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    2022年, 第12期
    刊出日期:2022-12-20

    青海海北高寒金露梅(Potentilla fruticose)灌丛生态系统通量观测站生长季景观(张法伟摄)。海北通量观测站(37°40′ N,101°20′ E,3400 m)建于2002年,是我国开展高寒脆弱区通量观测研究时间最长的站点之一。2017年,在科技部国家重点研发计划支持下,组建了“北方生态脆弱区通量监测网络”。该网络由20个观测站点组成, 分布在以内蒙古高原为主的干旱脆弱区和以青藏高原为主的高寒脆弱区。植被类型以草原为主, 涵盖了我国北方温性草原和高寒草原的主要类型。站点均采用涡度相关技术对生态系统碳水通量进行长期定位观测,已经获取了近150站年的通量数据。在此基础上,我们组织了“中国典型生态脆弱区碳水通量过程研究”专题,包括通量数据处理方法、能量平衡、碳水通量耦合过程等方面的研究进展,以期促进我国脆弱区生态系统通量观测研究(本期1433-1522页)。

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    ■ 封面照片背后的故事 | 中国典型生态脆弱区碳水通量监测

      
    编者评述
    中国典型生态脆弱区碳水通量过程研究
    陈世苹, 胡中民
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1433-1436.  doi:10.17521/cjpe.2022.0404
    摘要 ( 522 )   全文 ( 70 )   PDF (699KB) ( 675 )   知识图谱   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    中国典型生态脆弱区碳水通量过程研究专题论文
    增强回归树模型在青藏高原高寒灌丛通量数据插补中的应用
    李红琴, 张亚茹, 张法伟, 马文婧, 罗方林, 王春雨, 杨永胜, 张雷明, 李英年
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1437-1447.  doi:10.17521/cjpe.2021.0259
    摘要 ( 940 )   全文 ( 91 )   PDF (2650KB) ( 772 )   知识图谱   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    涡度相关技术连续观测的碳水通量是准确评估生态系统固碳持水等生态功能的重要基础数据, 由于通量观测数据的缺失十分常见且比例较高, 引入现代机器学习算法以发展缺失数据的插补方法对降低研究结果不确定性具有重要意义。该研究利用青藏高原东北隅高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛已发布的2003-2005年水、热、CO2通量数据集, 结合气温、大气水汽压、风速、太阳短波辐射、表层土壤温度和表层土壤含水量等主要环境因子构建了增强回归树模型(BRT)以插补缺失通量数据, 并与中国通量观测研究联盟(ChinaFLUX)的数据序列进行了比对, 以评估BRT在通量数据集成分析中的应用。BRT对大样本(N > 10 000)通量数据具有较好的模拟效果, 观测值与模拟值的回归斜率为1.01-1.05 (R2 > 0.80)。BRT表明植被生长季(5-10月)白天30 min净CO2交换量(NEE)主要受控于太阳短波辐射和大气水汽压, 二者对NEE变异的相对贡献之和为74.7%。表层土壤温度是生长季夜间及非生长季全天30 min NEE的主要驱动因子, 其相对贡献为68.5%。30 min显热通量(H)和潜热通量(LE)均主要受控于太阳短波辐射(相对贡献大于58.6%)。BRT插补的30 min缺失通量数据均显著小于ChinaFLUX的插补结果。除逐日NEE无显著差异外(p = 0.14), BRT的逐日生态系统总交换(GEE)、生态系统呼吸(RES)、H和LE极显著小于ChinaFLUX的数据序列分别约17.5%、21.0%、2.7%和2.2%, 但由于量级差异较小, 二者具有较高的一致性(数据序列的回归斜率在0.95-1.17)。除逐月GEE和RES外, BRT的逐月NEE、H和LE与ChinaFLUX的数据序列无显著(p > 0.09)差异。相对于ChinaFLUX数据插补方法, BRT不需要复杂的数学表达就可模拟主要环境因子的非线性作用特征, 从而进行缺失通量数据的插补, 是通量数据集成分析的一种可行方法。

    中国北方干旱半干旱区草原生态系统能量平衡闭合的季节和年际变异
    王彦兵, 游翠海, 谭星儒, 陈波宇, 许梦真, 陈世苹
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1448-1460.  doi:10.17521/cjpe.2021.0428
    摘要 ( 468 )   全文 ( 33 )   PDF (1351KB) ( 588 )   知识图谱   收藏
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    能量平衡闭合状况是评估通量观测数据质量的重要参考指标, 为客观评价中国北方干旱半干旱涡度观测数据的质量, 确定数据分析方法和改进策略, 加深对能量闭合度与环境因子之间关系的理解, 该研究基于内蒙古3种不同草原类型(荒漠草原、典型草原和草甸草原) 6个涡度相关通量观测站点(四子王旗站、锡林浩特割草站、锡林浩特围封站、西乌珠穆沁旗站、多伦站和额尔古纳站)的56个站年的能量通量和气象因子测定数据集, 利用能量平衡比率(EBR)和最小二乘法线性回归(OLS)这两种常用的方法, 分析了北方干旱半干旱区不同站点和草原类型能量闭合的状况、季节和年际变异及主要影响因素。主要结果表明: 1) 6个站点多年EBR均值为0.89 ± 0.11, OLS斜率均值为0.96 ± 0.04, 能量闭合程度明显高于国际通量网和中国通量网站点的能量闭合状况。2)不同站点和草原类型间EBR存在明显差异, 表现为荒漠草原(1.01 ± 0.09)和典型草原(0.90 ± 0.11)都高于草甸草原(0.83 ± 0.05), 各站点EBR均存在明显的季节变异, 生长季基本都在1附近并且相对稳定, 非生长季低于1并且变化较大, 主要受气温(Ta)、饱和水汽压差(VPD)、土壤含水量(SWC)和反照率(Albedo)的影响, 其中较低的Ta和较高的Albedo是导致非生长季EBR较低的主要原因。3)不同站点和草原类型EBR存在显著年际变异, 主要受潜热分配(潜热通量/净辐射比值, LE/Rn)、年平均气温(MAT)和生长季Albedo显著影响, 其中LE/Rn的年际波动对EBR年际变异起主要的调控作用, 可解释EBR年际变异的44%。此外, 各站点EBR均表现出随年份逐渐降低的趋势, 植被盖度显著增大后引起Albedo降低可能是造成EBR下降的主要原因。综上所述, 为更加全面地评估能量闭合状况, EBR和OLS斜率两种方法建议结合起来使用。

    中国干旱半干旱区生态系统光合参数的时空变异及其影响因素
    林雍, 陈智, 杨萌, 陈世苹, 高艳红, 刘冉, 郝彦宾, 辛晓平, 周莉, 于贵瑞
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1461-1472.  doi:10.17521/cjpe.2021.0426
    摘要 ( 521 )   全文 ( 29 )   PDF (1577KB) ( 572 )   知识图谱   收藏
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    生态系统光合参数是表征生态系统光合作用特征和强度的重要指标, 是生态系统模型模拟与遥感反演中的重要生理参数。该研究基于中国干旱半干旱区的涡度相关碳通量观测数据, 采用直角双曲线方程拟合生态系统表观量子效率(α)和最大光合速率(Pmax), 综合分析了干旱半干旱区生态系统光合参数的时空变异及其影响因素。研究表明: 生态系统光合参数在干旱半干旱区存在着明显的时空变异, 从荒漠、荒漠草原、典型草原到草甸草原光合参数有逐渐增大的趋势。降水量是影响光合参数空间变异的主导环境因子, 其同时影响叶面积指数的空间变异, 两者共同决定光合参数的空间变异。αPmax均随着降水量的增加而增大, 而α与气温有显著的负相关关系, 辐射对光合参数空间变异的影响则不显著。生长季αPmax总体呈先增加后降低的趋势, 但不同植被类型的月际变异性和峰值出现的时间不同, 草甸草原的光合参数具有最大的月际变异性。α的月际动态主要受温度和辐射的调控, 而Pmax在荒漠和荒漠草原受温度和辐射调控, 在典型草原和草甸草原则主要受土壤含水量的调控。干旱半干旱区生态系统α为0.000 47-0.002 12 mg·μmol-1, Pmax为0.11-0.78 mg·m-2·s-1, 同其他草地生态系统相比处于较低的水平, 高温和低土壤水分供给是制约干旱半干旱区光合参数的主要因素。

    黑沙蒿灌丛生态系统碳平衡对昼夜非对称增温的响应
    韩聪, 刘鹏, 母艳梅, 原媛, 郝少荣, 田赟, 查天山, 贾昕
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1473-1485.  doi:10.17521/cjpe.2021.0485
    摘要 ( 511 )   全文 ( 22 )   PDF (3858KB) ( 451 )   附录附件    知识图谱   收藏
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    探究黑沙蒿(Artemisia ordosica)灌丛净生态系统生产力(NEP)和碳利用效率(CUE)对昼夜非对称增温的响应, 揭示碳平衡各组分对日间或夜间增温的相对敏感性, 对于预测此类生态系统在气候变化条件下的碳源/汇属性及固碳能力是十分必要的。该研究基于涡度协方差观测数据进行模型参数化和验证, 采用BIOME-BGC模型模拟不同增温情景, 检验非对称增温如何影响NEP、CUE及其组分, 包括: 总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(Re)、自养呼吸(AR)、异养呼吸(HR)、维持呼吸(MR)、生长呼吸(GR)、净初级生产力(NPP)等。非对称增温方式包括: (1)延续历史升温趋势(1954-2020年)的昼夜非对称增温(日间增温1.2 ℃, 夜间增温1.8 ℃); (2)日间或夜间单独增温(2、4、6 ℃)。主要结果: (1)与观测值拟合关系较好的指标包括GPP的逐日值和逐年值、Re的逐日值以及NEP的逐年值(决定系数: 0.72-0.88; 效率系数: 0.72-0.79), 拟合关系相对较弱的指标包括Re的逐年值和NEP的逐日值(决定系数: 0.57、0.26; 效率系数: 0.46、0.12)。(2)所有增温情景对GPP、Re及其组分、NPP均呈促进作用。其中, GPP、Re、AR、MR对日间增温比对夜间增温更为敏感; NPP、HR、GR则对夜间增温更敏感。(3)在所有增温情景下, Re (约13%)和AR (约16%)的增幅均比GPP (约10%)更大, 因此NEP和CUE呈下降趋势。并且NEP和CUE均对日间增温更敏感。(4) NEP和CUE在昼夜非对称增温情景分别下降了约68%和5%, 对日间增温下降的幅度比夜间分别高约8%和1%。尽管有区域或全球尺度的研究认为增温会提高生态系统碳汇能力, 但该研究结果表示增温抑制半干旱地区碳汇能力, 这表明当前为减缓全球变暖所付出的努力是必要的。

    1982-2018年青藏高原水分利用效率变化及归因分析
    郑周涛, 张扬建
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1486-1496.  doi:10.17521/cjpe.2021.0187
    摘要 ( 723 )   全文 ( 66 )   PDF (5608KB) ( 623 )   知识图谱   收藏
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    水分利用效率(WUE)是衡量地表生态系统碳水耦合的重要指标。青藏高原是我国重要的生态屏障, 其生态系统对全球变化响应敏感, 开展青藏高原WUE研究有利于深入理解高寒生态系统碳水循环的过程和机制, 对指导植被生态建设具有重要意义。该研究基于GLASS遥感数据、气象数据和植被类型数据, 对1982-2018年期间青藏高原WUE的时空变化格局及其对温度、降水量、太阳辐射、饱和水汽压差、CO2浓度以及叶面积指数的响应进行了分析, 并进一步揭示了植被类型间的差异。结果表明: (1)青藏高原WUE总体呈现由东南向西北递减的空间分布格局, 多年平均值约为1.64 g C·kg-1。WUE在不同植被类型间差异明显, 森林最高, 高寒荒漠最低, 高寒草甸高于高寒草原。(2)青藏高原WUE主要呈现增加趋势, 除森林和栽培植被外, 其他植被类型WUE均显著增加, 总初级生产力主导了研究区77.84%面积的WUE变化。(3)叶面积指数和CO2浓度主导了青藏高原WUE的变化, 且均为正向效应。而饱和水汽压差的升高对高寒草原、高山植被、栽培植被以及高寒荒漠的WUE有抑制作用。

    中国干旱半干旱区土壤CO2与CH4通量的耦联解耦及其对温度的响应
    杨萌, 于贵瑞
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1497-1507.  doi:10.17521/cjpe.2021.0390
    摘要 ( 376 )   全文 ( 14 )   PDF (5177KB) ( 260 )   知识图谱   收藏
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    干旱半干旱区是一类典型的生态脆弱区, 同时又对全球变暖具有重要影响。其土壤以氧化型土壤为主, 被认为是重要的CH4汇, 然而研究发现随着土壤吸收CH4速率的升高, 排放CO2的速率也升高。为验证该消长现象是否广泛存在以及是否发生于特定环境条件下, 该研究基于中国干旱半干旱地区的土壤温室气体通量与相关环境数据整合, 首次开展了多站点的土壤CO2与土壤CH4通量季节变化耦联与日变化耦联分析。结果显示, 土壤CO2与土壤CH4通量间存在协同(正相关)、消长(负相关)及随机(不相关) 3种模式, 其中随机变化的比例更高, 季节尺度与日尺度上分别占比83%与54%。相对于水分和植被状况, 温度与通量间相关性的关系更强, 呈现为随气温升高通量间相关性下降的二次函数关系。季节尺度上, 采样期间平均气温对通量间相关关系的判别准确率为92%, 通量间耦联解耦的气温阈值为12.5 ℃; 日尺度上, 日气温差对通量间相关关系的判别准确率为79%, 通量间耦联解耦的温度阈值为15.2 ℃。此外, 日尺度上土壤为吸收CH4状态时, 土壤CH4与土壤CO2通量之间并非呈现为负相关关系, 而更多呈现为正相关关系, 这一现象难以仅用温度进行解释, 我们推测土壤呼吸和CH4氧化在竞争O2过程中形成了不对等的耦联关系, 即土壤呼吸可通过消耗O2抑制CH4氧化, 从而出现土壤CO2排放增加而CH4吸收降低的现象。该研究表明, 土壤CO2和CH4通量间可能存在温度调控嵌套O2竞争调控的耦联解耦机制, 气候变暖可能导致两种通量在更广的空间上以及更长的时间上发生解耦, 增加区域碳循环的复杂性以及碳通量评估的不确定性。

    辽西半干旱地区两种典型人工林生态系统能量通量及蒸散特征
    王俐爽, 同小娟, 孟平, 张劲松, 刘沛荣, 李俊, 张静茹, 周宇
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1508-1522.  doi:10.17521/cjpe.2022.0099
    摘要 ( 300 )   全文 ( 11 )   PDF (1745KB) ( 187 )   知识图谱   收藏
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    在气候变暖背景下, 半干旱地区林水矛盾日益突出。了解该区人工林的能量通量和蒸散(ET)变化, 可为今后造林树种的选择提供参考。该研究采用涡度相关法分别对辽西半干旱地区油松(Pinus tabuliformis)、樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林的水热通量进行了一年(2019年10月至2020年10月)的连续观测, 利用界限温度结合归一化植被指数(NDVI)的变化特征确定了生长季长度(4月11日至10月10日), 分析了潜热通量(LE)、感热通量(H)、净辐射(Rn)、土壤热通量(G)及ET的季节动态, 利用回归分析和通径分析探讨了气温(Ta)、Rn、空气水汽压亏缺(VPD)、土壤含水量(SWC)、NDVI对ET的影响。结果表明: 油松、樟子松人工林的Rn、G、H都呈单峰形季节变化趋势, LE的波动更剧烈。全年来看, 能量消耗以H为主, 其次是LE, G消耗的能量较少。波文比生长季均值分别为1.82和2.23, 小于年平均值(3.43和4.44)。生长季ET分别为302.79和247.54 mm, 占全年ET的82.89%和84.20%; 年ET分别为365.29和293.99 mm, 为同期降水量的87.81%和72.23%。Priestley-Taylor系数(α)和退耦因子(Ω)可以用来说明SWC和冠层导度(gc)对ET的影响。油松、樟子松人工林的α年平均值分别为0.30和0.24, Ω分别为0.12和0.07。全年来看, SWC是影响该区两种人工林ET的主导因子, 其次为Rn。在不受水分胁迫下, Rn对ET影响更大; Ta和VPD对ET的综合影响较小, 多为间接作用。NDVI和gc是影响两种人工林的ET的重要生物因子, 对ET的控制作用在生长季更为明显。该研究说明辽西半干旱地区的油松和樟子松人工林都采取保守的耗水策略, 维持了生态系统的水量平衡, 是该地区适宜的造林树种。

    综述
    土壤CO2通量梯度观测技术和方法的理论、假设与应用进展
    王晶苑, 魏杰, 温学发
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1523-1536.  doi:10.17521/cjpe.2021.0427
    摘要 ( 638 )   全文 ( 41 )   PDF (1265KB) ( 326 )   知识图谱   收藏
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    土壤呼吸主要包括大气-土壤界面CO2释放量和土壤中CO2储存量变化两部分, 深入理解土壤CO2的产生和迁移过程是全面认识陆地生态系统碳循环的基础。通量梯度法是基于测量扩散驱动的CO2浓度梯度和扩散系数计算CO2通量的方法, 依据菲克第一定律可以计算出不同深度土壤CO2及其稳定碳同位素组成(δ13C)通量, 进而得到土壤CO2释放量和不同深度土壤CO2储存量。地下土壤CO2浓度(13CO212CO2浓度)主要受孔隙曲折度、根分布深度、微生物活性和土壤总CO2产生量控制。地下CO2传输过程受不同深度CO2浓度、孔隙度和含水量等的共同控制, 上述土壤理化性质和生物因素是土壤通量梯度法应用过程的关键影响因素, 直接决定了CO2及其δ13C通量计算的精度和准确度。通量梯度法是箱式法的有益补充, 可以明确不同深度土壤CO2产生和运移过程以及对土壤CO2释放量和储存量的影响, 阐明不同深度土壤对CO2排放的相对贡献, 揭示其环境和物理控制机制。

    研究论文
    极端干旱和降水对沙垄不同坡向坡位短命植物地上生产力的影响
    臧永新, 马剑英, 周晓兵, 陶冶, 尹本丰, 沙亚古丽•及格尔, 张元明
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1537-1550.  doi:10.17521/cjpe.2021.0473
    摘要 ( 411 )   全文 ( 17 )   PDF (5418KB) ( 264 )   知识图谱   收藏
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    近年来, 干旱半干旱区极端干旱和极端降水事件出现的频次呈现增加的趋势, 深刻影响着生产力和碳循环过程。荒漠生态系统植被对降水变化响应敏感, 但短命植物层片地上生产力对极端干旱和极端降水的敏感性差异以及沙垄坡向坡位在其中的调节作用有待研究。该研究选择古尔班通古特沙漠南缘沙垄4个不同坡向坡位(西坡底部、西坡中部、东坡中部、东坡底部), 设置连续2年减少和增加65%生长季降水量的野外原位控制实验来模拟极端干旱和极端降水事件, 解析了短命植物层片地上生产力对极端干旱和极端降水的敏感性, 探讨了坡向坡位因素的协同效应以及降水变化驱动短命植物层片地上生产力的机制。结果表明: (1)整体而言, 短命植物层片地上生产力和生长季降水量的关系是非对称的, 且地上生产力对极端干旱的敏感性强于极端降水。(2)具体而言, 沙垄西坡底部、西坡中部和东坡底部短命植物层片地上生产力和生长季降水量表现为非线性饱和关系, 地上生产力增加的幅度随着降水量的增加而降低; 沙垄东坡中部共优种的存在改变了短命植物层片地上生产力与生长季降水量的关系, 使两者表现为正线性关系。(3)短命植物层片密度(所有物种的种群密度之和)对地上生产力的影响最大, 表明极端干旱突破了短命植物生理死亡的阈值, 通过降低层片密度减少地上生产力; 极端降水则通过增加层片密度以克服分生组织的约束, 提高地上生产力。该研究可为极端气候事件频发背景下准确评估荒漠生态系统碳循环动态提供科学依据。

    基于Landsat影像的武汉东湖30年来水生植物动态变化
    姜艳, 陈兴芳, 杨旭杰
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1551-1561.  doi:10.17521/cjpe.2021.0414
    摘要 ( 571 )   全文 ( 37 )   PDF (7256KB) ( 676 )   知识图谱   收藏
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    水生植物的动态分布可以反映水域生态环境的变化, 掌握水生植物的时空分布情况对湖泊的管理与监测具有重要意义。该研究基于Landsat影像数据, 结合归一化水体指数、绿度指数和藻类指数, 利用决策树分类方法, 构建武汉东湖水生植物的提取模型, 绘制了东湖2020年挺水/浮水植物和沉水植物的季节分布图和1990-2020年31期年际分布图。主要结果表明, 决策树模型能较为准确地获取东湖水生植物的分布情况, 其总体精度为82.29%, Kappa系数为72.39%。东湖水生植物季节性变化分析表明, 水生植物面积呈先增大后减少的趋势, 2月份东湖水生植物分布面积较小, 4-8月面积逐渐增加, 10月以后水生植物开始衰退。水生植物面积的年际变化较大, 可分为3个阶段: 第一阶段(1990-1996年)挺水/浮水植物的面积先减少后增大, 而沉水植物的面积持续增加; 第二阶段(1997-2015年)沉水植物与挺水/浮水植物面积的年际波动较大, 在此期间, 东湖水生植物最大面积为2.61 km2, 最小面积仅为0.49 km2; 第三阶段(2016-2020年)东湖水生植物逐渐恢复, 挺水/浮水植物面积增加30%, 沉水植物面积增加18%。通过研究30年来水生植物面积与年平均气温和年降水量的关系, 发现年平均气温和年降水量对东湖水生植物的影响较小。东湖中有水生植物的分布和无水生植物分布环境指标存在差异, 总磷含量、总氮含量、水深、透明度和浊度均可能影响水生植物的分布。

    刺梨的适钙类型及对高钙生境的适应性
    孟庆静, 樊卫国
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1562-1572.  doi:10.17521/cjpe.2022.0172
    摘要 ( 348 )   全文 ( 17 )   PDF (2285KB) ( 239 )   知识图谱   收藏
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    刺梨(Rosa roxburghii)是原产中国西南地区的特色经济树种, 贵州将其作为喀斯特山区重点发展的果树。迄今, 刺梨能否适应喀斯特地区高钙生境尚不清楚。明确刺梨的适钙类型及其对高钙生境的适应性, 旨在为刺梨种植区域的确定提供科学依据。该研究对贵州喀斯特地区不同钙生境下50个野生刺梨植株的不同器官和立地土壤进行取样, 测定土壤的pH、交换性钙、镁含量和植株不同器官中总钙、草酸钙及叶中的钙和镁的含量, 明确不同器官中草酸钙含量占总钙含量的比例, 分析土壤交换性钙、镁含量与不同器官总钙、叶片钙和镁含量的相关性关系, 观察低钙和高钙生境下不同器官中及叶表面草酸钙晶体的分布。对土壤的分析结果表明: 喀斯特地区野生刺梨立地土壤的pH高, 交换性钙、镁的含量高且差异大。在不同钙生境下, 野生刺梨不同器官中的总钙含量与土壤中交换性钙含量呈显著正相关关系, 叶片中总钙和镁的含量与土壤中交换性钙、镁含量的相关性也是如此。刺梨枝、叶是富集钙最多的器官, 根和果实中钙的含量相对较少, 所有样本叶片中总钙和镁的含量在1.71%-2.73%之间, 枝和叶中草酸钙含量占总钙含量的比例分别为55.81%和52.76%, 而根和果实中只占29.34%和34.30%。在高钙生境中, 野生刺梨枝、叶中和叶片气孔边缘有大量草酸钙棱晶, 果实中有少量针晶; 而在低钙生境中, 野生刺梨的根和果实中及叶片气孔边缘均无草酸钙晶体分布。该研究明确了刺梨的适钙类型属于中间型, 对喀斯特地区不同钙生境均有较强的适应性, 枝、叶中大量储存草酸钙和通过叶片气孔排钙的生理特性, 对降低刺梨体内钙离子浓度和缓解高钙胁迫对自身的伤害具有重要作用。研究结果对喀斯特地区刺梨种植区域的确定具有重要指导意义。

    暖温带森林木本植物展叶始期对低温和热量累积变化的响应
    于海英, 杨莉琳, 付素静, 张志敏, 姚琦馥
    植物生态学报. 2022, 46(12):  1573-1584.  doi:10.17521/cjpe.2022.0036
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    为了解气候急剧变暖造成的冬春季节的低温和热量积累变化对自然环境中植物春季物候产生的影响, 利用北京东灵山暖温带森林25种木本植物2003-2019年的展叶始期数据, 采用偏最小二乘回归、动力学模型和生长度小时模型等方法模拟了各物种展叶始期所需的低温和热量累积量, 并应用线性回归分析了展叶始期对低温和热量累积变化的响应, 利用单因素方差分析对比了灌木和乔木展叶始期及其对低温和热量累积变化响应的差异。结果显示: (1) 25种木本植物展叶始期的平均低温和热量累积期分别在10月6日至次年3月17日和1月21日至4月26日之间, 平均低温和热量累积量分别为66.16冷激份额(CP)和2 933.12生长度小时(GDH)。(2)展叶始期对低温和热量累积变化的响应敏感度均值分别为每10 CP延迟3.54 d和每1 000 GDH延迟7.09 d, 各有2个和23个物种显著, 说明暖温带木本植物展叶始期主要受热量累积的影响。(3)灌木的展叶始期比乔木早3.87 d, 热量累积比乔木少543.56 GDH, 且展叶始期越早的植物, 所需热量累积也越少, 可能与其采取机会主义生存策略有关。(4)灌木和乔木展叶始期对热量累积的响应敏感度分别为每1 000 GDH延迟8.10和延迟6.13 d, 两者的差异呈边缘显著。这意味着随着气候变暖, 灌木展叶始期提前的速度可能比乔木更快。


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