常绿阔叶树种栲树开花物候动态及花的空间配置

 基于定株观测和随机枝取样法,对浙江天童常绿阔叶林内栲树（Castanopsis fargesii）的开花物候动态及其雌花、雄花的空间配置进行了研究。结果表明：在栲树的生殖枝上,并非所有的芽都分化、萌发生成花序,栲树花芽的分化和发育集中在一级生殖枝上。生殖枝上花芽的分化与该枝的空间位置密切相关。栲树花期明显晚于春季的展叶期,与叶片生长时间重叠。盛花期集中于5月下旬,约持续8 d左右,属于同步发生的花期。栲树雄花序的数量明显高于雌花序,雄花序约占花序总数的77.88%,雌花序仅占22.12%。大量雄花和花粉的存在是保证雌花接受花粉和完成受精的基础。花序在植冠层中的空间配置明显不同：在同一植冠内,向阳面和背阴面生殖枝上芽萌发成花序的比率存在明显差异(p<0.01),阳面生殖枝上顶芽萌发成花序的比率高于阴面生殖枝的比率,并且,阳面的每个生殖枝上平均花序数和雄花数量均高于阴面生殖枝,花序的分化和发育与枝系的生长发育状况有密切关系。     

不同干扰背景下栲树（Castanopsis fargesii）幼苗幼树的生理生态特性比较——以浙江天童常绿阔叶林为例

浙江天童国家森林公园的常绿阔叶林在我国东南沿海地区具有代表性,在研究区内设置不同干扰方式下的5块样地,借助LI-6400型便携式光合测定系统对研究区内不同干扰背景下5块样地常绿阔叶林主要优势种之一的栲树幼苗、幼树的光合生理生态特性进行了测定。比较了不同干扰背景下栲树幼苗、幼树的净光合作用速率、蒸腾作用速率、水分利用效率、表观量子效率等生理生态指标。结果表明,去除乔木层的样地1,2,3中栲树幼苗、幼树的净光合速率与蒸腾速率要高于仅保留乔木层的样地4和对照样地5,水分利用效率和表观量子效率则低于样地5和样地4。应用统计分析软件对净光合作用速率与诸生理生态影响因子的相关性进行分析,同时使用逐步回归的方法建立光合速率和诸影响因子之间的回归方程模型,栲树幼苗:Pn=-2.399 0.205Ta 43.209Gs,栲树幼树:Pn=-2.265 0.006PAR-3.915Vpdl 0.364Ta 38.121Gs,在α=0.05水平上,两个方程均有显著性意义,有良好的预测性。     

栲树不同生长发育阶段的枝系特征分析

对浙江天童国家森林公园内常绿阔叶优势树种栲树(Castanopsis fargesii)不同发育阶段植冠内的分枝式样特征进行了统计分析。结果表明：栲树在不同发育阶段的总体分枝率和逐步分枝率有显著变化,幼苗和幼树阶段的分枝率较低,而成株阶段的分枝率较高;幼树阶段的枝条长度、枝倾角和叶倾角明显大于幼苗和成株阶段,表现为明显的高生长对策;叶片配置在不同枝系上有较大差异,叶片主要集中于植冠内一级枝和二级枝上;叶片的大小从幼苗、幼树到成株阶段逐渐增大。研究结果表明栲树在生活史的不同生长发育阶段,分枝式样表现出一定的可塑性,反映了不同的适应对策。     

浙江天童常绿阔叶林栲树爆芽物候格局研究

芽的活动和芽库动态反映了植物对环境的适应方式以及生活史对策。为了研究栲树（Castanopsis farge-sii）爆芽物候特征及其生活史对策,在2008年3～6月间对栲树自然种群的爆芽物候及芽变化进行了观察,定期记录了栲树的爆芽情况,包括被标记标准枝的芽数、芽所处阶段等参数,分析研究了栲树的爆芽物候特征。结果表明：栲树芽的发育集中在3～4月下旬,芽发育过程依其形态可分为：休眠期（第一阶段B0）、萌动期（第二阶段B1）、爆芽期（第三～第五阶段B2～B4）3个时期。爆芽各阶段种群、个体、小枝的物候参数基本相同。爆芽物候进程在第三阶段为双峰曲线,在第四阶段和第五阶段呈单峰曲线。在林下和林窗两种生境下第三阶段爆芽物候在时间上基本相同,而第四、第五阶段在时间上林下比林窗滞后。栲树在爆芽阶段并不存在早开始早结束的关系,虽然芽进入各阶段的时间不同,但最终出叶时间相对集中。作为亚热带常绿阔叶树种栲树,爆芽物候受气候等多方面因素的影响,其中春季温度为最重要的影响因素,长期适应的结果使得栲树爆芽物候与环境条件的变化相协调。     

常绿阔叶树种栲树幼苗对不同光环境的光合生理响应

常绿阔叶树种栲树是亚热带常绿闭叶林中的优势种之一.对比研究了林下、林窗和旷地3个光环境下栲树幼苗的光合特征参数、比叶质量、叶氮含量及叶解剖结构等,结果表明:林下栲树幼苗的光补偿点和暗呼吸速率低,比叶质量小,表观量子效率和光合氮素利用率高,利用弱光的能力强,在低光环境下保持了较高的光合能力;海绵组织发达且表皮细胞厚,是对凉爽环境的积极响应.在旷地,栲树的最大光合速率明显下降,暗呼吸速率显著升高,单位面积的叶氮含量较高但氮素利用率较低;叶厚度和栅栏组织厚度均增加,栅栏组织/海绵组织厚度比值也升高了,但栅栏组织不如海绵组织发达,不能适应高光环境.栲树幼苗在林窗有较高的光合能力,在林窗中能正常生长和更新.     

浙江天童常绿阔叶林栲树种子雨的时空格局

在浙江天童常绿阔叶林中选择5株栲树,通过种子筐和地表取样,分析了栲树种子雨的时空格局特征.结果表明,栲树种子雨从11月3日到12月16日,持续45d,存在散落的高峰期(11月18日～27日);散落在地表的种子雨主要集中在离母株树干1.5～5.5m区段内,占总数的85.6%,最远不超过8m,空间格局符合二次分布;整个种子雨期间,单株平均落果数为112.8个·m^-2(70个·m^-2～239.5个·m^-2),东南向较多(135.6个·m^-2)、西北向较少(86.8个·m^-2),但无显著差异;种子雨中有活力的坚果占总数的27.3%、未成熟的占25.7%,昆虫幼虫侵害的占42%,松鼠啃食的占5%.     

天童国家森林公园常绿阔叶林不同演替阶段群落光环境特征比较

常绿阔叶林是我国中亚热带东部典型植被类型,根据野外踏查和固定样地调查发现,天童国家森林公园内发育着常绿阔叶林一个完整的演替系列,包含着6个不同演替阶段。应用W inScanopy For C anopy A na lys is软件对研究区内不同演替阶段群落冠层进行分析,得到不同群落冠层和林下的光环境特征指标:PPFD(光合光量子通量密度)和相关的冠层结构形态学指标G ap fraction(空隙度)、LA I(叶面积指数)、M LA(平均叶倾角),通过对这些指标的分析比较,得到的基本规律大致是林冠层的光合有效光量子通量密度随演替逐渐降低,林冠下面的光合有效光量子通量密度随着群落演替的进展变化更为明显。马尾松林的林冠空隙度明显高于其他阶段的群落,总的趋势是随群落演替的进展而降低。叶面积指数随演替的进展而呈增加趋势。平均叶倾角随演替的进展先增大而后减小。这些结果反映了常绿阔叶林不同演替阶段群落由于不同树种树冠形态学结构的差异和微环境的不同,形成了特定群落内的特定光环境。     

常绿阔叶林中栲树展叶期叶片的虫食格局

叶片的虫食主要发生在展叶期。虽然展叶期短暂, 它却可能是了解植食性昆虫和植物之间相互关系的关键。为了解栲树(Castanopsis fargesii)在展叶期叶片的虫食格局和展叶方式对叶片虫食的影响, 研究了栲树展叶期内的虫食动态变化, 结果表明: 栲树展叶的两个阶段(折叠期和打开期), 虫食叶片的格局存在较大的差异, 打开阶段的日虫食频度和日虫食率显著高于折叠阶段(F_{1, 32}=8.97, p=0.005 4; F_{1, 32}=12.38, p=0.001 4), 展叶期最终叶片虫食频度为50.72%, 叶片虫食率为8.25%。折叠期叶片主要受到低强度的虫食, 打开期叶片虫食则以较大强度的虫食为主。展叶期叶片的虫食主要发生在夜间, 夜间虫食率显著高于日间虫食率(t=2.51, p=0.017), 变化趋势与日虫食率一致。栲树叶片在展叶的两个阶段可能采用了不同的防御对策。     

浙江天童国家森林公园鸟类区系和群落特征

2006～2009年对浙江天童国家森林公园地区的7个样点、6条样线的3种生境鸟类资源状况进行调查。共发现鸟类16目45科142种,其中东洋界75种、古北界59种、广布型8种;留鸟59种、旅鸟30种、冬候鸟30种、夏候鸟23种。国家Ⅱ级保护鸟类23种,中日候鸟保护协议鸟种49种,中澳候鸟保护协议鸟种9种,CITES附录Ⅰ物种1种,CITES附录Ⅱ物种23种。于2009年1月23日发现浙江新纪录1种——日本歌鸲(Erithacus akahige)。调查地区鸟类区系上偏重于东洋界,居留型上以留鸟为主;生境丰富,无绝对优势种,森林和农田鸟类多样性及均匀度均较湿地生境高。     

常绿阔叶林内和林窗中栲树的种子萌发和幼苗生长

对浙江天童地区常绿阔叶林林窗和林内两种生境下人工播埋的栲树（Castanopsis fargesii）种子的萌发和当年幼苗的生长进行了研究。在林窗和林内两种生境的栲树种子（单粒重约0.5-0.6g）的萌发率没有明显的差异,分别为31.7±7.1％和33.3±2.l％,一年龄幼苗的平均株高在生长季末分别为 6.56±1.2cm和 5.88±1.09cm,两者有明显差异,而平均叶长、平均叶宽以及平均根长等指标没有差异;幼苗的生物量也没有明显差异。但一年龄幼苗在生长过程中,其生物量分配有所变化,在林窗条件下,幼苗逐渐将较多的生物量分配于根,而林内幼苗则逐渐将生物量较多地分配于叶,生物量的分配反映出幼苗在不同生境下的适应性特征。     

中国板栗EST-SSR分子标记在栲树中的通用性分析

简单重复序列也称为微卫星分子标记,不仅在同属近缘种间具有良好的通用性,甚至在近缘属间也具有一定的通用性.本研究利用壳斗科基因组信息数据库中公布的中国板栗124对多态的EST-SSR引物在栲树中进行跨属(栗属到栲属)通用性研究,结果显示中国板栗EST-SSR引物在栲树中通用性和多态性分别为42.7％和56.6％;使用19对多态的EST-SSR引物对4个栲树自然居群的遗传多样性进行初步分析,结果显示栲树自然居群具有较高的遗传多样性(Na=6.105,Ho=0.563,He=0.621).这些引物为栲树群体遗传学的深入研究提供了有力工具.     

栲树种群生态位动态研究

用Levins生态位宽度及重叠、Feinsing等生态位宽度和Petraitis生态位重叠计测方法,处理缙云山森林群落演替系列取样,分析栲树种群的生态位特征及动态.结果表明,栲树种群为缙云山森林群落演替顶极群落常绿阔叶林的优势种群,其生态位宽度随群落演替过程基本呈增长趋势,而资源利用程度却呈“∧”形;对于栲树种群和缙云山森林群落其它14个优势种群间在所有5类群落中的生态位重叠,仅栲树种群与典型针阔混交林中的小叶栲、光叶灰木、川灰木、薯豆、白毛新木姜子、广东山胡椒、大头茶、虎皮楠、杉木、马尾松种群上和针叶林中小叶栲、光叶灰木、杉木种群上,表现出显著完全特定重叠.     

湖北省栲类林群落学特征研究

通过设置样方,在全面调查湖北省内各栲类林的基础上,对湖北省栲类林的物种组成、区系成分、群落结构及类型,以及影响群落结构的环境因子进行研究。结果显示：（1）在所调查的湖北省栲类林中共记录维管植物88科210属376种,其中乔木层中常绿树种有73种、落叶树种有48种,构成了以常绿树种为主的典型常绿阔叶林;（2）从科的区系组成来看,热带成分多于温带成分;从属的区系组成来看,热带成分与温带成分大体相当;（3）湖北栲类林生物多样性有显著的经度和海拔格局,但受纬度影响不大。土壤因子中仅氮含量对物种多样性格局影响显著;（4）湖北省栲类林可分为5个群系,即：苦槠（Castanopsis sclerophylla（Lindl.）Schott）林、钩栲（Castanopsis tibetana Hance）林、栲（Castanopsis fargesii Franch）林、甜槠（Castanopsis eyrei（Champ.）Tutch.）林和罗浮栲（Castanopsis faberi Hance）林。在各环境因子中,海拔、经度、坡度和土壤磷含量对群落组成的影响最大,地理因子和土壤因子对栲类林群落组成影响的总解释率为68.94%;（5）在5个群系中大部分乔木及栲属植物的径级分布呈单峰形,种-多度分布表现为典型的具有少数常见种、多个偶见种的倒“J”形曲线。研究表明湖北省栲类林物种多样性高,生物多样性丰富,植物区系热带成分明显,主要包含5个群系,地理因子和土壤因子可以解释大部分的群落物种组成变异。该研究可为湖北省常绿阔叶林保护和管理提供理论依据和数据支持。     

栲树天然群体遗传结构的RAPD分析

利用RAPD分子标记对 5个栲树 (CastanopsisfargesiiFranch .)天然群体共计 188个个体的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。 4 1个随机寡核苷酸引物共检测到 385个位点 ,其中多态位点 15 7个 ,占 4 0 .78%。物种水平的Shannon多样性指数I=0 .4 5 97,Nei基因多样度h =0 .2 96。遗传变异分析表明 ,栲树群体的遗传变异主要存在于群体内 ,利用Shannon多样性指数估算的分化 (Hsp_Hpop) /Hsp=0 .0 4 76 ,遗传分化系数Gst =0 .0 4 2 9,分子方差分析 (AMOVA)也证实了这一结论 ,群体内的变异组分占了 94 .97% ,群体间变异只占 5 .0 3%。AMOVA分析结果的显著性检验也表明 ,群体间及群体内个体间均呈现出显著分化 (P <0 .0 0 1)。     

栲树种群生态位动态研究

用Levins生态位宽度及重叠、Feinsing等生态位宽度和Petraitis生态位重叠计测方法 ,处理缙云山森林群落演替系列取样 ,分析栲树种群的生态位特征及动态 .结果表明 ,栲树种群为缙云山森林群落演替顶极群落常绿阔叶林的优势种群 ,其生态位宽度随群落演替过程基本呈增长趋势 ,而资源利用程度却呈“∧”形 ;对于栲树种群和缙云山森林群落其它 1 4个优势种群间在所有 5类群落中的生态位重叠 ,仅栲树种群与典型针阔混交林中的小叶栲、光叶灰木、川灰木、薯豆、白毛新木姜子、广东山胡椒、大头茶、虎皮楠、杉木、马尾松种群上和针叶林中小叶栲、光叶灰木、杉木种群上 ,表现出显著完全特定重叠 .