三峡库区秭归段水位消落带草本植物多样性分析

目的 研究消落带草本植物多样性的梯度变化和空间分布特征,进而认识消落带植物的生态适应性,为分析和保护消落带生物多样性提供依据。 方法 通过对三峡库区秭归段消落带145～175 m内草本物种的调查,对经历5次干湿动态变化后消落带草本植物的群落类型及物种多样性进行研究。 结果 表明：2014年该区共有草本植物39种,隶属15科27属,以菊科、禾本科、廖科和大戟科植物为主;2019年该区共有草本植物47种,隶属18科39属,菊科种类最多,为消落带优势科,其次为禾本科、廖科和大戟科植物。在过去5年中,1年生草本植物毛马唐、狗尾草、稗、苍耳、鬼针草和多年生草本植物狗牙根、香附子等均有较大的重要值,为主要优势物种,秭归消落带植物群落优势种和伴生种的丰富度、多样性、均匀度和优势度在各水位梯度带上变化明显,群落物种丰富度随水位高程梯度145～175 m呈先上升后下降的趋势。 结论 消落带植物多样性的变化是由于高程差异造成的淹水时间差异而导致的生境差异。     

三峡库区秭归段消落带重金属时空分布特征

目的 分析比较三峡库区消落带土壤重金属含量的时空差异,研究消落带金属污染现状并提出防治措施。 方法 以2008年、2014年和2018年的秭归段三峡库区的淹水区（高程145～175 m）和未淹水区（高程175～185 m）消落带土壤为研究对象,使用消解法对样品的理化性质和铜（Cu）、铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Mn）含量进行检测分析。 结果 结果表明：（1）对2008年、2014年和2018年的消落带土壤研究发现,淹水区土壤总氮（TN）、总磷（TP）、有机质（SOM）含量持续降低,土壤pH值较2008年增加,2018年已接近7。（2）截至2018年,消落带土壤中Cu、Fe、Mn、Zn含量不断增加,Zn在消落带中下部（高程145～165 m）、及未淹水区土壤中地质累积指数污染程度均为“强”;消落带下部（高程145～165 m）的Cu、消落带中下部及未淹水区土壤的Zn已经造成了轻度生态风险。（3）消落带土壤理化性质和4 种重金属含量的相关性分析表明,土壤pH的上升可能带来4 种重金属累积量增加的风险,土壤TP增加可能会减少土壤中4 种重金属累积,而土壤TN含量的增加可能引起未淹水对照区土壤Fe、Mn的增加以及淹水区Cu和Zn的减少。 结论 三峡大坝的运行造成土壤氮磷等养分质量的下降,消落带土壤重金属污染现状不容忽视,尤以Cu和Zn的生态风险为重,因此需要继续长期监测,必要时可以考虑改变植被构成等人工干预手段。     

三峡库区马尾松细根分解及其养分释放

[目的]为认识马尾松细根对土壤养分库的贡献,[方法]本研究以三峡库区秭归县九岭头林场马尾松为研究对象,采用埋袋法进行细根分解实验,探讨0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根的分解动态和养分释放(C、N、P、K、Ca、Mg)。[结果]结果表明:(1)细根分解368 d后,0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根干重残留率分别为66.0%、72.0%和74.33%,且细根分解速率随直径增加而减小;(2)细根分解速率与土壤温度呈显著正相关关系(p0.05),与土壤湿度呈正相关关系(p0.05);(3)细根C、K和Mg元素迁移模式表现为释放,Ca元素表现为富集;(4)细根N、P元素在不同径级细根中迁移模式不同,0.5 mm细根N、P元素表现为释放,0.5 2 mm细根N、P元素在分解过程中出现富集阶段。[结论]马尾松细根分解与土壤温度和直径大小显著相关,其中分解与温度呈正相关,与直径呈负相关;在细根分解过程中,马尾松细根不同直径大小的不同养分元素的表现状态不一致,或富集,或释放。     

三峡库区水位消落植被土壤pH、阳离子含量随海拔及年际的动态特征

目的 分析三峡水库运行10年间（2008—2018年）,消落带不同海拔区段（145～155 m、155～165 m、165～175 m）土壤pH值和金属元素含量变化特征,为消落带分区段监测治理及库区土壤环境质量演变预测提供科学依据。 方法 根据三峡水库运行调度特征,在秭归县典型消落带区域内选择3块生境类型相似的次生灌丛样地,测定2008、2009、2012、2014、2015、2016、2018年不同海拔区段表层（0～20 cm）土壤的pH值和金属元素含量,分析其在不同海拔区段和年际间的差异及变化。 结果 （1）随着水库水位的周期性涨落,2008—2018年间消落带区域土壤pH值、金属元素钾、钙、镁含量的年际变化均呈现出波动式增加的趋势,铁、锰、锌含量呈现波动式下降的趋势,钠含量则呈现逐年下降的趋势。（2）在各年份的不同海拔高程间,土壤pH值和钾含量呈现145～155 m > 155～165 m > 165～175 m海拔的特征,铁、锰含量呈现出145～155 m < 155～165 m < 165～175 m海拔的特征,钙含量在145～155 m海拔区段富集,钠、镁、锌含量则无明显的海拔分布差异。至2018年,145～155 m和155～165 m海拔区段土壤已由酸性发展为碱性,165～175 m区段由酸性发展为中性。（3）相关性分析和回归分析发现：土壤pH值与金属元素含量有密切相关性。其中,土壤pH值与钾、钙、镁含量之间存在显著正相关（p < 0.01）,与锰、锌、钠（p < 0.01）和铁（p < 0.05）含量之间存在显著负相关。 结论 经历10次水位涨落期间,消落带不同海拔区段土壤pH值和金属元素含量均发生了不同程度的改变,表明周期性水淹是影响消落带土壤性质的主要因素,海拔和土壤pH值是影响土壤金属元素含量的重要因素,这将为三峡库区消落带不同海拔区段土壤质量的演变趋势预测提供重要的基础依据。     

水淹持续胁迫对湿地松光合特性及生理生化的影响

目的 分析三峡库区消落带经历冬季水淹持续胁迫后对幼苗针叶光合特性以及生理生化的影响,揭示其变化规律,为消落带分区段监测和治理及植被恢复提供重要的科学依据。 方法 本研究以2年生湿地松幼苗为试验材料,研究了经历夏季干旱后,通过人为设置对照组、根淹组和全淹组等来模拟长达5个月的冬季水淹持续胁迫对幼苗针叶光合特性以及生理生化的影响。 结果 表明：经历夏季干旱胁迫45 d后,随着水淹时间增加,根淹组1和全淹组2植物的净光合速率（Pn）呈现出“下降-平缓”的趋势,但根淹组3和全淹组4植株的Pn处于一直下降趋势,且60 d后的Pn低于前者,水淹150 d后,湿地松的Pn分别比初始值下降30.9%、33.0%、51.9%和62.3%;同时,水淹显著降低了针叶气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）。通过比较Ci和Ls（气孔限制值）的关系得出：湿地松Pn下降前期主要由气孔因素决定,而后期则大多由非气孔因素决定。根淹组植株可溶性蛋白含量在淹水阶段大多与对照组植株差异不明显;全淹组的湿地松针叶内可溶性蛋白含量在淹水初期（水淹前60 d）出现了显著的增加,而在水淹后期逐渐下降。水淹45~60 d时,湿地松针叶内的超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于对照。不同淹水处理下,湿地松在水淹前30 d内丙二醛（MDA）含量均与对照组相比差异不显著,但水淹60 d后,湿地松针叶中的MDA含量显著增加并逐渐稳定在一定水平。 结论 这些研究结果对未来消落带适生物种选择以及植被恢复与重建具有重要的参考价值。     

油茶果皮解剖结构与炭疽病抗性的关系

本文研究了油茶炭疽病抗性与其主要果皮结构的关系,为进一步了解油茶的抗病机制、从果皮结构角度出发选育抗病良种提供理论依据。以‘普通油茶’的不同抗感炭疽病的果实为试材,分别测定其果皮蜡质层厚度、角质层厚度、气孔大小和表皮毛密度等指标。结果表明,不同抗感炭疽病的油茶果皮的总厚度、蜡质层、角质层和薄壁组织的厚度,均以高抗类型(两个高抗类型的均值)为最大,分别为5.33×103、35.67、25.85、87.73μm,高感类型为最小,分别为2.77×103、19.33、9.67、48.33μm;随着油茶果实抗病性增强,果皮气孔开度、密度和单位气孔面积均呈现明显的下降趋势,以高感类型为最大,分别为38.58μm2、22.02个/mm2和670.50μm2,高抗类型最小,分别为12.59μm2、5.05个/mm2和82.21μm2,但气孔大小与其炭疽病抗性没有明显相关性;抗病类型的油茶果皮表皮毛长度、粗度和密度,均明显大于感病类型。油茶果皮解剖结构与炭疽病抗性关系极为密切,可以作为鉴定油茶炭疽病抗性强弱的参考指标。     

大棚下嫁接时间对油茶苗成活率及生长量的影响

研究钢架大棚环境下芽苗砧嫁接时间对油茶成活率、生长量的影响,以期找出油茶最佳嫁接育苗时间。选择油茶‘长林4号’优良无性系当年生木质化穗条,分别于2013年5月6日~6月4日嫁接,于当年10月底统计各时期嫁接成活率、秋梢率和生长量等,比较不同嫁接时间油茶苗成活率及生长量的差异。结果表明,5月11~15日嫁接的油茶苗成活率最高,为89.93%,其次是5月6~10日,成活率为87.27%,5月31日~6月4日成活率最低,仅为41.63%;5月11~15日嫁接的油茶苗木秋梢率及叶面积数值均最大,分别为25.17%和12.60cm2;6个处理总叶片数依次为10.67、11.33、9.67、9.50、9.33和9.00,高径比依次为52.11、48.14、48.41、40.73、42.75和36.82;5月11~15日嫁接苗木主根最长(8.53cm);5月31日~6月4日嫁接苗木根茎比最大(0.459)。嫁接时间是影响油茶芽苗砧嫁接育苗成效的关键成因之一,在安庆地区钢架大棚环境条件下,5月11~15日为最佳嫁接时间,油茶苗成活率和生长量等指标都高于其它时间段。     

陆地生态系统生态化学计量学研究进展

【目的】探讨陆地生态系统生态化学计量学研究进展,以期推动对陆地生态系统物质循环及能量流动的进一步认识。【方法】利用Web of Science、CNKI等数据库,查阅相关文献,对陆地生态系统生态化学计量学研究进展进行综述。【结果】陆地植被生态化学计量学特征研究表明,C、N、P是生态化学计量学领域研究的主要对象,其中N和P是陆地植被生长2种最重要的限制元素;土壤中的碳氮磷比值是评价土壤质量重要指标,从全球尺度研究发现,土壤中的碳氮磷比值基本为恒值;陆地生态系统养分限制判断研究表明,N∶P比值是植物生长养分限制的敏感性指数,常被用于确定养分限制的阈值,同时N、P含量也可用于确定养分限制类型;气候、地理、土壤等因子是陆地植物生态化学计量学特征的主要影响因素。【结论】在陆地生态系统生态化学计量学研究进展中,C、N、P是学者们关注的重要因子,其比值在研究土壤质量评价、养分限制阈值等方面发挥重要作用。     

三峡库区消落带土壤化学性质年际变化特征

【目的】分析三峡库区消落带经历长期水库水位变化后的土壤化学性质,为揭示消落带水文环境变化提供科学依据。【方法】在秭归段消落带回水区选择典型次生灌丛固定监测样地,根据库区水位运行计划,于2008、2009、2012、2014和2015年(分别经历0、1、4、6和7次水位涨落)对不同海拔(145～155、155～165、165～175、175～185 m)样地的不同土层(0～10和10～20 cm)土壤的pH值和有机质及碱解氮、速效磷和速效钾含量进行测定。【结果】经历7次水位涨落后,所有海拔的pH值均明显增加,其中海拔145～155 m土壤由酸性(pH6. 1)变为碱性(pH8. 2),而其他海拔土壤逐渐由酸性趋于中性;水淹海拔区土壤有机质含量高于非水淹对照海拔(175～185 m),且随水淹时间增加,0～10 cm土层有机质含量较2008年呈逐年下降趋势,而10～20 cm土层则先增加后降低;随水位涨落周期的增加,土壤碱解氮含量呈波动性下降趋势,且0～10 cm土层土壤对水淹影响更为敏感,0～10 cm土层碱解氮以2009年和2015年下降最为显著(P<0. 05),和2008年相比各海拔降幅分别达37. 2%～54. 7%和50. 6%～65. 7%; 0～10 cm土层速效钾含量在2009年降幅最大,达17. 1%～50. 8%;速效磷含量则呈逐年下降趋势,且在速效养分中的流失量最大,在经历4、6和7次水位涨落后,速效磷含量较2008年分别下降78. 0%、94. 8%、91. 6%(0～10 cm)和89. 5%、93. 6、92. 5%(10～20 cm)。【结论】随三峡水库运行周期的不断延长,消落带土壤pH值升高、有机质含量下降,消落带土壤养分匮乏现象将突显,对于消落带经历长期水位涨落后的土壤化学性质变化仍需长期监督。     

叶面肥对油茶容器苗叶片解剖结构和光合特性的影响

【目的】研究不同叶面肥对油茶容器苗生长发育的影响,为叶面肥在油茶苗木培育中的合理应用提供科学依据。【方法】以"凤阳1号"1年生油茶容器苗为试材,采用盆栽法,喷施不同的叶面肥(处理Ⅰ(尿素)、处理Ⅱ(海藻精华素)、处理Ⅲ(平衡型水溶肥料)和处理Ⅳ(磷酸二氢钾)),以喷清水为对照(CK),每隔15d喷施1次,连续喷施3次,第3次喷施后30d,分别测定油茶容器苗叶片解剖结构、光合色素含量、光合特性和比叶重等指标,比较不同叶面肥对油茶容器苗生长发育的影响。【结果】与对照相比,喷施不同叶面肥的4个处理均可增加叶片厚度,叶片上、下表皮厚度,栅栏组织厚度,栅栏/海绵组织和叶片结构紧密度,其中叶片厚度、叶片下表皮厚度、栅栏组织厚度、栅栏/海绵组织和叶片结构紧密度均以处理Ⅱ最大,分别为552.33μm,28.51μm,248.92μm,1.12,45.07%,处理Ⅵ最小,分别为496.06μm,18.73μm,194.52μm,0.85,39.21%。叶绿素a+b含量和叶绿素b/a亦为处理Ⅱ最高(0.652mg/g和0.440),处理Ⅳ最低(0.543 mg/g和0.334);各处理的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)、表观光能利用效率(LUE)和比叶重均有所增加,由高到低为处理Ⅱ>处理Ⅰ>处理Ⅲ>处理Ⅳ。【结论】4种叶面肥均可促进油茶苗木的生长,且以喷施海藻精华素的效果最佳。