平茬处理对杜仲生长及光合特性的影响

【目的】探明平茬对叶用杜仲林生长特征及光合作用的影响机制,为杜仲的定向生态培育提供参考。【方法】以3年生杜仲为研究对象,对留茬10 cm(T1)、留茬20 cm(T2)、未平茬(CK)3种处理下杜仲的生长指标、气体交换参数、叶绿素荧光参数及光合色素含量进行测定与分析,并计算主要光合生理参数,包括水分利用效率(E_(WU))、叶片羧化效率(E_C)和气孔限制值(Ls)。【结果】平茬可使杜仲萌生枝条数、叶面积、单株叶片数、叶鲜质量、叶干质量及叶片相对含水量显著增加(P 0.05)。净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(Tr)在平茬处理下显著增加,且在T2处理组中达到最大值,与C_K相比P_n、G_s和T_r分别提高31.4%、15.9%和10.1%。经平茬处理后,杜仲叶片胞间CO_2浓度(C_i)显著降低,在T2处理中与CK相比下降21.7%(P 0.05)。与CK相比,T2处理中E_(WU)和E_C分别提高了10.5%和40.0%。平茬处理后,植株叶片最大光合效率(F_v/F_m)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著增加(P 0.05)。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量在T1处理组显著提高,与CK相比分别提高了41.3%、37.4%、40.0%和34.6%(P 0.05);叶绿素a和叶绿素b含量的比值在T2处理组显著下降(P 0.05)。相关分析结果表明:各处理组间杜仲植株总叶片数与枝条数、P_n、G_s、T_r和_Fv/F_m呈显著或极显著正相关。【结论】适度平茬有利于杜仲补偿性光合作用的产生,从而为叶用杜仲林的优产和高产提供更有利的生长条件。     

大兴安岭落叶松林腐殖质的热解特性及烟气成分

为了更好地了解腐殖质的热解规律,以黑龙江省大兴安岭加格达奇地区的落叶松林下腐殖质作为样品材料,采用热重-红外联用技术研究了升温速率、反应气氛及粒径大小对腐殖质热解特性的影响,并检测其热解后的烟气成分。结果表明,随着升温速率的加快,腐殖质进入热解阶段的时间变早,热解反应进行的速度变快;腐殖质在氮气中的热解效果腐殖质在混合气氛中的热解效果腐殖质在空气中的热解效果,腐殖质在空气中的热解质量损失最大;随着腐殖质粒径的增加,热解反应变慢,其热解的最初温度、最终温度、最大质量损失速率和最大质量损失速率对应的温度均呈现增大趋势;无氧条件下,热解产生的烟气成分主要为H_2O、CO_2、CO、烷烃类、苯类、酮类、酚类、醇类和羧酸类等物质;缺氧条件下,主要有H_2O、CO_2、CO、苯类等物质产生;氧气充足条件下,热解产生的气体只有H_2O、CO_2。因此,升温速率越快,越不利于热解反应的进行,活性气氛、粒径增加均有利于热解反应的进行,并且从红外光谱数据可知,氧气是影响腐殖质热解后烟气成分的主要因素。     

不同造林密度下油用柠檬桉光合速率日变化研究

柠檬桉油用林在4种密度下,D1(0.7 m×0.8 m,17 800株/hm2)、D2(1 m×1 m,10 000株/hm2)、D3(1 m×1.5 m,6660株/hm2)、D4(2 m×3 m,1 650株/hm2),运用LI-6400便携式光合测定仪,分别测定光合速率日变化的结果表明:柠檬桉的Pn、Tr、Gs日变化均表现为先升高后降低的趋势,Ci日变化表现为先降低后升高的趋势,在D3密度条件下,均高于其他3个密度,而WUE日变化指标4个密度均表现出相同的变化趋势且差异不显著。     

砒砂岩区沙棘林缓冲带细根及土体抗崩解特征

探讨砒砂岩区不同宽度沙棘缓冲带生态调控效益的差异,对有效防治土壤侵蚀生态建设具有现实意义。采用野外典型取样和室内测定方法,研究了缓冲带内及带外下坡土层的物理化学性质、土壤崩解速率和缓冲带内沙棘细根的比根长变化特征。结果表明,随着缓冲带宽度的增加,缓冲带带内及带外下坡土壤的物理及化学性质优化程度逐渐提高。随沙棘缓冲带带宽的逐渐增加,土壤内细根的比根长也随之增加。沙棘缓冲带能有效降低沙棘缓冲带内及带外下坡土壤的崩解速率,并且带宽与土壤崩解速率呈负相关。比根长与崩解速率在0.05检验水平下显著负相关,当缓冲带带宽大于15 m时,林带内土壤中的细根比根长不再具有差异性,故15 m带宽的沙棘缓冲带为最适宽度。     

双条杉天牛卵发育起点温度和有效积温研究

为研究温度对内蒙古地区双条杉天牛Semanotus bifasciatus卵发育影响,测定20,25,30℃下双条杉天牛卵的发育历期。结果表明:20℃时卵的发育历期极显著长于25,30℃下卵的发育历期,25℃与30℃下卵的发育历期差异不显著。用有效积温法则中最小二乘法,得出双条杉天牛卵的发育起点温度(C)为(14.99±5.06)℃,有效积温(K)为(51.86±4.62)度·日,并建立双条杉天牛卵的发育历期预测模型。结果可为预测内蒙古地区双条杉天牛卵的孵化期提供依据。     

山西太岳山油松林木非生长季树干液流研究

2009年9月到2010年3月,在山西沁源县灵空山林场建设观测塔,用TDP探针对塔周围的不同胸径的ll棵油松林木在非生长季的树干液流速率及环境因子进行连续监测,研究油松林木树干液流变化规律。结果表明：非生长季的油松树干液流并没有停滞,正午的峰值逐渐消失,液流主要在夜间进行,最大值为16．11cm·h^-1,最小值为5．109×10^-5cm·h^-1,平均值为3．29cm·h^-1。在属于生长季末期的10月,不时有和生长季相同的单峰曲线出现,11月下旬后,白天和夜间的树干液流并无明显差异,趋于平稳。阴天则无峰或多峰。影响油松树干液流的环境因子主要有光合有效辐射、空气温度和相对湿度,三者都与液流速率既有显著正相关关系,又有显著负相关关系。土壤湿度与油松树干液流速率呈正相关关系。与太岳山生态站2005年所做的油松林木夏季的树干液流速率研究成果相结合,可以比较完整地反映油松林木树干液流速率全年的变化规律。     

干热河谷区紫檀与柚木生长适应性研究初探

通过引进实生苗开展栽植试验,并观测和分析苗木成活率、基径、树高和叶片净光合速率,研究了紫檀与柚木在干热河谷区的生长适应性。结果表明：紫檀可能较为适应干热河谷的气候条件,栽植早期通过人工抚育和肥料管理,可望达到较好效果;柚木的适应性较差,生长受限,人工栽植措施还有待进一步研究。     

方翅网蝽对两种类型悬铃木光合作用的影响

于2010年4—8月通过对两种不同类型悬铃木的叶片净光合速率、叶绿素含量和方翅网蝽危害程度进行了测定,并运用多元逐步回归和通径分析方法分析了光合作用与环境因子之间的相互关系。结果表明,虫口密度与叶绿素含量呈负相关关系,且不同类型悬铃木间叶绿素含量差异显著;方翅网蝽危害使叶绿素含量减少是影响光合作用的最直接和最重要的原因。生长季节各月所选典型天气下的Pn大小顺序表现为7月>8月>6月>5月>4月;其中4、5月悬铃木净光合速率(Pn)日变化呈现"单峰"曲线,经分析发现大气温度、光合有效辐射、气孔导度是影响Pn变化的主要因子;6—8月Pn日变化呈现"双峰"曲线,环境因子大气水汽压差、相对湿度和胞间CO2浓度成为主要影响因子。由此可见,悬铃木生长季节光合作用存在较大差异,同时各环境因子对光合作用的影响及影响程度也各不相同。     

水分胁迫对栓皮栎幼苗生理特性及生长的影响

通过盆栽实验，研究了在不同的水分条件下栓皮栎幼苗生理特性的变化和苗木生长量的变化。研究表明，在水分胁迫初期，随土壤含水量的降低，栓皮栎叶片的净光合速率、蒸腾速率下降，而水分利用效率提高。在水分胁迫末期，由于长期的干旱胁迫，水分条件最差的一组苗木已干枯死亡，土壤含水量从38．123％下降到20．323％时，净光合速率和蒸腾速率均下降，水分利用效率也下降。随着土壤含水量的降低，苗高、地径和生物量均有下降的趋势，其中生物量下降的幅度最大。     

在CO2浓度加富条件下马尾松针叶的生理生态响应

研究了在3种不同CO2浓度(360 μmol·mol-1、800 μmol·mol-1、1 200 μmol·mol-1)下马尾松针叶的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率的变化.结果表明:在当前CO2(360 μmol·mol-1)浓度下,当光强为1 000 μmol·m-2·s-1时,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别为3.46 μmol·m-2·s-1、0.273 mmol·m-2·s-1、0.0254 mmol·m-2·s-1,针叶的光饱和点和光补偿点分别为:(1 800±2) μmol·m-2·s-1和(24±2) μmol·m-2·s-1.当CO2加富到1 200 μmol·mol-1时,针叶的光饱和点降低了200 μmol·m-2·s-1,而光补偿点增加了4 μmol·m-2·s-1.在光照强度为50～2 000 μmol·m-2·s-1的条件下,不同CO2浓度下的水分利用率平均值分别为:1 200 μmol·mol-1浓度下的19.163 μmol·mmol-1,800 μmol·mol-1浓度下的12.912 μmol·mmol-1,360 μmol·mol-1浓度下的11.192 μmol·mmol-1.短期的CO2加富降低了植物叶片的蒸腾速率、气孔导度,而植物的水分利用效率则上升.