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    2003年, 第5期
    刊出日期:2003-05-10
      
    论文
    测量的区域土地覆盖格局研基于多尺度遥感究
    李晓兵, 陈云浩, 李霞
    植物生态学报. 2003, 27(5):  577-586.  doi:10.17521/cjpe.2003.0084
    摘要 ( 2058 )   PDF (1038KB) ( 1128 )   收藏
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    利用1km、4km和8km 3种空间分辨率的NOAA/AVHRR数字影像,对中国NECT样带西部地区进行了土地覆盖分类及其景观特征的比较研究。重点比较了几种空间分辨率遥感数据分类结果边界的一致性和空间差异,以及影像所记录的景观格局的差异。为进一步在不同尺度上研究景观变化过程以及尺度转换研究奠定了基础。研究表明:3种空间分辨率的遥感影像所反映的区域土地覆盖的宏观空间格局是一致的,但类型的边界、每一类型斑块的形状和数量均产生较大的差异;经过对反映景观空间结构的4种指标(分维数、破碎度、多样性、优势度)的比较显示出随着遥感影像空间分辨率的变化,影像所反映的景观结构发生了较大的变化。其中,各覆盖类型的分维数表现出最大差异,表征着空间分辨率的变化对斑块复杂程度的影响最大。

    4个常用的气候-植被分类模型对中国植被分布模拟的比较研究
    杨正宇, 周广胜, 杨奠安
    植物生态学报. 2003, 27(5):  587-593.  doi:10.17521/cjpe.2003.0085
    摘要 ( 2365 )   PDF (635KB) ( 879 )   收藏
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    应用KAPPA一致性检验方法,比较研究了4个常用的气候植被分类模型:Penman模型、Holdridge生命地带系统、Kira模型和Thornthwaite模型对中国植被分布模拟的一致性和适用性。结果表明:这4个常用的气候植被分类模型对中国植被区划一级分类的植被地理分布模拟效果较好。其中,Holdridge生命地带系统的KAPPA值达到0.57,模拟效果优于其它三者。但对特定地区,如青藏高原的植被地理分布,所有模型均需改进或引入新的影响因子才能较好地模拟二级植被区划的植被地理分布。1)Penman模型对温带草原和青藏高原的植被地理分布模拟的KAPPA值超过0.50,是4个模型中对青藏高原植被地理分布模拟效果最好的。2)Thornthwaite模型对热带雨林、季雨林植被地理分布模拟的KAPPA值达到0.40,可以弥补Holdridge生命地带系统对热带植被地理分布模拟精度的不足。3) Holdridge生命地带系统对中国植被地理分布模拟的效果最佳,但对西部季雨林、雨林区域(52)、西部草原亚区域(63)、青藏高原温性荒漠地带(86)和温性草原地带(84)的模拟程度不理想。4)Kira模型对亚热带常绿阔叶林植被地理分布的模拟效果可与Holdridge生命地带系统相媲美;对低海拔和湿润、湿润地区植被地理分布的模拟效果尚可,但在温带荒漠区与青藏高原区植被地理分布的模拟效果与实际相差较远。

    作物生长模型WOFOST在华北平原的适用性研究
    邬定荣, 欧阳竹, 赵小敏, 于强, 罗毅
    植物生态学报. 2003, 27(5):  594-602.  doi:10.17521/cjpe.2003.0086
    摘要 ( 2361 )   PDF (700KB) ( 1161 )   收藏
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    简要介绍了荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFSOT模型,为了评价其在华北平原的适用性,2000~2001年在中国科学院禹城综合试验站进行了水分处理实验。水分池分为8个处理,分别是: ≥40%、≥50%、≥60%、≥70%、≥80%田间持水量及返青-拔节受旱、抽穗-灌浆受旱、灌浆-成熟受旱,每个处理重复1次,共16个实验小区。其中2001年的实验数据用于参数校正,到一套模型的参数值,2000年的实验数据用于模型的验证。主要结论如下:1) WOFOST模型适于描述作物的光合作物过程,对潜在生长的模拟较好,用于华北平原的作物生长与水分利用的研究是适宜的;2) 华北平原的光温生产潜力为8100kg·hm-2左右,目前冬小麦的产量仅相当于潜在产量的65%;3) WOFOST模型在一些细节问题上考虑较粗,比较适合于大面积、区域范围内的模拟;4) WOFOST存在不少需要改进的地方,如干物质分配系数考虑可能过于简单、未计算冬小麦发育后期茎叶干物质向籽粒的转移等。

    神农架地区米心水青冈-曼青冈群落的结构与格局研究
    张谧, 熊高明, 赵常明, 陈志刚, 谢宗强
    植物生态学报. 2003, 27(5):  603-609.  doi:10.17521/cjpe.2003.0087
    摘要 ( 2337 )   PDF (584KB) ( 1186 )   收藏
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    米心水青冈(Fagus engleriana)-曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)常绿落叶阔叶混交群落是神农架山地植被垂直带谱的重要类型。通过分析乔木层结构及优势种的分布格局,探讨群落的特点及动态。结果表明,群落乔木层可分为3个亚层:第一亚层落叶阔叶树种占优势,势树种为米心水青冈;第二及第三亚层以常绿树种为主,优势种为曼青冈。应用偏离指数、Lloyd的平均拥挤度和聚块性指数及Morisita指数,在8个尺度下对米心水青冈及曼青冈两种优势树种进行格局分析,发现两者总体上均为聚集分布,米心水青冈的聚集强度高于曼青冈。按1~4cm, 4~8cm及8cm以上3个径级对曼青冈分布格局进行比较,各径级间聚集强度相似,没有自疏现象。由于米心水青冈及曼青冈占据乔木层不同的高度,且均不缺乏更新贮备,因此形成稳定共存的群落。

    转Bt基因保铃棉对棉田杂草群落组成与多样性的影响
    柏立新, 张龙娃, 陈小波, 冯汉金
    植物生态学报. 2003, 27(5):  610-616.  doi:10.17521/cjpe.2003.0088
    摘要 ( 1903 )   PDF (656KB) ( 1181 )   收藏
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    应用群落生态学方法研究了转Bt基因抗虫保铃棉(Gossypium hirsutum)‘972’、‘109B’、‘690’与‘154’种植后对江苏沿海的大丰旱作棉区与沿江的如皋水旱轮作棉区棉田杂草的影响风险。同地同期测定结果显示:不同保铃棉品系棉田杂草物种丰富度(S)、个体数量(N)、群落多样性(H′)、均匀度(J)与优势集中性(C)值在对照品种(‘泗棉3号’与‘苏棉16’)棉田上下波动,优势种及其多度基本接近。两地五期的综合分析结果显示各保铃棉品系杂草群落多样性、均匀度都略高于对照棉,而优势集中性都略低于对照棉。不同抗性保铃棉品系棉田杂草群落特征参数组分对群落多样性的直接间接作用与对照品种棉田的趋势基本一致。同一生态类型棉区的保铃棉高抗、中抗品系与对照品种棉田杂草的种相似性系数与群落相似性系数都较高。上述结果表明,转基因抗虫保铃棉品系棉田的杂草群落稳定性并不比对照品种的差,因保铃棉品系本身产生新的恶性杂草风险的可能性并不明显。

    6种热带雨林木本植物幼苗光合诱导的研究
    蔡志全, 曹坤芳, 郑丽
    植物生态学报. 2003, 27(5):  617-623.  doi:10.17521/cjpe.2003.0089
    摘要 ( 2288 )   PDF (606KB) ( 995 )   收藏
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    在晴天上午适宜条件下,测定了生长在模拟林下光环境中的6种热带雨林木本植物幼苗的光合特性和光合诱导特征。6种植物分别为先锋树种大穗野桐(Mallotus macrostachys),冠层树种绒毛番龙眼(Pometia tomentosa)、玉蕊(Barringtonia pendala)、望天树(Shorea chinensis)、滇南插柚紫(Linociera insignis)和林下灌木睫毛粗叶木(Lasianthus hookeri)。研究结果表明:暗处理3 h的叶片经连续饱和强光照射后,6种植物的净光合速率呈s形到双曲线形。6种植物达到90%最大净光合速率的时间为4.4~12.5 min,这与所报道的其它热带雨林中一些阴生植物的诱导速率相近。大穗野桐和睫毛粗叶木的诱导速率最快,达到50%和90%最大净光合速率的时间为其它4种冠层植物幼苗的1/2至1/3。诱导过程中,最大气孔导度对强光的响应明显滞后于净光合速率。充分诱导的叶片在黑暗中20 min后,6种植物的诱导状态都较高。其中,大穗野桐的诱导状态消失相对较快,这可能与其气孔导度和羧化能力的快速降低有关。玉蕊诱导状态的消失主要与生化限制有关,因为此时它的气孔导度仍维持相对较高的值。而睫毛粗叶木较高的气孔导度和羧化能力的维持导致了很高的诱导状态。林下植物这种对强光的快速反应和黑暗中高的维持状态对有效利用光斑具有重要的意义,这与其一生中在林下生长和更新的特点是一致的。

    马占相思的日光合作用和日碳固定总量研究 (英文)
    余华, Bee-Lian ONG
    植物生态学报. 2003, 27(5):  624-630.  doi:10.17521/cjpe.2003.0090
    摘要 ( 2076 )   PDF (551KB) ( 1048 )   收藏
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    马占相思(Acacia mangium)是一种具有较高经济价值和生态效益的热带速生树种。为了研究其光合作用对一天内光强、温度等环境因子变化的响应,揭示其迅速生长的生理生态机制,在叶片水平上测量了马占相思在24 h内的净光合速率(Pn)、蒸腾速率、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、每日固定碳的总量、夜间消耗碳的总量以及日间光合系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)的变化。结果显示:其净光合速率在正午降低了14.5%;其较高的蒸腾速率和气孔导度有助于保持叶片日间较高的碳固定速率;光合系统Ⅱ对于高光强和高温有较强的忍受度;每日固定碳的总量为502 mmol CO2·m-2,夜间碳的损失为54 mmol CO2·m-2。研究结果在一定程度上揭示了马占相思在热带高光强和高温条件下迅速生长的生理机制。

    铁皮石斛叶片光合作用的碳代谢途径
    苏文华, 张光飞
    植物生态学报. 2003, 27(5):  631-637.  doi:10.17521/cjpe.2003.0091
    摘要 ( 2579 )   PDF (599KB) ( 1300 )   收藏
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    利用LI-6400光合测定系统测定了不同天气条件下铁皮石斛(Dendrobium officinale)叶片24h CO2吸收的动态以及CO2吸收对光强和温度的响应。晴天的白天和夜间铁皮石斛都能吸收CO2,中午CO2吸收速率为负值, CO2的交换方式具景天酸代谢途径(CAM)的特点。阴雨天,只有白天吸收CO2,夜间表现为暗呼吸,光合作用碳代谢的途径为C3途径。在多云的天气条件下,白天吸收CO2,并持续至日落后。夜间21∶00仍有CO2吸收,23∶00以后至次日凌晨处于暗呼吸状态。在500 μmol·m-2·s-1光照件下,20℃出现最大CO2吸收值。在夜间,25℃时CO2的吸收速率最高。有光和无光条件下,低温或高温引起CO2吸收速率下降均为非气孔因素所致。晴天上午,铁皮石斛叶片的表观量子产额为0.035,光合补偿点为2.9μmol·m-2·s-1,饱和光强为500μmol·m-2·s-1,强光下出现光抑制现象。叶片受到强光预先照射后,即使光照减弱光抑制效应仍保持一段时间,致使光合补偿点升高,表观量子产额下降,相同光强下的CO2吸收效率降低。结果表明:铁皮石斛为兼性CAM植物,随着环境条件的变化,其光合作用在景天酸代谢途径(CAM)与C3途径间变化。

    松嫩草甸3种主要植物群落土壤脲酶的初步研究
    朱丽, 郭继勋, 鲁萍, 周晓梅
    植物生态学报. 2003, 27(5):  638-643.  doi:10.17521/cjpe.2003.0092
    摘要 ( 1873 )   PDF (558KB) ( 888 )   收藏
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    松嫩草甸羊草(Leymus chinensis)群落、碱茅(Puccinellia tenuiflora)群落和虎尾草(Chloris virgata)群落土壤脲酶活性的季节动态呈单峰曲线变化,在土体中随土层的加深,其活性逐渐递减。各群落0~10 cm土层中的土壤脲酶活性与月平均降雨量呈幂函数关系,与土壤温度呈指数函数关系。土壤脲酶活性受多种土壤理化因子的共同影响,对于羊草群落,各因子的影响程度依次为:pH值>有机质>速效氮>C/N>容重>全氮>速效磷;碱茅群落为:有机质>C/N>全氮>容重>速效磷>速效氮>pH值;虎尾草群落为:全氮>有机质>速效氮>pH值>C/N>速效磷>容重。对该地区土壤肥力影响因子的主成分分析表明:有机质、全氮、速效氮、C/N和土壤容重对土壤肥力的贡献率占主导地位,土壤脲酶活性所占的比重较小,它不能完全反映土壤肥力状况。

    水热因子对退化草原羊草恢复演替群落土壤呼吸的影响
    王风玉, 周广胜, 贾丙瑞, 王玉辉
    植物生态学报. 2003, 27(5):  644-649.  doi:10.17521/cjpe.2003.0093
    摘要 ( 2333 )   PDF (585KB) ( 919 )   收藏
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    对内蒙古锡林郭勒白音锡勒牧场退化恢复羊草(Leymus chinensis)草原生态系统土壤呼吸作用的主要影响因子分析表明,环境因子对土壤呼吸作用的影响程度依次表现为:土壤水分>温度;水分对土壤呼吸作用的影响可分成3段,即<7.5%、7.5%~18.4%和>18.4%。当0~10cm土壤含水量<7.5%时,土壤温度是土壤呼吸作用的主导控制因子,土壤呼吸作用与5cm土壤温度呈幂函数关系;而当0~10cm土壤含水量>7.5%时,土壤呼吸作用受土壤水分和土壤温度的共同作用。研究还表明:在植物生长季内,当土壤水分接近羊草草原土壤萎蔫系数6.0%时所测得土壤呼吸作用为植被在干旱胁迫下的土壤呼吸作用,而当土壤水分大于羊草草原土壤萎蔫系数6.0%时,土壤呼吸作用的增加主要是由于植物生长及其引起的根系活动和微生物数量、组成及其活性共同影响的,进而可以解释不同水分条件下土壤及植物根系在土壤呼吸作用中的不同贡献,为建立土壤呼吸作用模型及正确地理解陆地碳收支及其固碳潜力提供依据。

    利用红外光谱分析珙桐幼树氮素状况的边缘效应
    胡进耀, 苏智先, 何晓英
    植物生态学报. 2003, 27(5):  650-654.  doi:10.17521/cjpe.2003.0094
    摘要 ( 1964 )   PDF (471KB) ( 919 )   收藏
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    通过氮肥处理实验及利用红外光谱检测白泥岗珙桐(Davidia involucrata)幼树叶尖氮含量实验,探讨了将红外光谱分析应用于研究森林边缘效应的可行性,并为珙桐保护提供理论依据。结果表明:5个氮素水平处理的珙桐幼苗、叶尖和叶中均表现出明显的氮含量和傅立叶红外转换光谱差异,相关性分析表明叶尖比叶中更能反映珙桐的氮营养状况;光谱指数(A1653-A3400)/(A1653+A3400)随叶中氮含量和供氮水平的提高而提高,说明傅立叶转换红外光谱可用于检测珙桐的氮营养水平,为利用红外光谱分析珙桐氮营养水平边缘效应提供了理论基础。利用傅立叶转换红外光谱法研究白泥岗珙桐林氮素状况的边缘效应表明:在一定距离范围内珙桐氮营养水平由林外向林内逐渐上升,不同方位和不同距离珙桐氮营养水平均存在程度不同的差异,说明方位对珙桐氮素状况的影响显著;珙桐林片段化在生理上对珙桐的影响至少到达30~40m处,而林东至少到达90~100m处,说明林东人为破坏对残存的珙桐生长影响很大。实验结果与其它作者用传统方法对森林边缘氮素分布状况及植物吸收氮素状况的研究结果一致,说明利用红外光谱分析珙桐氮营养水平边缘效应是可行的。实验中还发现采样和样品前处理对结果可靠性有较大影响,样品前处理后必须保持干燥、平整。

    干旱胁迫下小麦幼苗根、叶多胺含量和多胺氧化酶活性的变化
    关军锋, 刘海龙, 李广敏
    植物生态学报. 2003, 27(5):  655-660.  doi:10.17521/cjpe.2003.0095
    摘要 ( 2449 )   PDF (472KB) ( 1402 )   收藏
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    以抗旱性不同的两个小麦品种(‘晋麦33’和‘温麦8’)(Triticum aestivum cv. Jinmai 33 and Wenmai 8)为材料,研究了干旱胁迫下多胺含量和多胺氧化酶活性的变化。结果表明:旱过程中,幼苗根、叶中腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)3种多胺含量和多胺氧化酶(PAO)活性先迅速升高,而后下降。与抗旱性弱的‘晋麦33’相比,抗旱性强的品种‘温麦8’幼苗根、叶中Spd、Spm 含量初期升高幅度大,之后下降速率减慢;PAO活性的变化与之相反,‘晋麦33’的PAO活性提高的幅度大于‘温麦8号’。多胺含量和PAO活性在小麦幼苗的根与叶之间呈极显著正相关。干旱初期,小麦根、叶中多胺迅速积累可能是干旱胁迫反应的一个信号,随后较高的Spd、Spm 水平有利于增强小麦幼苗的抗旱性。

    濒危植物秦岭冷杉种子萌发特性的研究
    赖江山, 李庆梅, 谢宗强
    植物生态学报. 2003, 27(5):  661-666.  doi:10.17521/cjpe.2003.0096
    摘要 ( 2051 )   PDF (522KB) ( 1505 )   收藏
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    秦岭冷杉(Abies chensiensis)为中国特有种,主要分布于中国秦巴山地,现为渐危种,被列为国家二级保护植物。经测定,秦岭冷杉种子千粒重为(33.92±1.01)g,与其它冷杉属的种子比较,其种子千粒重较大。四唑(TTC,1.0 %)染色测种子生活力的结果表明:有生活力的种子占26.00%,空粒占20.50%,涩粒占33.75%,说明秦岭冷杉种子饱满度很差,反映了比较高的种子败育率;染色结果与对比发芽实验的结果很接近,说明用四唑染色来测定秦岭冷杉种子的生活力是较准确的方法。把种子进行0、14、21、28d低温(4℃)层积处理,发现低温层积可以显著提高种子发芽率和发芽势,但是层积21d与28d发芽势没有差异。设置恒温20℃、25℃和变温20~30℃ 3种温度条件下发芽比较,发现最终的发芽率并没有差异,但是发芽势差异显著,恒温25℃达到最大发芽率的90%的时间要比另外两种温度下提前9d,可见25℃是秦岭冷杉种子发芽的适宜温度。光照(8 h·d-1,100μmol·m-2·s-1)和黑暗下种子的最后发芽率差异不显著,但是光照发芽势高,可见光照可以促进秦岭冷杉种子发芽迅速、整齐。实验证明,用砂床做发芽基质与用纸床做发芽基质相比,前者的发芽率和发芽势均比后者高。

    阿司匹林和复方新诺明对大豆种子萌发及活力的影响
    杨晓杰, 孙志琳
    植物生态学报. 2003, 27(5):  667-671.  doi:10.17521/cjpe.2003.0097
    摘要 ( 2453 )   PDF (409KB) ( 954 )   收藏
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    以大豆(Glycine max)种子为材料,浓度的阿斯匹林和复方新诺明水溶液,在(20±1)℃条件下分种24h和12h, 测定大豆种子萌发过程中的各项生理生化指标以及萌发后的各形态指标实验结果表明:阿斯匹林和复方新诺明水溶液浸种都能有效地提高大豆种子的发芽率和活力指数,还能促进大豆根系的生长。其中以62.5mg·L-1的阿斯匹林和0.5mg·L-1的复方新诺明处理后的效果最为显著。阿斯匹林浸种能使大豆萌芽的相对电导率显著降低,使活性氧清除酶的活性有所提高。复方新诺明浸种则使大豆萌芽的蛋白质含量以及氨基酸总量都有显著的提高。

    蓖齿眼子菜繁殖多样性研究
    陈开宁, 强胜, 李文朝, 吴庆龙, 胡耀辉
    植物生态学报. 2003, 27(5):  672-676.  doi:10.17521/cjpe.2003.0098
    摘要 ( 2062 )   PDF (679KB) ( 745 )   收藏
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    繁殖是影响水生植物生存竞争、分布以及群落结构动态变化的关键因素。通过野外观察和室内试验,较详细地介绍了蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)的繁殖策略。研究结果表明:蓖齿眼子菜有性繁殖中具有水表和水下气泡两种传粉方式;种子发生量较大,但种子发芽率低,不到6%,种子繁殖对种群恢复贡献不大,其主要作用在于远程传播和保持持久的种子库。蓖齿眼子菜具有广泛而高效的无性繁殖系统,可以通过断株、根状茎、地上块茎、地下块茎、地上茎节以及叶腋基部进行繁殖,其中最重要的是地下块茎和根状茎,次年种群恢复主要来自于地下块茎和根状茎。此外,对采用蓖齿眼子菜进行沉水植被恢复与重建提出了建议。

    影响黄帚橐吾种子生产的因素Ⅰ.生境和花序结构
    刘左军, 杜国祯, 陈家宽, 刘振恒, 董高生, 马建云
    植物生态学报. 2003, 27(5):  677-683.  doi:10.17521/cjpe.2003.0099
    摘要 ( 2139 )   PDF (665KB) ( 1043 )   收藏
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    通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示:1)黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境间表现出沙地>滩地>坡地,在同一生境内则为高密度种群>低密度种群和植被盖度较低>植被盖度较高的趋势(滩地例外);2)种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素(除无性系株大小外)的关系不显著;3)在总花序内不同部位头状花序间表现出的种子生产变化趋势(顶部>基部)不受生境条件、种群密度等因素的影响; 4)种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。

    不同类型沙地上差巴嘎蒿细根的分布状态
    刘士刚, 朴顺姬, 安卯柱, 刘芳
    植物生态学报. 2003, 27(5):  684-689.  doi:10.17521/cjpe.2003.0100
    摘要 ( 1992 )   PDF (532KB) ( 950 )   收藏
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    以生长于流动沙地和固定沙地上,处于植被演替不同阶段的半灌木差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)种群为对象,用土钻取样法研究了生长季(2000年)降雨期前后差巴嘎蒿的根系随土壤深度的分布、生长动态及其与根际土壤含水量的动态关系,观察到:1)降雨期前各土层的根际土壤含水量随深度的增加而升高,增加的幅度为流动沙地>固定沙地;降雨期后根际土壤含水量随深度的增加而减少,减少的幅度为固定沙地>流动沙地。2)表土层(0~15 cm)中差巴嘎蒿的主根分布量在流动沙地显著高于固定沙地。3)降雨期前,差巴嘎蒿细根(直径<1 mm)分布比例在两种不同类型沙地上的差异表现为:在土层0~45cm中固定沙地(84.9%)极显著高于流动沙地(61.9%),而在深土层(>45 cm)中流动沙地(38.1%)显著高于固定沙地(22%);降雨期后,不论是在固定沙地还是流动沙地细根多集中于0~15 cm的表土层中,流动沙地的细根分布比例由降雨期前33%增至降雨期后的78%,固定沙地由降雨期前的49%增至降雨期后的63%。表明流动沙地差巴嘎蒿种群细根的生长比固定沙地活跃,能够在生长季降雨期后迅速调整细根的分布比例,使细根分布适应降雨期后浅层土壤含水量高的特点。固定沙地的细根分布难以迅速适应土壤水分的变化,不利于差巴嘎蒿对水分的吸收,成为种群衰退的一个重要因素。

    南亚热带鹤山主要人工林生态系统C、N累积及分配格局的模拟研究
    申卫军, 彭少麟, 邬建国, 林永标
    植物生态学报. 2003, 27(5):  690-699.  doi:10.17521/cjpe.2003.0101
    摘要 ( 2233 )   PDF (876KB) ( 1260 )   收藏
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    以南亚热带鹤山的马占相思(Acacia mangium)、湿地松(Pinus elliotii)和荷木(Schima uperba)3种代表性人工林生态系统为对象,利用气象、水文、土壤及植物等方面的资料对CENTURY模型进行了参数化,模拟了3种人工林生态系统1985~2100年的C、N累积动态及其分配格局变化,并利用实测资料对模拟结果进行了独立样本的双尾t检验,模拟值与实测值之间没有显著差异(p=0.995)。模拟结果表明,马占相思林的净初级生产力(NPP)呈指数函数形式下降,约在20龄(2005年)时趋于稳定;荷木林的NPP持续缓慢增加;湿地松林的NPP基本维持恒定;20龄以前3种林分的年均NPP分别为12.2 t·hm-2·a-1、6.7 t·hm-2·a-1和2.5 t·hm-2·a-1。马占相思林生物量呈对数函数形式增加,20龄后增加很少;荷木林与湿地松林的生物量呈直线增加,约在2050年时,荷木林的NPP和生物量将超过马占相思林;2100年时马占相思、荷木与湿地松林的生物量将分别达到252.7 t·hm-2、352.4t·hm-2和226.3t·hm-2。荷木林具有更大C累积潜力。3种人工林生态系统的N累积动态与其生物量累积动态相似,但马占相思林生态系统的N累积量远高于荷木林与湿地松林,至2100年时它们的N累积量将分别达到7.2t·hm-2、1.9t·hm-2和2.2t·hm-2。3种林分的C、N随着林分的发育将更多地分配到茎、枝和根部。马占相思林的叶C、N累积量约在2005年后分别下降1.85t·hm-2和0.20t·hm-2,荷木林的叶C、N累积则分别增加0.09t·hm-2和0.05 t·hm-2,湿地松林叶C、N累积分别增加0.57t·hm-2和0.02 t·hm-2,这一模拟结果显示了马占相思林冠层萎缩的内在原因。外来树种组成的马占相思林先锋群落冠层衰退过早,阳生性灌木的大量入侵和定居可能会滞缓地带性森林植被的恢复进程。因此认为我国南亚热带地区进行地带性森林植被恢复时,先锋森林群落的构建应以荷木等本地树种为主。

    生态系统退化程度诊断:生态恢复的基础与前提
    杜晓军, 高贤明, 马克平
    植物生态学报. 2003, 27(5):  700-708.  doi:10.17521/cjpe.2003.0102
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    生态系统退化程度诊断是进行生态恢复与重建的基础和前提。然而目前的生态系统化程度诊断大多停留在定性的水平,如何对退化生态系统的退化程度进行定量的诊断就成为恢复生态学与生态恢复实践所面临的一个迫切且十分关键的问题。在综述前人研究的基础上,比较系统地论述了生态系统退化程度诊断的一系列问题:绘制了描述生态系统退化程度的概念模型;认为在实践中退化程度诊断的参照系统可以选择相应的受人类或自然干扰程度比较轻的“自然生态系统”;归纳了生态系统退化程度诊断的生物途径、生境途径、生态过程途径、生态系统功能/服务途径、景观途径;把诊断方法分为单途径单因子诊断法、单途径多因子诊断法、多途径综合诊断法;分析了生态系统退化程度诊断的可能指标(体系);给出了生态系统退化程度诊断的策略与流程,并对生态系统退化程度诊断及生态恢复过程中应注意的事项进行了讨论。建议我国加强典型生态系统退化程度的综合诊断研究。

    根系分泌物及其在植物修复中的作用
    旷远文, 温达志, 钟传文, 周国逸
    植物生态学报. 2003, 27(5):  709-717.  doi:10.17521/cjpe.2003.0103
    摘要 ( 2886 )   PDF (964KB) ( 1617 )   收藏
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    近年来环境污染日益严重,污染物在土壤植物中的行为引起了人们的高度关注。利用植物去除土壤水体等介质中污染物的植物修复是近10年来兴起的一项安全、廉价的技术,已成为污染生态学和环境生态学的研究热点,它通过植物吸收、根滤、稳定、挥发等方式清除环境中的重金属和有机污染物。国内外有关植物修复的研究报道和概述很多, 但对植物根系分泌物在植物修复中所起的作用及其机理少有述评。 本文从根系分泌物对土壤重金属和土壤有机污染物的去除作用出发,对根系分泌物的种类、数量及其在去除环境污染物中的作用机理和功能地位进行了总结,并借助研究事例对影响植物根系分泌的内外因子,如植物种类、营养胁迫、重金属胁迫、根际环境的理化性质、土壤微生物及其它环境因子进行了讨论。概言之,根系分泌物在修复污染土壤中的重金属途径是多种多样的,主要是通过调节根际pH值、与重金属形成螯合物、络合反应、沉淀、提高土壤微生物数量和活性来改变重金属在根际中的存在形态以及提高重金属的生物有效性,从而减轻它对环境的危害。在清除有机污染物时,根系分泌物中的酶可以对有机污染物进行直接降解,根系分泌物影响下的微生物也可以对有机污染物进行间接降解,且被认为是主要的降解途径。根系分泌物在植物修复过程中确实起着某些重要作用,今后应将这方面的研究重点放在某些特异性根系分泌物植物,尤其是某些重金属超富集植物资源的寻找、筛选上,通过室内实验和野外研究确定其根系分泌物对清除重金属和有机污染物的效率,证实超富集植物根系分泌物的特异性与污染物超富集的内在联系,找到污染土壤生态恢复和治理的有效方法并加以推广应用,如针对性地在被污染地大面积种植此类具特异性根分泌物植物,并辅以营林措施如修剪等,加快生物修复进程,提高修复效率。植物根系分泌物在植物修复过程中所具有的重要生态意义和可能应用前景,为污染生态学和化学生态学之间的联合研究开拓了全新的领域,今后将取得新的突破和重要进展。


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