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    2004年, 第3期
    刊出日期:2004-03-10
      
    论文
    退化草地恢复过程中土壤氮素状况以及与植被地上绿色生物量形成关系的研究
    高英志, 汪诗平, 韩兴国, 陈全胜, 王艳芬, 周志勇, 张淑敏, 杨晶
    植物生态学报. 2004, 28(3):  285-294.  doi:10.17521/cjpe.2004.0042
    摘要 ( 2633 )   PDF (457KB) ( 1365 )   知识图谱   收藏
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    研究了在不同放牧率下形成的不同退化阶段的草地各形态氮素(全氮、硝态氮、铵态氮、无机氮和微生物氮)的变化情况,同时也研究了植被地上绿色生物量与各形态氮素季节变化的同步性关系。土壤全氮含量相对稳定,随草地植被状况和植物生长时期变化不大,说明土壤总氮库有相当的弹性。土壤硝态氮(NO-3-N)、铵态氮(NH+4-N)、无机氮(IN)和微生物氮(Micro-N)季节变化明显。土壤Micro-N和NO-3-N含量随植物生长逐渐降低,到植物枯黄期含量又回复到较高的水平;土壤NH+4-N含量随植物生长有逐渐升高的趋势;IN则随着植物的生长出现低-高-低-高的特点,且与植被地上绿色生物量呈显著负相关(R=-0.247, p<0.01)。在放牧条件下草原植物优先利用NO-3-N,NO-3-N与植被地上绿色生物量有显著的负相关性,是形成草原植被地上绿色生物量的有效性氮素。Micro-N能解释土壤IN 22.3%的变异(R2=0.223, p<0.01),Micro-N是土壤无机氮的重要来源。土壤NH+4-N与Micro-N呈显著负相关(R=-0.222, p<0.01),说明土壤微生物对土壤NH+4-N有偏好吸收。总体上,不同形态的氮素在各土壤层次间差异显著,随土壤层次的加深含量逐步降低。连续放牧11年恢复两年后,各氮素组分对放牧压力消除的响应并不一致。土壤全氮含量与停止放牧前相比变化差异不显著;而Micro-N对放牧压力消失的响应在不同处理下整个生长季的结果比较一致,即以前过度和中度放牧处理的Micro-N含量较高,无牧和轻牧含量较低;IN、NH+4-N和NO-3-N变化比较复杂,在不同放牧恢复处理上结果并不一致。总的来看,以前中度和过度放牧的IN、NH+4-N和NO-3-N含量较高,存在潜在损失的可能。经过两年的恢复,植被地上绿色生物量(8月)过牧处理与无牧处理差异不显著。

    藜个体在高密度种群中的氮素利用效率
    袁志友, 李凌浩, 韩兴国
    植物生态学报. 2004, 28(3):  294-299.  doi:10.17521/cjpe.2004.0043
    摘要 ( 5152 )   PDF (303KB) ( 1833 )   知识图谱   收藏
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    氮素利用效率(NUE)是植物养分策略研究中的一项重要内容。该文利用Berendse和Aerts提出的氮素利用效率概念和原理研究了高密度的藜(Chenopodium album)种群中不同植物个体在种内竞争条件下的氮素利用效率。结果表明,由于植株的氮素吸收速率与其个体大小成非线性关系,说明不同植株个体对氮素的竞争属于非对称竞争。个体较大的植株氮素输入较高,而个体较小的植株氮素输出较高,因而较大个体植株的氮素净增加也较高。植株的氮素损失随着个体大小的增加而增加,较大植株个体的氮素浓度随着生长而下降,而较小植株个体的氮素浓度随时间的变化不大,说明个体较小的植株的生长受光照的限制比受氮素的限制更大,而对较大的植株个体而言,它们的生长受氮素的限制更大。高密度藜种群中的不同植物个体具有不同的养分策略,氮素利用效率及其组成部分氮素生产力(NP)和氮素滞留时间(MRT)均不同。植株的NP和MRT与其个体大小正相关,较大的植物个体具有较高的NP和较长的MRT,因而氮素利用效率也高于个体较小的植株。在个体水平上,种内不同植株的NP与MRT不存在权衡关系(Trade-off)。因此,Berendse和Aerts提出的氮素利用效率概念不仅适用于研究种间的养分策略,对于研究种内不同植株的养分策略也同样适用。

    羊草叶片气体交换参数对温度和土壤水分的响应
    许振柱, 周广胜, 李晖
    植物生态学报. 2004, 28(3):  300-304.  doi:10.17521/cjpe.2004.0044
    摘要 ( 2367 )   PDF (232KB) ( 1313 )   知识图谱   收藏
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    采用生长箱控制的方法研究了羊草(Leymus chinensis)幼苗叶片光合参数对5个温度和5个水分梯度的响应和适应。结果表明:轻度、中度土壤干旱并没有限制羊草叶片的生长,对气体交换参数亦无显著影响,反映了羊草幼苗对土壤水分胁迫的较高耐性。叶片生物量以26 ℃时最大,其它依次为23 ℃、20 ℃、29 ℃和32 ℃。温度升高使气孔导度和蒸腾速率增加, 却使光合速率和水分利用效率降低。水分和温度对叶片生物量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率存在显著的交互作用,表明高温加强了干旱对叶片生长和气体交换的影响, 降低了羊草对土壤干旱的适应能力。高温和干旱的交互作用将显著减少我国半干旱地区草原的羊草生产力。

    内蒙古高原甘蒙锦鸡儿光合作用和水分代谢的生态适应性研究
    马成仓, 高玉葆, 王金龙, 郭宏宇
    植物生态学报. 2004, 28(3):  305-312.  doi:10.17521/cjpe.2004.0045
    摘要 ( 4530 )   PDF (388KB) ( 1500 )   知识图谱   收藏
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    对分布于内蒙古高原和林格尔和阿拉善的甘蒙锦鸡儿(Caragana opulens)种群的光合特性和水分代谢特性进行了比较研究。结果发现:和林格尔种群的光补偿点(500 μmol proton·m-2·s-1以下)、光饱和点(1 200 μmol proton·m-2·s-1)、光合最适温度(26 ℃)均低于阿拉善种群(光补偿点为700~800 μmol proton·m-2·s-1之间;光饱和点为1 500 μmol proton·m-2·s-1;光合最适温度为28~29 ℃),在低温、低光强下表现出更高的光合速率;和林格尔种群比阿拉善种群需要更高的空气湿度来维持其光合速率;和林格尔种群表现高蒸腾、高光合和低水分利用效率的代谢特点,阿拉善种群采取低蒸腾、低光合和高水分利用效率的节水对策。这些生理特性与它们分布区的光、温、湿条件相适应。阿拉善种群的净光合速率、蒸腾速率和光能利用效率远低于和林格尔种群,而水分利用效率和叶水分亏缺明显高于和林格尔种群。这主要是由于两地区水分状况差异引起的。

    锡林河流域一个放牧羊草群落中碳素平衡的初步估计
    李凌浩, 李鑫, 白文明, 王其兵, 闫志丹, 袁志友, 董云社
    植物生态学报. 2004, 28(3):  312-317.  doi:10.17521/cjpe.2004.0046
    摘要 ( 4912 )   PDF (280KB) ( 1296 )   知识图谱   收藏
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    野外调查与历史资料相结合,对内蒙古锡林河流域一个放牧羊草(Leymus chinensis)草原群落的碳素贮量、主要流量和周转速度等进行了估计,在此基础上对放牧情况下该群落的碳素收支进行了概算。结果表明:1)该群落中地上部净初级生产固碳量的两年平均值为78.2 gC·m-2·a-1, 根系碳素输入量的平均值为322.5 gC·m-2·a-1, 碳素输入总量为400.7 gC·m-2·a-1; 2)土壤净呼吸量为343.7 gC·m-2·a-1,家畜采食量为49.7 gC·m-2·a-1,动物(昆虫)采食量为14.7 gC·m-2·a-1,地上立枯阶段的淋溶与光化学分解损失为3.2 gC·m-2·a-1,碳素输出总量为411.3 gC·m-2·a-1; 3)该群落中碳素输出略大于输入,净释放速率为10.6 gC·m-2·a-1,0~30 cm土壤中的碳素周转速率为6.2%,周转时间为16年。

    农牧交错区不同植物群落土壤呼吸的日动态观测与测定方法比较
    杨晶, 黄建辉, 詹学明, 李鑫, 杜丽华, 李凌浩
    植物生态学报. 2004, 28(3):  318-325.  doi:10.17521/cjpe.2004.0047
    摘要 ( 2136 )   PDF (370KB) ( 1281 )   知识图谱   收藏
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    采用动态密闭气室法(IRGA)对农牧交错区10种植物群落最大生物量时期的土壤呼吸日动态进行了测定,并将该方法得到的土壤日呼吸速率与碱液吸收法(AA)进行了比较。结果表明:1)10个群落土壤呼吸的昼夜变化比较明显,均为单峰型曲线,主要受土壤温度的驱动,但同时也受到当日降水情况和云量、风速等气象因子的较大影响。因此,这些群落土壤呼吸日动态的一致性较差,规律性并不明显。2)用碱液吸收法和动态密闭气室法测定的10个群落的土壤呼吸速率变化范围分别为394~894 mg C·m-2·d-1和313~2043 mg C·m-2·d-1,其中碱液吸收法测定结果平均为动态气室法的67.5%,明显低于动态密闭气室法。3)两种测定方法具有很好的相关性,R2为0.873 9。本研究中发现,在土壤呼吸速率低的情况下,两种方法的测定结果十分接近甚至碱液吸收法测定结果稍大于动态密闭气室法,而在土壤呼吸速率较高的情况下,动态密闭气室法测定结果则显著高于碱液吸收法。上述结果与国内外同类研究的结果高度一致,从而为校正以往采用碱液吸收法在该区域的测定结果提供了可靠依据。

    温度逆境交叉适应对葡萄叶片膜脂过氧化和细胞钙分布的影响
    王利军, 李绍华, 李家永, 杨树华, 刘允芬, 石玉林
    植物生态学报. 2004, 28(3):  326-332.  doi:10.17521/cjpe.2004.0048
    摘要 ( 2549 )   PDF (380KB) ( 1638 )   知识图谱   收藏
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    研究了高温锻炼对低温胁迫下和低温锻炼对高温胁迫下葡萄(Vitis vinifera)叶片中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量变化以及细胞中Ca2+分布的影响。结果表明: 高(低)温胁迫使正常生长的叶片丙二醛含量升高, GSH和AsA含量下降,低(高)温锻炼预处理能减少MDA含量,提高GSH和AsA含量,抑制了由于温度胁迫引起MDA含量升高和GSH和AsA下降趋势。常温下葡萄叶肉细胞的Ca2+主要分布于液泡、细胞间隙中;高温胁迫和低温胁迫后,细胞质中聚集大量Ca2+沉淀颗粒,液泡中和细胞间隙Ca2+沉淀颗粒减少,叶绿体超微结构被破坏,Ca2+稳态平衡遭到破坏。高温锻炼后细胞质出现大量的Ca2+沉淀颗粒,主要来源于细胞间隙,低温锻炼后细胞质也出现大量的Ca2+沉淀颗粒,主要来源于液泡,两者的叶绿体超微结构都完整;高温锻炼的叶片经过低温胁迫和低温锻炼的叶片经过高温胁迫后,细胞间隙和液泡内Ca2+沉淀颗粒增加,细胞质中Ca2+沉淀颗粒很少,叶绿体较完整,Ca2+稳态平衡得以维持。推测高低温锻炼能够通过Ca2+启动抗逆基因表达和维持细胞中Ca2+稳态平衡来交叉适应低高温的胁迫。

    濒危植物长柄双花木的花部综合特征与繁育系统
    肖宜安, 何平, 李晓红
    植物生态学报. 2004, 28(3):  333-340.  doi:10.17521/cjpe.2004.0049
    摘要 ( 4357 )   PDF (500KB) ( 2003 )   知识图谱   收藏
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    通过野外观察,运用杂交指数、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋实验及等位酶电泳等方法,对长柄双花木(Disanthus cercidifolius Maxim. var. longipes H. T. Chang)自然种群和人工种群的开花状态、繁育系统进行了研究。结果如下:该种单花花期一般6~7 d,开花过程中柱头始终高于花药的位置,花药散粉具有先后顺序,一般2花药先散粉,其余3花药滞后1~2 d。单花花期依其形态和散粉时间可分为5个时期:即散粉前期、散粉初期、散粉盛期、凋谢期。种群开花一般历时49~55 d,但不同地点、年份之间有所差异,推测开花持续时间不同主要是环境条件所致。由于其杂交指数大于4,花粉-胚珠比等于1 250,结合人工套袋和授粉实验以及等位酶电泳结果可以确定该种的繁育系统属于异交为主,部分自交亲和,传粉过程需要传粉者。花粉竞争可能是导致该种濒危的主要的生殖生物学原因。

    青藏高原东缘岷江冷杉天然群落的种群结构和空间分布格局
    赵常明, 陈庆恒, 乔永康, 潘开文
    植物生态学报. 2004, 28(3):  341-350.  doi:10.17521/cjpe.2004.0050
    摘要 ( 2647 )   PDF (526KB) ( 1906 )   知识图谱   收藏
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    岷江冷杉(Abies faxoniana)是青藏高原东缘亚高山顶极森林植被的优势种之一,主要分布于岷江、大渡河和白龙江的上游地区。该文研究了岷江冷杉天然原始群落的种群结构和空间分布格局。样方大小为100 m ×60 m。测定了所有个体的坐标及其胸径、高度和冠幅。将岷江冷杉按大小级分为5级,即幼苗:H(高度)<0.33 m; 幼树: H≥0.33 m, 且 DBH(胸径)<2.5 cm; 小树: 2.5 cm≤DBH<7.5 cm; 中树: 7.5 cm≤DBH <22.5 cm和大树: DBH≥22.5 cm。采用了Morisita 指数 (Iδ)、方差均值比 (V/m), 聚块度指标(m*/m)和空间点格局分析方法 (SPPA) (采用了Ripley二次分析法)4种方法分析岷江冷杉的空间分布格局。结果表明: 1) 岷江冷杉种群结构稳定。因为其年龄结构表现为增长型, 幼苗幼树储备丰富,密度分别为2 217·hm-2和2 683·hm-2,可见岷江冷杉天然更新良好,进而通过其“移动镶嵌循环”更新维持其种群的稳定性。在大小级结构图中的一些缺刻和年龄结构图中的“断代”现象,是干扰的时空异质性在采样的时间和空间断面上的反映。 2) 幼苗、幼树和小树在所有的研究尺度(从 1 m×1m 到 30 m×30 m)下都呈聚集分布。但中树和大树基本上呈随机分布。3) 聚集强度随尺度的变化而变化。上述的前3种方法表明,聚集强度随尺度的增加而减弱。但是,空间点格局分析法表明,岷江冷杉幼苗、幼树和小树的聚集强度首先随尺度的增加而增强,达到一定高峰后,随尺度的增加而减弱。 4) 岷江冷杉的空间分布格局是它与其自然环境长期作用的结果,同时也反映了其种群天然更新的格局和机制。 5) 4种分析方法对格局的判别基本一致, 但空间点格局分析法更能反映出格局强度随尺度的变化的关系,是值得推荐的一种分析空间分布格局的方法。使用空间点格局分析法的限制主要在于其计算和采样比较复杂。另外,由于Ripley 二次分析法对于“空白”的探测不敏感,需要进一步做一些方法上的改进。

    滇南勐宋热带山地雨林的物种多样性与生态学特征
    朱华, 王洪, 李保贵
    植物生态学报. 2004, 28(3):  351-360.  doi:10.17521/cjpe.2004.0051
    摘要 ( 2603 )   PDF (340KB) ( 1862 )   知识图谱   收藏
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    研究了鲜为人知的滇南勐宋地区的原始山地雨林植被, 根据分布生境、群落结构和种类组成特征,可将该山地雨林区分为沟谷和山坡两个类型, 分别定义为八蕊单室茱萸(Mastixia euonymoides)-大萼楠(Phoebe megacalyx)林和云南拟单性木兰(Parachmeria yunnanensis)-云南裸花(Gymnanthes remota)林。该山地雨林的外貌仍以单叶、革质、全缘、中叶为主的常绿中、小高位芽植物组成为特征,层间木质藤本植物仍较丰富,草本高位芽植物和附生植物丰富,但板根和茎花现象少见,属于热带山地垂直带上低山雨林或山地雨林植被类型。与该地区的典型热带季节雨林和赤道热带雨林相比, 勐宋的山地雨林群落中的大、中高位芽植物和藤本高位芽植物比例相对减少, 小、矮高位芽植物和草本高位芽植物比例相对增加,单叶、革质、非全缘叶和小叶比例相对增加,板根现象少见。与中国热带北缘-南亚热带地区(季风)常绿阔叶林比较, 勐宋的山地雨林有较多的附生植物和草本高位芽植物,相对较少的小高位芽植物和矮高位芽植物,小叶比例亦较少,非全缘叶和革质叶比例相对较低。故勐宋山地雨林是滇南热带北缘山地的一种较湿润生境的植被类型, 与所谓的季风常绿阔叶林不同。在物种多样性上,勐宋热带山地雨林在单位面积植物种数上并不比该地区的热带季节雨林低, 物种多样性指数与低丘季节雨林相当,比沟谷季节雨林低, 明显高于季风常绿阔叶林。

    贺兰山植物群落类型多样性及其空间分异
    梁存柱, 朱宗元, 王炜, 裴浩, 张韬, 王永利
    植物生态学报. 2004, 28(3):  361-368.  doi:10.17521/cjpe.2004.0052
    摘要 ( 2889 )   PDF (451KB) ( 2036 )   知识图谱   收藏
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    贺兰山是一座位于阿拉善高原与银川平原之间的高大山体,是我国西部温带草原与荒漠的分界线和连接青藏高原、蒙古高原及华北植物区系的枢纽。本文就贺兰山植物群落的类型多样性特征及其空间分布规律进行了分析,结果表明:贺兰山植物群落有11个植被型55个群系。垂直分异明显,可划分成山前荒漠与荒漠草原带(海拔1 600 m以下)、山麓与低山草原带(1 600~1 900 m)、中山和亚高山针叶林带(1 900~3 100 m)和高山与亚高山灌丛、草甸带(3 100 m以上)4个植被垂直带。阴阳坡差异很大,在低山带,草原群落多占据阳坡,而阴坡则被中生灌丛所取代;在中山带,阴坡以青海云杉(Picea crassifolia)林为主,阳坡以灰榆(Ulmus glaucescens)、杜松(Juniperus rigida)疏林和其它中生灌丛为主;3 000 m以上阴阳坡分异不明显。东、西坡及南、北、中段植物群落分异也很突出,各自均有一些特殊的群落类型。中段以森林和中生灌丛为主,南段和北段荒漠化程度较高,森林面积很小。北段有四合木(Tetraena mongolica)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、松叶猪毛菜(Salsola laricifolia)等特征群系,南段以贺兰山丁香(Syringa pinnatifolia var. holanshanensis)、斑子麻黄(Ephedra rhytidosperma)等群系最具特色。贺兰山东坡比西坡温暖和干燥,森林面积远小于西坡,并分布一些酸枣(Zizyphus jujuba var. spinosa)、虎榛子(Ostryopsis davidiana)等喜暖中生灌丛。此外,贺兰山还具有贺兰山丁香、斑子麻黄、内蒙薄皮木(Leptodermis ordosica)、贺兰山女蒿(Hippolytia alashanensis)4个特有植物群落。

    40多年来塔南策勒绿洲动态变化研究
    王兮之, 葛剑平
    植物生态学报. 2004, 28(3):  369-375.  doi:10.17521/cjpe.2004.0053
    摘要 ( 4111 )   PDF (528KB) ( 1766 )   知识图谱   收藏
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    利用策勒绿洲1956、1990和1998年3个不同时期的遥感数据(航片、TM和SPOT)进行配准、解译与分类处理,比较分析绿洲40多年来的动态变化,并从自然和人为因素两个方面探讨绿洲变化的原因。结果表明,从1956年到1998年策勒绿洲西北部的景观格局发生了显著变化,绿洲面积增加了近20%;林地的分布明显改变;河道发生显著位移,据实地调查大约向北移动400 m。对1990年TM与1998年SPOT分类数据,用FRAGSTATS软件计算景观格局指数并比较分析,发现研究区的绿洲、绿洲荒漠交错带、荒漠和沙丘4种景观类型发生了明显的变化。绿洲面积增加而斑块数减少了近一半;交错带面积减少而斑块数增加了35%;荒漠面积减少而斑块数增加了60%;沙丘面积基本没有变化但斑块数减少了20%。绿洲变化的总体趋势是人工绿洲的面积增大而绿洲荒漠交错带的面积明显减少,同时整个绿洲的破碎度增加而连通性降低,绿洲的稳定性和自我调节的功能下降。

    浙江天童国家森林公园常绿阔叶林主要组成种的种群结构及更新类型
    达良俊, 杨永川, 宋永昌
    植物生态学报. 2004, 28(3):  376-384.  doi:10.17521/cjpe.2004.0054
    摘要 ( 3040 )   PDF (381KB) ( 2161 )   知识图谱   收藏
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    以浙江天童国家森林公园常绿阔叶林为对象,应用永久样方法和每木调查法调查了群落种类组成和结构,并对主要组成种的种群结构进行了分析。依据胸径级频率分布的形状,将各树种的种群结构归纳为5种类型,并结合生物学、生态学特征,分别讨论了其更新类型,同时对调查群落所处的演替阶段进行了诊断。结果表明:1)群落为6种共优势群落,出现木本植物69种。2)种群结构为单峰型的马尾松(Pinus massoniana)、枫香(Liquidambar formosana)和檫木(Sassafras tzumu)等为阳性高大乔木,无正常更新能力,更新类型是先锋群落优势种或是顶极性先锋种;间歇型的木荷(Schima superba)、黑山山矾(Symplocos heishanensis)和红楠(Machilus thunbergii)等为具有耐荫性的常绿阔叶树种,更新具有波动性和机会性,是演替系列或顶极群落优势种;逆-J字型的米槠(Castanopsis carlesii)、栲树(Castanopsis fargesii)和长叶石栎(Lithocarpus harlandii)等为强耐荫性的常绿阔叶树种,通过幼苗库和根萌生枝进行更新,是顶极群落的优势种;浙江新木姜子(Neolitsea aurata var. chekiangensis)、厚皮香(Ternstroemia gymnanthera)等为L字型;连蕊茶(Camellia fraternna)、老鼠矢(Symplocos stellaris)等为单柱型,此二型是群落亚乔木层和灌木层的主要组成种。3)调查群落已进入演替的顶极阶段,但仍处于其前期,将进一步向以米槠、栲树为主要优势种的方向发展。

    植物群落的生物多样性及其可入侵性关系的实验研究
    许凯扬, 叶万辉, 曹洪麟, 黄忠良
    植物生态学报. 2004, 28(3):  385-391.  doi:10.17521/cjpe.2004.0055
    摘要 ( 2992 )   PDF (289KB) ( 1385 )   知识图谱   收藏
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    生物入侵已经成为一个普遍性的环境问题,并为许多学者所关注。尽管一些理论研究和观察表明生物多样性丰富的群落不容易受到外来种的入侵,但后来有些实验研究并没能证实两者的负相关性,多样性可入侵性假说仍然是入侵生态学领域争论比较多的一个焦点。人为构建不同物种多样性和物种功能群多样性(C3 禾本科植物、C4植物、非禾本科草本植物和豆科植物)梯度的小尺度群落,把其它影响可入侵性的外在因子和多样性效应隔离开来,研究入侵种喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)在不同群落里的入侵过程来验证多样性可入侵性及其相关假说。研究结果显示,物种功能群丰富的群落可入侵程度较低,功能群数目相同而物种多样性不同的群落可入侵性没有显著性差异,功能群特征不同的群落也表现出可入侵性的差异,生活史周期短的单一物种群落和有着生物固氮功能的豆科植物群落可入侵程度较高,与喜旱莲子草属于同一功能群且有着相似生态位的土著种莲子草(A. sessilis)对入侵的抵抗力最强。实验结果表明,物种多样性和群落可入侵性并没有很显著的负相关,而是与物种特性基础上的物种功能群多样性呈负相关,群落中留给入侵种生态位的机会很可能是决定群落可入侵性的一个关键因子。

    海桑属红树植物次生木质部解剖特征极其对潮间带生境的适应
    邓传远, 林鹏, 郭素枝
    植物生态学报. 2004, 28(3):  392-399.  doi:10.17521/cjpe.2004.0056
    摘要 ( 1515 )   PDF (339KB) ( 1484 )   知识图谱   收藏
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    塔里木河中下游地区不同地下水位对植被的影响
    徐海量, 宋郁东, 王强, 艾合买提
    植物生态学报. 2004, 28(3):  400-405.  doi:10.17521/cjpe.2004.0057
    摘要 ( 2508 )   PDF (254KB) ( 1627 )   知识图谱   收藏
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    根据近几年塔里木河中下游地区的大量监测结果,分析了不同地下水位对植被的影响。结果显示:1)在塔里木河中下游,地下水位与植被盖度和植物种类的回归模型分别可以表示为:Y=159.32e-0.314 8X,R2=0.819 3, p<0.01;Y=9.113e-0.162 3X,R2=0.606 7, p<0.01。2)地下水位对植被的影响在很大程度上是通过改变土壤含水率来实现的,当地下水位在1~4 m时,其回归模型为:Y=64.898e-0.515X,R2=0.727,p<0.01;当地下水位在4~12 m时,Y=21.147e-0.178X,R2=0.658,p<0.01。当地下水位在3.5~4.0 m时,土壤含水率出现明显变化,因此认为3.5 m是塔里木河中下游地区草本植被生态恢复的最低水位。3)通过胡杨叶脯氨酸(Pro)和脱落酸(ABA)在不同水位条件下的含量变化,可以认为引起胡杨水分胁迫的地下水位出现在5.0 m。其后随着水位的降低,胡杨脱落酸的积累更加明显,地下水位与胡杨叶脱落酸含量可以表示为:Y=0.703 5e0.408X,R2=0.830 4, p<0.01。4)通过塔里木河下游输水后的植被调查,当地下水位出现明显升高后,植被的地表生态响应非常明显,乔灌草植被在水位升高至不同水位后均出现相应的变化,说明以上的分析是符合实际的。

    利用多时相近地面反射波谱特征对不同退化等级草地的鉴别研究
    王艳荣, 雍世鹏
    植物生态学报. 2004, 28(3):  406-413.  doi:10.17521/cjpe.2004.0058
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    草地各退化等级群落反射波谱特征之间的差异性大小与草地类型和生长季节有关,羊草(Leymus chinensis)草原不同退化等级群落反射波谱特征之间的差异在6月底最为显著,在5月底的差异最不明显, 大针茅(Stipa grandis)草原不同退化等级群落反射波谱特征之间在7月底、8月底的差异最为显著,在5月底和6月底的差异最不明显。植被指数(NDVI)在5月底、6月底和9月底在各草地类型的不同退化等级群落中都无显著差异,而在7月底、8月底差异显著程度也小于各波段反射率。主分量分析(PCA)和模式识别分析结果表明:对于羊草草原退化生态系列的不同退化等级群落分类效果最佳的鉴别函数是蓝光、红光和近红外波段反射率的线性组合,最佳分类时间在6月底,平均错误概率仅为0.7%,5月底进行分类效果最差,平均错误概率为12%左右,7月底、8月底、9月底的分类效果居中;对大针茅草原退化生态系列的不同退化等级群落分类效果最佳的鉴别函数是蓝光、绿光和近红外波段3个反射率的线性组合,在7月底和8月底进行分类效果最好,分类的平均错误概率为4%左右,9月底的分类效果最差,平均错误概率达10%左右。

    综述
    种子的长距离风传播模型研究进展
    郑景明, 桑卫国, 马克平
    植物生态学报. 2004, 28(3):  414-425.  doi:10.17521/cjpe.2004.0059
    摘要 ( 2835 )   PDF (418KB) ( 2402 )   知识图谱   收藏
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    植物种子的长距离传播在物种迁移、生物入侵、保护生物学等领域有重要的生态和进化意义。种子传播有很多方式,开阔草原等地区的草本植物和许多热带和温带的树木都是通过风传播种子的。风传播的方式最适合进行种子长距离传播现象的模拟研究。种子的风传播模型是传播生态研究的一个重要领域,尤其是种子的长距离风传播模型,对于外来入侵植物的扩散和破碎化景观中植物种群的基因交流等生态过程研究举足轻重,然而国内鲜见这方面的研究成果。本文综述了种子长距离风传播现象研究的背景和意义,分析了风传播种子模型的基本形式和构成原理,并分别就现象模型和机理模型的相关研究进展进行了总结,同时指出了未来发展的几个重要方向。种子的风传播模型可以分为现象模型和机理模型两类,现象模型按种子传播核心的形式包括短尾模型、偏峰长尾模型和混合传播核心模型,后两者对于长距离传播数据的模拟可以取得很好的效果。机理模型按照模拟机制可分为欧拉对流扩散模型和拉格郎日随机模型两类。本文重点介绍了种子的长距离风传播现象的形成机理和两类机理模型的参数构成和处理方式。适合种子脱落的天气和适合传播的天气的同步性可能是形成种子长距离风传播的一个重要前提,林缘和地表存在的上升气流及大风和暴风中形成的速度梯度都可能对于种子的长距离传播有重要的作用。机理模型的操作因子主要包括生物方面的因子、气象方面的因子和地形方面的因子。同时对目前几个应用比较成功的机理模型进行了简要的介绍和评价,包括倾斜羽毛模型、对流-扩散-下降模型、无掩蔽模型、背景模型、WINDISPER及其改进模型和PAPPUS模型。最后指出,目前在风传播种子的长距离模型研究中,对草本植物种子的传播模拟的投入明显不如树木种子的长距离传播模拟,对于破碎化景观中种子长距离的风传播的研究还存在很大的差距,而对提高机理模型预测能力的高分辨率物理环境数据输入技术的需求则为多学科交叉提供了很好的机会。

    林木根呼吸及测定方法进展
    杨玉盛, 董彬, 谢锦升, 陈光水, 李灵, 刘东霞, 李震
    植物生态学报. 2004, 28(3):  426-434.  doi:10.17521/cjpe.2004.0060
    摘要 ( 2455 )   PDF (375KB) ( 2014 )   知识图谱   收藏
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    森林土壤呼吸的近2/3是由林木根呼吸产生的,林木根呼吸对估计森林C吸存及构建森林生态系统碳动态模型有重要意义,是全球碳循环研究的一个重要组成部分。林木根呼吸包括生长呼吸和维持呼吸,不同森林生态系统林木根呼吸对土壤呼吸的贡献大多在40%~60%范围内,林木根呼吸在生长季节较高而休眠季节较低。测定林木根呼吸的主要方法有排除根法、离体根法、同位素法和原位PVC管气室法,前两者相对简单、成本低,常用于森林生态系统中;同位素法可原位测定根呼吸,对土壤干扰较小,但不易操作,且成本高。根呼吸受土壤温度、根直径大小、根组织N浓度、环境CO2浓度、土壤湿度、养分有效性等因素的影响。今后的研究应集中在以下方面:1)探讨和比较不同条件下测定根呼吸组成(生长呼吸、维持呼吸)的最合适方法;2)加大在野外条件下使用有效方法分离根呼吸和根际微生物呼吸的力度;3)对森林生态系统根呼吸动态进行长期的定位研究;4)进一步加强研究不同气候带,不同森林类型林木根呼吸,并将研究尺度从气室扩大到区域或全球水平;5)加强林木根呼吸对全球变化的响应及机制的研究;6)对林木根呼吸进行多学科合作研究将为全球C循环做出新的贡献。


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