赣南稀土矿区植被生态修复评价及模式选择

本文以目前公开报道的赣南稀土矿区生态治理的典型为研究对象,调查分析稀土矿区不同的植被恢复模式和土壤状况。结果表明,在赣南稀土矿区,构树＋胡枝子＋香根草和构树＋刺槐＋百喜草是较好的恢复模式。未经植被恢复的废弃稀土矿区土壤p H值均小于5.0,通过植被恢复后,土壤酸性得到一定的缓和,植被恢复后稀土矿区土壤养分得到改善,速效氮提高了32.90%-128.28%,速效磷提高了56.38%-73.71%,速效钾提高了37.48%-85.75%。

江西引种中山杉造林试验研究

本文对中山杉引种江西造林作了全面调查,研究了中山杉在湖岸湿地造林生长表现,以及中山杉118在鄱阳湖滩涂地造林的耐水能力和生长表现,结果表明,中山杉在湖岸湿地表现出较好的速生特性,胸径年均生长量能达2cm;夏季6-7月间能耐水长达3个月,其中全没顶在水里长达27 d,成活率高达89.8%,表现出极强的耐水特性,是鄱阳湖滩涂地适生造林的好树种。

江西典型常绿阔叶林种子雨与土壤种子库动态

对江西中北部的常绿阔叶木荷、石栎和苦槠林的种子雨和土壤种子库进行了观测和分析。结果表明,木荷、石栎和苦槠种子雨持续约3个月,木荷种子雨高峰值在10月上旬至11月上旬,总量为58粒/m2,这段时间的种子散落量占木荷整个种子雨过程的65.67%,整个种子雨过程有生活力种子总数占种子雨总量的37.25%。石栎种子集中散落高峰期为10月上旬至11月中旬,总量为15粒/m2,占整个种子雨过程种子数量的72.18%,有生活力种子数量占种子雨总量的69.42%。苦槠种子整个散落过程散落量的变化趋势与石栎相似,高峰期种子散落量为29.40粒/m2,有生活力种子总数占种子雨总量的33.22%。土壤种子库垂直分布差异显著。不同层次的土壤种子库储量从大到小依次为枯落物、0~5 cm土层、≥5~10 cm土层,且枯落物层的种子库总量占整个土壤层的比例均大于60%,有生活力种子数量均超过整个土壤层的45%,各层次之间的种子库总量和有生活力种子数量差异显著。

赣江源不同密度湿地松林土壤物理性质及水源涵养功能

对赣江源不同密度30年生湿地松人工林土壤物理性质和持水性能进行了研究。结果表明:不同密度湿地松林下土壤容重随土壤深度增加而变大,土壤孔隙度变化幅度为43.83%~68.75%。不同密度林分类型的土壤平均最大持水量、平均毛管持水量和平均非毛管持水量相对大小依次为2 500株/hm^2(1 300.39、909.10、392.29 t/hm^2)>2 125株/hm^2(1 226.16、903.97、322.19 t/hm^2)>2 000株/hm^2(1 077.72、795.07、282.66 t/hm^2)>1 625株/hm^2(1 017.22、811.38、205.84 t/hm^2)。土壤持水量与时间的变化规律符合指数函数回归方程Y=a·e-bx。

马尾松改造林分多样性及种子雨与土壤种子库

以江西省万年县中北部低效马尾松改造后25年生左右的林分为研究对象,采用样地调查法调查林区植被类型,利用种子收集器收集种子,取样分析改造后马尾松林下木荷、杉木种子雨和土壤种子库特征及垂直分布格局。结果显示:改造后的马尾松林中,林下乔木以木荷、杉木为主。从垂直分布来看,木荷、杉木土壤种子库总量分布明显呈现从上到下逐渐减少的趋势。木荷枯落物层种子库总量均超过取样收集的种子数量的70%,0~5 cm土层中单位面积种子库总量在4~11粒·m^(-2),木荷无生活力种子的数量和比率都较高。杉木种子库总量平均值分别为49.6、24.8、23粒·m^(-2)。杉木土壤种子库中枯落物层、0~5 cm、5~10 cm土层有生活力种子密度均值分别为8.77、1.23、3.50粒·m·(-2),占种子库总量均值的53.02%、14.82%、45.05%。

赣江源不同密度针叶林枯落物持水特征

对赣江源不同密度湿地松和马尾松林分枯落物蓄积和持水量进行了研究。结果表明:(1)赣江源湿地松林枯落物的蓄积量高于马尾松林分,湿地松林分在密度为2 000株/hm^2时,枯落物蓄积量最大19.76 t/hm^2,马尾松林密度为1 500株/hm2时,枯落物的蓄积量为9.88 t/hm^2。(2)赣江源湿地松林枯落物持水量和拦蓄水量较高,尤其是湿地松2 125株/hm^2密度林下,枯落物的最大持水量为35.55 t/hm2,有效拦蓄水量25.97 t/hm^2,不同密度马尾松林下枯落物最大持水量、有效拦截水量较高为1 500株/hm2分别为28.59 t/hm2、17.30 t/hm^2。(3)不同密度湿地松和马尾松林分枯落物持水速率与侵泡时间t之间的关系,用对数函数y=a1n(x)+b拟合度较高,其相关系数R^2>0.93。

赣江源低效针叶林林地土壤质量分析

本文对赣江源自然保护区低效湿地松和马尾松林地土壤状况进行分析,结果表明:湿地松林地土壤与马尾松林下土壤相比,有机质含量均值7.82 g·kg^(-1)(湿地松)>3.83 g·kg^(-1)(马尾松),碱解氮60.78 mg·kg^(-1)(湿地松)>41.61 mg·kg^(-1)(马尾松),速效磷0.78 mg·kg^(-1)(湿地松)>0.60 mg·kg^(-1)(马尾松)。总体而言湿地松样地土壤养分稍高于马尾松样地,但赣江源低效针叶林林地土壤肥力偏低,土壤养分匮乏。2种针叶林地土壤酶活性表现,脲酶和过氧化氢酶在湿地松林下土壤中活性高于马尾松林下,脲酶2.538 mg(NH3-N)·g^(-1)(湿地松)>2.158 mg(NH3-N)·g^(-1)(马尾松),过氧化氢酶2.604mL KMnO4·g^(-1),干土(湿地松)>2.239 mL KMnO4·g^(-1)干土(马尾松)。林地养分含量低酶活性差是林分质量低效的主要原因。

补植闽楠及渐伐措施对杉木纯林更新改造效应分析

以吉水县芦溪岭林场杉木纯林为研究对象,采用补植闽楠与杉木渐伐的措施对杉木纯林进行更新改造,对林分生长与土壤进行调查分析。18 a的观测研究表明:试验林闽楠标准木树龄13 a,平均胸径为10.68 cm,树高6.02 m,闽楠的连年生长量受到二次渐伐措施的影响很大,两次渐伐都促进了胸径连年生长量大幅增长,第13年仍处于高速生长期。对土壤化学性质分析表明,林分更新后,除土壤有机质、全磷、速效钾降低外,土壤pH值、全氮、全钾、速效氮、速效磷增加,林地土壤肥力没有明显流失。

赣江源低效针叶林林分生长状况

本研究采用样地法和标准木树干解析木法对赣江源低效湿地松和马尾松林进行林分生长状况分析,结果表明:研究区湿地松标准木胸径14.6 cm,树高14.7 m,树龄23 a。胸径连年生长量在10年后就急剧下降,表明胸径的生长受到了抑制。马尾松林在生长的前12年中,平均生长速度逐年加快,表明在该立地条件下马尾松林木在17年生时已达到数量成熟龄,但马尾松的单株去皮材积仅为0.016 m3。马尾松林呈小老头树,该林分急需进行改造以提高林分质量和生态防护效应。

赣江源低效针叶林物种多样性分析

本文通过设置标准样地对赣江源低效针叶林物种多样性进行分析,结果表明:湿地松林分属于湿地松和杉木复层林分,马尾松林分以纯林为主,杉木在马尾松林中占比重7.39%~23.94%。湿地松林分中有51个植物种,马尾松群落中有28个植物种。湿地松林分中乔木层(0.5187)、灌木层(0.8324)、草本层(0.6061)各层Simpson多样性指数大于马尾松林分乔木层(0.2904)、灌木层(0.7969)和草本层(0.5711)。研究区域内的林分结构很不理想,难以发挥森林的三大效益——经济效益、生态效益和社会效益,特别是生态效益很难得到保障,因此研究区域内的低质低效林迫切需要进行合理的改造。

镉胁迫对龙葵叶绿素荧光和光合生化特性的影响

超积累植物是重金属污染土壤植物提取修复技术的核心问题,研究镉(Cd)胁迫对超积累植物龙葵光合生化特性的影响,为超积累植物Cd污染生理机制的阐释和Cd污染土壤的生物修复提供理论基础。通过室内水培试验,研究Cd胁迫对龙葵叶片SPAD值、叶绿素荧光参数和光合生化参数的影响,分析Cd胁迫下龙葵光合作用的主要限制因子。结果显示:1)Cd胁迫下龙葵叶片SPAD值、初始荧光(Fo)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)均显著小于对照(CK),但Cd胁迫对叶片光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)没有显著影响;Cd胁迫下龙葵叶片最大净光合速率(Amax)与CK相比减小了24.9%,而光下暗呼吸速率(Rd)显著大于CK;Cd胁迫对表观量子效率(AQY)和光补偿点(LCP)没有显著影响。2)Cd胁迫下,龙葵叶片净光合速率(A)、CO2气孔导度(gsc)、胞间CO2浓度(Ci)、Rubisco酶最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax)均不同程度小于CK,减小程度在4.6%~51.2%之间,而Rubico酶活性限制阶段与RuBP再生速率限制阶段的临界胞间CO2浓度(CiCJ)显著高于CK;Cd胁迫对光合作用的限制主要来源于非气孔限制(82.14%)。3)Cd胁迫下龙葵单株生物量、地上部分生物量和根系生物量与CK相比分别减小了46.8%、33.3%和49%,而且龙葵单株生物量与SPAD值、Amax、A、Vcmax、Jmax等光合参数呈显著相关。因此,Cd胁迫对龙葵光合作用有限制作用,而且该限制主要来源于非气孔原因。

遮阴对闽楠叶绿素含量和光合特性的影响

为探讨闽楠对不同光环境的光合适应机制,以2年生闽楠幼苗为材料,设置3个光照处理(全光照、遮光率50%和遮光率78%),适应6个月后,测定其叶绿素含量、气体交换和叶绿素荧光同步数据,研究不同光环境处理对闽楠叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合特性的影响.结果表明:3种光照处理下,闽楠叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素含量大小次序为78%遮光率>50%遮光率>全光照,但不同光照处理对闽楠叶绿素a/b值没有显著影响.遮阴条件下,闽楠叶片光补偿点(LCP)降低,光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY)升高,说明遮阴条件下闽楠叶片对弱光和强光的利用能力均有所提高;最大净光合速率(Pn max)、光下暗呼吸速率(Rd)和最大电子传递速率(Jmax)均增大.在不同处理间,闽楠叶片净光合速率(Pn)、CO2气孔导度(gsc)、胞间CO2浓度(Ci)和叶肉导度(gm)均存在显著差异.Pn和gm的大小顺序为:78%遮光率>50%遮光率>全光照.78%遮光率处理下gsc显著大于全光照.50%遮光率条件和78%遮光率条件下Ci均显著小于全光照.78%遮光率条件下PSⅡ实际光量子产量(Fv′/Fm′)、PSⅡ光化学效率(ΦPSⅡ)和电子传递速率(J)均显著大于50%遮光率条件和全光照.由此可知,在遮阴条件下闽楠可以通过增加叶绿素含量、AQY、J、gsc和gm来增大光合能力.