缙云山亚热带栲树林优势种群间联结性研究

本文根据2×2联列表,应用方差分析、X2统计量度量、Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数等系列技术,测定了四川缙云山栲树林的13个优势种群间的联结性。并以半矩阵、全矩阵和星座图等形式表达测定结果。研究表明,缙云山栲树林的种间联结测定使用上述系列技术效果很佳。运用方差分析可揭示出多物种整体间联结性,X2检验表示出各种对联结的显著性程度和性质,Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数标量出种对的联结程度和相伴随出现的机率。同时表明,缙云山栲树林种间联结较复杂,栲树(Castanopsis fargesii)与杜英(Elaeocarpus decipiens )间为极显著正联结,而与大头茶(Gordonia acuminata)间为极显著负联结,与小叶栲(Castanopsis carlesii var.spinulosa)间为显著负联结。表明亲缘关系较近、对环境要求相同、对环境反应相似的种群相伴随出现的机率较大,其联结的性质却不因此而定。     

Effect of Elevated Carbon Dioxide Concentration on Photosynthesis of Seedlings of Two Woody Species in a Subtropical Forest

Photosynthetic response of seedlings of two evergreen trees dorminant in a subtropical forest to long-term elevated CO2 were studied. Pot seedlings of Castanopsis fissa (Champ.) Rehd. et Wils. and Schima superba Gardn. et Champ. were grown in semi-open chambers with ambient (350 μL · L-1) CO2 concentration under natural light from June to September, 1993. Net photosynthetic rate of the plants exposed to elevated CO2 increased by 79%～95% than that of the plants in ambient CO2 atmosphere. But no significant difference was observed when measurement was done at either CO2 concentration, 350 μL · L-1 or 500 μL · L-1 The Ph-CO2 concen/ration response curves of plants growing in elevated CO2 were higher than that of plants growing in ambient (350μL · L-1 CO2). In addition, the chlorophyll and carotenoid contents dropped slightly and stomatal conductance decreased obviously under elevated atmospheric CO2, while the ratios of chlorophyll a to b and carotenoid to chlorophyll were unaltered. The results indicated that downward acclimation of phetosynthesis did not appear in both plant species when they were grown under prolonged exposure to high (500 μL · L-1) atmospheric CO2.     

郭岩山不同海拔丝栗栲细根功能性状及其与土壤因子的关系

为揭示丝栗栲(Castanopsis fargesii)细根功能性状对环境变化的适应机制,对郭岩山500、700、900 m海拔处丝栗栲细根功能性状及其与土壤因子的关系进行研究。结果表明,丝栗栲细根生物量与细根根长密度、表面积密度、组织密度及体积密度呈正相关,细根根长密度、体积密度、表面积密度和比根长4个性状间均呈极显著正相关关系,且均与细根组织密度呈显著负相关。根际土含水量、C和N含量与细根比根长、根长密度、体积密度、表面积密度均存在显著正相关关系,而土壤容重与细根组织密度呈正相关。海拔700 m的细根生物量、根长密度、表面积密度及体积密度显著大于海拔500和900 m的。500和900 m海拔的根长密度、表面积密度与土壤深度呈负相关,而500 m海拔细根的组织密度与土壤深度呈正相关。因此,郭岩山丝栗栲通过改变细根功能性状来适应海拔和土壤的变化。     

林窗凋落物化感作用对格氏栲幼苗生长的影响

为探讨林窗凋落物化感作用对幼苗更新的影响，通过模拟林窗与非林窗光照强度，以林窗和非林窗凋落物水浸提液（浓度1 ： 10、1 ： 30、1 ： 50和1 ： 100）为化感物质的主要来源，阐述林窗、凋落物化感作用及二者协同效应对格氏栲幼苗高度、叶绿素荧光参数和渗透调节物质的影响。结果表明：（1）非林窗幼苗的叶绿素相对含量、PSⅡ潜在活力（F_v/F_o）、PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）和可溶性糖含量高于其它林窗，后期幼苗高度和叶片初始荧光（F_o）低于其它林窗。（2）与对照处理相比，不同浓度凋落物浸提液均抑制了幼苗F_v/F_o，而浓度1 ： 50和1 ： 100提高了幼苗后期高度、可溶性蛋白含量和叶绿素相对含量。（3）不同浓度凋落物浸提液中，林窗存在总体上提高了幼苗高度，且小林窗和非林窗幼苗叶绿素相对含量、F_v/F_o和F_v/F_m值高于其它林窗。（4）熵值法结果表明，非林窗格氏栲幼苗生长的综合评价值高于其它林窗，凋落物浸提液浓度对幼苗生长的影响呈"低促高抑"效应，浓度1 ： 50下幼苗生长的综合评价值高于其它浓度。高浓度（1 ： 10和1 ： 30）浸提液下，中林窗幼苗生长的综合评价值高于其它林窗。综上，林窗与凋落物化感作用共同影响格氏栲幼苗，且中林窗（50-100 m²）减弱了高浓度凋落物化感作用对格氏栲幼苗生长的毒害作用。未来，通过人为干扰方式调节林窗面积，适当清理森林凋落物以促进格氏栲幼苗天然更新。     

全光和遮阴下两种亚热带木本植物的光合作用对光的响应

以气体交换和调制叶绿素荧光测定技术测定了2年生亚热带乔木黧蒴,林下灌木九节在全自然光和17％自然光下叶片同部位的光合作用和与之相关的荧光参数的日变化。和全光照比较,遮阴下植物叶片净光合速率Pn,气孔导度gs,胞间CO2浓度与大气CO2浓度之比Ci/Ca,类胡萝卜素与叶绿素含量之比Car/Chl,光系统Ⅱ原初光[化学效率Fv/Fm 的变化幅度相对较小,种间差异较不明显,全光照黧蒴和九节Pn的口变化图式与gs,Ci/Ca类似,与Φpsll,qp的下降吻合。全光下黧蒴叶片qN和Car/Chl的口进程表现为增加,九节则下降,低的Car/Chl可能是导致强光下九节未能提高其qN的原因,正午前后,黧蒴qN和Car/Chl增大,而qp和Φpsll降低,Fv/Fm则保持相对稳定,反映其开放的PSII反应中心数目在此期间虽有所减少,但仍然维持了较高的光化学效率,提高的Car/Chl和qN则说明其肯有较强的对过剩激发能的耗散能力,此条件下九节的gs,Fv/Fm和qN下降且明显低于黧蒴,Φpsll和qp保持相对稳定但高于黧蒴的水平,表明九节的PSII反应中心活性较稳定,但强光下气孔部分关闭,较低的Fv/Fm和qN限制了CO2供应和对光能的有效利用,且未能诱导热能耗散机制的积极运行及对光合器起到保护作用。总体上说,九节对高光强反应比黎蒴敏感。     

栲树种群的年龄结构及其生长特征

为了了解栲树的更新方式和更新动态,研究了栲树的生长特征和种群年龄结构.结果表明：栲树种群的年龄结构呈“间歇型”,经历了两个死亡高峰,并存在一个长达30年的断层;栲树的生长受光照的影响,具有很强的可塑性;由于林下光照弱且在垂直空间上不存在差异,栲树生长5～8年后进入生长的第1个抑制期,其年高生长速度可小于0.1 m,并可维持10年;栲树生长的第1个抑制期的起始时间对应着种群第1个死亡高峰期的结束时间,而其结束时间对应着种群第2个死亡高峰期的起始时间,表明栲树生长特征是影响其种群年龄结构的关键因素.     

热带山地雨林尖峰栲边材液流及其与环境因子的关系

应用热扩散法,采用ICT-2000TE环境与蒸腾系统同步监测了热带山地雨林尖峰栲边材液流速率和环境因子的变化.结果表明：尖峰栲边材液流速率的变化规律是晴天为单峰曲线、阴雨天气为双峰或多峰曲线.边材液流速率与太阳辐射、空气温度、蒸汽压亏缺、林内风速呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关.在旱季监测期间,其与土壤温度呈极显著正相关、与土壤湿度相关不显著;而在雨季,其与土壤湿度呈极显著正相关,与土壤温度相关不显著,说明降雨过程对边材液流影响较大.建立了旱季和雨季监测期间的边材液流与环境因子多元线性回归模型,经过F值检验,达极显著水平.旱季、雨季监测期间尖峰栲单株平均蒸腾量分别为103.5和41.3 kg·d^-1,单位林地面积蒸腾量分别为1.94和0.77 mm·d^-1.     

鼎湖山针阔混交林锥栗种子距离制约研究

Janzen-Connell 距离制约假说认为:扩散到远离母树地点的种子,更容易逃避种子捕食者和病原体侵染。验证锥栗(Castanopsis chinensis)种子是否支持该假说,可以预测锥栗种群分布格局,解释锥栗种群更新不良的原因。在鼎湖山针阔混交林内,选择离成年母树3、10和15 m处,进行种子放置实验,以及种子消毒和未消毒埋土实验。在无覆盖实验中,10 m处大种子的消失数始终最大,种子离母树距离和种子大小两个因素对种子消失数均没有显著性影响。在排除哺乳动物实验中,种子放置第一周,种子消失数均很少。整个试验期,种子离母树距离和种子大小两个因素对种子消失数也没有显著性影响。在病原体实验中,埋土前两个月,经过消毒的种子袋中种子均保存完好,没有病原体侵染。埋土的种子从第三个月到第六个月,不同距离处的种子,以及消毒和未消毒处理的种子,被侵染数之间均有显著性差异;被侵染的种子数到第六个月趋于稳定。因此,锥栗种子被脊椎动物取食,不呈现距离制约(Distance-dependent)格局;而被病原体侵染的种子命运则支持距离制约假说。     

粤北天然林优势种群结构与空间格局动态

在粤北始兴县罗坝自然保护区以木荷、栲树和马尾松为优势的群落内,设置1000m²样地5个,应用相邻格子法进行每木调查获得野外资料.通过对优势种种群结构和空间格局的研究,结果表明,木荷、栲树种群结构呈金字塔型,幼苗贮备达1538和9763株·hm^-2;种群从Ⅰ、Ⅱ级幼苗发育到幼树过程中死亡率较高;马尾松种群结构呈倒金字塔型,幼苗缺乏,幼树只有4株·hm^-2,但大树较多,达44株·hm^-2;在以常绿阔叶树种为主的针阔混交群落中,马尾松、栲树种群分布格局为均匀分布;在以针叶树为主的针阔混交林群落中,两者的空间分布格局为集群分布,但两者格局变化原因不同;木荷种群空间分布格局在上述群落中均表现为集群分布,但聚集强度不同,K值为0.4280～0.9750;木荷种群在不同发育阶段其空间分布格局没有较大差别,总体上都是集群分布.栲树种群在不同发育阶段空间分布格局差别较大,除大树是均匀分布外,幼树、中树均趋于集群分布;马尾松种群分布格局中仅中树为集群分布,而幼树与大树均为均匀分布.不同种群在不同发育阶段空间分布格局的差异与其生物学和生态学特性密切相关.不同区组对种群空间分布格局产生影响.     

浙江天童常绿阔叶林栲树种子雨的时空格局

在浙江天童常绿阔叶林中选择5株栲树,通过种子筐和地表取样,分析了栲树种子雨的时空格局特征.结果表明,栲树种子雨从11月3日到12月16日,持续45d,存在散落的高峰期(11月18日～27日);散落在地表的种子雨主要集中在离母株树干1.5～5.5m区段内,占总数的85.6%,最远不超过8m,空间格局符合二次分布;整个种子雨期间,单株平均落果数为112.8个·m^-2(70个·m^-2～239.5个·m^-2),东南向较多(135.6个·m^-2)、西北向较少(86.8个·m^-2),但无显著差异;种子雨中有活力的坚果占总数的27.3%、未成熟的占25.7%,昆虫幼虫侵害的占42%,松鼠啃食的占5%.