干旱胁迫下石灰花楸幼苗叶片的解剖结构和光合生理响应

采用盆栽控水设置4种水分梯度,研究1年生石灰花楸幼苗叶片解剖结构和光合生理指标对干旱胁迫的响应。结果显示:(1)干旱胁迫下,石灰花楸叶片逐渐变薄,轻度和中度胁迫下栅海比显著升高,而重度胁迫下显著降低。(2)干旱胁迫抑制了光合色素合成,降低了叶绿素和类胡萝卜素含量,同时使叶绿素a/b和叶绿素/类胡萝卜素值升高。(3)随干旱程度加剧,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化整体下降,胞间CO2浓度整体上升,光合限制以非气孔因素为主。研究表明,石灰花楸能根据水分亏缺程度调整叶片结构和光合生理特征以维持生存和生长,具有较强的耐旱性。     

干旱胁迫对三种甘草种子萌发及幼苗光合生理特性影响的研究

为了探究干旱对甘草种子萌发、幼苗生理特性和光合特性的影响,测定了三种甘草在干旱胁迫下种子发芽率、发芽势、萌发时滞、幼苗生物产量、叶绿素含量、及幼苗光合生理等指标。结果表明,干旱胁迫下乌拉尔和胀果甘草发芽势和发芽率增加,光果甘草则相反;三种甘草幼苗在干旱胁迫下地上生物量降低,地下生物量迅速积累;三种甘草生理特性和光合特性显著变化,其中叶绿素含量分别增加了53.33%、49.04%和12.03%,电导率增加了79.14%、65.15%和45.11%,脯氨酸含量增加了1 199.06%、515.86%和238.13%,过氧化氢酶含量分别增加了94.68%、359.46%和104.45%,净光合效率分别下降了71.22%、51.26%和66.30%,气孔导度分别下降了73.37%、55.93%和61.15%,非光化学淬灭分别增加了21.01%、36.67%和66.59%。主成分分析表明,叶绿素含量、可溶性糖、可溶性蛋白、胞间二氧化碳、非循环电子传递效率、株高、光合水分利用效率、开放光系统II反应中心激发能捕捉效率和开放光系统II反应中心的能量捕捉效率具有较强的代表性可作为甘草抗旱分析指标。运用...     

西双版纳石灰山热带季节性湿润林内几种植物的水分利用策略

对两双版纳生境严酷的石灰山热带季节性湿润林内几种植物(潺槁木姜子、羽叶白头树、高榕、豆果榕、清香木等)的水分利用策略进行了研究.结果表明,石灰山热带季节性湿润林内土壤水势在于热季(2月～4月)75 cm深度处达到最低值,为-O.055MPa,雨季(5～10月)在30 cm处出现最低值为-O.039MPa.测定不同深度土壤体积含水量昼夜变化表明,白大和夜间各层深度土壤体积含水量没有显著变化(P>0.05),说明本林内植物没有水分再分配现象的发生.通过对雨水、土壤水、地下水、雾水、穿透水以及植物木质部水分的稳定性同位素分析得出,在干季,滴落雾水能够补给土壤表层水,在雨季,降雨则是地下水的主要水分输入.植物在昼夜尺度上虽然没有对水分进行时空区分利用,但是植物有更为长久有效的水分利用策略,即植物通过自身发达的根系统利用深层土壤水和地下水.目前,热带雨林的乱砍滥伐,森林片段化特别严重,尤其是生长在石灰山严酷生境的热带季节性湿润林受到破坏后,森林的重建和恢复是相当困难的.因此,对脆弱石厌山热带季节性湿润林的保护是十分必要的,而对石灰山热带季节性湿润林植物的水分利用方式和策略的研究将为此目标提供理论依据.     

西双版纳热带季节雨林145个树种繁殖体特征

分析了西双版纳热带季节雨林20公顷动态监测样地中145个树种的繁殖体特征。结果表明：雨季散布的种类最多（71.03%）,在雾凉季及干热季散布的种类相对较少;果实类型以核果,蒴果,浆果居多,黑色、黄色、褐色果实最为常见;动物散布的种类最多（56.55%）,其次为机械散布,独立散布,风力散布;大种子树种（种子最大长度〉10mm）较占优势（53.10%）;树种单粒种子重量从2.3×10^-5～22.29g不等,但76.55%的种子的重量集中在0.01～10g之间;干热季散布的种子平均重量显著高于雨季和雾凉季;独立散布的种子重量最大,风力散布的种子重量最小,而机械弹射的种子重量和动物散布的种子重量之间差异不显著;树种的成年个体最大胸径与种子重量之间存在显著正相关。     

The Response of Tropical Rainforest Dead Wood Respiration to Seasonal Drought

Coarse woody debris (CWD, dead wood sections ≥10 cm diameter) represents a large store of carbon in tropical forests; however, estimates of the flux of carbon from CWD in these forests remain poorly constrained. The objective of this study was to resolve the dry/wet season response of respiration in CWD (R _cwd), and investigate the importance of biotic and abiotic factors for predicting the seasonal change of R _cwd at the ecosystem level. This study presents a 4-month time series of R _cwd measurements conducted on 42 dead trees (26 species) at the Paracou Research Station in French Guiana. R _cwd measurements were repeated 13 times on each CWD sample from July to November 2011, spanning the transition from wet to dry season, and then from dry season to the following wet season. Seasonal drought caused monthly R _cwd to drop by 20.5 ± 5.1% over the wet–dry transition. Changes in woody tissue moisture content explained 41.9% of the measured seasonal variability in R _cwd, but 60% of the seasonal variability in mean forest R _cwd rates could be modelled using surface soil water content. We estimate that R _cwd is approximately 5% of annual ecosystem respiration (R _eco) and that seasonal variations in R _cwd contribute appreciably to seasonal variations of R _eco, and should be included in functional models simulating the response of tropical rainforest ecosystems to current and future climate.     

西双版纳热带季节雨林植物种类多样性的一种研究方法

一、方法1.样地的选择样地分别选取热带干性季节雨林的典型代表——以箭毒木(Antiaris toxicaria)、龙果(Pouteria grandifolia)为标志的群落,以千果榄仁(Terminalia myriocarpa)、番龙眼     

西双版纳热带季雨林通量分配及能量平衡问题北大核心CSCD

为了探讨我国西双版纳热带季雨林的能量分配和平衡问题,利用涡度相关系统和常规气象仪器的连续监测结果,分析了不同季节的能量通量特征和闭合特点。结果表明,西双版纳热带季雨林全年的净辐射、潜热通量、显热通量、土壤热通量和热储存量分别是4546.07、2453.24、492.22、-10.47和45.93 MJ/m^(2),土壤为热源,潜热年总值占净辐射的54.0%,显热占10.8%,能量以蒸发散为主要的耗损形式。辐射和能量有明显的日变化和季节动态,各能量分量的日变化几乎都呈白天高夜间低的单峰趋势,反照率整体为0.10~0.12,波动不大;波文比季节差异明显,为0~0.8。热带季雨林的全年闭合度为0.67,未考虑热储量时,闭合度为0.51~0.79,考虑热储量为0.53~0.80。可见,在林冠茂密的热带季雨林中,热储量对能量闭合度的贡献不大,忽略热储量并不是导致能量不闭合的主要原因。     

生长光强对4种热带雨林树苗光合机构的影响

于雾凉季研究了西双版纳热带雨林 4种植物幼苗对光抑制及光破坏的防御。发现不同光强下生长的玉蕊和滇南红厚壳日间光抑制均较团花树和滇南插柚紫重 ,在中光强下还发生了长期光抑制。中光强下生长的团花树和滇南插柚紫叶绿素含量降低 ,光合能力升高 ,同时增加热耗散量 ,维持光能平衡 ,避免了光破坏的发生。中光强下玉蕊和滇南红厚壳减少光能吸收、提高热耗散的同时 ,发生了光系统II光化学量子产量长期下调。中光强下生长的 4种植物叶片的类胡罗卜素的绝对含量并不高 ,但单位叶绿素的类胡罗卜素含量显著升高 ,相对保护作用增强。先锋树种团花树类胡罗卜素含量低于另 3种植物 ,这与其较低的热耗散速率相一致 ,光合能力的提高对其光破坏的防御有重要的作用     

西双版纳热带季节雨林土壤养分空间异质性对乔木树种多样性的影响

生态位理论认为,养分空间异质性分布会减少种间竞争排斥而有助于物种共存;而中性理论则认为群落树种呈独立于环境特征的随机分布。为研究土壤养分异质性与乔木树种多样性的联系,在西双版纳热带季节雨林随机设置了16个1 hm~2样方,调查了各样方乔木树种多样性,计算了各样方土壤有效氮(AN)、有效磷(EP)、有效钾(EK)、有机质(OM)、p H、总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)的变异系数以代表各样方土壤养分空间异质性分布的相对水平。Pearson相关分析表明,TK变异系数与乔木树种丰富度、Shannon-wiener指数呈显著正相关(P0.05),表明该区域不同植物可能在钾资源的利用上存在明显的生态位分化,钾的异质性有助于树种共存;OM、AN变异系数与Pielou均匀度指数呈明显正相关(P0.1),在一定程度上说明了这些养分的空间异质性缓解了种间竞争压力,树种多度分布相对均匀,有助于树种共存。除TK外,其它土壤指标的变异系数与乔木树种多样性的正相关性均不显著(P0.05),表明这些养分的空间异质性分布对乔木树种多样性的影响相对较小,中性或其它生态学过程可能掩盖了这些养分的空间异质性分布对乔木树种多样性的影响。这说明,土壤养分空间异质性可能在一定程度上促进了树种共存,但同时应当重视中性过程等在西双版纳热带雨林群落构建中的作用。     

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。     

西双版纳热带季节雨林土壤氮含量对乔木树种多样性的影响?

大气氮沉降或人类活动导致生态系统氮输入增加,可能会提高土壤氮含量水平,促进优势种的生长和减少环境异质性,从而使物种共存的生态位减少,群落物种多样性降低。为研究土壤氮含量的增加对森林群落乔木树种多样性的影响,本研究在西双版纳热带季节雨林随机设置了14个1 ha的样方,对各样方土壤总氮( TN)含量、乔木树种丰富度以及西双版纳热带季节雨林20 ha动态监测样地中各样方乔木树种及建群种望天树( Parashorea chinensis)生物量进行了调查。结果表明：土壤氮含量与乔木树种丰富度具有显著负相关而与群落及建群种望天树生物量具有显著正相关。我们推测其机制可能是：土壤氮含量增加促进了建群种望天树等的生长及群落生物量的积累,减少树种共存的生态位,由于竞争排斥等原因而导致群落树种丰富度降低。因此,减少生态系统人为氮输入,对于保护西双版纳热带季节雨林乔木树种多样性具有重要意义。     

Positive Effects of Plant Genotypic and Species Diversity on Anti-Herbivore Defenses in a Tropical Tree Species

Despite increasing evidence that plant intra- and inter-specific diversity increases primary productivity, and that such effect may in turn cascade up to influence herbivores, there is little information about plant diversity effects on plant anti-herbivore defenses, the relative importance of different sources of plant diversity, and the mechanisms for such effects. For example, increased plant growth at high diversity may lead to reduced investment in defenses via growth-defense trade-offs. Alternatively, positive effects of plant diversity on plant growth may lead to increased herbivore abundance which in turn leads to a greater investment in plant defenses. The magnitude of trait variation underlying diversity effects is usually greater among species than among genotypes within a given species, so plant species diversity effects on resource use by producers as well as on higher trophic levels should be stronger than genotypic diversity effects. Here we compared the relative importance of plant genotypic and species diversity on anti-herbivore defenses and whether such effects are mediated indirectly via diversity effects on plant growth and/or herbivore damage. To this end, we performed a large-scale field experiment where we manipulated genotypic diversity of big-leaf mahogany (Swietenia macrophylla) and tree species diversity, and measured effects on mahogany growth, damage by the stem-boring specialist caterpillar Hypsipyla grandella, and defensive traits (polyphenolics and condensed tannins in stem and leaves). We found that both forms of plant diversity had positive effects on stem (but not leaf) defenses. However, neither source of diversity influenced mahogany growth, and diversity effects on defenses were not mediated by either growth-defense trade-offs or changes in stem-borer damage. Although the mechanism(s) of diversity effects on plant defenses are yet to be determined, our study is one of the few to test for and show producer diversity effects on plant chemical defenses.