Photosynthetic and Respiratory Acclimation to Experimental Warming for Four Species in a Tallgrass Prairie Ecosystem

Global temperature has been Increased by 0.6 ℃ over the past century and is predicted to Increase by 1.4-5.8 ℃ by the end of this century. It is unclear what impacts global warming will have on tallgrass species. In the present study, we examined leaf net photosynthetic rate （P.） and leaf respiration rate in darkness （Rd） of Aster erlcoldes （L.） Nesom, Ambrosia psllostachya DC., Helianthus mollis Lam., and Sorghastrum nutans （L.） Nash In response to experimental warming in a tallgrass prairie ecosystem of the Great Plains, USA, in the autumn （fall） of 2000 and through 2001. Warming has been Implemented with infrared heaters since 21 November 1999. The P. increased significantly In spring, decreased in early fall, and did not change in summer and late fall in the four species under warming compared with control. The Rd of the four species increased significantly until mid-summer and then did not change under warming. Measured temperature-response curves of P. showed that warming Increased the optimum temperature of P. （Topt） by 2.32 and 4.59 ℃ for H. mollis and S. nutans, respectively, in August, whereas there were no changes in May and September, and A. ericoldes and A. psllostachya also showed no changes in any of the 3 months. However, P. at optimum temperature （Popt） showed downregulation in September and no regulation in May and August for all four species. The temperature-response curves of Rd Illustrate that the temperature sensitivity of Rd, Q10, was lower in the warmed plots compared with the control plots, except for A. ericoides in August, whereas there were no changes In May and September for all four species. The results of the present study indicate that photosynthetic and respiratory acclimation varies with species and among seasons, occurring In the mid-growing season and not in the early and late growing seasons.     

Analysis of forestry impacts and biodiversity in two Pyrenean forests through a comparison of moth communities （Lepidoptera, Heterocera）

We have compared the biodiversity variations in moth communities between unmanaged forests and commercial forests in a mountainous environment （Pyrenees France）. The aim was to evaluate the impact of forestry activities on moth diversity. The data collected from the insects were analysed with a Bayesian specific similarity index （noted SSP index） and by statistical biodiversity indexes comparison. It was seen that diversity and richness were decreased in the plantation compared to the unmanaged forest. Interestingly, the composition of the communities of moths was shown to be not only related to the presence/absence of host plants, but also to be in relation with changes in the differences in forest architecture （i.e. the relative coverage by the different vegetation levels）. However, the moth community in the commercial forest still has a high capacity to converge with the moth community present in more natural forests. We report here a list of 177 species of moths, providing information on the distribution of some uncommon species, poorly studied as yet in the Pyrenees.     

欢迎订阅2022年《生态学杂志》

《生态学杂志》(月刊)是中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院沈阳应用生态研究所主办的综合性学术期刊,创刊于1982年,由科学出版社出版。主要刊登生态学领域有创造性,立论科学、正确、充分,有较高学术价值的论文,反映中国生态学的学术水平和发展方向,报道生态学的科研成果与科研进展,跟踪学科发展前沿,促进国内外学术交流与合作。内容主要包括:生态系统生态学、种群生态学、群落生态学、景观生态学、生物地球化学、生理生态学、化学生态学、行为生态学、进化生态学等。     

四川格西沟国家级自然保护区鸟类多样性初探

鸟类多样性研究是国家级自然保护区的重要工作。2020年6月—2021年5月,采用样线法和样点法,调查了四川格西沟国家级自然保护区的鸟类多样性。结果显示:结合历史文献资料,保护区共有鸟类19目56科249种。其中,国家一级重点保护动物10种,国家二级重点保护动物35种,中国特有种11种。居留型以留鸟为主,共156种(62.65%),其次是夏候鸟60种(24.10%)、旅鸟19种(7.63%)、冬候鸟14种(5.62%)。区系组成以东洋界为主,共116种(46.59%),古北界103种(41.37%)、广布种30种(12.04%)。各生态系统中森林和灌丛生态系统Shannon-Wiener指数最高,其他生态系统最低,森林和灌丛生态系统的Sorenson相似性指数最高;夏、秋季的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数最高,冬季最低。建议保护区建立长期监测体系,并持续开展鸟类保护宣传活动,加大巡护和管控力度,降低保护区内的人为干扰,同时注重鸟类所利用栖息地的保护。     

辽西樟子松人工林净生态系统碳交换

樟子松是三北地区造林的主要树种之一,研究樟子松人工林净生态系统碳交换(NEE)及其影响要素对理解我国人工林碳平衡有重要意义。本研究以辽西樟子松人工林为对象,采用涡度相关系统及其配套设备于2020年对樟子松人工林NEE和环境要素进行了原位连续观测。结果表明: 在0.5 h尺度上,1—12月夜间为碳源,白天为碳汇,且受干旱影响5—8月下午碳吸收受到明显抑制。在日尺度上,受干旱影响,控制夜间NEE季节动态的主要要素为土壤温度和土壤湿度,控制白天NEE季节动态的主要要素为土壤湿度和饱和水汽压差;土壤干旱时降水可促进夜间和白天NEE,并导致光合呼吸参数升高。在月尺度上,白天NEE与表观量子利用效率和最大光合速率均呈显著负相关,当空气温度小于5 ℃时,10 ℃生态系统呼吸和生态系统呼吸温度敏感性随空气温度降低而呈线性增加。2020年辽西樟子松人工林NEE积累量为-145.17 g C·m^-2,表现为弱碳汇。     

生态系统光合与呼吸拆分的同位素理论、方法和应用进展

生态系统光合和呼吸是构成净生态系统CO₂交换量(NEE)的重要组分。涡度相关技术可直接观测生态系统NEE,并通过建立温度回归或光响应曲线等函数将NEE统计拆分为生态系统光合和呼吸,但是存在自相关和高估白天呼吸等问题。稳定同位素红外光谱技术的进步使高时间分辨率大气CO₂及其稳定碳同位素组成(δ¹³C)的连续观测成为可能,与涡度相关技术观测的NEE数据相结合,可实现昼夜和季节尺度生态系统光合和呼吸拆分。本文系统阐述了生态系统光合与呼吸的同位素通量拆分方法的基本理论与假设,阐述了同位素通量观测技术的发展及其应用进展,综述了同位素通量拆分理论解析生态系统光合与呼吸过程的新机制认识,最后总结并展望了同位素通量拆分理论的不确定性以及开展多种拆分方法综合比较的必要性。     

喀斯特常绿落叶阔叶林个体死亡对空间格局及种间关联性的影响

树木死亡作为森林生态系统中一个重要的生态学过程,研究其如何影响物种的空间分布格局及种间关联性,可以为揭示树木死亡机制及群落动态变化规律提供重要参考。本研究根据木论25 hm²喀斯特常绿落叶阔叶林动态监测样地两次木本植物调查数据,采用点格局分析方法,分析了树木死亡前后空间格局和种间关系的变化。结果表明: 样地内个体死亡前后主要表现为聚集分布,但死亡后聚集分布的物种比例较死亡前略微下降,小尺度上呈现随机分布的物种比例有所增加,个体的死亡呈非随机性死亡。在物种水平上,13个优势种的死树和活树之间在0～30 m各尺度上呈显著正关联,表明样地内优势物种个体之间种内和种间竞争作用不激烈;树木死亡前后种间关联性主要为正关联,且大部分物种种间关系在死亡前后并未发生变化,表明群落已发展到相对稳定的阶段;死亡后,在1～30 m尺度上表现为正关联的物种对比例有所增加,负关联和无关联的物种对在大部分尺度上有所减少,说明个体死亡发生后,各个物种之间的竞争压力在一定程度上有所缓解。     

昆虫多样性三十年研究进展

当前, 全球昆虫数量和多样性均处于下降趋势, 而导致这一趋势的原因主要包括人为干扰及气候变化。本文基于森林、草地、农业、水生和土壤生态系统, 以植食性、访花、捕食性、寄生性、食果以及食腐昆虫为重点功能昆虫群, 综述了近三十年来国内外昆虫多样性研究领域的主要进展, 并分析了发展趋势。近年来, 昆虫多样性的研究维度不断拓展, 形态多样性研究不断深入, 系统发生多样性、功能多样性和遗传多样性等研究也显著加强。此外, 昆虫多样性研究的空间尺度也逐步扩大, 大尺度区域性研究甚至全球范围的调查持续增长。昆虫进化历史也被引入多样性格局研究中, 并随着系统发生信息学方法的普及而被整合到生态系统建成和生物多样性形成机制研究中。未来需要加强关键昆虫类群整合分类学研究、功能性状多样性、林冠昆虫多样性、互作网络结构等方向的研究。     

中国生物多样性核心监测指标遥感产品体系构建与思考

生物多样性的稳定维持关乎人类生存发展与地球健康。生物多样性核心监测指标(Essential Biodiversity Variables, EBVs)旨在结合地面调查与遥感技术, 为大尺度、长时间序列的生物多样性监测提供新的解决方案。然而, 目前学界仍然缺乏一套国家尺度标准化EBVs遥感监测产品数据集, 以进行生物多样性评估。本研究旨在对中国生物多样性核心监测指标遥感产品进行体系构建与思考, 首先综述了目前EBVs的遥感研究概况, 并根据EBVs研究文献的数量进行调研分析; 同时, 本文在已有遥感生物多样性产品优先标准的基础上, 添加了“可重复性”的新标准, 并据此构建了中国EBVs遥感产品体系与监测数据集的指标清单, 最终对中国EBVs遥感研究存在的问题进行思考与讨论。本研究可为中国的生物多样性遥感监测提供科学依据, 有望为中国生物多样性政策的制定提供支撑。     

三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用与展望

太阳辐射是森林生态系统功能与服务得以维持并发展的基础, 对森林中的辐射传输过程进行建模对于理解森林生态系统过程具有重要意义。近年来, 三维辐射传输模型的迅速发展使得冠层辐射能量分布格局与动态的准确模拟成为可能。为更好地理解三维辐射传输模型以使其更有效地服务于森林生态系统研究, 该文从模型的原理、应用及发展趋势3个角度展开论述。首先简要介绍了辐射度方法、光线追踪法等森林三维辐射传输模型常用的原理及目前代表性的模型, 然后总结了三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用, 最后对模型未来如何通过提高易用性、增加多模型耦合等方式更好地应用于森林生态系统研究进行了展望。随着森林生态系统大数据的积累与过程模型的不断完善, 三维辐射传输模型将在未来森林生态理论研究与实践中发挥更加重要的作用。