67 resultados para Garnet Mountain
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Infrared (1.2-1.6 mum) luminescence in a yttrium aluminium garnet (YAG) crystal, co-doped with Yb (10 at.%) and Cr (0.05 at.%) ions, was investigated under CW laser diode pumping (lambda = 940 nm). The Cr4+ emission band was observed with its peak at 1.35 mum and measured to be about 6% with respect to Yb3+ IR luminescence (lambda = 1.03 mum). Analysis of the crystal absorption and luminescence spectra allows one to conclude that Yb3+-Cr4+ energy transfer is a mechanism responsible for the B-3(2)(T-3(2))-B-3(1)((3)A(2)) emission of Cr4+ ions. This crystal is promising as an efficient source of the near infrared emission. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.
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Infrared (1.2-1.6 mu m) luminescence in a ytterbium aluminium garnet (YbAG) crystal, doped with Cr (0.05 at.%) ions, was investigated under CW laser diode pumping (lambda = 940 nm). The Cr4+ emission band was observed with its peak at 1.34 mu m and measured to be about 1.3 times with respect to Yb3+ IR luminescence (lambda = 1.03 mu m). We demonstrate that for the excitation wavelength of 940 nm Yb3+ ions act as sensitizers of the B-3(2)(T-3(2))-B-3(1)((3)A(2)) emission of Cr4+ ions. This crystal is promising as a high-efficient system for tunable laser (1.2-1.6 mu m) output. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.
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In this paper, we report the synthesis of high-luminance Y2O3:Eu nanocrystal through a citrate-nitrate complexation combustion method at a low temperature of 200-280 degrees C. The as-combusted Y2O3:Eu phosphors are almost equiaxed crystallites with an average size of 30-40 run, and have an intense red luminescence. The present fuel-deficient method suggests that by control of the ratio of citric acid to nitrates, it is valuable for the fabrication of Y2O3 nanoparticles without heat treatment. This process should be applicable to a wide range of nanocrystal oxides.
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Y4Al2O9:EU3+ phosphor was synthesized through a sol-gel combustion method. The Y4Al2O9 phase can form through sintering at 800 degrees C. This temperature is much lower than that required via the solid state reaction method. The average grain size of the phosphor was about 30 run. Compared with the amorphous phosphor, the charge transfer band of crystalline phosphor shows a blue shift. The emission Of Y4Al2O9:Eu3+ indicates the existence of two luminescent centers, in agreement with the crystal structure of Y4Al2O9. Higher doping concentration could be realized in Y4Al2O9 nanocrystal host lattice. This indicates that the sol-gel combustion synthesis method can increase emission intensity and quenching concentration due to a good distribution of EU3+ activators in Y4Al2O9 host. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.
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用提拉法生长了掺铬、钕的钆镓石榴石(Cr^4+,Nd^3+:GGG)晶体,研究了室温下的吸收光谱和荧光光谱性质,以及晶体中Cr离子浓度对Nd离子光谱性质的影响。应用Judd—ofelt理论计算了强度参数Ωt(t=2,4,6),自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射辱命等光谱参数。应用McCumber理论计算^4F3/2→^4I11/2能级跃迁的受激发射截面。结果表明:Cr^3+在300~900nm之间较强地增加了吸收截面,尤其是伴随Cr^3+→Nd^3+有效的能量转移。Cr^4+在1.06μm附近的吸收减弱了
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由溶胶一凝胶/燃烧合成结合法合成了Nd:YAG(掺钕钇铝石榴石,neodymium—doped yttrium aluminium garnet)粉体,用真空烧结法制备了Nd:YAG透明陶瓷。研究了显微结构随烧结温度和保温时间的变化,并对透明陶瓷的晶界结构和成分分布进行了表征。随着烧结温度的提高和保温时间的延长,Nd:YAG陶瓷的密度增大,晶形发育完整,透过率提高。晶粒内部和晶界的化学组成基本相同。所制备的Nd:YAG透明陶瓷在激光工作波长1064nm的透过率达到75%。
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ZrO2, films were deposited by electron-beam evaporation with the oxygen partial pressure varying from 3 X 10(-3) Pa to I I X 10(-3) Pa. The phase structure of the samples was characterized by x-ray diffraction (XRD). The thermal absorption of the films was measured by the surface thermal lensing technique. A spectrophotometer was employed to measure the refractive indices of the samples. The laser-induced damage threshold (LIDT) was assessed using a 1064, nm Nd: yttritium-aluminium-garnet pulsed laser at pulse width of 12 ns. The influence of oxygen partial pressure on the microstructure and LIDT of ZrO2 films was investigated. XRD data revealed that the films changed from polycrystalline to amorphous as the oxygen partial pressure increased. The variation of refractive index at 550 nm wavelength indicated that the packing density of the films decreased gradually with increasing oxygen partial pressure. The absorptance of the samples decreased monotonically from 125.2 to 84.5 ppm with increasing oxygen partial pressure. The damage threshold, values increased from 18.5 to 26.7 J/cm(2) for oxygen partial pressures varying from 3 X 10(-3) Pa to 9 X 10(-3) Pa, but decreased to 17.3 J/cm(2) in the case of I I X 10(-3) Pa. (C) 2005 American Vacuum Society.
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ZrO2, films were deposited by electron-beam evaporation with the oxygen partial pressure varying from 3 X 10(-3) Pa to I I X 10(-3) Pa. The phase structure of the samples was characterized by x-ray diffraction (XRD). The thermal absorption of the films was measured by the surface thermal lensing technique. A spectrophotometer was employed to measure the refractive indices of the samples. The laser-induced damage threshold (LIDT) was assessed using a 1064, nm Nd: yttritium-aluminium-garnet pulsed laser at pulse width of 12 ns. The influence of oxygen partial pressure on the microstructure and LIDT of ZrO2 films was investigated. XRD data revealed that the films changed from polycrystalline to amorphous as the oxygen partial pressure increased. The variation of refractive index at 550 nm wavelength indicated that the packing density of the films decreased gradually with increasing oxygen partial pressure. The absorptance of the samples decreased monotonically from 125.2 to 84.5 ppm with increasing oxygen partial pressure. The damage threshold, values increased from 18.5 to 26.7 J/cm(2) for oxygen partial pressures varying from 3 X 10(-3) Pa to 9 X 10(-3) Pa, but decreased to 17.3 J/cm(2) in the case of I I X 10(-3) Pa. (C) 2005 American Vacuum Society.
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通过对长白山西麓山间沼泽分地钻孔沉积物孢粉的定量分析,结合对长白山植被与现代表土花粉关系的研究以及对当地现代沼泽体空间分布的调查的结果,认为该地区一万余年以来植被和环境经历了以下五个发展阶段,(1)约10300-1000年BP,森林植被为云冷杉林,洼地积水形成浅水湖泊,气候寒冷潮湿;(2)10000-9000年BP,以桦木林为主,并混生有一定数量的阔叶树,湖泊演化形成沼泽,低位苔草沼泽和中位落叶松-藓类沼泽发育,气候逐渐转暖;(3)9000-2900年BP,落叶阔叶林和阔叶红松林繁盛,落叶松—藓类沼泽进一步发育,气候温暖;(4)2900-950年BP,以阔叶红松林和红松云冷杉林为主,沼泽演化形成高位落叶松—狭叶杜香—泥炭藓沼泽,气候温凉潮湿;(5)950-0年BP,森林逐渐演化形成今日之阔叶红松林,沼泽退化为中低位苔草—藓类沼泽,气候温凉略干。
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本论文充分利用野外调查的结果、地形底图、航空照片和收集到的各种文字、图件等资料,编制了东灵山地区北京森林站1:20,000在比例尺现状植被图,对图例进行了简要说明。综合利用群落生态学原则和多元分析、种间相关等数量分析方法,进行了群落分类并确定了分类和图例系统,这是植被制图方法的一种尝试。并利用EPPL7地理信息系统软件,绘制了北京森林站的系列彩色图(1:50,000植被图,1:50,000土壤图、1:65,000地质图等)。
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本文研究了北京山区落叶阀叶林优势种一辽东栎、大叶白蜡、北京丁香、核桃楸、山杏和荆条等乔灌木的稳定碳同位素比率,长期水分利用效率、植物蒸腾特性和土壤植物体的水分运动特点,并从植物解剖学的角度研究了这些植物叶片特点和其水分生理生态特性的关系。 对北京山区落叶阔叶林生态系统这几种乔、灌木植物叶片中的碳稳定性同位素比率(δ¹³C值)测定结果显示,这些植物叶片的δ¹³C值受多种因子的影响,具有较大的种间差异及时空异质性。主要表现在不同植物种叶片δ¹³C值不同,其排列顺序为山杏(- 24.75±0.85%。>大叶白蜡(- 25,94±1.52%。)=荆条(- 26.01±1.63%。)=辽东栎(一26.07±1.17%。)=北京丁香(-26.46±0.80c70。)>核桃楸(-28.11±1.52%。);生长初期叶片δ¹³C值较生长末期高,尤以核桃楸和辽东栎表现明显其生长初期和末期的叶片δ¹³C值皆相差达3‰;生境条件,特别是土壤水分含量和土层厚度,对植物叶片的813C值的高低有较大的影响,生长在于旱生境中的植物具有较高的δ¹³C值。另外,即使是同一株植物,叶片δ¹³C值也因其在冠层中所处的位置不同而异,冠层项部叶片的δ¹³C值高于林冠内部的叶片。北京山区落叶阔叶林优势种的长期水分利用效率与种的特点有关,山杏最高(4.950±0.l71mmolC0_2•mol-1H_2O),核桃楸最低(3.760±0.203mmolC0_2•mol-1H_2O),大叶白蜡、荆条、辽东栎和北京丁香居中(4.346- 4.530 mmolCO_2•mol-1H_2O),大部分植物长期水分利用效率在春季(5月)较高,秋季较低,荆条由于物候期的特殊性在其生长季初期较低,而后逐渐增高。核桃楸在不存在水分亏缺情况下,树干液流速率受微气候因子的影响,液流速率的最大值达1600g•hour 左右。树干液流速率的日进程和大气相对湿度、温度的日进程具有相当好的生态学同步性。通过对核桃楸夜晚树干液流的分析可以得出其有根压存在的结论。 植物叶片和枝条中自由水和束缚水含量主要决定于植物种的特性,枝条的年龄、生境特点,特别是土壤水分特点。在落叶阔叶林I(样地2)中植物叶片自由水含量的排列顺序是:北京丁香>核桃楸>大叶白蜡>辽东栎;而杂灌丛(样地1)中植物叶片自由水含量的排列顺序是:核桃楸>大叶白蜡>山杏>荆条>北京丁香>辽东栎,可见群落类型对植物自由水含量影响是很大的,植物束缚水含量与其自由水含量的格局完全相反,荆条、山杏等植物含量高,核桃揪含量低。枝条水分含量有与叶片水分含量相类似的特点。 北京山区落叶阔叶林优势种的水分生理生态学特性和其叶片的特点有很大的关系,首先是植物叶片的特点总是和其种的特性相联系,主要表现在叶的类型、叶片上毛、气孔密度、着生方式等,如荆条叶片上下表面都密被披针形毛,气孔小,核桃楸气孔较大且凸出,大叶白蜡叶片上的气孔凹陷,辽东栎的气孔呈椭圆状,保卫细胞上有许多白色蜡质结晶。有一些种有环状的气孔外缘。生境的变化对叶片的形态特征有影响,在全光照条件下叶片小而犀,而在庇荫条件下叶片大而薄,在扫描电镜下可见全光照条件下北京丁香叶片基本无毛,庇荫条件下则有短微毛,全光条件下荆条叶片上毛有小乳头状凸起,庇荫条件下没有。本文所研究的植物种气孔都着生在叶片的下表面,气孔密度的大小排列顺序是:辽东栎>山杏>北京丁香>核桃楸>大叶白蜡。经方差分析显示种闷气孔密度存在极显著性差异。对所研究植物的气孔导度和环境因子、叶片解剖特点进行线性回归分析,得到了总体的和各个种的回归模型,结果表明光照强度、气孔密度等对气孔导度影响显著,但因种的不同相互之间存在差别。 植物的蒸腾速率受多因子的影响,主要有种的特点、微气候因子(光照强度、大气相对湿度、叶面温度、叶室温度等)和土壤水分特点。植物的蒸腾速率日进程和微气候因子日进程有相当好的生态学同步性。对辽东栎的蒸腾速率和光照强度的研究发现二者有很好的线性关系。这些植物蒸腾速率都表现出一定规律的日进程和季节进程,大多数植物蒸腾速率在一天中有数次波动,最高峰一般出现在中午12时之前;在整个生长季中,6月底至8月初的蒸腾速率高于其他月份。
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本文主要通过大量的植物群落学调查和植被、环境状况的数量分析,分别从植物区系、森林群落及其主要木本物种、干扰和物种多样性五个方面分析了三峡大老岭地区山地植被景观的空间格局及其与环境因子的关系,结果表明: 1) 植物区系:科的分布区类型以热带性质为主;属一级温带性质明显,北温带、东亚和泛热带诸分布类型突出;区系上属于华中植物区系地区的东部。 2) 在垂直梯度上:种子植物属热带分布诸类的比例自海拔400至800米(~1100米)之间呈上升趋势,然后下降;温带分布的第8、9、10、11类随海拔而上升;地中海-中亚中心分布的第12、13类只见于比较干热的河谷地带;东亚分布和中国特有属在海拔900~1100m和1600~1800m段取得小的峰值;世界分布属的比例随海拔而上升,蕨类植物属则相反。 分别用种子植物属的分布型比列构成,和全部521个属的种类数量,对15个海拔段作聚类分析:前者首先反应了海拔1100~1200m处的划分,与植被干扰状况的垂直分布差异一致;后者强调了海拔900/1000m和1800/1900m 处的分异,可能反映了地带性常绿阔叶林基带/常绿落叶阔叶混交林带,和常绿落叶阔叶林带/落叶阔叶林带的分异。 3) 对本地区森林植被的数量分类结果表明:基本上可以分为中低海拔次生落叶 针阔混交林和中高海拔山地常绿落叶阔混交林两大群。第一群主要包括栓皮栎林-杉木林-马尾松林组(低海拔段)和短柄抱栎林-锥栗林组(中低海拔段)。第二群包括中低海拔沟谷常绿阔叶林组、中海拔段常绿落叶阔叶混交林组和高海拔段米心水青冈林-茅栗林组。 DCCA排序区分了11个群落类型或群落组。采用的7个地貌因子变量中效果显著的可归纳为三组:①海拔,主要反映热量和降水梯度;②坡度和坡位,可能主要反映土壤厚度及其水分和养分状况;③坡向及坡位,反映光照条件。其中植被格局的海拔梯度效应最显著。沿海拔梯度分段分析上述诸因子对植被格局差异影响的垂直分布,表明海拔因子的局部效应在海拔600-800m和1500-1700m段最显著;坡向的效应在海拔1600m以上最突出;坡面、坡位、坡形、坡度等因子的作用在海拔中部最大。对植被格局影响因子的贡献进行定量分离,表明地形对对大老岭森林格局具有强烈的控制作用。 4) 对大老岭森林植被275个主要的木本种类进行TWINSPAN分类,得到16个种组;DCCA排序结果将上述16组合并为8群,两方面都主要反映了沿海拔和坡位+坡向的分化;海拔中部的局部地形差异导致物种组的分化比两端更细致和强烈。 根据物种生活型及其在植物群落中的地位,分6个种组进行排序和环境解释,表明:①尽管低海拔地段受到强烈人为干扰,常绿种类仍显示了数量和性质沿海拔梯度的变化;②珍稀物种在海拔梯度上形成两个相对集中的区段,大致对应于山地常绿落叶阔叶混交林带的上下边缘;③先锋树种在中低海拔的中上坡位富集;④在中、高海拔的中低坡位,落叶的乔木伴生种显示了极大的多样性;⑤为数不多的针叶树种在海拔和局部地形梯度上也有明确分异;⑥它们和落叶的栎(Quercus)、栗(Castanea)、水青冈(Fagus)、鹅耳枥(Carpinus)属物种在大老岭地区不同地形部位的植被中起着主要的建群作用。 具体统计海拔梯度上,常绿和落叶的乔、灌木4类物种分布的种数变化表明:海拔1100m以下人为活动干扰与木本物种多样性呈一致的负相关;海拔1100m以上常绿种减少与与落叶种的增加形成对照;1100~1700m之间是落叶乔木种最丰富的地段,海拔1700m以上四类物种数量急剧下降,与山顶脊附近生境多样性降低、植物群落类型趋同有关。另外,典型亚热带的棕榈和蕉只见于海拔1000m以下;针叶树种以海拔1150m左右为界分成两组。前述4类物种的分布边界在海拔850~1050m和海拔1650~1750m之间形成比较明显的峰值,基本对应着山地常绿落叶阔叶混交林带的上下边缘。 根据海拔分布范围,将样方中出现的558种木本植物按常绿乔/灌种和落叶乔/灌种分别分成5个热量生态类群。统计各自的面分比表明:a. 落叶灌木种的多样性分布重心在海拔梯度上的位置比落叶乔木种高,常绿种则相反,因此灌木和类的分布特征能更好的反映次生环境中的植被-气候关系;b. 在海拔850~1850m的木本物种形成巨大的多样性,仅出现于这一段的物种也很可观;亲缘物种的分化和替代突出,反映其对生物多样性发生和维持的意义重大;c. 亚热带中山地带对落叶种生物多样性的意义远大于常绿种。 5)统计全部群落样方内枯立木、倒伏木、断头木和伐桩四类受干扰木的大小、数量、物种以反映地形对干扰的影响:①枯立木以2~15cm径级个体为主,小径级的树种选择性不强,主要分布在山南坡口上坡位,海拔1800m以上尤多,在陡峭的坡地中部减少;其大径级个体的物种构成和分布格局反映了与生境干旱有关干扰的存在。②倒伏木主要分布在海拔1200~1800m之间坡面中部和顶脊两侧,发生频率与坡度成正比;坡地中部以中、小径级阳性树种为主,山坡顶脊两侧的倒伏木则多为大径级的群落优势种。③断头木主要分布在海拔1200~1700m,和海拔1900m以上。小径级的断头木分布格局接近于枯立木,较大径级的断头木则多与倒伏木的分布相关,断头木中少有典型的阳性树种,主要由林下荫耐种构成。④人为砍伐的伐桩主要为中大径级的植被建群种或优势种个体,在海拔1000m以下,1100-1200m和1600-1800m形成三个峰值,其分布主要与人口密度、生产方式、林木种类以及交通运输便捷程度有关,通常沟谷和山脊线上的伐桩密度较大。大老岭地区人为干扰主要反映在海拔1100m以下,自然干扰的格局在海拔1100m以上才得到反映。 6)在不同取样尺度上,对大老岭地区森林群落各层次α多样性和β多样性的空间格局分析表明:i. 乔木层α多样性在海拔1200-1800m之间取值较高,灌木、草本层α多样性的垂直梯度不显著,但在海拔1200-1800m之间的波动变化较为剧烈,南坡面有最丰富的灌木层多样性而西坡乔木层的物种最丰;从植被整体上,海拔1000m以下物种丰富度较低,1000-1700m之间变化剧烈,1700m以上丰富度水平较高。ii. 海拔1000-2000m之间94个样方中,乔、灌、草三层多种生物多样性指数变化影响因子的大小顺序是:坡位>海拔>坡向>坡面>坡度>坡形。乔、灌、草各层几种多样性指数在多维的地形因子梯度上形成各异的分布格局,反映了山地物种多样性格局控制因子的多样性和多尺度,及局部地形因子对景观尺度上生物多样性空间格局的强烈影响。iii.对海拔1050m和1670m处植被α多样性的变尺度分析表明:随取样尺度增大,低海拔乔木、灌木层α多样性增长速率比高海拔大;后者草本层的多样性增长比较快。海拔1050m处群落各层的α多样性在800m~2尺度上渐近稳定;海拔1670m处,400m~2尺度上各层α多样性指数已基本稳定。 南、北、西坡面β多样性沿海拔梯度大致减少,在海拔1600m以上更明显,在海拔梯度中部变化剧烈。反映不同坡面上群落间异质性水平是:西坡>北坡>南坡。 在对植被、环境上述各个方面的格局特征分析基础上,对三峡地区侵入岩山地类型建立了一个综合的植被景观格局模式。 文章最后就两个景观尺度植被-环境的综合性问题进行了讨论:1)气候、植物区系、植被和物种分布等对老岭以至于三峡地区和亚热带山地常绿落叶阔叶混交林带的位置、宽度的反映;和气候、地形、干扰等因子对这一生态过渡带格局和动态的影响;2)三峡地区生物多样性垂直分布的特征、维持和变化的现代机制,以及保护的重点和策略
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辽东栎是我国暖温带落叶阔叶林主要优势种之一。它具有很强的萌蘖能力,在东灵山地区存在于多种林分中,并成为辽东栎林和落叶阔叶混交林的优势种。本文以植物种群构件理论为基础,对辽东栎的种子、幼苗、幼树和成体四个阶段不同侧面进行了调查统计和试验分析。初步得出如下结果: 1. 种子库统计表明:(1)种子雨持续时间短、强度大,种子散落总密度为123个m~2。(2)土壤种子库存在时间约100天左右,种子密度最高时为42.7个/m~2。(3)土壤种子库输出途径主要有死亡后腐烂、发芽、动物当场取食和搬运,其中动物搬运是影响种子库动态的最重要因子。(4)动物搬运和取食是影响种子命运的主要因素,如果没有该因素的影响,辽东栎能够完成从种子到幼苗的过程;(5)被啮齿动物贮藏的种子大多被取食,极少存活;(6)地表覆盖物能减少动物搬运、取食的影响,但对成苗效果不明显。 2. 干旱处理和模拟去叶试验的结果表明:(1)干旱将显著降低单叶面积、叶面积比和叶比重,从而也显著降低了单株生物量,但根比重却较对照组有显著上升;(2)去叶显著提高了单株叶数、叶面积比和叶比重,尽管单株生物量只稍高于对照组。这说明了辽东栎幼苗在去叶后具有一定的补偿能力。 3. 芽的命运调查发现:(1)辽东栎的芽或保持休眠状态,或死亡后脱落,或分化为营养枝、雄花枝、雄花序、雌花枝和两花枝等;(2)不同生境中芽的命运不同,生活在林窗中的幼树上的芽分化为具有生殖功能的枝条的比例高于郁闭林中的幼树,而与成熟个体接近;(3)同一个体内部,上层芽分化为生殖枝的比例明显大于中、下层;(4)芽的命运与枝长关系密切,长枝上的芽分化为生殖枝的可能性较大;(5)结实枝的平均枝长、枝上平均叶数都明显高于非结实枝。 4. 构型分析表明:(1)不同发育阶段的辽东栎个体的分枝格局不同:幼苗阶段,高生长显著,枝条伸长较快,但分枝率低;幼树阶段,分枝率显著小于成株阶段;但上层枝条的平均枝节倾角大于其它两阶段,上层枝条的长度也大于成株阶段;成株阶段,冠幅迅速扩展,分枝率较前两时期显著增加,同时顶端优势减弱,引起休眠芽萌生苗的发生。(2)不同生境的辽东栎个体分枝格局也有较大差异:混交林中的辽栎个体多生活在林隙中,同灌丛中的个体相比,枝冠窄小,枝倾角较大,第一枝级枝条(上层)较长,但分枝率较小叶面积指数较低;枝、叶的方位角,叶倾角(上层)在不同生境中未发生显著变化。 5. 叶群体统计表明:(1)不同个体,同一个体内部不同层次,叶数量动态趋势都基本一致。现叶期和叶落半衰期很短,现叶方式为爆发型;(2)不同个体间叶期差异很大,暗示在辽东栎种群内部或许存在有强烈的遗传分化。 6. 对叶的生长和光合作用测定发现:(1)辽东栎叶的长度、面积和干重的增加有共同趋势:即在叶生长早期增加很快,其后渐渐降低,叶长度、面积约在六月初达极大值,叶干重稍后达极大值;(2)净光合速率在整个生生季里随叶的生长发育是先上升,至七月中旬达极大值,然后逐渐下降;而暗呼吸速率除在落叶前有微弱上升外,一直都处在下降状态;(3)叶的净光合速率日进程具“午休”现象,可能由高温和强光照引起;(4)叶的形成初期,碳的输入较高,展叶后约十天左右,输入输出达到平衡;碳输出在七月中旬达极大值,随后下降。可见:(5)叶的光合能力与叶的生长发育状况有密切关系。 7. 对叶养分季节动态的测定表明:(1)N、P、K、Ca、Mg、Fe等6种元素的浓度和贮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,随后逐渐下降的,但贮量是在7月下旬达到最大值;(2)Ca浓度和贮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,Ca、Fe在叶中有所积累。 对栎属植物养分动态的比较分析表明:(1)落叶植物成熟叶中的N浓度显著高于常绿植物,但N、P的回收率与成熟叶中的浓度无明显相关性;(2)栎属植物的成熟叶和落叶中的N、P浓度间呈显著相关。
Resumo:
通过调查东灵山地区7个典型植被类型的物种多样性,并测定各林型中植物叶片养分特征,凋落物品质,土壤理化特性,豆科植物的生物固氮作用以及土壤有机质的净N矿化与硝化作用,研究了不同林型及其物种多样性对氮素转化过程的可能影响。结果表明: 1) 各林型乔灌草三层13个物种多样性指数之间都不同程度存在差异,且都表现基本一致的大小顺序,各样地乔灌草三层3个丰富度指数和5个多样性指数之间大都表现草本层>灌木层>乔木层的大小顺序。 2) 林型对植物叶片养分特征、叶片凋落物品质指标、土壤的大多数理化特性都有显著影响,其中,落叶阔叶林与针叶林之间的差异最为明显,优势种不同的针叶林之间也不同程度地存在差异。各林型物种多样性对植物叶片养分特征,凋落物品质和土壤理化特性也都不同程度存在显著影响,且乔灌草三层的物种多样性的影响不同。我们的结果支持物种多样性对生态系统过程存在显著影响的观点。 3) 胡枝子(Lespedeza bicolor)%FNDA值较低,在0~53.3%之间,与国外学者对某些木本豆科固氮植物的研究结果接近,但低于三叶草、野豌豆等草本豆科固氮植物。胡枝子生物固氮具有明显的季节差异,不同样地生境对胡枝子%FNDA值也存在显著影响,大都都表现铁塔辽东栎样地>重力点样地>站下灌丛样地>垭口样地的趋势。除胡枝子之外的其他豆科植物的%FNDA都高于胡枝子,且存在种间差异,以三籽两型豆(Amphicarpaea capillipes)最高(100%),歪头菜(Vicia unijuga)最低(平均66.4%),这些结果与国外相关研究接近。不同林型之间和同一林型不同样地之间也影响豆科植物的%FNDA。东灵山地区有相当数量的植物种具有和固氮植物相近的δ15N值和全N含量,具有潜在的生物固氮能力。6个林型中所有豆科植物的%FNDA平均值主要受乔木层和草本层物种多样性的影响,乔木层和草本层物种多样性提高,豆科植物的%FNDA将随之显著降低。 4) 气温、土壤温度和降水量显著影响各林型净氮硝化速率的季节动态,都表现为温度升高,降水量增加,净氮硝化速率也随之增大。 5) 在不同取样时间,不同林型在土壤NH4+、N03-含量,矿化、硝化速率以及年度总净矿化、硝化量之间均不同程度存在显著差异,其中,以辽东栎落叶阔叶林与针叶林之间,常绿针叶林与落叶针叶林之间,纯林与混交林之间的差异最为明显。 6) 土壤初始N0_3含量与年度总净硝化量,年度总净矿化量及其占TKN的百分比呈显著正相关关系;植物叶片全N浓度与净氮矿化、硝化作用呈显著负相关:植物叶片凋落物的品质指标与净氮矿化、硝化作用没有显著相关。 7) 胡枝子固氮作用(%FNDA值)越强,土壤有机氮的净硝化量就越大,胡枝子在从大气中获取大量N,的同时,很可能会增加氮素的淋溶损失量。胡枝子固氮作用(%FNDA值)与净氮矿化量不存在显著相关关系。 8) 只有乔木层和草本层部分种多样性指数对净氮矿化、硝化量存在显著影响。乔木层均匀度提高,土壤净氮碳化量将随之增大;而草本层物种多样性提高,均匀度提高,净氮矿化、硝化作用将随之降低,草本层植物对土壤氮素矿化作用具有显著抑制作用。 9) 落叶阔叶林与针叶林的供氮能力和维持无机氮素的能力之间存在比较明显的差异,而不同针叶林的矿化/硝化作用也有所差别。其中,辽东栎落叶阔叶林的供氮能力和维持氮素能力均高于针叶林和山杏灌丛;油松林的供氮能力与防止氮素损失的能力显然要强于落叶松林和山杏灌丛。 10) 尽管箭叶锦鸡儿灌丛植物叶片与凋落物中全N、全P浓度在大多数取样点上都低于硕桦(高于草甸),但表层土中全N浓度高于硕桦和草甸,且其土壤有机质的供氮能力以及维持氮素能力都高于硕桦林和草甸,表明,锦鸡儿灌丛为侵入草甸和硕桦入侵提供了良好的养分条件,在该演替序列的发展过程中起了一定的推动作用。