应用热扩散技术对柠条锦鸡儿主根液流速率的研究

运用热扩散技术对柠条锦鸡儿根部液流速率(Fs)进行连续测定,同步进行环境要素的实时监测。选择2008年4—10月30天典型晴天日观测数据。结果表明:1)Fs在晴天日表现出典型的宽峰型正态分布,可划分为4个特征差异明显的阶段,反映了大气环境因子对液流的直接驱动效应,以及柠条锦鸡儿叶片气孔行为对液流变化的调控作用。2)液流的变化受多个环境因子共同驱动,其中潜在蒸发散(ET0)综合性强、与Fs相关紧密,是分析液流特征更为可靠的复合型环境变量。Fs与主要环境因子间的耦合关系因时段而异,在早晨启动的液流上升阶段,Fs与太阳辐射、ET0间均呈线性关系,反映了太阳辐射等因子对液流的驱动与对光合作用的激活效应,而在峰值后的下降阶段基本呈Sigmoidal-Hill函数关系;Fs随大气水分亏缺(VPD)的变化与随太阳辐射、ET0的变化趋势相反,表明VPD在达到一定值后启动气孔调节行为以及抑制过度蒸腾耗水的效应。3)柠条锦鸡儿根部Fs与主要环境要素间的变化近似同步,试验期间没有出现典型的时滞现象。4)在整个生长季的大部分时间内观测到柠条锦鸡儿根部夜间持续存在着液流现象,夜间液流量平均占全天液流量的3.83%。试验结果可例证热扩散技术在根部测定液流并用来计算灌木树种单株耗水方法的科学性与优越性。     

白桦和真桦光合特性及水分利用效率的比较

为了研究白桦和真桦对环境的适应性及对水分的调节能力,探讨两树种与适应干旱环境的生理学机制,选用1年生实生苗,采用LI-6400型光合仪,测试分析了光和速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(Wu)等生理指标的变化.试验结果显示:白桦的光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化呈"双峰"曲线,水分利用效率日变化呈"单峰"曲线;真桦的光合速率、气孔导度日变化呈"单峰"曲线,蒸腾速率和水分利用效率日变化呈"双峰"曲线.白桦的光合速率在8:00达到第一个峰值,10:00出现午休现象,在12:00出现第二个峰值;真桦在12:00出现峰值.白桦和真桦的蒸腾速率均表现为清晨最低.真桦的日平均光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均高于白桦,真桦表现出高光合、高蒸腾、高水分利用效率的生理特性,其适宜干旱环境的能力要强于白桦.     

红皮云杉蒸腾强度的研究

本文应用剪枝称重法进行了23年生红皮云杉蒸腾强度的研究。红皮云杉蒸腾强度的日进程,春、秋季呈单峰型,夏季呈双峰型,在春季的夜间有微弱的蒸腾作用,生长季内的月进程以七月份为高峰期。 红皮云杉的蒸腾系数为237.859,蒸腾生产率为4.270。净光合速率与蒸腾速率存在着密切的线性关系。 对蒸腾强度与环境因子变化的关系进行了单因子和多因子分析,影响蒸腾强度的主要因子依次是光照、空气温度、湿度和风速,根据这四个主要因子建立了予测红皮云杉蒸腾强度的数学模型,并且予测了生长季内红皮云杉的蒸腾量。     

大兴安岭林区火烧迹地上兴安落叶松：天然苗的移植造林试验

在大兴安岭林区公路两侧大量地分布着兴安落叶松的天然幼苗。1988年夏在塔河林业局盘中经营所18支线进行了调查,对其两侧的幼苗数量、生长和分布进行了研究。结果表明,幼苗数量每公里达20万株(39株/m~2),幼苗的生长状况与林地上天然幼苗相比无明显差别,1988年夏又对4—6年生的幼苗进行了4ha的移植造林试验,试验是在盘中经营所的火烧迹地上进行的,试验地位于坡下部肥沃、湿润的土壤上,选择地径0.5 cm左右,苗高35 cm左右的苗木,在雨季随起随栽。秋末调查,成活率达96％。本文的研究表明,在大兴安岭林区火烧迹地上用天然落叶松苗进行移植造林是完全可行的。     

低分子有机酸/盐对复合污染土壤中Cd、Pb有效性的影响

模拟森林凋落物淋洗液中草酸/盐和柠檬酸/盐浓度范围,研究了不同浓度草酸/盐和柠檬酸/盐溶液对复合污染土壤中镉(Cd)、铅(Pb)有效性的影响及机制。结果表明:草酸/盐、柠檬酸/盐均促进腐殖质层(A1)和淀积层(B)土壤中Cd、Pb的活化释放,以浓度5.0mmol·L-1时释放效果最显著,且对Pb的释放效应强于Cd。低分子有机酸盐对Cd、Pb的释放效率强于同浓度的相应有机酸,即草酸/盐强于草酸、柠檬酸/盐强于柠檬酸,低分子有机酸/盐类物质促进重金属释放的主要机理在于有机酸阴离子反应。同浓度草酸/盐和柠檬酸/盐对Cd、Pb有效性的影响,表现为柠檬酸/盐强于草酸/盐,即柠檬酸强于草酸,柠檬酸/盐强于草酸/盐,这与2种低分子有机酸的化学结构、离解常数及其和重金属形成络合物的稳定性大小有关。几种浸提剂对A1层土壤Cd、Pb的活化释放效应明显高于B层。     

莲花湖库区几种主要林型枯落物层的持水性能

 研究莲花湖库区红松林、兴安落叶松林、杂木林等几种主要林型和荒草地枯落物储量及其持水特征,结果表明:兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物储量分别为20.8、23.9、16.4和5.7t/hm2,以针叶林的枯落物储量最高。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物层最大持水率分别为278.2%、295.3%、260.3%和154.8%。各林型枯落物吸水速度在0.25～3h变化最快,24h达到饱和状态。枯落物持水速度与浸水历时之间呈显著幂函数相关关系。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物对降雨有效拦蓄率依次为53.87%、65.95%、54.50%和53.45%,对降雨有效拦蓄量变化依次为31.20、45.97、23.27和2.94t/hm2。莲花湖库区不同植被类型下枯落物持水能力为红松林最好,荒草地最差。     

红松林冠对降水的截留特征

通过野外测定与统计分析,系统研究了红松(Pinus koraiensis)林冠对降水的截留特征。在观测期间(2003年5-9月),红松林分林冠截留量为103.48mm,占同期降水量的26.19%;降水按以下比例被再次分配:穿透降水68.16%,林冠截留26.19%,树干径流5.65%。利用Horton改进模型进行模拟分析,结果表明:红松林分表征林冠吸附容量的参数Ic*m=2.387mm,大于该地区针叶树种樟子松和落叶松的吸附容量;表征区域降雨蒸发能力的参数α=13.9%。2个参数较好的解释了红松林冠截留吸附、湿润与蒸发机理;红松林冠截留率随降水的变化曲线可分为快变期(截留率>30%,降水量<15mm)、渐变期(截留率30%~18.67%,降水15~50mm)和稳定期(截留率<18.67%,降水>50mm)3个阶段,红松林冠稳定截留率为18.67%。红松林冠截留构成中吸附截留量较大。     

寒地稻作不同节水灌溉模式降雨利用率潜力分析

为研究不同灌溉模式降雨利用潜力,以寒地稻作为研究对象,系统分析了灌溉站30年的试验资料,结合同时期降雨数据,分别对有无蓄雨要求的几种灌溉模式进行了理论分析。结果表明,无蓄雨要求时,控制灌溉降雨利用率最低,间歇灌溉较低,常规灌溉较高,而湿润灌溉最高;在相同的蓄雨条件下,控制灌溉降雨利用率最高,湿润灌溉居次,间灌第三,常规灌溉最低。由此可见,控制灌溉的降雨利用潜力最大,其他灌溉模式低于控灌;不同的灌排及蓄雨标准能够对降雨利用率产生较大影响。     

大兴安岭火烧迹地植被恢复中植物多样性与生物量分配格局

为了探讨火烧迹地植被恢复中植物多样性和生物量及二者关系,采用时空互代法,以大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限落叶松人工林为研究对象,以天然白桦林作为对照样地,对乔木层、灌木层、草本层和群落物种多样性指数及生物量进行了研究。结果表明:1)植被恢复过程中,草本层丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数和均匀度指数(Pielou指数)高于乔木层和灌木层,群落物种多样性呈波动式变化,恢复21年群落Margalef指数和Shannon-Wiener指数最高,恢复13年群落Pielou指数最高。植被恢复过程中群落多样性指数均高于天然白桦林。2)植被恢复过程中群落生物量为10.80~123.96 t/hm2,随恢复年限的增加逐渐增大,恢复21和24年群落生物量高于天然白桦林。草本层生物量占群落生物量比例最低,恢复3年群落枯落物层蓄积量占群落生物量比例最高,其余恢复年限乔木层生物量占群落生物量比例最高。3)乔木层Margalef指数与生物量呈极显著正相关。灌木层Shannon-Wiener指数和Pielou指数与生物量呈极显著负相关,Pielou指数与生物量相关系数最高。草本层多样性与生物量相关性不显著。群落Shannon-Wiener指数与地表生物量呈极显著负相关。由此可知,人工更新灌木层和草本层多样性恢复效果优于天然更新,人工更新恢复21和24年的生物量恢复效果优于天然更新,植被恢复过程中植物多样性和生物量存在一定相关性。      

毛细管气相色谱法测定凋落物淋洗液中的低分子有机酸

以我国东北林区重要树种落叶松(Larixolgensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、红松(Pinus koraiensis)和白桦(Betula platyphylla)凋落物淋洗液为材料,建立了一种森林凋落物淋洗液中低分子有机酸测定的毛细管气相色谱法。凋落物淋洗液经冷冻干燥,用H2SO4∶CH3OH溶液浸提低分子有机酸,并同时密封60℃甲酯化24h,用CHCl3萃取后,进行毛细管气相色谱分析。实验表明,样品冷冻干燥处理,密闭条件下采用甲醇浸提的同时直接进行甲酯化反应,有效避免了传统方法浓缩和酯化过程中易挥发有机酸的损失,且酯化完全;选择性好,能同时测定多种低分子有机酸;所测的8种低分子有机酸,经回收率、精密度和检出限等可行性检验,是一种凋落物淋洗液样品中低分子有机酸分析测定的可靠方法。