温州地区黑荆树入侵群落的竞争与动态

黑荆树作为一种入侵植物在国外已经引起了相当的重视,被作为经济植物引入我国以后,目前在很多地区也形成了黑荆树天然更新林.但至今其对于我国生态系统的入侵风险的研究仍然很少.以温州地区6个黑荆树群落为样本,对黑荆树和其它树种的竞争强度、空间关系和群落中物种的相互替代进行了分析,结果表明:(1)黑荆树在群落竞争中并没有体现出优势;(2)黑荆树与其它物种在空间上基本是独立的,这可能是由于竞争强度比较弱,并不能造成明显的竞争性死亡;(3)除马尾松外各群落中物种都维持较高的自我替代,但是在PY04、CN02和RN01群落未来黑荆树仍可能替代其它物种变成主要优势种,而由于其存在幼苗更新困难这种优势不会长久;(4)黑荆树的入侵风险不高,保持群落的生物多样性能够有效地防止黑荆树成为优势物种,因此今后要尽力维持本地群落的生物多样性.     

百山祖常绿阔叶林优势种群的生态位

为了理解百山祖中山常绿阔叶林备优势种群在群落中的关系、地位和功能,用定量分析法,对该群落中平均重要值大于1%的13个优势种群的生态位特征进行了研究。结果表明:多脉青冈、麂角杜鹃和窄基红褐柃的生态位宽度较大,它们的Hurlbert生态位宽度(B_a)分别为0.878、0.825、0.806;而厚叶红淡比、亮叶水青冈和水丝梨的生态位宽度较小,它们的B_a分别为0.341、0.320、0.272。物种的生态位宽度与其重要值大小无关,但与其在各样方中的重要值均匀程度呈极显著的线性正相关。生态位相似性比例(C_(ih))最大的是多脉青冈与尖连蕊茶(0.832),最小的是凸脉冬青和水丝梨(0.248)。对生境需求相似而生态位宽度较小的厚叶红淡比与亮叶水青冈的C_(ih)高达0.758。同属植物多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青之间并不具有较大的C_(ih)值。生态位宽度较大的物种与其他物种的生态位重叠值一般较大;生态位相似性比例大的物种的生态位重叠值一般较大。多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青的生态位重叠值并不大。总体来看,群落优势种群之间的生态位重叠程度较低,说明该群落主要优势种群之间竞争不激烈群落稳定。该研究揭示了群落优势种群的生态位特征和结构稳定性,为生物多样性保护、群落演替和种群进化等研究提供了理论基础,也为自然保护区管理机构制定和完善保护措施提供参考依据。     

非随机过程影响百山祖局域植物群落的物种组成

为探讨从区域到局域的变化过程中的主导影响机制,通过整理百山祖自然保护区的历次植物调查资料,并详细调查5 hm2的样地群落,对保护区整个区域和样地群落物种组成的差异和功能性状的组成差异进行了比较。结果表明,在区域种库和局域群落之间的物种组成差异明显,在区域和局域物种数量排名前10的科和属中只有5科和5属是共有的;相较于区域中的属,样地中温带分布的属明显增多,而热带分布的属较少。功能性状方面,与区域相比,样地中草本植物比例减少而木本植物比例增加;单叶植物比例增加,复叶植物比例下降;两性花比例下降,雌雄异株比例上升;肉质果比例上升,而干果比例下降。这些结果表明从区域到局域群落构建过程中生态位分化机制等非随机过程起着重要的作用。     

浙江九龙山香果树群落乔木层物种的多样性格局

为了解香果树(Emmenopterys henryi)群落的物种多样性及其驱动因素,在浙江九龙山自然保护区建立了35个以香果树为中心15 m半径的样圆,调查样圆内胸径2.5 cm以上的乔木层树木的物种和胸径。通过线性混合效应模型分析α多样性与海拔、坡向、香果树胸高断面积的关系,通过Mantel检验和方差分解分析样地间距离、海拔、坡向和香果树胸高断面积差异对β多样性的影响。结果表明,九龙山香果树群落乔木层物种丰富(50科96属145种),且以落叶或半常绿树种占优势;样地乔木层Shannon-Wiener指数为2.37～3.40,Simpson指数为0.86～0.94;群落乔木层α多样性随海拔升高呈先升高后下降的变化趋势,但与样地坡向和香果树胸高断面积无关;群落乔木层Sorenson指数为0.15～0.95,物种周转组分对群落β多样性的贡献达74.88%;样地间地理距离与乔木层β多样性及其组分呈显著正相关,样地间海拔差异与其乔木层β多样性及其物种丰富度差异组分呈显著正相关,而样地间香果树胸高断面积差异仅与物种周转组分显著正相关;样地地理距离对于乔木层β多样性及其组分具有最高的解释度(23%...     

入侵植物藿香蓟与常见伴生杂草的生态位特征

基于传统生态位理论的生物入侵机制假说认为外来种和土著种生态位的差异是决定入侵成功与否和危害程度的关键。藿香蓟(Ageratum conyzoides L.)是一种在我国南方快速蔓延的恶性入侵种。为了了解藿香蓟与其他杂草在群落中的生态关系,探究造成藿香蓟成功入侵的可能机制及危害,在浙西南的丽水市开展了杂草群落调查,计算了藿香蓟和16种常见本地杂草的生态位宽度、生态位重叠和种间相关系数,并对主要物种进行典范对应分析(CCA)排序。结果表明(1)藿香蓟与常见本地杂草间的生态位重叠度显著高于本地杂草间的生态位重叠度,这与藿香蓟具有最大的生态位宽度有关;(2)藿香蓟与常见本地杂草的Pianka生态位重叠指数介于0.04-0.296之间,重叠度处于中下水平;(3)常见本地杂草对于藿香蓟的n-维超体积生态位重叠值显著高于藿香蓟对于常见本地杂草的n-维超体积生态位重叠值;(4)藿香蓟在CCA排序图上处于较中心的位置,说明其具有较高的中生性;不仅如此,外来杂草和本地杂草在排序图上充分混杂,说明外来种相对于本地种并无明显特化;(5)群落中大多数常见杂草间未出现显著种间负相关,仅7个种对显著正相关,大多数种对不相关。总的来说,丽水农村的杂草群落稳定较差,资源相对充足,种间生态位重叠较低,本地植物对于藿香蓟的竞争阻抗较小,加上藿香蓟本身较大的生态位宽度,导致了藿香蓟在本地区广泛而严重的入侵。     

百山祖常绿阔叶林优势种群枯死木的结构特征

为了了解常绿阔叶林优势种群的枯死树木结构特征,对百山祖5 hm2固定样地的10个优势种群10年间的枯死木和现有活立木进行了统计分析。结果表明:(1)枯死木龄级呈"倒J型"分布的种群有厚叶红淡比、水丝梨、凸脉冬青、褐叶青冈、短尾柯、多脉青冈、亮叶水青冈、木荷等8种,而麂角杜鹃和石灰花楸则呈中峰型曲线分布(高峰出现在Ⅱ龄级)。枯死木主要集中在Ⅰ~Ⅲ龄级。(2)群落各优势种群的枯死比例在Ⅰ龄级最大,短尾柯和麂角杜鹃在Ⅰ龄级的枯死比例分别高达50.00%和47.61%。随着龄级的增大,枯死比例下降,在Ⅳ龄级以后各优势种群的枯死比例发生变化。平均枯死比例最大的是石灰花楸(30.42%),最小的是亮叶水青冈(13.70%)。(3)在种群活立木密度较大的生境,其枯死木密度也较大。水丝梨在沟谷的枯死木密度较大,多脉青冈在4种生境中的枯死木密度差别不大,其余8个种群都表现出枯死木密度在山脊大、沟谷小的特点。石灰花楸在陡坡(42.86%)、凸脉冬青在沟谷(29.78%)的枯死比例较大,亮叶水青冈在山脊(12.40%)的枯死比例最小。     

浙西南常绿阔叶林凋落物空间分布及其对土壤养分的影响

凋落物作为养分的有效载体对于森林养分循环具有重要作用。近年来学者们对凋落物开展了大量研究,但森林内部凋落物的空间分布及其对土壤养分空间异质性的作用一直没有得到充分重视。利用位于浙江西南部的百山祖亚热带中山常绿阔叶林5 hm²森林动态监测样地中50个凋落物收集器2009-2017年收集到的凋落物产量数据和相关的地形和土壤养分数据,运用同步自相关回归分析地形和群落结构因素对凋落物及其组分产量的影响,利用多元线性混合效应模型研究了地形和年均凋落物输入量与土壤养分含量的关系。结果表明（1）地形因子中仅凸度与总凋落物以及叶凋落物产量呈显著正相关;（2）邻域内的大树和中树（胸径≥ 5 cm）的平均胸径显著提高总凋落物、叶凋落物和小枝及树皮凋落物产量,而邻域物种数显著提高总凋落物、叶凋落物和繁殖器官凋落物产量;（3）地形凸度与表层（深0-10 cm）土壤有机质含量显著正相关,但与近表层（深10-20 cm）土壤总氮、有效磷和速效钾含量显著负相关;（4）凋落物输入量显著提高表层（深0-10 cm）土壤的碱解氮和有机质含量。总体来看,百山祖常绿阔叶林凋落物产量的空间变异受到地形和森林群落结构因素的制约,并影响林内土壤养分的空间异质性。     

添加秸秆和磷素对土壤微生物群落的影响

为了探讨添加小麦秸秆和磷素对低磷土壤微生物数量和群落结构的影响,设置2个梯度的小麦秸秆添加量(N₀和N₁分别为0和2.08 g·kg^-1)和4个施磷水平(P₀、P₁、P₂和P₃分别为0、100、200和400 mg·kg^-1)组合处理,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土壤微生物生物量.结果表明: 添加秸秆配合施入磷素对微生物总生物量、细菌生物量、真菌生物量和真菌/细菌(F/B)比值具有显著的促进作用,微生物总生物量、细菌生物量、真菌生物量和F/B均为N₁P₁>N₁P₀>N₁P₂>N₁P₃>N₀P₁>N₀P₂>N₀P₃.在相同磷素水平下,添加秸秆处理的各指标均显著高于未添加秸秆处理;在添加相同秸秆量条件下,施磷处理的各指标随磷素施入量先增加后降低,以P₁水平组合最优,其次是P₀,最后是P₂和P₃.     

百山祖常绿阔叶林厚叶红淡比的萌蘖繁殖特性

克隆植物在群落更新和物种多样性的维持中起着重要的作用。目前克隆生态学很少涉及自然条件下乔木的研究。通过调查百山祖5 hm2的动态监测样地中随机选取的298株厚叶红淡比母株及其产生的萌蘖情况,分析它的克隆形态可塑性、径级结构及其影响因素,以及萌蘖对母株存活的影响。结果表明:母株间所带萌蘖数量差别较大,与母株的胸径正相关;82.79%的萌蘖在距母株30 cm以内;单棵母株所发萌蘖的数量和母株—萌蘖距离在四类生境间都无显著差异,但位于母株东侧的萌蘖显著多于母株西侧的;克隆群体与整个种群的径级结构存在差异,幼苗和幼树在克隆群体所占比例高于其在整个种群中所占的比例;而母株短期存活率与其所发萌蘖数量无关。厚叶红淡比在常绿阔叶林下的克隆繁殖显示出了独特的适应性,对维持群落的稳定具有重要意义。     

百山祖常绿阔叶林木本植物的生境相关性分析

中性理论和生态位理论在解释热带雨林中物种共存机制上发挥了重要作用.本文通过Torus-translation榆测方法对百山祖常绿阔叶林5 ha样地中DBH≥1 cm、个体数大于5的89种木本植物与4个根据地形和物种组成划分的小生境进行了关联性分析.同时按植物的胸径径级大小将其分为幼树期、生长期、成熟期3个生长阶段,并分别分析了植物在这3个生长阶段与生境的关联性.结果表明:89个木本植物中,没有表现出显著的生境相关件的物种多是稀有种或是个体数较少的物种,而大部分的常见种表现出与生境的显著相关性;通过对每个物种不同生长阶段的生境相关性比较,发现多数物种的生境相关性会发生改变,其中只有麂角杜鹃(Rhododendron latoucheae)、褐叶青冈(Cyclobalanopsis stewardiana)和厚叶红淡比(Cleyera pachyphylla)在生长的3个生长阶段没有发生改变.这表明,生境异质性对亚热带常绿阔叶林中木本植物的生物多样性的维持起着重要作用,同时对不同生长时期的物种与生境相关性的分析结果表明,大部分物种与生境的相关性会随着生长阶段的变化而发生变化.