性别和发育阶段对绒毛白蜡光合特征及叶功能性状的影响

雌雄异株植物资源分配模式上往往表现出显著的性别二态性,但在叶片光合及功能性状上是否有差异目前仍未有定论,且与发育阶段的关系尚不明确。阐明上述问题,能够进一步了解雌雄异株植物的生理生态特征,并为理解性别对性二态植物生长发育的影响机制提供理论依据。以雌雄异株绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr.)为研究对象,针对不同发育阶段不同性别植株进行光合特征及叶功能性状测定,采用双因素方差分析了不同发育阶段下雌雄植株光合能力及叶功能性状的性别间差异,采用Pearson检验了雌雄植株各叶功能性状之间的相关性,并采用标准化主轴分析(Standardized major axis regression, SMA)分析不同性别植株净光合速率与叶功能性状的相关性。结果表明性别和发育阶段显著影响植物个体的光合能力和叶功能性状。总体而言,雄树在坐果期和果实成熟期均表现出更强的净光合速率(Pn)、更高的比叶面积(SLA)、叶绿素含量(Chl)和叶氮含量(LNC);而雌树在果实膨大期表现出更强Pn、SLA和Chl。雌雄性别内Pn与SLA、Chl和LNC间均呈显著正相关(P<0.05),雄树的SLA vs.Pn的斜率大于雌树(P<0.05);Chl vs.Pn的关系在性别间不显著(P>0.05);雄树的LNC vs.Pn的斜率大于雌树(P<0.05)。SMA结果表明雄树的光能利用效率和光合氮素利用效率高于雌树,雌树将更多的生物量和氮素用于非光合作用过程,但两者的光吸收率并无差异。结果表明绒毛白蜡雌雄个体的生活史策略不同,在不同发育阶段中的光合特征及叶功能性状上存在显著的性别二态性。

功能性状和立地条件与树木根系NO_(3)^(-)吸收能力的关系

【目的】养分是干旱瘠薄立地中树木生长的重要限制因素,树木对干旱瘠薄立地中养分的吸收利用方式决定其生态适应对策。本研究通过野外原位测定,探究根系氮吸收动力学及其与根系形态性状间的耦合关系,为揭示林木根系在干旱瘠薄环境中的生理功能奠定基础。【方法】以北京市百望山森林公园内的山桃、栓皮栎和元宝枫为对象,采用以硝态氮(NO_(3)^(-))为唯一氮源的改良型梯度霍格兰营养液,在一般程度的干旱瘠薄立地和极端程度的干旱瘠薄立地中分别开展野外原位测定根系NO_(3)^(-)吸收动力学研究,并通过Pearson相关性分析和通径分析研究根系NO_(3)^(-)吸收速率与根系功能性状间的关系。【结果】树种、立地条件和两者的交互效应对NO_(3)^(-)吸收速率和动力学参数均有显著或极显著的影响。3个树种对氮的亲和性均较高,元宝枫根系对NO_(3)^(-)的吸收速率偏低,在2种立地条件中均显著低于山桃和栓皮栎。生长在更加干旱瘠薄立地中的速生树种对NO_(3)^(-)的吸收具有补偿性。根系功能性状与NO_(3)^(-)的吸收速率有很好的耦合关系,比根长和比根表面积对根系NO_(3)^(-)吸收速率有显著正效应,根直径和根组织密度则相反。分支结构性状中,分支强度和链接数对根系NO_(3)^(-)吸收速率的作用较弱。【结论】生长速度较快的山桃和栓皮栎根系的NO_(3)^(-)吸收速率在极端干旱瘠薄立地胁迫下显著降低,元宝枫则相反。采取提高最大吸收速率和降低氮亲和力的“速度策略”可保障速生树种根系对NO_(3)^(-)的补偿性吸收。高比根长、高比根表面积、低根直径和低根组织密度的形态性状组合,可有效提高根系在干旱瘠薄立地中对NO_(3)^(-)的吸收速率。

北京市元宝槭和紫丁香叶片的功能性状和生态化学计量比及养分重吸收效率的城乡梯度差异

【目的】探究城市典型观赏树种养分限制沿城乡环境梯度的响应差异,以期为城市化下的城市森林观赏树种养分管理提供科学依据。【方法】分别于夏季和秋季沿北京城区–近郊–远郊梯度上采集典型观赏树种元宝槭和紫丁香的成熟叶和凋落叶,测定其6种叶片功能性状(叶鲜质量、叶干质量、叶面积、比叶面积、比叶质量、叶片含水率)和6种营养元素含量[(碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)],计算元素的化学计量比值和养分重吸收效率,比较元宝槭和紫丁香在叶片功能性状、生态化学计量特征以及养分重吸收效率上的差异;分析年均温度、年降水量、年均太阳辐射量等环境因子与元宝槭和紫丁香叶片功能性状、生态化学计量特征以及养分重吸收效率的相关性。【结果】叶片功能性状、营养元素含量及其化学计量比值对城市化有显著响应,且存在种间差异。沿城区到远郊梯度,元宝槭和紫丁香成熟期叶鲜质量、叶干质量、叶面积、比叶面积、叶片含水率整体呈上升趋势,而比叶质量降低。凋落期元宝槭叶片的叶鲜质量和叶干质量沿城乡梯度逐渐降低;紫丁香凋落叶的叶干质量和比叶质量在城乡梯度上呈先升高后降低的趋势,叶面积则逐渐变小。2个树种凋落叶的比叶面积均沿城乡梯度先降低后升高。元宝槭和紫丁香成熟叶的N和K含量在近郊低于城区和远郊;元宝槭成熟叶的P和Mg含量在城乡梯度上变化不显著,而紫丁香成熟叶的P和Mg含量在近郊显著高于城区和远郊。元宝槭凋落叶P和Mg含量沿城乡梯度无明显变化;紫丁香凋落叶P含量在近郊显著高于城区和远郊,而Mg含量在远郊显著低于城区和近郊。元宝槭和紫丁香凋落叶K含量在城乡梯度上均先降低后升高。2个树种N、P、K、Ca和Mg 5种营养元素的养分重吸收效率沿城乡梯度无明显差异。【结论】城市化导致元宝槭和紫丁香的叶片变小。2个树种的生长均受N限制,城区的元宝槭和远郊的紫丁香具有更强的耐旱性,2个树种在不同梯度上K、Ca和Mg的重吸收效率均低于全球平均水平,元宝槭对营养元素的重吸收能力强于紫丁香。与叶片养分含量和养分重吸收效率相比,叶片功能性状与环境因子的关系更为密切。

深圳市智慧三防系统的建设与思考

深圳市是科技之城、创新之城,做好防汛防旱防风(以下简称三防)工作,尤其要大力推进科技力提升,借助大数据、物联网、云计算、人工智能等现代信息技术打造智慧三防。详细阐述了深圳市三防特点、智慧三防系统的建设现状及未来的发展方向,以期全面实现三防态势感知全域化、辅助决策实时化、指挥控制扁平化、城市发展韧性化的建设目标。

广东省河源市连平县“6·10”洪涝灾害调查评估总结分析

本刊开辟自然灾害调查评估专栏,连续刊载各类自然灾害的调查评估案例及分析。栏目通过介绍国内外洪涝、台风、地震、地质灾害、森林火灾等调查评估相关案例,并邀请专家进行点评,以期为各地自然灾害调查评估工作提供可资借鉴的经验。本期栏目聚焦2019年广东省河源市连平县“6·10”洪涝灾害,介绍了该次灾害调查评估工作的开展情况,从灾害应对亮点、成因分析、问题及对策三个层面对灾害进行总结分析,并对广东省灾害调查评估及山区避险进行了思考,列举了一些当地相关实践。