固氮树种在混交林中的作用研究Ⅱ.固氮树木叶部N、P养分动态特征

研究了23种固氮与非固氮树种叶部N、P含量的季节变化、输出率以及叶片衰老过程中N、P的输出过程.结果表明,供试树种叶部N、P含量均存在着明显的季节变化,平均变化率为21～23%,最大变化率出现在叶片衰老期.在衰老期内不同树种表现出不同的N、P动态特征.固氮树种表现出低输出率,落叶中N含量是非固氮树种的1.6～3.7倍.固氮树种生长季叶部N含量在2.5%左右.     

北方阔叶树木固氮与非固氮树种间营养元素含量的差异及数量化分类

研究了北方阔叶树木中固氮和非固氮树种间养分元素含量的差异及季节变化趋势．在生长旺盛期到落叶期固氮和非固氮树种叶片之间Ｎ、Ｍｇ含量始终存在明显差异;固氮树种叶片中Ｎ、Ｋ含量降低的趋势明显低于非固氮树种,所研究的其它５个元素和灰分的季节变化率即累积的趋势则高于非固氮树种．在Ｆ检验和Ｔ检验的基础上,选择Ｎ、Ｐ、Ｍｇ、Ｓｉ４个营养元素为参数进行的数量化分类,成功地区分了固氮和非固氮树种．     

固氮树种在混交林中的作用研究Ⅲ.固氮树种凋落物分解及N的释放

研究了１１种固氮和非固氮树种凋落物分解及可利用态Ｎ的释放．结果表明,固氮树木凋落物中Ｎ的生物分解系数、落叶分解过程中干重的损失率及有效态氮的释放分别比非固氮树种高出１．３、１．５和８．２倍．     

内蒙古锡林郭勒草原不同固氮植物的固氮酶活性季节变化

 本文对内蒙古锡林郭勒典型草原栗钙土地带8种植物根瘤固氮酶活性的季节变化进行了测定。结果表明：1．不同种植物固氮酶活性表现了明显的季节性变化,夏季最高,平均值达到529.6n·mol C2H4／min·g,秋季较低,而春季只有夏季的10%左右。2．不同种植物,其根瘤固氮酶活性变化有不同的特点,杂花苜蓿是8种植物中固氮酶活性一直最高的,而小叶锦鸡儿与沙棘在8种植物中根瘤固氮酶活性一直较低,扁蓿豆,沙打旺前期较低,后期相对较高。3．同种植物在不同季节固氮酶活性表现了明显差别。     

江西九连山常绿阔叶林主要树种叶建成消耗的比较

叶建成消耗（或叶构建消耗）是指构建单位质量（面积）叶片所需要的葡萄糖当量,是植物碳收获过程中必要的成本投资．反映植物在叶片水平上的能量和碳分配策略。基于热值、灰份含量、叶氮含量和比叶面积的测定,估算了江西九连山常绿阔叶林16个主要树种的叶建成消耗,分析比较了不同树种、不同叶寿命、比叶面积和冠层不同部位对叶建成消耗的影响。结果表明,热值组分的变化对单位质量叶建成消耗的影响最大;树种间单位质量叶建成消耗的差异不大（变化率仅3％～6％）,但其单位面积叶建成消耗则存在显著差异（变化率达27％～28％）;热值和单位质量叶建成消耗与比叶面积密切相关,而比叶面积随取样高度呈显著的降低趋势,最终导致热值及单位质量和单位面积的叶建成消耗均随取样高度呈显著的增加趋势。研究结果指出：（1）较高的叶建成消耗是由于植物叶片内含有较高能量投资的化学组分;（2）叶建成消耗和比叶面积随取样高度的变化综合反映了植物对光照和水分资源垂直梯度变化的可塑性适应。     

大叶相思的结瘤固氮和吸氢酶活性

本文报道大叶相思的结瘤固氮和氢酶活性的研究结果。大叶相思结瘤状况与其他含羞草亚科的树种相似,刚形成的幼瘤为单生球状或椭圆形,以后顶端伸长或分叉,呈分叉状、姜状和扇状。同一植株的不同成熟度根瘤的固氮活性也不同,成熟壮瘤固氮活性最高,幼瘤次之,衰老瘤最低。不同立地条件下种植的大叶相思根瘤固氮活性虽有差异,但生长在pH4.7的酸性红壤中的大叶相思,根瘤固氮活性仍具有较高水平。大叶相思根瘤固氮活性也有明显的季节变化,夏秋较高,春冬较低。根瘤离体后7小时内固氮活性变化不大,甚至在离体后21小时内仍维持一定水平的固氮活性。大叶相思根瘤具有吸氢酶,其吸H_2活性在最初3小时内随时间延长而升高,3—7小时内仍维持一定水平。在根瘤固氮系统中注入外源分子H_2,可提高固氮酶活性,外源H_2最适浓度为7.5％。由于其根瘤具有催化吸收分子H_2的氢酶系统,能吸收利用固氮反应所放出的大量H_2,因而能更有效地利用光合产物于固氮过程。大叶相思根瘤离体后能较长时间维持高的固氮活性水平,可能与其吸H_2酶系统有关。     

翅果油树的生态学特征及其根瘤固氮活性的研究

翅果油树是中国放线菌结瘤植物资源中一种具有较高经济价值的稀有油料树种。作者对其生态学特征以及多种生态因子与其根瘤固氮活性的关系进行了调查和研究。 研究结果表明:在生长季节内,翅果油树根瘤的固氮活性呈双驼峰状变化。在6月出现一个高峰、9月出现一个次高峰。这种季节性变化,是受各种生态因子和寄主植物体内代谢因素所制约的。温度对根瘤固氮活性有明显影响;光合作用強度与固氮活性密切相关,但并不呈同步关系;有性生殖生长在不同季节对根瘤固氮活性的影响,是由于二者对光合作用产物发生竞争的结果。种植翅果油树可以明显地提高林地内的氮素含量,12年生人工林和20年生人工改造林分别比荒坡自然植被下的土壤含氮量提高75％和99％。     

藏红花愈伤组织诱导及其细胞培养的研究

藏红花幼叶愈伤组织的诱导频率在ＭＳ,Ｂ５和Ｗｈｉｔｅ三种培养基上均高达９８％;幼叶和芽的诱导率差异不大,高达９９％;不同时期的叶片差异较大,以幼叶诱导为佳;球茎诱导率为近８０％;激素配比以２．４－Ｄ２．０ｍｇ／Ｌ,ＢＡＰ０．１～０．５ｍｌ／Ｌ为宜。在继代培养阶段,ＭＳ比Ｂ５和Ｗｈｉｔｅ更适合细胞的快速生长繁殖;并且以叶片的愈伤组织生长较快,芽次之,球茎最慢,适合于细胞生长的激素配比为ＮＡＡ２．０～３．０ｍｇ／Ｌ,ＢＡＰ０．５～１．０ｍｇ／Ｌ为宜。     

若干北方落叶树木叶片养分的内外迁移Ⅰ.浓度和含量的变化

研究了北方12个落叶树种单位面积叶干重、叶片灰分、有机物质和7个元素的浓度和含量在落叶前后的变化,同一元素不同树种间及同一树种不同元素间有着不同的变化模式.单位面积叶干重、叶片有机物质浓度和含量在落叶后均表现下降的趋势;所有树种叶片灰分浓度和大部分树种的灰分含量(除刺槐、胡颓子、核桃楸外)均有增加;落叶时N、P、K的单位叶面积含量均可减少约1/3～2/3;Mg含量的减少在胡颓子、核桃楸、春榆、蒙古栎、日本落叶松等5个树种中发生,其余树种表现增加;落叶中Fe含量除胡颓子下降外,其余均表现升高;落叶中Ca、Si浓度和含量在所有分析树种中均表现增加趋势.     

若干北方落叶树木叶片养分的内外迁移：Ⅰ.浓度和含量的变化

研究了北方 1 2个落叶树种单位面积叶干重、叶片灰分、有机物质和 7个元素的浓度和含量在落叶前后的变化 ,同一元素不同树种间及同一树种不同元素间有着不同的变化模式 .单位面积叶干重、叶片有机物质浓度和含量在落叶后均表现下降的趋势 ;所有树种叶片灰分浓度和大部分树种的灰分含量 (除刺槐、胡颓子、核桃楸外 )均有增加 ;落叶时 N、P、K的单位叶面积含量均可减少约 1 / 3～ 2 / 3;Mg含量的减少在胡颓子、核桃楸、春榆、蒙古栎、日本落叶松等 5个树种中发生 ,其余树种表现增加 ;落叶中 Fe含量除胡颓子下降外 ,其余均表现升高 ;落叶中 Ca、Si浓度和含量在所有分析树种中均表现增加趋势     

甘蔗器官固氮酶活性及其对接种固氮菌的响应

以巴西固氮甘蔗品种B1、B8和广西主栽甘蔗品种ROC22和ROC16为材料,通过桶栽砂培方法,研究不同品种甘蔗及接种固氮菌R16SH后不同生育期和不同器官(根、茎、叶片、叶鞘)的固氮酶活性.结果显示,4个品种甘蔗及接菌后各器官的固氮酶活性均在伸长初期或伸长盛期达到高峰,且以根和茎较高,叶、叶鞘次之;B1、B8根的接菌效果最佳,其固氮酶活性分别比对照增加13.22%和12.42%,而B1和ROC16茎的固氮酶活性分别比对照提高12.19%和12.02%,叶片提高了8%~9%,叶鞘的固氮酶活性变化最小;4个品种甘蔗固氮酶活性表现为B8>B1>ROC22>ROC16,且品种B8与ROC22和ROC16存在显著或极显著差异;相对于品种ROC22和ROC16,固氮菌R16SH对B1与B8的株高以及B1的茎径有更好的生长诱导效应,且在伸长期表现最明显.研究表明,甘蔗的固氮酶活性在品种、器官及生育期间均存在明显差异,接种固氮菌能不同程度提高各品种器官的固氮酶活性,且各品种根、茎以及B1和B8的叶片固氮酶活性显著或极显著差异增加;巴西固氮甘蔗品种表现出比广西主栽甘蔗品种更强的固氮酶活性,且对接种固氮菌反应更敏感.     

植物叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性

叶片最大羧化速率是表征植物光合能力的关键参数, 受到光照、温度、水分、CO₂浓度、叶片氮含量等多个要素的控制。准确地模拟植物叶片最大羧化速率对环境因子的响应是预测未来植被生产力和碳循环过程的前提。目前大多数陆地碳循环过程模型以Farqhuar光合作用模型为基础模拟植物的光合作用, 关于植物叶片的最大羧化速率与叶氮含量关系的模拟方法却各不相同。该文汇总了1990-2013年国内外植物叶片光合速率观测研究文献中叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系式及相关数据, 分析了叶片最大羧化速率与叶氮含量关系随不同植被功能型和时间的变化特征, 以及环境因子变化条件下最大羧化速率与叶氮含量关系的变化特征, 探讨了二者关系变异性的可能原因以及影响因子。结果表明: 1)不同功能型植物叶片的最大羧化速率和叶氮含量的关系存在较大差异, 二者线性关系式的斜率平均值变化范围为16.29-50.25 μmol CO₂·g N^-1·s^-1。落叶植被叶片的最大羧化速率随叶氮含量的变化率和光合氮利用效率一般都高于常绿植被, 其变异主要源于植物的比叶重和叶片内部氮素分配的差异。2)叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化存在季节和年际变异。在没有受到水分胁迫的年份中, 叶片最大羧化速率随叶氮含量变化的速率一般在春季或夏季最高, 其季节变异与比叶重和叶氮在Rubisco的分配比例的季节变化有关。受到干旱的影响, 叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化率会升高。3)当大气CO₂浓度增加时, 由于叶片中Rubisco含量的降低, 多年生针叶叶片最大羧化速率和叶氮关系斜率值会出现降低; 当供氮水平增加时, 叶片最大羧化速率和叶片氮含量均表现出增加趋势, 二者线性关系的斜率也相应增加。在此基础上, 该文指出在模拟叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系时, 应考虑叶片比叶重和叶氮在Rubisco中的分配比例的季节变异、水分胁迫、大气CO₂浓度和供氮水平变化对二者关系的影响。囿于数据的有限性, 今后应进一步加强多因子控制实验研究, 深入探讨叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性机理, 并获得更系统的观测数据, 以助生态系统过程模型的改进, 提高模型的模拟精度。     

Variations in the relationship between maximum leaf carboxylation rate and leaf nitrogen concentration

叶片最大羧化速率是表征植物光合能力的关键参数, 受到光照、温度、水分、CO₂浓度、叶片氮含量等多个要素的控制。准确地模拟植物叶片最大羧化速率对环境因子的响应是预测未来植被生产力和碳循环过程的前提。目前大多数陆地碳循环过程模型以Farqhuar光合作用模型为基础模拟植物的光合作用, 关于植物叶片的最大羧化速率与叶氮含量关系的模拟方法却各不相同。该文汇总了1990-2013年国内外植物叶片光合速率观测研究文献中叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系式及相关数据, 分析了叶片最大羧化速率与叶氮含量关系随不同植被功能型和时间的变化特征, 以及环境因子变化条件下最大羧化速率与叶氮含量关系的变化特征, 探讨了二者关系变异性的可能原因以及影响因子。结果表明: 1)不同功能型植物叶片的最大羧化速率和叶氮含量的关系存在较大差异, 二者线性关系式的斜率平均值变化范围为16.29-50.25 μmol CO₂·g N^-1·s^-1。落叶植被叶片的最大羧化速率随叶氮含量的变化率和光合氮利用效率一般都高于常绿植被, 其变异主要源于植物的比叶重和叶片内部氮素分配的差异。2)叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化存在季节和年际变异。在没有受到水分胁迫的年份中, 叶片最大羧化速率随叶氮含量变化的速率一般在春季或夏季最高, 其季节变异与比叶重和叶氮在Rubisco的分配比例的季节变化有关。受到干旱的影响, 叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化率会升高。3)当大气CO₂浓度增加时, 由于叶片中Rubisco含量的降低, 多年生针叶叶片最大羧化速率和叶氮关系斜率值会出现降低; 当供氮水平增加时, 叶片最大羧化速率和叶片氮含量均表现出增加趋势, 二者线性关系的斜率也相应增加。在此基础上, 该文指出在模拟叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系时, 应考虑叶片比叶重和叶氮在Rubisco中的分配比例的季节变异、水分胁迫、大气CO₂浓度和供氮水平变化对二者关系的影响。囿于数据的有限性, 今后应进一步加强多因子控制实验研究, 深入探讨叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性机理, 并获得更系统的观测数据, 以助生态系统过程模型的改进, 提高模型的模拟精度。     

羊草草原植物－土壤之间主要营养元素动态的研究

羊草草原土壤中Ｎ、Ｐ、Ｋ含量的季节变化规律是生长季初期较高,６－８月生长旺季较低,生长季末再度升高。营养元素在植物体内的分配是地下部分大于地上部分。地下部分Ｎ的贮量为地上部分的３．６倍,Ｋ为２．９倍,Ｐ为２．８倍。地上部分３种元素含量的季节变化曲线呈单峰型,从生长初期开始上升,最大值出现在８月,生长末期逐渐下降。地下部分的季节变化规律,大体上在整个生长季内呈上升趋势,随着根系的生长,营养元素的积累量不断增加。对植物－土壤之间营养元素动态分析结果表明,随着时间的推移,Ｎ、Ｐ、Ｋ在备状态中的比例趋于恒定。在稳定状态下,３种元素在土壤中的比例逐渐减少,与初始量相比Ｎ、Ｐ、Ｋ的含量分别减少２１．２３％、５．１４％和２．９９％。在其它状态中,３种元素的含量均有提高,特别在枯枝落叶和死根中增加的幅度较大。     

羊奶果结瘤固氮特性研究

羊奶果根瘤多年生,初发生时呈2—3分又状,后经多次分叉生长,形成珊瑚状的根瘤簇,外形球状或扁球状,直径可达数厘米。根瘤固氮活性较高,全年平均固氮活性8.86微摩乙烯/克鲜瘤/小时。固氮活性秋夏较高,冬春较低。根瘤离体后固氮能力持续时间较长,可达9小时。固氮作用最适温度为30℃,低温使固氮活性显著下降,短时间高温(37℃)能提高根瘤固氮活性,但持续高温会抑制固氮活性。 羊奶果根瘤具有氢酶,表现出较高吸氢活性(9.52微摩氢/克鲜瘤/小时),且持续时间较长。外源氢能明显提高根瘤固氮活性,提高幅度达60％左右。 羊奶果各器官硝酸还原酶活力为根>根瘤>叶片>枝条,叶片NR活力呈季节性变化,秋夏较高,冬春较低。根瘤NR活力变化较大,且与根瘤固氮活性变化的趋势基本一致。     

华南地区固氮与非固氮豆科树种叶片养分利用策略的对比研究

为探究富氮环境中固氮(nitrogen-fixing leguminous trees,NLT)与非固氮豆科树种(non-nitrogen-fixing leguminous trees,n-NLT)的叶片养分利用策略差异,以华南地区5种NLT植物[水黄皮(Pongamia pinnata)、大叶相思(Acacia auriculiformis)、朱樱花(Calliandra haematocephala)、海南红豆(Ormosia pinnata)、台湾相思(Acacia confusa)]和3种n-NLT植物[油楠(Sindora glabra)、中国无忧花(Saraca dives)、银珠(Peltophorum tonkinense)]为对象,测定其单位质量叶片碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及其比值、单位面积叶片最大净光合速率(Aarea)和叶片光合氮、磷利用效率(PNUE、PPUE)等功能性状。结果表明,NLT的单位质量叶片N、P含量和Aarea均显著高于n-NLT,而两者PNUE和PPUE无显著差异;尽管两类植物单位质量叶片C含量无显著差异,但NLT的叶片C:N和C:P显...     

马鹿和狍饲料植物的营养质量

本项研究测定了１４种木本植物的枝和叶以及苔草、非禾本和莎草科草、蕨、榆树皮的粗蛋白（ＣＰ）、中性洗涤纤维（ＮＤＦ）、酸性洗涤纤维（ＡＤＦ）、钙（Ｃａ）、磷（Ｐ）、钠（Ｎａ）、钾（Ｋ）等营养成分和体外干物质消化率（ＩＶＤＤＭ）。结果表明,各类饲料植物中营养成分的含量存在显著的差异（Ｐ＜０．０５）。木本植物叶中ＣＰ的含量在全年呈最高趋势,枝条中ＣＰ含量为最低;木本植物枝条中ＮＤＦ和ＡＤＦ的四季含量最高,非禾本和莎草科草中的ＮＤＦ和ＡＤＦ的含量最低。Ｃａ在木本植物的枝条和非禾本及莎草科草中的四季含量最高,在苦草中的含量最低;Ｋ在非禾本和莎草科草以及蕨类中的四季含量最高,在木本植物枝条中的含量最低;Ｐ和Ｎａ在各类饲料植物中的四季含量变化很大。木本植物枝条中ＣＰ含量的季变化很小,木本植物的叶、苔草、非禾本和莎草科草及蕨中ＣＰ的含量从春到秋逐渐减少。各类饲料植物中ＮＤＦ和ＡＤＦ在春季的含量明显地低于其它季节。Ｋ在各类饲料植物中的含量由春季到冬季呈下降趋势,而Ｃａ、Ｐ、Ｎａ在不同饲料植物中的含量表现出不同的季节变化。马鹿和狍对饲料植物干物质的体外消化率与饲料植物中ＣＰ的含量存在显著的正相关,与ＡＤＦ存在显著的负相关。     

烤烟烟叶中N,K营养及N,K平衡的初步研究

研究了滇中地区烤烟中部叶片旺长期（移栽后６０－６５ｄ）Ｎ、Ｋ营养及Ｎ、Ｋ平衡。结果表明：⑴烟叶一般Ｎ含量为２．５％－４％,Ｋ含量为１％－３％,Ｎ／Ｋ比为２．５－３．５。⑵烟叶Ｎ含量＞４％,就有Ｎ过剩的症状产生。⑶烟叶Ｎ含量＜２．５％,Ｋ含量＜１％,就表现出Ｎ、Ｋ缺乏症状。⑷烟叶Ｎ／Ｋ比失调,过高或过低,都会影响烟株正常生长。     

东灵山地区辽东栎叶养分的季节动态与回收效率

为探讨辽东栎叶的养分回收对种群的适应能力和生态系统的养分循环的意义,在东灵山地区分析了辽东栎叶中Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃa、Ｍg、Fe等６种元素的浓度和单位叶面积含量,确定了了辽东栎叶养分的季节动态与回收效率。结果发现：１）６种元素的浓度和单位叶面积含量在叶的生活史中都发生了明显的季节变化,其中Ｎ、Ｐ、Ｋ等３种元素的浓度在展叶初期下降很快,阴后逐渐下降的,但单位叶面积含量是在７月下旬达到最大值;２）Ｃa浓度和单位叶面积含量整个生长季中一直保持上升趋势,Ｍg的季节变化无一定规律;３）Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｍg都有一定程度的回收,其中Ｎ、Ｐ的回收率分别为６７％和８７％,Ｃa、Ｆe在叶有所积累。为探讨叶养分回收效率在常绿和落叶植物中的差异,对栎属植物养分动态进行了比较分析。结果表明：１）落叶植物成熟叶中的Ｎ浓度稍高于常绿植物,但不显著,Ｎ的回收率与成熟叶中的浓度成显著正相关,;２）栎属植物的成熟叶和落叶中的Ｎ、Ｐ浓度间呈显著正相关。     

刺槐,国槐根际土壤生化成分及其对伴生杨树营养的影响

分析了杨树、刺槐和国槐的根面与根际土壤中的游离氨基酸及植物生长素ＩＡＡ,测定了不同处理小区中杨树叶片的营养状况（Ｎ、Ｐ、Ｋ和叶绿素含量）以及净光合速率和气孔阻力．结果表明,刺槐、国愧和杨树根面氨基酸组成和数量有很大差别;３个树种根际土壤中氨基酸含量显著低于根面．３个树种根面和根际土壤中ＩＡＡ含量为刺槐＞国槐＞杨树．混交豆科树种后,杨树叶片营养状况有所改善,净光合速率明显提高,气孔阻力有所降低．