福建三明瓦坑的赤枝栲林

本文讨论的赤枝栲1)(Castanopsis kawakamii)林,地处福建省三明市郊瓦坑地区,属我国中亚热带东南缘。据调查31块样地共3100m2群落种类组成中,含维管束植物52科、90属、139种;其中单种属占总数的75.6%。植物区系为热带、泛热带分布的成分、共占科与属总数的61.5%与67.8%。高位芽生活型植物占总数的87.9%。基于对群落外貌的植物生活型与叶特征等分析表明,该群落是从南亚热带雨林到中亚热带常绿阔叶林的过渡类型。对该森林乔木种的年龄结构分析,乔、灌木种多样性指数与均匀度的计算等,显示出赤枝栲林是相对稳定性较大的群落。     

中亚热带杉木人工林和米槠次生林凋落物添加与去除对土壤呼吸的影响

在未来大气CO₂浓度升高的背景下, 植被净初级生产力的增加将促使森林土壤碳输入增多。凋落物是土壤碳库的重要来源, 对土壤呼吸会产生重要影响。为了模拟植物净初级生产力提高、凋落物产量增加情景下凋落物对土壤呼吸和土壤碳库的影响, 2013年1月到2014年12月, 在福建省三明市陈大镇国有林场, 在杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和米槠(Castanopsis carlesii)次生林, 通过设置去除凋落物、添加凋落物和对照(保留凋落物, 不做任何处理)处理, 研究了土壤呼吸和土壤碳库的动态变化。研究发现: 土壤含水量在10%-25%范围内, 土壤呼吸温度敏感性指数(Q₁₀)随着土壤含水量的增加呈递增趋势, 当含水量<10%时, 由于干旱胁迫打破了土壤呼吸与温度之间的耦合, 改变了Q₁₀值, 使得Q₁₀值小于1。土壤呼吸与凋落物输入量呈显著的线性正相关关系, 杉木人工林对照和添加凋落物处理及米槠次生林对照处理, 土壤呼吸与2个月前的凋落物输入量相关性最好。而米槠次生林添加凋落物处理, 土壤呼吸与当月的凋落物输入量相关性最好, 不同林分凋落物呼吸对土壤呼吸的贡献率不同, 米槠次生林凋落物层呼吸年通量明显大于杉木人工林, 分别占各林分土壤总呼吸的34.4%和15.1%, 添加凋落物后, 杉木人工林和米槠次生林的土壤呼吸速率增加, 但添加凋落物处理的土壤呼吸年通量与对照的差值小于年凋落物输入量。因此, 在未来全球CO₂升高背景下, 植被碳储量的增加、凋落物增加并没有引起土壤呼吸成倍增加, 更有利于中亚热带地区土壤碳吸存。     

Glacial bottleneck and postglacial recolonization of a seed parasitic weevil, Curculio hilgendorfi, inferred from mitochondrial DNA variation

Climatic changes during glacial periods have had a major influence on the recent evolutionary history of living organisms, even in the warm temperate zone. We investigated phylogeographical patterns of a weevil Curculio hilgendorfi (Curculionidae), a host-specific seed predator of Castanopsis (Fagaceae) growing in the broadleaved evergreen forests in Japan. We examined 2709 bp of mitochondrial DNA for 204 individuals collected from 62 populations of the weevil. Four major haplogroups were detected, in southwestern and northeastern parts of the main islands and in central and southern parts of the Ryukyu Islands. The demographic population expansion was detected for the two groups in the main islands but not for the Ryukyu groups. The beginning time of the expansion was dated to 39 000–59 000 years ago, which is consistent with the end of the last glacial period. Our data also demonstrated that the southwestern population of the main islands has experienced a more severe bottleneck and more rapid population growth after glacial ages than the northeastern population. At least three refugial areas in the main islands were likely to have existed during the last glacial periods, one of which had not previously been recognized by analyses of intraspecific chloroplast DNA variation of several plant species growing in the broadleaved evergreen forests. Our results represent the first phylogeographical and population demographic analysis of an insect species associated with the broadleaved evergreen forests in Japan, and reveal more detailed postglacial history of the forests.     

格氏栲种群数量动态的谱分析研究

运用谱分析数学方法,研究分析格氏栲林格氏栲种群动态规律．结果表明：格氏栲种群数量动态的周期波动性是明显的,与格氏栲天然更新过程有关;不同生境、人为干扰均对辂氏栲种群数量动态的波动产生影响;格氏栲生长量的周期波动与其种群数量动态的周期波动特征基本一致,表明格氏栲种群数量动态呈周期波浪式发展,即表征格氏栲林优势种群的稳定性。     

不同来源可溶性有机物对亚热带森林土壤CO2排放的影响

采用室内培养法, 比较分析了亚热带地区杉木(Cunninghamia lanceolata)和米槠(Castanopsis carlesii)鲜叶及凋落叶浸提得到的可溶性有机物(dissolved organic matter, DOM)组成和化学性质差异对土壤CO₂排放的影响。结果表明: 添加不同来源的DOM后, 土壤CO₂瞬时排放速率在培养第1天内均显著高于对照(添加去离子水) (p < 0.05), 分别比对照增加了91.5% (添加杉木鲜叶DOM)、12.8% (添加米槠鲜叶DOM)、61.0% (添加杉木凋落叶DOM)和113.3% (添加米槠凋落叶DOM), 但培养5天后, 分别下降到对照的24.1%、8.3%、14.6%和13.2%, 随后逐渐趋于平稳。单次添加外源DOM到土壤中, 引起土壤CO₂排放速率增加的强度较大, 但持续时间短暂。培养31天时, 添加不同来源的DOM均对土壤CO₂累积排放量具有显著影响(p < 0.05), 而在培养59天时, 添加杉木鲜叶和凋落叶DOM的土壤CO₂累积排放量均显著高于添加米槠鲜叶和凋落叶DOM的土壤CO₂累积排放量, 但添加相同树种鲜叶与凋落叶DOM的土壤CO₂累积排放量之间差异不显著。培养结束后, 添加杉木鲜叶DOM和杉木凋落叶DOM后增加的土壤碳排放量, 分别是外源添加可溶性有机碳量的1.76倍和2.56倍, 而添加米槠鲜叶DOM和米槠凋落叶DOM后增加的土壤碳排放量只占外源添加可溶性有机碳量的22.5%和50.0%, 表明单次添加不同来源的DOM对土壤总有机碳库的影响是不一致的。     

酸雨胁迫对苦槠幼苗气体交换与叶绿素荧光的影响

常绿阔叶树苦槠(Castanopsis sclerophylla)是亚热带地带性顶极群落的建群种之一, 在区域森林资源保护和可持续利用方面具有重要的地位。在该区域日益严重的酸雨胁迫下, 研究其对于胁迫的生理生态响应具有重要的理论价值和实践意义。该文以苦槠幼苗为研究材料, 研究了酸雨胁迫对苦槠幼苗光合生理的影响。结果表明: (1)短时间内, pH 2.5处理下的幼苗叶绿素相对含量最低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05); 经过一段时间处理后, pH 4.0处理下的叶绿素相对含量最高, 表明低浓度的酸雨会促进叶绿素相对含量的增加。(2) 2007年4月, 光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ的潜在活性(F_v/F₀)在不同酸雨浓度处理下基本无变化。随着酸雨处理时间的延长, pH 2.5处理下的P_n、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率有显著降低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05)。pH 2.5处理组与pH 5.6处理组之间的F_v/F_m和F_v/F₀差异性逐渐减小。表观量子效率和气孔导度变化规律不明显。综合来说, 酸雨处理前期, 高浓度的酸雨胁迫对苦槠幼苗叶绿素相对含量、光合生理参数有显著影响, 但随着酸雨处理时间的增加, 酸雨胁迫对苦槠幼苗的影响逐渐减小, 表明其对外界不良环境具有一定的抵御能力和适应能力。     

不同海拔云南黄连生物量和主要有效成分变化

研究了不同海拔(2 100～2 700 m)下,野生和人工栽培云南黄连的生物量、主要有效成分含量及产量.结果表明:野生云南黄连根茎和根生物量沿海拔梯度呈上升趋势,但无显著性差异(P>0.05);人工栽培云南黄连根茎生物量平均值在海拔2 600 m和2 700 m处分别为87.5 kg·hm^-2和97.0 kg·hm^-2,显著高于海拔2 300 m处(34.8 kg·hm^-2,P<0.05),且海拔2 300、2 600和2 700 m的人工栽培云南黄连根茎和根生物量均大于野生云南黄连,但无显著性差异(P>0.05). 野生云南黄连的根茎和根生物量均与全株生物量呈显著正相关. 野生云南黄连根茎和根小檗碱含量在海拔2 700 m处最高,分别为4.60%和1.93%; 根茎巴马汀和药根碱含量、根药根碱含量在海拔2 600～2 700 m处最高;根巴马汀含量在2 300 m处最高.人工云南黄连根茎和根小檗碱含量在海拔2 600 m处最高,分别为4.41%和1.90%; 根茎巴马汀含量,根小檗碱、巴马汀和药根碱含量在海拔2 600～2 700 m处最高;根茎药根碱含量在海拔2 300 m处最高.海拔2 600～2 700 m处野生云南黄连根茎和根中各有效成分产量显著高于海拔2 100和2 300 m处(P<0.05). 野生云南黄连分株的根茎生物量、根生物量、叶生物量、总生物量、高度和冠幅沿海拔梯度呈先升后降趋势.增大种植密度和加强人工管理可以提高云南黄连生物量和主要有效成分产量.     

格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落的数量分类

基于对群落22个样地的调查,以群落样地中乔木层树种的重要值为指标,采用纸条排队法、群落相似系数分类法、最近邻体法和组平均法对格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落进行数量分类。结果表明:4种分类结果基本相似,格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落样地可分为格氏栲群系、米槠群系、甜槠群系、刨花楠群系、沉水樟群系、观光木群系和闽楠群系等7个群系,并论述了各群系的群落学特征,各群系基本处于稳定的顶极阶段。     

武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林物种多样性比较

 研究了武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林的物种多样性,分别利用物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度和Simpson指数作了比较。结果表明郁闭稳定甜槠林的物种丰富度为11.3704,Shannon-Wiener指数为3.9404,均匀度为63.05％,Simpson指数为6.3740;人为干扰后的甜槠林的各项物种多样性指数值远比郁闭林高,分别为20.0479、5.5431、78.44％、21.7163,其中灌木层与草本层所起的作用较大。利用群落优势度(C)衡量了两个群落的稳定性,表明郁闭林的群落优势度远高于人为干扰林。而受到干扰的群落,阳性种入侵,阴性高大乔木待恢复,中等树木和幼苗尚存。演替过程中,群落物种多样性的增加是生态系统对外界轻度干扰的一种适应,是恢复生态系统稳定性的一种对策。