《广西植物》编辑部 -->热带亚热带森林生态学专栏

生境异质性对鼎湖山常绿阔叶林群落功能多样性的影响

2016/3/9 12:25:26

物种共存机制一直以来是群落生态学的研究热点。为了探讨异质生境条件下鼎湖山常绿阔叶林群落功能多样性变化,找到其变化的主要环境驱动因子,该研究利用位于鼎湖山20 hm²监测样地第2次群落调查数据并选择代表不同生境(海拔和地形)的27个样方(20 m×20 m),于2013年夏季在样地内所选样方中测定所有胸径≥1 cm树种的叶片功能性状。所测性状包括形态学性状(比叶面积、叶片干物质含量、叶面积以及叶片长宽比)和化学计量学性状(叶片碳、氮、磷的含量),结合地形和土壤数据并通过分析功能多样性随环境梯度的变化,探讨了环境过滤和竞争在鼎湖山群落物种共存中的相对重要性。结果表明:功能分歧度和群落权重平均值与环境因素关系密切,尤其是海拔、凹凸度和土壤养分。环境条件较好区域(微尺度高海拔、高凹凸度和土壤养分含量)的植物采取统一的养分有效保存(低SLA,高LDMC)的适应策略(功能分歧度低),环境过滤所起作用更强; 植物在相反的环境条件下,采取快速生长策略(高SLA,低LDMC),能够更好地适应环境的变化,且性状变化是多样的(功能分歧度高),在该条件下竞争作用更为显著。叶面积和叶片氮含量的分歧度在环境条件较好的区域增大,这与其他功能性状不一致,说明不同生态位轴(环境因素)影响不同性状的分歧度变化,并且在局域尺度上植物为了更好地适应环境变化采取了多样的适应策略。

鼎湖山自然保护区黏菌的物种组成和多样性

魏滨, 闫淑珍, 陈双林 — 2016/3/9 12:25:26

为了揭示鼎湖山自然保护区黏菌的物种组成及物种多样性在不同生境的异同,该研究选择6个不同海拔高度的样地,从中收集地面基物和树皮基物进行湿室培养,通过物种鉴定和发生数量统计分析物种的组成和多样性。结果表明:共计获得6目8科18属49种黏菌,其中绒泡菌目(Physarales)最多(17种),其次为团毛菌目15种、发网菌目(Stemonitales)11种、无丝菌目(Liceales)4种、鹅绒菌目(Ceratiomyxales)和刺轴菌目(Echinosteliales)分别各1种。主要优势种为灰团网菌(Arcyria cinerea)(RA=27.03%)和垫形双皮菌(Diderma effusum)(RA=21.14%)。随着海拔的升高,黏菌物种多样性逐渐降低,Shannon-Wiener多样性指数最低值出现在海拔300 m处,为1.66±0.12; 而其优势集中性指数最高,为0.25±0.05。两个样地的海拔高度相距越大,共有的物种数越少,相似性指数越低。雨季共获得黏菌33种,旱季共获得黏菌40种,共有种为22种,相似性系数为60.27%,旱季基物上发生的黏菌Shannon-Wiener多样性指数显著高于雨季。地面基物上的黏菌物种数为39种,高于树皮基物的26种,且两者的Shannon-Wiener多样性指数具有显著性差异,表明黏菌对地面基物的偏好性大于树皮基物。

模拟酸雨对鼎湖山季风常绿阔叶林土壤呼吸的初期影响

2016/3/9 12:25:26

通过在鼎湖山季风常绿阔叶林(季风林)进行野外模拟酸雨试验,对不同酸雨强度处理下的林地土壤呼吸速率进行原位测定,探讨酸雨对南亚热带森林土壤呼吸的初期影响。结果表明:在两年的测定周期内,4个酸雨水平:CK(pH值4.5左右的天然湖水)、T1(pH值4.0)、T2(pH值3.5)和T3(pH值3.0)处理下的年平均土壤呼吸速率分别为(3.07±0.08)、(3.06±0.17)、(2.78±0.29)和(2.56±0.08)μmol·m^-2·s^-1,其中T3处理显著低于CK和T1处理(P< 0.05),说明模拟酸雨抑制了季风林土壤呼吸。这种抑制作用大体上随处理时间的延长而逐渐显著,处理间的差异只在测定周期的第二年达到显著水平,且抑制作用的差异显著性只出现在湿季(P< 0.05)。模拟酸雨对土壤呼吸的抑制作用可能与其胁迫下土壤酸化而导致土壤微生物异养呼吸及凋落物CO₂释放量下降有关。表现为模拟酸雨导致土壤pH值降低,使得土壤酸化加剧; 降低了土壤微生物量碳、氮含量,抑制了微生物活性; 提高了凋落物质量残留率,抑制了凋落物分解。还与土壤呼吸结果相对应,上述指标对模拟酸雨的响应也大体上随处理时间的延长而逐渐显著。另外,土壤呼吸温度敏感系数Q₁₀值随处理pH值降低有下降的趋势,表明酸雨处理在一定程度上降低了土壤呼吸的温度敏感性。

桂西南喀斯特季节性雨林枯立木的空间格局及生境关联性分析

2016/3/9 12:25:26

枯立木是森林生态系统物质循环和能量流动的重要组成部分,对森林群落动态和演替具有重要作用。该研究以位于桂西南的弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm²森林动态监测样地为平台,以样地中2011年第一次植被调查数据胸径(diameter at breast height, DBH)≥1 cm的枯立木为研究对象,在充分考虑空间自相关的基础上分析其不同径级(小径级,1 cm≤DBH<5 cm; 中径级,5 cm≤DBH<15 cm; 大径级,15 cm≤DBH)的空间分布格局、枯立木多度与环境因子的相关性及生境关联性等。结果表明:枯立木所有个体和小径级分别在0～4 m和0～5 m尺度上表现为聚集分布,其它尺度为随机分布; 中径级和大径级在0～30 m尺度上均为随机分布。大径级与凹凸度表现为显著负相关,所有个体和小径级与干旱度指数和样方内所有植株个体数为显著正相关,所有个体和小径级与样方内最大胸径和平均胸径呈显著负相关。所有个体和小径级与3种生境类型间的关联性并不显著; 中径级与山坡呈正关联性、与山脊呈负关联性、与山谷无显著关联性; 大径级与山谷呈正关联性、与山坡无显著关联性、与山脊呈负关联性。在喀斯特季节性雨林中,枯立木空间分布格局总体表现为随机分布,仅小径级在小尺度内聚集分布,而较大径级在样地中表现出一定的生境关联性; 树木死亡过程可能是小尺度内密度制约、大尺度内生境过滤和个体自然衰老等生态学过程形成的。

西双版纳片段化石灰岩森林附生兰科植物多样性研究

2016/3/9 12:25:26

西双版纳石灰岩地区拥有丰富的兰科植物资源,但近年来随着橡胶树的大面积种植,使得该地区很多石灰岩森林呈片段化。为了解片段化石灰岩森林中附生兰科植物多样性状况以及片段化对附生兰科植物的影响,该研究选取了生境片段化的青岩寨和曼纳览,以及连续生境的绿石林和巴卡新寨等4个样地的29个样方进行多样性调查和对比研究。结果表明:4个石灰岩森林样共记录到附生兰科植物34属76种1 528株(丛)。通过对坡向、坡度、海拔、地形、郁闭度和森林类型等6个环境因子与附生兰科植物丰富度进行CCA分析,发现石灰岩地区附生兰科植物的分布主要受海拔和森林类型2个因素的影响,在海拔较高的青岩寨和巴卡新寨附生兰科植物物种丰富度高于低海拔的绿石林和曼纳览,而片段化对附生兰科植物的物种多样性和多度均无显著影响,这可能与片段化的历史较短有关。虽然目前来看生境片段化对石灰岩地区的附生兰科植物多样性无显著影响,但生境脆弱的石灰岩森林植被的保护对于兰科植物多样性保护则更具重要性。

亚热带常绿树种对不同粒径颗粒物的滞留能力

林鑫涛, 叶诺楠, 王彬, 陈健,游诗雪,张昕丽 — 2016/3/9 12:25:26

可吸入颗粒物和细颗粒物是大部分城市的首要污染物，对人体健康和环境都有重要影响；而城市植物能吸附大气颗粒物，进而有效降低大气颗粒物浓度。为了深入探究不同树种叶表面特征与自身滞尘效益之间的关系，该研究以浙江省三种常见城市绿化树种（青冈、冬青、红花檵木）为对象，采用重量法提取各样本在3个粒径上（8~100，2.5~8，0.45~2.5 μm）的单位叶面积滞尘量（μg·cm-2），并结合叶面积指数估测全株滞尘量。结果表明：三种供试植物叶片对颗粒物平均单位叶面积滞留量在30.4~63.7 μg·cm-2之间，而平均单木滞尘量每株在1.36~9.36 g之间。红花檵木因其叶表粗糙、具有绒毛等特征，对颗粒物（0.45~100 μm）有最大的吸附能力（63.7±12.0 μg·cm-2）；对于大颗粒物（8~100 μm）和细颗粒物（0.45~2.5 μm），三种植物叶片均对其分别具有最大（40.9%~57.5%）、最小（15.6%~20.6%）的吸附能力；对于单木滞尘量，青冈因其具有较大叶面积指数等特征，对颗粒物总吸附效果更佳（每株9.36 g）。该研究结果表明城市绿化树种对减缓大气颗粒物污染起到重要作用。

瓦屋山常绿阔叶次生林建群种扁刺栲的细根分布及其碳氮特征

彭勇,陈冠陶,梁政,李顺,彭天驰,涂利华 — 2016/3/9 12:25:26

四川瓦屋山国家森林公园是我国西部的中亚热带湿性常绿阔叶林的典型代表，具有四川现存的较为完好的扁刺栲（Castanopsis platyacantha）－华木荷（Schima sinensis）群系，该研究利用土钻法探讨了该群系内主要建群种扁刺栲标准木的细根分布及其碳氮特征。结果表明：（1）扁刺栲细根总生物量为173.62 g•m−2，其中活根生物量为135.29 g•m−2。（2）随着土层深度的增加，扁刺栲细根生物量、根长密度、根系表面积和比根长呈下降趋势，0~30 cm土层所占比例分别为67.23%、69.53%、69.48%和57.20%；根长密度、根系表面积和比根长均随细根直径的增加而显著下降，直径小于1 mm的根系所占比例分别为58.84%、52.59%和51.36%。（3）扁刺栲细根生物量、根长和表面积消弱系数β均随根系直径的增加而增加。（4）根系C含量在第Ⅰ土层中随细根直径的增加而显著增加，在其他土层则无显著差异；直径小于2 mm的根系C含量在第Ⅰ土层中显著低于其他土层，大于2 mm的根系C含量在各土层间的差异不大。（5）根系N含量随根系直径和土层深度的增加而减少，C/N值则与之相反。该研究结果在一定程度上反映了该次生林地下细根的垂直分布及养分特征，为揭示该生态系统地下生态过程及今后在该生态系统研究环境变化对地下生态过程的影响提供了基础数据。

百山祖常绿阔叶林优势种群的生态位

2016/3/9 12:25:26

为了理解百山祖中山常绿阔叶林各优势种群在群落中的关系、地位和功能,用定量分析法,对该群落中平均重要值大于1%的13个优势种群的生态位特征进行了研究。结果表明:多脉青冈、麂角杜鹃和窄基红褐柃的生态位宽度较大,它们的Hurlbert生态位宽度(B_a)分别为0.878、0.825、0.806; 而厚叶红淡比、亮叶水青冈和水丝梨的生态位宽度较小,它们的B_a分别为0.341、0.320、0.272。物种的生态位宽度与其重要值大小无关,但与其在各样方中的重要值均匀程度呈极显著的线性正相关。生态位相似性比例(C_ih)最大的是多脉青冈与尖连蕊茶(0.832),最小的是凸脉冬青和水丝梨(0.248)。对生境需求相似而生态位宽度较小的厚叶红淡比与亮叶水青冈的C_ih高达0.758。同属植物多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青之间并不具有较大的C_ih值。生态位宽度较大的物种与其他物种的生态位重叠值一般较大; 生态位相似性比例大的物种的生态位重叠值一般较大。多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青的生态位重叠值并不大。总体来看,群落优势种群之间的生态位重叠程度较低,说明该群落主要优势种群之间竞争不激烈,群落稳定。该研究揭示了群落优势种群的生态位特征和结构稳定性,为生物多样性保护、群落演替和种群进化等研究提供了理论基础,也为自然保护区管理机构制定和完善保护措施提供参考依据。

崖爬藤的生态生物学特征及其扦插繁殖技术

2016/3/9 12:25:26

崖爬藤为葡萄科常绿或半常绿藤本,具有重要园林绿化价值。该研究采用叶片离析法和石蜡切片法研究其叶片的形态结构。结果表明:崖爬藤平均叶面积(23.1 cm²)较大,单位叶面积干重(4.4 mg·cm^-2)较小,成熟叶厚约为195.5 μm,栅栏组织不发达,胞间隙大。利用便携式LI-6400光合测定仪、PAM-2100荧光测定仪对崖爬藤光合生理生态指标进行研究。结果表明:其PSII的最大光化学效率Fv/Fm(0.818)较高; 叶片的净光合速率日变化呈单峰型,没有明显的光合午休现象,最大净光合速率Pn为3.691 μmol·m^-2·s^-1,出现在14:00时,变化趋势与光合有效辐射Par、大气温度T、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs等因子相同,与胞间CO₂浓度Ci相反,同时具有较高的水分利用效率(3.056 μmol·mmol^-1)。这都显示了崖爬藤喜阴湿环境,不耐寒且具有一定的耐旱特性,适合栽植于我国温度较高的南方地区。此外,以崖爬藤1～2年生老枝和当年生嫩枝为材料,经梯度溶液IBA处理进行扦插生根实验,结果表明,崖爬藤扦插繁殖迅速,生根率较高,以当年生嫩枝不经IBA处理直接扦插为最佳。该研究结果将为崖爬藤的栽培及开发利用提供重要的理论和技术指导。

十万大山地区典型次生阔叶林土壤微生物数量及酶活性的季节动态

张德楠, 徐广平, 张中峰, 曾丹娟, 顾大形, 周翠鸣, 黄玉清, 何成新 — 2016/3/9 12:25:27

为了评价广西十万大山南麓次生阔叶林土壤质量的变化,该研究以广西十万大山南麓典型季雨林中的次生阔叶林土壤为对象,采用实地调查与实验分析相结合的方法,对其土壤微生物数量和土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶的季节动态规律进行研究。结果表明:土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶在垂直分布上均表现为0～10 cm土层高于10～20、20～30 cm土层,差异显著(P<0.05); 随季节性水热状况的变化,各种土壤酶活性有明显的季节性变化,其中0～10、10～20和20～30 cm土层中过氧化氢酶活性呈双峰模式,高峰出现在春季和秋季; 土壤脲酶、酸性磷酸酶活性均呈单峰模式,高峰均出现在夏季; 而蔗糖酶活性呈现秋季>夏季>春季>冬季趋势。土壤细菌、放线菌和真菌含量均随着土壤深度的增加而减小,差异显著(P<0.05); 细菌、放线菌和真菌数量的季节变化大小顺序呈夏季>秋季>春季>冬季的变化趋势。相对于旱季,在十万大山南麓地区,典型次生阔叶林土壤微生物数量及酶活性季节性变化对高温多降水的雨季响应更明显。