Plant Trait-Species Abundance Relationships Vary with Environmental Properties in Subtropical Forests in Eastern China

Understanding how plant trait-species abundance relationships change with a range of single and multivariate environmental properties is crucial for explaining species abundance and rarity. In this study, the abundance of 94 woody plant species was examined and related to 15 plant leaf and wood traits at both local and landscape scales involving 31 plots in subtropical forests in eastern China. Further, plant trait-species abundance relationships were related to a range of single and multivariate (PCA axes) environmental properties such as air humidity, soil moisture content, soil temperature, soil pH, and soil organic matter, nitrogen (N) and phosphorus (P) contents. At the landscape scale, plant maximum height, and twig and stem wood densities were positively correlated, whereas mean leaf area (MLA), leaf N concentration (LN), and total leaf area per twig size (TLA) were negatively correlated with species abundance. At the plot scale, plant maximum height, leaf and twig dry matter contents, twig and stem wood densities were positively correlated, but MLA, specific leaf area, LN, leaf P concentration and TLA were negatively correlated with species abundance. Plant trait-species abundance relationships shifted over the range of seven single environmental properties and along multivariate environmental axes in a similar way. In conclusion, strong relationships between plant traits and species abundance existed among and within communities. Significant shifts in plant trait-species abundance relationships in a range of environmental properties suggest strong environmental filtering processes that influence species abundance and rarity in the studied subtropical forests.     

Functional evenness of N-to-P ratios of evergreen-deciduous mixtures predicts positive non-additive effect on leaf litter decomposition

Plant and Soil - To evaluate the functions of a new biocontrol bacterium, Lysobacter enzymogenes LE16, in the mineralization of soil organic phosphorus (P) and in the stimulation of plant P uptake...     

天童常绿阔叶林演替系列植物群落的N∶P化学计量特征

 土壤氮磷养分对植物生长的限制性可通过植被的N∶P化学计量特征来反映。该研究以常绿阔叶林演替系列为对象,将N∶P作为诊断指标,揭示 常绿阔叶林次生演替过程中植物群落的N∶P化学计量特征和养分限制作用。结果显示：1)物种水平的N∶P大小不一,但演替系列总体的变化特 征表现出了较高的一致性。2）在群落水平上,次生演替初期的灌草丛N∶P极小(7.38),远远低于14,当演替进入灌丛阶段,N∶P 显著增高到 19.96,在进入演替中期的针叶林(14.29)和针阔混交林(14.21)时,N∶P显著下降到 14～16之间,演替中后期的木荷(Schima superba)群落 (18.77)和栲树(Castanopsis fargesii)群落(20.13)的N∶P发生了显著的升高过程 。根据以往对N∶P临界值的确定,可以认为,常绿阔叶林次 生演替初期的植物群落生产力主要受到氮素的限制作用;演替中期的针叶林和针阔混交林主要受氮磷的共同限制,但以氮素的限制作用更为强 烈;演替中后期植物群落主要受到土壤磷素的限制作用。     

天童国家森林公园常见植物凋落叶分解的研究

 选择天童地区常绿阔叶林及其退化群落常见植物种为对象,着重探讨分解速率和基质营养含量以及比表面积(Specific Leaf Area, SLA)的关系,并试图通过单独分解试验和混合分解试验的比较,从物种、功能群角度探讨凋落叶多样性和分解这一生态系统过程的关系,为深入研究常绿阔叶林常见植物种的营养策略、群落养分循环等奠定基础,也为植被恢复、森林生态系统管理提供理论依据。结果表明：所有凋落叶随时间进程失重率增大,但失重率并不与时间呈线性相关;凋落叶分解后N、P均发生了变化,大多数凋落叶在分解初期N、P均发生了积累,营养元素的释放和富集与凋落叶初始营养状况无明显的相关性。凋落叶的年分解系数与凋落叶中的初始N含量有较高的相关性,而与初始P含量则无显著的相关性;凋落叶的分解速率与成熟叶的面积无相关性,而与其SLA有很强的相关性。通过模型分析,天童地区大多数常见树种凋落叶分解95%需1～4年,平均是2.54年;分解率最高的物种为山鸡椒(Litsea cubeba),其值为6.280,最低的为黄丹木姜子(Litsea elongata),其值为0.558。凋落物混合对分解有很大的影响,虽在初期对分解有阻碍作用,但长期是促进的。若不考虑功能群差异,则可得出多样性的增加有利于分解的结论。功能群数目的增加在凋落物分解前期对分解起促进作用,但这种作用随分解的进展逐渐减小。混合物种的特性往往是决定分解过程的最重要的因素。     

帽儿山实验林场1998年春季鸟类环志报道

１９９８年３月２８日￣５月１６日（５０天）共环志鸟类１０１９只,日均２０．４只,最高日６５只,最低日６只。原地回收鸟５种８２只,是几年来回收种类、数量最多的一季。     

浙江天童常绿阔叶林演替系列植物叶片的凋落节律

叶片凋落节律是植物的主要功能策略之一,探索演替共有种(至少存在于3个阶段)和更替种(各阶段特有种)的叶片凋落节律对于理解森林演替过程中物种的更替机制具有重要意义。本研究选择浙江天童常绿阔叶林4个演替阶段,通过对4个共有种和6个更替种叶片凋落季节动态的调查,探讨了共有种的凋落节律是否在不同演替阶段存在差异,以及共有种和更替种叶片凋落节律的差异。结果显示,演替对共有种马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)和栲树(Castanopsis fargesii)的叶片凋落节律具有显著影响(P0.05),而对柃木(Eurya japonica)无显著影响。共有种与该演替阶段特有更替种叶片凋落节律的差异在不同演替阶段表现不同。演替第一阶段的马尾松、木荷与石栎(Lithocarpus glabra)、檵木(Loropetalum chinense)叶片凋落节律差异显著(P0.05);演替第二阶段的木荷与山矾(Symplocos caudate)叶片凋落节律有显著差异(P0.05)。栲树与苦槠(Castanopsis sclerophylla)叶片凋落节律有显著差异(P0.05);演替第四阶段的木荷、栲树、柃木与天竺桂(Cinnamomum pedunculatum)、连蕊茶(Camellia cuspidate)叶片凋落节律存在显著差异(P0.05),其他无显著差异。综上表明,部分演替共有种叶片凋落节律随森林演替发生改变,而另外部分不发生改变。在同一演替阶段,绝大部分演替共有种和更替种的叶片凋落节律存在差异。演替共有种和更替种叶片凋落节律的变化反映了植物在叶片物候方面对演替过程中微环境变化的多样适应策略。     

浙江天童常绿阔叶林不同演替阶段木本植物的水力结构特征

水力结构是植物应对环境形成的与水分运输相关的形态策略.探索不同演替阶段和群落不同高度层植物的水力结构特征, 有助于理解植物的水分运输和利用策略.该研究以浙江天童常绿阔叶林演替前中后期群落的上层木(占据林冠层的树种)和下层木(灌木层物种)为对象, 测定了演替共有种(至少存在于两个演替阶段的物种)和更替种(仅存在于某一演替阶段的物种)的枝边材比导率,叶比导率和胡伯尔值, 以及边材疏导面积,末端枝总叶面积和枝条水势, 分析植物水力结构在群落上层木和下层木间以及在演替阶段间的差异, 及其与枝叶性状的相关关系.结果显示: (1)上层木植物边材比导率和叶比导率显著高于下层木植物(p < 0.05); (2)上层木和下层木的边材比导率与叶比导率在演替阶段间均无显著差异(p > 0.05); 上层木的胡伯尔值在演替阶段间无显著差异, 下层木的胡伯尔值随演替显著下降(p < 0.05); (3)上层木共有种仅边材比导率随演替进行显著降低(p < 0.05), 更替种的3个水力结构参数在演替阶段间无显著差异; 下层木共有种水力结构参数在演替阶段间无明显差异, 更替种仅胡伯尔值随演替减小(p < 0.05); (4)植物边材比导率与枝疏导面积和末端枝所支撑的总叶面积显著正相关(p < 0.01), 胡伯尔值与枝条水势及末端枝总叶面积显著负相关(p < 0.01).以上结果表明: 天童常绿阔叶林演替各阶段上层木比下层木具有更大的输水能力和效率; 随着演替进行, 上层木与下层木的共有种和更替种边材比导率的相反变化表明上层木水力结构的变化可能由微生境变化引起, 而下层木水力结构特征的变化可能由物种更替造成.     

浙江天童木本植物叶片性状空间变异的地统计学分析

探究叶片性状的空间变异性和环境关联性有助于我们理解植物对环境的适应策略和群落建构机制。该研究以浙江天童5 hm²大型动态样地所有胸径≥1 cm的木本植物为对象, 测定了20 253株个体的单叶面积、比叶面积和叶片干物质含量, 土壤总氮、总磷、总碳、pH值、体积含水率、容重和腐殖质, 以及海拔、坡度和凹凸度等; 并用地统计学等方法分析了叶片性状的空间变异性及其与环境因子的相关性。结果表明: 1)单叶面积的空间变异最大, 比叶面积次之, 叶片干物质含量最小。三者在0-5.16 m空间范围内表现出较弱的空间自相关, 其半变异函数的最优模型分别为高斯模型、指数模型和指数模型。2)叶片性状空间变异具有方向性, 单叶面积空间变异在东北-西南方向上最大, 在西北-东南方向上最小; 比叶面积和叶片干物质含量的空间变异均在西北-东南方向最大, 在东北-西南方向最小。3)单叶面积与地形因子显著负相关(r = -0.12, p < 0.0001); 比叶面积与土壤养分显著负相关(r = -0.16, p < 0.0001), 叶片干物质含量与土壤养分显著正相关(r = 0.13, p < 0.0001)。4)东北-西南方向上, 地形因子对单叶面积、比叶面积和叶片干物质含量空间变异的影响大于土壤养分; 西北-东南方向上, 地形因子对单叶面积空间变异的影响相对较大, 而土壤养分对比叶面积和叶片干物质含量空间变异的影响较大。总之, 在研究样地内, 植物叶片性状随空间距离和方向存在很大的变异性, 叶片性状与地形因子、土壤养分的关联性间接表明了环境过滤对群落构建的影响。     

Decline of soil nitrogen mineralization and nitrification during forest conversion of evergreen broad-leaved forest to plantations in the subtropical area of Eastern China

We examined soil nitrogen (N) mineralization and nitrification rates, and soil and forest floor properties in one native forest: evergreen broad-leaved forest (EBLF), one secondary shrubs (SS), and three adjacent plantation forests: Chinese fir plantation (CFP), bamboo plantation (BP) and waxberry groves (WG) in Tiantong National Forest Park, Eastern China. All forests showed seasonal dynamics of N mineralization and nitrification rates. Soil N mineralization rate was highest in EBLF (1.6 ± 0.3 mg-N kg⁻¹ yr⁻¹) and lowest in CFP (0.4 ± 0.1 mg-N kg⁻¹ yr⁻¹). Soil nitrification rate was also highest in EBLF (0.6 ± 0.1 mg-N kg⁻¹ yr⁻¹), but lowest in SS (0.02 ± 0.01 mg-N kg⁻¹ yr⁻¹). During forest conversion of EBLF to SS, CFP, BP and WG, soil N mineralization rate (10.7%, 73%, 40.3% and 69.8%, respectively), soil nitrification rate (94.9%, 32.2%, 33.9% and 39%, respectively), and soil N concentration (50%, 65.4%, 78.9% and 51.9%, respectively) declined significantly. Annual soil N mineralization was positively correlated with total C and N concentrations of surface soil and total N concentration of forest floor, and negatively correlated with soil bulk density, soil pH and C:N ratio of forest floor across the five forests. Annual soil nitrification was positively correlated with total C concentration of surface soil and N concentration of forest floor, and negatively correlated with soil bulk density and forest floor mass. In contrast, annual soil nitrification was not correlated to pH value, total N concentration, C:N ratio of surface soil and total C concentration and C:N ratio of forest floor.     

浙东常绿阔叶林植物功能性状对土壤含水量变化的响应

研究群落演替过程中植物功能性状与土壤含水量的关系, 揭示植物对水分供给变化的响应策略, 具有重要的生态学意义。该研究以浙江东部天童山、南山和双峰山的3个常绿阔叶林演替系列为对象, 旨在探索不同演替阶段常见植物的功能性状与森林群落土壤含水量的相互关系。研究结果显示: 森林演替中后期的树木高度、树冠面积、叶片干物质含量显著大于演替前期植物; 相反, 叶片净光合速率和蒸腾速率随演替进程而降低。随森林演替, 表层土壤(0-20 cm)的含水量显著增加, 深层土壤(20-40 cm)含水量随演替进程增加但不显著。表层土壤含水量与树木高度、树冠面积和叶片干物质含量显著正相关, 与叶片净光合速率和蒸腾速率显著负相关; 深层土壤含水量与树冠面积显著正相关, 与叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著负相关。树木高度、树冠面积、叶片干物质含量、叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均可解释土壤含水量随演替进程的变化趋势, 而冠长比对土壤水分变化的响应最为敏感。