草海国家级自然保护区森林群落优势种群数量动态及物种多样性研究

该研究以草海国家级自然保护区森林群落乔木树种为依据进行聚类分析,将森林划分为4种群落类型,分别为云南松林、云南松-桤木林、桤木-滇杨林、桤木-华山松林。采用空间代替时间的方法,分析不同种群优势树种的年龄结构、存活曲线及静态生命表,应用时间预测模型对4种群落优势树种的发展趋势进行预测,并分析群落物种多样性,为研究区森林保护及可持续经营提供理论依据。结果表明:(1)云南松林和云南松-桤木林优势树种径级结构均呈现偏正态分布,衰退趋势明显,桤木-滇杨林、桤木-华山松林呈偏倒"J"型,衰退趋势相对较弱。(2)静态生命表及存活曲线分析表明,研究区内森林群落不同种群均出现不稳定状态,存活曲线不同程度偏离DeeveyⅢ型曲线。(3)时间序列分析表明研究区内经过未来2、4、6龄级时间后各种群数量出现增加,但中幼龄个体不断减少,老龄个体先增多后减少,如果不加以抚育管理,种群将不可避免走向衰退。(4)研究区内林下共有植物种类35科70属83种,其中灌木层植物17科23属29种,草本层植物21科48属54种。在3种群落类型中,物种丰富度指数(S)为草本层灌木层,Pielou指数(J_(sw))为灌木层草本层,而桤木-华山松林则呈现相反趋势,物种多样性存在明显差异。     

西南喀斯特地区耕地撂荒生态环境效应研究进展

耕地撂荒是多驱动力综合作用的结果,不同地域下的撂荒地生态环境影响具有其特殊性。针对当前西南喀斯特地区耕地撂荒现象,综述了目前在西南喀斯特地区撂荒地生态环境影响方面取得的研究进展及未来的研究展望。综合现有研究结果发现：(1)务农机会成本增加,以粗放经营为主要特点的隐性撂荒可能是现代石漠化发展的潜在动力;(2)喀斯特地区的土壤异质性决定了耕地撂荒后地块尺度的景观均质性或者区域尺度的景观异质性;(3)喀斯特地区耕地撂荒后植被恢复能在一定程度上改善土壤结构、维持土壤水分、促进土壤养分恢复;(4)撂荒初期土壤侵蚀加剧,撂荒后期植被恢复防治土壤侵蚀;(5)耕地撂荒植被恢复后增强了喀斯特地区植被碳汇、土壤碳汇和岩溶碳汇效应。未来,应明确隐性撂荒对喀斯特地区生态环境的具体影响,创新技术手段动态监测优等地和石漠化耕地的撂荒面积及趋势变化,定量显性撂荒在水土流失防治和石漠化生态恢复中的贡献,综合评估撂荒地的碳汇效应,从而为合理配置喀斯特地区耕地的社会、生态功能建言献策。     

铝对外生菌根真菌营养元素吸收和酶活性的影响

以褐环乳牛肝菌Suillus luteus (Sl)、乳牛肝菌Suillus bovines (Sb)、琥珀乳牛肝菌Suillus placidus (Sp)为供试菌株,采用液体培养法,分析不同浓度Al³⁺ (0、0.2、0.4、0.8、1.2和1.6 mmol·L^–1)处理对3种外生菌根真菌生物量、pH、养分吸收、抗氧化酶活性、MDA含量的影响,探讨外生菌根真菌耐铝机制。结果表明,铝处理显著增加3种菌株生物量、P含量和Al含量,降低培养液中pH。当Al³⁺浓度为0.8 mmol·L^–1时,菌株生物量增幅最大,各浓度Al³⁺处理的3种菌株Al含量为Sp＞Sb＞Sl;K含量随Al³⁺浓度增加呈先上升后下降的趋势,低浓度Al³⁺(≤0.4 mmol·L^–1)显著促进Sl菌株中N元素的积累,0.4 mmol·L^–1 Al³⁺处理菌株N含量较无铝处理增加42.65%。铝处理还显著降低菌株POD和SOD活性,增加菌株MDA含量。菌株生物量与菌丝N、P、K含量呈极显著正相关(P＜0.01),其中与P含量相关性最高(r=0.635)。综上,环境中Al³⁺浓度是影响外生菌根真菌吸收铝的关键因素,在一定Al³⁺浓度下,外生菌根真菌通过增加对营养元素N、P、K的吸收,提高菌丝酶活性,降低MDA含量以缓解铝毒害,增强其在铝胁迫下的生存能力。该研究为筛选抗(耐)铝性强的优良菌株提供理论依据。     

叶际微生物对马尾松凋落针叶分解的影响

叶际微生物作为最先定殖在凋落叶上的微生物类群,可能直接参与凋落叶的分解。为验证此猜想,该研究通过扩增子高通量测序技术和室内分解实验,探究了马尾松(Pinusmassoniana)叶际微生物多样性及叶际微生物对马尾松凋落物的分解影响。结果表明:(1)马尾松的叶际存在着丰富而多样的微生物群体,针叶在凋亡后,叶际微生物群落发生变化。成熟针叶、凋落针叶、分解层针叶共有大量可操作分类单元(OTUs)。(2)马尾松针叶分解过程可分为两个阶段:快速分解期(前8个月)和缓慢分解期(8个月以后)。衰亡针叶(刚凋落但未接触土壤)叶际微生物可直接参与马尾松凋落针叶分解,且分解速率表现为叶际微生物+土壤微生物处理>叶际微生物处理>土壤微生物处理。在马尾松针叶分解过程中叶际微生物与土壤微生物存在协同作用。(3)凋落针叶分解速率与木质素和纤维素分解速率呈极显著正相关关系,但与木质素和纤维素分解酶活性无显著相关关系。木质素分解酶——多酚氧化酶与过氧化物酶活性极显著负相关,纤维素分解酶——β葡萄糖苷酶活性与纤维二糖苷酶活性则呈极显著正相关关系。综上,该研究结果表明叶际微生物可直接参与凋落针叶的分解,且其对...     

马尾松人工林土壤各粒径团聚体湿筛后的有机碳分配

选取25a、45a和65a马尾松人工林为研究对象,采用湿筛法对各粒径土壤团聚体分别湿筛。探究了马尾松人工林各粒径团聚体湿筛后的团聚体有机碳分配,以探讨各粒径团聚体湿筛后分配到同一粒级团聚体有机碳含量及其对团聚体水稳性的贡献差异。结果表明：种植年限增加显著降低土壤团聚体水稳性（P<0.05）;各粒径团聚体湿筛后分配的有机碳随粒级减小含量呈先降后增趋势,以保持原粒级团聚体有机碳（12.96-32.01 g/kg）含量最高,其次是<0.25 mm粒级（8.08-23.53 g/kg）。各粒径团聚体湿筛分配到同一粒级的有机碳以保持原粒级的含量最高（P<0.05）;土壤团聚体水稳性与各粒径团聚体湿筛后保持原粒径的有机碳呈显著或极显著正相关（P<0.05或0.01）,分配到越小的粒级正相关性越不显著。此外,团聚体水稳性与各粒径团聚体湿筛分配到同一粒级的有机碳呈正相关,以保持原粒级相关性最高（P<0.01或0.05）;回归方程及相关性系数表明,有机碳与保持原粒径团聚体呈显著呈或极显著正相关（P<0.05或0.01）,与消散到其他粒级的团聚体呈负相关或极显著负相关（P>0.05或<0.01）。本研究得出有机碳含量增加促进更大粒径团聚体形成。反之,促使大粒径团聚体向较小粒径团聚体转化。同一粒级团聚体间,保持原粒级团聚体比易转化形成更大粒级团聚体有更高的有机碳含量和更强的水稳性,这对团聚体的固碳提供了新的认识。     

喀斯特石漠化区典型生境下石生苔藓的固土持水作用

为探究喀斯特石漠化区典型生境下石生苔藓植物的固土持水能力及影响因素,在其石生苔藓分布和形态特征基础上,深入探讨了不同生境下石生苔藓的固土持水效应。结果表明：（1）生境对石生苔藓植物的固土持水能力影响显著。草地中的宽叶真藓（Bryum funkii）固土量最高,为8.85×10³ kg/hm²,裸地中的美灰藓（Eurohypnum leptothallum）持水量最高,其最高持水量是自身干重的14倍。石生苔藓植物在裸地和草地中表现出较高的固土率,而在乔木林与草地下具有较好的持水率。（2）苔藓类型对固土持水能力存在显著性的影响。4种石生苔藓植物的固土率高低为宽叶真藓>尖叶对齿藓原变种（Didymodon constrictus var.constrictus）>卷叶湿地藓（Hyophila involuta）>美灰藓,且差异显著;4种苔藓植物的持水率强弱为美灰藓>宽叶真藓>卷叶湿地藓>尖叶对齿藓原变种。（3）石生苔藓植物的固土持水能力受自身功能性状和立地环境的综合影响,苔藓植物的固土率与干重存在显著的正相关关系,其持水量与干重和生物量间具有显著的正相关关系。综上,从固土持水和生态修复的角度出发,应加强裸地和草地两种生境的石漠化治理力度;可考虑将宽叶真藓和美灰藓作为喀斯特岩面生态恢复的先锋苔藓,其能有效解决喀斯特区石漠化大面积基岩裸露问题,提高喀斯特区水土保持效益。     

皂荚刺发育过程中形态与结构观察研究

以皂荚实生苗为研究材料,利用扫描电镜、体式显微镜和石蜡切片法观察记录皂荚刺的发育过程,以明确皂荚刺发育过程的形态与结构变化,为皂荚遗传改良、定向栽培以及开发利用提供理论依据和技术指导。结果表明：(1)皂荚刺为枝刺,起源于皂荚幼苗叶腋内分生组织,发育过程与枝条的发育相似。(2)皂荚刺结构呈椭圆形,其木质部具有环纹导管,且木质部生长速度大于韧皮部。(3)皂荚刺的发育时期分为8个时期,依次为无刺期(催芽处理后2 d)、刺原基期(3 d)、鳞叶基本完成期(7 d)、刺分化期(8 d)、刺基本结构形成期(14 d)、刺开始木质化期(30 d)、刺开始褐化期(75 d)和刺完全褐化期(165 d)。     

马尾松人工林发育过程中林下灌草群落优势种生态位动态分析

该研究以贵州省孟关林场不同林龄马尾松人工林为研究对象并开展典型样地调查,采用空间代替时间的方法,根据Shannon、Levins公式和Pianka公式分析不同发育阶段林下灌草群落优势种生态位动态特征。结果表明:(1)同一优势种重要值在不同林分中存在差异,8a、18a林分中槲栎重要值分别为50.89%、47.32%,28a林分中铁仔重要值为50.49%,36a林分中菝葜重要值为50.62%,芒萁重要值在各发育阶段始终排第一。(2)槲栎和菝葜生态位宽度占绝对优势,南烛、茅栗随着年龄的递增生态位宽度值增大,芒萁生态位宽度值随林分林龄的增加而递增,边缘鳞盖蕨和野青茅随林分林龄的增加呈先增加后减少的趋势,灌草重要值与生态位宽度不存在绝对的正负关联关系,同一物种在不同时期对环境的适应及资源的利用能力不同。(3)槲栎与菝葜、铁仔与茅栗、乌蕨与边缘鳞盖蕨、野青茅与荩草等物种种对间表现出极强的生态学或生物学特性相似性,生态位宽度值大的物种与其他物种生态位重叠值并不同步。     

黔中地区马尾松林菌根食用菌多样性

菌根食用菌（edible mycorrhizal fungi,EMF）广泛存在于森林生态系统中,具有极高的生态价值和经济价值。马尾松Pinus massoniana是我国南方地区主要的用材树种之一,其林下有丰富的EMF资源。本研究以黔中地区马尾松林EMF为研究对象,历时4年调查了马尾松林EMF多样性、其子实体的月际发生规律及其与马尾松根系的共生特征,共发现EMF 20种,隶属于1纲4目10科13属。在科水平上,以红菇科EMF的物种丰富度最高;马尾松与EMF形成的外生菌根形态多样,以二叉分枝状和珊瑚状居多。菌根探索类型涵盖接触探索型、短距离探索型、中等距离探索型和长距离探索型,其中以接触探索型、短距离探索型和长距离探索型为主;EMF子实体的发生受温度和降雨影响显著（P<0.01）,整体而言,6-10月是马尾松林EMF子实体的高发期。结合发生周期和经济价值来看,粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus、褐环乳牛肝菌S. leteus、鲜艳乳菇Lactarius vividus、多汁乳菇Lactifluus volemus和红色红菇Russula rosea在马尾松林有较好的开发利用前景。     

猴樟叶绿体基因组特征分析

猴樟(Cinnamomum bodinieri)枝叶含有丰富的精油,是重要的园林绿化树种和经济树种,但目前有关猴樟基因组学的研究报道不多。为揭示猴樟叶绿体基因组特征及系统发育关系,该文基于高通量测序平台进行测序,从头组装了完整的猴樟叶绿体基因组,并对其基因组结构、基因构成及序列重复、密码子使用偏好性以及系统发育进行分析,结合樟亚科主要属物种叶绿体基因组数据构建系统发育树。结果表明:(1)猴樟叶绿体基因组全长152 727 bp,包括一对20 132 bp的反向重复(IRs)区、93 605 bp的大单拷贝(LSC)区和18 858 bp的小单拷贝(SSC)区,总GC含量为39.13%。(2)该基因组共编码127个基因,包括83个蛋白质编码基因(PCGs)、36个转运RNA基因(tRNAs)和8个核糖体RNA基因(rRNAs); 共鉴定出92个SSR位点,其中大部分是A/T组成的单核苷酸重复序列; 密码子适应指数(CAI)为0.166,有效密码子数(ENc)为54.68; 猴樟与近缘种的叶绿体基因组主要在IR区和2个SC区边界上存在一定的差异。(3)24种樟亚科植物的系统发育树显示,猴樟与樟树亲缘关系最近,同时支持了樟属-甜樟属分支(Cinnamomum-Ocotea Clade)、月桂属-新木姜子属分支(Laurus-Neolitsea Clade)、润楠属-鳄梨属分支(Machilus-Persea Clade)的建立。该研究丰富了猴樟遗传资源信息,进一步确定了樟亚科主要属的系统发育地位。