群落/生态系统功能多样性研究方法及展望

功能多样性是指影响群落/生态系统功能的物种性状值和范围,是解释和预测生态系统结构和功能的有效手段之一,可将植物个体尺度与群落尺度和生态系统尺度的相关生态学问题联系起来。虽已发展出多种功能多样性定量化研究方法,但不同方法结果差异较大,难以进行多研究间的比较研究。比较探讨各功能多样性研究方法的优缺点有利于拓展功能多样性内涵,也有助于功能生态学的应用与发展。回顾了当前10种功能多样性的定量化研究方法,并指出选取合适功能多样性方法的关键在于,应考虑选取群落/生态系统中的哪些物种、哪些功能性状、选取的功能性状数目、以及如何对功能性状权重等。对比发现,功能分散性指数和Rao二次熵系数的研究方法在众多方法中优势明显,具有较高的应用潜力;标准化功能多样性的研究方法在未来仍需进一步完善。利用功能多样性指数预测群落/生态系统过程和功能当前仍多侧重于理论研究,野外实证研究较为缺乏,是功能生态学未来研究的重点和难点之一。     

鹤山退化草坡生态系统的自然恢复

研究了鹤山南亚热带退化草坡20a的自然恢复动态,发现群落虽有阳生乔木入侵,但仍处于草本和灌丛占优势的生物多样性较低的阶段;土壤中的有机质、水解氮、有效磷和有效钾等营养元素已基本恢复到同地带顶级森林群落的水平;虽然群落的空间结构与生物多样性尚未恢复,但其部分生态功能已经恢复,其中水土保持最先恢复,生产力等功能还需要较长的时间恢复;对于鹤山草坡这类一般退化生态系统来说,可能需要通过构建合适的人工林来加速生物多样性和生物量等指标的恢复过程,仅仅通过自然恢复是难以在较短的时间内迅速恢复其物质循环等功能的。     

跨太平洋生物入侵研究展望

跨太平洋生物入侵是当代最受关注、最具影响的生物学现象之一 ,这一过程导致并促进了新东亚 -北美间断分布格局 (与许多众所周知的古间断分布相对应 )的形成。为了更好地了解这一现象以及相关的生物类群 ,我们探讨了以下几个问题 :1)哪些类型的物种参与或可能会参与跨太平洋生物入侵 ,2 )这些入侵种在入侵之后会发生什么变化以及会导致什么样的后果 ,3)为了有效地监控生物入侵 ,我们应该从哪些方面着手研究入侵种及其原生和非原生生境。为了解决这些问题 ,我们应该对原产地和入侵地的这些物种进行比较研究 ,这些研究包括 :1)遗传学 ,2 )生活史 /形态学 (如 :个体大小、种子大小等 ) ,3)生态学 (如 :生活型 /生长型、传粉媒介和竞争对手等 ) ,4 )在原产地和入侵地的地理分布 (如 :分布区的大小、形状以及纬度等 ) ,5 )物理影响因子 (如土壤、水分和气候等 )。这些研究的目的在于 :1)确定外来种在其原生生境中影响其分布的限制因子 ,2 )了解入侵种能够在入侵地成功的原因 ,3)预测可能进一步发生的生物入侵 ,4 )为有效地监控和管理生物入侵提供资料。     

多物种集合的种-多度关系模型研究进展

种 -多度关系是群落结构研究最基本的方面之一。Preston最早描述的物种“常见性和罕见性的分布”是群落中种 -多度关系的一般特性。自从 Motomura开创性地提出一个几何序列模型用于描述这种特性后 ,生态学家已建立了许多拟合种 -多度关系的经验模型和理论模型 ,主要包括对数序列分布、对数正态分布等统计模型 ,几何序列模型、分割线段模型等生态位模型以及反映群落动态和环境制约作用的动态模型 ,还有其中一些模型的扩展模型。近年来 ,种 -多度关系研究领域已大大拓宽 ,如“群落”的内涵已延伸为“多物种集合”,物种“多度”的测度推广到“广义多度”。尽管种 -多度关系研究已取得很大进展 ,仍有一些问题尚待解决 ,诸如多度指标选择、种 -多度分布时空变化规律及其机制以及种 -多度关系模型的选择、检验、解释与应用。     

植物化感物质活性变化及其作用机理研究进展

本文综述了化感物质活性的变化、变化的原因及其功能机理。化感物质活性在自然过程中,由于温度、光周期、水和土壤等的不同而变化,在功能过程中随其初始浓度、化合物结构和混合程度不同而变化,在植物体内由于组织器官和成熟程度不同而变化,而研究技术和操作过程也影响化感物质的活性。文章还讨论了未来化感作用研究的发展方向。未来化感作用研究将集焦于如下五方面(1)更有效地在实践中,特别是在农业生产过程中鉴定和提纯化感物质;(2)化感作用在分子结构水平的功能定位;(3)应用化感作用解释植物种间相互作用;(4)化感作用在植被演替过程中的驱动力作用;(5)化感作用在进化过程中的意义。     

约束线方法在生态学研究中的应用

生态系统格局和过程往往受到多个因子的共同影响, 故此反映两个生态学变量相互关系的散点图常常会表现为有边界的散点云。基于数据均值或中值分析的传统统计方法不适用于散点云数据的分析。散点云所表征的不是两变量之间的相关关系, 而是限制作用关系。约束线(包络)方法为提取散点云边界、理解限制变量对响应变量的作用, 以及预测响应变量的潜在最大值提供了有效手段。该文对应用约束线方法研究生态学问题所取得的成果进行总结与归纳, 介绍了约束线概念的发展历程、提取方法, 从物种分布、种群行为及作物产量优化三个方面总结了约束线方法的优点及适用性, 概述了当前约束线方法应用研究面临的问题与挑战, 指出约束线方法应结合其他统计方法, 实现对生态过程的准确理解, 此外, 还应重视约束线方法的尺度依赖性。最后, 该文展望了约束线方法在研究生态系统服务关系和土地系统优化等方面的应用前景。     

生物多样性的生态系统功能：质与量的综合评价

The value of biodiversity is well-known, but how diversity performs its ecosystem function and provides services is less clear （Ehrlich, 1994; Grime, 1997; Wall, 2004, Xie et al., 2006 ）. In the last two decades, tremendous efforts have been devoted to investigating the biodiversity effects on ecosystem functioning （Hooper et al., 2005 ）. In most cases, particularly in grassland seeding experiments, productivity （i. e., rate of biomass production） has been used as the sole measure of ecosystem functioning, while what is being produced （i. e., the quality or product diversity） is frequently ignored. However, ecosystem functioning, like many other things in our life （e. g., the impacts of scientific papers）, is a multifaceted concept and is far more than simply productivity and should be assessed by beth quantity and quality1）. Here we call for a reevaluation of the current measures used to evaluate biodiversity＇ s ecosystem function. Although the quantitative （e. g., productivity） and qualitative （product quality） aspects may be assessed separately but their combination should be used for overall evaluation of ecosystem functioning. This is because beth quantity and quality measures are important to beth basic ecological research and land management, as we outline below.     

植物化感物质活性变化及其作用机理研究进展

本文综述了化感物质活性的变化、变化的原因及其功能机理.化感物质活性在自然过程中,由于温度、光周期、水和土壤等的不同而变化,在功能过程中随其初始浓度、化合物结构和混合程度不同而变化,在植物体内由于组织器官和成熟程度不同而变化,而研究技术和操作过程也影响化感物质的活性.文章还讨论了未来化感作用研究的发展方向.未来化感作用研究将集焦于如下五方面:(1)更有效地在实践中,特别是在农业生产过程中鉴定和提纯化感物质;(2)化感作用在分子结构水平的功能定位;(3)应用化感作用解释植物种间相互作用;(4)化感作用在植被演替过程中的驱动力作用;(5)化感作用在进化过程中的意义.     

三参数增长模型拟合:以季风常绿阔叶林中两个优势乔木种群为例

Logistic、Mitscherlich、Gompertz方程是一类三参数饱和增长曲线模型,广泛地应用于许多学科领域．本文基于logistic方程饱和值K估计的三点法、四点法,推导出Mitscherlich、Gompertz方程K值的三点法、四点法估计公式,并以南亚热带季风常绿阔叶林中两种优势乔木厚壳桂、黄果厚壳桂种群为例,先用三点法或四点法估计出K值,再通过线性回归与非线性回归相结合的方法,可获得三个增长模型中三个参数的最优无偏估计．实例研究表明,两个优势种群增长数据均符合三个增长模型,但更符合增长曲线呈S形的logistic、Gompertz方程,且以logistic方程最适合于观察;黄果厚壳桂种群增长快于厚壳桂种群．     

滇中武定狮山植物区系地理的初步研究

狮山地处康滇古陆边缘,自然地理条件优越;植被以元江栲Castanopsis orthacantha林为主,另有云南松Pinus yunnanensis林及华山松Pinus armandii林,还有各类灌丛草坡等,分布混杂。元江栲林结构复杂,种类丰富,种系饱和度大,计有种子植物137科,537属,1157种。区系起源古老,为康滇古陆的衍生区系;种类以温带成分为多;植被优势种则为狭域的古老类型,区系具明显过渡性及热带亲缘,含不少与华东及滇中周围的地理替代种;从大范围看,狮山与热亚及东亚的区系联系最密切(分别占12.59％、27.80％),在东亚范围则主要是中国-喜马拉雅成分,其中滇-横断山脉、滇-华中和云贵高原成分最多,分别占狮山中国特有种总数的22.52％、21.37％、16.99％。 狮山区系是滇中区系的缩影,和整个滇中一样具有独特古老等特征,同时,对认识中国西部亚热带常绿阔叶林区系也有一定意义。