三种增温情景对入侵植物空心莲子草形态可塑性的影响

虽然国内外已对克隆植物的表型可塑性开展了大量研究,但是气候变暖对克隆植物,尤其是入侵性克隆植物形态可塑性的影响及其可能的生态学意义研究仍然有限。通过设置白天增温、夜间增温和全天增温3种方式,通过切断或不切断匍匐茎处理,探讨入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)形态特征对不同气候变暖情景的响应。研究发现:夜间增温2℃条件下,切断匍匐茎连接显著降低空心莲子草匍匐茎总长度和平均分株长度;白天增温和全天增温2℃对匍匐茎切断和连接组的空心莲子草的匍匐茎总长和平均分株长影响不显著;3种增温方式对空心莲子草的分蘖数均无显著影响。这些结果表明:空心莲子草对增温具有较高的耐受性,并对不同增温方式采取不同的响应策略;夜间增温可能通过光合补偿效应增加其匍匐茎的长度和平均分株长从而促进其水平方向的扩展以占据更加有利的生境,增强其入侵能力;白天和全天增温对整个克隆片段匍匐茎形态几乎无影响。     

珠穆朗玛峰国家自然保护区蕨类植物区系研究

在野外实地调查和室内标本整理以及查阅文献的基础上,对珠穆朗玛峰自然保护区蕨类植物区系进行研究,为探讨喜马拉雅植物区系的起源以及该区生物多样性的保护提供资料。结果表明:(1)珠穆朗玛峰自然保护区共有蕨类植物193种,隶属于31科59属,其中优势科为鳞毛蕨科(51种)、水龙骨科(41种)、蹄盖蕨科(22种)、铁角蕨科(10种),优势属为耳蕨属(27种)、鳞毛蕨属(20种)、瓦韦属(17种)。(2)科的分布区类型有8种,以泛热带分布型(55.56%)为主;属的分布区类型有14种,以泛热带分布型(23.81%)、中国-喜马拉雅分布型(19.05%)为主;蕨类植物以土生(55.88%)为主,石生(24.35%)和附生(21.76%)也占有一定比例,缺乏水生蕨类。(3)珠穆朗玛峰自然保护区蕨类植物区系成分与南迦巴瓦峰地区联系最为密切,其次为横断山地区和尼泊尔,与九塞沟自然保护区、秦岭地区有一定的联系,与西双版纳地区的关系较为疏远。     

三种增温情景对入侵植物紫茎泽兰种子出苗的影响

全球气候变暖影响外来植物的入侵风险, 不同增温情景可影响入侵植物的生长和其他表型。种子出苗是种群生活史的重要阶段, 但是目前还不了解不同增温情景对入侵植物种子出苗的影响。设置三种增温情景(白天增温、晚上增温、全天增温), 通过同属近缘种比较, 研究不同增温对入侵植物紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)和本地植物异叶泽兰(Eupatorium heterophyllum)种子出苗的影响。与对照(不增温)相比, 三种增温方式都不同程度地降低异叶泽兰的出苗率, 白天增温时出苗率最低, 其次是全天增温; 对于紫茎泽兰而言, 晚上增温提高其出苗率, 白天增温降低其出苗率, 在全天增温条件下紫茎泽兰没有出苗。增温对紫茎泽兰的影响比对异叶泽兰的影响更明显。此外, 异叶泽兰与紫茎泽兰种子出苗率与积温基本呈线性关系, 且不同增温方式对各线性关系影响存在差异。这些结果初步表明, 如果未来的气候变暖发生在夜间, 则有利于提高紫茎泽兰的入侵风险; 如果发生在白天、尤其是全天, 则可能极大降低其入侵风险。     

模拟气候变暖对不同地区多斑矢车菊形态属性的影响

以北美及欧洲7个不同地区种源恶性杂草多斑矢车菊(Centaurea maculosa)为材料,采用红外辐射加热器模拟增温方法研究增温2℃(地上10 cm)对其生长及形态属性的影响。结果表明:与对照相比,增温使乌克兰、阿肯色、加拿大组多斑矢车菊株高显著增加,马里兰组株高显著减小。增温使多斑矢车菊叶片数量明显增加1~5片(乌克兰、马里兰组除外),叶片形态趋于变小;同时使加拿大组总叶面积显著增加,佛蒙特组总叶面积显著减小。增温使蒙大拿组多斑矢车菊地上生物量显著增加,罗马尼亚组却显著降低。增温使乌克兰、罗马尼亚、佛蒙特组多斑矢车菊地下生物量显著降低;除阿肯色组根冠比增加外,增温使其他地区多斑矢车菊根冠比下降。研究发现,7种多斑矢车菊对增温的响应(从促进到抑制)顺序依次为阿肯色组、加拿大组、蒙大拿组、乌克兰组、佛蒙特组、马里兰组、罗马尼亚组;不同地区多斑矢车菊对增温效应的适应能力不同,在生长及形态发生上存在差异,其潜在入侵潜力也可能不相同。     

青藏高原植被生长季NDVI时空变化与影响因素

青藏高原是中国乃至亚洲的生态屏障,研究其植被对气候变化的响应对区域生态保护具有重要的现实意义。基于MOD09A1数据反演的生长季归一化植被指数(NDVI),分析2001—2018年青藏高原植被生长季NDVI时空特征和变化趋势,结合气象站点数据阐释NDVI与气候因子的关系。结果表明: 研究期间,青藏高原植被生长季NDVI呈缓慢上升趋势,不同气候区生长季NDVI年际变化差异明显,NDVI值波动幅度表现为高原湿润气候区>半湿润气候区>半干旱气候区>干旱气候区。青藏高原湿润气候区、半湿润气候区、干旱气候区、半干旱气候区NDVI显著升高和降低面积占比分别为1.4%和1.9%、4.9%和1.5%、16.4%和0.8%、7.0%和2.0%,干旱和半干旱气候区NDVI升高面积占比明显大于湿润和半湿润气候区。气温是影响湿润气候区和半湿润气候区NDVI变化的主导因子,而在干旱气候区,降水对NDVI的影响明显强于其他气候因子。气温对整个青藏高原植被生长季NDVI的驱动作用强于降水和相对湿度。     

红河流域“通道-阻隔”作用下2000-2014年植被EVI变化趋势与驱动力

红河流域地表生态、水热分布格局等受到"通道-阻隔"作用的显著影响,以MODIS EVI数据作为植被定量研究指标,结合全国1：100万植被类型图、红河流域内部以及周边气象数据和研究区的DEM数据,利用趋势分析和相关性分析法,探讨在"通道-阻隔"作用的影响下流域内2000-2014年植被EVI时空变化趋势及其驱动力,重点研究了植被EVI变化对气候因子的响应规律。结果表明：（1）2000-2014年间,红河流域生长季植被EVI整体上以-0.15%/a的年际变化率呈波动减少趋势,空间异质性明显。EVI呈减少趋势区域主要集中在绿春县中部和金平县西南部;EVI呈增加趋势区域集中分布在墨江县、文山县,麻栗坡中部、广南-富宁南部区域、红河-元江一带以及藤条江西南部地区。（2）通过对生长季EVI指数与四个不同时间序列的月平均气温和月累积降水量的相关分析可知,生长季EVI指数与同期气温相关性较好;与降水量呈现明显的滞后性,滞后时间约为1个月。（3）相关分析表明,整体上红河流域生长季植被EVI与气温呈负相关关系,与降水呈正相关关系。在0.05显著性检验水平下,红河流域生长季植被EVI变化受气候影响的区域占3.11%,气温以负向驱动型为主,面积约占1.26%,降水以正向驱动型为主,面积约占0.46%,气温降水联合驱动以弱驱动为主,面积约占1.39%;大部分地区表现为受非气候因子驱动。     

藏东木本植物群落功能性状分布与环境的关系

研究植物群落功能性状间的相关关系及其对环境变化的响应，能够有效揭示植物功能性状的权衡模式及其对环境的适应策略。藏东昌都地区位于横断山脉西北部，复杂气候地貌孕育了丰富的植物资源，是青藏高原森林灌丛生态系统主要组分和国际生物多样性保护的热点地区。以藏东森林灌丛群落优势木本植物为研究对象，在大量野外调查基础上，采用相关分析、主成分分析、线性回归和方差分析等方法，研究了该区域植物功能性状间的相关关系、功能性状对环境变量的响应规律以及功能性状的变异来源。结果表明：（1）藏东木本植物表现出适应高寒环境的性状权衡模式，即：比叶面积、叶体积较小而叶干物质含量较大，叶磷含量和叶钾含量协同变化；（2）海拔和气候变量共同驱动着藏东木本植物功能性状的变化，并且藏东木本植物倾向于采取"高投入-慢回报"提高御寒能力的保守型适应策略；（3）海拔是影响藏东植物功能性状变异最显著的环境变量，种间变异在藏东植物群落功能性状随环境变化中起主要作用。研究结果揭示了藏东木本植物功能性状的权衡模式及其对高寒环境的适应策略，有助于加深对藏东自然植物资源分布规律和生态功能的认识，为区域生态系统功能和生物多样性保护提供科学依据。     

珠穆朗玛峰自然保护区小叶金露梅灌丛群落数量分类和排序及其多样性垂直格局

根据野外样方调查数据,采用双向种指示分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA),对珠穆朗玛峰国家级自然保护区小叶金露梅灌丛群落进行分类和排序,并分析物种多样性沿海拔梯度的分布格局。结果表明:(1)该区域24个样地中,记载的维管束植物共有23科45属80种,出现频度较高的种有小叶金露梅(Potentilla parvifolia)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)、木根香青(Anaphalis xylorhiza)、垫状点地梅(Androsace tapete)、藏沙蒿(Artemisia wellbyi)、垫状雪灵芝(Arenaria pulvinata)和柴胡红景天(Rhodiola bupleuroides)等。(2)经TWINSPAN等级分类将该区域小叶金露梅灌丛24个样地划分为10个群丛类型。(3)样地和物种CCA二维排序结果表明,海拔和坡位是影响该区域小叶金露梅灌丛群落和物种分布格局的主要环境因子。(4)该区域小叶金露梅灌丛群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均随海拔升高呈下降的趋势,而Pielou指数呈上升的趋势。(5)样地中优势种小叶金露梅的盖度和高度沿海拔梯度呈显著下降趋势。     

珠穆朗玛峰国家级自然保护区兰科植物多样性研究

在野外实地调查和室内标本整理以及查阅文献的基础上,对珠穆朗玛峰自然保护区兰科植物多样性进行了初步研究。结果表明:珠穆朗玛峰自然保护区有兰科植物35属63种,以陆生兰(42种)为主,附生兰(19种)和腐生兰(2种)也占有一定比例;属的地理成分可划分为10个类型和2个变型,以北温带分布型(33.3%)和热带亚洲分布型(21.2%)为主;种的地理成分可划分为5个类型和1个变型,以中国-喜马拉雅分布型(64.5%)为主;珠穆朗玛峰自然保护区兰科植物区系成分与南迦巴瓦峰地区联系最为密切,其次为九寨沟自然保护区和贡嘎山自然保护区,与秦岭地区和小黑山自然保护区有一定的联系。     

四川攀西地区云南松群落物种多样性和谱系多样性对紫茎泽兰入侵的影响

外来植物入侵严重威胁着入侵地本土植物多样性和生态系统功能, 认识外来物种的入侵机制有助于提高对入侵植物的防控能力。本文以攀西地区云南松(Pinus yunnanensis)林下外来入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)为研究对象, 基于大量野外群落调查, 从群落可入侵性入手, 分析了环境因子和群落物种多样性、谱系多样性等群落生态学特征对紫茎泽兰入侵的影响。结果表明: 海拔、坡向和火烧强度等环境因子和冠层郁闭度、灌木层盖度等生物因子对研究区紫茎泽兰入侵强度没有显著影响(P > 0.05); 但群落灌木层物种多样性和草本层组分种与紫茎泽兰的亲缘关系显著影响紫茎泽兰的入侵强度(P < 0.05), 说明灌木层对光照等环境资源的占用和草本层(同层)物种对相似资源的竞争能够在很大程度上抑制紫茎泽兰的入侵。