南亚热带森林不同演替阶段土壤种子库的初步研究

本文对鼎湖山不同演替阶段的森林（马尾松林、针阔叶混交林、季风常绿阔叶林）的土壤种子库进行了初步研究．分别从各个阶段的样地内抽取４或８个１×１ｍ的小样地,分三层（共１０ｃｍ厚）采集土样,带回实验室,通过萌发法观察记录其土壤种子库状况．通过统计分析,其结果如下：１．种子数量和物种多样性一般随演替发展而减少,种子数目以３—５ｃｍ厚土层为最多．２．各演替阶段土壤种子库的种类组成均以草本植物为主．３．在光照和湿度基本一致的情况下,萌发种子数与温度成正相关．４．雨季取的种子数目较旱季多,且种类组成有所不同．这是因为南亚热带森林内植物种子的休眠期短,在旱季采集土样时许多种的种子尚未下落．５．种子库组成与地上植物相关性不明显,但演替早期阶段的相关性比演替后期更密切。     

不同测定方法下叶片穿透力与叶片功能性状之间的关系

为探究不同校准方法和不同穿刺针直径作用下叶片穿透力测定结果是否存在差异,以及该结果与叶片功能性状之间的关系,选取了30种双子叶植物,分别测定其2.0、1.0、0.5 mm穿刺针直径下的穿透力、撕裂力和叶片的功能性状等指标。结果表明(：1)叶片穿透力在3种不同穿刺针直径作用下差异显著(P<0.05),其在以周长校准方法下,同一物种在穿刺针直径0.5与1.0 mm的差异显著性占所有物种之比为76%、0.5 mm与2.0 mm为76%、1.0 mm与2.0 mm为33%(P<0.05);而同样在以横截面积校准下则为66%、56%、30%(P<0.05)。(2)不同校准方法下3种穿刺针直径之间的叶片穿透力在同一生活型中差异不显著,而在草本分别与灌木和乔木等不同生活型中差异显著(P<0.05),同时0.5 mm直径针的穿透力均大于1.0 mm和2.0 mm。(3)叶片穿透力与叶片角质层厚度、叶片厚度、撕裂力呈显著正相关(P<0.05),与比叶面积呈显著负相关(P<0.05),且以针周长校准的穿透力与叶片功能性状的相关性强于以横截面积校准的穿透力,而不同直径穿刺...     

茂兰喀斯特森林不同演替阶段植物叶片功能性状与土壤因子的关系

植物如何改变功能性状来适应环境一直是生态学的研究征点。为探究茂兰喀斯特森林不同演替阶段植物叶片的适应策略，该文以茂兰自然保护区5个不同演替阶段(草本、灌木、灌乔、乔木和顶极群落阶段)优势种为研究对象，测定不同演替阶段的优势植物叶片功能性状与土壤理化性质。结果表明：(1)随着植被正向演替的进行，土壤全氮(STN)含量、土壤有机质(SOM)含量、土壤含水量(SWC)逐渐增加，土壤全磷(STP)含量和土壤全钾(STK)含量先增加后减少，土壤pH值整体呈减小的趋势。(2)随着植被演替的进行，叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(LT)和叶片碳含量(LCC)逐渐上升，比叶面积(SLA)与叶片钾含量(LKC)则与之相反，叶片氮含量(LNC)呈先升后降的趋势，叶片磷含量(LPC)呈先降后升的趋势。(3)冗余分析表明，演替初期植物主要分布在土壤pH值高而STK、STP、SWC、SOM、STN相对低的环境中，群落内植物叶片采取高SLA、LNC、LPC,低LA、LDMC、LT、LWC的性状组合，演替晚期植物主要分布在土壤水分和养分含量较高的环境，LDMC、LT、LA、LWC与演替初期相比呈上升...     

高氮和低光强限制南亚热带森林演替树种的光合能量利用

本文利用CO2交换系统和叶绿素荧光方法研究南亚热带森林的阳生或群落演替早期树种荷木（Schima superba）、中生性或群落演替中期树种红椎（Castanopsis hystrix）和耐荫或群落演替后期树种黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）的叶片光合速率和光合能量利用对高氮和光强的响应．3种供试树种在高氮和高光强下（HNHL）植株叶片的净光合速率（Po）比在低氮和高光强（LNHL）下高,低氮限制了高光强下植株叶片的Pn;高氮和低光强下（HNLL）的植株也有明显低的Pn,低光强限制了高氮下植株的Pn．Pn对氮的响应依赖于氮的水平和生长的光强状况．荷木和红椎的HNHL,LNHL和HNLL植株叶片有相似的F＇v/F＇m而黄果厚壳桂HNHL植株的F＇v/F＇m《较LNHL和HNLL高（P〈0．05）．在光强0～1200μmol·photo．m^-2．s^-1,黄果厚壳桂的HNHL植株有高的光化量子产率（△／F＇m）,而这一效应并不反映在阳生树种荷木和中生性树种红椎上．在光强0～2000μmol·photo·m^-2．s^-1,荷木的LNHL植株叶片用于光化反应的吸收光能占18．2％,较HNHL高,并显著高于HNLL（P〈0．05）;红椎的LNHL植株亦有较HNHL和HNLL植株高的光化能量利用,而黄果厚壳桂的HNHL植株的光化能量利用部分则较LNHL和HNLL高．3种供试树种的HNLL植株均有低的光化能量利用和光合电子传递速率．高氮和低光强对耐荫或群落演替的后期树种黄果厚壳桂光合能利用的影响较群落演替的早期树种荷木和中期树种红椎大．在当前氮沉降的持续增高和频繁出现的阴霾或灰霾天气情况下,氮沉降可能会导致南亚热带耐荫性树种的退化,而演替早期树种和中期树种有较好的忍耐性,从而能够竞争到更多的资源成为生态系统的优势种．因此,氮沉降可能导致地带性森林群落退化,也可能会减缓植物群落的正向演替进程．     

中国南亚热带森林不同演替阶段土壤呼吸的分离量化

量化森林土壤呼吸(R_S)及其组分对准确地评估森林土壤碳吸存极其重要。该文以鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林及其演替系列针阔叶混交林和马尾松(Pinus massoniana)林为研究对象, 采用挖壕沟法结合静态气室CO₂测定法对这3种林分类型的R_S进行分离量化。结果表明: 鼎湖山3种森林演替系列上的森林R_S及其组分(自养呼吸R_A、异养呼吸R_H)均呈现出明显的季节动态, 表现为夏季最高、冬季最低的格局。在呼吸总量上, 季风常绿阔叶林显著高于针阔叶混交林和马尾松林, 但混交林与马尾松林之间差异不显著; R_A除季风常绿阔叶林显著大于针阔叶混交林外, 其余林分之间差异不显著; 对于R_H来说, 3个林分之间均无显著差异。随着森林正向演替的进行, 由马尾松林至针阔叶混交林至季风常绿阔叶林, R_A对土壤总呼吸的年平均贡献率分别为(39.48 ± 15.49)%、(33.29 ± 17.19)%和(44.52 ± 10.67)%, 3个林分之间差异不显著。方差分析结果表明, 土壤温度是影响R_S及其组分的主要环境因子, 温度与R_S及其组分呈显著的指数关系; 土壤含水量对R_S的影响不显著, 甚至表现为轻微的抑制现象, 但未达到显著性水平。对温度敏感性指标Q₁₀值的分析表明, 3个林分均为R_A的温度敏感性最大, R_H的温度敏感性最小。     

南亚热带森林不同演替阶段植物与土壤中N、P的化学计量特征

选择南亚热带森林演替过程3个阶段(初期、中期和后期)的典型森林生态系统为研究对象, 在测定植物与土壤中全N、全P含量的基础上, 阐明了森林演替过程中植物与土壤的N、P化学计量特征。结果显示: 1)土壤中全N含量随演替进行而增加, 马尾松(Pinus massoniana)林(初期)、混交林(中期)和季风林(后期) 0-10 cm土层中全N含量分别为0.440、0.843和1.023 g·kg^-1; 混交林0-10 cm土层中全P的含量最为丰富, 为0.337 g·kg^-1, 马尾松林和季风林土壤全P含量分别为0.190和0.283 g·kg^-1。2)植物叶片中全N、全P的含量随演替呈减少的趋势, 但根系中全N、全P的含量都以马尾松林为最多, 混交林和季风林含量彼此相当。3)各土层中N:P随演替的进行呈现明显增加趋势, 马尾松林、混交林和季风林0-10 cm土层中N:P分别为2.3、2.5和3.6; 植物各器官中N:P随演替的进行也呈增加趋势, 且叶片和根系中的N:P相近, 马尾松林、混交林和季风林叶片中N:P分别为22.7、25.3和29.6。基于上述结果, 探讨了南亚热带森林生态系统植物与土壤中N:P特征、森林演替过程中植物与土壤中N:P变化规律以及P对南亚热带森林生态系统的限制作用。结果表明, P已经成为南亚热带森林生态系统生物生长和重要生态过程的限制因子。     

长白山不同演替阶段森林植物功能性状及其与地形因子间的关系

植物功能性状是近年来生态学研究的热点。不同种群功能性状的差异决定竞争优势,导致群落结构和性质发生改变,进而演替。以长白山森林演替过程中4个阶段的典型群落为研究对象,分析了长白山地区森林不同层次优势种的茎叶功能性状之间的关系、功能性状与地形因子的关系,并对不同演替阶段群落功能性状进行了比较。结果发现,比叶面积(SLA)与叶氮浓度(LNC)和茎磷浓度(SPC)正相关,与叶干物质质量(LDMC)负相关;叶厚度(LT)与LDMC负相关;LNC与LPC、SNC和LDMC呈正相关;茎氮浓度(SNC)与茎磷浓度(SPC)正相关;茎组织密度(STD)与LNC、SNC正相关。通过灰色关联度分析发现,海拔对SLA、LNC、LPC、STD、SPC影响最大;坡向对于LT、LDMC影响最大;坡位对SNC影响最大。各演替群落间的乔木层功能性状均有显著差异,灌木层的功能性状无显著差异,而草本层除了LDMC、LPC、SNC有显著差异外,其它指标均无显著差异;SLA、STD、LNC随演替的进行呈现明显增加趋势,LDMC、LPC随演替呈减少的趋势。LDMC和SLA是能体现群落演替差异的主要功能性状。     

木兰科常绿与落叶物种叶片构建策略的差异

为探究木兰科(Magnoliaceae)常绿与落叶物种叶片构建的生理生态策略,选取黄山木兰(Yulaniacylindrica)、玉兰(Y.denudata)和鸡公山玉兰(Y. jigongshanensis) 3种落叶物种,以及荷花玉兰(Magnolia grandiflora)、含笑花(Michelia figo)、石碌含笑(M. shiluensis) 3种常绿物种,对其叶片构建成本和叶片寿命相关的性状进行比较。结果表明,木兰科3落叶种的单位叶片面积成本(CCarea)显著低于3常绿种,但落叶和常绿物种的叶片质量成本(CCmass)差异不显著。落叶物种的叶氮、磷含量(Nmass,Pmass)和比叶面积(SLA)均显著高于常绿物种,而叶片寿命(LLS)显著低于常绿物种。CCarea与LLS呈显著正相关,Nmass、Pmass和SLA均与LLS呈显著负相关。这说明木兰科玉兰属落叶物种单位面积叶片构建成本小于常绿物种;落叶物种叶片寿命短,但采取低成本构建策略,提高比叶面积获得更多光资源,增加营养积累,也揭示了玉兰属落叶物种适应北亚热带较短的生长季和较低水热条件的生理生态策略。     

南亚热带人工林16种木本植物重要叶特征参数的相互关系

以南亚热带退化丘陵生态恢复进程中16种3 a生木本植物为对象,研究叶片重要特征参数间的相互关系.结果表明,植物叶片的N、P含量平均值低于全国平均值,N:P平均值则高于全国的平均水平;成熟叶片的N和P含量之间有极显著正相关关系(P<0.00001),N:P与N有弱的正相关关系(r=0.322,P<0.01),与P显著负相关,推断植物叶N:P主要由P决定(r=0/639,P<0.00001).含N量高的植物具有高的最大净光合速率(Pmax)、光合N利用效率(PNOE)和低的比叶重(LMA),反之,含N量低植物具有低的Pmax、PNUE和高的LMA;Pmax与PNUE极显著正相关,LMA与PNUE极显著负相关.     

四种热带雨林树种光合和形态解剖特征对不同生长光强的适应

研究了西双版纳热带雨林2种喜光树种中平树(Macaranga denticulata)、倒樱木(Pnravallaris macrophylla)和2种耐荫树种云南肉豆蔻(Myristica yunnanensis)、金丝李(Garcinia paucinervis)幼苗叶片光合和形态解剖特征对3种不同生长光强(5％、25%和50％相对光强)的适应。研究结果表明,与强光下相比,弱光下生长的4种植物最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率、叶绿素a／b、叶片和栅栏组织厚度、气孔密度和比叶重都降低,而海绵组织／栅栏组织和叶绿素含量升高。在相同光强下,与2种耐荫树种相比,2种喜光树种有较大的最大净光合速率、暗呼吸速率、气孔密度和较低的叶绿素含量。在不同光强下,4种植物均表现出了对光适应有利的生理和形态解剖可塑性,而喜光树种比耐荫树种有较大的生理和形态可塑性,表明喜光树种具有比耐荫树种对强光有更强的适应能力。4种植物的生理指标的可塑性均大于叶片解剖结构的可塑性。     

鼎湖山森林群落不同演替阶段优势种叶生态解剖特征研究

对南亚热带鼎湖山森林群落不同演替阶段8种优势树种进行了叶生态解剖学研究。观察的叶片解剖特征有：叶腹角质膜厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶背角质膜厚度及叶总厚度等。马尾松（Pinus massoniana)在针叶林群落和针阔叶混交林群落生境中,针阔叶混交林中叶片厚度变小,主脉管胞、树脂道平均直径变小。从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗（Castanopsis chinensis)叶片厚度、海绵组织厚度增加,栅栏组织厚度、P／S值（栅栏组织与海绵组织厚度比）减少;荷木（Schima superba)和黄果厚桂（Cryptocarya concinna)叶片厚度、栅栏组织厚度、叶腹及叶背角质膜厚度差异显著;从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗、荷木、黄果厚寺叶片厚度和栅栏组织厚度等差异均显著。不同生境下林内气温、相对湿度、光合有效辐射等小气候特征是叶片结构特征差异的主要影响因子,叶片结构差异反映了叶片结构在一定程度上对生境的适应。     

夏季南亚热带森林演替中后期优势种幼叶花色素苷的光保护作用

为探讨夏季南亚热带森林演替过程中优势树种幼叶的光保护机制,以演替中期优势树种木荷(Schima superba)、黧蒴(Castanopsis fissa)、锥栗(C.chinensis)和演替后期优势种华润楠(Machilus chinensis)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、黄果厚壳桂(C.concinna)为材料,分析了2种生长光强(全光照和30%全光照)下6种优势种幼叶和成熟叶的叶片表型、光合色素含量、花色素苷含量、抗氧化能力、类黄酮含量、总酚含量和最大量子产量(Fv/Fm)恢复效率间的差异。结果表明,两个演替阶段幼叶的叶绿素含量(Chl a+b)、Chl a/b比成熟叶低,但光保护物质比成熟叶多;演替中期幼叶的花色素苷含量和总抗氧化能力比演替后期的高,而类黄酮和总酚含量比演替后期的低;全光照下幼叶的总酚、类黄酮、总抗氧化能力及Fv/Fm恢复效率都要比30%全光照的高,并且含有花色素苷的幼叶恢复得更快。因此,植物的光合能力与自身的光保护潜力成反比关系,演替中期优势种幼叶的光保护在很大程度上是因为花色素苷的积累而演替后期优势种是因为自身抗氧化物质(类黄酮、总酚)的共同作用。     

冬季南亚热带森林演替中后期优势树种幼叶光保护策略

为了解演替中期和后期优势树种对冬季不同光强的适应性,对在全光照(100％自然光强)和低光照(30％自然光强)下生长的演替中期优势种木荷(Schima superba)、锥栗(Castanopsis chinensis)和黧蒴(Castanopsis fissa)及演替后期优势种华润楠(Machilus chinensi...     

Effect of Water Quality on Relationships Between Cationic Species and Leaf Lipids at Two Different Development Stages in Cotton

Lipid and phospholipid content of cotton leaves were measured in plants irrigated with fresh water and brackish water. The correlation between K⁺ and Na⁺ in leaf tissue and the changes in total lipids and phospholipids was determined at the vegetative and fruiting stages. Data demonstrated that total lipids and phospholipids can be associated with changes in the K/Na ratio and with the two developmental stages of the cotton plant. Plants irrigated with brackish water had more total phosphate incorporated into the phospholipids in the fruiting stage.     

亚热带常绿阔叶林冠层附生植物叶片形态结构及生理功能特征的适应性研究

以南亚热带常绿阔叶林林冠层不同部位的4种附生植物:瓜子金(Dischidia chinensis Champ.ex Benth.)、蔓九节(Psychotria serpens L.)、白背瓜馥木(Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.)和山萎(Piper hancei Maxim.)为研究对象,比较其叶片解剖结构和光合、蒸腾等生理特性,探讨附生植物叶片形态结构、生理生态功能对冠层不同部位水、热和光资源的适应以及叶片形态结构与生理生态功能的联系.结果表明:着生在冠层上部的两种附生植物瓜子金和蔓九节叶片小而厚(厚度分别为3558±63 μm和217.1±33.1 μm),气孔面积小(分别为185.7±3.7 μm2和225 4±5.2 μm2)且覆盖角质膜,有利于降低蒸腾速率(两者分别为0.17±0.02 mmol H2O和0.34±0.05 mmol H2O),提高水分利用效率WUE(分别为11.35±0.87 μmol CO2/mmolH2O和7.88±1.31 μmol COJmmol H2O),更适应冠层顶部高温、低湿、强光照的生境.这些结构特征却不利于气体交换,会致使瓜子金和蔓九节的光合作用降低(二者最大净光合速率Pmax分别为2.2±0.1 μmol CO2 ·m-2·s-1和3.2±0 4 μmol CO2·m-2·s-1).冠层中下部的白背瓜馥木和山蒌叶片相对较薄(厚度分别为90.8±9.9 μm和114 9±18.2 μm),气孔面积较大(分别为260.6±6.3 μm2和362.5±8.7 μm2),叶肉细胞分化明显,海绵组织排列松散,有利于提高对弱光的利用,增强光合能力(二者Pmax分别为9.5±1.3 μmol CO2·m-2·s-1和7.1±0.8 μmol CO2·m-2·s-1,是瓜子金和蔓九节Pmax的3～4倍),更适应冠层中下部低温、高湿、弱光照环境.这些结构同时会导致白背瓜馥木和山蒌蒸腾速率提高(两者分别为0.67±0.10 mmol H2O和0.74 +0.13 mmol H2O),WUE下降(分别为4.4±1.01μmol CO2/mmol H2O和3.4±0.9 μmol CO2/mmol H2O,仅为瓜子金和蔓九节WUE的30％ -48％).这表明着生在林冠层不同部位的附生植物叶片形态结构特征随着光合有效辐射、温度、湿度等微环境因子的变化表现出显著的差异,并致使各自的生理生态功能发生了相应的适应,是植物适应环境条件的重要表现.     

Different Patterns of Changes in the Dry Season Diameter at Breast Height of Dominant and Evergreen Tree Species in a Mature Subtropical Forest in South China

Information on changes in diameter at breast height （DBH） is important for net primary production （NPP） estimates, timing of forest inventory, and forest management. In the present study, patterns of DBH change were measured under field conditions during the dry season for three dominant and native tree species in a monsoon evergreen broad-leaved forest in the Dinghushan Biosphere Reserve. For each tree species, different patterns of DBH change were observed. In the case of the fast-growing tree species Castanopsis chinensis Hance, large diurnal fluctuations occur, with a peak DBH in the early morning （around 05：00 h） that decreases to a minimum by about 14：00 h. Both Schima superba Gardn. et Chemp and Cryptocarya chinensis （Hance） Hemsh exhibited less diurnal swelling and shrinkage. Diurnal fluctuations for these species were observed on a few occasions over the period of observation. Graphical comparisons and statistical analysis of changes in DBH with meteorological variables indicate that for different trees, the different changes in DBH observed responded to different meteorological variables. Large stem changes were found to occur for Ca. chinensis trees that were associated with variations in solar radiation. However, both S. superba and Cr. chinensis were found to be less sensitive to solar radiation. Changes in the DBH of these two species were found to be controlled mainly by soil temperature and soil moisture. During the later dry season, with a lower soil temperature and soil moisture, all three tree species stopped growing and only negligible shrinkage, expansion, or fluctuation occurred, suggesting that the optimum time to measure tree growth in the Dinghushan Biosphere Reserve is the later dry season.     

嘉宝果不同发育期花果叶的挥发性成分分析

为了解嘉宝果(Myrciaria cauliflora)的挥发性成分,利用顶空-气相色谱/质谱联用技术对其不同发育期的花、果、叶的挥发性成分进行测量。结果表明,萜烯类是花、果、叶的主要挥发性成分,随开花进程呈增加趋势,随果实和叶片成熟进程而下降,单萜类是其中的优势成分,主要有α-蒎烯、β-蒎烯、D-柠檬烯、β-罗勒烯等;花苞期、初花期和嫩叶以β-蒎烯含量最高,盛花期和老叶以α-蒎烯最高,末花期和果实中均以D-柠檬烯含量最高,嫩叶中α-蒎烯和β-蒎烯的总含量高达62.07%。酯类在花期中以初花期含量最高(16.92%),在果实中以完熟期含量最高(14.81%),老叶中酯类含量(4.35%)显著高于嫩叶(0.26%)。因此,α-蒎烯和β-蒎烯是花、果、叶共有主香成分,柳酸甲酯和苯乙醇是花苞期和初花期特征主香成分,毕澄茄烯是完熟果特征风味物质,β-石竹烯是嫩叶特征主香成分,桉叶油醇和β-胡椒烯是老叶特征主香成分。