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2014年  36卷  第6期

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论文
莫莫格湿地植被结构研究及其对碱性湿地演替的启示
宁宇, 张志翔, 崔丽娟, 孙孝维
2014, 36(6): 1-8. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.007
摘要:
莫莫格湿地属于典型的松嫩平原碱性湿地,在白鹤的全球迁飞网络中具有重要意义,但其退化过程中植被结 构的变化及影响因素尚不明确。以植被调查和土壤取样为基础,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和去趋势对 应分析(DCA)结合的方法对该地区植被进行分类,并以去趋势典范对应分析(DCCA)的方法研究当地物种与环 境因素的关系。结果显示,莫莫格湿地的植被可以划分为9 种类型,即羊草群落、水蓼群落、扁秆藨草群落、鹅绒 委陵菜群落、芦苇群落、毛马唐群落、狗尾草群落、虎尾草群落和蒿类群落,其中虎尾草群落和蒿类群落是分布最 为广泛的2 个类型。莫莫格湿地植被主要组成部分为中生植物群落,表明该湿地正处于退化过程中,植被类型 可归类为退化草甸。植被演替的根本原因在于湿地水文条件的变化,而土壤pH 值、电导率和有机质含量也是影 响该地区植被结构的重要因素。适当干扰促进了虎尾草单优势种群落的形成,羊草群落和过度放牧不是其出现 的必要条件。
马尾松种子萌发与幼苗生长异养转自养生理过程研究
李莹, 刘淑欣, 彭鸽, 齐芪, 刘炳梅, 齐力旺, 盖颖, 蒋湘宁
2014, 36(6): 9-16. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.005
摘要:
以马尾松成熟种子为研究对象,选取了马尾松种子萌发过程中的5 个时期作为观测点,测定了各时期种子生 长量的变化,并通过GC-MS 技术检测了脂肪酸的差异;用HLPC-MS 技术测定种子萌发过程中的蛋白质;利用Li- 6400 光合测量仪测定了光合作用的起始点。结果显示:在前2 个检测时期,马尾松种子的脂肪酸、淀粉含量最高, 随着萌发活动的进行转变为小分子物质供给根和芽的生长,在幼苗期含量降至0。由单向电泳可知,在出芽前3 个 时期的蛋白质条带位置基本不变,仅丰度降低;而在出芽时出现了大分子量的条带,于幼苗期汇聚于52.0 ku 的位 置。选取成熟期与幼苗期的明显差异蛋白质点进行分析,结果分别表示为贮藏性蛋白松球蛋白和光合作用关 键酶Rubisco。说明随着贮藏性蛋白质的降解供能,形成了新的功能性蛋白质以调控生长。马尾松因其脂肪含 量高,在生长初期主要依靠动员贮藏性脂肪和蛋白质提供能量和原料,尤其是在胚根突破种皮时,物质代谢旺盛。 种子萌发过程中进行了由异养到自养的转变,根据G2 期出现的Rubisco 和CO2 补偿点判定此期为转折点。
氮素指数施肥对白桦播种苗养分承载和光合作用的影响
郝龙飞, 刘婷岩, 张连飞, 贾斌英, 李宁, 李开隆
2014, 36(6): 17-23. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.006
摘要:
为改善白桦苗木质量,本文采用常规施肥(CF)、指数施肥(EF)、1/2 指数施肥(HEF)、2 倍指数施肥(DEF)以 及对照(CK)处理,研究容器苗中不同N 施肥处理对白桦1 年生播种苗生物量分配、养分含量动态和养分承载以及 苗木叶片光合能力的影响。结果表明:1)生长结束后,EF 处理提高了苗木生物量,同时改善了苗木根系生物量所 占比例。EF 处理苗木总生物量较CK 提高23.87%(P 0.05),同时EF 处理较CF 和DEF 处理苗木根茎比提高均 为26.09%(P 0.05)。2)EF 处理提高了苗木体内的养分承载,与DEF 处理苗木养分含量差异不显著,但EF 处理 苗木养分含量较CF、HEF、CK 处理分别增加29.65%、33.42%、113.74%(P 0.05)。3)苗木生长高峰期,EF 处理 提高了苗木叶片的光合能力。EF 处理苗木叶绿素含量及光合速率较CF 处理分别提高15.2% (P 0.05)、7.3% (P 0.05)。EF 处理苗木叶面积高于CF 处理14.3%(P 0.05)。4) 5 种施肥处理苗木N、P 养分浓度及N、K 养 分浓度呈线性相关(P 0.01)。指数施肥提高了苗木P、K 吸收,不同施肥处理对苗木P、K 吸收效率由高到低均为 EF DEF HEF CF CK。EF 处理有效促进了苗木生物量积累,提高了苗木养分承载,同时明显提高了苗木体内 P、K 的养分利用效率,因此EF 处理为最佳施肥方式。
核桃BES-SSR 的开发及在遗传多样性分析中的应用
陈凌娜, 马庆国, 张俊佩, 周贝贝, 裴东
2014, 36(6): 24-29. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.008
摘要:
从NCBI 数据库全部已知核桃MboI 基因组BAC 文库克隆中下载22 740 条末端序列(BAC end sequences, BES)。应用MISA 软件搜索获得SSR 位点4 732 个,平均每2.8 kb 出现1 个SSR。在含有单个SSR 的BES 中,1 ~3 个核苷酸重复的类型占SSR 总数的96.86%,A/ T、AT/ AT、ATT/ AAT 分别为最丰富的单核苷酸、2 核苷酸和3 核苷 酸重复。选择不同类型和重复次数的SSR 设计合成50 对引物,从中筛选出多态性引物33 对,其中19 对引物扩增 出1 或2 个等位基因,无非特异扩增产物。应用这19 对引物对20 份核桃属不同种的基因型进行SSR 分析,结果表 明,每对引物检测到2 ~9 个多态性位点,平均多态性位点5.4 个;其中17 个位点的多态信息含量高于0.5,总平均 值为0.662,多态性较高。聚类分析显示,不同基因型按照种属分类及地理起源分组。因此,BES-SSR 是一类多态 性高,可用于核桃属植物遗传分析的新SSR 引物。
基于LiDAR 点云能量信息的樟子松郁闭度反演方法
尤号田, 邢艳秋, 冉慧, 王蕊, 霍达
2014, 36(6): 30-35. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.009
摘要:
为提高小光斑激光雷达估测针叶林郁闭度的精度,采用回归分析法建立多变量回归模型,通过对小光斑激光 雷达点云数据进行处理,分别提取3 个数量比值变量、3 个能量比值变量,并建立郁闭度单变量反演模型,接着在单 变量的基础上进行多元线性回归分析,建立郁闭度多变量反演模型,最后用剩余数据对所建立的反演模型进行精 度评价。结果表明:在郁闭度单变量反演模型中I2反演模型最好, 拟合相关性为R2 =0.818, Adj R2 =0.810, RMSE = 0.016,模型精度为P =0.978;多变量反演模型中LPI' 和I'3 组合的模型最好, 拟合相关性为R2 = 0.898, AdjR2= 0.889, RMSE =0.012,模型精度为P =0.972。由最终所得模型可知,能量比值变量模型所得结果相对数量比值变 量模型结果要好且稳定,多变量反演模型的拟合相关性及精度都比单变量模型要高。本研究所提取的参数相对较 少,且能量比值变量的提取有一定的局限性,未来研究中应提取更多的高效参数且进一步加强能量比值变量的探究。
一种全站仪精准量测立木直径的方法
郑怀兵, 张民侠, 冯浩
2014, 36(6): 36-40. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.028
摘要:
立木直径是森林资源调查的重要参数。本文提出了一种基于免棱镜全站仪对边测量原理的立木树干直径精 准量测方法,并以南方全站仪NTS-3401 为例,对该方法的理论精度进行了论证,结合量测数据对实际精度进行了 分析。结果表明:免棱镜全站仪对边测量原理的立木树干直径精准量测方法的理论精度中误差在0.4 mm 以内;使 用胸径尺量测立木直径3 次取平均值作为真值,用来检验全站仪量测立木树干直径的精度,数据表明真误差控制 在1 mm 以内,而林业测量中要求测量结果精确至1 mm。本文提出的全站仪精准量测立木直径的方法达到了林业 测量中量测立木直径毫米级的精度要求,可以解决非接触式量测立木上部(2 m 以上)直径的难题。
浑善达克沙地榆树径向生长特性
陈晶晶, 黄荣凤, 李钢铁, 侯向阳, 秦艳,  , 张国盛, 刘洪娥, OxanaVishnyakova
2014, 36(6): 41-47. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.010
摘要:
以位于浑善达克沙地宝绍岱苏木和那日图苏木的天然沙地榆为材料,测定沙地榆的年轮宽度、早材宽度和晚 材宽度,分析其偏心生长状况、径向生长规律和径向生长动态,为浑善达克沙地榆树种群保护和天然更新提供依 据。结果表明:宝绍岱和那日图生长的沙地榆均存在不同程度的偏心生长,且偏心形态比较复杂,形状不规则;宝 绍岱和那日图沙地榆的径向生长过程中均出现了2 个生长高峰期,其中年轮宽度和晚材宽度的径向生长规律非常 相似,2 次高峰期出现的时间完全一致,径向累积生长曲线均呈双S 型;早材宽度在整个生长过程中的变化幅度很 小,高峰期出现的时期与年轮宽度和晚材宽度相差比较大,累积生长曲线呈线型;宝绍岱和那日图沙地榆的平均生 长量分别为2.25 和2.30 mm,无显著差异,但宝绍岱沙地榆年轮宽度和晚材宽度的变异系数达到20%以上,明显大 于那日图沙地榆;宝绍岱沙地榆径向生长第1 次高峰出现在第17 ~21 年,那日图沙地榆径向生长第1 次高峰出现 在第15 ~19 年,二者的成熟龄相差3 年。
藏东南色季拉山冷杉林林隙与非林隙小气候比较
罗大庆, 张晓娟, 任德智
2014, 36(6): 48-53. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.011
摘要:
通过藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林典型林隙与非林隙的旷地和林内小气候观测,从昼间总辐射、气温、相 对湿度、地表温度和5 ~15 cm 层土壤温度指标,分析夏季林隙与非林隙小气候的异同。结果表明,冷杉林林隙总辐 射年变化呈双峰曲线,峰值分别出现在5 和8 月;林隙总辐射的日变幅和年变幅均小于旷地,年总辐射量为 1 173.28 MJ/ m2 ,总辐射量显著低于旷地(P 0.01)。夏季昼间,林隙与非林隙气温变化曲线均呈倒S 型,林隙气 温日变幅小,介于旷地与林内之间,接近林内而低于旷地;林隙相对湿度高于旷地和林内,且日变幅较小。林隙和 非林隙的地表温度日变化趋势与气温基本一致,旷地地表及土壤各层温度显著高于林隙和林内;土壤温度随土层 深度增加而递减,10 cm 及以下土层无明显日变化;地表温度受夏季太阳辐射影响,其日变幅显著高于土壤温度。
北京明长城森林景观空间结构的分形特征及稳定性
龚俊杰, 杨华, 邓华锋, 张慕博
2014, 36(6): 54-59. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.012
摘要:
为了从整体上了解北京明长城沿线森林景观空间结构的分形特征及稳定性状况,基于分形理论,以北京市长 城普查数据和近期森林资源调查数据为主要数据源,以北京境内明长城两侧3 000 m 范围内的森林景观为研究对 象,在对研究区各景观类型的周长和面积统计的基础上,又对各景观要素类型斑块形状指数及周长-面积的标度和 频度关系进行了定量分析,并结合分维数以及稳定性指数对各景观要素类型的分形特征和稳定性进行研究分析。 结果表明,研究区内各景观要素类型斑块形状指数以及周长-面积的标度和频度关系是客观存在的。周长和面积 统计表明,研究区以有林地和灌木林地为主,二者面积比重之和达83.38%,而疏林地和无立木林地景观面积比重 较少,分别为0.76%和0.36%。平均斑块形状指数、分维数以及稳定性指数分析表明,农地和其他用地景观的斑块 形状最为不规则,复杂程度最高,空间占据程度最大,稳定性最低,而疏林地斑块形状最规则,稳定性最高。其中, 农地景观稳定性指数为-0.086 7,表现为在其复杂形态下的一种稳定性。从整体上看,研究区自然景观斑块形状 较人文景观更为规则,稳定性更高。地形地貌和人为干扰是影响景观斑块形状和稳定性的主要因子。
通过种群互作阐释森林群落多样性格局
张春雨
2014, 36(6): 60-65. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.013
摘要:
生态位理论、中性理论和近中性理论等都倾向于从群落水平上解释群落构建。目前利用种群互作和种群动 态理论解释群落生态学现象的理论基础仍旧十分薄弱。建立种群生态与群落生态联系,推动种群生态和群落生态 学理论相互融合,必将大大促进群落构建理论的快速发展。本文简单回顾了生态位理论和中性理论等群落构建理 论,重点梳理了建立在种群动态和种群互作基础上的群落构建研究进展。种群动态过程包括出生、死亡、迁入和迁 出,在基本种群动态过程基础上,物种相对多度分布可用Dirichlet 分布模型和中性模型进行描述。ISAR(individual species-area relationships)模型建立在种-面积关系和Ripley K 函数基础上,实现了从植物个体冶角度描述一个物种 周围不同尺度上相邻物种的丰富度状况。非对称竞争在植物群落邻体关系中普遍存在,描述了资源在竞争植物之 间进行的不平等分配。结合ISAR 模型和非对称竞争现象,从种群互作角度阐述了邻域多样性冶格局构建的相关 评价方法和理论。
植物多样性促进种支配局域空间多样性结构
魏彦波, 程艳霞, 李金功, 王贵春
2014, 36(6): 66-72. doi: 1000-1522(2014)06-0066-07
摘要:
生物多样性的形成和维持机制一直是生态学关注的核心议题,检验了温带森林群落多样性格局组建过程中 生态位理论所强调的确定性过程与中性理论所关注的随机过程的相对重要性,并且量化了二者所起作用的空间尺 度。在520 m x 420 m 中龄林动态监测样地树种空间定位数据的基础上,采用单物种-面积关系模型量化了特定树 种对局域范围物种多样性的影响,同时利用同质性泊松过程和异质性泊松过程来检验目标物种偏离中性状态的显 著性程度。研究结果表明,除红松、长白落叶松和青杨外,绝大多数树种在小尺度上表现为多样性促进种。植物多 样性促进种和中性种共同支配了林分空间多样性格局,但二者所起作用的相对大小与空间尺度密切相关。多样性 促进种比例随着空间尺度增加而减小,中性种比例随着空间尺度增加而增大,抑制种比例维持在较低水平且变化 不大;在中小尺度上,植物多样性促进种在群落中占据绝对优势,而在大尺度上中性种则占优势。因此,中性理论 所关注的随机过程和生态位理论强调的确定性过程相互耦合,共同决定了温带中龄林群落空间多样性格局的组建 过程。
吉林蛟河近熟林树种多样性格局尺度依赖性分析
范春雨, 元正龙, 赵秀海
2014, 36(6): 73-79. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.015
摘要:
生境过滤和扩散限制是影响群落多样性格局组建的主要生态学过程,研究了物种多样性格局组建过程中不 同生态学过程起作用的空间尺度。利用单物种-面积模型检验了其中40 种木本植物对邻域物种丰富度的影响,并 且利用同质性泊松、异质性泊松、同质性托马斯和异质性托马斯过程分析了单物种-面积关系偏离中性状况的显著 性。研究结果表明,毛榛、鼠李、早花忍冬、茶条槭和花曲柳在0 ~50 m 空间尺度上为生物多样性促进种;糠椴和千 金榆分别在0 ~25 m 和0 ~35 m 尺度上为生物多样性抑制种;其他绝大多数树种表现为中性种。扩散限制对群落 多样性格局组建影响较大,而生境过滤作用影响相对较小。异质性托马斯过程同时剔除了生境过滤和扩散限制影 响,分析结果显示0 ~20 m 尺度上促进种在群落中占据支配地位;在20 m 尺度上中性种比例随着空间尺度增加 而增大,在群落多样性构建过程中占据主导地位;群落中抑制种比例较低,并且随着空间尺度变化幅度不大。因 此,生态位分化和中性作用共同决定了群落多样性结构的构建过程,二者的相对重要性与空间尺度密切相关。
吉林蛟河近熟林树种多样性格局组建机制研究
徐卫, 程明杰, 林天喜, 程艳霞
2014, 36(6): 80-85. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.016
摘要:
植物种在群落多样性格局组建过程中所起的作用一直是生态学重点关注的问题。2010 年在吉林蛟河建立面 积为21.12 hm2 的近熟林监测样地,样地中记录到DBH 1 cm 木本植物32 405 株, 共计50 种木本植物。利用单物 种-面积关系模型分析了样地内30 种木本植物对局域群落多样性格局的影响,利用完全空间随机化模拟计算植物 对局域多样性促进或抑制的显著性程度。研究结果表明:1)由于ISAR 模型没有考虑竞争的非对称性,在相同取样 面积下,同一树种的mISAR 值普遍低于ISAR 值。不同树种的mISAR 曲线更加分散、区分度更为明显,且具有明显 的尺度依赖性。2)在0 ~50 m 空间尺度上,簇毛槭、黑樱桃、翅卫矛、稠李、大果榆、花楷槭、毛榛和青楷槭为多样性 促进种;水榆为中性种;红松、色木槭、胡桃楸在绝大多数空间尺度上表现为抑制种;其余树种绝大多数在小尺度上 表现为促进种。3)在中小尺度上,促进种决定了局域群落多样性格局组建; 在较大尺度上,促进种和中性种共同作 用于群落多样性格局的组建,并且随机过程的影响相对更强。因此,促进种和抑制种所代表的确定性过程与中性 种所代表的随机过程共同作用于森林群落多样性格局构建过程, 并且二者起作用的空间尺度不同。
长白山次生杨桦林树种多样性格局多尺度分析
要伊桐, 元正龙, 魏彦波, 赵秀海
2014, 36(6): 86-92. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.017
摘要:
从植物种群角度出发研究物种对局域群落多样性格局的影响,有助于更好地揭示群落水平研究中易于被掩 盖的种间互作等作用机制对群落组建过程的影响。研究了不同空间尺度上树种对局域多样性格局的影响,检验了 促进种、中性种和抑制种在群落多样性格局组建中所起的作用。以长白山5.2 hm2 次生杨桦林监测样地数据为基 础,采用单物种-面积关系模型计算29 个树种的ISAR 和mISAR 曲线,并用完全空间随机化方法检验了单物种-面 积关系偏离中性的显著性。研究结果表明,不同树种在不同空间尺度上对局域多样性格局影响不同;样地中臭松、 簇毛槭、色木槭、山杨、水榆和紫椴为多样性促进种,白桦和春榆为多样性抑制种;水曲柳、蒙古栎、山丁子和暴马丁 香在小尺度上为中性种,其他树种在小尺度上均表现为促进种。多样性促进种、中性种和抑制种对群落多样性格 局组建的影响具有明显的尺度依赖性,多样性促进种在中小尺度(0 ~36 m)上比例最高,在群落多样性构建过程中 起主导作用;而中性种在大尺度上比例最高,决定了群落多样性格局的构建过程。因此,多样性促进种和中性种共 同影响着局域群落多样性格局构建,二者的相对作用大小取决于讨论问题的空间尺度。
长白山次生针阔混交林乔木多样性维持机制研究
马志远, 石玲, 吴相菊, 张春雨
2014, 36(6): 93-98. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.018
摘要:
温带森林的生物多样性形成和维持机制仍处于理论探讨阶段。本文利用单物种-面积关系模型,检验了样地 中21 种木本植物对局域群落多样性的影响。结果表明:1)不同树种对邻域多样性格局影响存在差异,在0 ~ 50 m 空间尺度上白桦、水曲柳、长白落叶松、怀槐、鱼鳞松、红松、青杨、山杨、臭松、紫椴、春榆、色木槭、青楷槭和花楷槭 表现为多样性促进种;枫桦和假色槭表现为多样性抑制种;黄檗和蒙古栎在绝大多数空间尺度上表现为中性种;裂 叶榆和糠椴在部分空间尺度上抑制了局域群落多样性。2)在0 ~50 m 空间尺度上,多样性促进种比例明显高于中 性种和抑制种,并且促进种比例随着空间尺度增加而下降,具有明显的尺度依赖性;在所有研究尺度上抑制种和中 性种比例始终维持在20%左右。因此,生物多样性促进种在群落多样性格局组建过程中起主导作用,研究结果进 一步验证了生态位理论在温带森林群落多样性维持中具有重要作用。同时,中性种所代表的随机过程在群落组建 过程中所发挥的作用也不容忽视。
长白山不同林型空间格局及树种多样性多尺度分析
高杰, 张君, 程艳霞, 孙国文
2014, 36(6): 99-105. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.019
摘要:
物种空间分布如何影响群落多样性格局目前还不清楚。以长白山针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林3 个 5.2 hm2 样地为基础,采用Ripley爷s K 函数分析了树种的空间分布,在种群水平上检验了不同树种对局域多样性格 局的影响。研究结果显示:1)针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林样地中绝大多数树种在小尺度上呈聚集分布;针 阔混交林样地中簇毛槭、色木槭和蒙古栎在大尺度( 30 m)上呈现随机或均匀分布;椴树红松林和云冷杉林样地 中树种空间分布受研究尺度影响较小,在不同空间尺度上树种空间格局基本一致。2)在物种组织水平上,同一树 种对不同林分的多样性格局影响存在差异。但在群落组织水平,针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林却具有一致 的多样性格局组建规律。多样性促进种比例随着空间尺度的增加而减少,中性种比例随着空间尺度的增加而增 大。中小尺度上多样性促进种在群落构建中起主导作用,而在大尺度上中性种决定了群落多样性格局。3)绝大多 数树种的空间分布与其多样性维持作用之间没有明显关联性。少数针叶树种臭松、红松和鱼鳞松在空间聚集分布 的尺度范围越大时,其对局域群落多样性呈非促进效应的尺度范围相对也越大。建议未来从物种聚集效应角度出 发进一步探讨群落多样性的形成和维持机制。
红松、蒙古栎和色木槭凋落物混合分解研究
张琴, 林天喜, 王贵春, 孙国文, 范秀华
2014, 36(6): 106-111. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.020
摘要:
以位于中国东北吉林蛟河的天然红松阔叶林森林生态系统为研究对象,针对其中主要树种的凋落物分解速 率和分解过程研究中的几个关键问题进行了探讨。研究内容包括该生态系统中常见的红松、蒙古栎和色木槭的凋 落物的分解速率,在分解过程中的养分动态和凋落物的混合效应及其机制等。本研究使用的具体方法为凋落物降 解袋法。结果表明:1)凋落物中各种营养元素的初始含量差异显著,其中初始氮、磷含量与凋落物的分解速率呈正 相关。2)不同树种凋落物的失重率之间差异显著,且均随时间进程增大,但是和时间不成线性关系。3)在整个分 解进程中,凋落物的分解速率开始时明显升高,中后期以后逐渐平稳。4)单一凋落物分解中,阔叶凋落物的分解速 率高于针叶的分解速率。5)395 d 的分解进程中,有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量呈动态变化, N 和 P 均表现出富集现象,N 在短期富集后强烈释放;C 和K 表现为净释放;C/ N 持续下降。6)红松 蒙古栎和红松 色 木槭混合凋落物对分解速率产生显著的混合效应; 混合凋落物对分解过程中的养分动态, 尤其是P 和N 元素具有 显著的混合效应, 而混合效应的方向(正或负)和强度是十分复杂的;混合效应是否能发生及其发生的方向主要是 由组分凋落物的特点来决定的。
小兴安岭退化沼泽湿地植被恢复技术
张功宝, 蔡体久, 徐飞
2014, 36(6): 112-118. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.021
摘要:
以黑龙江省友好国家级自然保护区火烧、放牧和垦殖3 种干扰类型退化森林沼泽湿地为研究对象,应用样地 调查法和挖掘法对植物生长指标进行调查,分析不同栽植模式对退化沼泽湿地植被的恢复效果。结果表明:在火 烧干扰湿地中,栽植红皮云杉纯林是最好的植被恢复模式,栽植3 年成活率为89%,其他植被恢复模式的树木成活 率都很低。在放牧干扰湿地中,红皮云杉纯林、落叶松纯林模式和红皮云杉与落叶松混交林的造林模式恢复效果 好,3 年平均成活率分别为94%、79%、85.5%。在垦殖干扰湿地中,栽植红皮云杉、落叶松纯林模式或红皮云杉与 落叶松混交林的造林模式恢复效果好,3 年平均成活率分别为92%、85%、83%。沙棘在3 种退化森林湿地中3 年 成活率均低于36%,不适合在以上的退化湿地中进行培植。因此,在小兴安岭干扰火烧退化湿地、放牧退化湿地以 及垦殖退化湿地植被恢复中,应选择以红皮云杉、落叶松为主的恢复树种。
菖蒲对持续淹水的生长及形态可塑性
王正超, 刘俊祥, 李振坚, 钱永强
2014, 36(6): 119-123. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.022
摘要:
菖蒲为典型的湿生植物,探索其在不同淹水条件下的生长适应性可为湿地水生态系统植被恢复的物种选择 提供科学依据。以菖蒲为材料,研究了静水条件下不同水深梯度(0、30、60 cm)对株高、根状茎长度以及分蘖能力、 总生物量、地上/ 地下生物量分配格局等生长和表型可塑性影响。结果表明,淹水深度及淹水时间显著影响根状茎 延长、分蘖的形成以及总生物量的积累与分配。不同淹水条件下根状茎和分蘖随培养时间的延长均呈S冶形异速 生长趋势,但同期相比,浅水条件下植株分蘖数大于对照及深水条件下形成的分蘖数;总生物量与根冠比随淹水深 度增加而减小。说明淹水条件下,植株通过增加地上部分的相对生物量和减少地下部分的相对生物量增强对淹水 的适应能力,认为0 ~30 cm 浅水环境最适宜菖蒲的生长与繁殖。
柠条林径流聚集工程的土壤水分研究
杨帆, 张富, 马立鹏, 邢自生, 刘民兰
2014, 36(6): 124-129. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.023
摘要:
黄土高原半干旱地区降水少是植被生长的主要限制因子之一,采取径流调控工程发展径流林业是提高降水 资源利用率、增加局地供水的有效途径;所以对甘肃省定西市荒山造林实施的隔坡水平阶径流调控工程,在最大与 最小降雨年份对土壤水分、植被生长的影响进行调查分析。结果表明:在长期干旱条件下,隔坡水平阶与对照区、 隔坡与水平阶不同部位的土壤含水率呈现出规律变化,对照区略高于隔坡水平阶,水平阶区域均高于隔坡区域,但 均未达到显著差异水平。在持续受旱的情况下,柠条林及对照区土壤水分处于低位运行,土壤含水率平均只有5% 左右。今后还需再加大径流调控工程设计的聚流比,加强径流调控工程的养护。
休眠期树枝抗弯弹性模量的模型分析
王淑娟, 谢宝元
2014, 36(6): 130-134. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.024
摘要:
利用在回归方程中加入虚拟变量的方法分析休眠期常绿乔木和落叶乔木的枝龄、含水率、密度等对抗弯弹性 模量的影响。以2012 年12 月从北京鹫峰国家森林公园采集的休眠期7 个树种(40 年的油松,30 年的侧柏,12 年 的臭椿,20 年的刺槐,30 年的栾树,40 年的白杜,35 年的元宝枫)的176 株新鲜树枝为研究对象。通过实验测得枝 龄、含水率、密度、抗弯弹性模量参数,枝龄通过数枝条法进行测量后,在实验室制作试件时再通过数年轮法进行复 测。含水率参照《木材含水率测定方法》标准GB/ T 19312009 中的规定获得。密度参照《木材密度测定方法》标 准GB/ T 19332009 中的规定获得,其中体积采取排水法测量树枝的体积。新鲜树枝的抗弯弹性模量参照《木材 抗弯弹性模量测定方法》标准GB/ T 1936.22009 中的规定,采用三点弯曲实验获得新鲜树枝的抗弯弹性模量。 通过用EViews7.0 对实验得到的休眠期176 株新鲜树枝的力学性能参数进行最小二乘回归研究发现,在初冬休眠 期,新鲜树枝的枝龄与抗弯弹性模量显著相关,随着枝龄的增加,新鲜树枝的抗弯弹性模量成曲线状下降;而新鲜 树枝的含水率与密度对抗弯弹性模量影响并不显著。新鲜树枝的树种对抗弯弹性模量的变化有较大影响。
低温胁迫对赤霉素代谢的调控研究
高琼, 钮世辉, 李伟, 陈晓阳
2014, 36(6): 135-141. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.025
摘要:
通过4℃处理,对模式植物拟南芥与烟草赤霉素(GA)代谢相关基因的表达进行了分析,结果表明:低温胁迫 抑制赤霉素前体GGPP 合成通路众多基因的表达,而促进催化GA 失活酶编码基因及赤霉素受体基因的表达。通 过对超表达PtGA20ox、PtGA2ox1 及AtCBF1 的转基因烟草及4℃处理野生型烟草植株GA1 含量及代谢相关基因的 表达分析表明,低温胁迫下,GGPP 合成与GA 失活酶编码基因的表达属于主动调控,低温响应通路中关键因子 CBF1 可能参与了此调控过程,而赤霉素受体基因表达受到了低水平GA 的反馈调控。该研究揭示低温胁迫下生长 延滞可能是植物主动响应环境变化的过程,通过抑制前体积累及加速失活而降低GA 水平可能在植物适应低温胁 迫过程中发挥着重要作用。
水分胁迫下丛枝菌根真菌对紫穗槐生长和抗旱性的影响
陈婕, 谢靖, 唐明
2014, 36(6): 142-148. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.026
摘要:
采用盆栽试验研究了水分胁迫下接种丛枝菌根真菌(AMF)对紫穗槐生长和抗旱性的影响。结果表明:不同 水分条件下,接种植株的株高、根系活力、地上和地下干质量高于对照;水分胁迫下菌根侵染率显著高于正常供水 下菌根侵染率;接种AMF 可以显著增加不同胁迫时期叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,尤其到胁迫后 期,中度胁迫和重度胁迫下接种植株脯氨酸含量大幅升高;接种AMF 可以显著提高抗氧化酶活性,并且使其维持 在一个较高水平。随着土壤相对含水量下降,Fv / Fm 降低,接种植株始终高于对照;随着水分胁迫时间的延长, ETR、qL 在中期下降,对照植株后期不能回升到原有水平,而接种植株可以恢复到接近前期水平;不同水分条件下, 接种植株NPQ 始终低于对照。研究表明:干旱条件下,接种AMF 可以稳定叶绿素荧光参数,并且通过提高根系活 力、植株体内渗透调节物质含量和抗氧化酶的活性来促进紫穗槐生长,提高抗旱性。
化学镀铜杨木单板的导电性与电磁屏蔽效能分析
秦静, 赵广杰, 商俊博, 庞久寅
2014, 36(6): 149-153. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.001
摘要:
为了给电热式化学镀铜地热地板研究提供参考,对化学镀铜杨木单板的导电性与电磁屏蔽效能进行测试,分 析镀层厚度与吸收损耗、反射损耗、趋肤效应的关系。结果表明:镀铜杨木单板屏蔽效能主要以反射损耗为主,属 于反射型电磁屏蔽材料;表面电阻率随镀层厚度的增加呈减小趋势,横纹方向的表面电阻率是顺纹方向的3 倍左 右;频率越高,电磁波在镀铜层中传导时的趋肤深度越小,通过计算趋肤深度确定化学镀铜层的厚度,可以节省镀 铜时间并节约成本。
含水率和密度对木材应力波传播速度的影响
刘昊, 高建民
2014, 36(6): 154-158. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.002
摘要:
为了用应力波检测木材含水率,采用ARBOTOM 应力波测试仪测量了木材径向不同位置上的试件在不同含 水率(0 ~65%范围内)条件下的应力波纵向传播速度。结果表明:木材中应力波传播速度随含水率的下降而增加; 当含水率低于纤维饱和点时,传播速度随含水率下降增加较大,其中山毛榉的增幅为17.4% ~19.5%,落叶松的增 幅为18.2% ~20.8%;当含水率高于纤维饱和点时,传播速度随含水率下降增加较小,其中山毛榉的增幅为6.0% ~ 7.9%,落叶松的增幅为8.0% ~10.6%。当含水率相同时,应力波在同一树种木材不同位置上的传播速度不同,这 与木材不同位置的基本密度差异有关。应力波传播速度随木材基本密度的增大而增大,其中山毛榉木材的增幅为 17.5% ~20.8%,落叶松木材的增幅为12.7% ~ 14.5%。同一树种内的任意含水率下,基本密度不同时应力波传 播速度之间差异显著,传播速度和基本密度之间存在较好的正相关线性关系。不同树种之间,传播速度和基本密 度之间没有明显关系,这可能与不同树种之间的成分差异有关。
脲醛树脂及三聚氰胺改性脲醛树脂对桉木热解液组分的影响
张宇, 母军, 李思锦, 赵阳
2014, 36(6): 159-164. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.003
摘要:
为了有效利用热解技术处理废弃人造板,采用气质联用技术对比分析桉木、添加质量分数10% 脲醛(UF)树 脂的桉木、添加质量分数10%三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂的桉木、UF 树脂、MUF 树脂的热解液组分。结果表 明:桉木热解液成分复杂,其中2,5-二甲基呋喃的相对含量达到27.56%,3-甲基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮和4-(2-氧 代)-2-环己烯-1-酮的相对含量分别为7.04%和7.02%,2,6-二甲氧基苯酚的相对含量为9.48%。添加UF 树脂的 桉木热解液检测到含氮物质的相对含量比桉木热解液增加22.93%,该热解液有望用于肥料生产和土壤改良;添加 MUF 树脂的桉木热解液出现了木糖、丁内酯等桉木热解液中未检测到的产物。
交联碱木质素-聚乙烯醇基钾镁缓释膜肥对钾、镁的缓释性能
姜伟童, 于淼, 房雷, 刘玲, 徐良君, 苏玲, 方桂珍
2014, 36(6): 165-170. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.004
摘要:
为了提高工业碱木质素的利用率和扩大其应用范围,以工业碱木质素和聚乙烯醇(PVA)为原料、甲醛作为交 联剂、添加硫酸钾和硫酸镁制备交联碱木质素-聚乙烯醇基钾镁缓释膜肥。采用FTIR-ATR 方法测定缓释膜肥的化 学结构,并用淋溶实验检验缓释膜肥对钾、镁的缓释作用。结果表明:1)缓释膜肥在3 260 cm-1 左右的峰变小变宽, 1 332.57 cm-1 处吸收峰消失,1 145.51 ~983.52 cm-1 范围内吸收峰变大,说明碱木质素、聚乙烯醇经甲醛交联有化 学反应发生。2)与纯PVA 交联薄膜相比,碱木质素的加入不利于钾的缓释,而适量的碱木质素有利于镁的缓释, 碱木质素加入量可达20%。随着甲醛加入量的增大,钾累积释放率减小;适量甲醛有利于镁的缓释,但随着甲醛加 入量的增大,缓释膜肥对镁的缓释性能降低。对镁的缓释,甲醛的合适加入量为3.59%。缓释膜肥对钾的缓释主 要是分子结构的物理阻挡作用,而镁缓释除了物理阻挡作用还有木质素的螯合作用。3)对缓释膜肥的动力学试验 数据进行拟合,钾缓释的4 种模型拟合程度都很高,其中Higuchi 模型拟合程度最高,决定系数为0.994 1,说明钾缓 释行为遵循Fick 扩散。镁缓释模型中Ritger-Peppas 模型的拟合程度最高,决定系数为0.974 2,其缓释指数(0.5 n1.0)表明镁缓释行为是扩散和溶蚀综合作用的结果。
GPC-HPLC-LC/MS 测定植物组织中的赤霉素
李金克, 邓文红, 陈少良
2014, 36(6): 171-178. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.027
摘要:
以胡杨叶片、烟草组培苗及萌发绿豆为材料,研发了利用凝胶渗透色谱(GPC)纯化、液相质谱(LC-MS)定性、 高效液相色谱(HPLC)定量测定植物组织中赤霉素(GAS )的方法。植物样品用80% 甲醇研磨后4℃浸提过夜,抽 滤离心(5 000 r/ min, 20 min)、滤液加2 滴浓氨水浓缩至水相,冻融离心,上清液,调pH 2.5 ~3.0 乙酸乙酯萃取,过 Sep-pak C18 小柱,用含5% 甲醇的CH2 Cl2 溶解样品,经0.22 m 滤膜过滤后,通过GPC 纯化、LC-MS 定性,利用 HPLC 外标曲线法定量。经检测:胡杨叶片中GA3 含量为1 162.789 8 ng/ g 鲜质量; 烟草中GA3 含量为920.906 7 ng/ g 鲜质量; 萌发绿豆中GA3 含量为700.923 6 ng/ g 鲜质量。