广西猫儿山中山森林共生的常绿和落叶阔叶树光合特性的季节变化

研究分析了广西猫儿山中山森林中3种落叶阔叶树（亮叶水青冈Fagus lucida;青榨槭Acer davidti;缺萼枫香Lktuidambar acalycina）和4种常绿阔叶树（铁椎栲Castanopsis lainontii;曼青冈Cyclobalanopsis oxyodon;桂南木莲Manglietia chingii;银木荷Schima argentea）光合特性的季节性变化。除青榨槭外,在雨季饱和光照下,落叶树与常绿树的最大净光合速率（P-）差异不明显,而落叶树的最大气孔导度（G-）要比常绿树高;在旱季,落叶树的P-和Gmax下降幅度远大于常绿树,这伴随前者暗呼吸速率和光补偿点的大幅提高。常绿树和落叶树的表观量子效率（AQY）和凌晨光系统II潜在最大光化学效率（Fv／Fm-predawn）在雨季差异不明显;在旱季,落叶树的AQY和Fv／Fm-predawn小于常绿树,说明前者遭受较严重的光抑制。此外,光合速率与气孔导度呈显著直线相关,但常绿树的直线斜率要比落叶树大,说明前者光合水分利用效率较高,这有利于常绿植物在干旱和低温条件下生存。光合速率与电子传递速率和温度也呈显著直线相关,但常绿树的直线斜率都小于落叶树,这说明常绿植物可以调节电子传递速率的变化来适应温度的宽幅的季节性变化。总之,落叶阔叶树需要相对较高的温度和水分供应才能满足光合作用的需要,而在干旱和低温条件下,落叶阔叶树尽管可以通过气孔和光系统II的调节来适应环境的变化,但还是无法避免严重的光抑制从而导致叶片脱落;与之相反,常绿植物却可以通过气孔调节提高水分利用效率和通过电子分配耗散多余能量来适应干旱和低温的胁迫而使叶片维持四季常绿。     

青冈常绿阔叶林主要植物种叶片的光合特性及其群落学意义

 青冈(Quercus glauca)林乔木层主要树种叶片的净光合速率日进程在春夏季晴天均有明显午休。常绿树种的光合速率在秋季最高,大量换叶期最低,冬季仍有一定的净光合量。落叶树种的光合速率和光合产量低于常绿树种,随着群落的发育其地位将降低。青冈和石栎(Lithocarpus glaber)的光合速率接近,但青冈能够利用较弱的光,因而其高叶量的树冠具有较高的光合总量,以保持其在群落中的优势种地位;石栎主要利用较强的光,其较低叶量的树冠可以维持较高的光合总量,以保证其次优势种地位。灌木、草本层种类光合日进程均为单峰型。灌木种类对光的需求较高。蕨类植物耐荫强,因而在林中能占有稳定的伴生地位。     

南亚热带常绿阔叶林4个树种对增温的生理生态适应能力比较

以红枝蒲桃(Syzygium rehderianum)、海南红豆(Ormosia pinnata)、红锥(Castanopsis hystrix)和木荷(Schima superba) 4种南亚热带常绿阔叶林典型树种为研究对象, 采用红外-箱式增温的方法, 研究4个树种叶片气孔性状(表征气孔调节能力)、叶片解剖结构(表征叶片组织调节能力)和光合特征(表征养分维持能力)对增温的响应情况, 比较不同树种在增温背景下的生理生态适应能力, 为预测该地区森林植物在全球变暖情形下的生长变化趋势提供理论依据。结果表明: 增温后, 红枝蒲桃叶片海绵组织厚度减小, 且光合氮利用效率(PNUE)和光合磷利用效率(PPUE)降低; 海南红豆气孔导度增大、气孔密度减小以及叶片厚度和栅栏组织厚度减小, 同时光合速率、PNUE和PPUE升高; 红锥气孔大小缩小, 但光合速率不变; 木荷气孔增大而密度减小, 栅栏组织厚度减小, 光合速率、PNUE和PPUE降低。综上所述, 红枝蒲桃、海南红豆和木荷能够通过降低叶片厚度来适应高温环境, 不同物种的气孔调节、养分维持、光合速率和光合养分利用效率对增温的响应存在差异。增温有利于固氮植物海南红豆的生长, 但不利于传统优势树种木荷和红枝蒲桃的生长。因此, 在未来气候变暖的情况下, 固氮植物海南红豆由于具有较强的适应能力, 在南亚热带常绿阔叶林中可能会取代木荷和红枝蒲桃等成为新的优势树种。     

鼎湖山季风常绿阔叶林两种优势树种的生境适应研究:叶片功能性状和水力结构特征

植物在长期的进化和发展过程中,通过与环境相互作用形成了适应环境的形态结构及生理特征,反映了植物适应环境的生态策略;在森林群落中,地形和土壤等的变异常导致生境的异质性,从而直接或者间接影响物种的分布格局。因此,在生境异质性较强的森林群落中,植物物种分布格局与其生态适应策略有何关系,是值得关注的问题。该文以鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林20 hm2监测样地为平台,针对两种常绿优势树种罗伞树(Ardisia quinquegona)和光叶山黄皮(Aidia canthioides),对比研究了两种植物的叶片功能性状和水力结构特征在山脊、山坡、山谷三种不同生境中的生态适应策略,以阐明物种分布格局与其生态适应策略的关系。结果表明:罗伞树主要是通过调整叶面积(LA)、木材密度(WD)及渗透调节来适应不同生境;光叶山黄皮主要通过调整比叶面积(SLA)、WD及渗透调节,采取养分有效保存(低SLA,高干物质含量)及慢生长高存活的策略以适应不同生境,适应环境能力更强,尤其是在山脊和山坡生境;而且影响两个树种叶片功能性状和水力结构的主导土壤因子有所不同。研究结果说明罗伞树和光叶山黄皮对山脊和山坡生境比山谷更为适应,但在叶片功能性状和水力结构特征方面的生境适应策略不同。     

中国亚热带森林动态监测样地常绿和落叶木本被子植物谱系结构及生态习性差异

常绿和落叶木本被子植物是组成东亚地区亚热带阔叶林的两个主要植物类群。探索常绿和落叶木本被子植物的生态位差异, 对于推测亚热带阔叶林群落的生物多样性维持机制, 具有重要意义。该研究采用线性回归模型和Mantel检验多元回归等统计手段, 分析了中国亚热带地区8个森林动态监测样地的常绿和落叶木本被子植物谱系和生态习性差异。主要结果: (1)该研究的788个被子植物分类单元的叶习性(常绿和落叶)具有一定的谱系保守性。常绿和落叶植物对光照、温度、水分、土壤反应和土壤肥力因子的生态习性均有差异, 表现为常绿植物偏好较低的光照和土壤pH, 以及较高的温度、水分和土壤肥力; 落叶植物则相反。(2)样地内落叶较常绿植物的种间谱系散布更收敛, 但生态习性散布更发散; 样地间落叶较常绿类群的谱系组成差异更小, 但生态习性差异更大; 样地间落叶类群的谱系组成差异随年平均气温差异的增大而增大。(3)落叶/常绿植物物种数量的比例随年平均气温升高而降低, 而旱季持续时间和年降水量等因子的影响不明显。该研究证实了我国亚热带地区8个森林动态监测样地内的常绿和落叶木本被子植物在谱系和生态习性上均存在巨大差异, 生态位分化在很大程度上是促进亚热带阔叶林群落内生物多样性维持的重要机制。     

三种常绿阔叶树光系统Ⅱ在低温胁迫下的光抑制及恢复

冬季低温胁迫对亚热带常绿阔叶树光合活性的主要影响之一,体现在光合机构的低温光抑制。为了阐明冬季低温胁迫下常绿阔叶树光系统Ⅱ的光抑制程度及光保护机制,该文研究了冬季自然低温胁迫(零下低温冻害和零上低温寒害)对红叶石楠、枇杷和猴樟三种亚热带常绿阔叶树光合机构光系统Ⅱ(PSⅡ)光抑制的影响以及春季气温回暖后的恢复情况。结果表明:冻害和寒害低温胁迫使猴樟的PSⅡ活性显著降低,PSⅡ受到较严重的光抑制,低温胁迫解除后PSⅡ活性未能完全恢复。红叶石楠PSⅡ活性下降程度和光抑制程度最轻,春季PSⅡ活性显著上升,光抑制显著下降。枇杷PSⅡ活性和光抑制程度介于猴樟和红叶石楠之间。低温胁迫下红叶石楠的非光化学猝灭(NPQ)接近常温水平; 枇杷的NPQ略有降低,春季恢复正常; 猴樟NPQ最低,春季低温解除后仍不能完全恢复。此外,三种常绿阔叶树在冬季低温胁迫和春季恢复时期的NPQ与PSⅡ的光抑制程度存在显著的负相关关系。综合以上结果分析表明,冬季低温对红叶石楠PSⅡ影响不大,对枇杷有一定影响但春季气温回暖后可以及时恢复,对猴樟PSⅡ有显著的光抑制且恢复过程较慢,同时NPQ对保护常绿阔叶树PSⅡ免受冬季低温光抑制有重要的贡献。     

广西猫儿山不同海拔常绿树种和落叶树种光合速率与氮的关系

分析广西猫儿山不同海拔常绿和落叶树种的光合作用-氮关系,探讨光合氮利用效率(PNUE)是否受到叶片习性和海拔的影响。落叶树种的PNUE都显著高于常绿树种,这与前者有较低的比叶重(LMA)和较高的单位叶重光合速率(Amass)、氮含量和气孔导度(gs)有密切关系。高海拔树种的PNUE显著低于中低海拔树种的PNUE,这与前者较高的LMA和较低的Amass和gs相关。PNUE和相关的叶片特征的主成分分析表明常绿-落叶树种和低海拔-中海拔-高海拔树种的分布是一个自然过渡的过程。此外,PNUE与土壤碳:氮比没有显著相关性,但与年均温正相关,这表明温度气候是调节PNUE沿海拔变化的主要环境因素。因此,这种叶片习性和温度气候调节的PNUE变化可能是调节猫儿山常绿树种沿海拔形成双峰分布的一种机制。     

黄岗山西北坡森林垂直带群落特征及区系分析

为研究森林垂直带的群落组成特征及其植物地理区系成分,于黄岗山西北坡从低海拔至高海拔设置5个群落带,依次为常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针阔混交林、针叶林、中山苔藓矮曲林。通过统计分析,结果显示,黄岗山垂直带森林具有典型的中亚热带地带性植被特点,以常绿阔叶树和常绿针叶树为主要优势种;种的相似性指数表明,不同植被群落间物种组成具有较大的差异性,同时也说明黄岗山森林丰富的物种多样性;植物区系地理成分复杂多样,以热带成分为主,并具有由热带向温带过渡的性质。     

光质对植物光合作用的调控及其机理

光合作用是植物生长发育的基础.光质对植物光合作用的调控主要包括可见光对植物气孔器运动、叶片生长、叶绿体结构、光合色素、D1蛋白及其编码基因和光合碳同化等的调节,以及紫外光对植物光系统Ⅱ的影响.蓝光和红光能促进气孔的开张,而绿光能够逆转这种作用.蓝光有利于叶绿体的发育,红、蓝、绿复合光有利于叶面积的扩展,而红光更有利于光合产物的积累;不同光质对不同植物、不同组织器官叶绿素积累的影响不同.蓝光和远红光可以促进psbA基因转录物质的积累.大多数高等植物和绿藻在橙、红光下光合速率最高,蓝紫光其次,绿光最低.紫外光可以导致光系统Ⅱ的电子传递活性下降.此外,针对光质与光合作用研究领域中存在的问题,对今后的研究方向进行了讨论.     

中国东部南北样带森林优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率

通过测定中国东部南北样带主要森林生态系统中10种优势植物(兴安落叶松、蒙古栎、水曲柳、紫椴、色木槭、红松、杉木、木荷、马尾松、锥栗)叶片的碳氮含量(Cmass、Nmass)、同位素丰度(δ13C、δ15N)以及光合响应曲线,分析了不同优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率之间的差异及其相互关系.结果表明： 不同生活型植物叶片的Nmass和δ15N差异显著,表现为阔叶植物>针叶植物,落叶植物>常绿植物;最大光合速率(Pn max)表现为针叶植物>阔叶植物,落叶植物>常绿植物;植物叶片的瞬时水分利用效率(WUEi)和长期水分利用效率(WUE)均表现为阔叶植物>针叶植物,常绿植物>落叶植物;植物叶片的瞬时氮素利用效率(NUEi)和长期氮素利用效率(NUE)则表现出相反的规律,且常绿植物和落叶植物叶片的NUE差异显著;WUEi和WUE之间相关性不显著,而NUEi和NUE之间呈显著正相关.植物叶片的水分利用效率与氮素利用效率显著负相关.两种资源利用效率均受植物生活型的影响,并且存在一定的制约关系.     

云南中山湿性常绿阔叶林起源的探讨

云南中山湿性常绿阔叶林广泛分布于海拔1800~3400 m的山地,这类常绿阔叶林在生态外貌上具有亚热带常绿阔叶林特征,但其分布生境却是暖温带-温带气候,且植物区系组成与热带植物区系有古老的渊源。该文以研究得比较深入的哀牢山中山湿性常绿阔叶林为例,对其植物区系与其气候条件的不协调进行剖析。哀牢山的中山湿性常绿阔叶林记录了种子植物110科386属821种。在植物区系科的地理成分上,无论是含种数多的科,还是所有科的分布区类型,都是以热带分布科为主,体现了它的远古热带起源背景。在该种子植物区系中,热带分布属占总属数的47.75%,热带分布种占总种数的33.45%,在近代演化上仍体现出明显的热带亲缘特征。按照哀牢山中山湿性常绿阔叶林分布地区的暖温带-温带气候条件,它相当于中国东部的暖温带落叶阔叶林地区。在中国东部地区类似气候条件的地带性植被的植物区系中,热带分布属通常只占总属数的25%~27%,云南中山湿性常绿阔叶林植物区系的地理成分与所在地的温带气候明显不协调。对这种现象的解释,笔者认为结合哀牢山地区曾经是低海拔夷平面,在第四纪以来才迅速抬升形成的地质历史,可能这里曾经在第四纪以前的热带-亚热带性质的植物区系和常绿阔叶林随着地形的迅速抬升,逐渐适应了因海拔上升而形成的温带气候,成为在云南高海拔山地存在的所谓中山湿性常绿阔叶林,其植物区系和植被的热带-亚热带性质及常绿阔叶生态外貌并未因气候改变而发生改变。     

鼎湖山季风常绿阔叶林及针阔叶混交林节肢动物群落多样性调查

20 0 1年 5月和 10月在自然保护区鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林的灌木层和草本 -苗木层对节肢动物多样性进行了调查。结果表明 ,5月份的灌木层 ,季风常绿阔叶林的节肢动物物种数和个体数 >针阔叶混交林 ,相反 ,在草本 -苗木层 ,针阔叶混交林的物种数和个体数 >季风常绿阔叶林。 10月份 ,针阔叶混交林节肢动物物种数和个体数与季风常绿阔叶林间无明显差异。两林分中 ,天敌占总物种数的 2 7.5 0 %～ 87.5 0 % ,蜘蛛类群占总物种数的 18.18%～ 6 6 .6 7%、占天敌物种数的 5 3.33%～ 90 .91%。除 5月份的草本 -苗木层外 ,节肢动物的丰富度指数、多样性指数均是季风常绿阔叶林 >针阔叶混交林 ,优势集中性指数则是针阔叶混交林 >季风常绿阔叶林。     

浙江天童山鼠类对栲树种子的捕食和扩散

在浙江天童山国家森林公园,研究了鼠类在常绿阔叶林、马尾松林和灌丛几种生境内对栲树（Castanopsis fargesii）种子的捕食和扩散的影响.结果表明,社鼠（Niviventer confucianus）和针毛鼠（N.fulvescens）是栲树种子的主要捕食者.种子在刚布下后的几天内消失的最快,随后其日消失率便逐渐降低,在不同生境中,其日消失率也有所不同,在灌丛中日消失率最高（7.54%）,其次是马尾松林（7.29%）,而常绿阔叶林中3条样带的日消失率较低.在损失的种子中,各种种子命运所占比例在样带中存在着差异,灌丛中失踪的种子比例最高,占97.77%,而样带2的则最低,只占8.91%.这与不同样带中的植被组成密切相关.同时,鼠类对栲树种子扩散的距离比较近,观察到的最远扩散距离为12.7 m.     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林不同生长基质苔藓植物的组成与分布特征

苔藓植物是构成山地原生常绿阔叶林结构及景观的重要组分之一,在生态系统生物多样性的维系等方面发挥重要的生态功能。本研究以云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林为对象,对林冠树干和林下木质残体、林地及岩石表面四类不同生长基质上苔藓植物的物种分布特征进行了调查研究,并运用Kendall一致性指数计算了各生长基质上苔藓植物物种之间的相关联程度,用聚类的方法对不同生长基质上苔藓植物物种进行了分类。研究结果表明：本区山地森林具有丰富的苔藓植物,共记录141种,分属38科69属,其中林冠树干上分布的苔藓植物的物种数量最多,为94种,林地上最少,仅29种;有27种苔藓植物同时分布在这3种以上的生长基质上。通过对不同类型生长基质之间苔藓植物种间关联程度的分析,发现在微生境的尺度上,随着优势苔藓植物种类间的关联程度的增加,苔藓植物多样性呈现出逐渐减少的趋势。     

云南哀牢山山地湿性常绿阔叶林附生植物的多样性和分布

附生植物对山地森林生态系统的物种多样性形成及其维持机制、生态系统的水分和养分循环等有重要作用。作者调查分析了云南哀牢山原生山地湿性常绿阔叶林 80株不同种类、不同径级乔木上附生植物种类、数量及空间分布特征,结果表明该区森林附生植物种类较为丰富。共收集到附生植物 69种,分属 33科 49属,其中维管束植物32种,苔藓植物 37种。附生维管束植物的Shannon Wiener指数和Simpson指数分别为 2. 93和 0. 91,附生苔藓植物分别为 3. 31和 0. 95。附生维管束植物中蕨类较为丰富,以棕鳞瓦韦 (Lepisorusscolopendrium)、拟书带蕨 (Vittariaflexuosoides)、柔毛水龙骨(Polypodiodesamoenavar. pilosa)等为主;附生种子植物以黄杨叶芒毛苣苔 (Aeschynanthusbuxifolius)、长叶粗筒苣苔(Briggsialongifolia)、白花树萝卜 (Agapetesmannii)等为主。该地区全年气候潮湿、温凉,使得附生苔藓植物非常丰富,主要优势种类包括东亚鞭苔 (Bazzaniapraerupta)、小叶鞭苔 (B. ovistipula)、齿边广萼苔(Chandonanthushirtellus)、树平藓 (Homaliodendronflabellatum)、刺果藓 (Symphyodonperrottetii)、青毛藓 (Dicran odontiumdenudatum)、小蔓藓(Meteoriellasoluta)、尖喙藓(Kindbergiapraelonga)等。从空间分布特点上看,     

哀牢山不同类型亚热带森林地表凋落物及土壤节肢动物群落特征

分别于2005年4月（干热季）、6月（雨季）和12月（干热季）,采用样线法对哀牢山中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林和滇山杨次生林地表凋落物及其中的土壤节肢动物群落进行了调查.结果表明： 凋落物现存总量、C储量和C/N在干、湿季均表现为苔藓矮林＞滇山杨林＞常绿阔叶林,N储量差异不大.蜱螨目和弹尾目是3林地凋落物层节肢动物群落的优势类群,双翅目幼虫、鞘翅目、蚁类和同翅目为常见类群,3林地凋落物层土壤节肢动物群落相似性系数极高.3林地凋落物层土壤节肢动物群落密度(ind·m^-2)没有显著差异,但相对密度(ind·g^-1)呈现出常绿阔叶林和滇山杨林显著高于苔藓矮林;土壤节肢动物密度季节变化呈现干季（4月和12月）显著高于雨季（6月）,群落香农多样性指数差异不显著.干热季(4月)3林地枯枝落叶现存量与其土壤节肢动物群落和主要类群密度呈显著正相关关系,而在干冷季(12月)凋落物总现存量与其土壤节肢动物群落及蜱螨目相对密度则呈显著负相关关系;弹尾目和鞘翅目密度与地表凋落物层的N储量也有显著的正相关关系.哀牢山亚热带森林凋落物及其土壤节肢动物群落的发展与森林植被结构密切相关, 其群落个体数量和多样性受森林地表凋落物的调控, 但林内其他环境因素如温湿度对森林凋落物层土壤动物个体数的季节变动也有明显影响.     

湖南大围山杜鹃灌丛的群落组成及结构特征

灌丛是陆地生态系统中最重要的自然植被类型之一, 在植被演替、生物多样性保护和维持生态平衡等方面具有重要作用。本文基于2012年的样地资料, 对湖南大围山杜鹃(Rhododendron simsii)灌丛的物种组成和群落结构进行了分析。结果表明: 群落内共有维管束植物58种, 隶属于36科50属, 其中木本植物19种, 草本植物39种, 缺乏木质藤本; 区系以温带性质为主, 兼受热带亚热带区系的强烈影响; 群落外貌矮平, 灌木层个体集中在1-2 m高度级; 植被分类上, 该群落归属于山地中生落叶阔叶灌丛, 隶属于温性落叶阔叶灌丛群系组; 生活型以地面芽和高位芽植物为主, 反映了亚热带中山山顶温凉湿润的气候特点; 群落各层次优势种明显, 具有较高的稳定性和均匀性; 高度级和基径级分析表明群落内中等大小个体具有保守的生活史策略, 优势种杜鹃为远期衰退种群。综合分析结果表明, 该杜鹃灌丛尚处于群落演替的中期或前中期, 最终将演替为亚热带中山常绿落叶阔叶混交林或常绿阔叶林。     

天目山常绿阔叶林空间结构动态变化特征

采用固定样地重复监测的方法,2005-2015年每5年1次对天目山国家级自然保护区内1hm²常绿阔叶林固定样地进行3次样地调查,按优势度分析法确定群落优势树种,根据树种类别将优势树种分为常绿阔叶树种、常绿针叶树种和落叶阔叶树种3个优势树种组,利用聚集指数、树种多样性混交度和Hegyi竞争指数3个空间结构指数,分析群落和优势树种在2005-2015年期间的空间结构动态变化特征。结果表明：（1）群落表现为低度聚集、中度混交和中度竞争状态。群落聚集程度和竞争强度降低,混交程度保持稳定。群落空间结构动态变化总体特征是混交度稳定性最高,其次是分布格局,竞争态势稳定性最低。（2）群落优势种组成变化不大,3个优势树种组均呈低度聚集分布;常绿阔叶树种表现为低度混交、中度竞争状态;常绿针叶和落叶阔叶树种均表现为中度混交、低度竞争状态。常绿阔叶树种的聚集程度和竞争强度降低,混交程度保持稳定,与群落空间结构动态变化特征基本一致。常绿针叶和落叶阔叶树种的3种空间结构均保持稳定。在常绿阔叶林经营或人工林近自然改造过程中,应重视群落和优势树种的空间结构变化规律,确定阶段性空间结构优化目标,逐步促进群落进展演替。     

长白山针阔混交林不同演替阶段的昆虫多样性

昆虫多样性变化对生态系统健康有重要的指示作用, 为研究昆虫群落变化与生境演替之间的关系, 本研究采用网捕、灯诱和诱捕法系统调查了长白山针阔混交林不同演替阶段（次生白桦林、次生针阔混交林、原始阔叶红松林）昆虫群落的组成和多样性, 分析了昆虫在森林演替过程中的规律及与植被群落之间的关系。系统调查共采集昆虫标本8 183头, 隶属于14个目699种, 其中鳞翅目和鞘翅目是主要优势类群。次生针阔混交林昆虫的个体数量最多, 原始阔叶红松林中物种数最多。不同演替阶段昆虫群落的物种数和个体数差异不显著, 但次生针阔混交林、原始阔叶红松林的Fisher’s α指数显著高于次生白桦林。目水平上的昆虫多样性未表现出显著性差异. 昆虫多样性在森林演替过程中和草本植物多样性的变化趋势相同;由于食性和生境选择的不同, 森林演替过程中鳞翅目昆虫多样性逐渐升高, 而鞘翅目多样性逐渐降低。