热带亚热带26种蕨类植物的吸收根解剖特征

植物吸收根的生理功能是从土壤中吸收水分和营养物质, 研究其解剖结构有助于揭示植物的环境适应策略。热带亚热带地区蕨类植物丰富, 生态和经济价值较高, 但目前对这一重要植物类群的吸收根解剖特征的研究仍然缺乏。该研究测定了分布在热带亚热带地区4种典型森林的共26种蕨类植物吸收根的解剖特征, 分析它们的种间差异, 结合系统发育与全球自然分布区的气候因子解释根系性状的变异。同时, 通过收集亚热带木本被子植物和温带蕨类植物相关的已发表数据, 比较不同类群的根系性状相关关系的差异。结果表明: (1)这些蕨类植物吸收根特征的种间差异显著, 8个根系性状的种间变异系数范围为20.61%-41.75%。(2)除皮层厚度外根系性状无显著的系统发育信号, 说明性状变异受系统发育的影响较小; 气候因子显著影响根系特征, 根直径和皮层厚度随着最干月(季)降水量减少而增大。(3)随着吸收根直径的减小, 亚热带木本被子植物趋于具有更低的皮层厚度/中柱直径比值, 而蕨类植物则相反; 与温带蕨类相比, 该研究中蕨类植物具有更大的根直径、皮层厚度和管胞直径。该研究有助于提高对热带亚热带蕨类植物根系生理生态适应性的认识。     

南亚热带10种造林树种的水力结构和水力安全

南亚热带地区人工纯林面积大, 但是结构简单, 对气候变化响应敏感。在区域气候干旱化的背景下, 造林树种的生理生态策略及其对季节性干旱的响应亟待研究。该研究选择南亚热带地区10种造林树种(包括6种乡土种和4种外来种), 测定这些树种的平均生长速率、水力学性状以及经济学性状, 分析性状与生长速率之间的相关关系, 并比较水力安全边际和气孔安全边际的种间差异。结果发现: (1)造林树种的生长速率与木质部导水率显著正相关, 但与木材密度、比叶面积以及水力安全性指标无显著相关性。(2)造林树种的水分传导效率性和安全性之间没有权衡关系, 外来树种Acacia crassicarpa和Eucalyptus grandis × urophylla同时具有较高的木质部导水率和较强的抗栓塞能力。(3)造林树种的水力安全边际和气孔安全边际的种间差异显著, 大叶相思(Acacia auriculiformis)、红锥(Castanopsis hystrix)、壳菜果(Mytilaria laosensis)和阴香(Cinnamomum burmannii)在干季发生水力失败的风险较高。建议南亚热带人工林的生态监测指标体系中应包括树木水力学性状, 进而为人工林的可持续经营管理提供重要参考。     

桂林岩溶石山青冈种群数量动态

青冈(Cyclobalanopsis glauca)是桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林的优势种。以种群生命表和生存分析理论为基础,采用胸径大小分级法,编制了静态生命表,绘制了存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和生存函数曲线,分析了青冈种群数量特征,同时结合种群动态量化方法和时间序列预测模型,进一步解析了青冈的种群数量动态变化特征。结果表明:青冈种群的年龄结构近似于倒"J"型,主要集中在Ⅰ龄级(个体数量比例占69.49%),但成功定植于下一龄级的个体比例较低;种群趋于DeeveyⅡ型,即稳定型;死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,在第Ⅰ、Ⅵ龄级出现高峰期;生存率单调下降,累计死亡率单调上升,死亡密度曲线与危险率曲线变化规律一致;青冈种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点;种群数量变化动态指数Vpi和Vpi'均大于0,种群稳定且略微增长,易受环境影响;在未来2、4、6个龄级时间后,老龄个体逐渐增多,若不及时抚育幼苗,种群将难以保持稳定。     

祁连山大野口流域青海云杉种群数量动态

种群数量动态揭示了种群的结构特征及其潜在的驱动机制，有助于预测种群未来的动态，进而为森林生态系统的保护与恢复提供理论依据。本研究基于10.2 hm²青海云杉动态监测样地数据，以种群径级结构代替年龄结构，编制静态生命表，绘制径级结构图、存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和4个生存分析函数曲线，分析青海云杉种群数量特征，并利用种群数量动态变化指数和时间序列模型对种群数量动态进行预测。结果表明：（1）青海云杉种群的年龄结构近似于倒"J"型，幼苗和小树储量丰富；（2）种群存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型，为稳定型种群，死亡率曲线和消失率曲线变化趋势基本一致，均在第2、8龄级出现高峰期；（3）生存率曲线呈下降趋势，累计死亡率曲线呈上升趋势，死亡密度曲线缓慢下降，而危险率曲线逐渐上升，该种群具有：前期减少、中期稳定、后期衰退的生长特点；（4）种群数量变化动态指数V_pi>0，表明该种群属于增长型种群，V_pi''>0且趋近于0，则表明该种群趋近于稳定型；（5）时间序列预测分析表明，在未来2、4、6、8个龄级时间后，种群呈稳定增长趋势。研究显示，祁连山大野口流域青海云杉种群为稳定增长型种群，只要未来不遭受强烈干扰，种群数量会保持逐渐增长。针对该种群幼龄个体在前期的更新过程死亡率较高情况，建议在今后的经营管理中应重点加强对第1、2龄级植株生存环境的保护和改善，提高幼苗和小树的存活率。     

中亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林典型树种的木质部解剖与功能特征分析

树木木质部主要由导管、纤维和薄壁组织组成, 分别具有运输、支撑和贮存的生理功能。由于木质部空间限制, 一种组织比例的增加会导致其他组织比例的降低, 因而可能表现出权衡关系。分析木质部组织比例和权衡关系有助于了解植物的生理生态适应性。该研究选择中亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林21种典型树种(10种落叶树种, 11种常绿树种), 测定枝条木质部各组织比例, 计算水力相关指标并分析性状之间的相关性。结果表明: (1)与全球木质部解剖数据对比分析, 喀斯特树种木质部趋向具有较高比例的薄壁组织; (2)喀斯特树种导管组织比例与薄壁和纤维组织比例之间没有显著的相关性, 但是薄壁和纤维组织比例之间有显著的权衡关系; (3)常绿和落叶树种的木质部水力运输安全性(导管壁加固系数)和效率性(理论导水率)均具有显著的权衡关系, 但是这两个类群线性回归的截距存在显著差异, 即在相同的理论导水率条件下, 落叶树种比常绿树种具有较高的导管壁加固系数(安全性), 可能与常绿树种具有更多的轴向薄壁组织有关。喀斯特树种木质部解剖特征表明薄壁组织的贮存功能对喀斯特树种(尤其是常绿树种)的干旱适应具有重要作用。     

漓江河岸带木本植物功能性状跨尺度变异研究

研究植物功能性状变异,有助于揭示植物对环境的适应策略以及群落构建机制。以漓江河岸带木本植物为研究对象,利用广义线性模型和"varcomp"函数对漓江河岸带主要木本植物的3个叶功能性状（比叶面积SLA;叶面积LA;叶厚度LTH）跨不同尺度（样方、物种、个体、叶）变异进行方差分解,分析各尺度的相对贡献及变异的主要来源。结果表明：（1）植物功能性状在4个巢式尺度的解释方差规律较一致,均表现为物种（0.51-0.70） > 个体（0.21-0.22） > 叶和残差（0.09-0.20） > 样方（0-0.07）;（2）4个功能性状种间尺度的解释方差均最大（SLA、LA和LTH分别为64%、70%和51%）;其次种内尺度的解释方差（SLA、LA和LTH分别为34%、30%和42%）仅次于种间。（3）样方尺度的解释方差很小甚至为零。发现：（1）植物功能性状变异主要由种间变异驱动;（2）种内性状变异是功能性状变异的重要且不容忽视的来源;（3）生境过滤并非直接作用于群落间物种组成,而可能是通过直接作用于植物功能性状的总体分布来影响植物群落构建过程,基于功能性状的生境过滤可能在漓江河岸带植物群落构建中起重要作用。     

桂林岩溶石山青冈群落灌木层主要物种生态位与种间联结

基于样方调查,采用生态位测定、方差比率法、χ~2检验、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验等方法对桂林岩溶石山青冈群落灌木层主要物种的生态位与种间联结进行研究。结果表明:(1)青冈的生态位宽度最大,占绝对竞争优势;重要值较大(小)的物种,其生态位宽度一般较大(小),但两者顺序并非完全一致。(2)主要物种间的生态位相似性较小,各物种对资源利用的相似程度不高;一般生态位宽度较大的物种,其生态位相似性也越大。(3)生态位宽度较大的物种间产生生态位重叠的概率较大,但生态位重叠程度并不一定大;生态位宽度与生态位重叠有一定的联系,但并不存在绝对的正相关关系;生态位相似性和生态位重叠程度的变化趋势基本吻合。(4)灌木层主要物种的总体联结性表现为显著正联结,表明该群落处于相对稳定的演替阶段。(5)χ~2检验、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验结果的显著率均较低,种间联结性不强。(6)物种间的Pearson相关系数、Spearman秩相关系数与相应的生态位相似性和生态位重叠程度之间均呈显著正相关,表现为种间正(负)联结越强,生态位相似性和生态位重叠程度越大(小)。