黄河流域生态承载力及人地关系可持续发展——基于异速生长模型的研究

厘清黄河流域人口与土地异速生长关系的空间分异特征与时空变化趋势对协调黄河流域人地关系,提高黄河流域生态承载力有重要借鉴意义。文章引入生物学异速生长模型对黄河流域生态承载力的人地协调关系进行研究。结果表明:第一,黄河流域城市主要以正异速二级,土地明显扩张类型为主,其在黄河流域上中下游占比分别为44.45%、52.94%和84.61%。第二,以2015年为分界点,黄河流域异速生长系数有显著的阶段性转换特征。2015年前黄河流域异速生长系数总体呈现下降趋势,2015年后则小幅提升。从2013年开始,黄河上游异速生长类型由正异速转为负异速,黄河中下游一直为正异速生长。第三,黄河上中下游异速生长系数的全局莫兰指数均为负数,异速生长系数呈现高低集聚分布态势。第四,从影响土地和人口数量变化的因素上看,工业化水平、金融发展对土地扩张和人口增长均有正向促进作用,政府干预可促进人口增长,但教育资源不足成为抑制人口增长的重要因素。从而得到以下政策启示:在提高城市土地利用率的基础上,上中下游城市群均应充分利用市场机制对城市建设用地进行资源配置,进一步提高城市建设用地的利用效率,积极推进土地的二次开发和利用,优化城市土地的利用结构,积极发挥城市集聚效应,合理规划城市增长边界。

云南松苗木N、P、K元素含量间异速生长关系对N、P添加的响应

为了解云南松苗木不同器官N、P、K的分布特征,分析云南松不同器官N、P、K含量间的分配差异,进一步探讨各器官N、P、K元素间的异速生长关系。采用N、P二因素三水平的方法开展不同施肥试验,并对苗木采样测定,研究云南松苗木N、P、K元素含量间异速生长关系对N、P添加的响应。结果表明,云南松苗木对N、P、K在不同器官间具有不同的分配策略,总体K变动较小,N、P波动较大且相似,在各器官中N、K分配表现为萌条>叶>茎>根;P表现为萌条>茎>叶>根。与对照相比,单施N、P和N、P配施均对云南松苗木生长的影响产生一定差异,总体来看N、P配施更能促进苗木的养分合理分配,有效缓解单施N、P对植株的限制作用,使养分处于一个平衡状态,进而促进苗木的生长。随施肥时间的推移,各器官营养元素间的异速生长关系也随之发生变化,且各器官表现为N、P的积累速度相接近,总体表现为K的积累速度低于N、P。总体而言,随施肥时间的改变,云南松苗木各器官之间元素的异速生长轨迹发生了显著变化,形成不同的营养元素分配模式。

不同种源云南松幼苗性状的异速生长及变异分析

为研究不同种源1~3年生云南松苗木苗高、地径生长变异以及异速生长指数,深入了解云南松苗期性状生长在种源间的变异特点与异速生长关系,对1~3年生的不同苗龄云南松苗木苗高、地径生长状况进行统计分析以及异速生长关系分析,比较了3个种源不同龄期云南松苗木性状的生长分化特点和异速生长指数。结果表明:不同苗龄云南松苗木苗高、地径生长在种源间存在极显著变异,性状的变异程度随苗龄的增长整体呈现减弱的趋势且性状间存在极显著的相关性。种源内苗高变异系数随苗龄的增长先增加后降低,整体波动范围为32%~50%,地径变异系数整体波动范围为33%~48%,随苗龄增长呈递减趋势,变异来源中种源内层次的因素随苗龄的增加而减弱。新平种源苗高生长的平均变异系数为46%,高于另外2个种源;不同种源不同苗龄云南松苗木间存在显著的异速生长现象,且异速生长指数是变化的。可见,苗高、地径都存在较为丰富的分化和变异,性状分化程度受时间影响明显。不同种源苗木的两个性状都以种源内变异为主,各种源苗木的变异程度不同,不同龄期苗木会根据自身生长状况调整生长策略以适应对资源的竞争。不同种源苗木异速生长关系在不同苗龄间存在极显著的差异,异速生长指数存在显著差异,随着苗龄的增加,各种源苗木苗高-地径异速生长关系模型从符合弹性自相似拟模型改变为几何相似性模型,符合小个体植株异速生长指数接近1的结果。异速生长指数随苗木生长而变化,受苗木自身遗传品质和对环境的适应能力等因素综合影响。

西江伍氏华吸鳅仔、稚鱼的异速生长研究

运用光学显微镜和实验生态学的研究方法,对伍氏华吸鳅Sinogastromyzon wui仔、稚鱼从出膜到30日龄各器官的异速生长进行研究。结果表明,吻长、眼径、头长、头高、体高和体长均存在异速生长的现象(P<0.05),头部器官比身体其他器官优先发育。吻长和眼径一直保持正异速生长,头长的生长拐点出现在12~13日龄,拐点前后均保持正异速生长,头高的生长拐点在7~8日龄,拐点前是负异速生长,拐点后是正异速生长;体高的拐点出现在15~16日龄,拐点前后均保持正异速生长,吻至肛长一直保持等速生长,体长保持等速生长。头部器官在早期发育阶段优先发育,可以增强捕食和躲避天敌的能力,并有助于为仔鱼期发育提供能量,适应外界环境,提高存活率。本研究可丰富伍氏华吸鳅仔、稚鱼发育过程的基础生物学资料,为育苗生产和野生早期资源的保护提供理论支撑。

云南松不同部位氮、磷、钾储量分配及异速生长研究

为更好进行云南松苗木培育,提升云南松苗木质量,通过对2年生云南松苗木生长性状及不同部位氮(N)、磷(P)、钾(K)储量进行统计以及相关性、异速生长分析,研究云南松氮、磷、钾储量。结果表明,云南松幼苗生长2年后,其地下部位氮、磷、钾分配大小依次为钾储量>氮储量>磷储量;氮、磷、钾在土壤中的分配比例为氮储量>磷储量>钾储量;地上部位氮、磷、钾储量占单株氮、磷、钾储量的比例为钾储量>磷储量>氮储量;磷和钾在地下部位的累积速率大于地上部位的累积速率。以期为云南松苗木培育提供理论参考,为实际生产提供一定理论依据。

冀北山地不同坡向白桦枝叶异速生长关系研究

当年生小枝作为植物生长的独立构件单元,研究其大小关系对于理解植物生存适应策略具有重要意义。以冀北山地不同坡向白桦枝叶为研究对象,测定小枝的茎干质量、叶片干质量、叶片面积、叶柄干质量以及小枝干质量,分析不同坡向白桦枝叶生长关系,揭示白桦枝叶生长对坡向的生态策略和适应性。结果表明:(1)除茎干质量外,其余干质量皆显示为半阳坡显著大于阴坡,叶片面积在坡向间无显著差异。(2)标准化主轴回归分析(SMA)表明,在小枝水平上,不同坡向间茎干质量与小枝干质量、总叶片干质量与小枝干质量、总叶片面积与小枝干质量均为等速关系,而总叶柄干质量与小枝干质量为异速关系;且茎干质量与小枝干质量、总叶柄干质量与小枝干质量的共同斜率1.12和1.22大于总叶片干质量与小枝干质量的共同斜率1.04。(3)在叶水平上,阴坡和半阳坡总叶片干质量与总叶柄干质量为异速关系,在半阴坡为等速关系;总叶片面积与总叶柄干质量在阴坡为等速关系,其余坡向为异速关系。(4)每个坡向叶大小与出叶强度呈负等速关系;叶大小以叶干质量表示时,阴坡异速生长常数-0.18为最小;叶大小以叶面积表示时,半阳坡异速生长常数2.01为最小。结果表明,白桦为适应坡向的变化,会优先将资源分配给茎和叶柄,且阴坡白桦小枝上会着生更多面积大而干质量小的叶片,以扩展其生长空间,获得更多的光照,利于白桦的生长。

树冠位置对香樟叶形态性状和异速生长关系的影响

为深入了解树冠位置对植物叶形态性状的影响,在常绿乔木香樟树冠上下2层和东南西北4个方位开展调查取样,系统分析了不同树冠位置间叶形态性状(叶长、叶宽、叶厚、叶柄长、叶柄直径和叶形指数)及其异速生长关系的差异性。结果表明,叶形态性状在不同树冠方位间均差异显著,但上下2层变化趋势不完全一致。在树冠上层,除叶形指数和叶炳长外,其余4个性状均表现为东侧最大。在树冠下层,除叶形指数外,其余5个性状指标均表现为东侧最小。在同一方位上,叶形态性状在上下2层间也存在一定差异,其中叶形指数多为下层高于上层,而其他形态性状多呈相反趋势。此外,树冠层次和方位的交互作用对叶片长、叶片厚、叶柄长和叶柄直径有显著影响。各层次和各方位叶形态性状间多为异速生长关系(即异速生长指数不等于1),且多无显著差异。在所有树冠层次和树冠方位,叶宽与叶厚、叶宽与叶炳长、叶长与叶厚及叶长与叶柄长之间均呈异速生长关系。可见,树冠位置对香樟叶形态性状的影响较大,但形态性状间的异速生长关系相对稳定,这是香樟叶形态性状表型可塑性和内在关系稳定性的重要体现。

福建桉树异速生长方程与生物量估算

以中国南方主要速生丰产树种桉树为研究对象,利用野外破坏性实测的90棵桉树解析木数据,研究桉树单木器官生物量的分配及规律,构建最佳单木异速生长方程,计算桉树根冠比并将其应用于桉树树根生物量的估算。结果表明:1)桉树生物量的分配策略如下:随着林龄的增大,桉树树干的生物量分配比例不断增多,而树枝、树叶和树根的生物量分配比例不断减少。2)应用桉树分林龄的根冠比数据估算桉树树根生物量是最为可行且有效的方法。3)在桉树生物量的异速生长方程构建中,乘幂方程优于线性方程,最优自变量则根据各器官有所差异。

苦竹扩张茶园过程中茶树叶片性状及其异速生长关系变化特征

【目的】在苦竹(Pleioblastus amarus)分布区,茶树(Camellia sinensis)园中苦竹扩张现象普遍,揭示茶树叶形态性状及其异速生长关系对苦竹扩张后异质生境的响应特征,可为茶园生态系统中苦竹扩张控制和可持续性管理提供参考。【方法】调查分析苦竹—茶树混交林界面区(MA)、混交林中心区(TB)和茶树纯林区(TF)3个样地中茶树叶形态性状,采用标准主轴回归分析解析茶树叶形态因子及其异速生长关系随苦竹扩张的变化规律。【结果】(1)在苦竹扩张过程中,茶树叶长(LL)、叶宽(LW)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶宽波动不对称性值(A_(F(LW)))和叶面积波动不对称性值(A_(F(LA)))逐渐减小,均在MA样地表现最高值;茶树叶厚(LT)逐渐增大,在TF样地表现最高值。(2)在TB样地中,LL—LW和SLA—LA呈异速生长关系,且截距最小,而在MA与TF样地中LL—LW和SLA—LA相对生长关系无显著变化;LA—LL和LA—LW在3个样地间存在共同斜率,均显著小于1.00,呈异速生长关系,其截距沿苦竹向茶园扩张方向呈先升高后降低的变化趋势,并在各样地间差异显著。【结论】苦竹扩张导致茶树主要叶形态性状及其异速生长关系发生改变。在苦竹扩张过程中,茶树叶片变小、变厚,在混交林界面区变化显著,但在混交林中心区LL、LW和LA对竹林扩张的响应更为敏感。

利用异速生长模型和博弈论解析藏川杨主干动态生长的遗传调控机制

【目的】高度与直径是树木生命历程中的2个重要生长性状,本文通过量化藏川杨主干高度和直径之间的相互作用,探究这2个性状的生长过程和生长模式,揭示藏川杨主干动态生长的遗传调控机制。【方法】基于异速生长模型和博弈论构建藏川杨高度与直径性状的动态生长互作微分方程,利用系统作图构建藏川杨主干生长遗传解析的统计模型。进一步以藏川杨自然群体作为研究材料,调查其在温室内的生长动态数据,结合本群体的高通量分子标记数据,开展藏川杨的全基因组基因定位工作。【结果】藏川杨主干高度和直径的整体生长曲线符合Logistic生长曲线,拆分整体生长曲线发现,藏川杨主干的直径生长对高度生长具有抑制作用,而高度生长对直径生长具有促进作用。所有藏川杨高度和直径的个体拟合优度> 0.90,且2个性状拟合的残差均服从随机分布,说明使用广义Lotka-Volterra微分方程来拟合藏川杨高度和直径效果很好。基于功能作图方法共定位到78个显著位点,可注释到52个候选基因。以2号染色体上最显著的SNP为例,对藏川杨高度和直径进行遗传解析,发现该SNP的3种基因型(AA、AC、CC)具有相似的高度–直径相互作用模式。该SNP对整体生长、独立生长和依赖生长发挥了不同方式的遗传效应。对定位到的显著位点进行功能注释,可将这些位点所在的基因分为:与木质素/细胞壁合成相关基因、与生长发育相关基因、与抗病抗逆性相关基因、与光合作用相关基因这4类。【结论】结合异速生长模型和博弈理论的基因定位模型,可检测基因如何通过合作或竞争策略来调控藏川杨主干的大小,识别树干动态生长的过程和模式,相关模型也可为其他物种重要性状之间的深层次遗传解析提供借鉴。

不同萌枝类型云南红豆杉幼树生物量分配及其异速生长

研究不同萌枝类型云南红豆杉器官生物量分配格局及其异速生长现象,了解幼树的个体发育规律及适应策略。将福建明溪4年生萌枝云南红豆杉,按萌枝相对高分成3个萌枝高度类型,调查分析不同萌枝类型云南红豆杉幼树生物量及其分配差异,采用标准化主轴估计法分析其异速生长关系,揭示不同类型幼树的发育规律与适应策略。结果表明,云南红豆杉幼树生物量及其分配格局在类型间具有显著差异,但各器官生物量分配均表现为枝叶>茎、根,地上部分>地下部分;低位类型的各器官生物量、总生物量以及茎、枝叶的生物量分配比最大。幼树器官生物量间以及器官生物量与个体大小间的异速生长关系在不同类型不尽相同。不同类型根生物量与茎生物量间,根生物量、茎生物量与个体大小间有着相同异速生长指数。不同类型幼树同时存在等速生长、异速生长现象。不同萌枝类型间幼树生物量及其分配格局差异显著,存在着丰富遗传变异。不同类型间器官生物量分配的差异是各器官、各器官与枝大小之间异速生长和枝大小差异共同作用的结果。异速生长关系在不同萌枝类型间并不唯一,反映着不同类型幼树生长与适应策略。建议采用低位类型发展云南红豆杉原料林。

不同年限川贝母生物量及异速生长

对不同年限的川贝母(Fritillaria cirrhosa)各器官称重,比较不同栽培年限川贝母的各器官性状及生物量占比,并进行正态性检验和方差分析,利用标准化主轴回归分析探明川贝母的生物量积累及其异速生长规律。结果表明,不同年限川贝母各器官生物量大小表现为鳞茎>叶>地下茎>根;川贝母鳞茎及叶片生物量在第4年增长最多,根系及地下茎生物量在第5年增长最多;川贝母地上部分与地下部分生物量均随生长年限的增长而不断增大,且地上部分各器官生物量间均差异显著(P<0.05)。整个生长过程中,川贝母各器官生物量占总生物量的比例随年限增长而有所变化,且各器官生物量与总生物量之间均正相关。除生长第5年川贝母花和果的生物量与总生物量为等速生长模式外,其余年限川贝母各器官生物量与总生物量皆为异速生长模式,为人工生产川贝母提供理论依据。

长三角城市公园绿地与人口的异速生长关系分析

目前,中国新型城镇化进程加快,部分大城市已经呈现出高密度发展的态势,人地矛盾日益加剧,本研究以中国长三角城市为对象,构建公园绿地面积—人口异速生长模型测度公园绿地面积和人口的关系,以1997—2021年为时间跨度,分析两者异速增长关系的时间变化规律。以人均建设用地面积变化率波动程度为依据,将研究时间以2008年作为时序划分节点,对长三角城市总体为对象进行宏观分析,以长三角内各城市为对象进行深化剖析。研究结果表明:(1)从宏观长三角区域层面分析,1997—2021年长三角城市公园绿地面积和人口呈现全时段正异速增长关系。1997—2008年长三角城市公园绿地面积—人口异速系数差异显著,2009—2021年长三角城市公园绿地面积—人口异速系数变化趋于平缓。(2)在城市分化特征层面,1997—2008年各城市异速增长系数多低于0.85,公园面积增速普遍低于人口增速,2009—2021年各城市异速增长系数多高于0.85。

云南松不同等级苗木的生物量分配及其异速生长

【目的】云南松后代个体分化强烈,苗期生长缓慢,严重影响了云南松良种化进程。研究不同等级云南松幼苗生物量投资与分配及其异速生长,以期深入了解分化个体大小对云南松幼苗生物量分配在适应对策方面的影响。【方法】对同一种源425株3 a生云南松苗木的生长及生物量相关指标进行测定,采用单因素方差分析法比较不同等级云南松苗木的生物量投资与分配差异,并运用标准化主轴分析法对其异速生长关系进行分析。【结果】不同等级苗木间生物量的投资与分配存在差异,各构件间生物量的投资表现为叶>茎>根。等级越低的苗木生物量投资越少且分化越明显,但根生物量分配越多;随着等级的升高,苗木分配更多的生物量给地上部分。不同等级云南松苗木各构件之间以及各构件与单株之间均存在显著或极显著的异速或等速生长关系,根-叶、茎-叶、非光合器官-叶之间的异速生长指数在不同等级苗木间均存在显著差异,随着个体的增大,茎、叶以及非光合器官分别与单株生物量的异速生长轨迹均发生了显著改变,无共同SMA斜率。不同等级苗木的苗高与地径、单株、根冠比以及地径与单株、根冠比间总体上表现出显著或极显著的异速生长关系,形态指标的生长速率小于地下部分生物量以及单株生物量的积累速率。【结论】云南松幼苗在不同等级间分配模式并未表现出相同的变化规律,等级较高的云南松苗采取提高资源利用效率为主的适应策略,而等级较低的云南松苗采取提高存活率为主的生存策略,相应的各构件通过加速生长来平衡生物量的分配。

芙蓉鲤鲫仔稚鱼的异速生长模式及饥饿不可逆点研究

【目的】探究芙蓉鲤鲫(Carassius auratus Furong carp♀×Cyprinus carpio red crucian carp♂)仔稚鱼的异速生长模式和饥饿耐受力,为芙蓉鲤鲫鱼苗培育提供参考依据。【方法】持续测定芙蓉鲤鲫仔稚鱼各功能器官[全长、眼径、吻、头、体高、躯干、背鳍、臀鳍和尾鳍]的长度,探究其异速生长模型,并观察分析其饥饿状态下的初次摄食率。【结果】芙蓉鲤鲫仔鱼3日龄开口摄食,9日龄卵黄囊完全消失,仔鱼的相对混合营养期比率为2.0,表明其耐饥饿能力较强。芙蓉鲤鲫仔稚鱼优先发育体高、吻、头、背鳍和臀鳍等与消化、摄食、呼吸和游泳平衡相关的器官来适应早期人工培育环境,异速生长模式中各器官的生长拐点主要集中在弯曲期和后弯曲期,眼径、吻、头、体高、躯干、背鳍、臀鳍和尾鳍分别在16日龄(全长为14.00 mm)、12日龄(全长为11.42 mm)、14日龄(全长为11.96 mm)、12日龄(全长为11.38 mm)、16日龄(全长为13.96 mm)、14日龄(全长为12.10 mm)、15日龄(全长为13.20 mm)和23日龄(全长为17.21 mm)出现生长拐点。相对于全长,体高在拐点前为正异速生长,在拐点后为等速生长;吻、背鳍和臀鳍在拐点前后均为正异速生长;躯干在拐点前后均为负异速生长;头和眼径则由等速生长转变为正异速生长;胸鳍、体长和尾长未观察到生长拐点。仔鱼饥饿试验结果表明,3日龄仔鱼初次摄食率为10.0%,8日龄初次摄食率达最高(90.0%)后迅速下降,10日龄降至45.0%,达饥饿不可逆点(PNR)。【结论】芙蓉鲤鲫仔鱼各器官生长拐点主要集中于12~16日龄,优先发育体高、吻、头、背鳍和臀鳍等与摄食、消化、呼吸系统建立和游泳平衡相关的器官。芙蓉鲤鲫仔鱼3日龄即开口摄食,PNR为10日龄,相对混合营养期比率为2.0,耐受饥饿能力较强。在水温为(19.90±2.83)℃条件下,芙蓉鲤鲫脱膜后3~4日龄为下塘培育最佳时间点,下塘时间最迟不宜晚于9日龄。

不同季节平茬对云南松生物量分配与异速生长的影响

【目的】揭示不同季节平茬对云南松生物量分配及其异速生长的影响。【方法】采用挖掘法和称重法研究春季、夏季、秋季平茬对云南松生物量积累和分配格局的规律,并利用异速生长分析法对构件与总生物量、构件生物量间的异速生长关系进行分析。【结果】春季平茬除侧根外各构件生物量积累均显著大于夏季和秋季。春季、秋季平茬各构件生物量分配针叶和茎占比显著大于其余构件,而夏季平茬茎占比显著大于其余构件;春季和夏季平茬各构件生物量分配侧根显著小于其余构件,而秋季平茬萌条占比显著小于其余构件。地下与地上生物量的权衡规律为春季和夏季平茬,苗木维持地下与地上等速生长,秋季倾向于地上生长。不同季节平茬对苗木构件生长速率影响不同,针叶保持最大的生长速率,其次为侧根;但主根与茎、主根与针叶、萌条与针叶、萌条与主根构件生物量间的生长速率有显著差异,表明异速生长关系受平茬的季节影响显著。从萌条与各构件生物量间的生长速率可知,秋季平茬萌条生长速率最快,春季次之,夏季最慢。【结论】不同季节平茬改变了云南松生物量积累和生物量分配模式,不同季节平茬对各构件间异速生长的影响不同,但苗木构件中的针叶和侧根始终保持较大的生长速率,不受季节的影响。综合考虑宜春季或秋季平茬云南松幼苗,春季平茬其萌条生物量较大,秋季平茬其萌条生长速率较快。

不同硼条件黑木相思生长特性及异速生长分析

为研究不同硼条件对黑木相思生长特性的影响,以黑木相思人工林为材料,设置7个施硼量(0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 g·株-1硼砂)处理,分析不同施硼量对土壤有效硼含量、不同林龄(1.5和3.0 a)植株株高、胸径、主梢发育和叶片营养元素含量等指标的影响,通过相关性和异速生长指数分析,研究黑木相思生长特性对不同硼条件的响应模式。结果表明:施硼肥可以补充试验地土层中有效硼的含量;不施硼或施硼量大于12.5 g·株^(-1)时,会抑制黑木相思的生长;当施硼量超过7.5 g·株^(-1)时,可以缓解林龄3.0 a黑木相思主梢枯萎的症状;施硼量的增加可以促进叶片硼和磷元素的积累,但过量的硼会抑制氮、钾、钙元素的积累;施硼量与黑木相思叶片中硼元素的含量极显著正相关(P<0.01),与枯梢植株比例和枯梢长度极显著负相关(P<0.01);植株株高与胸径、枯梢植株比例与枯梢长度均为极显著正相关(P<0.01);叶片中磷与氮、钾元素之间为显著(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),钙与磷、钾之间为极显著负相关(P<0.01);异速生长分析得出,不同林龄黑木相思的株高生长速率均低于胸径;施硼肥7.5 g·株^(-1)时,不同林龄黑木相思的株高与胸径的异速生长指数较大。总之,在该试验区施7.5 g·株^(-1)的硼肥可以较好地促进黑木相思的生长发育及营养资源的合理分配。

基于森林冠层高度和异速生长方程的中国红树林地上生物量估算

红树林是一种高效率的滨海蓝碳生态系统,准确估算红树林地上生物量对研究碳循环和气候变化十分重要,获取中国红树林地上生物量将具有现实意义和应用价值。遥感技术便捷高效、观测范围广,能够服务于大尺度的生态系统监测。文章使用基于GEDI星载激光雷达反演的森林冠层高度数据和基于异速生长原理构建的红树林“树高-生物量”异速生长方程,估算2019年中国红树林地上生物量,进而分析其数量、空间分布特征及主要影响因素。结果显示,2019年中国红树林地上生物量总量和均值分别约为1974827 t和73.0 t/hm^(2);红树林分布的各省份(地区)的地上生物量均值在53.3~92.1 t/hm^(2),其中海南省的红树林地上生物量均值最高,达到92.1 t/hm^(2);中国红树林地上生物量的累积和分布受纬度和人为因素的影响。研究结果能够为后续红树林生态系统碳储量的核算提供数据基础和技术参考,也将有助于中国沿海红树林生态恢复和保护措施的制定,以及控制碳排政策的出台实施。

中国鲎幼鲎形态性状与体重的通径分析及异速生长研究

为了探究不同龄期中国鲎幼鲎生长特性,实验测定了2~4龄幼鲎头胸部长(X_(1))、头胸部宽(X_(2))、腹部长(X_(3))、腹部宽(X_(4))、剑尾长(X_(5))、全长(X6)和体重(Y)等参数,运用相关分析和通径分析方法,探讨形态性状对体重的作用效果。结果显示,2~4龄幼鲎体重相关系数最高的形态性状均为头胸部宽(X_(2));通径分析发现,头胸部宽(X_(2))对2龄和3龄幼鲎体重直接影响最大,腹部宽(X_(4))对4龄幼鲎体重直接影响最大;各形态性状对体重决定程度分析与通径分析变化趋势一致。对2~4龄幼鲎头胸部宽和体重进行对数处理,获得异速生长方程回归系数(b)为2.746,表明此阶段幼鲎体重增长率大于头胸部宽增长率,处于正生长期。实验表明,不同龄期阶段中国鲎苗种筛选所依据的形态性状有所差异,中国鲎幼鲎阶段种质评价应考虑其异速生长规律,同时也为探究鲎的生长与性状、结构与生理之间的关系奠定基础。

东北地区主要造林树种幼苗期生物量分配特征与异速生长模型

【目的】分析东北地区10种主要造林树种幼龄期各组分生物量分配特征,建立并筛选单树种和全树种最优生长模型,为该地区森林生物量尤其是幼龄林生物量估算提供模型参考。【方法】在吉林省舒兰市生物多样性与生态系统功能控制试验样地内,2021年7―8月份选取长势良好的植株进行全株取样,每个树种选取15~21株个体,共计200株。测量根系、茎干、叶片各器官生物量及其分配比例,并计算地上部分以及整株生物量。以基径和树高为自变量,以根系、茎干、叶片各器官和地上部分及整株生物量为因变量,建立一元线性、多元线性、幂函数等形式的回归方程,构建单树种和全树种生物量模型,并通过决定系数、参数显著性以及赤池信息标准(AIC)等指标筛选最优模型。【结果】1)10个树种的生物量总体呈现出茎干生物量占比最高(45%)、根系生物量次之(35.5%)、叶片生物量最低(19.5%)的分配格局。随着基径增长,茎干生物量占比呈上升趋势,叶片生物量占比呈下降趋势,根系生物量占比变化不明显。2)10个树种的生物量最优模型均以幂函数形式为主,单树种生物量模型以Y=a(D^(2)H^(b)和Y=aD^(b)为最优形式;全树种生物量模型则以Y=a(D^(2)H^(b)和Y=aD^(b)H^(c)为最优模型形式(D为基径,H为树高,a,b,c分别为方程系数)。【结论】幂函数形式为生物量最优模型,其中单树种生物量模型具有更高拟合优度,适用于特定树种生物量的精确估算,而全树种生物量模型则对区域性的生物量估算具有更广泛的适用性。