铜尾矿白羊草各生长阶段根际土壤丛枝菌根真菌群落特征

以北方铜业铜矿峪矿十八河尾矿坝主要恢复植被白羊草为研究对象,分析重金属污染环境下,白羊草不同生长阶段根际土壤中丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落结构与多样性的变化特征,研究各生长阶段白羊草AMF群落结构与环境因子的相互关系。结果发现,白羊草不同生长阶段根际土壤的理化性质和酶活性均存在显著差异。白羊草各生长阶段根际土壤中具有相同的优势科球囊霉科,但AMF群落组成在各个生长阶段的结构存在明显不同。白羊草各生长阶段主要AMF物种对生态因子的响应表现为:幼苗期根际土壤中球囊霉科主要受土壤养分和碳氮比的影响,分蘖期根际土壤中多样孢囊霉科的主要影响因子为土壤pH,成熟期根际土壤中,双型囊霉科双型囊霉科与土壤过氧化氢酶显著相关,类球囊霉科与土壤脲酶显著正相关。总体看来,白羊草各生长阶段根际土壤AMF群落特征受到的生态因子影响具有明显差异。这有助于进一步认识污染环境下AMF的群落特征及其关键影响因子,为铜尾矿生态恢复过程中发掘和利用菌种资源提供科学依据,从而提高矿区生态修复效率。     

铜胁迫对丛枝菌根真菌群落功能的影响

过去20年来,对不同来源丛枝菌根真菌(AMF)的功能开展了大量研究,但多数基于对单个AMF功能的比较,群落水平的研究较少,且很多研究混淆了AMF来源和群落结构对其功能的影响,忽略了宿主的重要作用.本研究通过两个短期温室盆栽试验,分析了铜胁迫对AMF群落结构的影响,比较了不同AMF群落的功能差异.结果表明:铜胁迫显著改变了AMF群落的孢子丰度和组成.以根内球囊霉和幼套球囊霉为优势种的AMF群落有效减缓了铜胁迫对玉米生长和部分生理特性的抑制作用.     

长期施肥对砂姜黑土丛枝菌根真菌群落的影响

在农业生态系统中,丛枝菌根真菌(AM真菌)与很多作物的根系都存在互惠互利的共生关系,与作物的生长和健康密切相关,同时,这类特殊的真菌群落也会受到施肥等农业措施的影响.本研究依托长期定位试验4个试验处理(不施肥、单施化肥、化肥配施秸秆、化肥配施粪肥),研究砂姜黑土AM真菌群落对不同施肥措施的响应及其影响因素,探索不同处理AM真菌指示种的存在.结果表明: 砂姜黑土中的主要AM真菌类群为原囊霉科、多孢囊霉科、巨孢囊霉科、近明球囊霉科、球囊霉科和类球囊霉科;其中类球囊霉属在化肥和有机物料配施中具有显著指示作用.与对照相比,长期单施化肥显著改变AM真菌群落结构并降低其多样性,配施秸秆处理进一步降低AM真菌群落多样性,而配施粪肥明显缓解因施用化肥而造成的多样性减少现象.检验发现,导致AM真菌群落变化最主要的影响因素是土壤pH和可溶性碳.总之,长期不同有机物料和化肥配施对砂姜黑土AM真菌群落结构和多样性会产生不同影响,其中化肥配施粪肥更有利于土壤AM真菌群落多样性的维持.     

不同积雪覆盖期荒漠齿肋赤藓结皮层丛枝菌根真菌多样性变化

【背景】温带荒漠有积雪背景条件下的荒漠苔藓植物与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)共生关系的研究非常有限。【目的】揭示不同积雪覆盖期(降雪前、雪盖期、融雪期)齿肋赤藓结皮层中AMF多样性的差异,为正确认识荒漠特色植物与微生物在冬季积雪期互利的重要生存策略提供数据支撑。【方法】利用高通量测序技术,分析稳定积雪期的古尔班通古特沙漠优势苔藓齿肋赤藓结皮AMF群落组成与多样性状况,尤其是降雪前和融雪期AMF群落结构差异。【结果】降雪前、雪盖期及融雪期检测到的OTU分属于球囊菌门(Glomeromycota)的5目9科11属,其中,近明球囊霉属(Claroideoglomus)、原囊霉属(Archaeospora)、类球囊霉属(Paraglomus)和球囊霉属(Glomus)为优势类群;降雪前和融雪期齿肋赤藓结皮层中绝对优势属(>50%)均为近明球囊霉属。群落丰富度Chao1指数和ACE指数均表现为雪盖前>积雪期>融雪期,表明降雪减少了AMF群落丰富度。近明球囊霉属融雪期比例大幅增加,而类球囊霉属、球囊霉属则较降雪前比例下降。基于MEGAN的分类学组成信息可视化分析表明,低丰度AMF类群更容易受到影响,无梗囊霉属(Acaulospora)主要集中在降雪前采集的样品中,而多样孢囊霉属(Diversispora)主要集中在融雪期样品中。结合聚类分析的属水平群落组成热图发现,高丰度分类单元的类别由降雪前的5种集中为2种。主成分分析结果表明,主成分1能够区分降雪前后的AMF群落结构特征,进一步验证降雪缺失对藓类结皮层AMF群落组成有筛选作用。高丰度优势属近明球囊霉属和球囊霉属之间、类球囊霉属和原囊霉属之间均呈现负相关,可能存在竞争关系;低丰度属巨孢囊霉属(Gigaspora)、隔球囊霉属(Septoglomus)、双型囊霉属(Ambispora)、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)呈现正相关,可能存在协作关系以适应降雪。【结论】古尔班通古特沙漠的冬季降雪对苔藓结皮层AMF类群中的优势属和低丰度属有不同的选择策略。融雪期绝对优势属会降低存在竞争关系优势属的比例,进一步巩固优势地位,而存在正相关的低丰度属会同步降低比例,而且苔藓结皮层AMF优势属在该沙漠为近明球囊霉属。     

西双版纳热带次生林中的丛枝菌根调查

对西双版纳热带次生林中13个科的26种植物根系的丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fongii,AMF）侵染情况进行了研究,并从这些植物的根围土壤中分离鉴定了隶属于球囊霉属（Clomus）、巨孢囊霉属（Gigaspora）、盾巨孢囊霉属（Scutellospora）和无梗囊霉属（Acaulospora）的11种丛枝菌根真菌。该地次生林中AMF的孢子密度为13—29个／100g土壤,平均为19个;种的丰富度在4．9之间（平均为6）;平均频度为53．8％;相对多度为3．2％-26．5％;物种多样性指数和均匀度指数分别为0．94和0．93。丛枝菌根的侵染率达到44．8％．57．2％（平均为50．9％）;球囊霉属（Glomus）和无梗囊霉属（Acattlospora）是热带次生林根围土壤中菌根真菌的优势类群。     

云南金顶铅锌矿区丛枝菌根真菌多样性的研究

对云南金顶铅锌矿区丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)资源进行了调查,从32种植物的83个根际土壤样本中分离鉴定出5属36种丛枝菌根真菌,其中无梗囊霉属Acaulospora 5种、内养囊霉属Entrophospora 2种、巨孢囊霉属Gigaspora 1种、球囊霉属Glomus 24种及盾巨孢囊霉属Scutellospora 4种。球囊霉属和无梗囊霉属为金顶铅锌矿区中丛枝菌根真菌的优势属,沃克球囊霉Glomus walkeri是我国的新记录种。近明球囊霉Glomus claroideum、明球囊霉G.clarum、缩球囊霉G.constrictium、地球囊霉G.geosporum、摩西球囊霉G.mossaea、膨胀球囊霉G.pansihalos和疣突球囊霉G.verruculosum是金顶铅锌矿区的优势种;金顶铅锌矿区土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度为495-11175个/100g土,平均3368±291(SE,标准误差)个/100g土,每种植物根际土壤中丛枝菌根真菌的物种丰富度为2-20种,平均11.5种;金顶铅锌矿区植物根际土壤中较高的AMF孢子密度和物种丰富度说明AMF对重金属污染具有较强的抗(耐受)性。     

海南霸王岭热带雨林常见植物丛枝菌根真菌调查

对海南霸王岭热带雨林的12科16种常见植物的丛枝菌根状况进行了调查,用碱解离-酸性品红染色法进行了真菌鉴定。结果表明,13种植物形成典型的丛枝菌根,占所调查植物的81%;3种植物没有形成丛枝菌根,占所调查植物的19%。用湿筛沉淀法从这些植物根际土壤中共分离鉴定出了3属11种丛枝菌根真菌(AMF),即无梗囊霉属(Acaulos-pora)3种,球囊霉属(Glomus)7种,巨孢囊霉属(Gigaspora)1种;其中,球囊霉属是样地的优势属。在AMF中,孔窝无梗囊霉(A.foveata)分离频率最高,在14种植物的根际土中都有发现;此外,大果球囊霉(G.macrocarpum)的相对多度最大,为59%,具有最强的产孢能力。同时,在11种植物的根中发现了深色有隔内生真菌(DSE),占调查植物的69%;其中,11种植物同时被DSE和AMF感染。     

丛枝菌根真菌物种多样性及其群落构建机制研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类分布广泛的植物根系共生微生物,在促进植物营养吸收、改善土壤结构、调节全球碳氮循环等方面具有重要的生理生态作用。经过一个多世纪的研究,AMF物种多样性及群落生态学研究等已取得了重大成就。AMF目前单列一门球囊霉门(Glomeromycota),全球已发现的形态种约250个;然而,随着AMF分子多样性的研究深入,越来越多的证据暗示了AMF可能有惊人的物种多样性。AMF群落多样性及物种组成受时空、宿主以及土壤因子的显著影响,但随机过程在AMF群落构建中也发挥了重要作用。综述了AMF的物种多样性及群落构建机制研究进展,并对今后这两方面的研究方向提出了展望。     

西双版纳四种壳斗科植物丛枝菌根状况的初步研究

研究了西双版纳热带次生林中杯丝锥(Castanopsis calathiformis)、红锥(C.hys-trix)、印度锥(C.indica)和截果柯(Lithocarpus truncatus)4种壳斗科植物的丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的侵染状况,并从这些植物的根际土壤中分离鉴定了隶属于球囊霉属(Glomus)、巨孢囊霉属(Gigaspora)、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)和无梗囊霉属(Acaulospora)的10种丛枝菌根真菌。这4种壳斗科植物根际AMF的孢子密度为14~22个.100g-1土壤,种的丰富度在4~7,平均频度为60.00%,相对多度为4.41%~22.06%,丛枝菌根真菌的定居水平达46.26%~51.40%。     

低pH对番茄幼苗菌根丛枝形成和磷营养功能的影响

以番茄Solanum lycopersicum为宿主,在pH 4.5和pH 6.5条件下分别接种3种丛枝菌根真菌(AMF),即根内球囊霉Rhizophagus irregularis、珠状巨孢囊霉Gigaspora margarita和脆无梗囊霉Acaulospora delicata,探讨低pH对AMF在根系中的丛枝形成和功能的影响。结果表明,低pH能够显著抑制AMF对根系的侵染以及丛枝的形成;3个菌种之间存在差异,表现为珠状巨孢囊霉的侵染强度最高,根内球囊霉的丛枝丰度对低pH最敏感;AMF显著增加番茄的生物量,降低其根冠比;番茄在pH 6.5的菌根依赖性低于在pH 4.5的对应值,对根内球囊霉的菌根依赖性最低;低pH对碱性磷酸酶(ALP)活性的影响与根系侵染有相似的模式;AMF显著提高地上部磷含量,增强根系LePT4的表达,但pH的影响并不显著。以上结果表明,低pH对AMF与植物共生关系的建立和维持有一定的抑制作用,低pH胁迫条件下AMF的促生作用更大,不同AMF菌种/菌株提高植株低pH抗性的能力存在差异。     

柳杉种植对黔西南喀斯特山区金发藓沼泽植物群落和储水功能的影响

藓类沼泽对喀斯特山区生物多样性维持和水源涵养有重要作用,需加强人工林种植对喀斯特山区藓类沼泽生态功能影响的研究。以黔西南典型金发藓沼泽为研究对象,分析了人工柳杉林对林下金发藓植物群落和金发藓沼泽储水功能的影响。主要研究结果为：1）柳杉种植对金发藓植物群落有负面影响。随柳杉密度增加,林下金发藓植物群落的盖度、平均高度和物种多样性显著下降;2）表层土壤含水量是金发藓沼泽储水量的主要贡献者。柳杉种植显著提高了干季表层土壤的含水量,但高密度柳杉林显著降低了雨季表层土壤的含水量;柳杉种植未对干季金发藓含水量造成影响,低密度柳杉林显著提高了雨季金发藓植物的含水量;3）柳杉密度对金发藓沼泽生态系统储水量的影响存在明显季节差异：在雨季呈负影响,在干季呈正影响;4）柳杉种植有利于维持金发藓沼泽储水能力的稳定性,尤其是当柳杉密度较低时这种效果更明显。表明人工柳杉林对金发藓沼泽的影响是非线性的,合适密度的柳杉种植可提升金发藓沼泽的储水能力。     

林窗对川西周公山柳杉人工林林下物种多样性的影响

采用典型样地法,以川西周公山柳杉人工林5种不同大小的林窗为研究对象,以林下非林窗为对照,研究了不同大小的林窗对柳杉人工林物种多样性的影响,同时分析了不同梯度林窗下林窗中心、林窗边缘、及林下群落的物种组成、物种多样性的变化情况。结果表明:(1)在所调查的18个样地231个样方中共记录到维管束植物141种,隶属于76科113属;随着林窗面积的增大,群落各层次的物种数呈现出先升高后降低的趋势,灌木层物种数在各林窗梯度上表现为林缘林下林窗中心,草本层物种数在各林窗梯度上表现为林缘林窗中心林下。(2)不同林窗优势种及其重要值不同,即在小林窗内,优势种为柳杉和野桐,其重要值之和高达0.292 3;在大林窗内,杉木及亮叶桦为群落优势物种,群落内出现大量其更新幼苗。(3)不同大小的林窗表现为灌木层物种丰富度指数(D)、Shannon-Wienner指数(H)、和Pielou均匀度指数(Jsw)值在400~450 m2面积的大林窗内达到一个均优水平,草本层物种的多样性在面积为100~150m2的小林窗内达到较高水平;不同梯度的林窗各层次群落D、H值整体表现为林缘林窗中心林下。研究认为:林窗的存在会改变群落物种组成,提高群落物种多样性水平,并且大林窗(400~450m2)更利于柳杉人工林林下树种更新及物种多样性的提高。     

Simulated nitrogen deposition affects community structure of arbuscular mycorrhizal fungi in northern hardwood forests

Our previous investigation found elevated nitrogen deposition caused declines in abundance of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) associated with forest trees, but little is known about how nitrogen affects the AMF community composition and structure within forest ecosystems. We hypothesized that N deposition would lead to significant changes in the AMF community structure. We studied the diversity and community structure of AMF in northern hardwood forests after more than 12 years of simulated nitrogen deposition. We performed molecular analyses on maple (Acer spp.) roots targeting the 18S rDNA region using the fungal‐specific primers AM1 and NS31. PCR products were cloned and identified using restriction fragment length polymorphism (RFLP) and sequencing. N addition significantly altered the AMF community structure, and Glomus group A dominated the AMF community. Some Glomus operational taxonomic units (OTUs) responded negatively to N inputs, whereas other Glomus OTUs and an Acaulospora OTU responded positively to N inputs. The observed effect on community structure implies that AMF species associated with maples differ in their response to elevated nitrogen. Given that functional diversity exists among AMF species and that N deposition has been shown to select less beneficial fungi in some ecosystems, this change in community structure could have implications for the functioning of this type of ecosystem.     

近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响

近自然化改造作为森林新增碳汇的最有希望的选择之一,将如何通过改变林分结构影响林分生物量和生产力进而影响林分固碳能力和潜力目前尚不清楚,因此,了解近自然化改造对人工林生物量及其分配的影响,对人工林生态系统碳管理具有重要意义。以马尾松近自然化改造林(P(CN))、马尾松未改造纯林(P(CK))、杉木近自然改造林(C(CN))和杉木未改造纯林(C(CK))4种人工林为研究对象,采用样方调查和生物量实测的方法,分析4种林分生物量差异,旨在揭示近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响。结果表明:马尾松杉木人工林近自然化改造通过调整林分结构显著提升马尾松和杉木人工林生物量和生产力,8a后马尾松和杉木林分生物量分别增加46.71%和37.24%。乔木层生物量在林分生物量总量中占主导地位(95.48%-98.82%),并对林分生态系统总生物量变化起决定性作用。林分生物量和生产力的增加主要因为近自然化改造改变了林分群落结构,进而提高了乔木层生产力。研究结果表明,合理的经营措施不仅可以改善林分结构,提升林分生产力,并可为增强植被固碳能力创造有利条件。     

内蒙古大青山灌木铁线莲根围丛枝菌根真菌群落季节动态研究

采用Illumina MiSeq测序技术研究了内蒙古大青山干旱阳坡灌木铁线莲(Clematis fruticosa)根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落的季节动态,并利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)和Mantel test分析了土壤和植被因子与AMF之间的关系,为进一步探索灌木铁线莲-AMF共生体对不同季节环境变化的响应提供理论依据。结果表明:(1)灌木铁线莲根围AMF孢子密度不存在显著的季节性差异,根系侵染率和丛枝丰度从春季至秋季呈下降趋势。(2)3个季节共检测出163个AMF OTUs(operational taxonomic units),春季、夏季、秋季分别为116OTUs、76OTUs和70OTUs。(3)夏季和秋季的AMF丰富度(实测OTUs数和Chao1指数)以及多样性(Shannon-Wiener指数和Invsimpson指数)显著低于春季,但夏、秋季间无显著异。(4)主成分分析和PERMANOVA分析表明,夏季和秋季的AMF群落组成与春季存在显著差异,而AMF群落组成在夏季与秋季间差异不显著。(5)RDA分析表明,采样季节、植被盖度、植物多样性、土壤含水量和土壤有机质对AMF ShannonWiener指数、Invsimpson指数、Chao1指数和实测OTUs数均产生显著影响;Mantel test分析发现,采样季节是影响AMF群落组成和菌根侵染率的主导因子,但对孢子密度无显著影响,而土壤有机质是影响孢子密度的主导因子。     

Species Diversity of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in the Rhizosphere of <i>Hevea brasiliensis</i> in Hainan Island,China

Hevea brasiliensis is one of the important economic trees with a great economic value for natural rubber production. Symbiosis between roots of H. brasiliensis and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is widely recognized, and can provide a range of benefits for both of them. Hainan Island harbors is one of the largest plantations of H. brasiliensis in China, whereas the information regarding the diversity of AMF in the rhizosphere of H. brasiliensis on this island is scarce. The diversity of AMF species in the rhizosphere of rubber tree plantations in Hainan was investigated in this study. A total of 72 soil samples from the rhizosphere of H. brasiliensis RY7-33-97 were collected. These included 48 samples from plantations in 11 cities or counties that had been planted for 15–25 years, and 24 samples from a demonstrating plantation site of the China National Rubber Tree Germplasm Repository representing plantations with tree plantation ages from one to 40 year-old. Collectively, a total of 68 morphotypes of AMF, belonging to the genera of Archaeospora (1), Glomus (43), Acaulospora (18), Entrophospora (3), Scutellospora (2), and Gigaspora (1) were isolated and identified, as per morphological characteristics of spores presented in the collected soil samples. Glomus (Frequency, F = 100%) and Acaulospora (F = 100%) were the predominant genera, and A. mellea (F = 63.9%) and A. scrobiculata (F = 63.9%) were the predominant species. AMF species differed significantly among collected sites in spore density (SD, 290.7–2,186.7 spores per 100 g dry soil), species richness (SR, 4.3–12.3), and Shannon-Weiner index of diversity (H, 1.24–2.24). SD was negatively correlated with available phosphorus level in the soil; SR was positively correlated with soil total phosphorus content; and H was positively correlated with levels of soil organic matter and total phosphorus. Similarly, SD, SR, and H were also correlated with H. brasiliensis plantation age, and an increasing trend was observed up to 40 years. These results suggest that the AMF community was complex and ubiquitous in the island plantation ecosystems of H. brasiliensis, with high species abundance and diversity. Soil factors and plantation age dramatically affected AMF diversity at species level.     

Host Identity Impacts Rhizosphere Fungal Communities Associated with Three Alpine Plant Species

Fungal diversity and composition are still relatively unknown in many ecosystems; however, host identity and environmental conditions are hypothesized to influence fungal community assembly. To test these hypotheses, we characterized the richness, diversity, and composition of rhizosphere fungi colonizing three alpine plant species, Taraxacum ceratophorum, Taraxacum officinale, and Polemonium viscosum. Roots were collected from open meadow and willow understory habitats at treeline on Pennsylvania Mountain, Colorado, USA. Fungal small subunit ribosomal DNA was sequenced using fungal-specific primers, sample-specific DNA tags, and 454 pyrosequencing. We classified operational taxonomic units (OTUs) as arbuscular mycorrhizal (AMF) or non-arbuscular mycorrhizal (non-AMF) fungi and then tested whether habitat or host identity influenced these fungal communities. Approximately 14% of the sequences represented AMF taxa (44 OTUs) with the majority belonging to Glomus groups A and B. Non-AMF sequences represented 186 OTUs belonging to Ascomycota (58%), Basidiomycota (26%), Zygomycota (14%), and Chytridiomycota (2%) phyla. Total AMF and non-AMF richness were similar between habitats but varied among host species. AMF richness and diversity per root sample also varied among host species and were highest in T. ceratophorum compared with T. officinale and P. viscosum. In contrast, non-AMF richness and diversity per root sample were similar among host species except in the willow understory where diversity was reduced in T. officinale. Fungal community composition was influenced by host identity but not habitat. Specifically, T. officinale hosted a different AMF community than T. ceratophorum and P. viscosum while P. viscosum hosted a different non-AMF community than T. ceratophorum and T. officinale. Our results suggest that host identity has a stronger effect on rhizosphere fungi than habitat. Furthermore, although host identity influenced both AMF and non-AMF, this effect was stronger for the mutualistic AMF community.     

南亚热带尾巨桉人工林土壤种子库特征研究

为了解桉树人工林土壤种子库特征,对不同林龄尾巨桉(Eucalyptusurophylla×E.grandis)人工林种子库的储量、垂直分布特征及与林下植被的相似度进行了分析。结果表明,土壤活力种子储量最高的为1～2 a生桉林,显著高于其他林型;其次为3～4 a生桉林和马尾松(Pinus massoniana)林;最低的为杉木(Cunninghamia lanceolata)林,显著低于其他林型。随林龄增加,尾巨桉林土壤种子库储量快速下降。土壤种子库中植物种类最为丰富的是杂木林和马尾松林,显著大于其他林型。随林龄增加,尾巨桉林土壤种子库植物种类先增后降。所有林型中,0～5 cm土壤种子库的密度均显著高于5～10 cm土层。杂木林种子库和林下植被共存植物种类最多,其次是马尾松林,杉木林最少。尾巨桉人工林随林龄的增加,共存植物种数呈先升高后下降趋势,土壤种子库Jaccard (CJ)和Sorensens (CS)相似系数也呈先升后降的趋势。因此,在速生桉人工林经营中适当间种(保留)乡土树种,可增加森林生态系统的生物多样性和生态功能的稳定性。     

柏木低效林不同改造模式优势草本植物多样性及其生态位

草本层对森林生态系统具有重要的作用,其对于环境的变化比乔木层和灌木层更为敏感,在较短的时间内更容易反映改造带来的影响。为了分析林分改造后草本植物多样性的变化和揭示草本群落间的关系,以川中丘陵区改造4 a后的11种模式:不同密度(株行距1.5 m×4 m与1.5 m×2 m)的桤木(Alnus cremastogyne)、香椿(Toona sinensis)、银木(Cinnamomum septentrionale)纯林模式和株行距为1.5 m×2 m的银木+桤木模式、香椿+银木模式、香椿+桤木模式、桤木+香椿+银木模式以及采伐迹地作为研究对象,柏木(Cupressus funebris)纯林为对照,对柏木低效林不同改造模式的优势草本植物多样性、生态位宽度及生态位重叠进行研究。结果表明:(1)除高低密度香椿模式、低密度银木模式和桤木+香椿+银木模式外,其他模式的草本植物多样性均优于柏木纯林,其中以香椿+银木模式(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度和丰富度指数分别为(1.82、0.83、0.94和1.30),与香椿+桤木模式(1.83、0.83、0.93和1.33)的生物多样性显著高于柏木纯林(1.48、0.69、0.82和1.27),为最优的改造模式。(2)改造前铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)生态位宽度最广为2.365,喜阴植物占有优势地位,改造后林下光照环境发生变化,喜阳植物五节芒(Miscanthus floridulus)在低密度的纯林模式中迅速占据林下生长空间,生态位宽度较大,随改造模式郁闭度的增加,薹草(Carex tristachya)、地果(Ficus tikoua)、竹叶草(Oplismenus compositus)等喜阴植物逐渐占据优势地位,喜阳植物逐渐被淘汰。生态位宽度的大小与重要值呈极显著正相关关系(r=0.916),但也与资源位呈极显著正相关关系(r=0.977)。(3)生态位宽度较大的物种间既有较大的生态位重叠,也有较小的生态位重叠,不能仅凭生态位宽度来判定生态位重叠值,而生态位宽度较小的鼠麴草(Gnaphalium affine)(0.647)与蛇莓(Duchesnea indica)(2.152)之间拥有最大的生态位重叠(0.123),可能是因为它们有相似的资源利用方式或相近的生态学特性。总体来说所有模式中草本植物物种间生态位重叠值都较低(0.2),生态位分化明显,种间竞争并不激烈,这可能与改造时间较短有关系。     

基于土地利用变化的热带植物群落功能性状与土壤质量的关系

为了明确热带天然林转变为橡胶林和槟榔后土壤质量变化,揭示土地利用变化下植物群落功能性状对土壤质量影响。在海南中部山区,以原始林(PF)、次生林(SF)、槟榔(Areca catechu)林(AP)、纯橡胶(Hevea brasiliensis)林(RP)和橡胶益智(Alpinia oxyphylla)林(RAP)为对象,探索天然林退化后土壤性质和质量变化,分析了植物群落功能性状(凋落物量、郁闭度、根长密度、细根密度和比根长)对土壤质量影响。结果表明:1)与原始林相比,其他土地利用类型凋落物量、根长密度、细根密度、土壤总孔隙度、最大持水量、土壤有机碳和总氮显著降低,土壤容重显著增加。人工林土壤碱解氮明显降低,但总磷、总钾和缓效钾明显升高(P0.05)。2)与原始林相比,次生林、槟榔林、纯橡胶林和橡胶益智林土壤质量指数分别降低63.4%、85.8%、81.2%和84.1%,随原始林、次生林和人工林梯度土地利用强度的增加,土壤质量显著降低(P0.05),但人工林间土壤质量无显著差异。3)凋落物量、郁闭度、根长密度和细根密度均与土壤质量指数显著正相关(P0.05),细根密度对土壤质量的直接影响效应最大,凋落物间接影响效应最大。天然林转变为橡胶和槟榔林显著改变土壤性质和质量,群落性状细根密度和凋落物可较好解释土壤质量变化,强化人工林林下植被和凋落物管理有利于土壤质量改善。