叶面喷施乙烯利对银杏叶生物量、生理及品质的影响

【目的】探讨不同外源乙烯利浓度对银杏叶生物量、生理及品质的影响,为提高银杏叶片药用有效成分提供理论指导。【方法】以3年生银杏实生苗为材料,喷施4种浓度的乙烯利(200、400、600、800 mg·L^(-1)),30 d后采样。测定叶生物量、可溶性糖、可溶性蛋白、内源激素及萜内酯类化合物含量等,并进行相关性分析,筛选有利于银杏叶生物量积累、生理代谢和品质提高的外源乙烯利浓度。【结果】除800 mg·L^(-1)的处理组外,其余处理组叶生物量均高于对照但未达到显著差异水平。外源乙烯利浓度不同程度地提高了银杏叶总叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白的含量。800 mg·L^(-1)的乙烯利处理显著提高了银杏叶片中萜内酯类化合物的含量,与对照组相比提高了13.41%。此浓度下,赤霉素(GA_(3))和脱落酸(ABA)含量显著增加。高浓度乙烯利(>500 mg·L^(-1))处理组银杏内酯A(GA)含量显著高于对照,除600 mg·L^(-1)的处理组外,其他浓度处理组的银杏内酯B(GB)含量均显著高于对照组,不同浓度乙烯利处理均显著降低了白果内酯(BB)含量,而对银杏内酯C(GC)含量无显著影响。相关性分析表明,GA含量与叶绿素a、总叶绿素呈显著负相关,与类胡萝卜素呈极显著负相关。GB含量与ABA呈显著正相关,与生长素(IAA)、GA_(3)、玉米素(ZR)呈显著正相关。GC、BB含量与ZR呈显著正相关。基于主成分分析得出各乙烯利喷施浓度的综合得分由高到低依次为800、600、400、200、0 mg·L^(-1)。【结论】喷施适宜浓度的乙烯利能有效促进银杏叶生物量的积累,增强初生代谢,提高银杏叶中萜内酯化合物的含量,适宜的乙烯利喷施浓度为800 mg·L^(-1)。

辽东山区红松单木叶生物量估算研究

以辽宁省大边沟林场的红松人工林为研究对象,选取4个单木叶生物量模型作为备选模型,以36株红松的枝条解析数据为基础,从中选取最优基础模型。在此基础上引入样地作为随机效应,构建了红松人工林单木叶生物量混合效应模型。结果表明:模型W=aD^(b)H^(c)是拟合研究区域内红松叶量效果最好的基础模型。混合效应模型与基础模型相比,拟合优度显著提升,残差分布也更加收敛且均匀。该研究选取的最终混合效应模型能有效预估辽东山区红松叶生物量,为红松人工林的经营与管理提供有效参考。

基于胸高处边材面积、胸径和冠基部直径的杉木单木叶生物量预测模型

【目的】基于多个变量分别构建杉木单木叶生物量预测模型,并选择出预测效果最佳的模型,为杉木叶生物量的精准预测提供参考。【方法】以21块不同林龄样地共63株解析木为例,分别基于胸高处边材面积、胸径和冠基部直径3个变量,考虑其他与叶生物量相关的单木和林分因子,以样地为随机效应因子构建非线性混合模型,采用指数函数、幂函数和常数加幂函数消除数据间的异方差性。根据模型评价指标赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)和对数似然值(Log Likelihood)选择最佳模型,并对不同参数的混合模型进行似然比检验。采用留一交叉验证法,计算模型决定系数(R^(2))、总相对误差(TRE)和平均绝对误差(MAE),对模型预测效果进行检验。【结果】基于3个变量以幂函数为异方差结构构建的混合模型效果最好,混合模型均优于基础模型,且基于冠基部直径构建的模型预测效果最佳。【结论】以基于冠基部直径构建的非线性混合效应模型(模型16)作为预测杉木单木叶生物量的最佳模型,符合管道模型理论。各变量均具有一定生物学和统计学意义,野外调查较易获取(非破坏性)。模型具有一定实用性,且预测精度较高(R2=0.8051)。本研究结果可为其他树种构建单木叶生物量模型提供参考。

镁、锌、钼配施对银杏苗叶生物量和药用品质的影响

在温室条件下,采用正交试验设计,研究了叶面喷施镁、锌、钼对银杏苗叶生物量、主要药效成分含量及其单株产量的影响。结果表明,不同的镁锌钼组合对银杏苗叶生物量、总黄酮含量及其单株产量、萜内酯含量及其单株产量均有显著影响。较适宜银杏叶生物量、单株总黄酮产量、单株萜内酯产量提高的组合均是Mg4Zn3Mo2,适宜银杏总黄酮含量、萜内酯含量提高的组合分别是Mg1Zn2Mo2、Mg2Zn4Mo3。镁、锌、钼对银杏单株叶生物量、总黄酮含量及其单株产量影响的主次顺序为镁>钼>锌,对萜内酯含量影响的主次顺序为锌>钼>镁,对单株萜内酯产量的主次顺序为镁>锌>钼。叶面喷施镁锌钼肥可相应提高叶中镁、锌、钼含量,而叶面配施锌钼肥对叶中全镁的含量的影响不大,叶面配施镁肥在高水平下促进叶中全锌量的积累,叶面配施钼肥在低水平(Mo2)下提高了叶中全锌含量,叶面配施镁锌肥对叶中全钼的含量影响不大。喷施镁肥对总黄酮含量产生了负面影响,但促进了萜内酯含量及其单株产量的提高;锌在高水平下对总黄酮和萜内酯含量有促进作用,低浓度下作用不大或有负面影响;钼在中、低水平下对总黄酮和萜内酯含量有促进作用,高浓度下作用不大或有负面影响。

估测木薯茎叶生物量的一数学模型

为构建木薯茎叶生物量的估测模型,调查了木薯上、中、下部的茎粗、株高、叶柄长等形态学指标与茎叶生物量的关系。结果表明,木薯茎叶生物量主要受下部茎粗和株高的综合影响,并且下部茎粗、株高与茎叶生物量的关系均为乘幂函数关系,通过模型拟合和择优得到木薯茎叶生物量的估测模型W=0.03283d2.486h0.1824。经新的实测数据检验,理论值与实测值的相对误差率为4.46%,完全满足测量精度要求。

延边地区天然赤松林叶生物量及其分布格局的研究

本文在划分延边地区天然赤松林分密度级的基础上，采用分层切割法调查和测定天然赤松林的叶生物量及其分布格局。还从叶量、叶量年龄结构及空间分布等方面分析了天然赤松林的合理密度结构。

磴口农田防护林新疆杨不同时空叶生物量比较

叶片是多数树木唯一能够进行光合作用的器官,其生物量至关重要,为比较不同时空年均和连年叶生物量差异性,以乌兰布和沙漠磴口绿洲田渠林路式新疆杨农田防护林为研究对象,采用空间代替时间的方法,实地调查20株各径级单木年均叶生物量并建模,并通过树干解析得出树龄及对应胸径代入年均叶生物量模型得出连年叶生物量并建模,进而得出林带林网叶生物量,比较不同时空年均和连年叶生物量差异。结果表明:幼龄林年均叶生物量为(1.1128±0.6286)kg,中龄林、近熟林和成熟林分别比上一林龄增长5.0、1.7和2.5倍,但增长速率成熟林最大;幼龄林连年叶生物量为2.0133 kg,中龄林、近熟林和成熟林分别增长6.1、4.7和3.0倍;幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林连年叶生物量分别是年均的182.54%、323.10%、436.21%和515.79%;年均和连年叶生物量建模14个,经检验模型显著。结论:年均和连年叶生物量与胸径、年龄和冠幅呈正相关,成熟林最大,但增幅呈减小趋势;连年叶生物量远大于年均生物量,差距逐年增大。

预测木薯茎叶生物量的数学模型

为了构建预测木薯茎叶生物量的数学模型。调查了5个木薯品种茎秆的基部、中部、上部茎粗及茎秆长度和各个分枝的基部粗度、长度等形态学指标,并将生物量分为茎秆和分枝两部分,分别探讨这两部分生物量与相关形态指标的关系。通过多种模型的反复拟合比较,结果以主茎复合幂函数与分枝集合函数的统合方程的拟合效果较好,均方根误差RMSE为104.2,相关系数r为0.9110,拟合优度较高。并且本模型的拟合效果明显优于前人提出的预测木薯茎叶生物量的数学模型。

库布齐沙地柠条叶生物量及营养估测模型

【目的】柠条是一种生长迅速、枝叶茂盛、防风固沙能力强大的豆科植物,且茎叶粗蛋白含量相对较高,具有广泛的饲用开发前景,但柠条灌丛在不同发育阶段叶生物量和体内营养物质含量差异较大,其饲用性受到一定限制。因此,了解柠条各生长阶段叶生物量及其营养物质含量变化情况成为打破柠条叶片利用局限性的关键。【方法】本试验以库布齐沙地柠条灌丛为研究对象,分别测量了不同林龄、不同发育时期柠条的叶生物量及营养物质含量,并构建了柠条不同生长年限叶生物量动态模型、生长参数与叶生物量估测模型以及叶片营养物质动态变化模型。【结果】(1)不同生长年限,柠条叶生物量年内变化均呈现出先增长后降低的趋势,在7月份2年生、3年生、5年生柠条叶生物量分别达到0.14、0.32、1.40 kg/株的最高峰值,生长拟合曲线R2>0.8,F检验结果均达到显著水平(P<0.05)。(2)不同生长年限,柠条叶片粗蛋白含量平均达16.0%以上,年内总体变化呈下降趋势(拟合曲线R^2>0.8),且最高值均出现在每年的5月份。(3)不同生长年限,柠条叶片内中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量无明显变化规律,且年内变化趋势各不相同。【结论】根据研究结果可以发现7月份柠条叶生物量达到最大值,5月份柠条叶粗蛋白含量达到最大值。因此,根据柠条叶片生育期及其营养价值等综合考虑,建议5月、7月为主要利用时期。

基于管道模型理论的长白落叶松叶生物量与径向生长关系研究

[目的]为了解长白落叶松单木叶生物量与径向生长之间的关系。[方法]以小兴安岭地区长白落叶松为研究对象,结合管道模型理论,研究单木个体水平和单木内不同方位区间水平上的叶生物量与径向生长的关系,分析树冠分布与径向生长之间的相关性。[结果]叶生物量与胸高处和枝下高处树干直径、断面积、边材面积,近1、2、3、5年断面积生长量均呈显著正相关,使用胸高断面积作为预测因子的叶生物量模型拟合效果最好。单木株内不同方位区域的叶生物量与对应的胸径处和枝下高处的树干半径、断面积,近1、2、3、5年断面积生长量均呈显著正相关。[结论]估测单株叶生物量时,使用胸高断面积作为预测因子的预测精度最高。株内不同方位叶生物量与对应方位的树干半径、断面积及断面积生长量均呈显著正相关,树冠偏冠与髓心偏心具有一定的相关性。

能源草茎叶生物量·干鲜比及产气量预测模型构建

[目的]为能源草茎叶生物量、干鲜比及产气量的估算提供简便、快捷、准确的非破坏性方法。[方法]研究能源草植后90 d至首次刈割时期,茎叶生物量、干鲜比及产气量与植后天数的关系。[结果]通过模型拟合和择优得到茎叶生物量的预测模型W=2.338d1.735、茎叶干鲜比的预测模型V=20.79-4 174 726Exp(-0.158 2d)及茎叶产气量的预测模型G=2.209d1.73;生长后期茎叶干鲜比增速缓慢并逐步趋于稳定,预测曲线显示其最终稳定在20.77%;茎叶产气速度随着植后天数的增加呈现出下降趋势,二者之间呈显著的负相关。[结论]该研究通过模型拟合和择优得到茎叶生物量、干鲜比和产气量的预测模型,拟合优度很高。

羊草地上生物量与其茎、叶形态特征参数关系的研究

选用内蒙古典型草原优势植物羊草(Leymus chinensis)的叶生物量、叶长、叶宽、叶长宽积、茎生物量、茎高和茎粗等参数进行相关分析并建立结构模型方程,从局部和整体考量茎和叶的形态特征参数与羊草个体地上生物量的关系.结果表明,叶长宽积、叶长与叶生物量,茎高与茎生物量关系密切;羊草个体地上生物量可以通过叶生物量及叶形态特征参数进行直接或间接描述,茎生物量及茎形态特征参数具有不稳定性,建立结构模型方程时需考虑植物生长时期.

毛竹叶片生物量、养分及与土壤的耦合特征

叶片对植物的生长、发育和生活史的完成具有极其重要的作用,叶生物量(叶量)及其养分含量将直接影响树体对光能的接收与利用,而土壤为植物的生长发育提供了所需的养分元素。本研究对不同年龄毛竹的叶量、叶片和土壤养分含量及其相互关系进行了研究。结果表明:(1)毛竹叶量随着径阶的增大而增大。(2)5块样地中,样地1和3的毛竹叶量明显高于其他3块样地,样地4的毛竹叶量最小。(3)毛竹叶片中镁含量随着年龄的变化差异不显著(p>0.05);氮、总磷、有机磷、钾、钙含量在1度毛竹叶片与其他年龄毛竹叶片含量差异显著(p<0.05);2度以上各年龄毛竹叶间氮含量差异显著(p<0.05);毛竹叶无机磷含量仅1度竹叶与4度竹叶含量差异显著(p<0.05);叶片中的氮磷比值(N/P)随年龄增加先增大后减小;相同年龄不同径阶毛竹的叶片养分含量虽有变化却不存在显著差异(p>0.05)。(4)竹叶中氮含量与有机磷、全磷、钾、钙含量呈极显著相关(p<0.01);总磷、无机磷、有机磷含量与钙、钾含量显著相关(p<0.05);钾与钙含量呈极显著负相关(p<0.01)。(5)毛竹林土壤pH值与叶片镁含量显著负相关(p<0.05);土壤中镁含量与叶片中钙含量显著负相关(p<0.05),而与叶片全氮、总磷、有机磷、镁含量呈极显著负相关(p<0.01)。

江西常绿阔叶林木本植物不同冠层高度当年生小枝茎构型对叶生物量的影响

以江西阳际峰自然保区69种木本植物为对象,采用标准化主轴回归(SMA)的方法,对不同冠层高度当年生小枝的构件生物量(叶生物量、茎生物量、小枝生物量)与茎构型特征(茎直径、茎长度、茎宽长比、茎体积和茎密度)进行了分析,研究当年生小枝茎构型对叶生物量的影响.结果表明:不同冠层高度及生活型间叶生物量、茎生物量、小枝生物量、茎直径、茎长度、茎宽长比及茎体积均无显著差异,而茎密度差异显著.不同冠层高度及生活型间,叶生物量与茎生物量及总生物量之间均呈显著等速生长关系.小枝叶生物量分别与茎直径、茎体积呈显著异速生长关系,且该异速生长指数在不同冠层高度无显著差异.茎长度、茎宽长比及茎密度对当年生小枝叶生物量变异的解释力较小(<24%).冠层高度和生活型对小枝叶-茎生物量的等速分配关系影响不显著.小枝茎构型中,相比于茎长度、茎宽长比以及茎密度,茎的直径与体积对当年生小枝叶生物量的影响更大,冠层高度对当年生小枝茎构型与叶生物量间的异速分配模式无显著影响.

生物炭配施氮肥对谷子营养生长期光合生理及生物量分配的影响

黄土旱区增施生物炭对改善根际养分环境、优化谷子根系构建和生物量分配的调控机制研究具有重要的理论价值。以晋谷21号作为研究对象,在盆栽条件下,共设置5个处理(3 g/kg氮肥(3N,对照)、5 g/kg氮肥(5N)、10 g/kg氮肥(10N)、5 g/kg氮肥+10 g/kg生物炭(5N10M)、10 g/kg氮肥+20 g/kg生物炭(10N20M)),综合分析不同生物炭与氮肥配施对谷子根系形态构建、叶片生理功能及生物量积累的影响。结果表明,5N10M处理谷子根系长度和根系总表面积分别较对照显著增加94.17%、71.25%,而10N20M处理的根系长度和根系总表面积较5N10M处理分别显著减少38.72%、31.01%,适量生物炭与氮肥配施对谷子根系形态发育有调控机制,可能存在最佳配比阈值;5N10M处理的叶片光合速率在拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期分别较对照显著增加95.40%、85.25%、79.23%、61.97%,叶片光合功能显著提升,叶片水分利用效率较对照显著提高2.23%~13.98%;生物炭与氮肥配施可有效调控谷子的根、茎、叶生物量积累和分配,在抽穗期、灌浆期,5N10M处理的单株干质量较5N处理分别显著增加11.86%、24.15%,10N20M处理的单株干质量较10N处理分别增加9.43%、23.43%。合理的生物炭与氮肥配施能显著促进谷子根系表面积和根系长度,促进叶片对氮素的吸收,提升叶片发育水平和功能发挥,生物炭和氮肥配施的叶绿素含量更稳定,有利于谷子光合产物的形成、生物量优化分配,5 g/kg氮肥+10 g/kg生物炭处理对植株生物量的积累具有良好的调控作用。

基于森林群落和光谱曲线特征分异的福建省森林生物量遥感反演

基于福建省Landsat8 OLI影像,利用混合像元分解模型筛选出"纯净"的植被像元,提取296个调查样地对应植被像元的红光和近红外波段的中心波长(分别CWR和CWNIR)及其对应的反射率(分别R和NIR),构建以(NIR-R)/(CWNIR-CWR)为特征指数的叶生物量回归模型。然后根据针叶林、阔叶林及针阔混交林叶生物量与干、枝、叶所组成的地上生物量的关系方程,结合福建省植被覆盖分类数据,估测了整个福建省针叶林、阔叶林、混交林的地上生物量,并绘制了福建省地上生物量分布图。结果表明:红光和近红外两个波段反射率和其中心波长所组成的斜率与叶生物量相关性显著,与针叶林、阔叶林、混交林叶生物量的精度分别达到70.55%、68.89%、51.75%,采用这种方法对福建省叶生物量和地上总生物量进行估算,并进行精度验证,其中,针叶林、阔叶林、混交林叶物量的模型误差(RMSE)分别达到29.2467 t/hm^2(R^2=66.64%)、14.0258 t/hm^2(R^2=61.13%)、10.1788 t/hm^2(R^2=55.43%),地上总生物量的模型精度分别达到49.8315 t/hm^2(R^2=54.65%)、45.1820 t/hm^2(R^2=49.01%)、41.5131 t/hm^2(R^2=38.79%),这说明,采用红光波段和近红外波段与其中心波长所组成的斜率估测森林叶生物量,进而估算其地上总生物量的方法是可行的。

上海崇明岛水杉人工林生物量方程构建及固碳潜力研究

水杉(Metasequoia glyptostroboides)因其生长快递、冠型优美、适应性强等特点,成为亚热带和温带地区最重要的用材林和景观林树种之一。在本研究中,以上海崇明岛东平国家森林公园不同龄级水杉林分为研究对象,构建水杉人工林异速生长方程,估测幼龄林(8年生)、中龄林(15年生)、成熟林(30年生)3个不同年龄阶段林分地上部分生物量、碳储量和年固碳量,并比较不同龄级林分的固碳能力。结果显示,水杉地上部分生物量及干、枝、叶部分生物量与胸径呈显著指数关系(r2=0.89～0.99,P<0.001)。2011年,水杉幼龄林、中龄林和成熟林地上部分生物量分别为13.11、29.76和64.93t/hm2,地上部分年固碳量分别为3.57、2.41和1.52t/hm2/a。对比相关研究发现,降雨量的差异可能是我国不同地区水杉生物量差异的主要因素。研究结果将为华东地区乃至全国营造和经营管理水杉人工林,尤其是水杉碳汇林,提供基础数据和理论依据。

森林背景反射率对乔木层地上生物量遥感估算的影响研究——以大兴安岭林区为例

遥感技术能够大面积覆盖和动态监测森林冠层叶片特征,森林乔木层地上生物量(AGB)与叶生物量之间存在良好的统计关系,根据遥感数据提取森林有效叶面积指数(LAIe)以估算叶生物量、进而估算AGB是可行的。然而,利用遥感数据提取森林LAIe时会受到林下植被等背景信息的影响。因此,论文以我国东北大兴安岭林区为研究区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据和四尺度模型定量研究森林背景反射率对冠层LAIe和乔木层AGB遥感估算的影响。结果表明:背景反射率对森林LAIe遥感反演和AGB估算影响显著,利用遥感数据提取的背景反射率对背景影响订正后,反演的LAIe与基于高分辨率专题制图仪(TM)影像反演出的LAIe之间的相关性明显提高,决定系数(R^2)由0.32(n=25,p<0.10)增大到0.48(n=25,p<0.01),遥感估算的AGB与利用森林一类清查数据估算的AGB之间R^2由0.52(n=10,p<0.05)上升到0.86(n=10,p<0.01),LAIe和AGB高估现象得到明显纠正。

不同鱼腥草种质资源主要经济生物量的初步研究

在浙江丽水市种植的鱼腥草种源23个,分别于7月、9月、10月测定其第1季、第2季地上茎叶及地下根鲜干品产量,并分别进行方差和多重比较分析。结果表明:不同种源鱼腥草主要经济性状存在显著差异,其中地上第1、第2季茎叶产量以11号处理最高,干品产量达0.93kg/m2,比最低的10号处理(0.38kg/m2)高144.74%。地下根鲜产量以处理4最高,达5.5kg/m2,比最低的17号处理(1.7kg/m2)高223.53%;干产量以处理3最高,达0.81kg/m2,比最低的17号处理(0.23kg/m2)高252.17%。经23个种源地上干品产量、地下根鲜品及干品产量统计比较分析,可选用11号、17号、16号等作为售茎叶为主的药用栽培种质,3号、4号、13号等作为售鲜根为主的菜用栽培种质。

水肥与覆膜对油莎豆产量及土壤性质的影响

为探究极端干旱区油莎豆(Cyperus esculentus)经济有效的水肥种植措施,本研究在和田地区沙漠-绿洲过渡带风沙土上设置了水肥和覆膜的双因素试验,设3个水肥处理(60%、80%和100%水肥),3个覆膜处理(无膜、液膜和白膜),共计9个处理,分析了不同水肥处理和覆膜方式对油莎豆干物质产量、土壤养分、土壤盐的影响。结果表明,不同水肥处理对油莎豆的生长与各部分产量均无显著影响(P>0.05),覆膜处理显著影响油莎豆株密度、块茎个数、千粒重及块茎产量(P<0.05)。油莎豆叶生物量与块茎产量均在覆盖白膜条件下最大,块茎产量在液膜处理下为最低。水肥与覆膜处理对土壤养分均有显著影响,水肥处理与覆膜处理对0-20 cm土层土壤有机质、水解性氮、速效钾,以及20-40 cm土层土壤水解性氮、有效磷、速效钾存在显著交互作用。种植油莎豆显著降低了土壤有机质含量,增加了其余养分含量,土壤有机质含量在白膜+60%水肥条件下为最高;并且显著降低了土壤深层盐分含量,但过量的水肥会导致表层土壤盐渍化。综上所知,在覆盖白膜的条件下,选择较低的水肥添加量能够在获得较高的油莎豆产量的同时,减少成本,获得最大的经济生态效益,因此,针对贫瘠缺水的沙化土地,推荐使用白膜+60%水肥的模式种植油莎豆。