桂林喀斯特石山50种常见植物叶片养分特征及其适应性差异

选取漓江流域岩溶石山50种常见植物为研究对象,分别测定叶片中碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）及钙（Ca）含量。利用多元统计方法分析叶片养分组成特征,探讨不同生长型植物对岩溶石山生境的适应性差异,旨在为岩溶石山地区的植被恢复建设提供理论依据。方差分析表明,50种常见植物叶片中C_mass、N_mass、P_mass、K_mass、Ca_mass、C/N、C/P和N/P等8个养分指标均存在显著差异,叶片中C、Ca含量较高,N、P含量较低,植物生长主要受P限制。相关性分析表明,C%与N%和C/N呈极显著相关,与K%和Ca%呈显著相关;N%与C/N、C/P、P%和K%极显著相关;P%与K%、C/N和N/P呈极显著相关,与C/P呈显著相关;K%和C/N呈极显著相关;C/N、N/P与C/P均呈极显著相关;其他指标之间的相关性不显著。基于叶片养分聚类分析表明,所研究的50种植物可划分为三类,即喜钙植物、高生产力植物和高抗旱植物。研究结果可为该石漠化地区植被的重建与恢复提供一定的参考依据。     

桂林喀斯特石山檵木群落不同恢复阶段种间联结研究

为揭示桂林喀斯特石山檵木群落自然恢复过程中不同阶段主要物种种间相互作用变化规律,该文采用空间代替时间的方法,通过多物种间的总体关联显著性检验、χ2统计量分析和Spearman秩相关检验对桂林喀斯特石山檵木群落不同恢复阶段主要物种进行种间联结分析.结果表明:(1)在灌木阶段,主要物种种间关系呈不显著负相关;在乔灌阶段,乔...     

高海拔地区植物的光合特性

高海拔地区植物的光合特性卢存福,贲桂英（中国科学院植物研究所,北京１０００４４）（中国科学院西北高原生物研究所,西宁８１０００１）ＰＨＯＴＯＳＹＮＴＨＥＴＩＣＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＰＬＡＮＴＳＡＴＨＩＧＨＡＬＴＩＴＵＤＥＳＬｕＣｕｎ－ｆｕ...     

河北地区入侵植物黄顶菊与本地种苍耳光合特性比较

【目的】了解河北3个不同地区(邯郸、衡水和沧州)菊科入侵植物黄顶菊和其本地伴生植物苍耳光合特性的差异,探讨黄顶菊与本地种对环境光强变化产生的响应机制,综合分析入侵植物的光合特性及其与叶片特性之间的相关性。【方法】采用Li-6400便携式光合测定仪测定黄顶菊和苍耳叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等指标,并比较分析入侵植物与本地种光合特性及叶片特性的差异。【结果】3个地区的2种植物光饱和点均高于1200μmol·m~(-2)·s~(-1),且邯郸和衡水地区的黄顶菊光饱和点显著高于本地种苍耳达221.8%、122.9%;3个地区黄顶菊的光补偿点显著低于苍耳,而最大净光合效率则显著高于苍耳,但叶绿素含量差异并不显著;除邯郸地区外,黄顶菊的比叶面积、光合氮利用效率均要显著高于苍耳,各地区黄顶菊的叶片氮含量、叶片磷含量、光合能量利用效率均显著高于本地种。相关分析表明,叶片最大净光合速率与叶片建成成本、叶片氮含量、叶片磷含量、光合能量利用效率以及光合氮利用效率显著正相关(P0.05);比叶面积与光合能量利用效率呈显著正相关(P0.05),与光合氮利用效率呈极显著正相关(P0.01)。【结论】黄顶菊在同一环境条件下比苍耳有着更高的光合速率、光合能量利用效率以及光合氮利用效率,成为其具备高入侵性的生理基础。     

桂林岩溶石山桂林白蜡种群点格局分析

为掌握桂林岩溶石山桂林白蜡种群分布格局,了解其空间结构现状,采用点格局分析法进行分析,并采用Ripley’s K-方程有效地描述了其空间属性。结果表明,桂林白蜡种群主要呈现随机分布。     

桂林岩溶石山檵木群落老龄林植物叶性状

该研究以桂林岩溶石山檵木群落老龄林的25种主要植物为对象,通过测定其叶干质量(DW)、叶干物质含量(LDMC)、叶面积(LA)、叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)和叶组织密度(LTD)等叶性状指标,探讨不同物种叶性状的差异以及性状之间的内在联系。结果表明:DW、LDMC、LA、LT、SLA和LTD在乔木层8种植物之间以及灌木层17种植物之间均呈极显著差异(P0.01)。乔木层植物叶片具有相对较大的DW、LDMC和LT,灌木层植物叶片具有相对较大的SLA,乔木层和灌木层植物叶片LA和LTD的差异不显著。Pearson相关性分析表明,乔木层与灌木层植物叶性状相关性除LTD与LDMC和LA,SLA与LA不一致外,其他性状两两之间相关性均表现为一致性。主成分分析表明,在6个叶性状指标中,DW、LDMC和LTD可以作为反映岩溶石山檵木群落老龄林乔木层植物适应生境的重要叶性状指标,主要表征植物抵御外界干扰及不利环境的能力和对生长环境干湿程度适应的能力,具有"缓慢投资-收益"叶经济谱的特点。SLA和LTD可以作为反映岩溶石山檵木群落老龄林灌木层植物适应生境的重要叶性状指标,主要表征植物获取资源的能力,具有"快速投资-收益"叶经济谱的特点。     

竹柏2种颜色叶片的光合特性研究

为了解竹柏(Podocarpus nagi)的光合特性,以3 a生全绿叶和花叶竹柏为材料,测定其光合色素含量和气体交换参数。结果表明,全绿叶竹柏叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a+b、叶绿素a/b和叶绿素a+b/类胡萝卜素均显著高于花叶竹柏;全绿叶竹柏叶片的初始量子效率、最大光合速率和暗呼吸速率均显著高于花叶,而光饱和点和光补偿点均显著低于花叶;全绿叶竹柏叶片的初始羧化效率、光合速率、CO2饱和点和光呼吸速率均高于花叶,而CO2补偿点低于花叶。2种颜色叶片的气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均随着光合有效辐射的增大而增大,且均表现为全绿叶花叶,而胞间CO2浓度则相反,表现为花叶全绿叶。因此,全绿叶竹柏利用弱光的能力强于花叶竹柏,而花叶竹柏利用强光的能力更强,在园林绿化配置中,可根据2种颜色叶片的光合特性合理配置。     

黑叶猴在喀斯特石山生境的觅食活动

2002 年 8 月至2003 年 7 月,对一群生活在广西扶绥珍稀动物保护区内孤立石山中的黑叶猴进行观察,通过收集有关栖息地利用的数据,从中探讨栖息地的破碎化对其生态习性的影响.研究结果表明：猴群的觅食活动在石山各个部位的分布存在着显著差异,它们更偏好在山腰觅食（66.1%）,而较少利用山脚（18.6%）和山顶（15.3%）.从横向水平来看,猴群的觅食活动主要集中在6个觅食斑块,总面积为7.94 hm^2,约占栖息地面积的18.9%.觅食斑快中黑叶猴喜食食物的植株密度明显高于非觅食斑块.虽然树叶在黑叶猴食物组成中占绝大部分,但其食物组成具有明显的季节性变化.与之相对应,猴群对觅食斑块的利用也表现出明显的季节性差异.     

喀斯特石山生境中熊猴的雨季食物组成

开展食物组成研究为人们了解灵长类对栖息地的反应提供了很好的途径,对深刻理解动物的行为可塑性及适应性具有重要意义。猕猴属(Macaca)为果食性灵长类,但是不同种类的食性差异很大;即使便同一物种,其不同地理种群也因其栖息环境不同,食物组成存在差异。一般说来,热带地区的种类比生活在较高纬度的种类采食更多的果实。于2012年7—9月,采用瞬时扫描法对广西弄岗自然保护区石山中的两群熊猴(Macaca assamensis)进行了跟踪和观察,对猴群的雨季食物组成及其日时段变化规律进行了研究。结果表明:研究期间熊猴共采食45种植物,其中乔木30种,灌木3种,藤本11种,草本1种。平均每月采食植物22.3种。嫩叶和果实是熊猴的主要食物,分别占食物组成的52.4%和46.1%(其中未成熟果实占21.3%,成熟果实占24.8%)。另外,花占食物组成的0.9%,成熟叶和其它部位分别占0.3%。石山特有植物芸香竹(Bonia saxatilis)的嫩叶提供了43.8%的食物。9种主要植物分别占食物组成的2%,共为猴群提供了85.5%的食物。分析还发现熊猴并不是严格按照环境中的植物生物量来选择食物。嫩叶在弄岗熊猴的食物中的比例高于其他地理种群,而果实低于其他地理种群,这可能与喀斯特石山中果实的丰富度和可利用性较低有关。熊猴一天中不同时间段的食物组成并不相同,主要表现在:熊猴上午时间段对成熟果实和总果实的采食比例高于下午时间段,而嫩叶的采食比例低于下午时间段。另外,不同时间段的食物组成受外界温度的影响,表现为温度与嫩叶的觅食比例成正比,与成熟果实和总果实的觅食比例成反比。这可能与猴群采取的能量平衡策略有关。对熊猴的食物组成的日时段变化规律进行首次报道,研究结果将有助于深入理解熊猴对喀斯特石山生境的适应策略。     

黑叶猴在旱季对喀斯特石山生境的利用

2005年12月～2006年2月,对广西弄岗国家级自然保护区喀斯特森林中的黑叶猴行为进行观察。用瞬时扫描法收集黑叶猴的栖息地利用数据,以分析该物种在旱季对喀斯特石山的利用策略。研究结果表明,黑叶猴对不同坡向的选择有明显差异,其中东向比例最高,达到64.95%;其次是北向,占20.22%;南向和西向最少,分别占9.08%和5.74%。黑叶猴在旱季对坡向的选择可能与温度调节有关。黑叶猴对不同的山体部位的利用不尽相同,猴群对崖壁的利用比例(40.27%)明显高于山脚(29.52%)、山坡(22.18%)和山顶(8.04%)。黑叶猴主要选择崖壁作为休息场所,占总记录的55.92%;主要选择山脚作为觅食场所,占总记录的59.71%。还发现黑叶猴对乔木的利用率最高,占总记录的68.04%;其次为裸岩,占27.27%;灌木最少,仅为4.69%。黑叶猴对不同山体部位的利用差异可能与猴群对觅食利益和捕食风险的权衡有关。本研究为深入了解黑叶猴的石山适应策略提供了基础,也为该濒危物种的栖息地保护提供了依据。     

西南岩溶山地石漠化近50年演变——基于5个地点的案例研究

探讨岩溶山地长期以来的石漠化变化趋势,对于理解岩溶山地人地关系演变和石漠化的进一步治理具有重要意义。基于此目的,选择了贵州省5个典型岩溶山地区域,基于高分辨率遥感影像和实地调查,对其近50年期间岩溶石漠化的变化趋势进行了实证研究。结果表明:(1)石漠化面积、石漠化综合指数与石漠化面积比重、石漠化变化的幅度和动态度等表明,从1963年到2015年,石漠化演变经历了由增到减的转型,各研究区石漠化变化存在1980年代和2004年两个明显的转折点;(2)2010年以后,强度石漠化成为主要的变化类型,明显下降;(3)5个研究区因自然条件和社会经济背景不同,分别形成不同的石漠化演变模式,体现出石漠化演变在不同时段和不同地域的多样性;(4)石漠化转型演变与退耕还林政策和石漠化治理工程有关。研究结果为阐明中国西南岩溶山地石漠化长期演变趋势提供了参考。     

典型岩溶山区土地石漠化过程——以粤北岩溶山区为例

中国南方岩溶区是土地石漠化广为发生发展的脆弱生态区域。运用面上调查、定位观测和模拟试验相结合的方法,以粤北岩溶山区为例,从地表生态过程的角度对土地石漠化过程进行解析、研究。在轻度石漠化向极重度石漠化发展的过程中,仅2-3 a,植被就从灌草混合群落退化为草本群落,物种减少76%,植被盖度降低87.2%;土壤侵蚀量逐渐加大,土壤物质不断流失和丢失,土层变薄,侵蚀模数呈10多倍、数10倍增加。岩溶坡面特殊的水文过程和水循环模式,使石漠化土地上"四水"转化迅速。随着石漠化程度加重,地表水和壤中水流失量加大,石灰岩脉动式"生长"速度加快,使基岩裸露率由30%—50%增至90%以上,最终导致土壤粗化,养分减少,生物生产量减少89%甚至更多。这表明,土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、碳酸盐岩溶蚀侵蚀过程和土地生物生产力退化过程相互联系、组合而成的土地退化过程,也是岩溶山区土地生态系统演变为石质荒漠系统的地表生态过程。     

岩溶山区和石漠化区表土孢粉组合的差异性--以重庆市南川区为例

通过对重庆市南川区岩溶山区和石漠化区14个不同植被类型的表土调查和采样,以研究该区表土孢粉组合特征的差异性。结果显示:(1)岩溶山区的表土孢粉组合中以乔木花粉为优势,含量为34.38%-63.39%,其次是草本和蕨类植物的孢粉,含量为32.04%-58.18%,灌木花粉含量最小,为6.08%-29.77%,沼生草本也有少量,仅为0.14%,这与当地的现代植被基本相同;(2) 石漠化地区的表土孢粉组合以草本和蕨类植物孢粉占优势,含量为46.40%-76.47%,其次是乔木花粉(主要为马尾松),含量为17.73%-46.84%,灌木花粉含量最小,为5.79%-12.50%,说明其植被退化严重;(3)石漠化区的表土孢粉组合中有很多喜钙性、旱生性、石生性植物,对生态恢复和重建有很好的指示意义,为该区恢复和重建自然生态环境提供参考性依据。     

喀斯特石漠化区典型生境下石生苔藓的固土持水作用

为探究喀斯特石漠化区典型生境下石生苔藓植物的固土持水能力及影响因素,在其石生苔藓分布和形态特征基础上,深入探讨了不同生境下石生苔藓的固土持水效应。结果表明：（1）生境对石生苔藓植物的固土持水能力影响显著。草地中的宽叶真藓（Bryum funkii）固土量最高,为8.85×10³ kg/hm²,裸地中的美灰藓（Eurohypnum leptothallum）持水量最高,其最高持水量是自身干重的14倍。石生苔藓植物在裸地和草地中表现出较高的固土率,而在乔木林与草地下具有较好的持水率。（2）苔藓类型对固土持水能力存在显著性的影响。4种石生苔藓植物的固土率高低为宽叶真藓>尖叶对齿藓原变种（Didymodon constrictus var.constrictus）>卷叶湿地藓（Hyophila involuta）>美灰藓,且差异显著;4种苔藓植物的持水率强弱为美灰藓>宽叶真藓>卷叶湿地藓>尖叶对齿藓原变种。（3）石生苔藓植物的固土持水能力受自身功能性状和立地环境的综合影响,苔藓植物的固土率与干重存在显著的正相关关系,其持水量与干重和生物量间具有显著的正相关关系。综上,从固土持水和生态修复的角度出发,应加强裸地和草地两种生境的石漠化治理力度;可考虑将宽叶真藓和美灰藓作为喀斯特岩面生态恢复的先锋苔藓,其能有效解决喀斯特区石漠化大面积基岩裸露问题,提高喀斯特区水土保持效益。     

喀斯特石漠化地区土壤养分对泡核桃功能性状的影响

为了探究喀斯特石漠化地区植物叶片功能性状及影响因素,以及揭示其对石漠化环境的适应机理,该文以中国南方喀斯特高原峡谷地区的泡核桃(Juglans sigillata)为对象,揭示土壤养分对叶片结构和光合性状的影响效应。结果表明：(1)泡核桃叶功能性状随石漠化等级增加,叶面积减小,比叶面积增大,叶干物质含量和叶组织密度先降后升,蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度和光能利用率先下降后升高,其他性状变化趋势不显著。(2)冗余分析表明土壤养分能够解释37.4%的光合性状变异与53.4%的结构性状变异,其中全磷和溶解性有机碳对光合性状影响最大,而对结构性状影响最显著的是碱解氮和速效磷。(3)比叶面积分别与叶干物质含量极显著负相关,与净光合速率极显著正相关,叶厚度与叶组织密度极显著负相关,蒸腾速率与胞间CO₂浓度、气孔导度极显著正相关,水分利用速率与蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度极显著负相关,光能利用率与净光合速率显著正相关。研究结果表明,泡核桃为适应喀斯特石漠化的特殊生境采取增强生长功能性状,同时提高资源获取能力的开拓型生长策略...     

光强对4种鸭跖草科植物生长和光合特性的影响

为探究4种鸭跖草科植物对不同光环境的适应能力,以紫鸭跖草、花叶水竹草、吊竹梅、绿叶水竹草4种植物为试验材料,利用遮光网设置5种光强梯度(分别为自然光强的100%、75%、50%、25%、5%),研究不同光强对4种植物生长和光合特性的影响。结果表明：随光强的减弱,4种植物的叶面积、比叶面积、株高、叶片夹角显著增加,但紫鸭跖草在5%自然光强下叶面积显著降低,同时降低的光强显著降低了4种植物叶片的上下表皮厚度和叶片厚度,以及紫鸭跖草、花叶水竹草和绿叶水竹草的栅栏组织厚度、花叶水竹草和绿叶水竹草的海绵组织厚度,但4种植物的栅栏组织和海绵组织比未发生显著变化。紫鸭跖草和花叶水竹草的Chl a、Chl b和Chl (a+b)含量随光强的降低呈先升后降趋势,而吊竹梅和绿叶水竹草的Chl a、Chl b和Chl (a+b)含量则显著升高。与100%自然光强和5%自然光强相比,4种植物在25%—75%自然光强下,能保持高的气孔开度、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率。研究表明,4种鸭跖草科植物具有较强的光适应性,可以通过调整植株形态、叶片解剖结构、光合色素含量、气孔开度和导度的方式在弱光环...     

中国西南岩溶山地石漠化演变趋势

为揭示20世纪50年代末至今中国西南地区岩溶山地石漠化转型演变的时空分布及其特征,运用文献计量分析方法,对石漠化演变相关文献的总量和主题词进行了分析,并提取文献中石漠化演变的时间、类型、程度、驱动因素等信息,从县(市)域尺度对中国西南岩溶山地石漠化演变趋势及其空间分布进行综合分析,并进行了典型案例研究。研究表明,从20世纪50年代末至今,西南岩溶山地石漠化演变经历了由自然基础及人为破坏相互激发的严重石漠化向多种人为干扰、综合治理下的演变转型,即由高等级石漠化转向低等级石漠化的过程。在此基础上,研究认为石漠化存在由扩张向收缩转型演变的现象,同时对其转型演变的驱动机制和启示意义进行了探讨,以期为乡村振兴时代岩溶山地生态建设提供参考。     

桂林岩溶石山阴香群落土壤种子库

采用萌发法对桂林岩溶石山阴香群落土壤种子库的物种组成、垂直分布和多样性等进行了研究。结果表明:阴香群落土壤种子库中共有种子植物54种,隶属45属34科,其中乔木15种,灌木14种,草本13种,攀援植物12种;种子库的平均密度为152粒.m-2;在0～15cm土层内,种子库密度垂直分布呈现上层(0～5cm)>中层(5～10cm)>下层(10～15cm),层间储量的差异明显;土壤种子库的Margalef丰富度指数、Shannon-Wie-ner多样性指数和Pielou均匀度指数分别为4.55、3.76和1.19。