粤港澳大湾区不同恢复模式植物群落结构与生态系统健康的动态变化

基于长期定位监测数据,量化揭示了红锥纯林（Castanopsis hystrix）、10种与30种乡土树种混交林等3种乡土人工林植物群落的生物量、物种多样性、生物热力学健康水平（eco-exergy）和土壤理化性状在种植后13年内的发展动态,并与尾叶桉（Eucalyptus urophylla）纯林,以及自然恢复系统（灌草坡）进行了比较。结果表明：（1）研究期间,5种恢复模式的植物群落生物量均呈现波动上升趋势,但在发展节率上有所差异。13龄时的尾叶桉纯林与两种乡土树种混交林生物量显著高于其各自1龄时的水平,且显著高于自然恢复灌草坡;相较于其他人工林,红锥纯林生物量增长缓慢,但快于灌草坡;（2）5种恢复模式植物群落的物种多样性（物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数）在6至13龄间均呈下降趋势,且30种乡土树种混交林下降趋势最为显著。13龄时,两种混交林Shannon-Wiener指数略高于两种纯林,显著高于灌草坡;10种乡土树种混交林的Pielou均匀度指数略高于红锥纯林与30种乡土树种混交林,显著高于尾叶桉纯林与灌草坡。（3）4种人工林的植物群落生物热力学健康水平皆在6至13龄间显著增加;13龄时两种乡土混交林群落生态显著高于两种纯林,两种纯林显著高于灌草坡,且该差异主要源自于乔木层生态的差异。（4）不同植被恢复模式中,10种乡土树种混交林土壤养分的累积效果最佳,13龄时其土壤总氮含量显著高于红锥纯林和自然恢复灌草坡,但与30种乡土树种混交林和尾叶桉纯林无显著差异。（5）冗余分析结果显示,研究期间植被与土壤间的相关关系逐步建立,土壤理化性状对地上植被结构变化的解释度由1龄时的73.3%逐步上升至13龄时的82.0%,但只有土壤有机碳含量在13龄时与地上植被结构的相关性达到显著水平。上述结果表明,乡土种人工林与外来种人工纯林群落结构、生物热力学健康水平、及植被与土壤间关系的发展规律相似,且相对而言,混交林优于纯林,纯林优于自然恢复灌草坡。植被恢复的起始物种丰富度并不是越高越好;发展到13龄时,10种乡土树种混交林在植被结构与土壤改良方面均优于30种乡土树种混交林。植被与土壤间相关关系的建立是一个长期的过程,不同植被恢复模式对土壤理化性状的差异性影响难以在短期内有所显现。     

遮荫处理对梅叶冬青叶片形态、光合特性和生长的影响

为了解遮荫环境对梅叶冬青(Ilex asprella)生长和光合特性的影响,采用遮荫网的方法模拟85%、56%和全光照等3种光照环境,研究了遮荫对其生长、光合参数以及生物量等的影响。结果表明,经一年遮荫处理后,梅叶冬青的叶绿素a、b和叶绿素总量都随着遮荫强度的增加而显著增高,胡萝卜素含量则显著降低。与对照相比,56%遮荫处理显著提高梅叶冬青的最大净光合速率和光饱和点,分别提高了17.6%和25.2%,但是85%遮阴处理则显著降低最大净光合速率和光饱和点,分别降低了18.2%和24.1%,两种遮荫处理均显著降低了光补偿点。叶长、叶宽、比叶面积、单片叶面积和叶片含水量均随着遮荫强度的增加而显著增加,而叶片厚度则显著减小。遮荫处理明显抑制整株生物量增长,减小根冠比,但是株高、冠幅和径向生长随遮荫处理时间不同而有所变异。因此,梅叶冬青有耐荫偏阳的特性,在林下种植时需及时调控乔冠层的透光率,一般应大于44%。