不同演替序列的藻结皮净光合速率日变化特征

研究了腾格里沙漠东南缘自然植被区,51龄和27龄人工植被区藻结皮的净光合速率(P_n)在春季和夏季的变化特征,并同步测定了藻结皮的Chla含量.结果表明:三个植被区Chla差异显著(P0.05),依次为51龄(1.84 mg/cm~2)27龄(1.23 mg/cm~2)自然植被区(0.74 mg/cm~2);藻结皮的P_n为0.55～2.8μmol/(m~2·s).春季三个植被区藻结皮的P_n呈单峰型,峰值出现在11:00,自然植被区、51龄和27龄植被区藻结皮的P_n分别为1.77,2.7,2.0μmol/(m~2·s).夏季三个植被区藻结皮的P_n呈双峰型,双峰分别出现在11:00,17:00.11:00时,自然植被区、51龄和27龄植被区藻结皮的P_n为2,2.8,2.2μmol/(m~2·s),17:00时P_n分别为1.8,2.3,1.6μmol/(m~2·s).在两个季节,51龄藻结皮的净光合速率均显著高于27龄和自然植被区的.     

桉树净光合速率日变化的季节动态研究

利用Li-6400便携式光合仪,测定桉树2011—2012年4个季节的净光合速率,及其影响因子光合有效辐射、叶温、叶温饱和蒸汽压亏缺(ppdl)的日变化。结果表明:桉树春季与夏季净光合速率日变化曲线均呈双峰型,秋季和冬季分别呈2种不同的单峰型。不同季节的桉树平均净光合速率变化趋势为:春季(10.248μmol.m-2.s-1)>夏季(7.349μmol.m-2.s-1)>秋季(3.645μmol.m-2.s-1)>冬季(2.505μmol.m-2.s-1)。净光合速率与光合有效辐射在4个季节呈现极大的同步性,但当光强达到800μmol.m-2.s-1以上且急剧骤升时,桉树产生光抑制现象。叶温及ppdl在春季、秋季和冬季均呈现稳定的随着白天时间增长其值稳增的日变化规律,而夏季叶温和ppdl日变化波动较大,且数值都相对较高。     

田间珊瑚树净光合速率及生态因子的日变化

自然条件下 ,对珊瑚树叶片光合作用日进程的研究结果表明 :夏季晴天珊瑚树阳叶净光合速率日进程曲线为“双峰”型 ,光合效率午间明显降低 ,主要由非气孔限制引起 .应用逐步多元回归方法 ,得到珊瑚树净光合速率日变化的最优方程为 :Y =- 4 9.8837 0 .0 10 3X1 0 .0 6 75X4 0 .4 913X5(复相关系数R =0 .84 12 ,F值 =4 .84 2 9,显著水平p =0 .0 4 82 ) .偏相关分析和通径分析表明 ,光合有效辐射、空气相对湿度和空气CO2 浓度与净光合速率的日变化有着极显著和显著的相关关系 ,是影响净光合速率的直接主要因子 ,影响的大小顺序为 :光合有效辐射 >空气相对湿度 >胞间CO2 浓度     

优良杨树品种夏秋二季净光合速率及生态因子的日变化

目的:研究自然条件下中南地区的杨树优良品种(中潜3)的光合作用日进程以及生态因子对它的影响.方法:采用LI-6200测定净光合速率与生态因子,用Origin 6.1制图,用DPS数据处理系统进行逐步多元回归和通径分析.结果:夏季晴天阳叶净光合速率日进程呈现“单峰“曲线变化,秋季为“双峰“型,光合效率明显降低.应用逐步多元回归方法,得到净光合速率日变化的最优方程,夏季晴天为:Y=-8.536 1 0.013 1X_1-0.608 8X_3 0.076 3X_4(复相关系数R=0.950 4,F=6.225 9,显著水平p=0.141 5).秋季晴天为:Y=-10.012 3 0.203 0X_2 0.409 1X_3-0.014 1X_4(复相关系数R=0.809 2,F=1.897 5,显著水平p=0.306 0).偏相关分析和通径分析表明:夏季光合有效辐射(X_1)与净光合速率(Y)的日变化有着显著的相关关系     

遮阴对太子参叶片叶绿素含量和净光合速率影响

为评价遮阴对太子参叶片光合作用的影响,本实验对太子参进行了遮阴度为15%、30%和50%以及对照处理遮阴度为0%等4个处理,测定不同遮阴条件下太子参叶片叶绿素含量和净光合速率。结果表明,叶绿素a和叶绿素b含量随遮阴度增大而显著上升,类胡萝卜素含量随遮阴度增大也呈上升趋势但变化不显著;太子参叶片净光合速率随遮阴度增大先上升后下降,在遮阴度30%时达到最大值且显著高于不遮阴处理,各处理间净光合速率大小为遮阴度30%50%15%0%。过高的光强会抑制太子参叶片的光合作用,遮阴降低了到达太子参叶片的光照强度,在遮阴条件下太子参为了适应弱光条件捕获更多光能合成大量叶绿素,提高太子参光合速率,而过度的遮阴度则会使光能供应不足,抑制叶片的光合活性,降低净光合速率,因此适度遮阴对太子参光合作用有促进作用。     

长白落叶松净光合速率和呼吸速率的日变化及时空影响

不同季节测定了长白落叶松树冠３个层次,４个方向１２个部位的净光合速率和呼吸速率的日变化,得到双峰曲线型、单峰曲线型和平坦型３种日变化模式。结果受测定日的气象条件、测定叶在树冠中的位置和测定季节及它们的相互作用的综合影响。长白落叶松净光合速率和呼吸速率的平坦型日变化是由内因决定的,单峰及双锋曲线型日变化是由外因和内因共同决定的。净光合速率与呼吸速率呈正相关,二者的低谷与峰值同时出现。呈双峰曲线型日变化时,两个峰值的大小不同,下午峰值明显高于上午峰值,这与前人结果不同,午休现象与高温对有关酶系统的抑制及水分亏缺有关。     

降雨因素对土壤表面结皮发育的影响

为研究降雨因素在土壤表面结皮发育过程中的作用,结合物理模型实验方法和基于物理概念的水文响应数值模拟,以土壤表面的饱和水力传导系数Ks值作为评价指标,研究分析了雨强和累积降雨量两个降雨因素对结皮发育程度的影响。结果显示:Ks值随累积降雨量的增加而减小,且在累积降雨量较小时,Ks的减小速度更快,约为后期速度的23倍;最终累积降雨量近似的情况下,雨强较大时Ks更容易达到一稳定值;在降雨过程中,雨强与Ks的关系前后不一致。研究结果表明:降雨过程中结皮发育是个复杂的动态变化过程。     

黄土发育表土结皮过程和微结构分析的试验研究

对采自晋西离石的马兰黄土进行了模拟降雨试验，研究表土微结构与表土结皮发育过程的关系．模拟降雨强度为１．２ｍｍ／ｍｉｎ，降雨历时为１～３０ｍｉｎ．通过对表土微结构的变化观测可以清楚看到，在３０ｍｉｎ降雨过程中经历了两次表土结皮的形成过程．初始形成的表土结皮是很不稳定的，在表土结皮的初期发育阶段较容易被破坏．在稍后阶段形成的表土结皮会更加稳定．观测到的表土微结构变化过程揭示出它们是呈周期性变化：团聚体被破坏、土壤颗粒发生垂直和水平位移、表土结皮层和淋溶层的孔隙和结构不断形成和破坏、表土结皮的形成破坏、表土变得比较密实．土壤抗剪强度可以用标准锥体贯入仪来测定，由土壤含水量和土壤抗剪强度关系得到的表土结皮强度指标与观测到的表土微结构变化密切相关．     

沙柳幼苗光合、蒸腾强度日动态变化及影响因素

分析了内蒙古伊金霍洛旗昌汗淖实验场不同处理条件下沙柳幼苗的光合、蒸腾强度的日动态变化。结果表明,固体水处理的幼苗光合及蒸腾日进程曲线呈单峰型,曲线变化缓慢,对照呈双峰型,曲线变化较快;施丰乐肥效较高,用其浸根后的沙柳幼苗生长旺盛,光合、蒸腾峰值最大;柴草覆盖对沙柳幼苗的光合、蒸腾强度影响不大;气温、光照等气象因子,以及叶温、气孔导度等植物因素与蒸腾、光合有显著的相关性;土壤水分的含量也影响蒸腾作用,使加固体水的沙柳幼苗表现出较强的耐旱性。     

水稻冠层叶片SPAD值与叶绿素、叶氮含量及净光合速率的变化特征

通过两年的田间试验,利用叶绿素仪(SPAD-502)测定了不同生育时期水稻(南粳44号)冠层叶片的SPAD (Soil-plant analysis and development)值、叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率,在此基础上分析了SPAD值与叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率的关系。结果表明:水稻冠层叶片的SPAD值与叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率的关系均呈显著相关,但是在不同的生育期内SPAD值与其他三项指标的变化并没有同步,存在一定时间的超前或者滞后。随着叶绿素荧光分析技术的发展,无损伤、快速、灵敏测定叶片光合作用的变化成为可能,因此想要更好地了解叶片光合作用的内在变化,还需要研究SPAD值与各项叶绿素荧光参数的关系。     

龙须藤净光合速率日变化及其主要影响因子

采用LI-6400型便携式光合仪,对桂林岩溶石山龙须藤Bauhinia championii不同季节净光合速率Pn的日变化进行测定。结果表明,龙须藤Pn日变化曲线春季和冬季呈"单峰"型;夏季和秋季呈"双峰"型,都有明显的光合"午休"现象。夏季龙须藤Pn中午降低主要为非气孔限制,而秋季则主要为气孔限制;龙须藤夏季和秋季节有较高生长势,Pn季节变化趋势为夏季秋季春季冬季;建立了Pn与其影响因子的关系模型,回归方程均达极显著水平(P0.01)。统计分析结果显示,在春季,龙须藤Pn主要受气孔导度Gs和胞间CO2浓度Ci的影响;夏季,Pn受光合有效辐射PAR的影响较明显;秋季时,Gs是Pn主要的影响因子;而冬季则由Gs转为Ci和蒸腾速率Tr的共同作用。     

科尔沁沙地放牧干扰恢复过程中植被组成和生物结皮微生物数量的变化

通过对科尔沁沙地禁牧10年后自然恢复状况的调查和实验分析,得出以下结论:(1)不同放牧强度自然恢复过程中,样地维管植物明显呈现出由一年生植物组成向多年生植物组成过渡的特点,盖度表现为轻牧恢复区(L)、中牧恢复区(M)、重牧恢复区(H)的盖度显著高于对照恢复区(C)、未围封放牧区(N)(P＜0.05);各处理样地生物结皮中苔藓植物和藻类植物的组成变化不大,但盖度表现为:苔藓结皮 L＞M＞H＞C＞N 区,藻结皮C＞H＞M＞L＞N区.(2)围封各恢复区(L、M、H)和未围封放牧区(N)藓结皮的含水量、结皮厚度及有机质含量方面显著高于藻结皮的(P＜0.05),而pH值却低于藻结皮的.(3)围封各恢复区微生物的数量显著高于未围封放牧区的(P＜0.05),在围封各恢复区内不论是藻结皮还是藓结皮,细菌、自身固氮菌和放线菌的数量在中度放牧恢复区数值最大,重度放牧恢复区的数量最少,两者差异达到显著水平(P＜0.05).(4)藻结皮、藓结皮微生物数量都随土壤深度的增加而呈降低的趋势,0～3 cm层的与3～5、5～10、10～20 cm三层的有显著差异(P＜0.05),藓结皮层及下层土壤微生物的数量要明显高于藻结皮层及下层土壤的.     

高寒草甸沙化过程中生物结皮藻类组成及其分布变化的研究

以时空替代法对高寒草甸生物结皮中藻类种类组成及分布的变化进行了基础性研究,为进一步的生物结皮理论研究和沙化治理提供了基础资料。本研究通过对甘肃省玛曲县草原沙化地区生物结皮的野外考察、采样、实验室培养、种类鉴定,首次对该地区藻类的种类组成、生态分布等特征作了初步的调查研究。结果表明：高寒草甸生物结皮中确实有藻类存在,垂直分布从上层到下层呈现减少趋势。     

固沙植被演替过程中藓类结皮及其表层土壤理化性质变化

植被恢复与重建是沙区生物土壤结皮拓殖与定居及土壤发育与演变的关键影响因素.研究了不同年代(1956、1964、1981和1987年)建植的固沙植被区藓类结皮及其下0～2和2～5 cm层土壤理化性质.结果表明:不同年代固沙植被区及不同土层的理化性质之间存在显著差异(P<0.05).藓类结皮厚度及其表层土壤黏粒含量、粉粒含量、孔隙度、土壤持水能力、有机碳、无机碳、总碳、碱解氮、全氮、速效磷、速效钾和电导率均随植被恢复年限延长而逐渐增大,随土层深度增加而减小;沙粒含量、容重和pH则相反.除容重外,其他理化性质在表层土壤与结皮层之间存在显著正相关关系(P<0.05),且其相关性随土层深度的增加而减小.表明沙区植被恢复与重建促进了生物土壤结皮的拓殖和发育,这一过程是荒漠生态系统成土过程和土壤理化性质变化的关键影响因素.     

紫荆光合日变化及其与环境因子的关系

在自然条件下,对紫荆光合作用日进程的研究结果表明,夏季晴天紫荆净光合速率日进程曲线为"双峰"型,光合效率午间明显降低,主要由非气孔限制引起.应用逐步多元回归方法得到紫荆净光合速率日变化的最优方程为:Y=11.0167 0.0051X1-0.0573X2 0.3690X3(复相关系数R=0.8695,F=8.2604,显著水平p=0.0078).偏相关分析和通径分析表明,光合有效辐射、空气相对湿度和空气CO2浓度与净光合速率的日变化有着密切关系,是影响净光合速率的直接主要因子,影响的大小顺序为:光合有效辐射>空气相对湿度>空气CO2浓度.     

变化风场下太湖表层湖流特征及其对蓝藻迁移的影响

为了解太湖表层湖流对变化风场的响应特征,以及风场表层流场对蓝藻迁移的影响,通过GPS粒子示踪器对表层湖流进行观测,结合观测期间风场的变化特征和遥感图像,分析了变化风场条件下太湖的表层湖流特征以及蓝藻水华的迁移聚集过程。结果表明:太湖风场是太湖表层流场的主要驱动力,但受到地形特征、岸线特征等因素的影响,不同水域表层流场对风场的响应并不完全一致;太湖风场影响下太湖表层湖流在空间上的广泛差异性是导致蓝藻迁移过程中在不同区域聚集程度不同的主导因素,也是区域性蓝藻水华暴发的重要原因之一。风场表层流场蓝藻迁移聚集过程是一个依次传导的响应系统,条件适宜风场影响下的流场是触发蓝藻水华短时间、大面积暴发的重要外部因素。     

黄土丘陵沟壑区不同植被群落土壤分离速率及其与影响因素的关系

通过野外调查和室内分析,运用原状土冲刷水槽法,研究了黄土丘陵沟壑区安塞坊塌流域不同植被群落土壤分离速率及其与影响因素的关系,以期为黄土高原地区水土侵蚀机理模型的建立提供理论依据.研究结果表明:不同植被群落的土壤理化性质和根系特征有很大差异;从土壤分离速率大小来看,狼牙刺群落的土壤分离速率最小,其次为白羊草、铁杆蒿和达乌里胡枝子群落,农地的土壤分离速率最大;土壤分离速率随土壤容重的增加波动变化;除去农地外,土壤分离速率随有机质含量的增加而减小;土壤分离速率随土壤团聚体含量和根系生物量密度的增加而减少.     

川中丘陵区农业源头沟渠反硝化速率特征及其影响因素

农业源头沟渠是连接农田排水与河流的重要通道,对农业非点源污染物具有 很高的削减作用。反硝化作用是沟渠水体氮污染去除最彻底的机制,但目前相关研究缺乏。利用改进的乙炔抑制法研究川中丘陵区农业源头沟渠沉积物反硝化作用的速率、季节变化及影响因素,以期为长江上游农业水环境保护提供新的思路。结果表明：1）农业源头沟渠沉积物反硝化速率变化范围在0.31～43.11 mg·m-2·h-1之间,平均值为10.45 mg·m-2·h-1;2）沟渠反硝化速率具有明显的季节差异,冬季沟渠沉积物反硝化速率普遍偏低,而夏季则具有较强的反硝化作用,不同季节的反硝化速率大小顺序为：夏季＞春季＞秋季＞冬季;3）沟渠反硝化作用受水文条件、水体沉积物碳氮浓度等因素影响。其中,水文条件不同的区域反硝化速率的大小顺序为：间歇滞水区＞干湿交替区＞常年淹水区;沉积物和上覆水NO-3 N,DOC浓度与反硝化速率之间具有显著的正相关关系。总体来说,川中丘陵区农业源头沟渠具有较高的反硝化速率,通过增加碳源或改善水文条件能有效地促进沟渠沉积物的反硝化作用,从而极大地提高农业源头沟渠对非点源氮污染的截控能力。