祁连山北坡霸王小枝内叶花性状的坡向差异

植物叶-花生长的资源分配模式,是植物与环境长期相互作用所形成的功能多样性的综合反映。本研究利用Arc GIS建立研究区域的数字高程模型(DEM),采用标准化主轴估计方法(SMA),研究了祁连山北坡荒漠草原不同坡向霸王(Zygophyllum xanthoxylum)种群小枝内叶片和花的生长关系。结果表明:随着坡向从北坡到东坡、西坡和南坡转变,草地群落密度、高度、地上生物量和土壤含水量呈逐渐减小趋势,霸王的小枝生物量、花大小、叶面积和叶数量呈逐渐减小趋势,繁殖分配呈增加趋势;不同坡向霸王叶数量、叶面积与花大小均呈显著的正相关关系(P0.05),标准化主轴斜率显著小于1.0(P0.01),花大小的增加速度大于叶面积和叶数量;随着坡向由北坡向东坡、西坡和南坡转变,叶面积与花大小的异速斜率逐渐减小,叶数量与花大小的异速斜率逐渐增大。坡向差异造成环境因子和植被群落的梯度性变化,影响了霸王小枝内叶花构件的生长速率,体现了荒漠区植物应对异质生境的表型可塑性和生长-繁殖的资源权衡机制。     

祁连山高寒草地甘肃臭草叶性状与坡向间的关系

植物功能性状可反映植物对环境的适应。在祁连山高寒退化草地, 利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型, 提取坡向数据, 采用标准化主轴估计方法(standardized major axis estimation, SMA), 研究了不同坡向甘肃臭草(Melica przewalskyi)叶性状间的关系。结果表明: 1)甘肃臭草叶面积和叶体积在北坡最大, 东坡、西坡、南坡逐渐减小, 叶干质量无显著变化; 2)叶面积与叶干质量在北坡、东坡和西坡呈等速生长关系, 在南坡呈异速生长关系, 且叶干质量的增长速度大于叶面积的增长速度; 3)叶体积与叶干质量在4个坡向上呈异速生长关系, 且叶干质量的增长速度均小于叶体积的增长速度。甘肃臭草叶性状关系随坡向的变化反映了该物种在异质生境中具有较强的叶片形态可塑性, 从而有利于其适应和占据高寒退化生境。     

祁连山高寒草地甘肃臭草叶性状与坡向间的关系北大核心CSCD

植物功能性状可反映植物对环境的适应。在祁连山高寒退化草地,利用Arc GIS建立研究区域的数字高程模型,提取坡向数据,采用标准化主轴估计方法(standardized major axis estimation,SMA),研究了不同坡向甘肃臭草(Melica przewalskyi)叶性状间的关系。结果表明:1)甘肃臭草叶面积和叶体积在北坡最大,东坡、西坡、南坡逐渐减小,叶干质量无显著变化;2)叶面积与叶干质量在北坡、东坡和西坡呈等速生长关系,在南坡呈异速生长关系,且叶干质量的增长速度大于叶面积的增长速度;3)叶体积与叶干质量在4个坡向上呈异速生长关系,且叶干质量的增长速度均小于叶体积的增长速度。甘肃臭草叶性状关系随坡向的变化反映了该物种在异质生境中具有较强的叶片形态可塑性,从而有利于其适应和占据高寒退化生境。     

Slope-related variations in twig and leaf traits of Robinia pseudoacacia in the northern mountains of Lanzhou

 枝叶生长关系是植物在环境胁迫条件下提高空间资源利用能力的一种策略, 弄清枝叶生长关系对理解植物应对环境异质性的表型可塑性具有重要意义。该文利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型, 研究了兰州市北山不同坡向人工林刺槐(Robinia pseudoacacia)小枝茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积的生长关系。结果表明: 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 刺槐林群落的郁闭度、高度和土壤含水量呈现先减小后增大的趋势, 刺槐小枝茎截面积、总叶面积和单叶面积呈现先减小后增大的趋势, 出叶强度呈现先增大后减小的趋势; 北坡、东坡、南坡和西坡4个坡向的刺槐小枝的茎截面积和总叶面积均呈显著的正相关关系(p < 0.05), 并存在显著大于1的共同斜率, 刺槐的出叶强度与单叶面积均呈显著的负相关关系(p < 0.05), 并存在接近于–1的共同斜率; 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积两组关系的回归方程截距呈现先减小后增大的趋势。刺槐枝叶在不同坡向上的异速生长关系反映了植物功能性状对生长环境的响应和适应, 以及植物构型构建的投资权衡机制。     

兰州北山刺槐枝叶性状的坡向差异性

枝叶生长关系是植物在环境胁迫条件下提高空间资源利用能力的一种策略, 弄清枝叶生长关系对理解植物应对环境异质性的表型可塑性具有重要意义。该文利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型, 研究了兰州市北山不同坡向人工林刺槐(Robinia pseudoacacia)小枝茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积的生长关系。结果表明: 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 刺槐林群落的郁闭度、高度和土壤含水量呈现先减小后增大的趋势, 刺槐小枝茎截面积、总叶面积和单叶面积呈现先减小后增大的趋势, 出叶强度呈现先增大后减小的趋势; 北坡、东坡、南坡和西坡4个坡向的刺槐小枝的茎截面积和总叶面积均呈显著的正相关关系(p < 0.05), 并存在显著大于1的共同斜率, 刺槐的出叶强度与单叶面积均呈显著的负相关关系(p < 0.05), 并存在接近于-1的共同斜率; 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积两组关系的回归方程截距呈现先减小后增大的趋势。刺槐枝叶在不同坡向上的异速生长关系反映了植物功能性状对生长环境的响应和适应, 以及植物构型构建的投资权衡机制。     

祁连山北坡霸王花大小-数量权衡关系的坡向差异

权衡关系是植物生活史对策理论的基础,花大小-数量的权衡关系对理解花构件的资源分配具有重要意义。本文采用GIS与实验生态学相结合的方法,研究了祁连山北坡荒漠草原不同坡向霸王(Zygophyllum xanthoxylum)花大小-数量的关系。结果表明:随着坡向由北坡向东坡、西坡、南坡转变,草地植物群落的高度、密度、地上生物量、土壤含水量以及霸王的花大小、分枝数和枝干重呈逐渐减小趋势,霸王的花数量和繁殖分配逐渐增大;北坡和南坡霸王的花大小和花数量之间呈极显著负相关(P0.01),异速斜率显著小于-1,东坡和西坡霸王的花大小和花数量之间呈显著负相关(P0.05),异速斜率接近于-1。不同坡向霸王在花大小与花数量间"此消彼长"的资源分配权衡关系,反映了植物优化生境适应性的种群繁殖策略。     

兰州北山刺槐不同等级叶脉密度与叶大小关系的坡向差异性

植物不同等级的叶脉承担着不同的功能,叶脉密度与叶大小的异速生长模式有助于揭示植物表型可塑性形成机制。利用Arc GIS建立研究区域的数字高程模型(DEM),采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)方法,研究了兰州市北山不同坡向人工林刺槐(Robinia pseudoacacia)一级和二级叶脉密度与叶大小的关系。结果表明:随坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变,植被群落的郁闭度、高度和土壤含水量呈现先减小后增大趋势,刺槐的单叶面积、比叶面积和叶片偏心率(eccentricity)呈先减小后增大趋势,刺槐叶片的一级和二级叶脉密度呈先增大后减小趋势;4个坡向刺槐一级叶脉密度与叶面积呈显著的负相关关系(P0.05),二级叶脉密度与叶面积呈极显著负相关关系(P0.01),斜率均显著大于-1。刺槐叶大小与不同等级叶脉密度权衡关系的坡向差异,是植物对异质性生境适应的结果。     

兰州北山半干旱区刺槐叶大小-数量权衡与坡向间的关系

权衡关系是生活史对策理论的基础,叶大小-数量的权衡关系对理解不同生境下植物生物量分配具有重要的意义。采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)方法,研究了西北半干旱区兰州市北山各坡向人工林刺槐叶数量和大小的生长关系。结果表明:随坡向由北坡向东坡、西坡和南坡转变,植物群落盖度、高度和土壤含水量逐渐减小,刺槐小枝单叶面积和单叶片干重逐渐减小,出叶强度逐渐增大;4个坡向刺槐小枝出叶强度与单叶面积、单叶片干重均呈显著的负相关关系(P0.05),并存在接近-1的共同斜率;随坡向由北坡向东坡、西坡和南坡转变,出叶强度与单叶面积、单叶片干重四组关系的回归方程截距均逐渐减小。刺槐叶大小-数量的权衡关系,反映了植物功能性状对异质生境的响应和适应,以及植物资源分配的权衡机制。     

小五台山天然青杨林雌雄群体的生长差异

通过对小五台山天然青杨种群的野外调查,并使用胸径与株高的异速生长模型来分析其雌雄群体间的生长差异,以探究雌雄异株植物青杨在性成熟条件和形态特征中是否存在性间差异。结果表明:(1)在青杨生长过程中,胸径随年龄呈指数型增长,而株高随年龄呈对数型增长;(2)雌雄植株的性成熟条件不同。雌株进入性成熟阶段的最低年龄和胸径都小于雄株;(3)青杨高径生长过程存在性别差异。雌株的异速生长指数显著大于雄株(P=0.024)。表明天然青杨种群中雌株一般性成熟较早,成熟后营养生长偏重于胸径增粗;而雄株性成熟较晚,营养生长偏重于植株增高。相对于雄株,雌株具有较高的树干机械强度。     

修枝对辣木株高-地径异速生长关系的影响

株高-地径异速生长关系反映了不同环境压力下树木在垂直和水平生长之间的权衡,了解修枝对株高-地径异速生长关系的影响,有利于探索环境压力对树木资源分配的作用机制。本文以辣木(Moringa oleifera)为对象,研究了修枝对辣木生长以及株高-地径异速生长关系的影响。结果表明:修枝50%、修枝100%以及修枝100%+去顶对辣木株高和地径生长有显著抑制作用(P0.05)。但测定后期(12和16周)修枝50%和对照处理的株高差异不显著(P0.05),修枝50%和修枝100%的地径生长速率高于对照处理,表明辣木在修枝后可能存在生长补偿机制。一般线性模型(GLMs)和标准化主轴法模型(SMA)对株高-地径拟合的决定系数相同,但是前者计算出的异速生长系数低于后者(前者为后者的84.9%~91.9%)。辣木异速生长系数随着修枝程度加大而升高,去顶处理降低了系数,表明修枝会促进辣木将更多的资源分配到株高生长,而地径增粗受到限制,去顶则相反。生产中,推荐采用修枝50%的方式对辣木进行田间管理。     

高寒草地不同坡向披针叶黄华蒸腾速率与叶性状的关系

植物蒸腾速率(Tr)与叶性状间的协同变异关系,对理解异质性生境下植物叶片形态构建模式及其生态适应性具有重要意义。利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM),并提取样地坡度数据,研究了祁连山高寒草地不同坡向披针叶黄华叶性状与Tr的关系。结果表明:随着坡向由北坡向东坡、西坡、南坡转变,草地群落的密度、高度和土壤含水量逐渐减小,披针叶黄华叶面积(LA)与Tr呈减小趋势,而叶厚度呈增大趋势;在南坡和北坡披针叶黄华的Tr与LA之间存在极显著正相关关系(P0.01),与叶厚度之间存在极显著负相关关系(P0.01),在东坡和西坡披针叶黄华的Tr与LA之间存在显著正相关关系(P0.05),与叶厚度之间存在显著负相关关系(P0.05)。生长在南坡的披针叶黄华选择了小而厚的叶片和低的Tr,生长在北坡的披针叶黄华选择了大而薄的叶片和高的Tr,体现了异质生境中植物通过叶片生物量分配机制实现资源有效利用的生存策略。     

坡向尺度差异对大理苍山捕食线虫真菌分布格局的影响

为了解大理苍山地区不同尺度坡向上捕食线虫真菌的分布格局及其驱动因素,利用系统采样法对大理苍山东、西坡及其次级南、北坡的捕食线虫真菌进行调查。按照五点采样法采集苍山东、西坡及其次级南、北坡土壤样品共300份。采用传统方法对捕食线虫真菌进行分离纯化,结合形态特征和分子生物学方法鉴定所得菌株,按照新分类系统进行分类,鉴定为3属12种57株捕食线虫真菌。结果表明：苍山各尺度坡向捕食线虫真菌检出率和多样性指数均是西坡大于东坡,次级南坡大于次级北坡。次级南、北坡向间捕食线虫真菌群落差异大于东、西坡向间;西坡次级南、北坡向间的群落差异最大;东、西坡向的次级南坡向间群落差异也较大;东坡次级北坡与西坡次级北坡间的群落最为相似。产黏性菌网的Arthrobotrys属、产黏性球和黏性分枝的Dactylellina属在东、西坡及其次级南、北坡间均有分布,而产收缩环的Drechslerella属仅在西坡有分布。因此,坡向是影响苍山捕食线虫真菌空间分布格局的驱动因子之一,不同尺度坡向上捕食线虫真菌分布格局存在差异;次级南、北坡间捕食线虫真菌群落差异性比东、西坡间大,小尺度坡向间地理屏障对捕食线虫真菌分布格局的影响大于大尺度坡向间环境异质性的作用;环境筛选和扩散限制均会影响到捕食线虫真菌的群落构建过程。     

北京地区侧柏人工林密度效应

密度是影响森林尤其是人工林生长的重要因素,林冠层是森林生态系统与其他系统进行能量和物质交换的重要场所,树木及树冠生长对林分密度的响应关系可以看作是生物对环境变化产生的适应性现象。林分密度效应是生态学和森林培育学的重要研究内容之一。以23块8种不同密度梯度的北京山区侧柏人工幼龄林林分为研究对象分析其树木生长及树冠生长对密度的响应关系,其中树冠指标使用了参照了美国林务局(USDA)的树冠调查指标。研究结果表明:(1)林分平均胸径、平均树高和平均冠幅生长均随密度增大而减小,林分密度大于3000株/hm2时各指标减小的趋势变缓,使用异速生长模型可以很好地拟合这种变化关系;(2)随密度增加,树冠水平方向和垂直方向生长均到显著地抑制作用,树冠外形表现出由饱满冠型向狭长冠型变化的适应性现象;(3)使用树冠二维、三维指标与密度进行相关性分析可知树冠长度、树冠率等指标与林分密度呈负相关关系,树冠圆满度及树冠生产效率与密度表现出极显著正相关关系;(4)采用枝解析的方法研究了树枝长度、材积的平均生长量、连年生长量与密度的关系,结果表明幼龄期各生长量差异不大;(5)在建立冠幅模型时考虑了自变量间的多重共线性问题,所建的胸径单自变量二次方模型能够很好地预测侧柏人工幼龄林冠幅生长过程,模型相关系数R2为0.961。     

干旱和坡向互作对栓皮栎和侧柏生长的影响

用年轮学方法测定了不同坡向的栓皮栎和侧柏的年轮宽度及相应的年树干面积增长量,同时测定了旱季碳稳定同位素比值(δ13C)及不同坡向之间的微气象指标差异,分析了不同坡向两种树木径向生长与旱季降雨量的关系,目的是探索在华北石质山区季节性干旱条件下坡向对栓皮栎和侧柏生长的影响。结果显示阴坡栓皮栎和侧柏年轮和年增加的截面积显著大于阳坡,两个树种都表现出阳坡δ13C值显著(P<0.05)大于阴坡,阳坡栓皮栎δ13C值比阴坡高1.17,而阳坡侧柏的δ13C值比阴坡高0.56。白天,阳坡气温高于阴坡、相对湿度低于阴坡、饱和蒸汽压匮缺高于阴坡。分析显示旱季降雨量和栓皮栎的树干截面积年增长量显著(P<0.05)相关,而旱季的降雨量和侧柏的截面积年生长没有显著关系。结果表明:相对于侧柏,干旱条件更严重的影响到栓皮栎生长和叶片水分利用效率,反映出这两种树木耐旱能力的差异,以及应对干旱策略的不同。华北石质山区的土壤储水能力低,阳坡较大的蒸散加剧了干旱对树木生长的不利影响。     

琵琶柴根系分叉数与连接长度权衡关系的坡向差异

权衡关系是生活史对策理论的基础,根系分叉数和连接长度的权衡关系对理解植物在不同生境下的表型可塑性有重要意义。利用Arc GIS建立研究区域的数字高程模型(DEM),采用全根系挖掘法,研究了祁连山北坡荒漠草原不同坡向琵琶柴(Reaumuria soongorica)根系分叉数和连接长度间的关系。结果表明:随着坡向由南坡转向西坡、东坡、北坡,草地群落密度、盖度、高度和土壤含水量呈逐渐增加的趋势,琵琶柴种群的高度、根冠比以及根系连接长度呈逐渐减小趋势,比根长和分叉数逐渐增加;不同坡向琵琶柴根系分叉数和连接长度的相关性存在差异,在南坡和北坡琵琶柴根系分叉数和连接长度之间存在极显著的负相关关系(P0.01),在东坡和西坡二者之间存在显著的负相关关系(P0.05);琵琶柴根系分配给根系分叉数和连接长度的资源间存在着"此消彼长"的权衡关系。不同坡向琵琶柴根系合理权衡连接长度和分叉数的资源配置模式,反映了异质生境中资源多重竞争下琵琶柴生物量分配机制和提高种群适应性的策略。     

琵琶柴不同分支序级根系生物量分配格局的坡向差异

生物量分配模式影响植物获取资源以及竞争能力,不同序级根系分支生物量分配格局对理解植物的表型可塑性有重要意义。本研究利用Arc GIS建立研究区域的数字高程模型,采用全根系挖掘法,研究了祁连山北坡荒漠草原不同坡向琵琶柴(Reaumuria soongorica)1~3级根系的生物量分配格局。结果表明:不同坡向草地群落的盖度、密度、高度、物种丰富度、地上生物量和土壤含水量呈不同的变化趋势(P0.05),琵琶柴种群的密度、高度和根冠比等生物学特征的变化规律存在差异(P0.05);随着坡向由南坡转向西坡、东坡和北坡,琵琶柴1级根生物量比例呈逐渐增加趋势(P0.05),2级和3级根生物量比例呈逐渐减小趋势(P0.05);琵琶柴1级根生物量的增加速度大于2级和3级根的增加速度,2级与3级根生物量近等速增长。不同坡向琵琶柴根系合理权衡各级根系资源配置模式,反映了异质生境中植物种群应对资源多重竞争的环境适应机制。     

新疆野核桃自然保护区不同坡向野核桃幼苗种群年龄结构及生长特征

为了解国家Ⅱ级渐危植物新疆野核桃不同年龄幼苗的数量组成及生长特性,在野核桃自然保护区不同坡向上设置4个2-hm²样地,应用相邻格子样方法对野核桃幼苗进行逐株调查,分析了野核桃幼苗种群的数量组成、基径和株高的生长特征及各性状间的生长关系.结果表明: 阳坡、半阳坡、阴坡和半阴坡野核桃1龄幼苗均较丰富,1～3龄幼苗数量均占绝对优势,不同坡向野核桃幼苗种群均呈增长型年龄结构.各坡向野核桃1龄幼苗平均5.7%可存活到4龄,平均1.7%可以存活到7龄.3龄是野核桃幼苗数量的一个转折点,幼苗种群在生活史中采用的是r对策.野核桃幼苗的基径和株高在3龄前生长缓慢,3龄后加快生长;基径平均生长速率为3.6 mm·a^-1,按阴坡、阳坡、半阴坡、半阳坡顺序减小;株高平均生长速率为9.0 cm·a^-1,按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡顺序减小.不同坡向野核桃幼苗的基径与株高均随年龄的增加呈指数函数生长,株高与基径呈幂函数异速生长,幼苗各性状间的生长快慢可通过函数的性质和参数反映出来.     

高寒草地甘肃臭草根系分形结构的坡向差异性

根系分形结构是植物根系构型应对环境异质性的表型可塑性结果, 可反映植物对生长环境的适应策略。利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型, 并提取坡向数据, 采用全根挖掘和Win-RHIZO根系分析仪相结合的方法, 研究了祁连山北坡高寒退化草地不同坡向甘肃臭草(Melica przewalskyi)的根系分形结构。结果表明: 随着坡向由北坡向东坡、西坡、南坡转变, 草地群落的密度、高度和土壤含水量逐渐减小, 甘肃臭草种群的密度、高度以及根系分形丰度呈逐渐增大的趋势、分形维数逐渐减小; 不同坡向甘肃臭草根系分形维数和分形丰度间的相关性存在差异(p < 0.05), 南坡和北坡甘肃臭草根系分形维数分形丰度之间存在极显著负相关关系(p < 0.01), 东坡和西坡之间存在显著负相关关系(p < 0.05), 甘肃臭草根系分形维数和分形丰度存在着“此消彼长”的权衡关系; 随着坡向由北坡向东坡、西坡、南坡转变, 甘肃臭草根系分形维数和分形丰度回归方程的标准化主轴(SMA)斜率逐渐增大(p < 0.05), 说明在干旱的南坡, 根系所开发利用的相同体积的土壤内, 根系分支更少、更稀疏。不同坡向甘肃臭草合理权衡根系分形维数和分形丰度的资源配置模式, 体现了植物根系构型构建的资源投资权衡机制。     

坡向差异对广东古兜山自然保护区蕨类植物多样性的生态影响

为揭示坡向差异对蕨类植物多样性的生态影响,作者在广东新会古兜山自然保护区海拔1,000 m以下的中低山植被东、南、西、北4个坡向,分别选取10个5 m×5 m的样方进行调查,分析蕨类植物群落多样性和种类组成的差异.结果表明:(1)东坡(半阴坡)与北坡(阴坡)物种多样性最丰富,而西坡(半阳坡)和南坡(阳坡)相对贫乏;(2)4个坡向的相似性系数均很低(不超过0.5),其中南坡(阳坡)与北坡(阴坡)间种类组成差异最大;(3)反映热量差异的区系地理性质分析显示,热带性质蕨类植物在阳坡占优势,而非热带性蕨类在阴坡占优势,南坡、西坡、东坡、北坡的热带成分比例依次下降;(4)反映光照条件的植物耐荫程度分析显示,阴性种类占优势,阳性和耐荫性种类较少,其阴性蕨类植物的比例依南坡、西坡、东坡、北坡顺序增加;阳性蕨类植物比例最高的坡面是西坡,而最低的是东坡.南坡的比例稍高于北坡.研究结果显示坡向差异对蕨类植物物种及其生态习性的多样性分布格局具有比较明显的影响,蕨类植物多样性可以作为环境和气候变化的一个较好的指示物种.     

长白山北坡与西坡岳桦种群差异分析

本研究通过植被调查,从密度、胸径、树高、树龄、世代和种群分布格局等方面分析长白山北坡与西坡岳桦(Betula ermanii Cham.)种群的坡向差异及随海拔变化的坡向差异,探讨植被坡向差异的干扰因素。结果显示,整体上北坡岳桦种群胸径、二代木比重显著大于西坡,一代木比重则相反,说明尽管西坡生境优于北坡,但西坡植被演替落后于北坡,同时受干扰的因素多于北坡。北坡与西坡岳桦种群特征随海拔变化的趋势存在统一性,岳桦种群密度随海拔的升高均呈"单峰"型变化;其中北坡岳桦胸径、树高、树龄、二代木比重随海拔升高逐渐减小,种群空间分布格局呈聚集-随机-聚集变化趋势,说明在较低和较高海拔岳桦只能占据部分生境,符合一般山地植被特征。西坡岳桦树龄、树高随海拔波动减小,种群呈聚集分布;同时不同海拔的岳桦种群特征坡向差异也不同,海拔1600～1700 m,西坡岳桦胸径、树高、树龄小于北坡,而种群密度大于北坡;海拔1800～2100 m,西坡岳桦胸径、树高、树龄大于北坡,而种群密度小于北坡。研究结果说明西坡的干扰随海拔呈随机性,具有风干扰的特征,推测除已知的火山喷发、火山灰侵蚀干扰以及生境条件差异外,风干扰也是产...