罗汉松科3种植物茎和根木质部水分运输、解剖结构与机械强度之间的关系

水力失效是植物干旱死亡的主要机制。量化分析水力性状的种间和器官间差异是预测树木在气候变化下的响应甚至生存能力的基础。该研究对比分析了罗汉松科3种植物器官(茎和根)水平上水力功能性状的差异, 并探讨其与解剖结构和机械强度之间的关系。在湿生同质园内选择罗汉松科3种植物, 测定了茎和根木质部水力功能性状(最大比导率(K_s)和栓塞抗性(P₅₀))、解剖结构性状(管胞直径(D_t)、水力直径(D_h)、管胞密度(N_t)、管胞壁厚(T_w)、纹孔膜直径(D_p)和纹孔密度(N_p))和机械强度(木材密度(WD)和管胞厚度跨度比((t/b)²))。结果发现: (1)罗汉松科3种植物茎木质部不存在效率-安全权衡, 而根木质部存在权衡。(2)茎K_s与D_p显著正相关, 与(t/b)²和WD无关; 茎P₅₀与D_p极显著负相关, 与(t/b)²和WD无关。(3)根K_s与D_h显著正相关, 与T_w和(t/b)²极显著负相关; 根P₅₀与T_w、(t/b)²和WD均极显著正相关。在罗汉松科植物中, 根木质部性状与输水效率和栓塞抗性的密切关系是解释其存在效率-安全权衡的基础, 而茎木质部的过度建造是茎不存在效率-安全权衡的原因, 木质部的过度建造仍需要更多的实验证据。     

施肥对毛竹种群不同年龄分株间胸径大小关系的影响

克隆植物不同年龄分株间可以通过生理整合作用相互传递资源, 实现资源共享。施肥可以改变林地资源状况, 进而可能影响分株间的整合作用及不同年龄分株间的生长关系。该文采用标准主轴(SMA)估计法和多元回归分析, 对不同施肥管理下大型克隆植物毛竹(Phyllostachys edulis)种群不同年龄分株(1年生分株、3年生分株和5年生分株)间的胸径(DBH)关系进行了研究, 探讨毛竹不同年龄分株DBH大小关系对施肥的响应。结果表明: 连续5年施肥有效地增加了毛竹1年生分株的DBH, 而施肥1年处理下, 1年生分株DBH与3年生分株和5年生分株平均DBH差异不显著(p > 0.05)。1年生分株与3年生分株和5年生分株DBH之间的SMA斜率为0.88-1.10, 均与1.00不存在显著差异(p > 0.05), 表现为等速生长关系。施肥1年和连续施肥5年没有改变不同年龄分株DBH之间的SMA斜率, 但连续5年施肥导致SMA的y轴截距显著增大(p < 0.001), 即在3年生分株和5年生分株DBH相同的情况下, 连续5年施肥使1年生分株具有更大的DBH增长量。采用多元线性逐步回归分析发现, 毛竹1年生分株的DBH大小在很大程度上受3年生分株DBH大小的影响, 而连续5年施肥可增强5年生分株对1年生分株DBH大小的影响。     

极端干旱区多枝柽柳叶片气孔导度的环境响应模拟

气孔通过调节植物体水分散失和CO₂吸收在植物适应环境变化和环境胁迫中发挥重要作用。该文在对极端干旱区多枝柽柳(Tamarix ramosissma)叶片气体交换参数观测的基础上, 引入诊断函数f(H)对BWB模型和BBL模型提出的气孔导度(g_s)模型中的空气湿度(h_s或D_s)进行了评价, 并将评价结果引入叶子飘和于强推导出的g_s机理模型。结果表明: (1) BWB和BBL模型对h_s (或D_s)的模拟效果存在很大差异: BWB模型拟合效果较好(R² = 0.5354), BBL模型的结果显著但效果较差(R² = 0.1103)。试验结果显示: 随h_s(或D_s)的增大, g_s呈先增大后减小的趋势, 可用Gauss模型进行拟合, R²分别为0.593和0.258, 说明g_s与h_s的关系要比D_s更密切; (2)叶子飘和于强给出的简化模型(Simple模型)和该文给出的指数模型(Gauss-h模型)均具有较好的模拟效果(R²分别为0.8707和0.8286), η值分别为0.1245和0.0171, 其值均介于0-1之间; (3)模型验证中Gauss-h模型较Simple模型明显低估了观测值, 当观测条件无限趋近于Simple模型的假设时, Simple模型的拟合效果可得到显著提高(R² = 0.9606)。     

Effects of fertilization on the relations of diameter at breast height between different-aged ramets of Phyllostachys edulis population

克隆植物不同年龄分株间可以通过生理整合作用相互传递资源, 实现资源共享。施肥可以改变林地资源状况, 进而可能影响分株间的整合作用及不同年龄分株间的生长关系。该文采用标准主轴(SMA)估计法和多元回归分析, 对不同施肥管理下大型克隆植物毛竹(Phyllostachys edulis)种群不同年龄分株(1年生分株、3年生分株和5年生分株)间的胸径(DBH)关系进行了研究, 探讨毛竹不同年龄分株DBH大小关系对施肥的响应。结果表明: 连续5年施肥有效地增加了毛竹1年生分株的DBH, 而施肥1年处理下, 1年生分株DBH与3年生分株和5年生分株平均DBH差异不显著(p > 0.05)。1年生分株与3年生分株和5年生分株DBH之间的SMA斜率为0.88-1.10, 均与1.00不存在显著差异(p > 0.05), 表现为等速生长关系。施肥1年和连续施肥5年没有改变不同年龄分株DBH之间的SMA斜率, 但连续5年施肥导致SMA的y轴截距显著增大(p < 0.001), 即在3年生分株和5年生分株DBH相同的情况下, 连续5年施肥使1年生分株具有更大的DBH增长量。采用多元线性逐步回归分析发现, 毛竹1年生分株的DBH大小在很大程度上受3年生分株DBH大小的影响, 而连续5年施肥可增强5年生分株对1年生分株DBH大小的影响。     

漓江河岸带植物功能性状变异与关联

研究植物功能性状随环境梯度的变异和关联格局, 对于认识不同环境梯度下群落构建和植物适应型具有重要意义。该研究以漓江河岸带不同河段植物群落为研究对象, 调查了研究区内36个样方的物种组成, 测量了样方内42种木本植物的叶面积(LA)、比叶面积(SLA)和木材密度(WD)的功能性状值, 并运用性状梯度分析法对3个功能性状进行群落内(α组分)和群落间(β组分)组分分解及相关性分析。结果表明: (1)群落平均LA表现为中游最小且和下游差异显著, 群落平均WD则表现为中上游显著高于下游, 群落平均SLA在两两河段间均差异显著。(2)不同河段的3个植物功能性状β组分差异显著且实际观测值均小于随机模拟的零模型分布, 但α组分在河岸带不同河段均差异不显著且3个功 能性状的α组分分布范围均小于β组分, 说明在河岸带不同河段的群落构建过程中环境筛选的作用要大于群落内种间的相互作用。(3)性状SLA与LA在群落间和群落内呈现出实际观测和随机模拟的相关性均较低, 暗示了LA和SLA各自代表了植物在不同生态策略上的维度; 但SLA和WD实际观测值和随机模拟值呈现出较强的负相关关系, 暗示这2个性状对于环境筛选表现出较高的整体趋同适应性, 体现了植物功能性状对群落间环境变异的依赖性大于群落内种间相互作用的依赖性。     

阔叶红松林3种阔叶树种柄叶性状变异与相关性

叶包括叶片和叶柄, 二者在结构和功能上密切相关, 探究叶片性状和叶柄性状变异及性状间相关关系的影响因素对了解植物叶水平上的生物量分配策略具有重要意义。该研究以阔叶红松(Pinus koraiensis)林内3种主要阔叶树种白桦(Betula platyphylla)、紫椴(Tilia amurensis)、五角枫(Acer pictum subsp. mono)为研究对象, 每个树种选取小树(胸径: 1-6 cm)、中等树(胸径: 15-20 cm)、大树(胸径: 35-45 cm)各10株样树; 另针对大树, 考虑取样冠层位置对其结果的影响。通过测定叶片面积、叶片干质量、叶柄长和叶柄干质量, 主要探讨树种、植株大小和冠层位置(大树)对叶片性状和叶柄性状变异及其性状间相关性的影响。结果显示: (1)树种和植株大小对4个性状均存在显著影响, 3个树种小树的叶柄长和叶柄干质量显著小于大树, 紫椴和五角枫小树的叶片干质量也显著小于大树, 而白桦和紫椴小树的叶片面积显著大于大树; 对于大树, 冠层位置对4个性状变异的影响因树种而异。(2)叶片性状和叶柄性状表现为显著的异速生长关系, 且3个树种的回归斜率为紫椴>白桦>五角枫; 在白桦不同植株大小间的回归斜率为小树>大树>中等树, 而紫椴和五角枫大树的回归斜率最大; 对于大树, 在不同冠层位置叶片性状和叶柄性状间的相关关系存在共同斜率。研究结果表明叶片性状和叶柄性状的变异及其相关关系受树种和植株大小的显著影响, 冠层位置对大树柄叶性状变异及相关关系的影响则相对较小。     

温带-亚热带栓皮栎种子形态的变异及其与环境因子的关系

在区域尺度上(25.14°-40.25° N, 99.87°-122.07° E), 采集20个栓皮栎(Quercus variabilis)种群的种子样品, 测定种宽、种长, 并计算宽长比形态指标, 探讨了区域尺度上种子形态变异特点及其与环境因子的关系。结果表明, 栓皮栎种子的宽度和长度变化幅度分别为1.21-2.18 cm和1.20-2.96 cm; 宽长比的变化幅度为0.57-1.10。栓皮栎的种宽与种长呈显著的正相关关系。单因素方差分析表明, 种宽、种长和宽长比在种群间差异显著(p < 0.001)。种长与等效纬度呈负线性(R² = 0.18; p = 0.05), 与经度呈凸型的变异关系(R² = 0.43; p = 0.009)。种宽和种长与最热月平均气温呈极显著正相关(R² = 0.35; p = 0.006; R² = 0.30; p = 0.012), 而与最湿季降水量呈显著负相关(R² = 0.28, p = 0.019; R² = 0.24, p = 0.017)。种子宽长比没有明显的变化趋势, 大致趋于恒定(0.88 ± 0.08)。     

不同区域针叶年龄对红松叶性状及相关关系的影响

叶龄是植株个体发育过程中性状变异的重要影响因素, 不同叶龄下的性状变异可以体现植物针对环境变化做出的响应。该研究以东北地区4个不同区域阔叶红松(Pinus koraiensis)林中的成年红松为研究对象, 测定了4个区域红松的叶寿命和不同针叶年龄叶片的比叶面积(SLA)、叶片干物质含量(LDMC)、针叶密度(ND)以及针叶体积(NV), 探讨了红松叶形态性状间的相关性, 并检验了纬度和针叶年龄对这些相关关系的影响。结果显示: (1)不同纬度下红松叶寿命存在显著差异, 随纬度增加呈单峰模式。(2)针叶年龄在性状变异解释中占比最大(34.2%-80.1%), 对4个叶形态性状均存在显著影响。SLA、LDMC和ND在当年生叶片中均表现了比所有龄级下更大的可塑性, 仅NV在所有龄级下的可塑性大于当年生叶片。(3) 4个性状间的二元相关性显著, 且在不同纬度下多有体现, 但性状间的回归斜率随纬度变化趋势存在差异。(4)不同针叶年龄性状间的相关关系依然显著但变异规律不同, 如SLA与ND的回归斜率随针叶年龄增加而减小, ND与NV则相反。研究结果表明红松叶形态性状的变异和性状间的相关关系受纬度和针叶年龄的显著影响, 性状协同应对不同纬度梯度导致的环境变化以及不同针叶年龄下叶片的资源利用策略存在差异。     

黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制

为了探明典型荒漠灌木优势物种黑沙蒿(俗名油蒿, Artemisia ordosica)光合过程能量中分配对环境波动的相对变化及其长期调节机制, 该研究于2018年4-10月在宁夏盐池毛乌素沙地, 同时使用MONITORING-PAM多通道荧光监测仪和LI-6400XT便携式光合测量仪对黑沙蒿叶片的最小荧光产量(F_o)、最大荧光产量(F_m)、稳态荧光产量(F_s)、光下最大荧光产量(F_m′)、净光合速率(P_n)、暗呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(E)和叶片气孔导度(g_s)进行现场测定, 在实验室内计算比叶面积(SLA)、单位面积氮含量(N_area)、叶绿素含量(C_Chl)和叶绿素a/b (Chl a/b), 分析黑沙蒿光合过程能量分配中固碳耗能占比(Φ_A)、光呼吸耗能占比(Φ_PR)、调节性热耗散耗能占比(Φ_NPQ)和非调节性热耗散耗能占比(Φ_NO)与环境参数和叶性状参数之间的关系以及能量分配各组分之间的相对变化。结果表明, 光化学反应组分(Φ_A、Φ_PR)和热耗散组分(Φ_NPQ、Φ_NO)之间呈负相关竞争关系, 两组分内部呈正相关协同关系, E和Φ_A、Φ_PR正相关, 和Φ_NPQ、Φ_NO负相关。在低土壤含水量(SWC)和高饱和水汽压差(VPD)环境条件下, 黑沙蒿Φ_A、Φ_PR和SLA显著降低, Φ_NPQ和Φ_NO显著增加。研究认为, 在长期干旱或高蒸散条件下, 黑沙蒿通过降低SLA等途径避免水分的过度流失, 同时将部分过剩光能由光呼吸代谢途径转移到热耗散组分进行耗散。波动环境下黑沙蒿形态性状的变异和光合过程能量分配的长期调节机制, 反映了其利用形态与生理的协同可塑性对逆境的适应。     

海南岛热带低地雨林老龄林木本植物幼苗的功能性状分析

运用功能性状的研究方法能有效地利用植物的生理、形态和生活史等特征, 揭示性状对物种共存的影响。以往有关热带林的群落生态学分析中, 基本上都是以胸径(DBH) ≥ 1 cm 以上的个体为对象, 而对 DBH < 1 cm的幼苗很少关注。该文以海南岛典型的热带低地雨林老龄林内幼苗多度最大的16个物种的幼苗为研究对象, 详细测定了4种功能性状: 比叶面积( SLA)、叶干物质比例(LMF)、比茎密度(SSD)和茎干物质比例(SMF), 分析了这些性状之间及其与幼苗高度的关系。结果表明: SLA和LMF随幼苗高度增加而显著减小, SSD和SMF随幼苗高度增加而显著增加; 幼苗功能性状在不同的生长阶段均达到显著差异; 乔木和灌木幼苗的各功能性状均无显著差异, 藤本植物幼苗的各功能性状与前两种生长型植物有显著差异; 乔木、灌木通过低的SLA、LMF和高的SMF来适应热带低地老龄林的林下低光环境, 藤本植物则通过相反的策略实现在老龄林中的共存; 幼苗通过调节各功能性状之间的权衡来适应环境。     

黑龙江省红松人工林枝条分布数量模拟

基于黑龙江省佳木斯市孟家岗林场的12块样地65株人工红松解析木的955个枝解析数据,以Poisson回归模型和负二项回归模型作为备选模型,构建了人工红松二级枝条数量分布模型,并采用AIC、Pseudo-R²、均方根误差(RMSE)和Vuong检验对模型的拟合优度进行比较.结果表明: 每轮一级枝条分布数量集中在3~5个,均值为4个,一级枝条分布数量与人工红松自身的枝条属性相关.一级标准枝上二级枝条分布的离散程度较大,利用全部子回归技术构建二级枝条分布数量模型,最终选择以负二项回归模型为基础的E(Y)=exp(β₀+β₁lnRDINC+β₂RDINC²+β₃HT/DBH+β₄CL+β₅DBH)作为二级枝条分布数量最优预测模型(β为参数;RDINC为相对着枝深度;HT为树高;DBH为胸径;CL为冠长).最优模型的Pseudo-R²为0.79,平均偏差接近于0,平均绝对偏差<7.对于所建立的模型,lnRDINC、CL和DBH的参数为正值,RDINC²和HT/DBH的为负值,随着RDINC增大,在树冠内二级枝条分布数量存在最大值.总的来说,所建立的人工红松二级枝条分布数量模型的预测精度为96.4%,可以很好地预估该研究区域人工红松二级枝条分布数量,为以后枝条的光合作用和生物量的研究提供了理论基础.     

Season dynamics of carbon use efficiency and its influencing factors in the old-growth Abies fabri forest in Gongga Mountain,western Sichuan,China

碳利用效率(CUE)是植被生态系统的一个重要功能参数, 反映了植被生态系统的固碳能力, 适用于分析不同时间段内器官、个体和群落等不同层次的碳收支趋势, 因而有助于对陆地生态系统碳功能的确定与预测, 引起了广泛关注。该研究采用生物计量法, 测定和计算了川西贡嘎山东坡峨眉冷杉(Abies fabri)成熟林树木不同器官的呼吸与净生产力动态, 分析了乔木层及其各器官CUE动态及主要影响因子, 并估算了乔木层不同径级树木CUE。主要结果: (1)乔木层各器官月呼吸速率与温度呈正相关关系, 以细根月呼吸速率为最大; 不同径级树木年呼吸量无显著差异, 以小径级树木树干的年呼吸量为最小。(2)乔木层细根和树干月净初级生产力(NPP)均随温度增加而增加, 以细根月NPP为最大。小径级树木年NPP最大, 其针叶年NPP也显著高于中径级和大径级树木。(3)林分乔木层及其各器官CUE大多集中在0.30-0.60之间, 其中细根、树干CUE具有相似的月变化动态, 均随温度的升高而上升。不同径级树木CUE及树干和针叶CUE均随树木个体的增大而明显下降。(4)气温和土壤温度与乔木层树干和细根CUE呈正相关关系, 而降水量与针叶CUE呈负相关关系。细根CUE与树干CUE呈正相关关系,与针叶CUE呈负相关关系。峨眉冷杉成熟林乔木层CUE主要取决于树干和细根CUE。该研究证实了川西亚高山暗针叶成熟林仍具有较强的碳汇功能, 在区域碳储存和森林生态系统碳循环中发挥着极其重要的作用。     

贡嘎山峨眉冷杉成熟林碳利用效率季节动态及其影响因子

碳利用效率(CUE)是植被生态系统的一个重要功能参数, 反映了植被生态系统的固碳能力, 适用于分析不同时间段内器官、个体和群落等不同层次的碳收支趋势, 因而有助于对陆地生态系统碳功能的确定与预测, 引起了广泛关注。该研究采用生物计量法, 测定和计算了川西贡嘎山东坡峨眉冷杉(Abies fabri)成熟林树木不同器官的呼吸与净生产力动态, 分析了乔木层及其各器官CUE动态及主要影响因子, 并估算了乔木层不同径级树木CUE。主要结果: (1)乔木层各器官月呼吸速率与温度呈正相关关系, 以细根月呼吸速率为最大; 不同径级树木年呼吸量无显著差异, 以小径级树木树干的年呼吸量为最小。(2)乔木层细根和树干月净初级生产力(NPP)均随温度增加而增加, 以细根月NPP为最大。小径级树木年NPP最大, 其针叶年NPP也显著高于中径级和大径级树木。(3)林分乔木层及其各器官CUE大多集中在0.30-0.60之间, 其中细根、树干CUE具有相似的月变化动态, 均随温度的升高而上升。不同径级树木CUE及树干和针叶CUE均随树木个体的增大而明显下降。(4)气温和土壤温度与乔木层树干和细根CUE呈正相关关系, 而降水量与针叶CUE呈负相关关系。细根CUE与树干CUE呈正相关关系,与针叶CUE呈负相关关系。峨眉冷杉成熟林乔木层CUE主要取决于树干和细根CUE。该研究证实了川西亚高山暗针叶成熟林仍具有较强的碳汇功能, 在区域碳储存和森林生态系统碳循环中发挥着极其重要的作用。     

不同坡向高寒退化草地狼毒株高和枝条数的权衡关系

权衡关系是生活史对策理论的基础, 株高和枝条数的权衡关系对理解植物在不同生境下的表型可塑性有重要意义。该研究选择祁连山北坡高寒退化草地, 利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM), 并提取样地坡向数据, 采用广义相加模型(GAM)与偏相关分析相结合的方法, 分析了不同坡向影响下狼毒(Stellera chamaejasme)种群株高和枝条数的关系。结果表明: 随着坡向由北坡转向东坡、南坡、西坡, 草地群落地上生物量和盖度呈“减小—增大—减小”的变化趋势, 群落高度则先增大后减小; 坡向是影响狼毒株高和枝条数空间分异的主要地形因子; 随着坡向由北、东转向西、南, 狼毒种群株高呈下降趋势, 而枝条数呈上升趋势, 二者表现出此消彼长的权衡关系, 狼毒植株比叶面积先增大后减小。不同坡向狼毒株高和枝条数的权衡关系, 反映了异质生境中资源多重竞争下狼毒生物量分配机制和提高种群适应性的种群更新策略。     

模拟氮沉降对北京东灵山辽东栎林树木生长的影响

传统的元素限制模型认为氮是温带森林生长的限制元素, 不过该结论更多是从地上生物量以及群落水平进行阐述, 忽视了不同物种以及不同径级树木对外源氮的响应差异。辽东栎(Quercus wutaishanica)林是华北地区常见的森林类型, 该研究以北京东灵山辽东栎林为研究对象, 通过设置3个氮添加水平的实验, 即对照CK (0 kg·hm ^-2·a ^-1), N50 (50 kg·hm ^-2·a ^-1)和N100 (100 kg·hm ^-2·a ^-1), 模拟氮沉降对群落和物种水平以及不同径级树木生长的影响。经过7年氮添加, 实验结果显示: 物种水平上, 氮添加明显促进了优势树种辽东栎的生长; 群落水平上, 树木生长随氮浓度增加有不断上升趋势, 但统计学差异不显著; 氮添加显著抑制了辽东栎以及群落内小径级(3-10 cm)树木生长, 中(10-20 cm)、大径级(>20 cm)树木生长随氮沉降水平增加呈上升趋势, 但统计学差异不显著。表明氮是辽东栎以及温带森林树木生长的限制元素; 不同径级的辽东栎和群落内其他植物对氮添加响应不一致, 氮添加抑制了小径级树木生长, 中、大径级树木生长对氮添加响应不明显。     

Age of arboreous Tamarix austromongolica and its growth response to environment in Tongde County of Qinghai,China

Aims The objectives were to identify the age of the arboreous Tamarix austromongolica in the flood plain area of the Qinghai Plateau and clarify the response patterns of T. austromongolica’s growth to the environmental factors. We focused on social issues about whether the T. austromongolica should be protected and how to protect in the reservoir area of a hydropower station. Methods In this study, arboreous T. austromongolica in both reservoir submerged and non-submerged areas were sampled and measured based on the dendrochronology method. The ages were estimated based on the geometrical characteristics of the pith and the identified age of the inner ring. The correlation and response analysis showed the relationship between T. austromongolica’s growth and environmental factors. Important findings We accurately determined the age and historical growth dynamics of the T. austromongolica with large diameter at breast height (DBH). The results showed a special accretion phenomenon in arboreous T. austromongolica, which accelerated the DBH increasing, i.e. no direct relationship existed between the plants’ DBH and ages of the individuals. Radial growth of T. austromongolica, increased rapidly in the 1970s and 1980s and began to stabilize in the late 1980s, and mainly responded to the runoff in July and August of the Yellow River. Increasing runoff would promote the radial growth of T. austromongolica. The growth of the immaturate plant showed significant negative correlation with the wind speed in the growing season. The results will be of theoretical significance to the formation of the special morphology of the T. austromongolica, and will provide scientific practical guidance in designing the protection schemes.     

Change of growth characters and carbon stocks in plantations of Pinus sylvestris var. mongolica in Saihanba,Hebei, China

Aims Pinus sylvestris var. mongolica is one of the main afforestation tree species in North China. It is important to study the characters of growth and carbon (C) sequestration, which can provide scientific basis for the sustainable management. Therefore, our study aims at quantifying the growth characters and C sequestration in these middle-aged plantations, and to investigate the effect of diameter at breast height (DBH) on those dynamics. Methods We selected a middle-aged P. sylvestris var. mongolica plantation as our permanent experimental plot, which is located in Saihanba, Hebei Province, China. DBH and height of all stands in this plot were measured in 2006 and 2016. Based on the anatomical trees and allometric equation, we calculated C density and sequestration from 2006 to 2016. We also analyzed C sequestration in different DBH groups in the study area. Important findings Our results showed that the carbon sink of those middle-age (age between 28 and 38 years old) plantation would be enhanced in future, and there were differences in characters of growth and C sequestration among DBH groups. The decadal increment rate of DBH and height were 4.19% and 1.97%, and the increment rate was the lowest in the 0-10 cm DBH class. The mortality rate of the plantation was 8.39%, with 7.82% mortality occurred in 0-10 cm tree size class. The forest stands biomass carbon stocks in 2006 and 2016 were 59.04 and 109.64 t?hm^-2, respectively, and almost 87.1% of the carbon stocks were in the middle DBH-class, even though the number of trees only accounted for nearly 59.2%. The small class’s number of trees accounted for 39.1%, while the carbon stocks accounted for 8.3%. Our results also demonstrate that forests in Saihanba would continue to act as a carbon sink in the coming years. The variations among DBH groups highlights that the diameter class should be taken into consideration while assess the ecological efficiency and carbon sequestration capacity in a certain area.     

Geostatistical analysis of spatial variations in leaf traits of woody plants in Tiantong,Zhejiang Province

AimsExploring spatial variations in leaf traits and their relationships with environmental properties is crucial for understanding plant adaptation strategies and community assembly. This study aimed to reveal how leaf traits varied spatially and the role of environmental factors.MethodsThe study was conducted in a 5-hm² forest plot in Tiantong, Zhejiang Province. Three leaf traits, including individual leaf area (ILA), specific leaf area (SLA), and leaf dry matter content (LDMC) were measured for 20253 individual trees with diameter at breast height (DBH) ≥1 cm. Soil properties measured included contents of soil total nitrogen, soil total phosphorus, soil total carbon, soil pH value, soil volumetric water content, bulk density, and humus depth. Topographic variables measured included elevation, slope and convexity. We used geostatistical analysis to reveal spatial variations of the three leaf traits. Relationships between leaf variability and environmental factors were analyzed using principal component analysis (PCA) and Pearson’s correlation.Important findings Spatial variability followed the order of ILA > SLA > LDMC. Spatial autocorrelation of three leaf traits was weak within a distance of 5.16 m. The optimal model of the semi-variogram function was Gaussian model for ILA, and exponential model for SLA and LDMC. ILA showed the largest variability at the direction of northeast-southwest, and smallest variability at the direction of northwest-southeast. In contrast, SLA and LDMC had the highest variability at the direction of northwest-southeast and least variability at the direction of northeast-southwest. There were significantly negative relationships between ILA and topographic factors (r = -0.12, p < 0.0001), and between SLA and soil nutrients (r = -0.16, p < 0.0001). In contrast, LDMC was positively correlated with soil nutrients (r = 0.13, p < 0.0001). Relative to soil nutrients, topographic factors affected much more variations in ILA, SLA and LDMC at the direction of northeast-southwest. Distinctly, at the direction of northwest-southeast, variability of ILA was affected mainly by topographic factors, while soil nutrients resulted in the most variability of SLA and LDMC. In conclusion, leaf traits varied considerably with spatial direction in the studied forest plot. Associations between leaf traits and topographic factors and soil nutrients indirectly indicated effects of environmental filtering on community assembly.