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桉树液流径向变化及其对整树蒸腾估算的影响

林业科学研究 2022年第6期35卷 170-176页

作者：秦佳双顾大形倪隆康何文林芙蓉周翠鸣广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

[目的]分析液流密度径向差异及其对整树蒸腾量估算的影响,以期为中大径级桉树人工林蒸腾的准确估算和尺度扩展提供可靠依据。[方法]采用Granier热扩散探针法(TDP)测定了10年生中等径级尾巨桉(Eucalyptus urophylla×Eucalyptus grandis)... 详细信息

[目的]分析液流密度径向差异及其对整树蒸腾量估算的影响,以期为中大径级桉树人工林蒸腾的准确估算和尺度扩展提供可靠依据。[方法]采用Granier热扩散探针法(TDP)测定了10年生中等径级尾巨桉(Eucalyptus urophylla×Eucalyptus grandis)3个边材径向深度0~2、2~4、4~6 cm的液流密度。[结果]尾巨桉液流密度径向分布格局为递减型,日变化格局均为单峰型。用单点径向深度0~2、2~4、4~6 cm液流密度代表整个边材液流密度估算的整树日蒸腾量Tr_(2)、Tr_(4)和Tr_(6)较基于多点估算值Tr_(246)分别高估92.9%、低估28.2%和低估74.0%。由于0~2 cm边材深度液流密度对环境变化较为敏感,并且Tr_(2)与Tr_(246)之间的拟合精度较高(R^(2)=0.964),因此,基于Tr_(2)构建的整树日蒸腾量估算校正函数Tr_(246)=0.522Tr_(2)有效的提高了整树蒸腾估算的便捷性和准确度。[结论]中等径级尾巨桉液流密度具有明显的径向变化特征,不考虑这种径向变化将会导致整树蒸腾估算的较大误差。基于边材最外侧(0~2 cm)液流密度估算的整树蒸腾经过校正后可以方便准确地估算中等径级桉树人工林蒸腾耗水。

关键词：尾巨桉树干液流径向变化日蒸腾量

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四季竹对主要生态因子的自适应程度研究

四季竹对主要生态因子的自适应程度研究

作者：顾大形中国林业科学研究院

学位级别：硕士

四季竹(Oligostachyum lubricum (wen)King f.)笋期长,竹笋产量高,品质好,是夏秋季优良笋用竹种,具有很好的开发利用价值。为给四季竹区域规模化推广应用提供理论依据,开展了四季竹立竹构件因子和生物量关系,立竹表型可塑性的林分密度效... 详细信息

四季竹(Oligostachyum lubricum (wen)King f.)笋期长,竹笋产量高,品质好,是夏秋季优良笋用竹种,具有很好的开发利用价值。为给四季竹区域规模化推广应用提供理论依据,开展了四季竹立竹构件因子和生物量关系,立竹表型可塑性的林分密度效应,基于土壤水分、盐分和养分的生态自适应性等研究。主要结果如下: 1四季竹立竹构件因子和生物量关系通过对不同年龄立竹构件生物量及构件因子的调查分析表明,四季竹地上现存生物量分配格局1a立竹为竹秆(43.72%)>竹叶(31.49%)>竹枝(24.79%),2a立竹为竹叶(46.35%)>竹秆(27.09%)>竹枝(26.56%),资源分配趋于向光合器官倾斜,有利于种群对已占领生境的巩固和新生境的开拓。2a立竹各构件因子与构件生物量间总体呈显著或极显著相关,立竹全高、枝下高、枝盘数是立竹胸径的从属因子,立竹胸径对立竹构件生物量和地上部分总生物量起着决定作用,之间呈极显著的三次曲线函数关系。 2四季竹立竹表型可塑性的林分密度效应通过对四季竹纯林4种林分密度(175007500株·hm,D1;375002500株·hm,D2;550002500株·hm,D3;725002500株·hm,D4)分株构件因子调查并对其进行主成分分析,结果表明立竹表型形态与秆形构件关系最为密切,其次为枝条构件,最后是叶片构件。经通径分析,各林分密度立竹表型综合得分大小顺序为D3>D4>D2>D1, 550002500株·hm是四季竹无性系生理整合成本和效益的密度阈值,是分株形态良好建成的适宜林分密度。 3四季竹对土壤水分的自适应性通过不同土壤水分条件下四季竹的生理响应规律研究,表明四季竹在相对含水率<30%的土壤中生长不良,胁迫14d后叶片全部干枯脱落,立竹死亡;土壤相对含水率40%0%时,叶片各项生理指标经过一段时间的适应后最终波动稳定在处理前水平,立竹生长良好;四季竹竹蔸部水淹04d立竹无伤害反应,随后伤害反应开始显现,并随胁迫时间的延长伤害逐渐加重,至胁迫28d后叶片全部脱落,立竹死亡。四季竹对土壤水分的自适应性强,具有较强的抗干旱和抗水涝能力。 4四季竹对土壤盐分的自适应性通过四季竹在非生理活跃期的冬季(112月)和生理活跃期的夏季(5月)对盐胁迫45d条件下生理响应规律的研究,表明在低土壤盐度(1‰‰)下,四季竹耐盐能力季节性差异不明显;而在高土壤盐度(3‰‰)下,相同盐浓度处理的四季竹在夏季受伤害严重,夏季耐盐能力显著弱于冬季。四季竹在盐碱地中造林应选择在秋冬季。在夏季,四季竹在1‰‰土壤NaCl浓度下有促进生长的效应。在3‰‰NaCl浓度下随处理浓度的增大,各器官盐离子(Na、Cl)含量逐渐提高,竹根、竹秆、竹枝K含量逐渐下降,Ca含量变化较小,竹叶中各种离子含量显著高于其它器官,叶肉细胞叶绿体、液泡等细胞器逐渐变形解体,叶片伤害逐渐加重,但这种伤害是可逆的。6‰NaCl浓度处理15d,四季竹叶片离子渗漏率超过50%,叶片脱落率也达到47%;处理45d,叶肉细胞结构模糊,细胞器降解严重,是四季竹的半致死盐浓度;四季竹在盐胁迫时通过增加离子向叶片的选择性运输能力,把体内的盐离子主要储存在叶片中,并通过叶片脱落的方式降低盐离子伤害,兼有耐盐和避盐两种适应机制。 5四季竹对土壤氮磷养分的自适应性通过土壤N、P添加设置土壤全N和全P浓度不同倍增水平(1倍(ⅠN、ⅠP)、2倍(ⅡN、ⅡP)、3倍(ⅢN、ⅢP))随机组合的盆栽试验,分析了土壤和四季竹叶片N、P化学计量特征及叶片叶绿素含量间的关系。土壤全N含量分别与叶片全N含量和叶片N:P呈极显著正相关,而土壤全P含量与叶片全P含量及叶片N:P均无显著性相关。叶片N:P是影响叶片叶绿素含量的主要因素;四季竹在土壤全N供应充足时叶片存在对N的奢侈吸收。N、P添加前土壤N(421.76 mg·kg)是影响四季竹生长的主要限制元素。

关键词：四季竹生物量分配表型可塑性土壤水分土壤盐分土壤主要养分生理响应

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四季竹对不同浓度NaCl胁迫的生理响应

西北植物学报 2011年第6期31卷 1209-1215页

作者：顾大形陈双林中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳311400

以夏秋季优良笋用竹种四季竹盆栽苗为材料,研究了土壤中1‰~6‰浓度NaCl（干重）处理对四季竹叶片脱落率、离子渗漏率、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的变化特征,以探讨四季竹的抗盐机理。结果表明：（1）随NaC... 详细信息

以夏秋季优良笋用竹种四季竹盆栽苗为材料,研究了土壤中1‰~6‰浓度NaCl（干重）处理对四季竹叶片脱落率、离子渗漏率、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的变化特征,以探讨四季竹的抗盐机理。结果表明：（1）随NaCl浓度的增大和处理时间的延长,四季竹叶片脱落率逐渐增加;四季竹在1‰~2‰NaCl浓度下的土壤中生长良好,在3‰~5‰浓度下随处理浓度的增大伤害逐渐加重,但这种伤害是可逆的,6‰是四季竹的半致死盐浓度。（2）叶片离子渗漏率随NaCl浓度的增大而显著增大,在6‰浓度处理下随处理时间的延长近直线升高,在3‰~5‰浓度下先升高后降低,而在1‰~2‰浓度处理下变化平缓且与同期对照无显著差异;叶片MDA含量随NaCl浓度的增大而增加,随处理时间的延长先增加后降低。（3）四季竹叶片SOD和POD活性在胁迫3~15 d均出现先下降后上升的过程,其有一定的锻炼适应性;叶片脯氨酸含量随NaCl处理浓度的增大而增加,其随处理时间的延长在1‰~2‰浓度处理下变化平缓,在3‰~6‰浓度处理下显著增加后减小;各浓度处理的可溶性蛋白含量随处理时间的延长先增加后减小,但均高于对照。研究发现,四季竹是较耐盐竹种,其可以通过调控自身保护酶活性和渗透调节物质含量来有效缓解盐胁迫伤害,从而表现出一定的耐盐能力。

关键词：四季竹 NaCl胁迫抗氧化酶渗透调节物质

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四季竹对土壤水分胁迫的生理适应

西北植物学报 2012年第4期32卷 751-758页

作者：顾大形陈双林中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳311400 广西壮族自治区、中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

以四季竹2年生竹苗为材料,采用每天补水控制土壤含水量的方法,设置土壤相对含水率为<30%(T1)、40%～50%(T2)、60%～70%(T3)、80%～90%(T4)和竹蔸部完全水淹(T5)5个土壤水分含量水平,研究四季竹叶片在水分胁迫下的生理活性变化,以探讨四... 详细信息

以四季竹2年生竹苗为材料,采用每天补水控制土壤含水量的方法,设置土壤相对含水率为<30%(T1)、40%～50%(T2)、60%～70%(T3)、80%～90%(T4)和竹蔸部完全水淹(T5)5个土壤水分含量水平,研究四季竹叶片在水分胁迫下的生理活性变化,以探讨四季竹对土壤水分的适应能力。结果表明:(1)随处理时间的延长,T1处理叶片离子渗漏率、MDA含量、叶绿素a/b值、SOD和POD活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量均迅速升高,叶绿素含量、类胡萝卜素含量和叶绿素/类胡萝卜素比值迅速下降。(2)T5处理14d后叶片各生理指标随处理时间的延长与T1处理表现出相同的变化规律(类胡萝卜素和脯氨酸除外),并且分别在T1处理14d和T5处理28d后四季竹叶片全部干枯脱落。(3)随处理时间的延长,T2、T3、T4处理的四季竹叶片各生理指标经过一段时间的适应后最终稳定在处理前水平,且处理间均无显著差异。研究发现,四季竹在土壤相对含水率小于30%的土壤中生长不良,甚至死亡,在相对含水率40%～90%的土壤中能正常生长;四季竹耐受水淹胁迫的时间阈值是28d。

关键词：四季竹土壤水分胁迫叶绿素渗透调节物质抗氧化酶

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广西喀斯特地区土壤Ca含量高光谱反演研究

江西农业大学学报 2020年第1期42卷 203-212页

作者：倪隆康何文顾大形长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室/广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

【目的】土壤是植物生长所需的必要因子,岩溶区高浓度的土壤Ca含量则影响着当地植物的生长发育。研究基于高光谱反演技术为岩溶区土壤Ca含量的快速测量提供参考。【方法】利用广西典型喀斯特区土壤为研究对象,开展土壤反射率光谱与室内... 详细信息

【目的】土壤是植物生长所需的必要因子,岩溶区高浓度的土壤Ca含量则影响着当地植物的生长发育。研究基于高光谱反演技术为岩溶区土壤Ca含量的快速测量提供参考。【方法】利用广西典型喀斯特区土壤为研究对象,开展土壤反射率光谱与室内理化分析同步测量。在土壤原始光谱反射率的基础上,进一步对土壤光谱进行一阶导数和包络线去除处理,并利用光谱指数法和主成分回归分析法进行土壤Ca的反演研究。【结果】岩溶区土壤钙含量与土壤光谱之间具有非常高的相关性,在600 nm和2300 nm附近出现较高的峰值,且经过一阶导数和包络线去除处理后的土壤光谱反演效果要明显优于原始光谱。其中,一阶导数处理的指数模型RSI(607 nm,2370 nm)的R2达到0.67,均方根误差为26.34,反演效果最好;包络线去除处理的NDSI(599 nm,601 nm)的R2为0.57,均方根误差为18.24;原始光谱的NDSI(603 nm,604 nm)的R2为0.57,均方根误差为27.94。主成分回归分析的R2为0.57,均方根误差11.92,也具备较好的反演能力。【结论】指数反演中RSI指数具有波段指示意义明确,反演精度高等优点,而主成分回归分析的精度高,分析快,但无法筛选敏感波段。该研究结果证明了高光谱手段反演岩溶区土壤Ca含量的可行性,并为快速获取岩溶区土壤Ca含量的相关研究提供了指导意义。

关键词：喀斯特高光谱反演光谱指数土壤钙含量

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竹子生态适应性研究综述

竹子研究汇刊 2010年第1期29卷 17-23页

作者：顾大形陈双林郑炜曼毛仙琴中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳311400 华北电力大学经济与管理学院北京昌平102206 浙江遂昌林业局 323300

竹子是集经济、生态和社会效益于一体的优良物种,具有强烈的生理整合能力和特殊的种群生长更新特点。竹子生态适应性是竹林生态和栽培学的研究基础,该文综述了水分、温度、光照和土壤性状等主要环境因子对竹子生长与分布的影响及其机理... 详细信息

竹子是集经济、生态和社会效益于一体的优良物种,具有强烈的生理整合能力和特殊的种群生长更新特点。竹子生态适应性是竹林生态和栽培学的研究基础,该文综述了水分、温度、光照和土壤性状等主要环境因子对竹子生长与分布的影响及其机理,提出了竹子生态适应性的重点研究方向,旨在为竹子的生态学研究和种质资源异地保存、引种及高效培育提供参考。

关键词：竹子水分土壤温度光照

土壤氮磷对四季竹叶片氮磷化学计量特征和叶绿素含量的影响

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植物生态学报 2011年第12期35卷 1219-1225页

作者：顾大形陈双林黄玉清中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳311400 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所桂林541006

植物器官化学计量特征可以把环境和器官功能性状联系起来,从而为探索环境作用于植物器官功能的内在机制及器官功能的调控提供可能。通过土壤氮(N)、磷(P)添加设置土壤不同全N和全P浓度的盆栽实验,分析了土壤和四季竹(Oligostachyum lubr... 详细信息

植物器官化学计量特征可以把环境和器官功能性状联系起来,从而为探索环境作用于植物器官功能的内在机制及器官功能的调控提供可能。通过土壤氮(N)、磷(P)添加设置土壤不同全N和全P浓度的盆栽实验,分析了土壤和四季竹(Oligostachyum lubricum)叶片N、P化学计量特征及叶片叶绿素含量间的关系。实验设置的土壤不同全N和全P浓度包括对照(全N:421.76 ***–1,全P:37.35 ***–1,1N1P)、全N和全P浓度分别是对照相应浓度的2倍和2倍(2N2P)、2倍和3倍(2N3P)、2倍和4倍(2N4P)、3倍和2倍(3N2P)、3倍和3倍(3N3P)、3倍和4倍(3N4P)、4倍和2倍(4N2P)、4倍和3倍(4N3P)、4倍和4倍(4N4P)共10个处理。结果表明:土壤N含量分别与叶片N含量和叶片N:P呈极显著正相关,而土壤P含量与叶片P含量及叶片N:P均无显著性相关。叶片N:P随土壤N:P的增大而增大,但其增加速率小于土壤N:P的增加速率。相同土壤N:P(11.29)条件下,生长在2N2P处理和3N3P处理土壤中的立竹叶片N:P无显著差异,但均显著高于对照(1N1P)并显著低于4N4P处理。土壤不同全N浓度对叶片N:P的影响与相应浓度N和P处理对叶片N:P的影响具有相同的规律。叶片N:P是影响叶片叶绿素含量的主要因素。分析发现:土壤全N较土壤全P对四季竹叶片N、P化学计量特征具有更大的影响,并且在土壤全N供应充足时四季竹叶片存在对N的奢侈吸收。N、P添加前土壤N是影响四季竹生长的主要限制元素。

关键词：叶绿素生态化学计量奢侈吸收氮磷元素四季竹

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四季竹生态自适应的立竹秆形结构特征

广西植物 2012年第2期32卷 214-218页

作者：顾大形黄玉清陈双林中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳311400 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

植株结构是植物对环境响应的基础,是植物生态自适应的机制之一。为探究四季竹的生态自适应性,对四季竹立竹秆形结构因子进行了调查和分析。结果表明:四季竹立竹胸径与立竹全高、立竹枝下高、立竹胸高壁厚,立竹全高与立竹胸高壁厚、立竹... 详细信息

植株结构是植物对环境响应的基础,是植物生态自适应的机制之一。为探究四季竹的生态自适应性,对四季竹立竹秆形结构因子进行了调查和分析。结果表明:四季竹立竹胸径与立竹全高、立竹枝下高、立竹胸高壁厚,立竹全高与立竹胸高壁厚、立竹枝下高均呈极显著正相关,立竹节间长与立竹全高呈显著正相关,其它结构因子间相关性不显著。立竹全高、立竹枝下高与立竹胸径间均具有极显著的二次函数关系,分别为TH=-171.849+69.96D-0.194D2和BH=47.306+7.433D-0.115D2,立竹胸高壁厚与立竹胸径呈极显著的线性函数关系,WT=-0.1447+0.2453D。在试验四季竹林中立竹相对全高、相对枝下高和相对胸高壁厚的平均值均比较稳定,分别为30.27、9.36和0.24。立竹秆形结构特征在一定程度上可以解释四季竹的生态自适应性。

关键词：四季竹秆形结构因子生态自适应性

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岩溶区植物生态适应性研究进展

生态学杂志 2019年第7期38卷 2210-2217页

作者：倪隆康顾大形何文黄玉清陈中义长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁师范大学广西南宁530001 长江大学园艺园林学院长江大学植物生态与环境修复研究所湖北荆州434025

对岩溶植物在强光高温、干旱、土壤养分和生境异质性等岩溶典型环境下适应性的相关研究进行了综述。结果发现:强光高温和地质性干旱迫使植物改变自身生理结构和形态结构来应对岩溶环境所带来的损伤;特殊的土壤性质也使岩溶植物进化出较... 详细信息

对岩溶植物在强光高温、干旱、土壤养分和生境异质性等岩溶典型环境下适应性的相关研究进行了综述。结果发现:强光高温和地质性干旱迫使植物改变自身生理结构和形态结构来应对岩溶环境所带来的损伤;特殊的土壤性质也使岩溶植物进化出较强的生化调节功能;空间异质性与植物功能性状的关系是近些年来国内研究的热点。目前在岩溶植物适应特殊生境方面研究有较大进展,但在研究广度上存在不足,应加强群落演替与不同功能性状间关系等方面的研究,为岩溶区生态恢复治理提供依据。

关键词：岩溶区生态适应性地质性干旱生境异质性