我国高校生态学专业建设与人才培养方向探讨

对我国生态学专业建设与人才培养存在的问题进行了分析,认为当前存在几方面问题：生态学科和生态学新专业快速发展与师资力量相对薄弱之间的矛盾、课程设置和教学内容的“泛与专、深与浅”之间的矛盾、生态学教学的“软”与生态环境建设的“硬”之间的矛盾,以及社会对生态学人才的现实需求与实际供给之间的矛盾.提出了相关的改革思路与对策：制定生态学专业相关的发展建设规划,适度调整招生规模;实现教学内容与教学方式“从课堂到田间”、“从软到硬”的转变;发展与推行参与性、互动式、研究型和创新型等多元化教学方法;加大生态学专业本科教学质量工程以及教学资源库建设力度,实现资源共享;建立生态学“T”型人才培养模式.最后,针对生态学毕业生的就业问题,提出了一系列以就业为导向的生态学专业人才培养方向.     

桂西南石漠化区蚬木林土壤呼吸空间变异研究

通过对石漠化区蚬木林土壤呼吸及其影响因子的测定和分析, 研究蚬木林土壤呼吸的空间变异性。结果表明: 随取样面积增大, 土壤呼吸速率变异系数从25.64%增至48.48%; 土壤呼吸空间变异幅度为46.84%, 高于其他环境因子, 土壤温度和pH 变异幅度最小。土壤呼吸仅与土壤温度间存在显著相关关系, 与其他因子无显著相关性。在95%置信水平、85%估计精度下, 蚬木林土壤呼吸测定取样需大于37 个, 而土壤温度、土壤pH 仅需1 个取样即可, 样本容量计算可明显降低取样工作量。     

桂西南不同种源蚬木光合和生长特征的研究

为选择喀斯特特有树种蚬木(Excentrodendron hsienmu)优良种源,采用完全随机区组试验设计,研究了不同种源蚬木光合生理和生长特征的月动态变化。结果表明,蚬木光合生理特性在不同月份、不同种源间差异显著,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率表现出对气候变化的适应,均随月份发生变化。各种源蚬木净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均在8月份最高,4月份和12月份较低。水分利用效率则在8月份最低,4月份和12月份较高。相关分析表明,蚬木各种源苗高与地径、净光合速率均显著正相关,而净光合速率与地径也表现一定的正相关关系,说明净光合速率可作为蚬木生长过程中的指示性监测指标。蚬木大新、武鸣、隆安种源在整个生长季节均表现较高的净光合速率和生长量,以及较低的蒸腾速率,因此,这3个蚬木种源更适合在南宁地区引种种植。     

桂西南蚬木群落优势树种分布与环境因子的关系

蚬木(Excentrodendron hsienmu)是广泛分布于桂西南喀斯特山地的优良用材树种,了解影响蚬木群落物种分布的主要环境因子,对蚬木资源的有效保护具有重要意义。该研究基于桂西南蚬木群落的样地调查,测定了样地中乔木树种的重要值以及海拔、坡度、坡向、土壤养分等8个环境因子,采用Pearson相关分析研究了地形与土壤等环境因子间的相互关系,运用典范对应分析(CCA)方法对群落主要树种与环境因子间的关系进行了排序。结果表明:调查共记录到胸径≥1.0 cm、树高≥1.5 m的立木共176种,隶属于50科128属;群落乔木层以蚬木占绝对优势,主要伴生种有广西澄广花(Orophea anceps)、金丝李(Garcinia paucinervis)、割舌树(Walsura robusta)、苹婆(Sterculia nobilis)。相关分析显示海拔与土壤有机质、全氮间呈极显著正相关;除土壤pH之外,其余土壤肥力因子间均呈极显著正相关。CCA分析显示全钾、全磷对群落优势种的分布影响最为显著,坡向、坡度对优势种分布也具有重要作用。该研究结果揭示了影响蚬木群落物种分布的主要环境因子,为该区域的植被恢复措施提供了科学依据。     

喀斯特季节性雨林蚬木种群的增长模型

蚬木是喀斯特季节性雨林的优势种和特征种,研究蚬木种群的增长过程将为深入理解喀斯特季节性雨林动态提供基础。根据一个15hm2固定样地的调查数据,采用logistic模型及其4种改进模型对蚬木种群的增长过程进行了拟合,用残差平方和、决定系数和AIC准则对拟合的模型进行评价。结果表明:李新运模型和刘金福模型的拟合效果较好,但综合考虑模型的拟合效果和模型的简洁性,logistic模型和S形增长过程模型为较优模型。用logistic模型对蚬木种群的增长过程进行深入分析发现,种群增长最快的时期为50a左右,而在150a后,种群逐渐进入增长饱和期。种群目前接近增长饱和期,所以应加强保护,以维持蚬木群落的稳定发展。     

广西平果县喀斯特山地蚬木生存群落物种多样性与环境的关系

基于野外调查和室内实验数据,采取主成分分析和典型相关分析相结合的方法,分析了广西平果县喀斯特山地蚬木(Excentrodendron hsienmu)生存群落物种多样性与土壤养分和地形因子间的关系。结果表明:群落各层的物种数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数表现为乔木层灌木层草本层。主成分分析的前3个主成分解释了总变异的78.8%,第一主成分的特征值为5.29,方差贡献率为44.0%,主要反映了土壤养分的综合信息。典型相关分析显示乔木层多样性能敏感指示土壤养分变化,与土壤全磷间呈负相关、与全氮间呈正相关;灌木层物种多样性对地形变化更为敏感,与坡位和海拔间均表现为正相关关系;土壤与地形因子间存在较为密切的耦合关系,土壤全磷与坡位间呈正相关、土壤pH与岩石裸露率间呈负相关。     

喀斯特季节性雨林蚬木种群结构和数量动态

蚬木是喀斯特季节性雨林的特征种.为了了解蚬木种群的结构和生存状态,根据一个15 hm2固定样地的调查数据,采用数量分析方法研究了蚬木种群的年龄结构和数量动态特征.结果表明,蚬木种群的幼龄个体数量很多,年龄结构呈倒-J型;存活曲线可以同时被DeevyⅡ和DeevyⅢ型曲线拟合,但更倾向于DeevyⅡ型曲线;特定时间生命表分析结果表明,种群的死亡率在年龄级0～9a、60～69 a出现明显的峰值;生存分析结果显示,蚬木种群生存状态具有前期波动、中期稳定、后期衰退的特点;谱分析结果表明,蚬木种群动态未发现有明显的大周期波动,但存在一个长度为lla左右的小周期波动.综上研究结果,研究区内的蚬木种群为增长型种群结构;在不同发育阶段,蚬木种群的生存状态存在波动,在种群发育的前期和后期生存状态不稳定;蚬木种群的年龄结构和数量动态可能受本身生物学特性、负密度制约效应、喀斯特地质性干旱等因素的影响较大.     

林分结构对桂西南蚬木种群天然更新的影响

研究垂直结构(树冠指数、大树比例、小树比例和树高)及密度因素(基面积、乔木密度、灌木密度、灌木盖度和蚬木比例)对桂西南喀斯特山地典型蚬木种群天然更新的影响.结果表明: 群落平均更新密度为1742～3861株·hm^-2,密度相对较低.垂直结构和密度因素对蚬木幼龄植株个体数影响不显著,对地径和株高生长有一定影响.在垂直结构变量中,树冠指数与蚬木幼苗株高呈显著负相关,与幼苗地径的相关性不显著;大树比例和树高与幼苗的地径和株高均呈显著负相关,小树比例与幼苗地径和株高呈显著正相关.在密度变量中,乔木密度与幼苗地径、株高呈显著正相关;蚬木比例与幼苗地径呈显著负相关.多元回归分析显示,林分结构因子与蚬木幼龄植株个体数的拟合较差(P>0.05),蚬木幼苗的数量分布在一定程度上受到垂直结构的综合影响;林分结构因子模型对蚬木幼苗地径和株高的拟合较好(P<0.01),幼苗地径生长主要受乔木密度影响,株高生长主要受乔木密度和基面积的共同影响.     

天然更新的檫木林的生物量和生产力

通过对标准木的测定,建立相对生长方程,了福建省建阳书坊林场天然更新的檫木（Sassafras tzumu）林分的生物量和生产力,结果表明：20年生檫木林分平均现存生物量为58693kghm^-2,平均年生产力为4259kghm^-2,檫木生物量与胸径间存在极显著回归关系,大部分生物量集中于树体中下部,生物量的径级分布以20cm径级积累值最大。这些结果对阔叶林的营造及其生态系统结构与功能的研究具有现实意义。     

濒危喀斯特专性植物蚬木在中国的潜在适生区预测

蚬木(Excentrodendron tonkinense)是喀斯特季节性雨林建群种、喀斯特专性树种，属国家Ⅱ级重点保护野生植物、IUCN濒危植物，具有极高的生态经济价值。为了探究蚬木的潜在适生区在全球变化背景下的变动情况及其关键驱动因子，该研究利用最大熵(MaxEnt)模型分析未来气候变化情景(SSP1-2.6和SSP5-8.5)下蚬木在中国的潜在地理分布变化，并测试喀斯特地质背景分布对喀斯特专性植物适生区预测的影响。结果表明：(1)在加入喀斯特地质背景数据的情况下，适生区预测模型的AUC平均值为0.997,具有较好的预测效果，模型预测结果严格局限于喀斯特区域，与蚬木喀斯特专性植物的特性相符。(2)根据模型的拟合结果，喀斯特地质背景分布、最暖季降水量(800～950 mm)、最冷月最低温(7～11℃)为限制蚬木分布的关键因子。(3)未来随着温度升高，蚬木潜在适生区面积在喀斯特区域持续扩张，总体上呈现出向高纬度迁移的趋势，桂西南和滇东南的部分区域存在较大面积的稳定生境。综上认为，在预测蚬木等喀斯特专性植物的潜在地理分布时，必须考虑喀斯特地质背景的分布范围；如果未来持续升温，其潜在适生区...     

土壤肥力及地形因子对桂西南喀斯特山地木本植物群落的影响

基于对桂西南喀斯特山地植被的典型群落抽样调查,运用聚类分析和除趋势对应分析(DCA)对样方内胸径≥1.0 cm的木本植物进行数量分类和排序,运用除趋势典范对应分析(DCCA)探讨了土壤肥力及地形因子对木本植物群落空间分布的影响。结果表明:1)聚类分析将森林群落划分为4个类型。2)DCCA第一排序轴突出反映了土壤全氮、碱解氮含量及坡度的变化趋势,第二排序轴主要反映了海拔和全钾的变化趋势,各植物群落类型沿第一排序轴呈有规律的分布。3)在影响植物群落空间格局的因素中,土壤肥力因子对群落格局的解释能力为32.82%,地形因子的解释部分占22.54%,8.98%是土壤与地形因子耦合作用的结果,两者未能解释的部分占53.62%。群落物种多度分布主要受生物之间的相互作用和人为干扰等随机因素所影响。     

天然更新的檫木林根系生物量的研究

通过对样木的测定,运用幂函数、线性以及多元回归等模型进行拟合,研究了福建省建阳市天然更新的檫木[Sassafras tsumu (Hemsl.) Hemsl.]林根系部分生物量同地上部分各因子的相关性。结果表明：檫木林根系生物量与地上部分、全树、枝条及枝干等各部分的生物量呈显著的相关关系;除细根外,粗根、根蔸和全部根系的生物量与胸径、树高之间大都存在极显著的相关性。对于天然更新的檫木林而言,采用W=aD^αH^β模型进行拟合,结果精度更高。     

广西4个种源蚬木苗木光合特性的比较

以广西4个不同种源蚬木Excentrodendron hsienmu苗为研究材料,测定及分析其光响应曲线及光合参数日变化规律,以期为蚬木引种和优选提供理论依据.结果表明:武鸣种源具最高的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP),具有较好的适应强光的能力.靖西种源具有较高的最大光合速率(Pmax)、LSP和斜率(AQY),...     

蚬木的大孢子发生与胚囊发育兼论蚬木属的系统亲缘

蚬木Excentrodendron hsienmu雌雄花在发育早期均有小孢子和大孢子的早期发育, 难以区分。蚬木子房5室, 具中轴胎座, 每室2胚珠; 胚珠倒生, 厚珠心, 双珠被, 成熟胚囊内珠被3层细胞, 外珠被3-4层细胞, 内外珠被共同形成之字形珠孔; 单细胞孢原, 大孢子四分体主要为线形, 稀为T形, 通常合点端大孢子为功能大孢子, 胚囊为蓼型; 在大孢子发生和胚囊发育时期有退化现象, 成熟胚囊时期退化率和种子退化率分别达88%和91%。蚬木属Excentrodendron在内外珠被层数上与柄翅果属Burretiodendron明显不同, 也与翅子树属Pterospermum、非洲芙蓉族Dombeyeae不同。蚬木属与柄翅果属的分离一直没有得到广泛接受, 但胚胎学证据支持蚬木属的建立; 与广义锦葵科Malvaceae s.l.其他属胚胎学资料的比较表明, 蚬木属在广义锦葵科中较孤立。     

长白楤木的组织培养与植株再生

1植物名称长白楤木(Aralia continentalis Kitag.). 2材料类别茎尖、嫩芽. 3培养条件以MS为基本培养基.(1)启动及芽分化培养基:MS 6-BA 2.0 mg·L-1(单位下同) 2,4-D0.5 IBA 0.5;(2)增殖培养基:MS 6-BA 1.5 IBA0.2 NAA 0.1;(3)壮苗培养基:MS 6-BA 0.2 IBA0.2:(4)生根培养基:1/2MS 6-BA 0.5 NAA 0.5.以上培养基含蔗糖30 g·L-1、琼脂9 g·L-1,pH 5.8.培养温度22～26℃,光照度1 500～2000 lx,光照时间1 2 h·d-1.     

地形对桂西南喀斯特山地森林地表植物多样性及分布格局的影响

利用协方差分析、曲线回归拟合及典范对应分析(CCA),研究了地形因子对桂西南喀斯特森林地表植物多样性及不同生长型地表植物分布格局的影响.结果表明： 共调查到152种地表植物,其中,蕨类植物37种、草本44种、藤本9种、灌木62种;协方差分析显示,海拔与地表植物个体数和丰富度显著相关,坡向对地表植物丰富度具有显著影响;地表植物的个体数和丰富度与海拔梯度存在显著的非线性相关性;CCA分析显示,坡向对蕨类植物的分布格局影响显著,坡度对草本、藤本和灌木的分布格局影响显著.蕨类植物对坡向引起的水热条件改变响应更为敏感,坡度对土壤水分、养分的作用大于高程,是影响本区域草本、藤本和灌木3种地表植物分布的主要地形因子.     

桂西南喀斯特季节性雨林枯立木的空间格局及生境关联性分析

枯立木是森林生态系统物质循环和能量流动的重要组成部分,对森林群落动态和演替具有重要作用。该研究以位于桂西南的弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm~2森林动态监测样地为平台,以样地中2011年第一次植被调查数据胸径(diameter at breast height,DBH)≥1 cm的枯立木为研究对象,在充分考虑空间自相关的基础上分析其不同径级(小径级,1 cm≤DBH5 cm;中径级,5 cm≤DBH15 cm;大径级,15 cm≤DBH)的空间分布格局、枯立木多度与环境因子的相关性及生境关联性等。结果表明:枯立木所有个体和小径级分别在0~4 m和0~5 m尺度上表现为聚集分布,其它尺度为随机分布;中径级和大径级在0~30 m尺度上均为随机分布。大径级与凹凸度表现为显著负相关,所有个体和小径级与干旱度指数和样方内所有植株个体数为显著正相关,所有个体和小径级与样方内最大胸径和平均胸径呈显著负相关。所有个体和小径级与3种生境类型间的关联性并不显著;中径级与山坡呈正关联性、与山脊呈负关联性、与山谷无显著关联性;大径级与山谷呈正关联性、与山坡无显著关联性、与山脊呈负关联性。在喀斯特季节性雨林中,枯立木空间分布格局总体表现为随机分布,仅小径级在小尺度内聚集分布,而较大径级在样地中表现出一定的生境关联性;树木死亡过程可能是小尺度内密度制约、大尺度内生境过滤和个体自然衰老等生态学过程形成的。     

桂西南喀斯特季节性雨林幼树更新的空间分布格局及机制

幼树是维持森林生态系统物种多样性的重要组分,关系着森林的群落结构和生长动态。因此,开展幼树更新的空间分布格局及其潜在机制研究对森林群落动态至关重要。本文以广西弄岗桂西南喀斯特季节性雨林15 ha森林动态监测样地为研究对象,选取2011–2016年的调查数据,采用空间点格局和冗余分析方法对5年间样地内新增幼树(DBH≥1 cm)的个体数量、空间格局特征和影响因子等进行分析。结果表明:5年间样地内新增幼树共101种,占2011年调查物种的45.3%,幼树密度为196.5株/ha。新增幼树在0–7 m和10–16 m尺度上呈聚集分布,在16 m尺度以上主要呈随机分布。海拔是影响幼树更新的主要因素,其次是地形湿润度,而生物因子对幼树更新的影响较弱。幼树数量与海拔呈负相关,与地形湿润度呈正相关。成树个体与幼树更新中度正相关。在喀斯特季节性雨林中,幼树更新及其空间分布格局受多种影响因子协同作用,可能与种子扩散限制和生境异质性有关。     

环境因子对桂西南蚬木林下植被物种多样性变异的解释

探索林下植被分布格局及其影响因素, 对于天然林保护和森林生物多样性维持机制研究具有重要意义。本文以桂西南喀斯特地区不同蚬木(Excentrodendron tonkinense)天然成熟林为研究对象, 采用植物群落样方调查、单因素方差分析、Pearson相关分析和冗余分析(RDA)等方法, 研究了8个县市蚬木天然成熟林林下植被物种多样性的变异及其对土壤、地形和光照等环境因子的响应。结果表明, 林下植被中灌木层优势种主要有越南槐(Sophora tonkinensis)、鹅掌柴(Schefflera heptaphylla)、毛果翼核果(Ventilago calyculata), 以及乔木层幼苗如蚬木、广西澄广花(Orophea anceps)、岩樟(Cinnamomum saxatile)、金丝李(Garcinia paucinervis)等, 主要来自豆科、五加科、鼠李科、椴树科、番荔枝科、樟科、藤黄科和大戟科等; 草本层优势种主要有肾蕨(Nephrolepis cordifolia)、石山棕(Guihaia argyrata)、崖姜(Pseudodrynaria coronans)、柔枝莠竹(Microstegium vimineum)、水蔗草(Apluda mutica)、沿阶草(Ophiopogon bodinieri)等, 主要来自肾蕨科、棕榈科、槲蕨科、禾本科、百合科、铁角蕨科和鳞毛蕨科等。土壤pH值、土壤含水量(SWC)、土壤全钾(TK)、土壤全磷(TP)和坡度(SLO)是林下植被物种多样性的主要影响因素, 它们分别解释了林下植被物种多样性32.3%、16.1%、9.7%、8.6%和8.6%的变异。灌木丰富度、灌木多样性指数与TK、SWC、土壤pH值和TP显著负相关, 而草本丰富度、草本多样性指数则与TK显著正相关; 灌木密度、灌木盖度与土壤pH值显著正相关, 草本密度与SWC和TK显著正相关, 草本盖度与TP、TK显著正相关, 与坡度显著负相关。土壤和地形因素是影响林下植被物种多样性变异的最主要因素, 而林分冠层结构的影响较小, 土壤各因素对林下植被物种多样性的影响高于地形因素。     

天然更新檫木林的能量分析

在测定天然更新檫木林的檫木[Sassafras tsumu (Hemsl.) Hemsl.]各器官热值的基础上, 建立檫木能量回归模型, 进而计算了群落能量现存量. 结果表明: 檫木各器官热值具有一定差异, 其中叶的热值最大, 树干的热值最小; 檫木树干、枝、根及全树的能量与D和 D2H(D为胸径, H为株高)回归关系达到极显著水平, 而叶的能量与D和D2H回归关系不明显; 各径级檫木树干能量的70%以上聚集在树干下部; 不同径级檫木枝的能量分布不同, 大径级主要集中在枝的中上部, 中小径级主要集中在枝的下部; 天然更新檫木林檫木的能量现存量为1.23×106 kJ·hm-2,从大至小排序依次为树干(72.58%)、根(20.15%)、枝(7.08%)、叶(0.19%).