高山林线形成机理及植物相关生理生态学特性研究进展

高山林线作为极端环境条件下树木生存的界限,由于其对气候变化的敏感性,在全球变化研究中得到了广泛关注。研究高山林线形成机理以及林线地带植物相关生理生态学特性成为预测未来气候变化条件下植被动态变化的出发点。对于高山林线形成机理研究主要关注两方面问题:(1)林线地带外界环境如何限制乔木生长和分布,其内在机理如何;(2)灌木及草本相对于乔木在林线地区有哪些生存优势,从乔木到灌木及草本生活型演变的功能及意义如何。综述了当前高山林线形成机理及相关生理生态特性的国内外最新研究成果,指出尽管温度(尤其是生长季低温)在全球尺度上能解释大部分高山区域林线的分布,但树木生长和生存受限的内在机理并没有弄清楚,目前主要存在"碳受限"以及"生长受限"假说两大争论焦点。另外,理论上受温度控制的高山林线对气候变化的响应表现出不同的模式,表明全球变化对林线分布和植被生长影响的复杂性和不确定性。因此,未来的研究应该关注影响林线地区植被生长的多种生理生态学过程,比如水分及养分利用过程,以及从乔木到灌木及草本生活型演变的功能意义,从而为林线形成机理以及对气候变化的响应提供更好的解释。

高山林线急尖长苞冷杉不同器官的稳定碳同位素组成分布特征

通过分析青藏高原东南部色季拉山林线物种急尖长苞冷杉不同年龄叶片、嫩枝、枝条、树干及根系的稳定碳同位素比值(δ13C)及其空间分布特征,研究了植物光合作用后稳定碳同位素分馏及其影响因素.结果表明:植物不同器官1δ3C值差异显著(P<0.001),为树干(-24.19‰)>枝条(-24.56‰)>根部(-25.05‰)>嫩枝(-25.12‰)>叶片(-27.25‰),说明从光合作用器官到非光合作用器官有明显的碳同位素分馏,且非光合作用器官之间也存在差异.随着急尖长苞冷杉叶片或嫩枝年龄的增加,叶片1δ3C值降低,而嫩枝1δ3C值升高(P<0.01).冠层上部叶片1δ3C值明显高于冠层下部(P<0.01),嫩枝δ13C值则无显著性差异(P>0.05).远离树干2.5 m的枝条δ13C值有明显的高度变化(P<0.01),而离树干较近(1.5或0.5 m)的枝条及树干在不同高度之间无差异(P>0.05).在同一冠层高度,随着与树干距离加大,枝条1δ3C值降低,且在中部和下部枝条尤为明显.说明林线地区冷杉光合作用后存在明显的碳同位素分馏;特定冠层高度树干与枝条生长所需的碳并不是全部来源于同高度的叶片光合作用合成的碳.

色季拉山林线不同生活型植物稳定碳同位素组成特征

通过测定青藏高原东南部色季拉山林线处典型冷湿气候条件下植物叶片δ13C值,从物种、生活型(常绿乔木、常绿灌木、落叶灌木及草本)两个水平研究该地区植物的水分利用策略是否存在明显的分异,进一步验证生活型能否用来划分林线地区极端环境条件下生理学特征(碳-水平衡)类似的不同植物类群。结果表明,所测定的隶属于18科、28属的31种植物叶片的δ13C值介于-30.24‰和-25.39‰之间,平均值为-27.68‰,表明色季拉山研究区内植物的碳固定均通过C3光合作用途径实现,没在C4植物的分布。常绿灌木黄杯杜鹃与海绵杜鹃δ13C值无显著性差异(P>0.05),落叶灌木西南桦楸、山生柳以及冰川茶藨子也无显著性差异(P>0.05)。相反,不同生活型植物之间叶δ13C值差异显著(P<0.01),为常绿乔木(冷杉)(-27.27‰)>常绿灌木(-27.56‰)>落叶灌木(-27.93‰)=草本(-27.91‰)。本研究结果表明在色齐拉山高山林线地带,尽管水分相对充足,但不同生活型植被之间存在明显不同的稳定碳同位素分馏。同一生活型的叶δ13C值无显著差异,而不同生活型植物δ13C值差异显著,说明植物水分利用策略的变化主要是由于生活型的变化引起的,即不同生活型植物的叶δ13C值可综合反映不同功能类群植物的水分利用策略变化。

藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林线地带地上生物量随海拔的变化特征

从亚高山森林到高山林线,逐渐严酷的生长环境影响了生物量的积累和分配。本研究采用相对生长法和样方收获法估算了藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林在不同海拔（4 190 m,4 270 m和4 326 m）的地上生物量,分析了群落中不同层次地上生物量、各器官生物量及其分配比例随海拔的变化格局。结果表明：1.急尖长苞冷杉群落地上生物量在181~284 t/hm2之间,其中,乔木层在117~248 t/hm2,灌木层为35~62 t/hm2,草本层为0.9~1.5 t/hm2;2.群落地上生物量随海拔升高急剧降低,降低的平均幅度为73.1 t/（hm2.100 m）;3.随海拔升高,群落地上生物量分配到非光合器官（树干和枝条）的比例显著降低,分配到叶的比例呈增加趋势。随海拔的增加,急尖长苞冷杉群落通过增加叶生物量所占比例（高叶寿命）以延长养分在植物体内的存留时间,提高生态系统的养分利用效率,从而适应高海拔地区的低温胁迫环境。

基于量瓶法研究硅烷浸渍混凝土的防水效果

简要介绍了硅烷防水剂及硅烷浸渍混凝土的作用机理,并根据现在应用的检测方法而提出采用量瓶法来测试硅烷表面防护处理吸水率的效果。量瓶法凭借其简单、快捷、准确的优点,成为一种有效的现场评价硅烷浸渍混凝土防水效果的试验方法,并提出量瓶法的评价指标与评价方法。

钢结构过街天桥人行激励振动控制研究

以钢结构箱形梁过街天桥为例,通过实测数据建立人行荷载模拟,分析行人的舒适度指标,采取阻尼片振动控制措施并分析了减振效果,对今后的过街天桥建设有参考借鉴意义。