天山北坡前山带12种植物对干旱胁迫和复水的生理响应及抗旱性评价

【目的】前山带是天山北坡山地-绿洲-荒漠生态系统的重要组成部分,探讨植物对干旱胁迫的动态生理适应性和抗旱性评价方法,筛选植被恢复的适宜树种,对该区域植被生态恢复具有重要意义。【方法】以新疆天山北坡前山带种植的12种植物为研究对象,观测灌水后土壤水分时空变化,分析干旱和复水对植物光合和抗逆生理指标的影响,采用主成分分析评价12种植物的抗旱能力。【结果】(1)干旱胁迫后,土壤水分散失在0-20 cm层最快,20-40 cm层次之,40-60 cm层最慢,不同植物采用不同策略改变生长情况来适应干旱;(2)干旱胁迫后,叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(o))、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、电子传递速率(ETR)和叶绿素含量降低,而抗逆生理指标超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量及非光化学淬灭系数(qN)升高,复水后各指标都有一定程度的恢复,但均未达到初始水平;(3)主成分分析结果显示,Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量等指标贡献率较大,梭梭、柽柳、刺蔷薇和柠条锦鸡儿抗旱性较强,‘中亚沙棘’、‘新棘5号’、‘新棘1号’和山杏次之,而‘新棘4号’、‘新棘3号’、文冠果和‘新棘2号’较弱。【结论】Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量可作为评价植物适应干旱的重要指标;新疆天山北坡前山带植被生态恢复应优先选择梭梭、柽柳、刺蔷薇及柠条锦鸡儿进行建植。

生草对山核桃林地土壤微生物群落结构和多样性的影响

山核桃林下设置3种人工生草(油菜、绵枣儿、野豌豆)及清耕(对照)4个处理,种植4年后,采用高通量测序技术分析各处理土壤微生物群落结构及多样性,研究不同处理微生物与环境因子关联性。结果表明:山核桃林下不同生草处理占优势地位的土壤细菌群落为酸杆菌门和变形菌门,油菜处理上层(0~10 cm)土壤较下层(20~40 cm)变形菌门的相对丰度提高71.41%;各生草处理占优势地位的真菌群落为子囊菌门、担子菌门和球囊菌门,上层(0~10 cm)土壤球囊菌门相对丰度较对照分别提高202.81%、193.90%、65.04%,各生草处理上层土壤细菌群落物种组成均匀度较高且物种丰富,油菜处理上层土壤Chao1、Shannon、Ace指数显著高于其他生草处理。土壤真菌群落的多样性指数各处理间均未达到显著性差异。树状聚类图显示,不同生草处理对土壤的细菌、真菌群落均具有显著的影响。基于门水平下土壤群落结构和环境因子的典范对应分析(CCA)可知,细菌群落结构与pH、全磷、有效磷呈极显著正相关,与有机质呈显著正相关;真菌群落结构与pH呈极显著正相关,与全磷、有效磷、过氧化氢酶呈显著正相关。这说明不同生草处理对山核桃林地土壤微生物影响较大,选择适宜的生草种类可改善土壤微生物群落结构,提高细菌群落物种组成均匀度及丰富度,其中油菜综合效果最好。

气候变化背景下光核桃的潜在分布区和生态位变化

【目的】探究气候变化对光核桃分布和生态位的影响,为光核桃资源的保护和开发提供理论支撑。【方法】本研究根据光核桃的216条地理分布数据,结合11个气候、土壤和地形因子,调用ENMeval程序包优化后的最大熵值模型(MaxEnt)模拟我国光核桃潜在分布区在未来3种气候条件下的空间分布格局,并使用ecospat软件包分析光核桃气候生态位变化,以确定影响光核桃分布的主要环境变量。【结果】(1)优化后的MaxEnt模型可准确预测光核桃的潜在地理分布区,分布区主要位于青藏高原和云贵高原等较高海拔地区,总面积约为360711.8 km2,其中拉萨河谷、雅鲁藏布江中游河谷、怒江、澜沧江、金沙江等干热河谷等地为光核桃高度适生区;(2)在未来气候条件下,光核桃适生区整体呈向西南收缩趋势,生境适宜度总体呈下降趋势;(3)影响光核桃分布的主要环境变量为气温年较差、等温性和海拔,光核桃未来时期与当前时期生态位的重叠率随气候变化加剧逐渐降低。【结论】随着未来气候变化,我国光核桃适生区将向纬度与海拔相对较高的地区进行迁移,光核桃气候生态位也将与当前生态位逐渐分化,温度和海拔是影响光核桃分布的主要环境因子。基于上述结果,我们应在当前和未来环境适宜度均无显著变化的区域设立保护地,以减少全球气候变暖影响,同时也可避免人类活动对光核桃资源的进一步破坏。

不同绿化树种对镉的富集特征

【目的】乔木对重金属具有富集能力,但是目前对其积累特征尚不明确,一定程度上限制了乔木修复重金属污染土壤技术的推广应用。探讨5种乔木绿化树种对镉的富集特征。【方法】分析了镉污染土壤上栽植的泡桐Paulownia fortunei、楸树Catalpa bungei、悬铃木Platanus acerifolia、黑杨Populus nigra和垂柳Salix babylonica等树木不同部位对镉的富集特征,并分析了不同树种对镉的积累总量。【结果】供试树种对镉均具有一定的积累能力,单株对镉的积累量为43.01~886.28 mg·株^(-1),其中垂柳对镉的积累总量最大,达886.28 mg·株^(-1);其次是黑杨,达392.51 mg·株^(-1)。不同树种不同部位对镉的富集能力也不同,泡桐、楸树、悬铃木、黑杨和垂柳不同部位的富集系数分别为0.07~0.56、0.10~1.24、0.06~1.04、0.32~1.58、0.06~0.97。其中黑杨多数部位(除茎皮外)的富集系数均大于其他树种。所有树种根皮、茎皮和枝皮的镉质量分数均显著(P<0.05)大于其对应的根材、茎材和枝材。所有树种不同部位镉质量分数与土壤镉质量分数均呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】乔木主要将镉积累到枝部和茎部,其中泡桐、楸树和悬铃木主要积累在枝部,黑杨和垂柳主要积累在茎部。此外,黑杨和垂柳具有较高的镉积累量,是今后镉污染土壤修复中的首选树种。

川中丘陵区紫色土坡耕地植物篱措施对土壤抗蚀性的影响

川中丘陵区紫色土坡耕地水土流失严重,影响农作物增产增收。水土保持植物篱措施是提高土壤的抗侵蚀能力的有效生态手段。以往土壤抗蚀性的研究多集中于黄土高原,较少涉及植物篱作用下紫色土坡耕地抗蚀机理方面的研究。本文以新银合欢(Leucaena leucocephala)和香根草(Vetiveria zizanioides)为研究对象,基于试验站坡耕地小区定位观测的基础数据,结合土壤采样和实验分析,利用主成分分析法对种植不同植物篱的坡耕地土壤抗蚀性进行了综合评价。结果表明:(1)在分析11项指标后,2项主成分指标对解释土壤抗蚀性贡献率达到82.7%,其中水稳性团聚体被认定为关键指标。(2)植物篱显著提高了表层土的抗蚀性。与无植物篱的样区为对照,10°坡耕地上香根草和新银合欢植物篱小区的土壤抗蚀性综合指数(SERI)分别比对照区高2.048和0.853,15°坡耕地上香根草植物篱的SERI比对照区高1.321;且植物篱下侧的土壤抗蚀性高于植物篱上侧,在10°和15°香根草植物篱小区,植物篱下侧抗蚀性指数分别达到上侧的2.0倍、1.5倍,而10°新银合欢植物篱小区的下侧抗蚀性综合指数达到上侧的1.1倍。(3)相较于新银合欢植物篱小区,香根草植物篱小区土壤表现出了更高的抗蚀性,且两种植物篱小区下侧土壤抗蚀性均优于上侧,选择密植草本植物篱并重点防治植物篱上侧土壤可有效减少坡耕地水土流失。研究成果可为川中丘陵区水土流失治理及农业增产提供科学依据。

基于MaxEnt模型的云南干热河谷适生树种选择

基于MaxEnt模型识别和预测云南干热河谷适生树种,对于改善和恢复其生态治理能力具有重要意义。收集40种具有代表性的潜在适生树种地理分布数据,结合气候、地形和土壤等环境因子,利用MaxEnt模型筛选适生树种。预测当前和2021—2040年四种气候情景下(SSP126、SSP245、SSP370和SSP585)适生树种适生区的分布格局,划分优先种植区域,并明确MaxEnt模型用于树种选择的可行性。结果表明:(1)当前气候情景下,影响干热河谷潜在适生树种分布的主导因子是气候因子,其次是海拔、植物归一化指数、地表太阳辐射量和人类足迹。(2)未来,24种适生树种适生区稳定,发生概率与海拔关系呈单峰分布且高海拔下适生树种丰富度将降低。(3)干热河谷适生树种优先种植区域沿干热河谷呈狭长分布;实际调查发现,元谋县适生树种实际分布区域面积略高于最佳种植区域面积。应用MaxEnt模型筛选干热河谷适生树种选择是可行的,但在应用之前必须通过实地调查来验证树种实际生存情况与预测结果的差异。在干热河谷生态修复造林时,可优先考虑白枪杆、车桑子等24种树种。

新疆昌吉州荒漠化防治中造林树种适宜性评价

为筛选出适宜荒漠化防治造林树种,对新疆昌吉回族自治州北部荒漠化防治树种适宜性进行了评价,在适地适树的基础上,从生态适应性、生态功能、经济性及观赏性4个方面开展了调查和研究。结果表明:(1)建议选取梭梭、沙拐枣、多枝柽柳、胡杨、黑果枸杞、沙棘作为中度以上荒漠化区的首选树种,建议选取白蜡、白榆、新疆杨、宁夏枸杞作为轻度以下荒漠化区的首选树种。(2)防风固沙树种建议选择排名靠前的梭梭、沙拐枣、多枝柽柳,其生态适应性强,防风固沙性能优良;水土保持林建议选择梭梭、柽柳、沙拐枣和柠条锦鸡儿;农田防护林建议选择白蜡、白榆、新疆杨、梭梭。(3)经济林树种建议选取梭梭接种肉苁蓉、宁夏枸杞和沙棘为主栽树种,黑果枸杞、文冠果、细枝岩黄耆可作为试验推广树种。

吉林西部栗钙土区主要经济林造林树种选择研究

吉林西部栗钙土区钙积层坚硬、营养贫乏、土壤含水量低,且表层土壤盐碱化较严重,历年经济林造林保存率均不高。基于此,对吉林西部5个常用经济林树种的抗旱性及生长情况进行调查,结果表明,沙棘和柠条的抗旱性表现高于其他3个树种;树高年均生长量顺序是小黑杨>白榆>沙棘>柠条>山杏;地径年均生长量顺序是小黑杨>山杏>沙棘>白榆>柠条;成活率顺序是沙棘>小黑杨>柠条>白榆>山杏。综上,沙棘和柠条是吉林西部栗钙土区最适合的经济林造林树种。

麻栎在郴州石漠化地区的栽培试验

研究了不同造林树种在石漠化地区的生长情况和不同海拔高度及土壤母质类型下麻栎的生长情况,结果表明:在郴州石漠化地区,麻栎-柏木混交林中麻栎的树高生长量(210.87~216.87 cm)及地径生长量(22.57~28.80 mm)大于柏木的树高生长量(148.60~188.60 cm)及地径生长量(20.00~22.24 mm);同样,麻栎-光皮树混交林中麻栎的树高生长量(244.83~250.47 cm)及地径生长量(30.34~34.40 mm)也大于光皮树的树高生长量(180.80~235.60 cm)及地径生长量(20.49~29.10 mm),从总体上看麻栎的生长情况表现显著优于柏木及光皮树,而后二者是郴州石漠化地区复绿造林的常用树种,这也表明麻栎适合于郴州石漠化地区的造林推广。另外,栎的树高和地径生长量受到海拔高度和土壤母质类型等立地条件的显著影响,表现为海拔高度越高生长量越小、石灰岩优于砂砾岩优于花岗岩,而对地径生长量的影响会弱于对树高生长量的影响。

桂东引种香合欢造林成效初报

为调整森林树种结构,提高森林质量和综合效益,广西东部的国有大桂山林场从桂西北天然分布区引种香合欢(Albizia odoratissima)。对其4年生引种林分进行了调查,结果表明:香合欢具有较好的适应性,林木保存率达到95.3%,平均树高4.19 m,平均胸径4.6 cm,平均冠幅2.36 m,郁闭度0.5,树高和胸径均呈正态分布,主干通直和较通直的林木比例高达77.4%,林木没有遭受中度及以上林业有害生物为害,适宜培育用材林。

基于聚类分析的古浪县南部山区复垦区科学造林研究

为解决2012年古浪县实施易地扶贫搬迁项目以来,原宅基地复垦绿化项目在树种选择和部分规划方面不合理、项目实际效率不高等问题,文章采用实地调查的方式,对古浪县南部山区横梁、干城、新堡3个整体易地扶贫搬迁乡镇的原居住区主要树种源以村为单位进行调查统计。并运用SPSS20对数据进行聚类分析,以树状图的形式反馈结果,通过树状图分析出优势树种接近的区域,结合实际分析得出将33个村分为2类,其中大滩、团庄、朱家墩村为一类,其他村为一类是较为科学的划分方法。合理划分后可以为易地扶贫搬迁后宅基地复垦区造林树种选择提供科学造林规划提供理论指导,也可以为搬迁区主要造林树种的选育或假植点选址提供参考。

都昌县武山林场国家储备林基地建设模式探讨

储备林建设是对国家木材保障重大需求的落脚点。通过阐述建设基本情况,对3个树种开展了蓄积量的预测和评价,对照相关标准达到相关要求,对于相关的经济效益,社会效益和生态效应也开展相关的评价,对储备林基地建设的资金问题、技术问题和管理层面等后续问题开展了分析,结合实际,从资金层面、技术层面、制度层面、效益层面提出具有实际操作性的对策,为类似情况的储备林建设和运行提供参考。

从多树种古树群中优选造林乡土树种研究——以怀化市为例

对怀化市156个古树群(含3个树种、15株古树以上)进行研究,分析树种和古树群结构特征,选择适宜在怀化市造林的乡土树种及配置模式。实地调查古树群,按照平均胸径、平均树高、株数和重要值计算树种得分,按分值优选造林树种。古树群以树种数、株数、平均胸径、平均树高计算分值,选取前20个古树群研究树种配置。选出枫香树、青冈、香樟、马尾松、黄连木、朴树、钩栲、木荷、银杏、甜槠等23种适宜造林的乡土树种。树种配置不固定到种,采取6种以上树种混交,喜光树种作先锋种,根据经营目的搭配中性和耐荫树种的模式。选出的造林乡土树种和树种配置模式,实用性强,可以为当地建设长期稳定的森林群落提供树种选择理论依据。

退耕还林过程中树木的选择与栽培技术研究

退耕还林工程是我国生态文明建设的重要举措之一,为了改善生态环境,保护生态资源,以及推动林业的可持续发展,因此树木的选择与栽培技术显得尤为关键。在退耕还林工程中,科学、合理地选择树种,加强树木管理,对推动植被的恢复、构建良好的生态环境具有重要意义。基于此,阐述了退耕还林过程中树木的选择与栽培技术的重要性,深入探讨了树木选择的考虑因素和栽培技术要点。

长江中下游地区28个常见乡土树种幼苗光合固碳能力比较

为筛选出固碳能力强和适应性好的树种,采用文献检索的方式,设置了生长条件相似、苗龄相近、试验方法相同,且为湖北省常见乡土树种等条件,筛选出符合条件的树种28个。对各树种的日净同化量、单位叶面积日净固碳量以及光响应参数等进行比较分析,利用聚类分析法对28个树种按固碳能力和光合效率等级划分并归类。结果表明,28个树种的单位叶面积日净固碳量为4.00~16.49 g/(m^(2)·d),以榉树(Zelkova serrata)、夹竹桃(Nerium oleander)、黄栌(Cotinus coggygria var.cinerea)的日净固碳量较高。夹竹桃、栓皮栎(Quercus variabilis)、枫杨(Pterocarya stenoptera)为强阳性树种,香樟(Cinnamomum camphora)、乌桕(Triadica sebifera)、榉树(Zelkova serrata)等9个树种属阳性树种,楸树(Catalpa bungei)、喜树(Camptotheca acuminata)、无患子(Sapindus saponaria)等12个树种属中性树种,油茶(Camellia oleifera)、杜英(Elaeocarpus decipiens)、钩栗(Castanopsis tibetana)、香果树(Emmenopterys henryi)属耐阴树种。固碳能力强和适应性强的枫杨、乌桕、榉树、红椿(Toona ciliata)、楸树、喜树、栓皮栎可优先用于湖北省乃至长江中下游地区碳汇造林。在构建固碳高效的碳汇林时,应考虑将强阳性乔木和耐阴性灌木合理搭配。

彩叶紫薇耐盐性评价及耐盐品种筛选

[目的]改善盐渍地生态环境,并提高盐渍地的利用效率,筛选出优质的园林植物,以满足盐碱地植物改造及修复生态的需求。[方法]选用8种彩叶紫薇作为材料,用3个不同浓度NaCl进行胁迫处理,测定其植株根数、根长、株高、展开叶数、地径、根鲜干重及叶鲜干重等指标,研究盐胁迫下各指标的盐害系数和平均隶属函数值,评价苗期耐盐性。[结果]5‰NaCl严重抑制了绝大多数植物的正常生长。[结论]综合评价8种彩叶紫薇耐盐性,通过聚类分析将其耐盐性分为3个等级,得到“纯白”耐盐性强,“火红”、屋久岛紫薇、红叶紫薇的耐盐性较强,“赤红”“绯红”“佳红”“火红V_(2)”的耐盐性较弱。

龙江森工林区稀有林木定向培育设计及其对生态影响分析

研究以“十四五”全国珍稀林木培育实施方案为依据,根据东北森工林区的树种特性和立地条件,设计该地区稀有林木定向培育模式,科学选择树种和优化伴生树种,并合理控制初植密度。选择合理提质培优的抚育方式,按照改造培育的补植技术要求,开展林下补植、人工促进天然更新和间伐修复等经营活动。通过稀有林木培育对生态与社会影响研究,有助于加快稀有林木的培育进程和提升品质。

北方林木种苗采购技术探讨

介绍了我国北方的自然环境特征;简述了制约林木种苗采购的自然条件;归纳了采购方给出的苗木标准不明确或不全面、应该包装的苗木没有包装或包装不合格等采购苗木经常出现的问题;提出了正确选择供苗区域、谨慎选好供苗单位、科学选择苗圃地、根据需要选择符合标准的苗木、认真签订购苗合同、监督好起苗到装运环节等科学采购确保苗木质量的措施。

大渡河干旱河谷区林木种质资源现状及利用建议

林木种质资源是林业建设与发展的基础,关系到提高森林质量、丰富林业产品的需求。以普查、重点调查、访问、资料收集相结合的方式,在大渡河干旱河谷区丹巴县布设调查样线61条(线路总长度130 km),对全县12个乡(镇)的林木种质资源开展野外调查和数据分析,结果表明:(1)乔木、灌木、竹类和木质藤本等木本植物共计543种,其中灌木328种,占比60.40%;乔木175种,占比32.23%;木质藤本33种,占比6.08%;竹类7种,占比1.29%。(2)蔷薇科为区域最大优势科,共99种,占比18.23%;豆科31种,占比5.71%;忍冬科30种,占比5.52%;杜鹃花科27种,占比4.97%;杨柳科25种,占比4.60%。(3)从垂直分布来看,海拔2500 m以下,以旱生植被为主,适合发展林果产业;海拔2500 m以上,野生林木种质资源较为丰富。建议加大乡土树种、经济良种、彩叶树种的选育和推广,加强不同用途林木种质资源的开发利用。

华北平原不同土地利用方式下土壤饱和导水率特征及其影响因素

为了探究华北平原不同土地利用方式下土壤结构及养分与土壤饱和导水率的关系,研究了6种类型样地(乔木混交林地、乔木纯林地、灌木林地、草地、果园、耕地)的土壤物理结构特征及其与饱和导水率之间的关系。结果表明:不同土地利用方式样地的土壤容重整体表现为耕地>草地>果园>灌木林地>纯林地>混交林地,土壤含水率整体表现为混交林地>纯林地>灌木林地>耕地≈草地>果园,土壤全氮、速效钾及速效磷均整体表现为混交林地>纯林地>灌木林地>草地>果园>耕地,土壤总孔隙度整体表现为混交林地>灌木林地>纯林地>果园>草地>耕地,土壤石砾含量未表现出整体的差异规律,但果园及耕地的土壤石砾含量随着土壤深度的增加而增加。土壤饱和导水率整体表现为混交林地>纯林地>草地>果园≈耕地,不同土地管理下的土壤容重、土壤总孔隙度、土壤含水率、土壤全氮、速效钾、速效磷变化均是影响土壤饱和导水率特征的主要因子,其中土壤容重越小,土壤总孔隙度、土壤含水率、土壤全氮、速效钾、速效磷越大,则土壤饱和导水率越大。混交林及灌木林有利于土壤导水及提水性能的提升;在今后对区域土壤性质及饱和导水率的研究中不能忽略土地利用管理方式及人为干扰的重要影响。