四季竹立竹地上现存生物量分配及其与构件因子关系

通过对四季竹立竹构件因子和地上生物量的调查,分析了立竹地上现存生物量分配格局及立竹构件因子与构件生物量的关系。结果表明:地上现存生物量分配格局1年生立竹为竹秆>竹叶>竹枝,2年生立竹为竹叶>竹秆>竹枝,2年生立竹竹秆和竹叶生物量分配比例较1年生立竹分别极显著减少和增加,而竹枝生物量分配比例不同年龄立竹间无显著变化。2年生立竹各构件因子与构件生物量间大多呈显著或极显著相关,立竹全高、枝下高、枝盘数是立竹胸径的从属因子,立竹胸径对立竹构件生物量和地上部分总生物量起着决定作用,两者具有极显著的三次曲线函数关系。四季竹在资源分配时对竹叶构件的倾斜有利于种群对已占领生境的巩固和新生境的开拓。

CO_2浓度升高对毛竹和四季竹叶片主要养分化学计量特征的影响

运用开顶式气室(OTCs)模拟大气CO2浓度升高(500、700μmol/mol),以目前环境背景大气为对照,研究CO2浓度升高对毛竹和四季竹叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)化学计量特征的影响。结果表明,毛竹和四季竹叶片C、N、P和K含量在不同的CO2浓度(对照、500、700μmol/mol)条件下,变化范围分别为512.13～543.30、19.23～22.97、1.26～0.96和8.40～5.88 mg/g,492.13～498.02、17.97～15.37、1.05～0.81和4.25～5.62 mg/g。相同的CO2浓度条件下,毛竹叶片C、N、P和K含量均高于四季竹,且受CO2浓度升高的影响较四季竹强烈。毛竹和四季竹叶片C/N、C/P、C/K、N/P、N/K和K/P变化范围分别依次为26.64～23.65、406.58～565.93、60.98～92.40、15.26～23.93、2.29～3.91和7.00～6.22,27.39～32.40、468.70～614.84、115.80～88.61、17.07～18.98、4.24～2.73和4.04～6.94。与环境背景大气比较,CO2浓度升高到500μmol/mol,对毛竹和四季竹叶片C、N、P和K含量及其化学计量比并不会产生明显影响,这反映了毛竹和四季竹对高CO2浓度环境均表现出较强的适应能力。但CO2浓度升高到700μmol/mol,除四季竹叶片C含量无明显变化外,毛竹和四季竹叶片主要养分元素含量及其化学计量比会发生明显的适应性变化,且毛竹较四季竹变化剧烈。综上,CO2浓度升高改变了毛竹和四季竹叶片C、N、P、K含量及其化学计量比格局,尤其是CO2浓度升高到700μmol/mol时极为明显;在养分供应上,对四季竹生长的N、P、K限制性作用和毛竹生长的N、K限制性作用没有明显影响,但明显增强了毛竹生长的P素限制性作用。

四季竹耐盐能力的季节性差异

以四季竹2 a生竹苗为材料,通过盆栽试验设置土壤不同NaCl含量模拟盐胁迫环境,研究其在非生理活跃期的冬季(11—12月份)和生理活跃期的夏季(5—6月份)盐胁迫下的生理响应和叶片脱落情况,以了解四季竹耐盐能力的季节性差异。结果表明,在低土壤NaCl盐分(1‰—2‰)条件下,相同浓度处理45 d的竹苗叶片脱落率和各项生理指标较对照变化在冬季和夏季间差异不大,说明在低盐分条件下四季竹耐盐能力季节性差异不明显。在高土壤NaCl盐分(3‰—5‰)条件下,相同浓度处理45 d的叶片中除可溶性蛋白含量较对照升降幅度冬夏两季基本一致外,叶片脱落率、离子渗漏率、SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和叶绿素含量分别较对照增加或降低的幅度冬季均显著小于夏季,并且随土壤NaCl浓度的提高冬夏两季的差异逐渐加大,而丙二醛含量和叶绿素a/叶绿素b变化规律在夏冬两季间完全相反,说明在高土壤盐分(3‰—5‰)条件下相同浓度、相同时间处理的四季竹在夏季的受伤害程度显著大于冬季,即高盐条件下四季竹在生理活跃期的夏季的耐盐能力较非生理活跃期的冬季弱。土壤盐分和环境温度对四季竹生长具有较强的交互作用。

四季竹对大气臭氧浓度升高的生理响应

运用开顶式同化箱(OTCs)在5个O3浓度梯度(过滤大气CF、环境大气NF、50 nL·L-1、100 nL·L-1和150nL·L-1)下,研究了大气O3浓度对四季竹(Oligostachyum lubricum)叶片光合色素、脂质过氧化和抗氧化系统的影响.结果显示:在胁迫处理90 d时,随着O3浓度的升高,四季竹叶片叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)、可溶性糖和可溶性蛋白含量呈持续下降趋势,相对电导率和丙二醛(MDA)含量持续升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性先升高后降低,过氧化物酶(POD)活性呈升高趋势.与CF相比,四季竹叶片Chl、Car和MDA含量在O3浓度为100 nL·L-1时均有显著差异,在150 nL·L-1时均有极显著差异;相对电导率、SOD和POD活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量在O3浓度为100 nL·L-1及以上时均有极显著差异.研究表明,大气长时间高O3浓度(100 nL·L-1及以上)胁迫对四季竹会产生明显伤害效应,致使其叶片光合色素降解或合成受阻,叶片老化加快,膜脂过氧化程度加剧,膜结构和抗氧化系统遭到破坏.

四季竹对土壤水分胁迫的生理适应

以四季竹2年生竹苗为材料,采用每天补水控制土壤含水量的方法,设置土壤相对含水率为<30%(T1)、40%～50%(T2)、60%～70%(T3)、80%～90%(T4)和竹蔸部完全水淹(T5)5个土壤水分含量水平,研究四季竹叶片在水分胁迫下的生理活性变化,以探讨四季竹对土壤水分的适应能力。结果表明:(1)随处理时间的延长,T1处理叶片离子渗漏率、MDA含量、叶绿素a/b值、SOD和POD活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量均迅速升高,叶绿素含量、类胡萝卜素含量和叶绿素/类胡萝卜素比值迅速下降。(2)T5处理14d后叶片各生理指标随处理时间的延长与T1处理表现出相同的变化规律(类胡萝卜素和脯氨酸除外),并且分别在T1处理14d和T5处理28d后四季竹叶片全部干枯脱落。(3)随处理时间的延长,T2、T3、T4处理的四季竹叶片各生理指标经过一段时间的适应后最终稳定在处理前水平,且处理间均无显著差异。研究发现,四季竹在土壤相对含水率小于30%的土壤中生长不良,甚至死亡,在相对含水率40%～90%的土壤中能正常生长;四季竹耐受水淹胁迫的时间阈值是28d。

四季竹生态自适应的立竹秆形结构特征

植株结构是植物对环境响应的基础,是植物生态自适应的机制之一。为探究四季竹的生态自适应性,对四季竹立竹秆形结构因子进行了调查和分析。结果表明:四季竹立竹胸径与立竹全高、立竹枝下高、立竹胸高壁厚,立竹全高与立竹胸高壁厚、立竹枝下高均呈极显著正相关,立竹节间长与立竹全高呈显著正相关,其它结构因子间相关性不显著。立竹全高、立竹枝下高与立竹胸径间均具有极显著的二次函数关系,分别为TH=-171.849+69.96D-0.194D2和BH=47.306+7.433D-0.115D2,立竹胸高壁厚与立竹胸径呈极显著的线性函数关系,WT=-0.1447+0.2453D。在试验四季竹林中立竹相对全高、相对枝下高和相对胸高壁厚的平均值均比较稳定,分别为30.27、9.36和0.24。立竹秆形结构特征在一定程度上可以解释四季竹的生态自适应性。

四季竹对不同浓度NaCl胁迫的生理响应

以夏秋季优良笋用竹种四季竹盆栽苗为材料,研究了土壤中1‰~6‰浓度NaCl（干重）处理对四季竹叶片脱落率、离子渗漏率、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的变化特征,以探讨四季竹的抗盐机理。结果表明：（1）随NaCl浓度的增大和处理时间的延长,四季竹叶片脱落率逐渐增加;四季竹在1‰~2‰NaCl浓度下的土壤中生长良好,在3‰~5‰浓度下随处理浓度的增大伤害逐渐加重,但这种伤害是可逆的,6‰是四季竹的半致死盐浓度。（2）叶片离子渗漏率随NaCl浓度的增大而显著增大,在6‰浓度处理下随处理时间的延长近直线升高,在3‰~5‰浓度下先升高后降低,而在1‰~2‰浓度处理下变化平缓且与同期对照无显著差异;叶片MDA含量随NaCl浓度的增大而增加,随处理时间的延长先增加后降低。（3）四季竹叶片SOD和POD活性在胁迫3~15 d均出现先下降后上升的过程,其有一定的锻炼适应性;叶片脯氨酸含量随NaCl处理浓度的增大而增加,其随处理时间的延长在1‰~2‰浓度处理下变化平缓,在3‰~6‰浓度处理下显著增加后减小;各浓度处理的可溶性蛋白含量随处理时间的延长先增加后减小,但均高于对照。研究发现,四季竹是较耐盐竹种,其可以通过调控自身保护酶活性和渗透调节物质含量来有效缓解盐胁迫伤害,从而表现出一定的耐盐能力。

四季竹对大气臭氧胁迫的光合生理响应

为了给全球变化背景下的竹林经营应对策略提供理论依据,运用开顶式同化箱(OTCs)模拟4个大气O3浓度,分别为环境背景大气(40～45 nl.L-1)、降低1/2(22～25 nl.L-1)、倍增1倍(92～106 nl.L-1)和倍增2倍(142～160 nl.L-1),研究分析四季竹(Oligostachyum lubricum(Wen)King f)对大气O3胁迫的光合生理响应规律。结果表明:随着大气O3浓度的升高,四季竹叶片光合色素含量呈降低趋势,倍增1倍处理的大气O3浓度是显著变化的节点;大气O3浓度变化对四季竹Pn日变化影响复杂,环境背景大气、倍增2倍处理呈"单峰"曲线,而降低1/2、倍增1倍处理呈"双峰"曲线。对Tr日变化无明显影响,各处理均呈"单峰"曲线;大气O3浓度较环境背景大气升高或降低,四季竹的光合生理响应都表现为伤害效应。当大气O3浓度倍增1倍及以上,对四季竹会造成严重的伤害,表现为叶片光合色素降解或合成受阻,水分利用效率降低,光合作用能力明显下降。大气O3胁迫对四季竹光合作用的影响表现为非气孔因素限制。

二氧化碳和臭氧浓度升高对四季竹矿质养分含量和运输的影响

为阐明CO_2和O_3浓度升高对竹子矿质养分含量和运输的影响,以2年生四季竹(Oligostachyum lubricum)为试材,采用开顶式气室(OTCs)设置了环境背景大气[CK,(40±5)nmol·mol^(-1) O_3,(360±20)μmol·mol^(-1) CO_2]、O_3浓度升高[EO,(100±10)nmol·mol^(-1) O_3,(360±20)μmol·mol^(-1) CO_2]、CO_2浓度升高[EC,(40±5)nmol·mol^(-1) O_3,(700±35)μmol·mol^(-1) CO_2]、CO_2和O_3浓度复合升高[EOEC,(100±10)nmol·mol^(-1) O_3,(700±35)μmol·mol^(-1) CO_2]4个处理,测定了竹叶、竹枝、竹秆和竹根的Na+、Fe(^(2+,3+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)含量,并分析了矿质营养在器官间的转运情况。结果显示:与CK比较,EO处理显著降低了四季竹植株体内Na+和Fe(^(2+,3+)含量,特别是竹根和竹叶,同时也明显降低Na+和Fe(^(2+,3+)器官间的运输能力。EC处理显著降低了四季竹植株体内Na+含量,而未改变其他矿质元素含量,但其器官中的分配格局和运输能力发生变化,尤其是竹枝向竹叶运输Ca^(2+)和Mg^(2+)的能力增强。EOEC处理显著降低了四季竹植株体内Na+含量,但显著提高了Fe(^(2+,3+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)含量及其向上运输能力。研究表明,O_3浓度升高降低了四季竹植株体内矿质养分含量和器官间养分运输能力,在一定程度上影响四季竹的正常生长;CO_2浓度升高通过提高Ca^(2+)和Mg^(2+)向光合器官叶片的运输能力,促进四季竹生长;CO_2和O_3浓度升高复合作用能够通过提高四季竹光合器官竹叶中Fe(^(2+,3+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)含量及其向光合器官叶片的运输能力,以维持体内矿质养分元素的平衡,提高四季竹对高浓度CO_2和O_3浓度复合环境下的适应能力。

少穗竹和四季竹竹笋的营养成分分析

对福建省华安竹种园2种少穗竹属笋用竹少穗竹和四季竹竹笋的基本营养成分进行测定分析。结果表明:四季竹竹笋的含水量、灰分、脂肪含量高于少穗竹,但蛋白质含量低于少穗竹;而少穗竹竹笋氨基酸、必需及半必需氨基酸、呈味氨基酸总含量高于四季竹。

四季竹地下鞭根系统生长规律研究

本文通过对四季竹地下鞭根系统的调查表明：四季竹地下鞭根系统主要集中在0—20cm深的土层中，为浅鞭系竹种；1-2年生休眠芽中活芽的比例最多，2”4年生竹鞭萌发芽最多，5年生及以上竹鞭几乎没有发笋能力。因此在竹林培育管理中主要是搞好0-20cm土层工作，使其多发鞭，多出笋，对于5年以上的竹林要及时挖掉老鞭和竹蔸。

四季竹新造林林分结构演替规律

通过对初植密度相同分别于2008年4月、2009年4月营造的四季竹林主要林分结构因子的调查及其变化规律、相互关系的研究,结果表明,随着造林后年限的延长,林分密度、新竹胸径极显著地增大,新竹相对全高极显著地减小,新竹全高、枝下高逐渐增大,新竹相对枝下高逐渐减小,四季竹幼林林分结构向着占据更多环境资源的方向演替。林分密度与造林后年限呈二次多项式关系(Y=4 037.5t2+887.5t+400(Radj2=0.843 8,F=52.32,P<0.000 1)),立竹全高、立竹枝下高分别与立竹胸径呈极显著线性关系(TH=17.751 1D+16.058 4(Radj2=0.586 4,F=374.34,P<0.000 1))和二次多项式关系(BH=0.347 6D2-2.534D+41.861 6(Radj2=0.486 4,F=149.37,P<0.000 1))。

四季竹对大气臭氧体积分数倍增的生理响应

为了给气候变化背景下的竹林培育应对策略提供理论依据,以四季竹Oligostachyum lubricum为材料,运用开顶式气室(OTCs)模拟当前环境背景大气臭氧(O3)体积分数(NF,40～45 nL.L-1)倍增1倍(TR-1,92～106 nL.L-1)和倍增2倍(TR-2,142～160 nL.L-1)情景,分析叶片光合色素、可溶性蛋白、可溶性糖和脂质过氧化及抗氧化酶等生理指标的变化。结果表明:大气臭氧体积分数倍增90 d时,与NF比较,TR-1和TR-2处理的四季竹叶片叶绿素、类胡萝卜素、可溶性蛋白和超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著降低,而叶片相对电导率、丙二醛(MDA)和过氧化物酶(POD)活性均显著升高,而叶片可溶性糖仅TR-2较NF显著下降;叶片相对电导率和丙二醛TR-2显著高于TR-1,而叶片可溶性糖TR-2显著低于TR-1。说明大气臭氧体积分数倍增能引起四季竹叶片细胞膜脂过氧化,膜结构遭到破坏,影响四季竹的正常生长,表现出伤害效应。

沿海沙地淡竹和四季竹光合-光响应特性及其最适模型研究

以沿海沙地淡竹和四季竹为材料,使用Li-6400 XT便携式光合测定仪测定其不同光合有效辐射(PAR)下植物叶片的净光合速率(Pn)等相关指标,选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、指数模型4种模型进行拟合,筛选其最适拟合模型,为沿海沙地竹子光合生理特性研究和生态应用提供科学依据。结果表明,用直角双曲线、非直角双曲线和指数模型对淡竹和四季竹的拟合结果表明,两种植物均不存在光饱和点(LSP),未出现光抑制现象,且拟合值与实测值差异较大;在直角双曲线修正模型拟合下,淡竹和四季竹均存在LSP并出现了光抑制现象,拟合值与实测值最符合。4种拟合模型决定系数R^2大小顺序为:直角双曲线修正模型>指数模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型,拟合值平均均方误差(MSE)和绝对误差(MAE)大小顺序为:直角双曲线修正模型<指数模型<非直角双曲线模型<直角双曲线模型。综合决定系数R^2、MSE和MAE值,表明直角双曲线修正模型拟合结果符合的淡竹和四季竹实际生长规律,是研究沿海沙地淡竹和四季竹光合-光响应特性最适拟合模型。

四季竹发笋及幼竹高生长规律研究

研究表明：四季竹发笋期在4月下旬至10月下旬,6月发笋数最多,9月次之.6月出笋占总出笋棵数的35.56%,笋重量占总重的39.14%;9月出笋占总出笋棵数的20.78%,笋重量占总重的17.83%.四季竹幼竹高生长表现为生长初期和后期相对缓慢,整个生长期平均日生长量12.7 cm.生长高峰在笋出土后第15～35 d,平均日生长量19.2 cm,最大日生长量25.4 cm.四季竹日高生长量方程式为y=-3.785 5＋1.791 8 t-0.018 t^2-0.000 5 t^3.

四季竹叶面积指数与竹笋产量的关系

通过建立四季竹叶面积指数与立竹胸径、密度、枝盘数等因子间的回归经验式,发现其间存在着显著的相关关系,且均是影响竹笋产量的重要林分结构因子,其中叶面积指数与竹笋产量紧密相关,当叶面积指数为10.339时,竹笋产量最高.提出了为达到四季竹竹林高产高效可持续经营的目标,应合理调控竹林的立竹度和胸径,使叶面积指数达到竹林丰产的要求.

四季竹丰产栽培技术试验

试验地选择在龙游县林场,2001年从原竹种收集区移植竹种,当时只有20多株,种植时竹种较小。2003年11月种植8亩、2004年11月种植5亩,种植密度为80株/亩。2006、2007年先后满园投产,笋期5月-11月,笋期长,2008年亩均产竹笋1308.6 kg,亩均产值达6543元,经济效益极佳。通过四季竹丰产栽培技术试验,总结出一套四季竹丰产栽培技术,为农民增收创造一条新途径,并提供技术示范。

不同经营模式对四季竹地上部分生物量分配格局的影响

对四季竹(Oligostachyum lubricum)纯林和混交林2年生立竹构件生物量分配格局及枝、叶空间分布特征进行了研究。结果表明:纯林经营显著提高了竹子的全高和节间长度,增加了杆的生物量和分配比例,并使冠层上移以及叶片在冠层的分布上移,而对枝下节数和总节数没有显著影响。

笋用四季竹栽培试验初报

选择当地野生的业平竹属（复轴混生）的四季竹竹种，进行人工造林繁育出笋，试验地 3 a 平均年产笋 1 103 kg / 667m2，笋产值年平均达到 2 876.66 元 / 667m2，经济效益显著。

密度对四季竹叶片C、N、P化学计量和养分重吸收特征的影响

以四季竹纯林为对象,研究了4种密度(D1:24600～29800株·hm-2;D2:37500～42600株·hm-2;D3:46500～52800株·hm-2;D4:76500～85500株·hm-2)下1～3年生立竹的成熟叶和凋萎叶的C、N、P化学计量特征及养分重吸收规律.结果表明:随竹林密度的增大,成熟叶C、N、P含量和凋萎叶C、P含量总体下降,凋萎叶N含量先升高后降低,D4密度时成熟叶C含量急剧下降;叶片C/N和C/P呈升高趋势,N/P先升高后降低.D3、D4密度的叶片N、P养分利用效率显著高于D1、D2密度;叶片N、P重吸收率分别呈先降后升和持续升高的趋势.D1～D3密度的成熟叶N/P为16.24～19.37,四季竹生长受P的限制,促进叶片建成,种群生长旺盛.D4密度的成熟叶N/P为13.42～15.74,N限制作用增强,叶片凋萎脱落,种群生长受到抑制.四季竹通过调节叶片的C、N、P含量及其化学计量比,提高了N、P利用效率及重吸收能力,以适应高密度下环境资源的激烈竞争.在本试验条件下,D3密度是四季竹适宜的经营密度.