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    2012年, 第2期
    刊出日期:2012-02-01

    古尔班通古特沙漠南缘冬季景观。积雪厚度20–30 cm。主要植被为梭梭和白梭梭, 春季有大量草本植物生长。范连连等研究了草本植物层对积雪变化的响应(本期126–135页)。(马健摄)

      
    研究论文
    华西雨屏区亮叶桦凋落叶分解对模拟氮沉降的响应
    涂利华, 胡红玲, 胡庭兴, 张健, 雒守华, 戴洪忠
    植物生态学报. 2012, 36(2):  99-108.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00099
    摘要 ( 1751 )   全文 ( 5 )   PDF (8396KB) ( 1708 )   知识图谱   收藏
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    从2008年1月至2009年2月, 对华西雨屏区亮叶桦(Betula luminifera)人工林进行了模拟氮(N)沉降试验, N沉降水平分别为对照(CK, 0 g N·m-2·a-1)、低N (5 g N·m-2·a-1)、中N (15 g N·m-2·a-1)和高N (30 g N·m-2·a-1)。利用凋落袋法对亮叶桦凋落叶进行原位分解试验, 并在每月下旬定量地对各处理施N (NH4NO3)。结果表明, 虽然华西雨屏区大气N沉降量较高, 但模拟N沉降试验表明: 在N沉降继续增加的情况下, 凋落叶分解这一碳(C)循环和养分循环过程仍会受到显著影响。在1年的分解试验中, 模拟N沉降显著抑制了亮叶桦凋落叶的分解, N沉降处理使得凋落叶质量损失95%的时间在2.65年的基础上增加了1.14-1.96年。N沉降抑制凋落叶分解的原因在于无机N的富集对木质素和纤维素的分解造成阻碍。N沉降处理也导致C、N、磷、钾和镁元素在凋落物中的残留量增加, 但N沉降加速了钙元素的释放。凋落物基质化学特性在很大程度上决定了凋落物分解对N沉降的响应方向, 以及凋落物分解过程中各元素的动态变化。

    小五台山森林落叶层对天然青杨种群更新方式的影响
    李霄峰, 胥晓, 王碧霞, 黄尤优, 王志峰, 李俊钰
    植物生态学报. 2012, 36(2):  109-116.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00109
    摘要 ( 1705 )   全文 ( 4 )   PDF (22108KB) ( 1610 )   知识图谱   收藏
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    通过野外样方调查和室内种子萌发实验两种方法, 对河北小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群的更新方式进行了研究, 以揭示落叶层的化感作用和机械阻挡作用对青杨种子萌发的干扰机理。结果显示: 1)种群样方中的幼苗都为无性繁殖的克隆分株, 种子繁殖的幼苗年自然存活率为0%; 2)落叶层对种子幼苗的存活率有显著影响。50 mg·mL-1浓度的落叶水浸液可使青杨种子发芽率降低41%, 使主根长度减少95%, 100 mg·mL-1浓度的落叶水浸液则完全抑制种子萌发; 单层和多层落叶对种子萌发产生的影响差异不显著, 都能完全阻碍种子的根系正常生长, 导致幼苗脱水干枯死亡。结果表明, 在高海拔山区的青杨天然林中, 由于不断积累的落叶层通过化感作用和机械阻挡作用严重影响种子的萌发、定根以及正常生长, 从而导致种子更新的途径受阻, 而只能通过无性繁殖来完成正常的种群更新。

    基于年轮分析的不同恢复途径下森林乔木层生物量和蓄积量的动态变化
    张远东, 刘彦春, 刘世荣, 张笑鹤
    植物生态学报. 2012, 36(2):  117-125.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00117
    摘要 ( 2076 )   全文 ( 8 )   PDF (33195KB) ( 2209 )   知识图谱   收藏
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    基于树木年轮学与标准地调查法, 研究了川西亚高山林区3种恢复森林类型生物量、蓄积量及生产力动态变化特征, 旨在尝试年轮学在森林生长过程反演中的运用, 并探索不同恢复模式下森林生物量和蓄积量的动态变化。结果表明, 不同恢复类型发育至20年以后, 均进入生长加速期, 平均胸径间差异逐渐显著, 人工云杉(Picea asperata)林胸径增长最快, 明显高于天然恢复的次生桦木(Betula spp.)林和次生针阔混交林。在恢复过程中, 次生针阔混交林一直保持最高的林分平均地上生物量与林分蓄积量, 其地上平均生物量一直显著高于人工云杉林(p < 0.05), 在20年以后显著高于次生桦木林(p < 0.05)。与人工云杉林相比, 次生桦木林在25年前具有相对较高的生物量, 而在25年之后则低于人工云杉林。在0-20年桦木林林分蓄积量略高于云杉林, 而20年以后, 云杉林蓄积量则超过桦木林。不同恢复类型的生产力大小对比显示, 30年之前, 次生针阔混交林>次生桦木林>人工云杉林, 30年之后, 针阔混交林生产力仍然最高, 而人工云杉林则超过次生桦木林。川西林区次生针阔混交林恢复模式在生物量和蓄积量积累方面均具有显著优势。

    古尔班通古特沙漠南缘草本层对积雪变化的响应
    范连连, 马健, 吴林峰, 徐贵青, 李彦, 唐立松
    植物生态学报. 2012, 36(2):  126-135.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00126
    摘要 ( 1855 )   全文 ( 10 )   PDF (12004KB) ( 1738 )   知识图谱   收藏
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    草本层是古尔班通古特沙漠植物群落下层层片的构建者, 冬季积雪提供了其生长发育所需要的主要水分, 积雪的增加或减少对草本植物数量和生物量会产生显著的影响。该研究利用人工增减积雪的方法, 在古尔班通古特沙漠南缘设置了5个不同厚度的积雪处理: 0积雪、50%积雪、100%积雪、150%积雪和200%积雪, 其中100%积雪为自然积雪。采用1 m × 1 m的样方, 对草本层片的物种数、盖度、密度、高度进行了调查, 还采用收获法测定了草本层片的地上生物量和优势种小花荆芥(Nepeta micrantha)的单株地上生物量。对研究区内13个科29种草本植物的研究表明: 1)单位面积出土幼苗数量跟积雪厚度呈显著正相关关系, 草本层片的盖度、密度对积雪的变化响应显著, 随着积雪增加, 草本层片的密度和盖度呈递增趋势, 而草本层片的平均高度呈递减趋势, 但不同积雪处理间的物种数和总地上生物量没有显著差异; 2)积雪厚度与优势种的株高和地上生物量呈显著负相关关系, 积雪的增加导致优势种的单株生物量和株高显著降低; 3)积雪厚度的变化主要影响了草本层片植物种子萌发的数量, 但对物种数量没有显著影响。这表明: 虽然积雪是草本植物的主要水分来源之一, 但荒漠植物群落的草本植物对积雪的变化具有很强的缓冲能力, 即使积雪很少, 草本层片的物种构成也不会发生显著变化, 草本层片的净初级生产力也保持相对稳定。

    西藏紫花针茅叶功能性状沿降水梯度的变化
    胡梦瑶, 张林, 罗天祥, 沈维
    植物生态学报. 2012, 36(2):  136-143.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00136
    摘要 ( 2085 )   全文 ( 9 )   PDF (15016KB) ( 2243 )   知识图谱   收藏
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    植物叶功能性状与环境因子的关系是近10年来植物生态学的研究热点。该文以广泛分布于青藏高原干旱、半干旱草地的优势植物种紫花针茅(Stipa purpurea)为研究对象, 沿降水梯度(69-479 mm)系统测定了日土、改则、珠峰、当雄和纳木错5个调查地点紫花针茅比叶面积(SLA)、单位重量和单位面积叶氮含量(Nmass, Narea)、叶密度和厚度等叶功能性状以及土壤全氮含量等因子, 试图验证干旱胁迫地区同一物种内SLA-Nmass关系沿降水梯度的策略位移现象是否具有普遍性, 并对是否出现策略位移现象提出可能的解释。研究结果表明: 1) SLANmass与生长季温度和降水以及土壤全氮含量均没有显著关系, SLANmass的关系在干旱半干旱区(年降水/蒸发比< 0.11)与半湿润区(年降水/蒸发比> 0.11)之间并没有出现典型的位移现象; 2)叶密度是决定半湿润区SLA变化的主导因子, 而叶厚度则是干旱半干旱区SLA变化的控制因子, 两者与SLA均呈负相关, 随着温度增加或降水减少, 叶厚度增加而叶密度降低, 导致SLA随温度和降水变化不明显; 3)半湿润区的叶密度增加引起Narea增加, 而干旱半干旱区的叶厚度增加并没有造成Narea的显著变化, 导致Narea沿降水梯度没有显著变化; 4)紫花针茅地上生物量与Narea具有显著正相关关系, 表明Narea的增加有助于提高植被生产力。结果表明, 在干旱胁迫下, 植物通过增加叶厚度来维持不变的Narea可能有助于保持与较湿润地区相似的光合生产和水分利用效率。叶厚度和叶密度对比叶面积的相对影响在干旱半干旱区与半湿润区之间发生转变, 这为进一步检测高寒草地植被的水分限制阈值提供了新思路。

    猫儿山两种孑遗植物的更新状况和空间分布格局分析
    李林, 魏识广, 黄忠良, 曹洪麟, 莫德清
    植物生态学报. 2012, 36(2):  144-150.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00144
    摘要 ( 1965 )   全文 ( 2 )   PDF (12094KB) ( 1849 )   知识图谱   收藏
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    基于广西猫儿山自然保护区两块不同海拔的1 hm2样地在2002年和2008年的两次调查数据和资料, 采用相对邻体密度指数Ωr, 来衡量物种的空间格局和聚集程度。具体分析了现存水青冈(Fagus longipetiolata)和南方铁杉(Tsuga chinensis var. tchekiangensis)两种古老孑遗植物在猫儿山的空间分布格局和生长更新状况。对其更新状况和径级结构分析后得知, 水青冈在2002年和2008年径级结构基本一致, 呈现反J型(类似于“L”形状)分布。南方铁杉在2002年和2008年个体的径级都主要集中在20-36 cm范围内, 呈现类正态分布。两物种6年间均未有新增个体产生, 均存在一定程度的更新困难。通过相对邻体密度点格局分析发现: 两物种在不同尺度上的分布格局不同, 水青冈在取样尺度小于11 m时, 表现为显著聚集分布, 而南方铁杉在取样尺度2-20 m之间表现为显著聚集分布。空间分布点图显示: 水青冈在样地中分布面积较广, 而南方铁杉的分布仅集中在猫儿山八角田样地的西南角。针对现状, 要解决两孑遗物种的存活和发展问题, 应该及时采取就地保护、人工辅助更新和迁地保护等综合措施增加种群多度和扩大种群分布面积。

    栽培药材川续断地上部分体积估算的最优样方选择
    朱寿东, 刘慧平, 黄璐琦, 王新村, 张小波, 薛晓娟, 穆晓东, 程洁
    植物生态学报. 2012, 36(2):  151-158.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00151
    摘要 ( 1743 )   全文 ( 2 )   PDF (10897KB) ( 1557 )   知识图谱   收藏
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    以贵州省黔南州龙里县内人工栽培的川续断(Dipsacus asperoides)为研究对象, 就如何选择最优样方的面积和数目来估算川续断地上部分体积进行了研究。首先运用球缺模型计算栽培川续断的地上体积, 然后利用基于套状样方的样带调查法研究估算川续断体积时的最优样方面积, 最后利用方差法计算最优采样数目。结果表明: (1)在只考虑相对平均值和相对消耗时, 25 m × 25 m是最优样方面积; 在此基础上进一步考虑到样方的边界效应和单位面积地上体积相对平均值的变化, 得出25 m × 50 m是最优样方面积。(2)如果预计置信度1-α是0.9, 绝对误差限度d是0.12, 总体方差S2按照常规取0.25, 则25 m × 50 m对应的最佳样方数目是25。(3)该研究实际采集了25个25 m × 50 m的样方, 计算后得到整个栽培园地(面积为72696.24 m 2)川续断的总体积90%的近似置信区间为[1909.798 m3, 2214.762 m3]。

    铜尾矿自然定居白茅对体内氮磷的适时分配及叶片氮磷代谢调节酶活性动态
    沈章军, 孙庆业, 田胜尼
    植物生态学报. 2012, 36(2):  159-168.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00159
    摘要 ( 1687 )   全文 ( 3 )   PDF (13486KB) ( 1620 )   知识图谱   收藏
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    白茅(Imperata cylindrica)为铜尾矿废弃地的自然定居优势植物。以农田正常生长的白茅居群为对照, 通过对不同生长时期的白茅体内氮(N)、磷(P)营养浓度, 叶片硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性变化等的研究, 探讨铜尾矿胁迫下白茅在营养利用上的生理适应特征。研究结果表明, 在不同的生长时期, 白茅各器官内N、P分配存在一定的差异。在萌芽期, 两居群白茅体内的N、P均主要集中于根状茎。在花蕾期、成熟期时, 两居群白茅体内的N、P均向成熟叶片中迁移, 叶片中N、P浓度均达到最高。但在衰败期时, 铜尾矿居群白茅体内的N主要迁移到根状茎中, P在根状茎中的浓度也达到生长期中的最高值, 而农田居群白茅成熟叶片内N、P浓度依然最高。铜尾矿白茅叶片N、P的再吸收效率分别为49.54%-65.22%和74.71%-98.71%, 而在农田系统中分别为18.18%-52.81%和71.39%-84.07%; 铜尾矿白茅衰老叶片中P达到完全再吸收的程度。铜尾矿白茅叶片硝酸还原酶活性在生长旺盛期显著高于农田居群(p < 0.05), 是白茅加强对自身氮养分代谢活动调节作用的表现; 同一生长时期白茅叶片酸性磷酸酶活性在两种生境间差异性并不明显(p > 0.05), 但随着生长期的延长, 白茅叶片酸性磷酸酶活性表现出不断升高的趋势, 这有利于生长后期衰老叶片中有机P的水解再吸收。可见, 铜尾矿中生长的白茅通过对N、P养分的适时分配, 提高营养成分的再吸收效率, 调节N、P代谢相关调节酶活性的变化方式来减轻铜尾矿生境的营养胁迫。

    秸秆和氮肥不同配比影响平邑甜茶幼苗的生长和对氮素的吸收、分配和利用
    崔同丽, 姜远茂, 彭福田, 魏绍冲
    植物生态学报. 2012, 36(2):  169-176.  doi:10.3724/SP.J.1258.2012.00169
    摘要 ( 1710 )   全文 ( 6 )   PDF (368KB) ( 1672 )   知识图谱   收藏
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    为探讨秸秆和氮肥不同配比对平邑甜茶(Malus hupehensis)植株生长和氮素吸收、分配和利用的影响, 采用15N同位素示踪技术, 以二年生盆栽平邑甜茶为试材, 研究了不同秸秆和氮肥配比条件下平邑甜茶的生长、15N尿素吸收利用和土壤碳氮比等参数, 发现秸秆和氮肥不同配比对平邑甜茶植株的生长及15N-尿素的吸收、分配和利用具有不同的影响。园土和秸秆比在45:1的水平, 同时配施氮肥(N 300 mg·kg-1)时, 植株株高、茎粗和植株总干重的值最高, 分别为85.33 cm、8.05 mm和74.68 g; 植株的全氮、15N吸收量和利用率也最大, 分别为0.938 g、0.029 g和9.74%。不加秸秆而仅施加氮肥(N 200 mg·kg-1)的对照(CK)的根冠比最大, 为1.54, 显著高于其他各种处理。各试验处理地上部分从肥料中吸收分配到的15N量对地上部分全氮量的贡献率(Ndff)均大于地下部分, 且CK各器官Ndff值最高, 地上部分和地下部分分别为7.94%和4.69%。除CK外, 各处理15N分配率均是地上部>地下部。秸秆的施用显著提高了土壤的有机质、全氮含量和土壤有机质C/N比。相关性分析结果表明, 土壤有机质C/N比与植株地下部分Ndff值有极显著负相关性(p < 0.01), 与植株整株Ndff值有显著负相关性(p < 0.05)。建议果园秸秆配施氮肥时, 控制秸秆施用量在45:1水平, 氮肥在200-300 mg·kg-1之间较好。


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