温带森林展叶物候学

物候学是研究自然事件的周期性变化的科学,是一门古老的传统学科.在全球温带地区,春季开始时问已经显著提前.随着气候变化日益得到关注,物候学也重新引起了人们的重视.植物在春季的展叶对温度特别敏感,展叶时间决定着许多基本的生态系统过程,因此,近年来生态学家们对展叶物候学表现出极大兴趣.本文综述了最新文献,介绍了展叶物候的不同研究方法、温带木本植物展叶的控制因子,以及气候变化对展叶物候的影响.除了传统的地面监测方法之外,一些使用遥感和专用相机的新方法已经被用来在更大尺度上监测春季开始时间.未来的研究工作应聚焦于植物的展叶物候如何应对气候变化,及其对不同营养级物种问相互作用的影响.     

峨眉山世界遗产地植物多样性全球突出普遍价值及保护

该研究在申遗文本和大量文献资料的基础上,以峨眉山世界遗产地原生植物及植被群落为研究对象,从物种多样性、物种组成、植物区系、植被类型及垂直分布格局等方面,分析论证了峨眉山世界遗产地植物多样性的全球突出普遍价值,并简要概述了当前峨眉山世界遗产地植物受威胁状况以及在保护与发展中出现的问题。结果表明:(1)峨眉山世界遗产地目前拥有高等植物242科3 200种以上,特有植物、孑遗植物种类丰富。(2)与中国其他湿润性亚热带山地森林垂直带谱相比,峨眉山亚热带森林植被类型完整,常绿阔叶林东部类型在山地垂直带谱中占据显著地位,海拔上限最高,跨度最大,具有典型的亚热带常绿阔叶林东部亚区森林群落特点。(3)植物区系复杂,既有热带、亚热带和温带植物区系成份,又有中国—日本与中国—喜马拉雅植物区系分布。(4)受人为活动(旅游发展、基础设施建设等)和自然扰动(气候变暖、地质灾害等)影响,峨眉山世界遗产地植物多样性下降明显,珍稀濒危植物受威胁程度增加,典型群落面积退化,稳定性降低。建议在划定珍稀植物保护区,对植物栖息地进行专门保护的基础上,开展植物多样性、环境因子、人为活动动态监测,预见性地保护其突出普遍价值,实现世界遗产地的可持续发展。     

海南潜在世界自然遗产地的突出普遍价值初探

世界自然遗产地是全球最具有保护价值的自然保护地,强调全球突出普遍价值的完整性和在全球的唯一性。世界自然遗产有助于更好地保护生态系统的完整性和原真性,促进人类与自然的可持续发展。该研究在大量文献资料的基础上,以海南潜在世界自然遗产地(海南热带雨林国家公园)原生动植物及植被群落(亚洲北缘热带雨林)为研究对象,从植被类型、物种多样性、区系组成、特有种等生物生态过程方面,评估海南潜在世界自然遗产地的全球突出普遍价值。结果表明:(1)海南潜在世界自然遗产地分布有3 653种野生维管植物,资源植物种类丰富。陆栖脊椎动物有540种,各类野生动物占全国的比例高达10%～30%,生物多样性极高。(2)植物区系独特,海南岛的热带雨林植被区划属于印度-马来雨林群系,属马来区的部分呈现出热带性和与中国华南大陆的共源性显示出明显的热带边缘性质,为中国华南植物区系与亚洲热带雨林的过渡类型。(3)植物区系中的植物物种特有性较低,特有属仅有7个,特有种仅约占岛内植物的1/10,较低的特有性表明了其大陆起源特征,是生物多样性不可替代的元素,具有鲜明的环境指示特色。该研究明确了海南潜在世界自然遗产地在全球背景下的突出普遍价值,为海南未来申遗提供科学依据和技术支撑。     

浙江古田山亚热带常绿阔叶林叶衰老物候影响因子研究

该文选取浙江省古田山亚热带常绿阔叶林72种木本植物,探究气候因素、系统发育关系和功能性状对亚热带常绿阔叶林叶衰老物候的影响。结果表明,叶变色期在9—12月,落叶期在10—12月。每月落叶物种数与月均温、月均降水量和月均日照时数没有显著相关性,每月叶变色物种数与月均温和月均日照时数呈弱相关;落叶性对叶变色期和落叶期具有显著影响;植物间系统发育关系对叶变色期和落叶期没有显著影响。因此,生物和非生物因子都会影响常绿阔叶树种的叶衰老,这对于提高秋季物候预测模型具有重要价值。     

2015—2020年间海南热带雨林国家公园景观格局变化

海南热带雨林国家公园森林资源富集，探究该地区景观格局时空演变特征，对维护海南岛生态安全屏障具有重要意义。该研究依托2015年和2020年海南热带雨林国家公园地表覆盖数据，建立景观分布格局体系，采用景观格局指数、单一景观动态度和景观转移矩阵的方法，分析海南热带雨林国家公园10类土地覆盖类型的景观格局变化特征，探究其变化的影响因素。结果表明：(1)2015—2020年，海南热带雨林国家公园整体景观破碎度呈现降低趋势，空间集聚性增加，综合动态度较小，景观类型整体较稳定。(2)雨林优势种常绿阔叶林面积不断增加，破碎度减小，呈正向增长态势；针叶林与灌木林面积减少；部分水体转化为湿地等，面积减小；其余景观类型面积占比较小，按自然演替方向发展变化。(3)景观格局演变主要以雨林自然演替为主，其次受政策、气候等因素综合影响。综上所述，自开展海南热带雨林国家公园体制试点以来，其景观格局趋于稳定。政策引导发挥着重要的正向作用，有针对性地开展热带雨林景观保护及修复工作，有助于海南热带雨林国家公园可持续发展。     

森林种子雨研究进展与展望

种子雨阶段是植物更新的关键环节,它连接着繁殖生产与植物后续生活史阶段,对群落结构有着重要的影响.虽然早在19世纪中叶达尔文就认识到种子扩散的重要性,然而对种子雨的广泛研究于20世纪80年代初才开始.本文聚焦于森林木本植物种子雨研究,首先介绍了种子雨监测方法,包括收集器的布置,种子雨的收集、分离和鉴定.然后综述了种子雨的4个主要研究方向:种子产量的时间和空间变化格局(包括季节变化、年际变化和空间变化)、增补限制及其在物种多样性维持中的作用、验证负密度效应假说、种子雨与其他生活史阶段(土壤种子库、幼苗、幼树及母树)的比较.未来还需要加强对种子雨的长期监测,开展增补限制的跨纬度比较研究,探讨植物早期更新阶段负密度效应沿纬度梯度的变化规律,加强数学模型以及分子标记和稳定同位素技术等新手段的运用.     

浙江古田山自然保护区常绿阔叶林种子雨的时空变异

木本植物种子产量的时间和空间变化格局对植物更新以及群落组成和结构有着重要影响, 是种子雨研究的一个重要方面。2006年6月在古田山亚热带常绿阔叶林24 hm²样地布置了130个面积为0.5 m²的种子雨收集器, 每周收集一次。利用4年的种子雨数据, 研究了种子雨的时间和空间变异。主要结果如下: (1)共收集到124227粒成熟种子, 属于29科51属63种, 每月降水量与平均每月种子数、物种数均呈显著负相关; (2)种子产量在每年干季(秋季)有明显的高峰, 有10个物种在湿季扩散种子, 不同物种结实物候起始和终止时间有差异; (3)基于4年的种子雨数据, 几乎所有物种的种子雨均存在很大的年际变异, 收集到的所有物种的种子产量年际变异系数的中位数为1.72; (4)种子雨在不同收集器之间有很大的变异, 变异系数的中位数为8.06; 几乎所有物种的空间变异都远远大于时间变异, 这可能是由于母树的稀有性、种子传播距离的差异, 以及地形等因素造成。通过与巴拿马Barro Colorado Island 50 hm ²样地108个物种种子产量的年际变异系数相比较, 古田山种子雨数据支持了高纬度地区种子产量变异高于低纬度地区的假说。     

浙江古田山亚热带常绿阔叶林开花物候:气候因素、系统发育关系和功能性状的影响

植物的开花物候受气候因素、植物系统发育关系和功能性状的影响。然而当前植物开花物候研究中未见同时考虑这3个因素的报道。为了解它们相互之间的影响, 本研究利用中国东部地区浙江省古田山国家级自然保护区亚热带常绿阔叶林24 ha大样地(GTS; 118°03′50′′-118°11′12.2′′ E, 29°10′19′′-29°17′41′′ N)设置的130个种子雨收集器5年的开花数据检验这3个因素对开花的影响。结果表明, 古田山植物的开花高峰期集中在5月, 群落开花格局明显受温度和降雨的影响。利用植物DNA条形码数据研究发现, 植物间系统发育关系对古田山植物开花时间有显著影响, 亲缘关系近的物种开花时间更相近。植物的平均开花时间受最大树高的影响, 但不受传粉方式、花色、种子质量和扩散方式的影响。该研究结果说明气候因素、植物系统发育关系和功能性状都可能影响植物开花物候格局, 同时考虑这3个因素能够帮助我们更好地理解开花物候格局。     

传粉方式和果实类型对木本植物繁殖物候的影响

该研究利用谱系独立比较法(Phylogenetically Independent Contrasts,PIC)和Wilcoxon秩和检验法,分析中国科学院植物研究所植物园(39°54'N,116°12'E)中的84个物种170株个体的传粉方式和果实类型对木本开花时间和结实时间的影响,其中Wilcoxon秩和检验法检验的结果作为PIC检验结果的参考。结果表明:(1)传粉方式显著影响植物开花和结实时间,风媒花植物比虫媒花植物开花和结实早;(2)果实类型对结实时间的影响在考虑和不考虑物种间系统发育关系时表现不同,当不考虑物种间系统发育关系时,肉质果实植物结实时间比非肉质果实植物早;(3)不同的传粉方式间以及不同的果实类型间植物的花果间隙期无显著差异,但本研究结果显示肉质果实植物结实时间比非肉质果实植物大约早20d。由此推论:(1)植物固有属性,如传粉方式和果实类型,会影响植物繁殖物候,且不同的属性影响强度不同;(2)与某一特定物候期或繁殖器官相关性大的属性对该物候期的影响可能更大,如传粉方式对开花时间的影响可能大于其对结实时间的影响,而果实类型对结实物候期的影响更大。     

南亚热带阔叶林展叶物候及其种内种间差异探讨

植物的展叶物候与植物的生长和生存密切相关,但未见有定性的研究植物展叶物候的种间和种内差异与验证亚热带常绿阔叶林植物展叶物候系统发育关系的报道。为了更好地理解南亚热带常绿阔叶林物种共存机制和预测不同物种对气候变化的响应,该研究于2013年1月至2014年12月期间,在中国科学院华南植物园鼎湖山自然保护区内对44个树种的展叶物候进行了连续观测,利用变异系数定性分析了气候因子、系统发育关系对展叶始期及其种内和种间差异和展叶期的影响。结果表明:鼎湖山自然保护区植物展叶始期主要集中在3-5月,植物展叶物候受气候因子影响不显著;不同物种的展叶物候种内变异差别较大,其中种内差异最大的是红皮紫棱(Craibiodendron kwangtungense)(变异系数为0.74),最小的是广东润楠(Machilus kwangtungensis)(变异系数为0.09);基于APGⅢ物种数据库构建谱系树,发现植物间的系统发育关系对展叶物候无显著影响,即亲缘关系近的物种,展叶期并不相似。该研究结果对于理解生态系统过程,如碳循环、物质能量流动,以及展叶物候对气候变化的适应性具有重要意义。