林下层植被对上层乔木的影响研究综述

植物间交互作用在植物群落和生态系统的组成、结构、功能等方面发挥着重要作用.在过去的森林生态系统研究中,更多地关注上层乔木之间的相互作用或乔木层对下层植被的影响,较少研究林下层植被对上层乔木生理生态和生长的影响.本文综述了去除林下层植被对土壤理化性质、土壤动物区系、凋落物分解及上层乔木生理生态和生长的影响,讨论了外界干扰对林下植被-乔木层竞争关系的影响,提出林下植被对上层乔木影响的生理生态学机理概念模型.研究区域、乔木林龄、地力条件、林下植物种类是影响林下层植被-乔木层竞争关系的重要因素.     

苔藓植物的化学元素含量及其特点

苔藓植物是化学元素最有效的积累者,在指示环境质量变化方面有其独到之处。本文阐述了苔藓植物体内地球化学元素的组成、含量、来源及其特点,用以揭示影响苔藓植物地球化学元素的因素,从而为苔藓植物作为指示生物提供更可靠的理论依据。苔藓植物体内所含的元素种类很多,主要来自大气沉降(如降水、降尘、扬尘、树冠淋溶等)和生长基质(如土壤、岩石等),元素含量受到区域空间、生态系统、苔藓种类以及时间季节的影响。苔藓植物体内地球化学元素含量可以指示环境条件(如区域空间、生态系统和时间)的差异。     

植物叶片形态解剖结构对环境变化的响应与适应

叶片是植物进化过程中对环境变化比较敏感且可塑性较大的器官,环境变化常导致叶的长、宽及厚度,叶表面气孔、表皮细胞及附属物,叶肉栅栏组织、海绵组织、胞间隙、厚角组织和叶脉等形态解剖结构的响应与适应。本文综述了陆生植物叶片上述形态解剖结构对水分、温度、光照、CO2浓度和UV-B辐射等环境因子变化以及多因子复合作用的响应与适应,分析了该领域的研究特点及其存在的问题,指出了未来研究的重点和方向。     

四川柏木人工林林下植被生物量与林分结构的关系

森林结构与林下植被生物量的关系是森林持续经营与森林碳计量监测的科学基础,但一直缺乏必要的研究。以四川柏木(Cupressus funebris)人工林为研究对象,揭示林下植被生物量(Wu)、灌木生物量(Ws)和草本生物量(Wh)与林分结构的关系,并试图构建区域性林下植被生物量估测的混合模型。结果表明:(1)乔、灌、草群体共12个结构因子中,灌木群体的平均基径(Ds)、盖度(Cs)、高度(Hs)、体积(Vs)与林下植被生物量关系更紧密,在林下植被生物量模型构建中更有效;(2)多模型拟合与比较表明,柏木林Ws最佳估算模型为Ws=0.0005V1.0411s(R2a=0.762,P0.001,n=40),而Wu的最佳估算模型为ln Wu=0.0158Hs+0.0111Cs-0.5358(R2a=0.695,P0.001,n=40),但对于Wh未能获得较为理想的估算模型(R2a0.410,P0.01,n=40);(3)林分密度(Du)整合进入多元线性模型提高了林下植被生物量的估测精度,ln Wu=a+b Du+c Hs+d Cs(R2a=0.721,P0.001,n=40)。研究为区域性林下生物量估测模型构建提供了新论据。     

亚高山次生桦木林地表苔藓组成与多样性

桦木林(Betula spp.)是我国原始冷杉林(Abies spp.)皆伐后自然恢复形成的主要次生林之一,为揭示其发育过程中地表苔藓组成与多样性差异,评估其自然恢复状况,我们选择了四川省金川县507林场地形条件基本一致的3个桦木林地以及1个原始岷江冷杉(Abies faxoniana)林地,调查了地表苔藓层结构和物种组成.结果显示:(1)桦木林的地表苔藓植物盖度低于原始林,不同年龄的桦木林之间其盖度没有差异(P>0.05),但优势种的组成差异及物种替代明显;(2)桦木林地表苔藓物种丰富度较原始林高,不同年龄相比,9年生和22年生较42年生桦木林地表苔藓种类丰富;(3)未郁闭桦木林(9年生)与郁闭林(22年生和42年生)间的地表苔藓物种组成相似程度(相似性系数为0.24-0.29)低于它与原始林间的相似程度(0.51);22年生和42年生桦木林间地表苔藓物种组成相似程度(相似性系数为0.50)高于它们与原始林间的相似性程度(0.13-0.24),在自然恢复过程中,桦木林与原始林下地表苔藓共有种数量逐渐减少,相似程度降低.原始林下35种地表苔藓植物中只有25种存在于迹地桦木林地.上述分析表明:迹地上自然恢复9-42年的桦木林下地表苔藓多样性虽然较云杉人工林高,但仅保存约70%的原始林下种类,而约有29%的敏感苔藓种类无法通过次生林自然恢复过程得以保育或恢复.     

岷江干旱河谷多苞蔷薇生长与繁殖特征

通过大面积野外踏查和样方调查,分析了岷江干旱河谷乡土灌木多苞蔷薇种群的分布、生长繁殖特征及其空间差异性.结果表明,多苞蔷薇广泛分布于岷江干旱河谷汶川绵褫至松潘镇江关约170 km长、海拔1 200～2 600 m的空间范围内,其株高、基径、年龄、冠幅、萌蘖株数和结实量的平均值分别为(123.33±3.13) cm、(12.49±0.40) mm、(3.34±0.16) a、(1.30±0.13) m²、(5.07±0.39)株/丛和(171.47±25.90)果/丛.随着海拔高度和纬度增加,其株高、基径、冠幅和结实量增加,而萌蘖株数没有显著变化.多苞蔷薇有性结实和无性萌蘖能力随环境空间变化的不匹配性与其生长密切相关,可能与多变环境下资源分配利用的平衡机制有关;以丛进行年龄统计,多苞蔷薇缺少幼龄个体,种群发展并不稳定,但随海拔高度升高,萌蘖株年龄结构均呈“金字塔”型,且较大龄级的萌株比例略增,显示出良好的种群持续性.综合分析发现,多苞蔷薇生长与繁殖的空间差异性是对干旱河谷长期适应的结果,既为种群持续提供了保证,也为种群扩大奠定了基础.     

环境胁迫对岷江干旱河谷豆科灌木幼苗根系生长及其结瘤的影响

通过野外调查,分析了岷江干旱河谷海拔梯度上相同年龄段的白刺花、岷谷木蓝和小雀花幼苗根系结瘤、生物量积累、生物量百分比的变化及其相互关系;人为控制土壤水分（田间持水量(WHC)的80%、60%、40%和20% 4个水平）研究了干旱对2月龄的白刺花与小雀花幼苗结瘤能力的影响.结果表明：1)干旱河谷低海拔地段(1600～1950 m)幼苗的结瘤能力都很低,白刺花、岷谷木蓝和小雀花的平均结瘤数分别为每株(0.1±0.1)、(0.9±0.5)和(5.7±1.9)个,未结瘤的个体分别占651%、123%和176%;总体上随着海拔的升高,3种幼苗的根瘤数均呈增加趋势,且与细根百分比及根长正相关.2)土壤水分低于60% WHC时,白刺花与小雀花的根瘤数及生物量均明显减小;在20% WHC条件下,白刺花根瘤数为0,小雀花根瘤数为每株(9.8±3.6)个.综合分析发现,干旱河谷地区豆科灌木的结瘤固氮能力很低,土壤水分在40% WHC以上时其生物固氮才能有效发挥,与白刺花相比,小雀花结瘤能力较高,干旱忍受性较强.     

旱生灌木岷谷木蓝种子的休眠与萌发特征

岷谷木蓝(Indigofera lenticellata)是横断山区干旱河谷广泛分布的豆科灌木.本文对其种子的休眠与萌发特征进行了研究.结果表明:岷谷木蓝种子具有物理休眠,其萌发困难的原因在于种皮的不透水性;种子的硬实比率高(85%),针刺种皮和沙摩处理能有效打破种子休眠,提高发芽率,其中沙摩7 h最为快速有效.岷谷木蓝种子发芽温度范围较广,10℃～30℃均可发芽,最适温度范围为20℃～30℃,低温不利于种子萌发.岷谷木蓝具有一定的抗旱性,在聚乙二醇6000(PEG)溶液模拟水分胁迫条件下,种子在25% PEG胁迫下仍能达到100%的发芽率,但水分胁迫对种子发芽有一定的延缓作用,发芽率和发芽速度降低,发芽周期和发芽准备期增长,发芽高峰期滞后.其中对于发芽能力检测的各项指标对水分胁迫的敏感性顺序为发芽指数>发芽势>发芽率.岷谷木蓝种子的发芽特征是对干旱河谷生存环境长期适应的结果.野外播种的适宜时间为4月初,并在播种前对种子进行7 h的沙摩处理.     

地形对澜沧江源区高寒草甸植物丰富度及其分布格局的影响

在澜沧江源区进行了大范围的植物群落调查,应用回归拟合和典范对应分析(CCA),研究地形因子(海拔、坡度、坡向和坡位)对高强度人为干扰和全球气候变化条件下源区高寒草甸植物物种丰富度及植物分布的影响.结果表明:(1)在55个样地275个1 m×1 m的小样方中,共出现150种植物,在1 m2样方内物种数最多为27种,最少的仅为3种;(2)利用曲线方程进行拟合,物种丰富度分别与海拔和坡度有极显著的相关性,但与坡向和坡位没有显著的关系;(3)CCA第一轴基本上反映了植物群落所处环境的坡度的梯度变化,第二轴基本上反映了坡位的梯度变化,第三轴反映了地形因子的综合作用;(4)按影响程度大小,在高强度人为干扰和全球变化条件下,影响该区域高寒草甸植物种类组成和结构的地形因子从大至小依次为坡度、坡位、海拔和坡向,反映出坡度是影响源区高寒草甸水土条件的主要因子.     

我国岷江柏林分类及群落特征

调查了位于马尔康县、金川县、小金县、丹巴县和理县的37个岷江柏样地中的乔木、灌木和草本层的信息.利用TWINSPAN将37个样地划分为8个群丛,NMDS的结果与之相似;在群落结构方面,岷江柏乔木层郁闭度约55.68％,3m以上植株密度1 518 ind/hm2,高度分布和直径分布均呈倒“J”型分布,位于金川的群落乔木层...