地瓜藤(Ficus tikoua)、荻(Triarrhena sacchariflora)、牛鞭草(Hemarthria altissima)和狗牙根(Cynodon dactylon)是三峡库区常见的岸生植物, 自然分布于河岸带不同垂直高程的地段。为了明确它们在成库后“三峡库区消落区”长期完全水淹条件下的存活和生长情况, 实验设置对照(不进行水淹, 常规供水管理)和完全水淹两个处理, 30、60、90、120、150和180 d 6个水淹时间水平, 研究了4种植物在完全水淹条件下的存活、生物量变化和恢复生长。结果发现: 1) 4种植物在完全水淹条件下的存活率与其在河岸带上的垂直分布高程密切相关。分布于距江面高程较高的河岸段的地瓜藤植株, 在全淹30 d后就全部死亡; 分布在中高程河岸段的荻在全淹150和180 d后全部死亡; 可以分布于低高程河岸段的牛鞭草和狗牙根, 淹没180 d后存活率分别为90%和100%。2)全淹抑制了荻、牛鞭草和狗牙根的生长, 总生物量增量显著低于对照植株。与水淹0 d相比, 全淹处理植株的地上部分生物量显著降低, 荻在全淹60和120 d后, 地下部分生物量显著降低, 但牛鞭草和狗牙根的地下部分生物量与水淹0 d水平相比无显著差异。3)水淹处理结束后, 存活的荻、牛鞭草和狗牙根植株都能很好地恢复生长。在恢复生长过程中, 全淹30、60和90 d后, 荻、牛鞭草和狗牙根植株的总分枝长相对生长速率与对照植株无显著差异, 全淹120、150和180 d后, 牛鞭草和狗牙根植株的总分枝长相对生长速率显著高于对照植株。全淹处理的荻、牛鞭草和狗牙根植株的总叶片数相对生长速率始终显著高于对照植株。遭受长期完全水淹后, 植株在有限的营养储备条件下, 快速产生叶片以迅速积聚光合产物可能是植物更为优化的恢复生长方式。

为探讨我国西南干热河谷这一严酷生境中植物抗氧化系统对多种胁迫因子的响应机制, 以该地区最干热的元江河谷萨王纳植被中光合能力有明显差异的两个优势种——常绿的毛枝青冈(Cyclobalanopsis helferiana)和干热季落叶的三叶漆(Terminthia paniculata)为材料, 研究了其抗氧化系统活性在高温雨季、干凉季和干热季的变化规律。结果表明: 从总体上看两树种抗氧化系统在干凉季活性最高, 然而, 两树种谷胱甘肽转移酶和谷胱甘肽过氧化物酶都在随后的干热季特异表达。两树种主要非酶抗氧化物质——抗坏血酸(ASC)和谷胱甘肽库容量与水-水循环起端酶超氧化物歧化酶(SOD)活性差异不大, 但光合速率低的三叶漆水-水循环和抗坏血酸-谷胱甘肽循环其它酶活性显著高于光合强的毛枝青冈。三叶漆抗氧化系统比毛枝青冈启动积极, 但后者有更持久的抗氧化能力。与其它逆境中植物相比, 两树种有更发达的抗氧化系统, 故能始终保持相对低的丙二醛含量。

利用两种不同土壤研究了水分胁迫和接种AM真菌(摩西球囊霉(Glomus mosseae)和油蒿(Artemisia ordosica)根际土著AM真菌)对毛乌素沙地重要演替物种油蒿生长和抗旱性的影响。结果表明, 两种土壤中水分胁迫没有显著影响油蒿的植株形态和含水量, 但严重抑制了菌根侵染率。水分胁迫促使油蒿提高叶片保水能力, 抑制N、P在地上部的分配。在胁迫前期SOD活性较高, 而POD活性在后期较高。同一水分条件下接种AM真菌显著提高了AM真菌侵染率, 土壤中孢子数显著增多, 提高了植株分枝数并促进侧根发育, 显著提高根冠比和植株保水能力, 加强了根系对全磷、全氮的吸收。接种AM真菌的植株可溶性糖和丙二醛含量较低, 可溶性蛋白含量无显著变化, SOD和POD活性提高, 油蒿抗旱性加强。水分胁迫下在不同土壤中接种不同AM真菌对油蒿的促进效应差异较大, 接种土著AM真菌的效果优于摩西球囊霉单一接种。干旱导致菌根侵染率下降是宿主植物吸水能力下降的原因之一, 在植物生长前期接种AM真菌可以增强植物抵抗生长中后期环境干旱的能力。

用He-Ne激光(5.23 mW·mm^-2)处理经5%、10%、15% PEG6000胁迫的小麦幼苗, 分析了干旱胁迫条件下激光处理对小麦幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响。适度干旱胁迫的小麦幼苗经He-Ne激光辐照后, 丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O₂^-.)产生速率显著降低(p<0.05), 而过氧化物酶(POD)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量却显著增加(p<0.05)。总体上看, 5%和10% PEG6000胁迫的小麦幼苗经激光辐照3 min后抗旱性增强。

以耐铝性明显差异的两个大豆(Glycine max)基因型‘浙秋2号’(耐性)和‘浙春3号’(敏感)为材料, 研究根尖边缘细胞比活度、粘液分泌和根长对铝胁迫和解除胁迫的反应, 明确边缘细胞的粘液分泌对策在铝毒环境中的生态学意义。结果表明, ‘浙秋2号’在100~400 µmol·L^-1Al³⁺处理的3~12 h, 边缘细胞比活率呈递减趋势, 12 h后比活率又略有上升。‘浙春3号’在300和400 µmol·L^-1Al³⁺处理的变化与前者一致。两个大豆基因型的粘液层随着Al³⁺浓度增加和时间延长而增厚, 并于400 µmol·L ^-1Al³⁺处理24 h时达到最大(>17 µm)。‘浙秋2号’在低浓度Al³⁺(100和200 µmol·L ^-1)处理3~6 h后就会分泌大量粘液, ‘浙春3号’则在300 µmol·L ^-1Al³⁺处理12 h后才有类似的变化。‘浙秋2号’在400 µmol·L^-1Al³⁺处理下的根相对伸长率均高于100~300 µmol·L ^-1Al³⁺处理, ‘浙春3号’则表现为Al ³⁺浓度越高, 根伸长受抑越明显。Al³⁺胁迫解除后, ‘浙秋2号’的粘液分泌速度和分泌量急剧下降, ‘浙春3号’在胁迫解除后的24 h, 仍会持续、大量地分泌粘液(>19 µm)。可见, 耐性大豆通过在铝胁迫初期快速、大量地分泌粘液以维持较高的边缘细胞活性和解除胁迫后迅速降低粘液的分泌速度及分泌量来适应铝毒害环境。

为了探讨温度和光强是如何影响离体紫黄质脱环氧化酶(VDE)活性, 阐明依赖叶黄素循环的热耗散与VDE活性关系, 该文以小麦(Triticum aestivum)为材料, 研究了不同光强(200、500、900和1 200 μmol·m ^-2·s^-1)和不同温度(4、25、38和45 ℃) 交叉处理对小麦叶片VDE活性以及依赖叶黄素循环热耗散能力的影响。结果表明: 小麦叶片VDE活性在30 ℃最高, 说明30 ℃是小麦叶片VDE体外条件下的最适温度; 不同光强处理下小麦叶片VDE活性基本一致。与室温(25 ℃)处理的叶片相比, 低温(4 ℃)处理的叶片VDE活力没有明显下降, 而高温(45 ℃)处理则导致了叶片VDE活性急剧下降。小麦叶片热耗散(NPQ)以及依赖叶黄素循环的热耗散(q_E)均随着处理光强的增加不断上升, 而q_E/NPQ则随光强增加略微下降, 在1 200 μmol·m ^-2·s^-1光强条件下q_E/NPQ则急剧下降。该研究揭示VDE活性与依赖叶黄素循环热耗散能力的指标q_E/NPQ的变化有一定的相关性, 但不完全一致。并针对此问题进行了讨论。

以日本引进的设施专用耐盐茄(Solanum melongena)品种‘Torvum Vigor’为砧木, 栽培茄(S. torvum)品种‘苏崎茄’为接穗, 用营养液栽培, 对80 mmol·L^-1Ca(NO₃)₂胁迫下茄子嫁接苗和自根苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统中抗氧化酶活性和抗氧化物及H₂O₂含量进行比较。结果表明, Ca(NO₃)₂胁迫下茄子幼苗叶片H₂O₂含量有所增加, 但嫁接苗叶片H₂O₂含量显著低于自根苗。Ca(NO₃)₂胁迫下嫁接苗叶片抗氧化酶(APX、DHAR和GR)活性、AsA和GSH再生率、氧化还原力(AsA/DHA值和GSH/GSSG值)均显著高于自根苗。综上所述, Ca(NO₃)₂胁迫下嫁接苗保持良好的AsA-GSH循环效率, 清除H₂O₂效率较高, 细胞受氧化损伤程度较轻, 表现出较强的耐盐性。

在中国东北长白山、帽儿山、凉水、根河的主要森林类型中设置27个样地, 连续3年(2004~2006年)观测森林凋落物的生产量, 以研究我国东北地区森林凋落物产量及其与环境因子的关系。结果表明, 不同森林类型凋落物年产量存在显著差异, 针阔叶混交林显著高于落叶针叶林和常绿针叶林, 落叶针叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林和针阔叶混交林的年平均产量分别为2 337、2 472、3 130和4 146 kg·hm^-2; 树叶、枝条、繁殖器官和其它组分占总凋落量的平均比例为71%、22%、6%和1%, 不同森林类型凋落物组分的比例差异较大。森林凋落物产量主要受温度限制, 降水、森林类型和群落结构无显著影响。不同组分凋落物量的影响因素不同: 树叶凋落量主要受温度和森林类型的影响; 枝条凋落量主要受降水和蓄积量的影响; 而繁殖器官凋落量则与树种的繁殖特性以及年降水有关。各组分占总凋落量的比例主要受降水影响, 树叶占凋落物比例随降水增加而下降, 枝条所占比例很小, 表现出与叶相反的变化趋势。

干旱对陆地生态系统的影响已成为全球变化研究的焦点问题之一。该研究基于生态系统过程模型——CEVSA2, 结合涡度相关通量观测, 分析了不同程度干旱对亚热带人工针叶林碳交换的影响及其关键控制因素。结果表明: 1)干旱使生态系统碳交换显著下降, 2003和2004年的干旱使得年净生态系统生产力(Net ecosystem production,NEP)相比无干旱影响情景的模拟结果分别减少了63%和47%; 2)光合和呼吸对干旱具有不同的响应, 干旱时光合的下降比呼吸更为显著, 这导致了NEP的显著下降; 3)当饱和水气压差(Vapor pressure deficit, VPD)达到1.5 kPa以上时, 生态系统的光合、呼吸和净碳吸收均开始下降, 当VPD大于2.5 kPa、土壤相对含水量(土壤含水量/土壤饱和含水量)(Relative soil water content, RSW)低于40%时, 生态系统的碳收支由碳汇转为碳源; 4)土壤干旱是造成碳交换下降的主要驱动因素, 对年NEP下降的平均贡献率为46%, 而大气干旱的贡献率仅为4%。

利用内蒙古羊草草原(Leymus chinensis)生态系统通量观测站的气象数据、野外实测和MODIS叶面积指数(Leaf area index, LAI), 应用基于生态系统过程的VIP(Vegetation interface process)模型, 以半小时为步长, 模拟分析了羊草草原生态系统2003~2005年(分别为平水年、平水年和干旱年)蒸散及其分量的变化过程。通过与通量数据对比, VIP模型能够很好地模拟羊草草原生态系统的蒸散过程(R²= 0.80), 在峰值大小和变化趋势上, 模拟值与实测值有较好的一致性。模拟结果显示: 3年蒸散量分别为337、338和223 mm; 在降水相对充沛的2003和2004年, 蒸腾量为192和171 mm, 而降水相对较少的2005年, 蒸腾量仅为96 mm; 年平均蒸腾和蒸发对蒸散的贡献基本持平; 生长季蒸散占全年的83%, 6月开始, 蒸腾大于蒸发, 蒸散和蒸腾的月总值均在7、8月达到最大值,两月蒸散占全年的43%。LAI是影响蒸散的主要因素, 其次是降水, 而净辐射对蒸散的影响较小。在生长季, 蒸发的季节变化平缓, 蒸散的差异主要体现在蒸腾的差异。

采用开顶式生长室(Open-top chamber, OTC)模拟增温对植被影响的研究方法, 研究了川西亚高山林线交错带糙皮桦(Betula utilis)和岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗物候及生长特性对模拟增温的响应。结果表明, 温度升高使岷江冷杉幼苗芽开放时间显著提前(15.2 d); 糙皮桦春季芽物候期变化不显著, 而落叶时间明显推迟(19.7 d), 叶寿命延长(22.8 d)。与对照(CK)相比, OTC内糙皮桦叶面积和岷江冷杉叶片长度及两者侧枝生长速率都显著加快。模拟增温对两物种基径相对生长速率都表现为正效应, 增温对两物种枝叶特性及分布格局表现为不同程度的正效应、负效应或无影响。不同功能型两物种对模拟增温响应方式存在一定程度差异。

川西亚高山针叶林是青藏高原东部高寒林区的重要组成部分, 也是研究全球变化对森林生态系统影响的重要森林类型。开展亚高山针叶林不同树种对气候变暖响应差异的研究, 可为预测未来气候变暖背景下亚高山针叶林植被组成和森林动态提供科学依据。我们以川西亚高山针叶林两种主要树种——红桦(Betula albo-sinensis)和岷江冷杉(Abies faxoniana)为研究材料, 采用开顶式增温法(Open-top chamber, OTC)模拟气候变暖, 研究了增温对全光条件和林下低光环境中(约为全光的10%)生长的红桦和岷江冷杉幼苗生长和生理的影响。在人工林环境下, OTC使增温框内平均气温和地表温度分别升高了0.51和0.33 ℃; 而在林外空地处, OTC使二者分别升高了0.69和0.41 ℃。研究结果显示, 增温总体上促进了两种幼苗的生长和生理过程, 并促使幼苗将更多的生物量投入到其同化部位——叶, 使幼苗的根冠比(R/S)显著降低。增温通过增加叶片的光合色素含量和表观量子效率等光合参数, 促进了幼苗的光合过程和生长。然而, 增温对两种幼苗生长和生理的影响效果与植物种类及其所处的光环境有关。增温仅在林外全光条件下显著影响红桦幼苗的生长和生理过程。岷江冷杉幼苗对增温的响应与红桦相反, 即增温仅在林下低光环境下对岷江冷杉幼苗的生长和生理过程有明显促进作用。这种响应差异可能赋予这两种植物在未来气候变暖背景下面对外界环境变化时具有不同的适应能力和竞争优势, 从而对亚高山针叶林生态系统物种组成和森林动态产生潜在影响。

该研究应用人工气候箱设置不同的光照和温度梯度, 探讨对对叶榕(Ficus hispida)种子萌发的影响。结果表明, 荧光灯条件下(红光和远红光比例(R/FR)为4.56, 光量子密度(PPFD)约为90 μmol·m ^-2·s^-1), 温度对种子萌发速率有显著影响, 而对最终萌发率的影响不显著。对叶榕的种子为光敏性种子, 萌发严格需光, R/FR对种子最终萌发率的影响显著, 较高的R/FR促进种子萌发, 而较低的 R/FR 抑制种子萌发。光强影响种子的萌发速率, 较弱的光照可以延缓种子萌发, 但并不能完全抑制其萌发。在30 ℃条件下, 对叶榕的种子可以在较高的 R/FR (0.42) 水平下萌发, 但温度为23/20 ℃ 时, 种子对 R/FR 的要求增高, 0.42的R/FR不能导致种子萌发。说明较低的温度和 R/FR 都可以显著抑制对叶榕的种子萌发, 而较高的温度和R/FR皆有利于种子的萌发。

土地利用/覆盖变化是全球变化研究的重要领域。该文利用6个时期的MSS/TM/ETM影像和1:50 000DEM数据分析了1976~2007年西双版纳地区不同地形下的土地利用/覆盖变化动态, 结果表明: 1)31年间, 该区土地利用/覆盖变化剧烈, 有林地面积由1976年的69.0%下降到2007年的43.6%, 橡胶园面积由1976年的1.3%增加到2007年的11.8%; 2)有林地在海拔1 600 m以下不断减少, 而橡胶园的海拔分布上限则持续增加, 由1976年的1 000 m上升至2007年的1 400 m, 面积在400~1 000 m处占优。农业用地主要分布在海拔400~600 m, 在600 m之上迅速减少; 3)各坡度带上的有林地面积逐年减少, 橡胶园则逐年增加, 而灌木林与旱地则先升后降; 橡胶园、农业用地等主要分布在坡度较缓的区域, 坡度越大, 有林地越多; 1988年后, 橡胶园面积在坡度5°以下基本保持不变, 但在坡度大于5°的区域持续扩张; 4)坡向对橡胶园与农业用地等分布的影响较大, 南坡的橡胶发展最为迅速, 且有向北坡发展的趋势。有林地在北坡分布比例较大, 旱地在北坡分布比例较小。人口增加与橡胶园和茶园等经济种植园的不断扩展是导致西双版纳土地利用/覆盖变化的直接因素。要实现西双版纳的可持续发展, 必须控制经济种植园的盲目扩张, 科学合理垦殖, 保护热带森林。

乔木层优势种左右着森林生态系统的结构与功能, 以乔木层优势种为主体划分森林生态系统功能型, 可以对森林生态系统的功能、框架结构及类群分布有一个明确的认识。伏牛山国家级自然保护区是中国东部森林样带中的亚热带和暖温带的结合点, 具有南北气候过渡带的典型特征, 群落的优势种突出, 随着环境梯度(海拔)的变化, 乔木层优势种变化明显, 能较好地反映出植被与环境的动态关系。采用群落生态学的调查方法, 在伏牛山南北坡设置66个样地。根据调查结果, 通过计算重要值, 选取37个优势度相对较大的乔木树种进行种间联结及相关性分析, 以χ²检验为基础, 结合联结系数AC和共同出现百分率PC来测定乔木优势种间的联结性, 根据优势种间的联结性及其在海拔梯度上的变化异同来划分植物功能群。结果表明, 栓皮栎(Quercus variabilis)、短柄枹(Q. glandulifera)、锐齿栎(Q. acutidentata)、华山松(Pinus armandi)依海拔升高分别具有最大的优势势性。以这4个优势种为主体将伏牛山自然保护区乔木层划分为4个植物功能型, 第一组功能型为: 栓皮栎、槲栎(Q. aliena)、山槐(Albizia kalkora)、茅栗(Castanea seguinii)(1 100 m以下); 第二组功能型为: 短柄枹、化香(Platycarya strobilacea)、黄连木(Pistacia chinensis)(1 100~1 400 m); 第三组功能型为: 锐齿栎、千金榆(Carpinus cordata)、漆树(Toxicodendron verniciflum)(1 400~1 800 m); 第四组功能型为: 华山松、油松(Pinus tabulaeformis)、六道木(Abelia biflora)、白桦(Betula platyphylla)、红桦(B. albo-sinensis)(1 800 m以上)。功能群间的形态特征有明显的区别, 如叶片的大小、形状等, 这些区别需要生理生态学的进一步研究。

选择江河源区玛多、曲麻莱、同德3地区的典型紫花针茅(Stipa purpurea)草原为研究对象, 采用样线和样方相结合的方法调查群落, 初步分析了江河源区紫花针茅草原的群落特征。结果表明: 1)所调查紫花针茅草原群落是物种组成比较简单、北温带分布的属为主体的草原群落。2)所有样线经聚类分析可归为3个群落类型: 紫花针 茅+二裂委陵菜(Potentilla bifurca)群落(Ⅰ)、紫花针茅+高山嵩草(Kobresia pygmaea)群落(Ⅱ)、紫花针茅+川青早熟禾(Poa indattenuata)群落(Ⅲ), 且各群落分布于不同区域。虽然这3个群落类型都是典型的紫花针茅群落, 但各自的群落结构还是存在一定差异, 群落相似性分析结果表明群落Ⅰ和Ⅱ的相似性较高, 群落Ⅰ和Ⅲ的相似性较低。3)紫花针茅草原的群落分布呈现出小尺度区域同质性和大尺度异域异质性的特点。4)所调查紫花针茅草原群落的均匀度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数间以及它们和纬度间均呈显著相关。各α多样性指数在3个地区的群落间表现出基本一致的变化规律, 按均匀度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数从大到小的顺序依次是: 群落Ⅱ>群落Ⅲ>群落Ⅰ。

以塔里木河下游绿洲外围大型防风固沙林为研究对象, 采用基于Simpson多样性指数的生态位宽度公式和Pianka生态位重叠测度公式, 在群落梯度上按重要值大小筛选出优势种群进行生态位分析, 探讨这些群落在4~7年的发育过程中生态位变化特点。结果表明: 1)经过4年的发育, 植物种组成简单的人工防风固沙林由于乡土植物种的侵入, 演变成为人工-天然植物群落, 不同地段群落中的优势种群发生了较大的变化, 优势种群共7个。芦苇(Phragmites communis)、花花柴(Karelinia caspica)和盐生草(Halogeton glomeratus)这3个乡土植物种侵入后逐渐成为优势种群, 而原人工群落主要建群种宁夏枸杞(Lycium barbarum)种群逐渐消退; 7年后, 优势种群共6个。由于水分条件的变化, 多枝柽柳(Tamarix ramosissima)成为优势种群, 而芦苇降为亚优势种群, 盐生草种群发生消退; 2)人工-天然植物群落中优势种群以耐旱耐盐碱植物占主要优势向占绝对优势的方向发展, 其生态位宽度变化幅度为0.56~0.86, 生态位宽度排序为芦苇>花花柴>头状沙拐枣(Calligonum caput-medusae)>沙枣(Elaeagnus angustifolia)>胡杨(Populus euphratica)>多枝柽柳>梭梭(Haloxylon ammodendron)>盐生草; 3)生态位重叠最大值发生在头状沙拐枣和胡杨种群之间; 4)在乡土植物种向人工群落侵入的过程中, 生态位宽度较大(或较小)的种群, 它们所构成的种对间生态位重叠既有较大的, 也有较小的, 可见生态位宽度与生态位重叠程度无相关性; 表明在现阶段群落演变中, 植物对环境资源存在着激烈的竞争和高的空间异质性。

利用Diva-Gis软件对东亚特有单种属植物白豆杉(Pseudotaxus chienii)的地理分布格局进行研究。结合海拔图层和植被图层绘制白豆杉的分布图, 并用Diva-Gis中整合的Bioclim和Domain两个生态模型估测了白豆杉的潜在分布区。结果表明, 白豆杉分布在长江以南地区中低海拔450~1 500 m山区山坡林下、沟谷地带及溪边灌丛中, 浙江地区为白豆杉分布最为密集的地区。白豆杉的分布与植被类型和海拔有着密切的关系, 分布区的植被类型为常绿灌木林、阔叶林及常绿针阔叶混交林; 由东到西, 分布的最低海拔升高, 海拔范围缩小, 白豆杉资源量减少。白豆杉潜在分布区为浙、闽、粤、赣、湘、桂及黔几省及其交界处, 从浙江南部山区沿武夷山山系至南岭山系(向北到湘赣交界的罗宵山系甚至可以延伸到大别山系)至大瑶山山系(向北沿雪峰山)。保护方式应以就地保护为主, 同时兼顾其未来潜在的分布区, 关键是对白豆杉的适生区生境的保护。

针对九龙山国家级自然保护区南方铁杉(Tsuga tchekiangensis)种群的分布特点, 设置了10个具有代表性的样地。以种群生命表及生存分析理论为基础, 编制了南方铁杉种群的静态生命表, 绘制了存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线、生存率曲线、累计死亡率曲线、种群死亡密度曲线和危险率曲线, 分析了种群数量特征; 同时结合谱分析方法, 分析了南方铁杉种群数量的动态变化。结果表明: 1) 南方铁杉种群结构存在波动性, 幼年阶段的个体较丰富, 成年个体数量相对较少, 种群趋于Deevey Ⅱ型。2) 南方铁杉种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致, 均出现两个高峰, 一个出现在第5龄级阶段, 另一个出现在第15龄级阶段。3) 南方铁杉种群的生存率单调下降, 累计死亡率单调上升, 生存率下降趋势前期高于后期, 累计死亡率则相反。4) 4个生存函数曲线表明, 南方铁杉具有前期稳定、中期锐减和后期衰退的特点。5) 种群动态的谱分析显示, 南方铁杉种群动态除受基波影响外, 还存在着明显的小周期波动, 谐波 A₃处周期的波动与南方铁杉的高生长有关; A₆处周期的波动与外界环境变化有关; A₈处周期的波动与南方铁杉进入生理衰退期有关。

在样线调查基础上, 用半方差函数、分形维数、空间自相关等方法对青藏高原“黑土滩”次生毒杂草群落地上成体植株、幼苗空间的异质性, 二者物种构成的相似性及其尺度特征进行分析。结果表明, “黑土滩”次生毒杂草群落在较大尺度上地上成体植株物种数的空间依赖性强, 异质性高, 而个体密度则较均匀; 幼苗物种数在小尺度上空间异质性高, 幼苗密度在大尺度上空间异质性较高, 幼苗密度独立于其物种分布, 高密度的幼苗分布在微地形下和群落间隙中, “黑土滩”毒杂草植物幼苗充分利用空余生态位进行群落补充; “黑土滩”群落在不同尺度上地上成体植株与幼苗物种构成相似性变化的规律性不大; “黑土滩”群落幼苗靠其高密度特征完成群落更新, 植物群落幼苗更新力强, 导致“黑土滩”毒杂草群落趋于稳定。因此, 建议加强干扰以减弱“黑土滩”次生毒杂草群落稳定趋势, 这对恢复“黑土滩”具有重要指导意义。

相互连接的克隆植物分株分别处于资源互补性的不同斑块时, 将可能发生形态结构的特化, 以更有效地吸收利用所处斑块中丰富的资源, 形成分株的功能分化, 即克隆内分工。生境的斑块对比度, 作为资源或环境异质性的主要素, 在一定程度上决定克隆内分工的发生状况。该文以鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)为材料, 在自然条件下将多组分株对置于不同的斑块对比度处理下, 比较了它们克隆内分工的发生状态, 试图发现分工与斑块对比度的关系, 同时考察在克隆分工过程中分株的可塑性变化及其与分工的关系。该实验的理论假设是: 分株发生分工的程度与分株所处斑块的资源对比度成正相关。研究结果表明, 鹅绒委陵菜分株的高度和叶面积对局部光照环境产生强烈的可塑性反应, 反应的结果是增加了对匮乏的光资源的获取。从分株根冠比和我们提出的分工指数来看, 分工的程度在一定的斑块对比度范围内随斑块对比度的增强而增强, 但到达一个最大值后又迅速降低。鹅绒委陵菜分株之间的分工和结构特化往往滞后于分株对所处局部环境的适应性可塑性变化, 而后者往往在分株之间具有独立性和局部特征。克隆内分工主要依赖于生物量分配的调节而实现, 其发生状态都是分株系统在分工收益、分工代价与分工风险之间权衡的结果, 而这种结果在很大程度上取决于分株所处的斑块对比度。

当年生小枝是多年生植物体上最活跃的部分之一, 其生物量分配是植物生活史对策研究的一个重要内容。该文采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation, SMA)和系统独立比较分析(Phylogenetically independent contrast analysis, PIC)的方法, 研究了杜鹃花属(Rhododendron)植物一年生小枝的大小对小枝叶片、叶柄和茎的生物量分配的影响, 以及对叶面积支持效率(即单位质量小枝支持的叶面积)的影响。结果显示: 1)小枝大小对叶片生物量分配比率的影响不显著, SMA斜率为1.040 (95%的置信区间(CI)=0.998~1.085); 但是, 小枝越大, 叶柄生物量分配比例越高(SMA斜率为1.245, 显著大于1.0, 呈显著的异速生长关系)。2)小枝越小, 单叶面积越小(支持Corner法则), 单位质量小枝所支持的叶面积越大, 即具有较小枝条和较小叶片的物种可能具有较高的叶面积支持效率。这些结果有助于我们更好地理解亲缘关系十分接近的杜鹃花属植物, 在不同生境条件下叶片大小的差异, 以及为什么在胁迫生境条件下小叶物种更为常见。

利用荧光显微技术(Epifluorescence microscopy, EFM)对2006年夏季北黄海水域80个站点的微微型浮游植物进行了检测, 并对其在平面和垂直分布上的变化以及昼夜变化情况进行了研究。检测到聚球藻(Synechococcus, Syn)和真核球藻(Picoeukaryotes, Euk)两类微微型浮游植物, 未检测到原绿球藻(Prochlorococcus, Pro), 其中Syn以富含藻红素的Syn细胞(PE细胞)为优势种类, 而富含藻蓝素的Syn细胞(PC细胞)数量较少。在荣城湾以东的水域, 各水层Syn和Euk的丰度都较其它水域的高。Syn在北黄海冷水团及附近水域下30 m深处和底层水体中出现明显的低值区, Euk丰度受冷水团影响不明显。在垂直分布上, 水表层和水下10 m深处Syn的丰度高于水下30 m深处和底层, 而Euk在垂直分布上无明显差异。在昼夜变化上, 各水层Syn、Euk丰度的白昼与夜间变化趋势无明显区别。

通过盆栽试验研究了返青期根修剪对冬小麦(Triticum aestivum)后期耐旱性及水分利用效率的影响。在返青期设置了两个根修剪处理: 1)小剪根, 在植株一侧切去部分侧生根; 2)大剪根, 在主茎四周切去部分侧生根。不剪根者设为对照(CK)。研究结果显示, 两个根修剪处理均显著减少了小麦的根系, 但对根冠比没有显著影响。在花期, 两个根修剪处理的小麦旗叶的叶绿素荧光参数最大光化学效率(The maximum photochemical efficiency of PSⅡ,F_v/F_m)、 PSⅡ潜在活性 (PSⅡ potential activity,F_v/F_o)、实际光化学量子产量(Effective PSⅡ quantum yield,Φ_PSⅡ)、表观光合电子传递速率(Apparent rate of photosynthetic electron transport, ETR)、光化学淬灭系数( Coefficient of photochemical quenching, q_P)和非光化学淬灭系数(Coefficient of non-photochemical quenching,NPQ)值, 在停止供水7 d后, 均显著高于对照, 这表明根修剪小麦的耐旱性强于对照, 因此在干旱胁迫下有较高的光化学活性。小剪根处理在高水条件下对小麦产量无显著影响, 而在中度干旱条件下显著提高了小麦的产量, 因此, 小剪根处理显著提高了小麦的抗旱系数; 小剪根处理在高水分处理(土壤水分含量为田间持水量的85%)和中度干旱胁迫处理(土壤水分含量为田间持水量的55%)条件下, 均显著提高了小麦的水分利用效率。但大剪根处理由于严重影响了群体数量和产量, 水分利用效率和抗旱系数均没有提高。可见, 适当地减少根系有助于小麦的耐旱性和水分利用效率的提高。

古植被定量重建是过去全球变化研究的重点之一, 生物群区化(Biomisation)方法以特征植物功能型来定义生物群区, 通过一种标准化数量方法计算孢粉谱的相似得分, 以此把孢粉谱转变为生物群区类型, 是进行古植被定量重建的一种有效方法。该文在前人综述文章的基础上, 简述了生物群区化方法定量重建古植被格局的发展历史、具体步骤及存在问题, 重点描述了以此方法为基础重建的全新世中期(MH)和末次盛冰期(LGM)的全球古植被分布格局, 以及中国的古植被定量重建工作和古植被格局变化。目前的研究表明, 全新世中期北极森林界线在某些地区有轻微的北移迹象, 北部的温带森林带通常向北远距离迁移, 欧洲的温带落叶林也大范围向地中海地区(向南)和向北扩展, 在北美内陆, 草原侵入到森林生物群区, 但中亚地区却没有此现象, 中国大陆的森林生物群区扩张, 典型撒哈尔植被(如干草原、干旱疏林灌丛和热带干旱森林)进入撒哈拉地区, 而非洲热带雨林却呈减少趋势; 末次盛冰期苔原和草原扩张, 在欧亚大陆北部逐渐混合, 北半球的森林生物群区向南迁移, 北方常绿森林(泰加林)和温带落叶林呈碎片状, 而欧洲和东亚的草原却大范围扩张, 非洲的热带湿润森林(比如热带雨林和热带季雨林)有所减少, 在北美洲的西南地区, 荒漠和草原被开阔针叶疏林所取代。