半湿润常绿阔叶林次生演替阶段植物多样性和群落结构特征

以飒马场不同次生演潜阶段的半湿润常绿阔叶林为对象,测定物种丰富度、群落数量特征指标,分析植物多样性与群落结构特征之间的关系.结果表明,随着植物群落演替,物种丰富度不断增加,物种丰富度最高演替阶段的乔木层物种达到24个;植物多样性与植物个体密度间呈正相关关系;乔木层植物个体平均高与植物多样性间呈负相关关系;群落郁闭度和胸高断面积与植物多样性之间则呈对数函数关系.植物多样性与优势种个体密度和群落地上部分现存量间未呈现一致性规律.植物种-个体数间呈幂函数关系.随着植物多样性增加,种间竞争加剧.每个植物种为了维持临界最低种群,可能采取最大种群策略,导致群落植物个体数增加,密度增大,从而改变了群落结构特征.     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物功能性状变异与不同垂直层次个体生长的关联

建立植物功能性状与群落动态之间的关联是功能生态学的核心问题之一。本文基于鼎湖山1.44 ha塔吊样地的两次调查数据, 通过采集样地内所有4,142株个体的6种植物功能性状, 对比分析了个体水平植物功能性状和物种水平功能性状均值对不同垂直层次(灌木层、亚冠层和林冠层)个体生长的影响差异。首先, 分析了不同垂直层次下各植物功能性状的变化趋势; 其次, 计算了不同垂直层次下各植物功能性状的种内和种间变异水平; 最后, 运用结构方程模型探讨了植物功能性状、光竞争以及地下竞争对不同垂直层次树木生长的影响。结果表明: (1)不同垂直层次下的植物功能性状表现出明显的分异, 由灌木层至林冠层, 叶面积、比叶面积和能量供求关系指数显著降低, 而叶片厚度和叶片干物质含量显著升高; (2)不同垂直层次下植物功能性状的种间变异均大于种内变异, 且林冠层的种内功能性状变异均大于灌木层和亚冠层; (3)基于个体水平植物功能性状的结构方程模型较物种水平功能性状均值对生长具有更高的解释程度, 且个体水平植物功能性状的引入更有利于提高对灌木层个体生长的预测能力; (4)光竞争和地下竞争主要通过影响功能性状间接影响植物生长。由灌木层至林冠层, 同种间的相互作用逐渐减弱, 异种间的相互作用逐渐增强。综上, 将个体水平植物功能性状纳入分析有助于更好地理解群落的结构和动态。     

植物亲缘识别的研究进展

植物的亲缘识别(kin recognition)指植物通过识别周边个体与自己的亲缘关系, 调整自身的生长生态策略、促进亲缘个体的生存与繁衍。研究表明, 植物主要通过特定的叶片挥发物、根系分泌物、感光载体等途径, 识别周边个体与自己的亲缘关系, 改变自身形态学策略(如根系大小、根冠比、种子数量等)或者生理代谢策略(次生代谢物质、防御蛋白等), 调整与周边个体的竞争强度, 缓和与近亲缘个体之间的竞争, 加强与远亲缘或非亲缘个体的竞争。同时亲缘识别的强度也受环境因子(养分等)的影响。结合目前的研究进展, 该文分析了导致亲缘识别的研究结果存在差异或争议的主要原因, 认为主要与实验材料的选择、亲缘关系的界定标准、环境条件及测定的指标不统一有关。将来的研究应重点从生理生化、分子、代谢水平上深入研究植物亲缘识别的机理。     

邻体竞争对植物个体生长速率和死亡概率的影响：基于日本落叶松种群试验的研究

选择 4种有代表性的植物邻体竞争指数 ,分析了竞争对日本落叶松 (L arix leptolepis)试验种群的个体生长速率和死亡概率的影响 ,发现在本试验条件下 ,引入竞争指数不能明显改善对生长速率的预测效果 ,但用竞争指数可以较好地预测个体于 1个月内在竞争压力下死亡的概率 ,从而为构造植物生长模型时处理个体死亡问题提供一个有益的定量化思路     

邻体竞争对植物个体生长速率和死亡概率的影响：基于日本落叶松？…

选择４种有代表性的植物邻体竞争指数,分析了税地松（Ｌａｒｉｘ ｌｅｐｔｏｌｅｐｉｓ）试验种群的个体生长速率和死亡概率的影响,发现在本试验条件,引入竞争指数不能明显改善对生长速率的预测效果,但用竞争可以较好地以预测个体于１个个月内在竞争压力下死亡的概率,从而为构造植物生长模型时处理个体死亡问题提供一个有益的定量化思路。     

现代生物化学与分子生物学研究技术在植物微生物生态学中的应用

植物微生物生态学是研究植物微生态系统的一门学科,以植物组织细胞内微生物的组成、功能、演替,以及微生物之间和微生物与宿主之间的相互作用关系为研究对象。现代生物化学与分子生物学技术在植物微生物生态学研究领域的作用日益明显。介绍了上述技术及其在植物微生物生态学研究领域的应用进展,并对其在该领域的利用和发展进行了展望。     

向日葵种群中植株个体大小对其氮素利用策略的影响

我们利用Berendse和Aerts提出的氮素利用效率(NUE)概念及原理研究了高密度一年生草本植物向日葵(Helianthus annuus L.)种群中植株个体大小对其氮素吸收利用的影响,并对种内竞争进行了分析。结果表明,植株对氮素的吸收与其个体大小不成线性关系,说明种群内不同植株个体对土壤氮素的竞争属于非对称竞争。植株的氮素损失随着个体大小的增加而增加。个体较大的植株具有较高的氮素输入率和较低的氮素输出率,因而具有较高的氮素净增加值。植株的氮素生产力(NP)和氮素平均滞留时间(MRT)均与植株个体大小呈正相关。较大的植物个体具有较高的NP和较长的MRT,由于NUE为NP和MRT二者的乘积,因而较大个体植株的NUE高于个体较小的植株。同种植物的不同个体的NP和MRT之间不存在协衡关系。氮素回收效率(NRE)与植株个体大小密切相关。在个体水平上,较大的植株个体具有较高的NUE与其较高的NRE有关。种群内植株个体对土壤氮素的非对称竞争主要由于植株对氮素的吸收和利用效率不同所致。因此,Berendse和Aerts提出的氮素利用效率概念不仅适用于研究种间的养分利用策略,对于种内不同植株的养分策略研究也同样适用。     

植物根系养分捕获塑性与根竞争

为了更有效地从土壤中获取养分, 植物根系在长期的进化与适应中产生了一系列塑性反应, 以响应自然界中广泛存在的时空异质性。同时, 植物根系的养分吸收也要面对来自种内和种间的竞争。多种因素都会影响植物根竞争的结果, 包括养分条件、养分异质性的程度、根系塑性的表达等。竞争会改变植物根系的塑性反应, 比如影响植物根系的空间分布; 植物根系塑性程度差异也会影响竞争。已有研究发现根系具有高形态塑性和高生理塑性的植物在长期竞争过程中会占据优势。由于不同物种根系塑性的差异, 固定的对待竞争的反应模式在植物根系中可能并不存在, 其响应随竞争物种以及土壤环境因素的变化而变化。此外, 随着时间变化, 根系塑性的反应及其重要性也会随之改变。植物对竞争的反应可能与竞争个体之间的亲缘关系有关, 有研究表明亲缘关系近的植物可能倾向于减小彼此之间的竞争。根竞争对植物的生存非常重要, 但目前还没有研究综合考虑植物的各种塑性在根竞争中的作用。另外根竞争对群落结构的影响尚待深入的研究。     

植物次生物质对于植物生存的重要作用

植物次生物质在植物生存中抵御动物和微生物的侵害,参与同其他植物的生存竞争以及进行植物间化学通讯等方面具有重要的作用。植物次生物质的产生是植物化学保护的必然结果。简要介绍植物次生物质的合成途径。     

与生俱来的攻击性

洛伦茨于1963年写下《攻击的秘密》一书，研究、讨论了动物的攻击行为。他认为攻击行为的一个主要特点是针对同种个体，为什么本是同根生，却相煎如此急？最主要的诱因是同种个体所要求的生存条件相同，于是，在有限的生存资源中它们之间就会有生存竞争的斗争驱动力。     

植物对称性竞争与非对称性竞争研究进展及展望

植物个体间的竞争是植物种群和群落中的普遍现象, 一直是生态学家关注的焦点, 尤其是植物在生长过程中与邻体的地上竞争。在环境水分胁迫或营养胁迫条件下, 植物根系间的地下竞争同样重要。然而, 有关植物体地上、地下竞争模式的相关理论一直存在分歧和争论。该文扼要介绍了植物地上、地下竞争的概念及模式, 简要阐述了植物对称性竞争与非对称性竞争相关研究的理论模型及其检验方法, 概述了影响植物间竞争甚至改变竞争模式的主要因素及其意义, 讨论了研究物种对称性竞争和非对称性竞争的模式和机制对生态学其他研究领域的影响和重要意义, 并对植物对称性竞争与非对称性竞争的相关研究进行了展望。     

向日葵种群中植株个体大小对其氮素利用策略的影响

我们利用Berendse和Aerts提出的氮素利用效率(NUE)概念及原理研究了高密度一年生草本植物向日葵(Helianthus annuus L.)种群中植株个体大小对其氮素吸收利用的影响,并对种内竞争进行了分析.结果表明,植株对氮素的吸收与其个体大小不成线性关系,说明种群内不同植株个体对土壤氮素的竞争属于非对称竞争.植株的氮素损失随着个体大小的增加而增加.个体较大的植株具有较高的氮素输入率和较低的氮素输出率,因而具有较高的氮素净增加值.植株的氮素生产力(NP)和氮素平均滞留时间(MRT)均与植株个体大小呈正相关.较大的植物个体具有较高的NP和较长的MRT,由于NUE为NP和MRT二者的乘积,因而较大个体植株的NUE高于个体较小的植株.同种植物的不同个体的NP和MRT之间不存在协衡关系.氮素回收效率(NRE)与植株个体大小密切相关.在个体水平上,较大的植株个体具有较高的NUE与其较高的NRE有关.种群内植株个体对土壤氮素的非对称竞争主要由于植株对氮素的吸收和利用效率不同所致.因此,Berendse和Aerts提出的氮素利用效率概念不仅适用于研究种间的养分利用策略,对于种内不同植株的养分策略研究也同样适用.     

植物病原菌在森林动态中的作用

植物病原菌作为森林生态系统的重要组成成分及调控因子之一,在森林动态中扮演着重要的角色。植物病原菌通过侵染过程导致寄主植物的幼苗及成熟个体死亡、成熟个体的种子量降低或不实,或造成植物个体或群落中不同物种不同程度的病害,影响它们之间的营养竞争,从而导致群落结构、物种及个体数量的变化。感染散布前、后的种子和土壤种子库中的种子,以及由种子萌发产生的幼苗,它们的存活率降低,进而影响森林中的种子散布、幼苗更新与增补格局。在天然林中,先锋树种比顶极树种对病原菌更敏感,群落演替的早期阶段对病原菌比较敏感。植物病原菌主要通过密度依赖机制造成森林树种不同的死亡格局,从而参与森林的动态过程。     

根系间的相互作用——竞争与互利

植物根系间的相互作用分为竞争和互利两种形式 ,它是决定植物群落动态变化和群落结构的重要因素。根系间的竞争包括植株个体自身根系的竞争以及个体与个体根系间 (同种或异种 )的竞争两方面 ,前者的发生在农林系统中是不可避免的并且很难调控 ,后者可以分为种间植物根系的竞争和种内植物根系的竞争。还阐述了根系的竞争能力和与其密切相关的根系生长率、根组织的新陈代谢、植物的生长形式和根系的空间结构等植物特性 ,同时介绍了根系对水和养分的竞争机理、形式、影响以及竞争强度计算方法。接着具体分析包括根系错位在内的各种根系互利现象和相关机理。影响根系间相互作用的限制性因子有土壤营养的异质性、大气 CO2 浓度、地下草食生物、根系生产力和生物量、根系结构、形态和生理调节、土壤养分的扩散性以及植物间距等。随着科技的进步和各门学科的发展 ,未来根系的研究方向主要体现在结合实践优化农林系统中不同物种间的作用关系、预测根系竞争在全球气候变化下的发展规律、更新实验研究方法及手段研究作用机理等 3个方面。     

花粉形态与风媒植物母体地理分布间的关系

本文对部分风媒植物花粉形态特征,及其母体植物地理分布情况进行了对照研究。在此基础上发现,同一分类系统内,小个体花粉者,其母体植物地理分布趋向于较优越环境。对于具气囊花粉而言,具较大气囊者,或者花粉本体较小者,其母体植物趋向于分布在低纬度或较低海拔环境。并且,产大个体或球状花粉者,往往具有较强的单种成林倾向。本文首次指出了花粉形态与母体植物地理分布间存在着一定的统计学关系,并首次将动态概念引入植物生态学领域,认为花粉形态特征作为一项重要的参变量,通过种间生存竞争过程对母体植物适应倾向施加影响,进而影响物种的生活习性。那些在花粉的传播及授粉过程中稍占优势的物种,其自然分布域趋向于比较优越的环境。本文仅作为一种尝试,试图为动态植物生态学研究,乃至植物生态演化学研究提供一个新的研究思路。     

天然毛竹林竞争空间关系分析

以浙江天目山天然毛竹(Phyllostachys edulis)林为研究对象, 在毛竹林样地测量和调查的基础上, 利用地理信息系统和空间分析方法, 从天然毛竹林生存竞争的微观视角, 研究毛竹林生存竞争的空间自相关分布特征、竞争强度与毛竹密度和年龄的关系、竞争强度各向异性及与其所在样地坡向间的关系。研究结果发现: 毛竹林竞争呈现出空间自相关的特征, 竞争强度呈现出高与高、低与低集聚生长的特点; 天然毛竹林的空间分布密度与竞争强度呈现出正相关的趋势, 高强度竞争区域的毛竹密度显著大于低强度竞争区域的密度; 年龄在不同竞争强度区域的分布具有差异, 分布在低强度竞争区域上的毛竹年龄显著低于中、高强度竞争区域的年龄; 生长在中、高强度竞争区域上的毛竹年龄之间没有显著差异; 天然毛竹林竞争强度呈现出各向异性的特点且与其所在坡向相互垂直, 垂直于坡向方向上的竞争强度高于平行于坡向方向的竞争强度。通过研究表明, 空间分析方法能够有效地应用于研究天然毛竹林的生长规律, 为毛竹的合理经营与采伐提供指导意义。     

藜个体在高密度种群中的氮素利用效率

 氮素利用效率（NUE）是植物养分策略研究中的一项重要内容。该文利用Berendse和Aerts提出的氮素利用效率概念和原理研究了高密度的藜(Chenopodium album)种群中不同植物个体在种内竞争条件下的氮素利用效率。结果表明,由于植株的氮素吸收速率与其个体大小成非线性关系,说明不同植株个体对氮素的竞争属于非对称竞争。个体较大的植株氮素输入较高,而个体较小的植株氮素输出较高,因而较大个体植株的氮素净增加也较高。植株的氮素损失随着个体大小的增加而增加,较大植株个体的氮素浓度随着生长而下降,而较小植株个体的氮素浓度随时间的变化不大,说明个体较小的植株的生长受光照的限制比受氮素的限制更大,而对较大的植株个体而言,它们的生长受氮素的限制更大。高密度藜种群中的不同植物个体具有不同的养分策略,氮素利用效率及其组成部分氮素生产力（NP）和氮素滞留时间（MRT）均不同。植株的NP和MRT与其个体大小正相关,较大的植物个体具有较高的NP和较长的MRT,因而氮素利用效率也高于个体较小的植株。在个体水平上,种内不同植株的NP与MRT不存在权衡关系（Trade-off）。因此,Berendse和Aerts提出的氮素利用效率概念不仅适用于研究种间的养分策略,对于研究种内不同植株的养分策略也同样适用。     

植物间的生化相克

大自然的植被景观形成明显的地带性,这是气象因子作用的结果,即植被带与气候带成平行关系。局部的小气候形成了非地带性植被。植物在小气候的形成上起着重要的作用。植物之间的相互作用,有时能为某些植物创造良好的生境,但是在更多的情况下,也可以造成不良的影响。生存竞争是生物之间的普遍现象,它解释了生物为争夺食物和空间而发生的分化。随着人类活动的发展,人们发现植物之间在食物和空间满足的情况下也会产生一些不良的影响,使人们开始对植物间的关系进行了进一步研究,因而产生了新的研究领域——植物之间的生化相克(简称生化相克),它是植物间的生物化学作用,即植物能产生某些化学物质对邻近的植物产生不良的影响。也有人把生化相克现象称为他感现象或对等现象。     

不同坡向川西亚高山林木竞争与叶片表型可塑性的关系研究

表型可塑性是植物生长响应外界环境变化的重要表现形式,体现了植物个体在环境胁迫下的适合度。但是关于植物表型可塑性的驱动机制仍然存在很多争议。为了探讨植物表型可塑性的影响因素,以四川省阿坝藏族羌族自治州位于同一海拔梯度但坡向相反的天然次生林为研究对象,分析了不同坡向竞争强度与10种树木叶片功能性状表型可塑性的关系的差异。研究发现：(1)研究样地中阴坡水分和养分资源优于阳坡;(2)阴坡上林木平均种内和种间竞争强度高于阳坡,阴坡上林木种内竞争强度随着树木个体大小的增加而显著性减少,阳坡上林木种内竞争强度却随着个体大小的增加而增加;(3)阴坡上叶片表型可塑性高于阳坡,表型可塑性随着个体大小的增加而增加,在阳坡上却随着个体大小增加而降低。这些结果表明阴坡上水分等资源环境条件优于阳坡,林木生长受到环境资源限制较少。在林木生长过程中,较高的竞争强度引起的资源重叠加剧,尤其是种内竞争强度的变化,从而导致了阴坡上较高的叶片表型可塑性。因为较高的竞争强度,随着林木个体大小的增加,树木需要更高的可塑性赢得竞争优势来获取更多的资源支持生长。但是在阳坡上,资源相对缺乏,环境资源对树木生长的限制降低了叶片表型的可塑...     

栖息环境和种间竞争对中华蜜蜂群体分布的影响

在植被结构和生态条件不同的皖南山区和皖西大别山区、江淮地区及淮北平原,栖息环境的改变和种间竞争的生存竞争等因素是影响中蜂群体分布的主要因素．皖南山区和皖西大别山区自然植被完整,生态条件好,蜜粉源植物丰富,中蜂群体数量多,分布区域广,分布密度高,中蜂蜂王自然交配极少受到干扰,种间竞争处于优势,是中蜂栖息与繁衍的理想场所．江淮地区和淮北平原自然植被少,生态平历受到不同程度破坏,蟹粉源植物种类少,花期短而集中,中蜂蜂王自然交配受到意蜂雄蜂干扰,种间竞争处于劣势,中蜂群体数量锐减,分布区域缩小,群体分布密度大幅度下降,淮北平原比江淮地区更显著．