入侵植物加拿大一枝黄花对土壤水分变化的生态学响应

以盆栽的入侵植物加拿大一枝黄花为材料,在100%(CK)、80%(W_80)、60%(W_60)和40%(W_40)土壤田间持水量条件下,研究了该植物的生长、生物量分配和光合生理特征,以探讨其入侵机制.结果表明:(1)加拿大一枝黄花的生长速率、株高、叶面积(叶长、叶宽)等均随土壤含水量的降低而下降;总生物量及根、茎、叶各器官生物量积累均随土壤含水量的减少而呈不同程度降低,根生物量比、叶生物量比和根冠比则表现出逐渐增大趋势,并在W_40处理下达到最大;克隆生长在W_40处理下受到严重抑制,表现为无克隆分株和二级根茎,分枝强度低、根茎直径小等特征.(2)随着土壤含水量减少,植株叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量逐渐下降,叶绿素a/b比值却升高,同期的净光合速率、最大净光合速率、光饱和点下降,而光补偿点却上升,其光适应范围逐渐变小.研究发现,加拿大一枝黄花具有较强的抗旱性和耐旱性,但重度干旱仍严重影响其正常生长,其适宜的水分生态位是中偏湿的土壤环境;其通过一系列形态和生理上的可塑性变化来适应和占据各种异质性生境,表型可塑性可能是其成功入侵的重要机制.     

乡村生态景观生物多样性研究热点和趋势——基于文献计量研究

乡村生态景观生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,是乡村景观构建、评价和乡村宜居发展的重要保障。以Web of Science中1990-2020年522篇相关文献为研究对象,运用文献计量工具CiteSpace绘制文献共被引和关键词共现网络知识图谱,重点考察转折点、高突现及高被引文献,理清乡村生态景观生物多样性研究的发展脉络、热点与趋势。研究发现:(1)乡村生态景观生物多样性研究的发展可分3阶段,即萌芽期(1993-2002年),该期为乡村生态景观生物多样性研究指引了方向,提出了城市化对乡村生物多样性的影响;蓄势期(2003-2010年),该期以Hansen在2005年发表的探究生物多样性对景观变化的响应机制文章为节点,重点研究如何可持续地进行乡村生态景观生物多样性的恢复与保护;发展期(2011-2020年),突现性文献为2014年Beilin发表的文章,研究重点转向社会生态系统,即从生态、经济和社会多维度出发研究乡村生态景观生物多样性;(2)乡村生态景观生物多样性研究主线变化从大量的案例研究,到城市化对乡村生态景观生物多样性影响的理论归纳,再到将理论用于实践并持续保护乡村生态景观生物多样性;(3)乡村生态景观生物多样性研究热点变化从城市化对乡村生态景观生物多样性的影响,到乡村可持续发展,再到保证人类可持续生计。未来应加强以下工作:(1)研究和建立适用于不同乡村生态景观建设的规划体系;(2)研究和创新乡村生态景观生态系统多样性的维护技术;(3)研究和构建乡村生态景观生物多样性的监控预警机制。最终的研究目标均指向如何将乡村生态景观生物多样性更好地服务于人类社会。     

神农架天然针阔混交林群落的种间联结性

该文在神农架国家公园内选取1 hm~2的森林动态监测样地,利用方差比率法(VR)、χ~2统计量检验、联结系数(AC),研究了该群落的乔木层、灌木层、草本层优势种的种间联结性。结果表明:(1)经χ~2统计量检验,乔木、灌木、草本层优势种种对中正负联结比依次为0.70、0.61、1.14,方差比率法(VR)测出各层次总体联结性均为显著正联结,说明针阔混交林群落正朝着稳定的方向演替。(2)联结系数(AC)结果显示乔木层有32.05%的负关联种对,针叶和阔叶优势树种间存在强烈的竞争关系,正联结关系仅存在阔叶树种间;灌木层和草本层分别有48.89%、34.17%的负关联种对,是由于具有相似生态学特性的物种对有限资源的竞争;乔木层、灌木层和草本层分别有65.38%、35.56%、44.17%的无关联种对,可能是物种占据合适生态位,物种间依赖性降低。以上结果表明神农架天然针阔混交林群落中少数种对的生境趋同性使种间表现为正联结,由于生态位重叠过多造成资源竞争使大多种对表现为负联结,同时较多优势种因占据合适的生态位使种对联结性弱。     

神农架常绿落叶阔叶混交林碳氮磷化学计量比

生态化学计量学是研究生态过程中化学元素平衡的科学, 碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量比是生态系统过程及其功能的重要特征。该研究测定了神农架常绿落叶阔叶混交林植物器官、凋落物及土壤的C、N、P含量, 利用生物量加权法计算其化学计量比, 并分析该生态系统不同组分间及不同器官间化学计量比的差异。研究结果发现: 在不同组分之间, C含量、C:N及C:P表现为植物>凋落物>土壤; N、P含量及N:P表现为凋落物>植物>土壤。在不同植物器官间, C含量的差异较小, 其变异系数相对N、P含量较低且保持稳定; N、P含量为叶片最高且变异系数最低; N:P为树皮最高, 而枝的变异系数最低。常绿与落叶树种的叶片N、P含量差异显著。与不同森林类型的化学计量比相比, 该常绿落叶阔叶混交林植物群落的C:P及N:P较低, 凋落物的C:P及N:P较高, 土壤的C、N、P化学计量比与亚热带常绿阔叶林基本一致, 生态系统的C:N相对较低。利用生物量加权法计算得到的该森林生态系统不同组分的C、N、P化学计量比的大小关系与前人利用枝叶取样算术平均的结果存在较大差异。C、N、P含量及其化学计量比在不同器官的分配及内稳性与器官的生理功能关系密切。     

不同光强对加拿大一枝黄花生长和叶绿素荧光的影响

以外来入侵种加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为研究对象,在4种光照强度处理下,对其光合色素含量、叶绿素荧光特性、比叶重、植株的生长特征和生物量分配等指标进行了测定分析.结果表明:(1)随着光照强度的减弱,加拿大一枝黄花叶片的Chla、Chlb和Chl(a b)均上升,Chla/Chlb下降,4种光强处理下叶片的初始荧光(Fo)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光系统Ⅱ最大光能转化效率(Fv/Fm)日变化曲线相似,高光强下的Fo、ФPSⅡ和Fv/Fm均小于中、低和弱光强下的,这说明加拿大一枝黄花能适应较大的光强幅度,同时对低、弱光强有一定的抗逆性.(2)生长在高(RI为100%)、中(RI为60%)光强下的加拿大一枝黄花植株正常生长,生长于低(RI为20%)弱(RI为5%)光强下的植株生长不良,表现为植株矮小,茎秆细弱.中度的遮荫对它的生长没有明显影响,但在严重遮阴下生长受抑.(3)生长在高、中光强下的总生物量、地下部分生物量明显增多,低、弱光强处理下的叶生物量比显著增加.结果表明,加拿大一枝黄花在高、中光强下对生长最有利,能够适应较大幅度的光照变化,但在严重遮阴下生长明显受抑,说明该入侵植物不易入侵到密林等光照强度比较弱的生境.     

光强对入侵植物加拿大一枝黄花光合指标与克隆生长的影响

对入侵植物加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）在不同光强下的光合作用特性和克隆生长规律进行了研究。结果表明：（1）随着光强的降低，加拿大一枝黄花叶片净光合速率（Pn）、最大净光合速率（Pmax）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）和表观量子效率（AQY）均下降，但Pn、Pmax和LSP在高光照（1x：50000）和中光照（1x：30000）下差异不显著；（2）虽然生长在低、弱光照条件下的加拿大一枝黄花克隆生长明显受到抑制，克隆分株数（〈2）、根茎数（〈4）、分枝强度（〈6）、根茎平均长度（〈17cm）、根茎直径（〈0．33cm）均显著降低，但克隆生长主要指标[克隆分株数（〉15）、根茎数（〉7）、分枝强度（〉30）、根茎平均长度（〉64em）、根茎直径（〉0．59cm）]在高、中光照条件下差异不显著。研究结果证明，高光照生境对加拿大一枝黄花的生长最为有利，虽然在弱光下光合和克隆生长受到一定抑制，但能通过较强的可塑性适应不同强度的光照条件，这可能是其广泛成功人侵的一个原因。