干热河谷植物叶片,树高和种子功能性状比较

植物功能性状 (plant functional trait)是近年来生态学研究的热点。以云南怒江和澜沧江干热河谷36种木本植物为研究对象,选取比叶面积 (SLA)、植株高 (H) 和种子干重 (SM) 3个功能性状,研究它们的相互关系,比较其在河谷间、河谷内的差异。结果表明:1)两个河谷内36种木本植物的以上3种功能性状间没有显著的相关性 (P值分别为0.8739,0.5763,0.5517);2)河谷间的比叶面积存在显著差异 (P=0.02944),植株高和种子干重无显著差异 (P分别为0.4070, 0.8867);3)两个河谷内木本植物功能性状中,种子干重差异最大,植株高次之,比叶面积最小。     

干热河谷冲沟沟岸葛藤不同覆被状况及土壤性质差异分析

沟岸是干热河谷冲沟系统中土壤生态环境最为恶劣的地带,其水热矛盾突出、土层浅薄、土壤贫瘠。探讨葛藤覆被对沟岸土壤性质的影响,可为沟岸土壤改良与植被恢复奠定基础。以元谋干热河谷区葛藤覆被的冲沟沟岸为研究对象,选取裸露地块作为对照(CK),根据藤本生物量设置4个处理(T1:309.70 g/m~2鲜被物,T2、T3、T4:594.34、1103.43、1693.27 g/m~2枯落物),对比研究了葛藤不同覆被状况对沟岸土壤性质的影响。结果表明:沟岸土壤性质受葛藤覆被类型(鲜/枯)及生物量共同影响。(1)较裸露沟岸(11.05%),枯藤覆被有益于保持其下土壤水分(13.30%—18.90%),鲜藤覆被下土壤水分则明显降低(7.36%);较裸露沟岸,鲜、枯藤覆被均有助于增加其下土壤毛管孔隙度。(2)较裸露沟岸,鲜藤覆被下沟岸土壤有机质、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾含量大都呈现出不同程度的降低,枯藤覆被沟岸上述土壤养分含量则整体增加,且大都呈现出随枯藤覆被量增加而增加的规律。(3)较裸露沟岸(3.24 nmol/g),鲜、枯藤覆被沟岸土壤总PLFA(总磷脂脂肪酸量Phospholipids fatty acid)量明显提升,T1—T4处理土壤的总PLFA量分别为裸露沟岸的10.5、2.6、2.6倍和6.5倍。研究成果对于干热河谷冲沟系统退化土壤的改良及植被恢复具有重要的指导意义。     

岷江上游干旱河谷优势灌丛群落土壤生态酶化学计量特征

与碳(C)、氮(N)和磷(P)分解矿化相关的土壤生态酶的相对活性可以揭示微生物生长和代谢过程的能量限制。尽管干旱生态系统愈来愈受到生态学家的关注,但在土壤水分有效性限制和斑块状分布的植被背景下,探讨土壤酶活性化学计量特征,及其与土壤物理、化学因子和土壤微生物群落结构的关系的相关研究仍十分缺乏。通过调查岷江干旱河谷不同水分梯度4个研究样地(两河口、飞虹、撮箕和牟托)灌丛及其丛间空地的土壤物理化学性质、微生物群落组成和土壤生态酶活性,探讨不同水分梯度样地间及灌丛和空地间土壤酶活性计量的分布特征。结果显示,岷江干旱河谷土壤C∶N∶P酶活性化学计量表现出了与全球尺度上酶活性化学计量的相对特异性(C∶N∶P=3∶2∶2 vs.1∶1∶1)。整体上,岷江干旱河谷区域土壤微生物生长代谢存在一定程度的N限制。虽然酶活性化学计量特征在所有空地和灌丛土壤之间总体未表现出显著差异,但对各研究地的进一步分析表明,两个相对干旱的两河口和飞虹样地表现出更为明显的N限制,而两个相对湿润的撮箕和牟托样地则存在一定的P限制。这种样地间的差异性主要受土壤水分有效性的驱动。逐步回归分析表明,土壤含水量是不同样地间土壤C∶N酶活性比(ln(BG)∶ln(NAG+LAP))和N∶P酶活性比(ln(NAG+LAP)∶ln(AP))的决定性影响因子。而土壤含水量与C∶N酶活性比具有显著正相关关系,与N∶P酶活性比表现为显著负相关关系。此外,土壤真菌、菌根真菌和真菌∶细菌比对土壤酶活性化学计量的影响,说明了真菌和菌根真菌类群对干旱河谷养分循环的重要作用。     

金沙江干热河谷新银合欢(Leucaena leucocephala)的光合与荧光特征干湿季对比研究

为了研究引进树种对干热河谷环境的适应性,以生长于干热河谷野外环境中的新银合欢(Leucaena leucocephala)为研究对象,研究分析了其在湿季(7月)和干季(11月)的光合生理特征和叶绿素荧光特征。结果表明:(1)在P_n-C_i响应曲线中,当C_i150μmol/mol,干季的净光合速率(Net photosynthetic rate,P_n)高于湿季,而当C_i150μmol/mol,干季的P_n低于湿季;(2)相较于湿季,干季的初始羧化效率(Initial carboxylation efficiency,CE)、光合能力(Photosynthetic capacity,A_(max))、CO_2补偿点(CO_2 compensation point,Γ)、光呼吸速率(Photorespiration rate,R_p)、最大羧化速率(Maximum carboxylation rate,V_(cmax))、最大电子传递速率(Maximum electron transport rate,J_(max))、磷酸丙糖利用率(Triose phosphates utilization rate,TPU)、J_(max)/V_(cmax)、气孔限制值(Stomatal limitation,L_s)和叶片饱和水汽压差(Vapor pressure deficit,VPD)均显著下降(P0.05),而暗呼吸速率(Dark respiration rate,R_d)、胞间CO_2浓度(Intercellular CO_2 concentration,C_i)、气孔导度(Stomatal conductance,G_s)、蒸腾速率(Transpiration rate,T_r)、饱和光下最大净光合速率(Light-saturated net photosynthetic rate,P_(nmax))和水分利用效率(Water use efficiency,WUE)则显著上升(P0.05);(3)干季的PSII实际光化学效率(Actual photochemical efficiency of PSII,Ф_(PSII)),光化学猝灭系数(Photochemical fluorescence quenching,qP),电子传递效率(Electron transport rate,ETR)较湿季出现显著下降(P0.05),非光化学猝灭系数(Non-photochemical fluorescence quenching,NPQ)显著增加(P0.05);(4)叶绿素荧光参数的Ф_(PSII)、NPQ、ETR与各光合生理指标相关性较强。在干热河谷地区,气孔限制是影响新银合欢湿季光合速率的主要因素;而非气孔限制是影响其干季光合速率的主要因素。     

元谋干热河谷20年生人工恢复植被生物量分配与空间结构特征

采用分层收获法,对元谋干热河谷20年生赤桉、新银合欢纯林及其混交林的生物量分配与空间结构进行对比研究.结果表明:混交林林分生物量(82.99t·hm-2)介于赤桉纯林(60.64t·hm-2)与新银合欢纯林(127.79t·hm-2)之间;混交林内赤桉单株平均生物量(44.32kg)较其纯林(29.58kg)提高了49.8%.新银合欢纯林的枝叶生物量分配比例(25.4%)显著高于赤桉纯林(8.9%),且地上部生物量分配比例(78.0%)显著高于赤桉纯林(73.4%).新银合欢纯林及混交林中新银合欢的根系主要分布于0～40cm土层,赤桉纯林及混交林中赤桉的根系则主要分布于0～80cm和0～60cm土层.混交林中新银合欢的侧根(中根、小根和细根)分配比例均高于其纯林,而赤桉则相反.新银合欢的引入在一定程度上可促进赤桉生长,尤其是增加其地上部生物量及表层土壤(0～20cm)中的侧根生物量,对该地区的水土保持具有重要意义.     

云南元江干热河谷五种优势植物的内生真菌多样性

从蔓草虫豆（Atylosia scarabaeoides）、余甘子（Phyllanthus emblica）和黄花稔（Sida acuta）等5种云南元江干热河谷植物的525个组织块中,共分离得到内生真菌371株,内生真菌的分离频率在0.61～0.92之间,且所有植物叶内生真菌的分离频率都明显高于茎（P<0.05）。经形态学鉴定,内生真菌分属于拟茎点霉属（Phomopsis sp.）、离蠕孢属（Bipolaris sp.）和交链孢属（Alternaria sp.）等32个分类单元。拟茎点霉属为干热河谷植物优势内生真菌属,从所有被调查植物的茎叶中都分离得到该属真菌,且相对分离频率高达12.90%～50.54%。内生真菌群落组成的多样性和相似性分析结果表明,云南元江干热河谷植物内生真菌多样性偏低、宿主专一性较小。     

我国岷江柏林分类及群落特征

调查了位于马尔康县、金川县、小金县、丹巴县和理县的37个岷江柏样地中的乔木、灌木和草本层的信息.利用TWINSPAN将37个样地划分为8个群丛,NMDS的结果与之相似;在群落结构方面,岷江柏乔木层郁闭度约55.68％,3m以上植株密度1 518 ind/hm2,高度分布和直径分布均呈倒“J”型分布,位于金川的群落乔木层...     

金沙江干热河谷人工植被土壤水环境

金沙江干热河谷异常干热的气候特点,普遍存在水分亏缺问题,人工植被土壤水环境问题比其它干旱、半干旱地区更加突出．在干热河谷典型地段——元谋的试验观测表明,现有的乔木林明显表现出“土壤干化”的特点,土壤水分持续长时间亏缺,雨季结束之后的11月份。2m土层内的土壤含水量只有15％(相当于田间持水量的35％)左右,之后持续下降,直到5月份达到最低点(9％左右),几乎接近林木的凋萎湿度(元谋表蚀燥红壤的凋萎湿度为9．O％)．由此而导致林木生长缓慢．车桑子(Radonaea wiscosa)灌木林同层土壤含水率相对比乔木林高42．68％,自然草坡的土壤水分明显优于乔木和灌木林,分别比乔木林和灌木林高34．36％和22．22％．这种人工乔木林的“土壤干化”问题在干热河谷地区的植被恢复中还没有引起重视,将极大地制约人工植被的可持续发展．     

云南山茶花四倍体的首次发现及其科学意义

本文对分布于云南和四川金沙江河谷的云南山茶花C. reticulata及其两个近缘种(怒江山茶C.saluenensis和西南山茶C．pitardii)进行了细胞学研究。34个居群的云南山茶花中,21个居群是四倍体类型(2n=60),11个居群是六倍体类型(2n=90),另2个居群为二倍体(2n=30),云南山茶花的四倍体类型为首次发现,并且进行了核形态研究。四倍体和六倍体的花粉母细胞减数分裂染色体构型在大多数居群都为二价体(四倍体中30个二价体,六倍体中45个二价体),少数居群或是个体除二价体为主外还出现单价体和四价体,六倍体类型没有出现六价体构型。根据减数分裂的构型,我们认为,四倍体和六倍体分别为异源四倍体和异源六倍体,少数四价体的存在表明染色体有部分同源性。所有四倍体和六倍体的体细胞间期核特征和前期染色体形态特征基本相似。中海拔(1800m)以上的四倍体的云南山茶花外部形态特征与六倍体类型比较相似,而低海拔(1100～1800 m)的四倍体类型的外部形态特征则有些不同,但核形态结构是比较相似的。四倍体与六倍体类型地理分布是连续的,并与近缘的二倍体种怒江山茶、西南山茶重叠分布。     

横断山区干旱河谷川滇蔷薇种子休眠与萌发的地理空间差异

通过测定横断山区干旱河谷18个川滇蔷薇种群新采集种子以及低温层积8周种子的发芽率和发芽速度,分析发芽率和发芽速度与种子特征以及环境因子之间的关系,阐明川滇蔷薇种子休眠与萌发的地理空间差异及其影响因素。结果表明,18个川滇蔷薇种群种子具有不同程度的休眠,新采集种子发芽率变化幅度大,为15.8%±5.0%至82.7%±2.3%,发芽速度指数范围：2.3%±0.2%至5.3%±0.5%。不同种群种子发芽率和发芽速度差异显著。新采集种子的发芽率在流域间存在显著差异,表现为金沙江流域 > 雅砻江流域 > 大渡河流域和岷江流域。新采集种子的发芽率和发芽速度随着采集地点海拔的升高而显著增加,即种子休眠程度随着海拔的升高呈现降低趋势。低温层积8周显著提高了种子发芽率和发芽速度,但减弱了种子发芽率和发芽速度在流域以及海拔间的差异。偏相关分析表明：瘦果皮厚度与新采集种子萌发速度成显著负相关关系;环境因子中年蒸发量与发芽率以及发芽速度之间关系最为密切,成极显著正相关关系;其次为年降水量,与发芽率和发芽速度之间具有显著的负相关关系。综合分析表明,川滇蔷薇种子休眠与萌发在横断山区干旱河谷存在较强地理空间差异。环境因子中年蒸发量和年降水量以及植物自身特征瘦果皮厚度是引起种子休眠与萌发地理空间差异的主要因素。