基于地形因子的天童地区常绿树种和落叶树种共存机制研究

位于亚热带的浙江天童和古田山常绿阔叶林大样地分布有较高比例的落叶树种,那么它们与常绿树种的共存机制是什么?常绿树种和落叶树种生态习性差异较大,二者对生境的选择应有所不同,我们推测生境分化可能是两类植物实现共存的主要机制。为检验该假设,我们以天童20ha动态样地调查数据为依托,选择个体数≥20的55个常绿树种和42个落叶树种作为分析对象,用典范对应分析(CCA)研究了地形因子对二者分布的影响差异,用torus转换检验来分析常绿树种和落叶树种与各类地形生境的关联。结果如下:(1)CCA分析表明地形因子对常绿树种分布的解释量为19.2%,对落叶树种分布的解释量为7.0%。(2)torus转换检验结果表明,与沟谷成正关联的常绿树种和落叶树种的比例分别为16.4%和28.6%,成负关联的比例分别为40%和7%;与山脊成正关联的常绿树种和落叶树种的比例分别为41.8%和4.8%,成负关联的比例分别为10.9%和47.6%;与受干扰生境成正关联的常绿树种和落叶树种的比例分别为16.4%和42.9%。上述结果说明地形对常绿树种分布的影响大于落叶树种;两个植物类群对生境的选择多呈现相反格局,尤其是在沟谷生境和山脊生境,这进一步表明生境分化是常绿树种和落叶树种共存的重要机制之一,生态位理论在一定程度上能较好地解释亚热带常绿阔叶林物种多样性的维持。     

哀牢山湿性常绿阔叶林及不同类型次生植被的幼苗更新特征

采用"空间代替时间"的方法,对云南哀牢山徐家坝地区湿性常绿阔叶林及不同类型次生植被中木本植物幼苗的种类组成、数量及更新方式等进行了调查.结果表明:在所有调查样地中,共记录到木本植物幼苗46种,其中乔木31种、灌木15种.荒草地、滇山杨林、栎类萌生林、原生林4种不同植被类型的幼苗密度分别是(421.9±59.5)、(34.4±8.1)、(31.6±7.2)、(18.5±6.6)株·25 m-2.随着演替的进行,灌木的比例逐渐减小,乔木的比例则逐渐增加.在森林恢复演替过程中,处于演替初期的荒草地灌木萌生更新占优势,到了演替后期则以乔木萌生幼苗更新为主.随着群落演替进程的增加,幼苗密度逐渐减少,幼苗生活型和木本植物的幼苗更新方式均发生变化.     

天目山米心水青冈群落物种组成特点与萌条更新

由于特定的温湿需求,中国的水青冈多分布于亚热带山地,而分布于欧洲和北美的水青冈则为温带的优势种。本文对浙江天目山自然保护区内米心水青冈群落物种组成特点和更新进行了研究。结果表明：在3个30 m×30 m样方中共发现132种高等植物,分属于51科86属;种-面积关系符合Arrhenius模型,lg S=0.384 lg A+0.6443;log-series模型能很好地模拟米心水青冈群落中乔木层种-多度关系(R²=0.9596);乔木层优势种为壳斗科的米心水青冈、短柄枹、锥栗等;灌木层优势种有伞形绣球、宜昌荚蒾等;草本层优势种为箬竹、苔草等;群落物种多样性较高,而灌木层和草本层物种多样性与乔木层多样性呈负相关;群落结构表明,天目山米心水青冈群落是稳定的顶极群落,萌条更新在米心水青冈群落中十分常见,55%的乔木层物种具有萌条现象;尤其是米心水青冈,萌条数与母株的胸径呈显著的正相关。     

岩溶区青冈栎整树蒸腾的季节变化

应用Granier热消散树干液流技术,在裸露岩溶区坡地上对青冈栎样树的树干液流和整树蒸腾过程变化及其驱动因子进行了研究.结果表明:青冈栎树干液流密度与树木胸径大小的关系是随机的,日间液流密度峰值出现在13:30—14:30;日液流密度峰值夏季最大,为56.00 g H₂O·m^-2·s^-1,春季最小,在35.86 g H₂O·m^-2·s^-1.岩溶区单树日蒸腾量随着天气变化起伏较大,单树日蒸腾量与水汽压亏缺和太阳辐射呈显著的幂函数相关关系(R=0.97,P<0.01).平均整树日蒸腾量变化格型为夏季高冬春低,秋季(旱季)随土壤水分的减少由高到低变化.与其他地区的树种相比,即使受旱季的干燥少土双重胁迫,裸露岩溶区坡地上的青冈栎整树日蒸腾量仍然较高,推断在岩溶区旱季青冈栎的水分来源可能很大程度上依赖于富水的表层岩溶带.     

天童米槠-木荷群落主要树种的结构及空间格局

种群的结构和空间格局是植物群落的重要特征.以浙江天童米槠（Castanopsis carlesii）-木荷（Schima superba）群落为对象,应用永久样方法和每木调查法调查了群落种类组成和结构,并对10个主要常绿阔叶树种的种群结构和空间格局进行了分析,种群结构分析包括胸径级结构和垂直层次结构,空间格局分析包括各种不同垂直层次个体的空间分布格局和空间关联,并考虑了空间关联的尺度依赖.所选10个种总体RBA值达到81.9﹪,包含了群落的全部5个优势种,SDI指数除黑山山矾（Symplocos heishanensis）为正值外,其余9种皆为负值,各个种在垂直空间上占据了不同的位置.不同种之间以及同种不同层次之间表现出复杂多样的分布格局,体现出多级复合分布特征,但多数种整体上表现为集群分布或基本分布成分为个体群.空间关联在不同种之间、同种不同层次之间以及不同空间尺度上发生了分化,随尺度的增加,正关联增加而负关联减少.各个物种通过占据不同的水平和垂直空间,并采取不同的生活史对策,在群落中得以共存,从而导致了群落高的生物多样性的形成和维持.     

受损常绿阔叶林生态系统退化评价指标体系和模型

为了对受损常绿阔叶林生态系统退化程度进行定量评价,在浙江天童亚热带常绿阔叶林生态系统研究的基础上,以地带性顶级群落——栲树林为参照,选取不同退化程度的次生类型：木荷林、马尾松＋木荷林、马尾松林、灌丛以及裸地,从轻到重分别代表5种不同退化程度。根据对这5种退化阶段群落的观测结果,从生态系统的组成结构、功能和生境3方面选取了43项指标,再运用主成分分析、无重复双因素方差分析等数学分析方法经过两轮筛选,得到了一个包含13项指标的常绿阔叶林生态系统退化程度诊断的指标体系。根据层次单排序的结果,进行层次总排序,在得到各级指标的权重基础上,构建了常绿阔叶林生态系统退化综合评价模型,并就模型分析结果,用生态退化指数将常绿阔叶林的退化程度分为5级：Ⅴ级——极端退化（〉0．75）,Ⅳ级——重度退化（0．59—0．75）,Ⅲ级——中度退化（0．52—0.59）、Ⅱ级——轻度退化（0．18—0．52）和Ⅰ级——正常（〈0．18）。再利用鼎湖山国家自然保护区有关退化植被的研究数据对模型进行了验证,评价结果与模型所给出的退化评价标准较为符合,表明了本评价指标体系和模型的适用性。     

圆柏属常绿木本植物叶片抗氧化系统季节变化与抗冷冻的关系

测定分析圆柏属2种常绿木本植物叶抗氧化系统在冷冻适应过程中的季节变化。结果表明,叶能在组织结冰状况下生存与其具备完善的抗氧化保护系统有关,该系统能及时清除氧自由基、抑制膜脂过氧化、维持膜的完整性;冷适应期积累的活性氧可能诱导了抗氧化保护系统使叶片获得抗冻性。祁连圆柏的抗氧化系统比圆柏在抗冻性诱导中具有更广泛的适应策略。     

西双版纳自然保护区9种植被亚型象甲科多样性比较

2004年3–4月对西双版纳自然保护区季节性雨林、山地雨林、半常绿季雨林、落叶季雨林、石灰岩山季雨林、季风常绿阔叶林、暖温性落叶阔叶林、暖热性松林、热性竹林等9种植被亚型中象甲科昆虫多样性进行了研究。运用震落法采集标本853号,隶属于18亚科52属96种。跳象亚科个体数量最多,隐喙象亚科种类最丰富。季节性雨林和半常绿季雨林中不仅物种数最丰富,狭适种和稀有种也最多。暖温性落叶阔叶林及季节性雨林个体数量最丰富,落叶季雨林及半常绿季雨林最贫乏。9种植被亚型中象甲群落极不相似。季节性雨林和半常绿季雨林在生物多样性保护上具有重要地位,应予以优先考虑。     

亚热带林分土壤呼吸及其与土壤温湿度关系的模型模拟

利用Li-6400-09系统,对我国亚热带地区3种主要林分类型(常绿阔叶林、杉木林和毛竹林)的土壤呼吸和土壤温、湿度进行了野外测定,并采用多种模型对土壤呼吸与土壤温、湿度的关系进行拟合.结果表明:毛竹林、常绿阔叶林和杉木林的土壤呼吸碳通量分别为12.84、11.70和7.12tC.hm-2.a-1;3种林型土壤呼吸具有相似的时间变化格局,其日变化均在11:00—12:00达到峰值,1:00—3:00最小;季节变化中,7、8月达到峰值,12月和翌年1月最小;Van′tHoff模型和LloydandTaylor方程在描述土壤呼吸与土壤温度的相关性时差异不大,但LloydandTaylor模拟得出的土壤呼吸值小于实测值;二次项模型和幂函数模型能较好地模拟土壤呼吸与含水量的关系,土壤含水量对土壤呼吸具有双向调节作用,但只有杉木林二者相关性达到显著水平;土壤水热双因子模型比单因子模型能更有效地描述土壤呼吸对土壤温、湿度协同变化的响应特征;协方差分析消除土壤温度、土壤含水量的影响后,植被类型对土壤呼吸的影响达到显著水平(R2=0.541);空气温度、空气相对湿度和光合辐射也在不同程度上影响着土壤呼吸变化,且空气温度的影响达到显著水平.     

栲树微卫星分子标记的开发

采用基因组DNA富集法FIASCO对我国典型常绿阔叶林建群种栲树(Castanopsis fargesii Franch.)进行了微卫星分子标记的开发。从栲树基因组中分离和筛选了15个微卫星位点,并对江西九连山栲树自然分布居群的遗传多样性进行了分析。结果表明,栲树具有较高水平的遗传多样性,每个位点在28株栲树个体上的平均等位基因数(A)为6.7(4～8个),平均观察杂合度(HO)为0.690(0.250～1.000),平均预期杂合度(HE)为0.698(0.293～0.867)。每个位点的第一排除概率值Pr(Ex1)为0.043～0.527,位点综合值为0.9972。单个位点的第二排除概率Pr(EX2)为0.159～0.694,位点综合值为0.9999。这些微卫星标记可为研究栲树的遗传多样性及居群遗传结构提供有效的遗传工具。