苏北杨树人工林细根生产力与周转

采用连续钻取土芯法对苏北两种模式(网格模式PW、网格台田模式PT)下4年生杨树(Populus deltoides cv. 35.)人工林细根(≤5 mm)进行研究,并采用不同估算方法对细根年净生产量、死亡量、分解量和周转率进行比较。结果表明,细根现存生物量为1.26~1.86 t/hm2。PW和PT两种模式下,细根年净生产量、死亡量、分解量和周转率分别为2.24 t/hm2、2.34 t/hm2、1.88 t/hm2、1.43次/a和1.43 t/hm2、1.29 t/hm2、1.37 t/hm2、1.31次/a,与决策矩阵法相比,采用最大最小值法平均低估了19%的细根年净生产量、68%的年死亡量、89%的年分解量和23%的周转率;土壤养分和季节水分动态是PW和PT模式细根生产量和周转率存在差异的主要原因。     

水杉人工林细根解剖结构和菌根侵染研究

林木根系是地下生态系统中最为复杂的部分之一,其高度异质性是关系到根系生态功能研究结果准确性与可比性的主要因素。为明晰水杉细根的界定范围,探讨水杉细根形态与解剖结构之间的关系,为未来的细根研究提供基础数据,笔者对水杉不同根序等级细根解剖结构与菌根侵染状况进行了研究。结果表明:水杉根系按根序法分级更为合理,并将水杉1、2级根定义为细根,1、2级根表皮完整、皮层较厚、皮层层数较多,3、4级根无表皮和皮层或仅残留少量皮层细胞,随根序等级增加,细根皮层层数和皮层厚度显著降低。随根序增加,周皮木栓化程度增加,维管组织发育逐渐完善,维管组织直径不断增大,维管组织与根系直径的比值(维根比)不断增大,细根直径主要与维管组织直径具有显著的相关性(1级根除外),与皮层薄壁细胞直径、皮层层数之间并无相关性。水杉1～3级根均可观察到菌根侵染现象,随根序等级升高菌根侵染率下降,不同根序等级细根单个个体根系的真菌侵染面积存在明显差异。在未来的细根研究中,应该将细根形态调查与解剖结构特征相结合以确定根序等级和直径的对应关系,进而确定细根的划分范围。     

木麻黄人工林细根分解过程中的养分释放及能量归还

2005年1月到2006年1月在福建沿海惠安赤湖林场利用分解袋法对18 a生木麻黄人工林细根分解过程中营养元素的变化及养分归还进行了研究,结果表明:在分解过程中,C、Ca含量呈上升与下降交替进行的倒“S”型,且波动幅度越来越小,N、P的浓度总体呈现逐渐增加的趋势,K的浓度在分解前3个月急剧下降此后变化平缓,Mg则在分解过程中有升有降.木麻黄细根分解过程中养分浓度的变化与地上部分相似.分解一年之后,细根分解都表现为养分释放,K的损失率最高,达91.41%,其次是Mg和Ca,再次是C和N,P的损失百分率最低.18 a生木麻黄人工林每年通过细根枯死向土壤归还的N、P、K、Ca、Mg养分分别为4.911、-0.017、4.933、2.160、0.416 kg/hm2.木麻黄人工林细根年能量归还量、年能量净生产量、年细根能量归还比分别为33.4×106kJ/hm2、91.35×106kJ/hm2和36.56%,细根年能量分解损失量可达56.94%.     

林龄对侧柏人工林碳储量以及细根形态和生物量的影响

以徐州侧柏人工林为研究对象,运用生物量转化方程及土壤调查数据分析了3种林龄下(40、48和55 a)生态系统碳储量的变化及其机制。结果表明:(1)乔木层碳储量在系统碳储量中所占比例随林龄增加呈上升趋势,土壤层碳储量比例呈下降趋势,灌草层和枯落物层碳储量随林龄增加无明显变化。整个系统的碳储量随着林龄增加而增加,其中55年生侧柏人工林生态系统碳储量为109.55 t/hm2,分别是40和48年生的1.22倍和1.09倍,而这种差异主要是由乔木层和土壤层碳储量差异引起。(2)细根生物量方面,细根中低级根(1～3级根)生物量在不同林龄林分中无显著差异,高级根(4、5级根)和总生物量随林龄的增大而明显减少。细根形态方面,与40 a的相比,在表层土壤中,48年生林5级根的直径显著降低,5级根的根长和1级根的比根长显著提高;55年生林4级根的直径和根长以及1级根的比根长显著提高。在亚表层土壤,48年生林3级根的直径和4级根的根长显著增加,1级和2级根的比根长显著降低;55年生林3～5级根的直径和5级根的根长显著提高,3级根的根长以及1级和5级根的比根长显著降低。(3)3级根的直径与土壤层碳储量显著负相关,5级根与生态系统总碳储量显著正相关。2级和3级根的比根长与土壤层碳储量显著正相关,而3级根的比根长与乔木层碳储量、枯落物层碳储量和生态系统总碳储量显著负相关。4级和5级根的生物量与枯落物层碳储量显著正相关,与土壤层碳储量极显著负相关;细根总生物量与乔木层碳储量和总碳储量极显著负相关,与灌木层和草本层碳储量显著负相关。因此,细根形态和生物量的变化可能是导致生态系统碳储量变化的因素之一。     

樟子松人工林细根生产、周转和碳归还对施氮的响应

在河北塞罕坝樟子松林, 设置对照样方、低氮(20 kgN/(hm²·a))、中氮(50 kgN/(hm²·a))和高氮(100 kgN/(hm²·a))添加4种处理, 分0~10, 10~20和20~30 cm共3个土层, 系统地研究细根生产、周转、碳归还以及细根生产力(NPPfr)占生态系统净初级生产力(NPP)的比例对不同程度氮可获得性的响应, 结论如下: 1) 细根生产力在低氮下增大, 高氮下降低; 细根生产力占NPP的比例则相反, 在低氮下降低, 中氮下升高; 2) 随氮浓度增大, 细根生物量逐渐降低, 细根周转率增大, 细根碳归还先升(低、中氮)后降(高氮); 3) 施氮对细根生产力的影响随土壤深度的加深无显著变化, 施氮对细根周转率的影响在不同深度间则差异显著; 4) 结构方程模型表明, 氮添加通过对土壤碳氮含量、pH的影响而改变细根生产力, 通过对细根碳氮含量的影响改变细根周转率。     

台湾桤木与黑麦草复合模式细根和草根的 分解及养分动态

采用网袋法对台湾桤木与黑麦草复合模式下的细根和草根分解及养分释放进行了为期1年的研究。结果表明：直径0~1 mm、1~2 mm、0~2 mm台湾桤木细根、黑麦草草根、混合根(台湾桤木0~2 mm细根与草根质量比1∶1混合)的干质量残留率分别为39.47%、32.23%、37.11%、16.93%、24.05%,应用Olson指数方程模拟细根和草根的分解过程,拟合程度较好(p<0.01)。分解初期细根N、P、Ca的浓度存在上升趋势,K浓度则明显下降,Mg浓度变化平稳,草根和混合根N、K浓度变化趋势与细根的相同,其余的养分浓度与细根的浓度表现出不同规律。细根和草根分解过程中K、Mg、P的残留率与其干质量残留率变化相似,而N、Ca的残留率下降则较平缓;元素释放速率以K最快,其次为Mg、P、N,Ca最慢。混合处理的分解速率和N、P、K、Ca释放率介于单独分解的0~2 mm细根和草根相应释放率之间,而Mg释放率则大于单独分解的0~2 mm细根和草根的释放率。     

绿竹林细根周转的研究

研究了闽南绿竹［Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓｏｌｄｈａｍｉ（Ｍｕｎｒｏ．）Ｋｅｎｇｆ．］林细根的生物量、生产力及细根的分解动态．结果表明：闽南绿竹林的细根生物量为９７６１ｋｇ／ｈｍ２，１９９６年７月至１９９７年６月一年的细根生物量有一定的季节变化，在春季最大；１９９６年７月至１９９７年６月一年的细根生长量为３５３７ｋｇ／ｈｍ２，其中５月的活细根量为最大值；细根的周转率为０．４６次／年；细根的半分解期为２３０ｄ．     

施用沼液对杨树人工林细根形态特征的影响

【目的】研究施用沼液对杨树人工林细根形态特征的影响,以期为科学利用沼液、优化杨树人工林施肥技术、促进杨树人工林可持续经营提供理论依据。【方法】2018年10月,在4种长期施用沼液(施用量0、125、250和375 m³/hm²)的杨树人工林野外实验样地,采用连续土钻法钻取不同土壤深度(0～20,≥20～40和≥40～60 cm)土芯样品;在实验室分拣出杨树活细根,经清洗、分级、扫描、烘干、称量,比较不同处理下不同土层1～5级细根平均直径、平均长度和比根长。【结果】随着沼液施用量的增加,杨树人工林各级细根平均直径和长度呈下降趋势,而比根长呈上升趋势。但不同土层的不同根序细根形态特征对沼液的响应不同:随着土层的加深和细根根序的增加,细根平均直径、平均长度和比根长的变化幅度多呈现减小趋势。【结论】长期施用沼液可降低杨树人工林细根平均直径和平均长度,提高杨树人工林细根比根长,在土壤表层和低级细根上表现尤为明显。     

施用沼液对杨树人工林细根生物量的影响

【目的】研究施用不同量沼液对杨树人工林细根生物量的影响,为科学利用沼液、优化杨树人工林施肥技术,以及促进杨树人工林可持续经营提供理论依据。【方法】在4种沼液施用量(0、125、250和375 m³/hm²)的杨树人工林长期控制野外实验样地,采用连续土钻法钻取不同土壤深度(0~20,≥20~40和≥40~60 cm)土芯样品;从中分拣出杨树活细根,经清洗、分级、烘干、称量,比较不同处理下的各土层、各径级细根生物量。【结果】0~60 cm土层总细根生物量、各层和各径级细根生物量均随沼液施用量的增加呈下降趋势。与对照相比,施用沼液使总细根生物量减少了18.8%~28.6%,尤其是土壤表层(0~20 cm)细根生物量减少最多,为21.5%~34.8%;1~5级细根生物量分别减少了17.7%~25.9%、8.5%~14.5%、17.6%~27.9%、10.9%~27.3%和24.4%~31.3%。【结论】长期施用沼液对杨树人工林细根生长有显著的抑制作用,且对细根垂直分布和径级分配有明显影响,但其作用机制还需深入研究。     

秦岭北坡杨树人工林细根分布与土壤特性的关系

在秦岭山区北坡,对5年生杨树人工林细根表面积、细根体积、根长密度和细根生物量的垂直分布特征,以及这些根系参数与土壤理化特性的关系进行研究。结果表明：杨树人工林细根表面积、细根体积、根长密度和细根生物量基本上表现为随土壤深度增加而减少的趋势;各细根集中分布在0~20 cm土层中,其中0~10 cm土层中占40%左右,10~20 cm中集中了20%以上。土壤理化特性在0~80 cm土层中呈现各自的变化规律,土壤体积质量基本随土层加深而增加,土壤水分表现为变化不大的波动。土壤pH变动范围为6.14~6.71,且随土层加深呈波动变化趋势。土壤有机质、全氮、速效氮垂直变化趋势相似,随土层深度的增加而减少。在杨树人工林中,细根参数与多种土壤理化因子之间存在着不同程度的相关性,说明杨树人工林细根分布特征受土壤理化特性的影响,这反映了植物长期适应生境条件的有效策略。     

杉木建柏混交林土壤肥力的研究

通过对杉木建柏混交林及杉木纯林土壤团粒组成、养分状况和土壤酶活性的研究分析,结果表明：与纯林相比,混交林土壤大团聚体数量增加,通气性和渗透性增强,土壤结构性能变好;土壤有机质、全量养分和速效性养分均得到提高,土壤保肥性能加强;土壤的水解性酶和氧化还原酶活性增强,土壤肥力提高。因此,杉木建柏混交林具有较好的土壤培肥能力,是一种值得推广的混交造林模式。     

海水围塘混合养殖生态系统氮磷平衡的研究

研究了海水围塘混合养殖生态系统的氮磷循环,建立了N、P物质平衡方程.结果 表明:海水围塘混合养殖中N的利用率较虾池等精养封闭系统要低,而P的利用率则与之持平;海水围塘混养中N、P的输入主要来源是投饵和肥料,除了10%左右被利用收获外,其余的大部分被换水、渗漏排出,污染附近海域,另有部分沉积在底泥中,形成内源污染.     

粤西黑石顶自然保护区杉木林与次生常绿阔叶林群落特征比较

研究了粤西黑石顶相近年龄的杉木(Cunninghamia lanceolata)林与次生性常绿阔叶林的物种多样性及群落结构特征，并与中生性常绿阔叶林进行比较．结果表明，杉木人工林在16龄及24龄时物种多样性水平均较低，而次生性常绿阔叶林在演替过程中物种数目迅速增加并超过中生性常绿阔叶林，物种多样性在16龄及26龄时均达到较高水平．杉木林在16龄至24龄期间群落密度变化不大，始终稍低于中生性常绿阔叶林，群落始终以杉木占据优势，生物量与基面积逐渐积累增加．次生林在演替初期，群落密度远高于中生性常绿阔叶林，但随演替的进程而逐渐下降并趋于稳定，在16龄到26龄的10a间优势种的组成发生很大变化，而生物量与基面积增加很少，群落演替发生迟滞．在生物量分配方面，次生林地下生物量所占比例最高，杉木林最低，中生性常绿阔叶林居于两者之间。     

Fe-P-N 合金中的 Snock-Kê-Kster峰

研究了变形Ｆｅ－Ｐ－Ｎ合金的内耗和沉淀，发现含置换元素磷的三元系铁的ｈｈＳＫＫ／ｈＳ比值不是给定值，而是磷含量的函数．在ｃＮ≤０．００３质量百分数％，ｃＰ≤０．０６４质量百分数％时，存在关系式ｈｈＳＫＫ／ｈＳ＝Ｋ１ｃ（－２／３）Ｐ＋Ｋ２，截距Ｋ２产生的原因是由于固溶合金基体中存在磷原子对和气团．     

缺磷胁迫下马尾松和杉木苗根系有机酸的分泌

用溶液培养的方法研究了缺磷胁迫下不同种源马尾松和杉木苗木根系有机酸的分泌.结果表明:缺磷胁迫下杉木和马尾松苗木根系有机酸的分泌量显著增加,在P0(KH2PO4,0 mmol/L)、P1(KH2PO4,0.03 mmol/L)和P2(KH2PO4,0.09 mmol/L)3种缺磷水平下,马尾松根系有机酸的平均分泌量分别比正常供磷P3(KH2PO4,0.5 mmol/L)时提高328.6%、267.9%和126.4%,其中浙江马尾松根系分泌有机酸最多;浙江杉木根系有机酸分泌量分别比正常供磷时提高325.0%、150.0%和50.0%.缺磷胁迫下,不同种源的杉木和马尾松增加分泌有机酸的种类不同,浙江马尾松主要增加分泌草酸、酒石酸、柠檬酸和苹果酸,广西马尾松主要增加分泌草酸和酒石酸,贵州马尾松主要增加分泌酒石酸、草酸和苹果酸;杉木主要增加分泌草酸和酒石酸.     

菌-藻体系去除水产养殖废水中氮和磷的净化实验

以投加人工饲料喂养罗非鱼7天的玻璃鱼缸内的废水为样品,接种地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）、硝化细菌、月牙藻（Selenastrum reinsch）和四尾栅藻（Scenedesmus quadricanda）后于光照箱内培养,于0、12h、24h、48h、84h、120h、168h测定废水样品的pH值、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和可溶性磷酸盐的去除率,以24h氨氮和168h可溶性磷酸盐的去除率为指标进行L9（34）正交实验,研究菌-藻体系去除水产养殖废水中氮和磷的净化效果。结果表明,地衣芽孢杆菌、硝化细菌、月牙藻和四尾栅藻组成的菌-藻体系可以通过其新陈代谢过程中形成的原始共生关系有效地去除养殖水体中的氮、磷污染物。菌-藻体系去除氨氮的最佳反应时间为24h,最大去除率98%,在初始密度为5×105cells/ml条件下,最佳菌-藻体积配比为1∶2∶2∶3,即最佳菌-藻初始密度分别为2.5×105cell/ml、5.0×105cell/ml、5.0×105cell/ml、10.0×105cell/ml。菌-藻体系去除可溶性磷酸盐的最佳反应时间为168h,去除率100%,在初始密度为5×105cells/ml条件下,最佳菌藻体积配比为1∶1∶3∶2,即最佳菌-藻初始密度分别为2.5×105cell/ml、2.5×105cell/ml、10.0×105cell/ml、5.0×105cell/ml。     

坛紫菜耐低氮磷品系选育的研究

在含氮量仅为海区的1/100、含磷量仅为海区的1/15的低氮、磷环境下,对人工选育和建立纯系的坛紫菜褐绿色、红棕色品系3代叶状体(F1、F2、F3)的耐受力情况及生长情况进行研究,发现2个品系的藻体均具有极强的耐低氮、磷能力:1)褐绿色藻体在低氮、磷环境下培养21 d才停止生长,叶片无成熟现象,仅轻微的腐烂和萎缩.3～4 cm长的藻体培养7～9 d时的长度日生长量是对照组的4.73倍,鲜重日增重率是对照组的5.29倍;培养18～21 d时的长度日生长量为(0.86±0.27)cm,鲜重日增重率为(5.32±0.21)%.褐绿色品系F3代的平均长度比对照组长28.7 cm.2)红棕色藻体在相同条件下培养15 d后停止生长,叶片无成熟、腐烂和萎缩,3代叶状体在低氮、磷甚至无氮、磷环境下的耐受力和生长状况均比较稳定且有所提高,遗传性状比较稳定.3～4 cm长的红棕色藻体在低氮、磷环境下培养7～9 d时的长度日生长量是对照组的4 95倍,鲜重日增重率是对照组的3.58倍;培养13～15 d时藻体的长度日生长量为(1.92±0.53)cm,鲜重日增重率为(13.61±0.46)%.F3代的平均长度比对照组长23.16 cm.3)通过选育可以看出褐绿色品系比较耐低氮、磷,该品系可以较好地解决养殖过程中低氮、磷环境对于紫菜养殖所造成的危害,缓解由于养殖密度过大而造成的病害发生和减产、减收现象.     

氮肥与磷钾肥配施对青花菜产量和品质的影响

青花菜施用氮、磷、钾肥试验表明：在本试验条件下，单施氮肥对青花菜有一定的增产作用，但青花菜体内的硝态氮含量也明显增加．在施氮的基础上配施磷、钾肥，不仅能显著提高青花菜的产量，而且能明显减少施氮对青花菜品质造成的不利影响．     

杉木维管形成层发生发育的解剖学观察

运用细胞生物学手段,初步观察了杉木维管形成层的发生发育。观察结果表明：（１）杉木的顶端分生组织的周围分生组织区细胞分化为原形成层束和皮层;（２） 在初生分生组织区,原形成层呈束状分布,并且具有边分裂边分化的特点;（３） 初生木质部的分化晚于初生韧皮部;（４） 杉木维管形成层于三月初开始活动,４ 月中下旬进入活动旺盛期。     

氮磷水平对于油麦菜产量及其硝酸盐积累的影响

通过田间试验研究了不同氮磷水平对油麦菜产量和食用部分硝酸盐含量的影响.结果表明:氮磷投入量比高量施肥减少46.4%,油麦菜增产32.4%.适宜的氮磷投入量和施用比例是油麦菜高产的重要因素,油麦菜产量较高时氮的施用范围为180~270kg.hm-2,磷的施用范围为125~190kg.hm-2.油麦菜硝酸盐含量随氮素水平的提高呈递增趋势,适量磷素能够抑制硝酸盐的积累.