青藏高原东缘不同树种人工林对土壤酶活性及养分的影响

为评价不同树种人工林对土壤酶及养分的影响,选择立地条件和营林方式相同的4种人工林(连香树[CJ]、油松[PT]、落叶松[LK]和华山松[PA])为研究对象,以落叶灌丛(QC)为对照,比较不同树种人工林地土壤酶活性和土壤养分的变化。结果显示:(1)造林降低了土壤酸性磷酸酶、脱氢酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性,但人工造林后土壤脲酶活性增加;(2)造林也明显影响了土壤养分,与对照林地相比,除CJ人工林土壤中磷(P)略高外,造林地土壤有机碳(TOC)、氮(N)、水可提取有机碳(WEOC)和氮(WEON)、铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)均降低;(3)不同的人工林树种之间土壤养分及酶活性也存在一定的差异性,CJ和LK人工林土壤C、N、P及相关酶活性明显不同于PT和PA人工林;(4)土壤酶与养分变化有一定的相关性,除转化酶和多酚氧化酶反应较迟钝外,其它酶对环境反应较敏感。综合分析表明,在川西地区选择高密度单一树种造林并没有改善土壤养分和酶活性,在该地区选择落叶或阔叶树种造林可使土壤肥力恢复。

红河干热河谷木棉种群的天然更新

在以干热为显著特点的干热河谷,木棉成年树生长、开花良好。但其实生苗天然更新不良,其发生过程和影响因子至今尚不明确。通过对红河干热河谷木棉种群种子扩散特点、萌发策略和影响因素研究,在分析木棉实生天然更新困难影响因子的同时,对更新幼苗的发生进行了探讨。结果表明:单株木棉成年母树平均生产果实(358±46)个,单果和单株种子数分别为(274±45)粒和(98092±2540)粒,木棉种质资源丰富。种子的扩散范围广,而田间种子损失量大(损失比例为霉变54.0%、动物取食18.2%和搬运12.0%)。自然条件下种子活力在落种后10—35 d,种子含水量为2.1%—5.9%时为最佳,落种45 d后活力显著下降。干旱条件下木棉落种萌发成苗过程是天然更新的关键环节,其间水分因子起直接作用,连续数日20%—40%的土壤含水率能促进幼苗更新。适度覆土(1—2 cm)可起到改善落种的水分环境的作用,从而促进萌发。旱季降雨少,干旱持续时间长是阻碍更新幼苗向幼树转化的瓶颈。可见,地表种子存留量低、土壤含水量低、种子自然活力保存时间短、自然和人为干扰等环节限制了木棉种群成功的实生天然更新。

猪屎豆叶片提取物总黄酮含量及其抑菌活性研究

测定了猪屎豆叶片提取物的石油醚相、氯仿相、乙酸乙酯相和水相的黄酮含量,并以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、普通变形杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌5种细菌及可可葡萄座腔菌、尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌、多主棒孢霉和尖孢炭疽菌5种真菌为供试菌,采用抑菌圈法和抑制菌丝生长速率法测定了其抑菌活性。石油醚相的黄酮含量为65.1 mg/g(6.51%),氯仿相的黄酮含量为128.6 mg/g(12.86%),乙酸乙酯相的黄酮含量为61.4 mg/g(6.14%),水相的黄酮含量为114.6 mg/g(11.46%)。石油醚相和氯仿相对5种细菌无明显的抑制作用,乙酸乙酯相和水相对其中4种细菌有明显的抑菌活性,且均对金黄葡萄球菌的抑菌效果最好,其最低抑菌浓度(MIC)分别为1 mg/mL,2 mg/mL;氯仿相和乙酸乙酯相对5种真菌均具有抑制作用,乙酸乙酯相对腐皮镰刀菌和多主棒孢霉的抑制作用最强,EC50分别为3.44、2.70 mg/mL,其次为氯仿相,对这两种菌的EC50分别为6.53、4.22 mg/mL。水相和石油醚相除对尖孢炭疽菌无作用外,对其余4种真菌具有抑制作用,水相对可可葡萄座腔菌和尖孢镰刀菌的抑制作用最强,EC50分别为9.62、8.98 mg/mL。石油醚相的抑制作用相对较弱,对可可葡萄座腔菌、尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌和多主棒孢霉的EC50值分别为180.15,81.96,53.41,128.92 mg/mL。

云南热区坡柳对立地因子的生长响应

为了探讨不同立地因子对热区坡柳(Dodonaea viscosa L.)生长特征的影响,确定影响坡柳生长主导因子,在对坡柳在云南热区的资源分布进行初步踏查的基础上,选择14个地区开展了坡柳株高、地径、冠幅及生物量的调查,并进行了统计分析。结果表明:部分地区坡柳生长差异显著,其中大姚地区生物量最高,达到14.14 t·hm-2;低海拔区坡柳平均地径、平均株高及生物量均大于高海拔地区,分别为18.28 mm、179.16 cm和8.94 t·hm-2,但海拔高度对坡柳生物量及生长特征的影响未达到显著水平;坡柳总生物量、平均地径和平均株高均随坡位变化自下而上逐渐减少,下坡位生物量最大,达到10.01 t·hm-2,且上坡位生物量、平均地径及平均株高显著低于中坡位、下坡位(P<0.05);坡向对坡柳生长影响不明显,但是阴坡地段坡柳的生长指标平均地径、平均株高和总生物量都要优于阳坡地段。因此,可以认为影响坡柳生长的主导立地因子是坡位,坡柳最适宜的立地条件为低海拔,下坡位和阴坡。

6年生吉贝人工林结实特征及其影响因子分析

通过对元江干热河谷——红河州个旧市保和乡6年生吉贝人工林结实特征和果实性状进行调查,探讨地形与初值密度对吉贝生长、结实和果实性状特征的影响,以及土壤和叶片养分与结实的关系。结果表明：（1）6年生吉贝初果期树高和冠幅分别在3.5-6.5 m和2.5-6.0 m之间,胸径8.74-17.01 cm在之间;结实株平均结实量为17.09个,平均单果纤维产量11.03 g;（2）山沟内的吉贝树高、胸径和冠幅显著（P〈0.05）高于台地,植株结实量和单株最大结实量优于台地,并且结实量在山沟样方（4 m×4 m）中最高;地形对果实纵径、果重以及纤维产量变化的影响显著;（3）密度影响分枝数和轮生枝台数的产生,树高、胸径和冠幅与分枝数呈负相关关系;随初植密度增加,结实量没有呈现明显的变化规律;但是高密度定植时果实横径差异极显著,不利于纤维产量的增加。从地形与密度因子来看,山沟4 m×4 m、台地4 m×3 m定植时有利生长和结实,结实率分别为72.58%和22.45%;（4）结实植株土壤速效氮和叶片氮含量高于未结实植株,氮供应与结实存在一定关系,氮缺乏可能导致吉贝不能结实,并且结实对土壤中K的消耗比较明显,结实与未结实株土壤全K含量差值为4.834 9 g/kg,对P的消耗则相对较弱,其差值较小;（5）果实横径的增加有利纤维产量的增长,当果实长度超过20 cm则有减少的趋势,种子数量与纤维产量成反比关系。对单株而言果实平均纵径超过15.7 cm、平均单果重超过45.43 g的植株有利于提高纤维产量。单果纤维产量的影响因子中土壤全P〉速效P〉速效N〉胸径〉侧枝台数〉树高,并对单果纤维产量的增加具有正效应。

一种森林表土替代物及其石漠化植被恢复效应

直接迁植森林表土的植被恢复方式消耗土壤资源,故需寻找替代基质。将处理过的云南省红河州建水县的生活垃圾置于供体森林中"养育"并接收种子雨,形成"森林表土替代物",与供体森林表土之间在萌发期的石漠化植被恢复效能进行比对。结果表明:(1)一个种子雨季节可以收集到供体森林中约79%的物种种类的种子;(2)经过一个种子雨季节的森林"养育",森林表土替代物的繁殖体库密度约为当季森林表土的67%,向其中混合1/5比例的森林表土后,密度为森林表土的77%;(3)经过处理的小城镇生活垃圾中含有显著高于森林表土的土壤肥力值,能够促进部分原生植物的成功建苗,如滇合欢、假虎刺、小叶鼠李、■子梢等,并提高Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数等物种多样性指标。综合来看,小城镇生活垃圾可作为土壤替代物接收种子雨,并且可用于喀斯特石漠化迹地植被恢复,同时也为实现生活垃圾的资源化、无害化利用提供了新途径。

一种石漠区地表岩石裸露率测量方法

岩石裸露率是判定喀斯特石漠化等级最基础指标之一,其精度对判定石漠化分布区、划分等级、制订防治措施十分重要。传统机械布点法测量内容单一,无法满足日益严峻的石漠化治理需求。针对这一问题,本实验设计在小尺度不同粒径岩石裸露条件下,应用照片处理技术(拍照)获取岩石裸露率并分类径级的方法,并与传统机械布点测量方法进行比对。结果发现:拍照测量得到的岩石裸露率低于机械布点测量值,在拍照测量结果未达到石漠化(岩石裸露率<30%)时两种方法之间的差异显著,超过此比例后两种测量结果的差异随着岩石裸露率的增加而逐渐减小;拍照测量岩石裸露率变异系数高于机械布点测量结果,说明拍照方法更能反映喀斯特石漠化岩石高异质性特性;拍照测得石漠化区和治理区的岩石分布密度分别为111个/m2和67. 4个/m2,两个样地岩石优势粒径均为75～250 mm,但综合来看,治理区样地的岩石粒径尺寸要高于石漠化区。机械布点测量简单、快捷,但数据内容单一,拍照测量不仅可以反映岩石裸露率,还可同时测量岩石粒径和分布密度,敏感度较机械布点测量高,能反映喀斯特石漠化地区更多的细节和变异,能更好地服务于石漠化治理。

喀斯特露石和碎石对植被修复的影响评价

通过实地取样测量了云南省南部3类喀斯特生态系统中露石、碎石和植物指标,拟揭示不同露石比例和碎石含量对植物的影响。结果表明,露石覆盖面积占比和土内碎石含量的差异对植物群落组织结构和生物量影响有限。相较于土内碎石含量,露石覆盖面积占比对物种分布的影响更显著,其中草本适应高露石覆盖面积的环境,而该环境中乔灌木物种分布则较少。在土内碎石含量低于25%岩溶迹地上,碎石含量对所支撑的植物群落影响有限,地表露石出露面积低于30%时对乔灌草物种区域分布产生影响。

元江干热河谷乳油木果实特性及营养成分分析

乳油木(Vitellaria paradoxa)为非洲热带地区重要的生态恢复树种和油料作物,其果实含有丰富的果油和代可可脂,被称为“植物油中的翡翠”。然而,当乳油木被引种到中国干热河谷后,其果实特征及其营养物质研究未见报道。为大面积种植和综合开发乳油木,该研究以云南省元江县引种的乳油木为研究对象,采用田间调查和室内植物化学提取方法,对其果实生物学性状及营养成分进行分析和评价。结果表明:(1)引种到元江干热河谷的乳油木树形优美高大,果实大(22.15 g/个),可食率高(61.12%)。(2)果肉中膳食纤维含量达41.52 g/100 g,种仁中粗脂肪含量为33.72 g/100 g。(3)果实矿质元素K、Ca、Mg、Na、Fe和Zn含量分别为6476.70、376.47、181.93、139.20、3.54和1.92 mg/100 g。(4)果肉中氨基酸种类极为丰富(17种),必需氨基酸含量占29.87%,其中天冬氨酸含量最高,为1.51 g/100 g。(5)该区域乳油木的果实形态、膳食纤维、种油、K、Ca和天冬氨酸含量均显著大于原产区。该研究不仅为元江干热河谷乳油木人工种植奠定了理论基础,也为乳油果产业化发展和深加工提供了一定的技术支撑。

紫茎泽兰对木棉种子萌发和幼苗光合特性的影响

木棉树(Bombax ceiba L.)是干热河谷稀树灌丛和稀树草坡的建群树种,对该区域水土保持和生态恢复有着重要作用.木棉开花结实良好,种子萌发正常,树下却没有天然更新的木棉幼苗及幼树,为揭示这种情况与木棉树下严重入侵的紫茎泽兰的相关性,采用紫茎泽兰根系土壤、叶片和根浸提液及其粉末,结合室内和田间试验,用培养皿滤纸法和盆栽法,综合评价紫茎泽兰对木棉种子萌发和幼苗光合特性的影响.结果表明:(1)紫茎泽兰叶片和根浸提液均显著降低了木棉的种子萌发率和幼苗光合效率,这种抑制程度和抑制发生的时间随浓度升高而加强或提早,无论在低浓度还是高浓度,抑制作用均随着处理时间延长而加剧;(2)在高浓度下,紫茎泽兰叶片对木棉的种子萌发率和幼苗光合效率的抑制作用显著高于根浸提液的,而低浓度下,这种差异不显著;(3)紫茎泽兰根际土壤也显著了降低木棉种子的萌发率和幼苗存活率,一个月后的存活率仅为4.75%,与对照相比下降了90.95%;(4)用紫茎泽兰叶片和根粉末伴土模拟叶片和根分解或半分解物质对抑制木棉种子萌发的影响,当叶片和根粉末与土壤比例按20 g:1 kg处理时,木棉种子萌发率和一个月后的存活率显著降低.由此可见,紫茎泽兰叶片和根系的分解或半分解产物对木棉种子萌发、幼苗光合效率和幼苗的存活能产生抑制作用,是影响干热河谷地区木棉天然更新的重要因素.

云南干热河谷不同居群坡柳叶片的旱生结构比较

坡柳是云南干热河谷植被恢复的先锋树种,具有极高的抗干热和耐贫瘠的特点,不同河谷水热条件的差异是否对其抗旱能力和旱生结构产生影响值得研究。采用常规石蜡切片和光学显微镜技术,运用隶属函数法,对金沙江河谷、元江河谷和澜沧江河谷坡柳叶片解剖结构的研究表明:3个河谷坡柳叶片的解剖结构特征存在差异,下表皮细胞厚度、角质层厚度、叶片组织结构疏松度(SR)指标表现为元江河谷抗旱能力最强,体现了温度对坡柳叶片解剖结构的影响;叶片厚度、上表皮细胞厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片组织结构紧密度(CTR)指标表现为金沙江河谷抗旱能力最强,体现了干旱程度对坡柳叶片解剖结构的影响。结合解剖结构,利用隶属函数法分析得出各居群坡柳的旱生能力强弱依次为:金沙江河谷>元江河谷>澜沧江河谷,这与三个河谷的干燥度基本一致。分析发现干热河谷坡柳的旱生结构与西北地区典型旱生植物具有较高的相似性。

元江干热河谷木棉蒴果形成和纤维发育过程

采取石蜡切片和扫描电子显微镜等方法研究了元江干热河谷木棉蒴果形成和纤维发育过程.结果表明：木棉蒴果形成过程分为4个阶段：花后0~5 d为形成期（FS）,5~35 d为质量增加期（MGS）,35~50 d为缓慢生长或脱水期（DS）,50 d以后为成熟爆裂期（BS）.与木棉蒴果形成过程相对应的纤维发育过程为：果皮内壁细胞分化（花后0~2 d）、膨大（花后2~5 d）、突起（花后5~10 d）、纤维伸长（花后10~40 d）、纤维脱离内壁及脱水成熟（花后40~50 d）.在纤维发育过程中,纤维长度和投影宽度均呈幂函数曲线增长,花后第20天日均增长率达到最大.纤维鲜质量呈先增加后下降的趋势,花后25~30 d日均鲜质量增长率达到最高,而纤维干质量呈逐渐增长趋势,且花后20~25 d纤维干质量日均增长率达到最高.花后第30天,木棉种子和纤维质量继续增加,而果皮呈现下降趋势,表明果皮开始脱水老化.木棉纤维在蒴果壳体内壁的附着力小,较棉花等种子纤维更容易分离.花后5~35 d是蒴果生长和纤维发育最关键的时期,需做好水肥管理;而花后50 d后果实开始爆裂,需做好采收准备.

陆地系统中的露石及其生态作用

露石在陆地生态系统中十分常见,喀斯特生态系统尤为突出。露石在各种生态系统中产生积极或负面的影响,他们承接来自大气的降水(含穿透雨)、干湿沉降,殖居菌、藻、苔藓甚至高等维管束植物,可看成与邻近土壤斑块有鲜明对比的子生态系统。其承接和生产的水分和各种有机物质及无机物质输入邻近土壤斑块,影响水分、营养物质分配,进而对生长于土壤上的各种植物产生影响。定量测量露石承接、分配降水及其内含物的研究较少,评价其生态水文效应的研究更少,严重影响喀斯特生态系统演化机制的阐明与石漠化治理方略的制订。

干热河谷木棉科三种植物根茎叶水分传输的解剖结构比较研究

木棉科的许多植物在热带雨林的湿润气候和极端干旱的干热河谷环境下均能长成高达30m以上的大乔木,其水分传输相关的解剖结构值得研究,且不同种间树高和树体大小也存在差异。为揭示这种情况与水分传输结构的相关性。文中采用石蜡切片和光学显微镜技术,运用隶属函数法,对干热河谷木棉(Bombax ceiba)、长果木棉(Bombax insigne)和吉贝(Ceiba pentandra)三种植物根茎叶进行解剖比较观察,探索水分传输结构与植物抗旱性关系。结果表明:不同植物叶片大小形态间存在明显差异,长果木棉叶片显著大于木棉和吉贝。长果木棉中柱鞘细胞分化能力较木棉和吉贝高,长果木棉根木质部面积占横切面积比率的55.24%,木棉和吉贝分别为13.43%和27.21%。长果木棉和木棉茎皮层细胞高度肉质化,且木棉皮层中存在大量腺体。长果木棉叶片栅栏组织厚度与海绵组织厚度比值达99.30%,木棉和吉贝分别为64.93%和47.59%。吉贝海绵组织厚度最大为78.69 um,分别是长果木棉和木棉的1.30倍和1.77倍。长果木棉主叶脉维管束呈半圆形,木棉和吉贝形成"V"字形。经测定根茎叶27个指标中有13个指标种间差异显著,可作为评定的理想指标。通过隶属函数法综合分析三种木棉科植物的抗旱能力为长果木棉>木棉>吉贝,这与干热河谷三者的树高和树体大小的顺序相一致。

森林母土异地迁播后的土壤真菌和细菌变化

【背景】森林土壤中携带了大量种子和微生物,已经被广泛用于各种退化生态系统的植被恢复。但是,关于土壤迁播到退化生态系统后的真菌和细菌群落变化研究较少。【目的】研究土壤迁播后真菌和细菌的组成和多样性,比对其与森林母土和受体土壤之间的物种组成与群落差异。【方法】通过Illumina HiSeq高通量测序,获取迁播15个月的土壤、森林母土及受体土壤中真菌和细菌特征值,比对其多样性和丰富度。【结果】3类样地真菌优势菌门为担子菌门和子囊菌门,细菌优势菌门为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门,土壤迁播后显著改变了真菌和细菌优势菌门的相对丰度。主成分分析表明3类样地真菌和细菌群落组成存在显著差异。聚类分析表明迁播土壤与受体土壤聚类距离更近,物种组成更相似,真菌和细菌优势属与受体土壤无显著差异。迁播土壤的真菌和细菌丰富度和多样性与森林母土差异显著(P<0.05)。【结论】森林土壤迁播15月后,其细菌和真菌物种组成逐步趋同于受体土壤。该结果为进一步研究石漠化微生物生态系统、改善和提升土壤迁播技术提供支撑。

从“英雄”身上取“黄金”

今天,红河谷的科学家带来了他们十分看重的“英雄”。这位“英雄”是谁?它身上的“软黄金”又是什么呢?看完下面这篇手记,你一定会对这位能产“黄金”的“英雄”佩服得五体投地。高大的“英雄”话不多说,有请“英雄”出场--它的名字叫作木棉。