毛竹比叶质量时空变化及对截雨干旱的响应

[目的]定量分析毛竹叶片比叶质量随生长季节、冠层部位和竹龄的变化及其对截雨干旱的响应,为全球气候变化下毛竹人工林可持续高效经营提供理论依据。[方法]以毛竹为研究对象,通过人工截雨干旱试验,对毛竹叶片比叶质量时空特性进行测定分析。[结果](1)截雨干旱与自然生长下,毛竹叶片比叶质量存在显著季节差异和年龄差异;不同生长季节,毛竹叶片比叶质量均随竹龄增加而增加;各龄竹比叶质量随生长季节的变化趋势均为春季>冬季>秋季>夏季。(2)截雨干旱与自然生长下,各龄竹比叶质量冠层差异不显著;自然生长下,比叶质量随冠层高度的垂直变化在不同生长季节均为冠层上部>冠层中部>冠层下部;截雨干旱下,比叶质量随冠层高度的变化因生长季节变化而不同。(3)截雨干旱下,各龄竹不同季节的比叶质量均高于自然生长下的比叶质量。干旱缓解了各冠层比叶质量的季节差异。截雨干旱与自然生长间比叶质量差异显著性受竹龄影响。(4)不同处理下各季节毛竹叶片比叶质量与土壤含水量、竹龄呈线性正相关。[结论]毛竹属于低比叶质量物种,生长季节显著影响其比叶质量变化;与光照相比,土壤水分条件对毛竹比叶质量产生重要影响。

人工陆桥岛屿系统土壤呼吸速率及其影响因子

研究片段化森林中土壤呼吸速率的格局对进一步揭示陆地生态系统碳循环具有重要意义。本研究以千岛湖人工陆桥岛屿系统不同生境(岛屿与大陆,岛屿边缘与岛屿内部)为对象,分析了土壤呼吸速率的季节动态变化规律及其与土壤理化因子的关系。结果表明:1)土壤呼吸速率在不同季节差异显著。夏季(3.74μmol·m^(-2)·s^(-1))>秋季(2.30μmol·m^(-2)·s^(-1))>春季(1.82μmol·m^(-2)·s^(-1))>冬季(1.40μmol·m^(-2)·s^(-1))。2)森林片段化对土壤呼吸速率产生显著影响,岛屿土壤呼吸速率(2.37μmol·m^(-2)·s^(-1))显著高于大陆(2.08μmol·m^(-2)·s^(-1));岛屿边缘土壤呼吸速率(2.46μmol·m^(-2)·s^(-1))显著高于岛屿内部(2.03μmol·m^(-2)·s^(-1))。3)土壤温度显著促进了土壤呼吸速率,并作为主要因子解释了56.1%的变化。4)土壤呼吸速率与土壤全碳、铵态氮含量和地表植被覆盖率呈显著正相关。土壤全碳和铵态氮含量在岛屿边缘显著高于岛屿内部。综上,森林片段化促进了土壤呼吸速率,而土壤理化因子的变化是其主要原因。

施氮对干旱胁迫下毛竹幼苗生物量和根系形态的影响

为探讨氮素添加对水分胁迫下毛竹幼苗地上生物量及地下根系形态的调控作用,选取1年生毛竹实生苗为材料,采用水分和施氮双因素完全随机区组设计,以田间持水量的80%~85%作为水分对照(CK)、50%~55%为中度干旱(MD)、30%~35%为重度干旱(HD)设置3个水分水平,氮处理分未施氮(N0,0 mg N·kg^(-1))和施氮(N1,100 mg N·kg^(-1))2个水平,通过盆栽试验,测定毛竹实生苗根系形态特征及各器官生物量。结果显示:施氮显著增加了同一水分下毛竹幼苗叶、根及整株生物量,其中,N1MD和N1HD分别较N0MD和N0HD地上生物量增加15.6%、11.9%,总生物量分别增加36.7%、25.0%(P<0.05);施氮降低了相同水分处理下毛竹的比根长、茎叶比,显著促进了中度和重度干旱下根冠比的增加(P<0.05);水分胁迫下,除根生物量比显著增加外,茎、叶生物量比均随氮素添加呈减小的趋势;施氮对毛竹幼苗根系形态特征(根长、根表面积、根体积)具有不同程度的促进作用;施氮对中度干旱下毛竹幼苗干物质积累的缓解作用比重度干旱大,但在毛竹根系形态中,施氮对于重度干旱的作用效果更强。研究表明,施氮促使干旱胁迫下毛竹调整自身物质分配以优化对有限资源的获取,也有助于干旱胁迫下毛竹根系形态的塑造,在一定程度上缓解了干旱胁迫对毛竹幼苗生长的抑制作用。