减小,研究了连翘、金钟花、东北连翘和金叶连翘4种连翘属植物的生理反应。结果表明:高土壤含水量条件下脯氨酸和丙二醛含量显著增加,相对电导率、可溶性糖含量和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)变化不显著;当土壤含水量降至10%(饱和含水量的30%)时,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛的含量急剧增加,相对电导率也明显增大,但是Fv/Fm值在土壤含水量降至2%(饱和含水量的6%)时才开始急剧下降,说明PSⅡ反应中心受到胁迫影响相对较晚。土壤含水量降至5%(饱和含水量的15%)时4种连翘均出现明显的失水萎蔫症状。综合分析4种连翘的抗旱能力依次为:连翘>金钟花>金叶连翘>东北连翘。     

安徽査湾甜槠林林隙及林下土壤养分对比

对安徽査湾甜槠林林隙与林下土壤水分和养分进行了对比研究。结果表明:林隙土壤含水量垂直方向上随土层深度增加而递减;水平方向上,由林隙中心区往林下,土壤含水量呈递减趋势,说明林隙土壤的保水能力加强。林隙内外土壤pH值差异不大,林隙内pH值均略高于非林隙林分下相应各层;除表层外,土壤pH值在垂直方向上随土层深度的增加而增加;但土壤养分在垂直方向上分布规律差异较大,除了全钾质量分数由表层依次向下逐渐递增以外,其它各种养分均为逐渐递减,而且其它各养分在表层的含量明显高于其它土层的含量。林下土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾质量分数均高于林隙,而全磷、全钾质量分数是林隙高于林下。     

2种马尾松林林下植被生物量特性研究

对枞阳大山林场马尾松纯林和马尾松阔叶混交林林下植被生物量特性进行了研究。结果表明,马尾松纯林林下灌木占林下植被总量的比例(91.61%)大于马尾松阔叶混交林(74.80%)。2种马尾松林下植被生物量在各器官的分配比例均呈现出:灌木层生物量中根>茎>叶;草本层的地上部分生物量远远小于地下部分生物量。马尾松阔叶混交林相对于马尾松纯林,土壤容重在减小,土壤含水量、>0.25 mm的水稳性团聚体、有机质、全N、水解N、有效P和速效K含量在增加。相关分析表明,林下植被生物量地下部分比例与土壤容重和土壤含水量呈显著负相关,而与土壤有机质、全N和速效P呈显著正相关。     

2种马尾松林林下植被生物量特性研究

对枞阳大山林场马尾松纯林和马尾松阔叶混交林林下植被生物量特性进行了研究。结果表明,马尾松纯林林下灌木占林下植被总量的比例（91.61%）大于马尾松阔叶混交林（74.80%）。2种马尾松林下植被生物量在各器官的分配比例均呈现出：灌木层生物量中根＞茎＞叶;草本层的地上部分生物量远远小于地下部分生物量。马尾松阔叶混交林相对于马尾松纯林,土壤容重在减小,土壤含水量、>0.25 mm的水稳性团聚体、有机质、全N、水解N、有效P和速效K含量在增加。相关分析表明,林下植被生物量地下部分比例与土壤容重和土壤含水量呈显著负相关,而与土壤有机质、全N和速效P呈显著正相关。     

土壤温湿度对南方根结线虫侵染能力的影响

研究了土壤温度和湿度对南方根结线虫侵染番茄根部能力的影响.结果表明,在42℃和-15℃处理3 d后可使二龄幼虫丧失侵染能力,在0℃、400℃和土壤含水量20.7%～36.2%时,可有效降低二龄幼虫的侵染能力;当土壤含水量较低时有利于二龄幼虫对番茄根部的侵染;当根结数量较多时根重显著增加,株高下降.     

公路建设对木麻黄生长及林下植被物种多样性的影响

 在福建省晋江市,采用样线法垂直晋江沿海大通道西侧布设3条相互平行的样线,对木麻黄Casuarina equisetifolia及其林下植被物种组成和多样性进行调查,并在样线上布设样点调查林内的光照强度、温湿度及土壤容重和土壤含水量,分析沿海公路建设对路域生态因子、木麻黄生长及其林下植被物种多样性的影响。结果表明：①随着距公路距离的增加,光照强度、温湿度、土壤容重和土壤含水量均呈现规律性的变化,距公路100 m处是光照强度从剧烈到缓和的转折点,距公路50 m处是温湿度、土壤容重和土壤含水量从剧烈到缓和的转折点。②栽植于路基附近的木麻黄的生长比未受路基建设干扰的木麻黄差,其中树高、胸径和冠幅在P＜0.01水平差异显著。③随着距公路距离的增加,木麻黄林下植被呈现从喜光植物到耐阴植物的变化,从林下植被以草本为主到灌木草本分布均匀的变化,50~100 m是优势种剧烈变化的范围。④随着距公路距离的增加,木麻黄林下植被的物种多样性总体上呈现逐渐增大并趋于稳定的趋势,其中距公路50~100 m的范围,物种周转速率最高。⑤从沿海大通道对木麻黄人工林林下植被的生物多样性影响的范围看,主要集中在路域100 m的范围之内,随着与公路距离的增加,影响程度降低。图3表3参31     

土壤养分因子与林下参生长的灰色关联度分析

应用灰色关联分析方法对林下参生长与土壤养分因子间的关系进行关联度分析.结果表明:主要土壤养分因子与林下参株高相关程度的大小顺序为有效磷>有效钾pH值>有机质>含水量>全氮;与茎粗相关程度的大小顺序为有效磷>有效钾>pH值>有机质>含水量>全氮;与叶长相关程度的大小顺序为有效钾>pH值>有效磷>含水量>有机质>全氮;与叶宽相关程度的大小顺序为有效磷>有效钾>含水量>pH值>全氮>有机质.其中,对林下参生长影响的主导土壤养分因子为有效养分、pH值、土壤含水量和有机质.     

六盘山4种典型林分林下草本细根生物量与土壤特性的关系

探究六盘山典型林分林下草本细根生物量分布及其与土壤特性的关系,为植物-土壤环境关系的理论研究和区域植被的可持续性管理提供科学依据。以六盘山国家级自然保护区4种典型林分（Ⅰ.辽东栎;Ⅱ.白桦;Ⅲ.华山松;Ⅳ.华北落叶松）为研究对象,采用根钻法测定林下浅层土(0~50 cm)中草本细根生物量、土壤含水量、土壤容重和土壤养分含量,并分析细根生物量与土壤特性的关系。结果表明,4种林分林下草本细根生物量主要集中在0~20 cm土层中,其中以林分Ⅲ林下草本植物细根生物量最多;土壤容重（0~20 cm）为林分Ⅰ最大,林分Ⅲ最低,表明土壤容重越小越利于细根生物量的积累;Pearson相关分析（未控制林分类型）和偏相关分析（控制林分类型）均表明,不同土层细根生物量主要与土壤容重、土壤含水量和土壤TP含量之间呈显著负相关(P<0.05),与土壤C∶N、N∶P之间呈现显著正相关(P<0.05)。六盘山林下草本细根生物量因林分类型而异,但主要分布在土壤表层（0~20 cm）,限制林下草本细根生物量积累的因素为土壤容重、土壤含水量、土壤TP含量、土壤C∶N、N∶P。适宜的土壤容重（0.87~1.10）、土壤含水量（14.50%~19.58%）和合适的土壤C∶N（约12∶1）、N∶P（约8∶1）及较低的土壤TP含量有利于林下草本细根生物量的积累,其中林分Ⅲ的林-草管理模式能够显著提高林下草本细根生物量,并且利于改善林下土壤理化特性,促进森林水养循环。     

太行山南麓地区不同林龄栓皮栎林根系生物量及形态特征研究

选择太行山南麓地区典型树种栓皮栎为研究对象,采用土钻法研究树种细根(直径2 mm)的生物量及其细根性状,如分布和形态特征,并探讨其与土壤含水量的关系。结果表明,(1)不同林龄栓皮栎林下土壤细根生物量分布表现为10 a生30 a生40 a生20 a生,依次降低了1.77、3.01和14.05 g·m-2;在不同龄级水平方向上,土壤细根生物量分布表现为:10~20 cm土层中,10 a生细根生物量显著高于30、40 a生栓皮栎;30、40 a生细根生物量表现为0~10 cm土层显著高于10~20 cm土层。0~10、20~30与30~40 cm土层中,4种林龄细根生物量均无显著差异。在土层垂直结构上,不同龄级细根生物量均表现为随土层深度增加而减少。(2)40 a生栓皮栎林细根根长密度与土壤含水量呈极显著相关(P0.01)关系,而10、20、30 a生栓皮栎林与土壤含水量呈显著相关(P0.05)关系,不同林龄栓皮栎林细根根表面积密度与土壤含水量呈极显著相关(P0.01)关系。(3)不同林龄栓皮栎林下土壤细根比根长分布表现为随树龄增加而降低。随树龄变化比表面积表现为20 a生40 a生10 a生30 a生,根长密度表现为10 a生30 a生40 a生20 a生,根表面积密度表现为40 a生10 a生30 a生20 a生;在土层垂直结构上,4种林龄栓皮栎林下土壤细根根长密度与根表面积密度均随土层深度增加而减少,比根长与比表面积变化差异不显著。     

山西历山自然保护区连翘群落及物种多样性

对山西历山自然保护区连翘(Forsythia suspensa)群落进行野外调查,采用TWINSPAN群落分类方法,样方DCA的第1轴基本上反映了各植物群落所在生境光照和水分情况,即DCA第1轴从左到右,海拔逐渐降低,将山西历山自然保护区连翘群落35个样方划分为8个群落类型:①连翘-披针叶苔草群丛;②连翘-披针叶苔草+蓝萼香茶菜群丛;③连翘-披针叶苔草+委陵菜群丛;④连翘+虎榛子-披针叶苔草群丛;⑤连翘-披针叶苔草+委陵菜+兔儿伞群丛;⑥连翘+山核桃-披针叶苔草群丛;⑦连翘-披针叶苔草+大火草群丛;⑧连翘+荆条-卷柏群丛。光照强度逐渐增强,群落土壤的水分条件逐渐改善;第2轴从下到上,海拔逐渐降低,气温逐渐升高。30个优势种DCA排序说明,植物群落中优势种的分布格局,在很大程度上决定着群落类型的分布格局。采用Patrick指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Alatalo指数等反映连翘灌丛的物种多样性,分析了连翘灌丛物种多样性与群落类型、结构及环境因子的关系,结果表明:连翘灌丛物种多样性受其所处的坡向、坡度、土层以及群落物种组成、人类活动干扰等因素共同影响。     

四种彩叶树种光合特性研究

[目的]比较4种彩叶树种的光合特性及叶绿素特征,以期为彩叶树种的合理配置提供理论依据。[方法]在自然条件下,采用英国生产的LCI便携式植物光合测定仪测定自然生长的4种彩叶植物的光合特征,采用分光光度法测定彩叶植物叶绿素及花色素苷含量。对紫叶李（Prunus cerasifera f.atropurpurea）、紫叶矮樱（Prunus×cistena）、金叶女贞（Ligustrum×vicaryi）和金叶连翘（Forsythia suspen-sa（Thunb.）Vahl）4种彩叶树种光合特性日变化及植物色素含量进行研究。[结果]4种彩叶树种的光合作用能力强弱顺序为：紫叶李〉紫叶矮樱〉金叶女贞〉金叶连翘,2种紫叶树种的净光和速率、蒸腾速率和气孔导度均高于金叶树种,而水分利用效率则相反;紫叶李和紫叶矮樱的叶绿素含量明显高于金叶女贞和金叶连翘。[结论]金叶树种的节水能力强于紫叶树种,而紫叶树种叶片的光能吸收和耐阴性强于金叶树种。     

3种园林灌木幼苗对干旱胁迫的生理响应

针对中国北方城市干旱缺水、园林绿地植物难以保证及时灌溉的现象,选择2年生灌木金叶女贞Ligustrum viearyi,连翘Forsythia suspensa,紫薇Lagerstroemia indica．采用盆栽方法测定了土壤自然干旱胁迫过程中影响各树种抗旱性的主要生理生化指标,利用隶属函数法对3种园林植物幼苗进行综合评定。结果表明：随土壤水分胁迫的加重,金叶女贞的叶绿素质量分数先升高后降低再升高,连翘先降低后升高．紫薇呈先升高后降低的趋势。金叶女贞和连翘在不同胁迫时期的叶绿素质量分数达到显著差异水平：金叶女贞在遭受干旱胁迫后叶肉组织相对电导率呈升高—降低—升高,连翘先降低后升高,紫薇则是逐渐升高的趋势,紫薇和连翘在不同胁迫时期,相对电导率均达显著差异水平;金叶女贞的超氧化物歧化酶活性先升高后降低,紫薇则呈先降低后升高,连翘呈升高—降低—升高趋势,3个树种均达到显著差异;可溶性蛋白质量分数均呈先下降后上升的趋势,连翘达差异显著水平;脯氨酸质量分数金叶女贞呈降低—升高—降低,连翘和紫薇则是一直升高的趋势．紫薇在不同时期达到显著差异水平。综合评价结果表明,3种灌木的抗旱性强弱为：金叶女贞＞连翘＞紫薇。图5表1参17     

连翘光合特性研究

用Li-6400光合作用测定系统对连翘的光合特性进行了测定。结果表明:连翘叶片的净光合速率Pn日变化呈"单峰型"曲线,无"午休"现象,12:00时Pn出现高峰,峰值为13.54μmol/(m2.s),叶片蒸腾速率Tr和气孔导度Gs的变化趋势与Pn一致,胞间CO2浓度Ci与之相反。Pn与Tr、Gs极显著正相关;影响连翘叶片光合作用的主导环境因子为光合有效辐射PAR和相对湿度RH。连翘光合作用的光饱和点LSP和光补偿点LCP分别为1 360μmol/(m2.s)和26.06μmol/(m2.s),表观量子效率为0.049 5;CO2饱和点较高,在2000μmol/mol范围内未达到饱和,CO2补偿点为81.79μmol/mol,羧化效率为0.036 3。以上结果表明,连翘是一种典型的阳性C3植物。     

商洛连翘种子品质检验与质量标准研究

为了建立商洛连翘种子质量分级标准,以便控制其质量,规范种子供需市场,采用连翘种子检验方法,测定不同来源连翘种子的发芽率、千粒重、净度、含水量和生活力等指标,结果表明:商洛地区连翘种子的净重为50%~58%,平均值为48.35%;千粒重为2.7244~2.8312 g,平均值为2.7687 g;含水量为5.69%~6.37%,平均值为6.12%;发芽率为26.69%~50.00%,平均值为42.0%;5 d内的发芽势为0~20%,平均值为8%。种子的颜色为褐色和黑色2种,其中以褐色种子为佳。根据K类中心聚类分析结果,最终确定了以发芽率和千粒重2项指标为主要标指,以净度和含水量为参考指标的4项指标3个等级的连翘种子质量分级标准,分为1、2、3三个等级。     

5种彩叶植物光合特性的比较研究

[目的]为寻找适宜石河子市种植的彩叶植物奠定基础。[方法]利用美国Li-6400便携式光合测定仪研究5种彩叶植物(紫叶矮樱、金脉连翘、花叶红瑞木、紫叶锦带、加拿大红樱)叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化。[结果]花叶红瑞木的净光合速率日变化呈双峰型,而其他植物总体上呈单峰型。紫叶矮樱、紫叶锦带、加拿大红樱的光合速率日变化趋势基本一致,峰值均出现在10:00。金脉连翘、花叶红瑞木、紫叶锦带的蒸腾速率日变化趋势均呈双峰型,紫叶矮樱和加拿大红樱则呈单峰型。紫叶矮樱、花叶红瑞木、加拿大红樱、紫叶锦带气孔导度的日变化呈单峰型,仅金脉连翘呈双峰型。[结论]5种彩叶植物的光合速率和蒸腾速率均与气孔导度有一定的相关性。     

免耕条件下秸秆还田对冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响

【目的】研究免耕条件下秸秆还田对旱地冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响。【方法】2011年10月至2014年9月,在陕西杨凌设置秸秆全量还田+施肥（S1F1）、秸秆全量还田+不施肥（S1F0）、秸秆半量还田+施肥（S1/2F1）、秸秆半量还田+不施肥（S1/2F0）、秸秆不还田+施肥（S0F1）、秸秆不还田+不施肥（S0F0）6 种不同耕作处理的3年定位试验,测定并分析不同耕作处理下土壤呼吸、土壤水热状况、作物产量、土壤耕作层有机碳含量的差异。【结果】在冬小麦生育期内,各处理土壤呼吸速率均呈先下降后升高再下降的趋势;在夏玉米生育期内,各处理土壤呼吸速率均表现为先升高后下降的趋势。同一生育期内各处理土壤呼吸平均速率及呼吸总量依次为S1F1＞S1/2F1＞S1/2F0＞S0F1＞S1F0＞CK,同种作物不同生育期之间,各处理土壤生育期呼吸总量有逐年降低的趋势。整个研究周期内,土壤温度的变化趋势与每月平均气温的变化趋势相似,不同处理在同一生育期内的土壤温度变化趋势相近,且各处理生育期土壤平均温度均随土壤深度的增加而降低;不同秸秆还田处理冬季土壤温度均高于对照,但生育期土壤平均温度均低于对照。土壤含水量随土壤深度的增加而降低,但受降雨影响,不同轮作周期之间的土壤含水量波动较大,各处理同一生育期的土壤平均含水量均表现为S1F0＞S1F1＞S1/2F0＞S1/2F1＞CK＞S0F1,且不同秸秆还田处理的土壤含水量与对照间的差异均显著（P＜0.05）;土壤温度能够解释土壤呼吸速率变化的32.5%-60.4%,土壤含水量能够解释土壤呼吸速率变化的38.4%-82.5%,不同土层深度间,5 cm土层的温度与土壤呼吸的拟合度性最高,而10-20 cm土层的含水量与土壤呼吸的拟合度最高。相同年份内,不同处理冬小麦和夏玉米产量均表现为S1F1＞S1F0＞S1/2F1＞S0F1＞S1/2F0＞CK,这个研究周期内,冬小麦产量逐年增加,夏玉米在前两季表现为增产,但受极端炎热天气的影响,第三季的产量明显降低。单季作物收获后,各处理同一土层深度的有机碳含量均表现为S1F1＞S1/2F1＞S1F0＞S1/2F0＞S0F1＞CK。且不同秸秆还田处理的土壤有机碳含量逐年升高。【结论】长期免耕秸秆还田能够有效降低农田土壤碳排放、提高农田土壤水分利用率及冬季土壤温度、提高作物产量及土壤有机碳含量。不同秸秆还田处理间以S1F0处理的效果最优。     

稗草影响大豆根瘤固氮的机制研究之一——水分干扰机制

在全自控人工气候室内系统研究了稗草对大豆根瘤固氮的水分干扰机制。稗草在每盆3株的密度下使播后53-63淹水期间及淹水期后1天的大豆单株根瘤固氮速率平均分别比无草对照提高了16.6%和30.0%,在每盆10株的密度下分别使其比无草对照提高了34.2%和67.5%。在不淹水的情况下播后30-70天,稗草在每盆3株和10株的密度下使其所在处理的平均日蒸发蒸腾量分别比无草对照增加了23.8%和50%,削弱了水分对大豆植株的供应水平;而土壤水分供应水平从其田间持水量的80%降低到35%时,大豆根瘤的氧气传导速率从0.38cm/s下降到0.20cm/s,净光合速率从18.81mg/dm#+2/h降低到4.04mg/dm#+2/h,每盆10株稗草对大豆单株结瘤量及根瘤固氮酶活性的抑制率则分别从8.2%和17.8%升高到18.3%和19.6%,其对大豆单株根瘤固氮速率的抑制率也随之从21.5%上升到33.1%。证明通过干扰土壤水分供应水平,首先影响大豆植株的同化物产量及根瘤内的氧气供应,进而影响大豆植株的根瘤形成和根瘤固 氮酶的固氮活性,是稗草影响大豆根瘤固氮的主要机制之一。     

豫产连翘挥发油化学成分研究

[目的]更好地利用卢氏连翘。[方法]以豫产连翘为材料,采用超临界CO2萃取法提取挥发油,再用气相色谱-质谱法研究豫产连翘挥发油的化学成分。[结果]经GC-MS分析,所得质谱与标准图谱对照,确认了35个成分,占总量的72.965%,主要化学成分为β-蒎烯、香叶醇、1-松油醇-4、肉豆蔻酸、顺-亚油酸、环氧异香橙烯、角鲨烯、二十八烷、乙酸羽扇烯酸酯,其中乙酸羽扇烯酸酯尚未见文献报道。连翘挥发油烯类化合物的含量占所鉴定成分含量的40.050%,烷类占15.100%,醇类占7.135%,酸类占10.785%,酯类占24.327%。[结论]豫产连翘挥发油化学成分中含量最大的成分为乙酸羽扇烯酸酯(17.068%),而非β-蒎烯,提示了豫产连翘挥发油的药用效果可能与其他产地不同。     

白枪杆生长特性及光合特性对不同土壤水分的响应

中国西南喀斯特地区石漠化现象日益严重。白枪杆Fraxinus malacophylla作为该地区的乡土物种,被广泛应用于当地的植被恢复工程中,研究白枪杆对不同土壤水分的响应规律,明确白枪杆对西南喀斯特区土壤水分时空分布不均的适应方式,有助于推动西南石漠化地区植被恢复进程。以1年生白枪杆实生苗为材料,通过盆栽控制试验,测定土壤含水量为40%,34%,28%,22%和16%条件下白枪杆生物量、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳摩尔分数、蒸腾速率等参数,探究白枪杆对不同土壤水分的响应情况。结果表明:①白枪杆在5种土壤水分条件下均能存活,其生长的最适土壤含水量为28%,总生物量为17.16 g。土壤含水量过多或不足都会显著降低白枪杆的净光合速率和生物量积累。②土壤含水量不足28%时,白枪杆将生物量优先分配到根系生长以适应干旱环境,当土壤含水量低至16%时,根生物量比例超过50%。在一定的土壤水分范围内,白枪杆通过关闭一部分气孔保证植物光合作用的正常进行,表现出较强的抗旱能力,但土壤含水量低至16%时,白枪杆受到干旱胁迫影响,总生物量、净光合速率和水分利用效率均显著降低。③土壤含水量高于28%时,白枪杆根系生长受阻,进而导致地上生物量显著降低,净光合速率显著下降。白枪杆的耐涝能力稍逊于其抗旱能力,多雨季节应当注意排水防涝。④除土壤含水量16%处理以外,白枪杆在不同土壤水分条件下的水分利用效率均能保持在2.40 mmol·mol-1以上,能极大适应西南喀斯特地区土壤水分时空分布不均的现状。