论生态系统工程

<正>按系统工程的原理和方法,调整生态系统组成成分的空间位置、时间顺序、数量比例,进行仿真模拟、分析评价,提出结构优化、功能高效、生产力高的生态系统方案,这种方案的设计和实施,我们称之为生态系统工程。 生态环境中的物质和能量是外源的,而生理代谢活动则在生物体内进行,所耗的物质和能量是内源的。生物的生命活动就是把外源的物能转变为内源的物能,又把内源的物能转变为外源的物能。这种生物与非生物环境之间的物质交换、能量流动和信息传递,我们称之为生态界面系统运动。生态界面可认为具有“过滤选择”作用的系统,它的运动受制于生物的适应活力和环境的适宜程度,表明了生物与环境的基本联系,反映了生态系统运动本质。所以不论是设计人工生态系统或改造自然生态系统,都必须了解生态界面系统的性质和功能及其与熵变和信息传递的关系。     

植物生长物质对日本青萍6746生长的影响的初报

日本青萍6746是一种繁殖力强,生活周期短,植株小的浮萍属植物,是一种较理想的植生实验材料。现已有对它生长发育生理条件和开花生理的研究。本文着重介绍植表现出物生长物质2.4—D和6 BA对其根,叶生长发育的影响以及二者对青萍6746所的综合效应。     

4种植物气孔对水汽压亏缺敏感度的种间差异

利用CO2交换测定系统和树干液流测定法分别测定了植物的气孔导度(gs)和冠层平均气孔导度(Gs),估测热带亚热带植物桃金娘(Rhodomyrtus tomentusa)、荷木(Schima superba)、九节(Psychotria ruba)、罗伞(Ardisia quinquegone)和马占相思(Acacia mangium)在水汽压亏缺为1 kPa下gs响应叶表面水汽压亏缺(Ds)或Gs响应叶边界层外水汽压亏缺(D)的敏感度与gs或Gs大小的关系。研究的结果及文献引用的相关数据显示,植物气孔对Ds敏感度(dgs/dlnDs)的种间差异较大,与参比气孔导度(gsref)相关(r2=0.88),冠层平均气孔导度(Gs)的相应关系则为r2=0.86。在Ds或D=1 kPa下具有高gs或Gs的植物,其gs对Ds或Gs对D的敏感度较高。耐旱阳生植物桃金娘和荷木在D=1 kPa时有高的gs或Gs,对水汽压亏缺的敏感度较高,而适于遮荫的树种罗伞则有低的gs,对D的敏感度较低。基于液流密度(Js)计算的马占相思Gs对D表现出密切的关系(r2=0.94),当D=1 kPa时,Gs对D的敏感度-m为72.1 mmol.m-1.s-1.ln(kPa)-1,表明马占相思在低D下有较高的Gs。马占相思的Gs与液流密度关系为r2=0.45,Gs对D的敏感度与荷木相近,是适于华南丘陵坡地生长的耐旱外来树种。     

夹卷层厚度定义对其参数化的影响

关于边界层顶部夹卷层厚度的参数化,通常采用的方案是建立无量纲夹卷层厚度与对流理查森数之间的指数对应关系.以往的研究结果显示,幂指数存在很大的不确定性,至今尚无定论.基于对流边界层的垂直结构模型(即一阶模型),本文分析了"热泡理论"和"能量平衡理论"在物理模型上的差异,及其对夹卷层厚度参数化方案的影响,并用大涡模拟数据进行了验证.结果表明,"热泡理论"对应的夹卷层厚度与"能量平衡理论"对应的夹卷层厚度不同;前者的夹卷层厚度应该满足对流理查森数的-1次律,而后者的夹卷层厚度应该满足对流理查森数的-1/2次律.     

含植物河流平均流速分布的实验研究

在室内水槽中模拟了有Myriophyllum和Hydrilla两种植物存在的河流环境，采用Nixon微流仪，测量不同植物密度、流量和测量位置下水流平均流速垂线分布。流场特性可用以下水动力学参数来描述：摩阻流速(u.)，粗糙长度(z0)和植物冠层粗糙雷诺数(Re)。结果表明：①测得的水流平均流速垂线分布中，绝大多数不满足对数关系；②每个水流平均流速垂线分布包括3个水动力区域(冠层区域、冠层以上区域和介于它们之间的过渡区域)，可能存在2个边界层(内部边界层和外部边界层)；③对于Myriophyllum底床，在不同测量位置A、B和C上，u.和Re。随着流量的增加而增加，z0则随流量的增加而下降，在流量一定的情况下它们均沿流动方向(A、B、C)增加；④Hydrilla底床的u.空间变化不如Myriophyllum明显，在密度一定的情况下，z0主要是随着流量的增加而减小，不随测量位置(A、B、C)而变化。     

不同密度栓皮栎幼苗冠层结构与LAI关系的分析研究

为分析栓皮栎幼苗冠层结构与种植密度的关系,利用LAI-2000植物冠层分析仪、Yaxin-1201植物冠层分析仪和收获法分别测定不同密度下栓皮栎幼苗群体冠层LAI值与群体中不同高度层的LAI值.结果表明:(1)栓皮栎幼苗叶片分布在顶部稀疏,中下部密集,活动面高度在植株高度的1/2处.(2)对于3年龄幼苗50~91株/m2的高种植密度不会制约幼苗生长,因此在栓皮栎苗圃育苗中应当合理密植,以提高苗木产量.(3)Yaxin-1201和LAI-2000植物冠层分析仪测定值与收获法测定值差异不显著(P>0.01).     

速度边界层剪切定律（英文）

自20C初,路德维希·普朗特提出相关理论以来,边界层理论被人们所熟知。然而,边界层方程的解并不能恰当地描述高雷诺数流体。通过普朗特边界层方程的平均值和脉动值推导出带有脉动函数F的广义的Blasius方程,并且通过理论推导和数值模拟建立内边界层的速度剪切定律。前缘处边界厚度δ0=c2/Reu,其中Reu=U∞/ν,当求位移厚度时,c=1.720 8,求动量损失厚度时,c=0.664。此外,速度边界层上的极值定理和数值实验表明速度边界层的牛顿线性剪切定律完全满足于F=0.1和F=0.01,对于非线性剪切定律满足于F=0.001和F→0。这样的机制在传统的边界层理论中从未被讨论过。     

桂林喀斯特石山不同坡向乔灌木功能性状对比研究

植物功能性状是连接植物与环境的桥梁,能够客观表达植物对不同生长环境的响应,研究植物功能性状特征及其随坡向的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成过程及其对环境的适应机制具有重要意义。以桂林喀斯特石山不同坡向乔、灌木为研究对象,对比分析不同坡向灌丛植物功能性状在营养性状(生长型、生活习性、比叶面积、叶干物质含量、叶片厚度、叶组织密度)和生理性状(叶绿素含量)上的差异,探究喀斯特石山植被对不同坡向微气候生境的适应策略。结果表明:阴坡的灌木和耐阴物种数多于阳坡,比叶面积、叶绿素含量的群落加权平均值为阴坡大于阳坡;阳坡的乔木物种数多于阴坡,叶干物质含量、叶厚度和叶组织密度的群落加权平均值也均为阳坡大于阴坡。植物营养性状(叶片厚度和叶组织密度)为喀斯特石山不同坡向植物群落差异显著的主要功能性状。植物功能性状随坡向的规律性变化,反映了喀斯特石山灌丛群落构建过程中环境对植被的筛选效应。     

栾城县农田土壤形成与演变

土壤是具有肥力特性的农业自然资源,也是发展农(农、林、牧)业生产的基本资料.土体构型生态属性是土壤与环境条件(生物、气候、岩石风化壳、地形、水文条件以及人类社会生产活动等)在各个历史时期相互制约、互相依存的有机整体.也是土壤与环境条件之间物质交换、能量转化错综复杂过程的实体表现.它为我们探索土壤及其肥力的形成、演变规律,提供了可靠的客观依据.     

速度边界层剪切定律

自20C初,路德维希·普朗特提出相关理论以来,边界层理论被人们所熟知。然而,边界层方程的解并不能恰当地描述高雷诺数流体。通过普朗特边界层方程的平均值和脉动值推导出带有脉动函数F的广义的Blasius方程,并且通过理论推导和数值模拟建立内边界层的速度剪切定律。前缘处边界厚度δ0=c2/Re u,其中Re u=U∞/ν,当求位移厚度时,c=1.720 8,求动量损失厚度时,c=0.664。此外,速度边界层上的极值定理和数值实验表明速度边界层的牛顿线性剪切定律完全满足于F=0.1和F=0.01,对于非线性剪切定律满足于F=0.001和F→0。这样的机制在传统的边界层理论中从未被讨论过。     

湿地松与茶树间作生态效应的研究

<正>本文对14～15年生湿地松与茶树间作茶园和单作茶园的研究表明:间作茶园光强减弱45.2～38.6％,气温低1～3 ℃,昼夜温差小,空气湿度夏季有明显提高;土壤养分含量,0～20cm土层内有降低趋势,20～60cm稍有提高;茶树叶片的净光合效率提高4％左右,蒸腾强度降低20.3～21.7％;叶片上表皮、栅状组织和全叶均较薄,叶质柔嫩,茶叶产量平均提高 8％左右;茶叶中的咖啡碱、氨基酸含量较高,酚、氨比值低,绿茶品质较好;林木蓄积量为3.3m~3/亩,综合经济效益可提高30％左右。     

论生态界面系统

<正>在生态系统中,生物系统和非生物环境系统之间的界面称为生态界面系统。生态界面是一居间“物质薄层”。它的一侧为生物面,另一侧为非生物面,既受生物和环境的影响,又是它们之间物质交换、能量流动和信息传递的输导系统。来自生物方面的内力和来自环境方面的外力所形成的生态合力支配了生态界面系统的运动。了解生态界面系统的热力一动力学性质以及通过界面的物能流动和信息反馈特点,就可以知道生物与环境的本质关系和生态系统的结构、功能、平衡或稳定状况,从而直接评定其生态效益。本文以空气动力学中的湍流运动方程组作为求解生态界面系统的热力—动力学特性的理论依据,采用数值差分的方法,求取生态界面上瞬间变化的各种物能流动通量,不断对系统的未来状态作出模拟,又以新的模拟状态为初始态,进一步作出具有时间连续性的模拟和预测,直接而准确地反应生物与环境的本质关系和生态系统的动态特征。既避免了生态学传统方法的偏颇性,又赋予生态学新的内容。     

单作茶园与间作茶园茶树的光合效能和蒸腾量的研究

<正>对绿色植物来说,光合能力强弱是产量高低重要标志,茶树亦不例外。本文经计算得到夏季间作茶园茶树光合能力比单作茶园提高４．６％,因而间作茶园产量也高于单作茶园。茶树的蒸腾量直接影响茶叶品质,蒸腾量大,茶树含水量少,叶片易老化,茶的品质较差;反之,茶树含水率高,叶片持嫩性强,茶的品质较高,本文计算得南林大实习林场夏季单作茶园茶树日蒸腾量比间作茶园高２３．５４％,这是间作茶园品质好于单作茶园的重要原因之一。     

Structural and expressional analysis of a cDNA that expresses predominantly in rice stamens

The development of stamen is an important stage during the sexual reproduction in higher plants. Studying the genes that predominantly or even specifically expressed in stamens will aid in undestanding the molecular mechanism of stamen development. The structure of a rice CHS-like gene (D5) which predominantly expressed in anthers has been analysised, showing high structural similarity with two other anther-specific genes (A1 and BA42) fromBrassica napus. Northern analysis also reveals that the three genes share a similar expression pattern and that the expression of D5 may relate to the early development of pollens. It is concluded that D5, A1 and BA42 represent a group of diverged CHS-like genes which are related to stamen development.     

基于居民生活方式变迁的易武古茶园景观演变

为了探寻本土自下而上的力量在景观塑造中所扮演的角色，以生活方式为视角，关注本土居民日常生活实践所推动的文化景观演变过程与时空效应:以云南古六大茶山之一的易武古茶园为例，运用访谈法和参与式观察法，从广义居民生活方式概念下的劳动方式、消费方式、交往方式和精神需求4个维度入手，探索古茶园景观的演变机制。研究发现:(1)在地方居民不同生活方式的碰撞下，茶园景观经历了天然茶林、传统茶园、现代茶园和生态茶园4个发展阶段；(2)不同历史时期的人口流动是生活方式变迁的驱动力，而生活方式的改变形塑了不同的文化景观；(3)劳动方式和消费方式升级推动了茶园景观的演变，消费方式升级和社交方式多样化推动了聚落景观的演变，而交往方式的多元和精神层面的需求是古茶园文化革新的重要推动力。     

目标树经营初期对马尾松人工林碳贮量的影响

【目的】大气温室气体浓度增加导致全球气候变暖日益受到重视,保护现有人工林碳贮量以及开展科学的森林经营活动,已成为改善林分结构,增强陆地碳汇的重要措施。【方法】以川东华蓥33年马尾松人工林为对象,采用3种目标树密度(H1.100;H2.150;H3.200株/hm²)经营方式,研究目标树经营后马尾松人工林碳贮量变化。 【结果】与对照林分相比较,目标树经营后乔木层(各器官)、林下层贮量变化差异显著(P<0.05),而不同处理间土壤层碳贮量变化差异不显著(P>0.05);目标树经营后乔木层碳贮量生长量分别为15.65%、18.70%、16.59%,均高于HCK(对照林)的13.4%;目标树干、枝、叶、根和全株碳贮量生长量平均值较一般树高出66.04%、51.25%、52.09%、48.81%和38.67%,各器官碳贮量大小顺序为树干>根系>树枝>树叶;林下层碳贮量变化除草本层为H2>H3>H1>HCK,其余层次皆为H3>H2>H1>HCK;土壤层碳贮量为244.86 t/hm²,占林分总碳贮量76.44%,但土壤表层(0~5cm)碳贮量占土壤层(0~40 cm)的45.52%,并呈现随着土壤深度增加而显著减少的趋势;马尾松林碳库空间分布为土壤层(0~40 cm)>乔木层>灌木层>草本层>枯枝落叶层>粗木残体层。【结论】目标树经营可提高马尾松人工林碳贮量,且经营密度为150株/hm²的马尾松林碳贮量最高。     

高粱(Sorghum bicolor (L.) Moench)未成熟胚乳培养的研究

高粱未成熟胚乳在含有 BA或 2 .4-D与 KT组合的培养基上诱导启动 .诱导形成愈伤组织的适宜激素是 :2 .4-D4mg/L,BA1m g/L,NAA0 .2 mg/L 的组合或 2 .4-D2 mg/L,KT1m g/L 的组合 .适宜的分化激素组合是 (1)2 .4-D0 .5 mg/L,NAA0 .2 mg/L,BA0 .7mg/L,KT4mg/L;(2 ) NAA0 .5 mg/L,ZT1mg/L;(3 ) 2 .4-D0 .5 m g/L,KT1m g/L.脱分化后的胚乳细胞 ,部分细胞进入分裂期形成愈伤组织 ,胚乳愈伤组织有较强的分化能力 .植株形成方式为器官发生 .     

老顶山人工油松林生物量的研究

对海拔１２００—１３００ｍ处的２８年生油松人工林生物量进行了研究。乔木层的生物量采用回归模型预测，其为：油松Ｗ树干＝２．３１６（Ｄ２Ｈ）０．６５８，Ｗ（枝条）＝１．３１３（Ｄ２Ｈ）０．９８９，Ｗ叶子＝１．４１２（Ｄ２Ｈ）０．８３１和Ｗ（根条）＝１．５８９（Ｄ２Ｈ）０．７５３，灌木和草本植物用表测数据计算。结果表明：６月份人工油松林的总生物量为４３．４７０ｇ／ｈａ，其中乔木层３５．６７９吨／公顷，林下灌木及草本层７．７９１ｔ／ｈａ。     

生态茶园不同套种模式光合有效辐射特征

为探讨不同套种模式生态茶园光合有效辐射特征及其差异,分别在西双版纳勐海县选取人工套种的沉香-茶树、樟树-茶树、千斤拔-茶树以及纯茶园样地,在干热季、雨季和雾凉季分别同步测定光合有效辐射,结果表明同一样地不同季节的光合有效辐射量差异较大.在雾凉季,各样地的光合有效辐射的数值较低,以樟树-茶园模式为最小,而干热季总体上数值较大.各套种模式光合有效辐射日总量则呈现千斤拔-茶树模式最大,樟树-茶树模式为最小.干热季光合有效辐射最强,在纯茶园日总量可达38.57 mol·m-2·d-1;但雾凉季近地层光合有效辐射最弱,在遮蔽较小的千斤拔-茶树模式日总量仅为23.03 mol·m-2·d-1.不同套种模式光合有效辐射与纯茶园的比值具有较大差异.干热季,樟树-茶树模式的光合有效辐射仅为纯茶园的65.9 %,雨季为76.0 %,雾凉季为87.2 %.而千斤拔-茶树模式的光合有效辐射在干热季、雨季和雾凉季则分别为纯茶园的90.2 %,91.2 % 和99.9 %.各套种模式光合有效辐射的比值均是干热季＜雨季＜雾凉季.