目的:探究林下不同栽培模式的三叶青生长和光合特性的差异规律.方法:设置一年生三叶青林下地栽和袋栽2种模式,测定不同栽培模式下三叶青藤叶生长性状和光合特性的相关指标.结果:林下袋栽三叶青的主要农艺性状要优于林下地栽.袋栽模式下三叶青主茎长是地栽的3.04倍,林下袋栽的节数是地栽的2.09倍;林下袋栽模式下叶片的SPAD值和含氮量均显著高于地栽模式;2种模式下的光合指标之间变化趋势不尽相同,袋栽模式下叶片净光合速率、瞬时水分利用率、光合有效辐和叶面温度等指标均显著高于地栽模式;各个指标相关性分析表明三叶青的净光合速率与叶面温度呈显著正相关;光合有效辐射与SPAD值、叶片氮含量呈极显著正相关,与叶面温度呈显著正相关,而与主茎长和节数呈显著负相关.结论:林下袋栽模式下三叶青的生长和光合性能显著优于林下地栽,可为三叶青人工种植模式提供参考.

[目的]探究乔木树种组成及林分因子对不同路域人工林群落物种多样性的影响,为成都路域人工林营造与管理提供参考.[方法]采用典型样地法对成都绕城高速路域现种植的5种不同树种组成人工林群落(Ⅰ,加杨纯林;Ⅱ,樟树、加杨混交林;Ⅲ,樟树纯林;Ⅳ,樟树、巨桉混交林;Ⅴ,巨桉纯林)的林分因子及林下植被物种多样性进行全面调查.[结果](1)研究区共记录林下植物190种,隶属于71科131属.林下记录到植物科属种数量均为草本层多于灌木层,其中樟树纯林记录到的林下物种数最多.(2)构树(Broussonetia papyrifera)和藻草(Humu-lus scandens)重要值占比大,分别占据不同人工林群落灌木层与草本层的优势地位.(3)樟树纯林的灌木物种丰富度指数(D)显著高于其他群落(P＜0.05);草本层的Shannon-Wiener指数(H)、Simpson指数(H')和D指数大小变化趋势一致,表现为群落m＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅴ,其中樟树纯林的H指数显著高于樟树、巨桉混交林外其他群落(P＜0.05).(4)乔木层平均冠幅与灌木层的D指数和H指数、草本层的H指数、H'指数、D指数、Pielou均匀度指数(Jsw)均呈显著正相关(P＜0.01),与灌木层的H'指数和Jsw指数均呈显著负相关(P＜0.01);乔木层平均枝下高与灌木层的H指数、H'指数、D指数、Jsw指数均呈显著正相关(P＜0.01).[结论]乔木层的树种组成、平均枝下高和平均冠幅显著影响路域人工林群落的物种多样性,因此,选择合适树种并定期修枝管理,有利于路域人工林乔灌草群落结构的形成和林下植被物种多样性维持.

为探讨人居环境周边存留碎片化森林林下物种空间格局,本研究以广东雷州半岛风水林灌木层中重要值位列前三的粗糠柴、皂帽花、九节为对象,运用点格局分析方法分析这3个优势植物种群的空间分布格局和种内关联性.结果表明:粗糠柴、九节、皂帽花种群在0～25m的空间尺度内主要表现为聚集分布,以幼树最为显著,随着龄级的增长,聚集程度逐渐减弱.影响3种植物分布格局的主要因素有生境异质性、负密度制约和扩散限制.各龄级间多呈现为正关联关系,尤在幼树与中龄树、幼树与成年树之间作用更为明显.因此,在雷州半岛的生态修复过程中,0～25 m的空间尺度内粗糠柴、九节、皂帽花在小范围内应聚集栽培,聚集程度视植物形态而定,大范围内则应分散栽培.

随着四川省林权制度的改革,高速路域人工林经营模式变得多样化.本文探讨了不同营林措施(UP:林下种植;PT:翻耕;MO:割除灌草;AC:弃耕;CK:对照)对路域杨树人工林的影响,为其科学经营管理提供理论参考.于2020年7月中旬,采用典型样地法选取样地,对样地内乔木进行每株检尺,并记录林下物种组成,计算α多样性;采集土样并测定土壤含水率、土壤容重、全钾、速效钾、全氮、全磷、速效磷、有机质、土壤pH.结果表明:UP、MO、AC处理均显著减少了灌木层的物种多样性,PT处理提高了草本层物种多样性.不同营林措施下,土壤容重、全钾、全磷的差异性不显著,UP、PT、MO与AC处理均显著减少了速效磷、全氮与速效钾含量;UP与MO处理显著提高了土壤pH值;UP、PT、MO处理显著降低了土壤含水率;MO处理显著减少了土壤有机质含量;速效磷、土壤含水率、土壤pH、全氮、速效钾显著影响草本层多样性;速效磷、速效钾、全氮显著影响灌木层多样性.不同营林措施对路域杨树人工林影响效果有显著差异;除CK外,所有营林措施均显著降低土壤速效磷、全氮、速效钾含量;路域杨树人工林林下物种多样性的变化大部分可由土壤速效磷、全氮、速效钾的变化来解释.

目的:筛选适宜林下栽培的优良射干种质,为林下射干栽培奠定基础.方法:通过间伐及整枝等措施,形成林下郁闭度为 0.3 的生长环境,对不同产地来源的射干种质进行栽培比较试验,观测不同产地来源种质的光合特性、生长指标及药材有效成分含量.结果:S4(辽宁锦州)根长和异黄酮类总含量显著高于其他种质;S2(河北安国)株高、叶绿素和野鸢尾黄素含量最高;S3(甘肃酒泉)根部干重最大,其次S2(河北安国)根部干重较大;S5(安徽亳州)的根幅最大且净光合速率、蒸腾速率及气孔导度均为最大;S1(河北涉县)总黄酮含量最高;S3(甘肃酒泉)和S4(辽宁锦州)总酚含量相对较高.结论:甘肃酒泉射干根茎干重最大,河北安国射干药材质量较高,生长也较旺盛,安徽亳州射干光合能力较强.因此,河北安国和安徽亳州射干能更好地适应遮阴环境,更适应林下种植.

为探讨红树植物光适应的生理生态策略,对6种真红树植物[无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)]和 2 种半红树植物[银叶树(Heritiera littoralis)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)]的1 a生幼苗在不同生长光强(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的光合光响应特征进行了研究.结果表明,不同生长光强对红树植物光响应特征的影响因物种而异,遮荫显著提高了秋茄和木榄的最大净光合速率(Pmax),而对其他红树植物的Pmax没有显著影响;秋茄在 45%光强下具有较高的Pmax,木榄的Pmax则在 45%和 30%光强下显著高于其他 2 个处理.随着生长光强的下降,秋茄幼苗叶片的光饱和点显著上升,木榄、老鼠簕和卤蕨的光补偿点呈下降趋势,木榄和卤蕨的表观量子效率升高的同时暗呼吸速率下降.木榄、老鼠簕和卤蕨具有较强的耐荫性,适宜种植在光强较弱的林下;无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿则适宜作为中上层树种或在郁闭度较低的林下种植.

为探讨红树植物光适应的生理生态机制,通过遮荫控制试验对无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)、银叶树(Heritiera littoralis)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)等8种红树植物的1 a生幼苗在不同生长光强(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的叶绿素荧光参数进行了研究.结果表明,8 种红树植物在遮荫后光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)和光系统II实际光化学效率(ΦPSII)总体呈上升趋势,而电子传递速率(ETR)则显著下降.无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿在全光照下表现出比其他3种植物更高的Fv/Fm,同时桐花树和银叶树的ΦPSII和ETR也显著高于木榄、老鼠簕和卤蕨.因此,无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿在高光辐射下具有更高的光能利用率,同时桐花树和银叶树能更好地利用高光并耗散过剩光能,适宜作为中上层树种或在郁闭度较低的林下种植.而木榄、老鼠簕和卤蕨在高光辐射下ΦPSII值均不足 0.2,ETR也仅为无瓣海桑等阳生物种的20%～33%,更适宜在光照条件较弱的林下种植.

为探究毛竹林下种植茶树对土壤有机碳储量与碳组分的影响,该研究以毛竹纯林、竹茶混交林和常绿阔叶林为研究对象,采集这 3 种林分类型的表层(0～10 cm)土壤,测定土壤有机碳(SOC)、碳组分、生物与非生物因素指标.结果表明:(1)竹茶混交林林下植物多样性相较于毛竹纯林显著降低,但其土壤有机碳密度(22.54±2.09)t.hm-2、碳组分与毛竹纯林无显著差异(P>0.05).竹茶混交林的矿物结合态有机碳(MOC)为(20.13±1.83)g.kg-1,占总有机碳的 92.66%.常绿阔叶林土壤有机碳密度比竹茶混交林和毛竹纯林高土壤有机碳密度分别高 41.15%和 41.00%(P<0.05).(2)3 种林分类型土壤微生物量碳(MBC)含量范围为 0.58～3.08 g.kg-1,土壤 16S rRNA丰度范围为 2.18×1010～5.65×1010copies.g-1,固碳基因cbb L丰度范围为 0.37×108～1.10×108 copies.g-1,土壤微生物碳利用效率范围为 0.03～0.28;3 种林分类型之间微生物相关指标不存在显著差异(P>0.05).(3)3 种林分类型SOC与土壤pH、砂粒含量和地上凋落物生物量呈显著负相关,与土壤黏粒含量、粉粒含量、总氮、C ∶ N、总磷和铵态氮含量呈显著正相关(P<0.05).(4)就不同碳组分而言,颗粒有机碳(POC)和MOC均与土壤pH、砂粒含量和根系生物量呈显著负相关,与土壤含水量、黏粒含量、粉粒含量、总氮、C ∶ N、总磷和铵态氮含量呈显著正相关(P<0.05).综上表明,竹茶混交改造会造成原生毛竹纯林林下植被多样性下降,但并未造成土壤碳储量下降;而相较于常绿阔叶林,毛竹经营措施需要改进,以提升其碳汇效益.

植被和土壤的耦合协调关系可以用来衡量生态系统的一致性和协调性程度.研究以河北省临城县太行山东麓丘陵坡地为研究区,以原生灌草地、不管理的人工核桃林、人工核桃林下清除灌草、人工核桃林下清除灌草并施肥等4种不同管理措施的植被-土壤系统为研究对象,建立由4个植被因子(Shannon-Wiener、Simpson、Margalef、Pielou等指数)和7个土壤因子(土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、pH、电导率、含水率等)组成的评价指标体系,采用层次分析法和熵权法确定各因子权重,以耦合协调度模型评价二者的协调程度.结果表明:(1)不同管理措施下,除植被因子Pielou指数外,其余植被和土壤因子均存在显著差异性(P＜0.05).(2)土壤有机碳与Simpson指数呈显著正相关(P＜0.05),与Shannon-Wiener、Pielou、Margalef指数呈显著负相关(P＜0.05),土壤全氮与Shannon-Wiener和Margalef指数呈显著负相关(P＜0.05).(3)不同管理措施下植被-土壤系统耦合协调程度总体处于失调发展状态,原生灌草地为严重失调发展模式的植被-土壤同步发展型,不管理的人工核桃林和林下清除灌草并施肥均属于中度失调发展模式的土壤滞后发展型,林下清除灌草属于轻度失调发展模式的植被滞后发展型.综上,种植人工核桃林并清除林下灌草有利于提升植被-土壤系统耦合协调度,但尚未达到最佳的协调状态.

以建立高品质甘草林下规范化生态种植技术体系为指导,探索甘草林下生态种植的技术体系核心问题与关键技术,并进一步探讨了甘草产业的发展方向.通过实地调研对甘草生态种植的问题与现状进行归纳整理,对不同产地甘草种子种苗进行质量评价,对甘草生产过程的关键技术进行研究,在传统大田种植的基础上进行改进与修正.研究结果表明,"国甘 1 号""蒙种 2 代"和新疆北屯的甘草可作为科尔沁地区的优质种源.推进甘草种植过程机械化可缓解甘草规模化产业生产劳动力缺乏,提升产地加工水平.在不同种植密度和施肥处理下,甘草适宜种植密度为 20～25 cm,适宜底肥为有机肥,可追施一定量的钾肥和磷肥.甘草林下规范化生态种植在一定程度上解决了甘草种植侵占农田、与退耕还林政策冲突等问题,是甘草增产增效的有效手段.同时,推动甘草产地初加工的发展,对打造甘草产业生态化、信息化和品牌化,以及经济效益的提高具有促进作用.