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    2010年, 第6期
    刊出日期:2010-06-01

    中国黄河三角洲潮间带景观。高奔等研究了其中盐地碱蓬适应盐渍生境的生理生态机制(2010年6期 671–677页)。(宋杰摄)

      
    研究论文
    南北样带温带区栎属树种功能性状间的关系及其对气象因子的响应
    冯秋红, 史作民, 董莉莉, 刘世荣
    植物生态学报. 2010, 34(6):  619-627.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.001
    摘要 ( 2251 )   全文 ( 5 )   PDF (670KB) ( 1922 )   知识图谱   收藏
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    在南北样带温带区选择11个栎属(Quercus)树种的核心分布区, 对各分布区内栎属建群树种的功能性状进行了测定, 并对功能性状间的关系及其对气象因子的响应进行了分析, 以期为气候变化背景下植物-环境关系的深入研究奠定基础。结果表明: 虽然比叶重(LMA)和叶片干物质含量(LDMC)在反映栎属树种生活策略上有着异曲同工的作用, 但是相比之下, LMA的作用略胜一筹; 基于面积的叶片养分含量间的关系较基于质量的更为显著; 除叶片单位面积磷含量(Parea)和单位面积钾含量(Karea)间关系外, 无论是基于面积还是质量的叶片氮(N)、磷(P)含量间的正相关, 均较两者与钾(K)含量间的正相关显著, 这可能与K元素并不直接参与任何稳定结构物质的合成有关。温度和日照时数是影响功能性状间关系的主要气象因子, 与基于质量的养分含量相比, 基于面积的养分含量更易于受温度和日照时数的影响; 降水仅仅影响叶片Parea与其他性状间的关系。

    利用树木年轮宽度资料重建川西卧龙地区过去159年夏季温度的变化
    李宗善, 刘国华, 张齐兵, 胡婵娟, 罗淑政, 刘兴良, 何飞
    植物生态学报. 2010, 34(6):  628-641.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.002
    摘要 ( 2329 )   全文 ( 5 )   PDF (1167KB) ( 1628 )   知识图谱   收藏
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    根据川西卧龙地区林线位置岷江冷杉(Abies faxoniana)的年轮宽度资料, 分析了该地区树木年轮宽度与气候要素的关系, 并重建了该地区1850年以来夏季(6-8月份)温度的变化历史。结果表明: 川西卧龙地区在过去159年来的温度变化上, 最为明显的特征是20世纪40年代以来的显著变暖趋势, 而在20世纪40年代以前的温度明显偏低, 主要的低温时期在1850-1870年和1890-1930年。该温度序列的冷暖期与附近地区的冰芯、冰川进退资料, 以及对于夏季温度响应敏感的树轮年表都有着较好的对应关系, 这表明重建序列记录了可靠的区域尺度的温度信号。对重建温度序列的小波分析表明, 较为明显的有2-8年和10-16年的周期, 而这些周期可能与厄尔尼诺-南方涛动气候系统和太阳活动周期有一定的关系。

    华西雨屏区不同退耕模式细根(包括草根)分解过程中土壤酶动态
    荣丽, 李守剑, 李贤伟, 范川
    植物生态学报. 2010, 34(6):  642-650.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.003
    摘要 ( 2277 )   全文 ( 1 )   PDF (485KB) ( 1484 )   知识图谱   收藏
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    采用原状土芯(intact core)法, 探讨了四川洪雅柳江退耕模式——光皮桦(Betula luminifera)与扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)复合模式(HN)、扁穗牛鞭草草地模式(NC)、柳杉(Cryptameria fortunei)人工林模式(LS)、光皮桦人工林模式(H)细根(包括草根)分解过程中土壤酶动态。结果表明: 1) HN下的土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性较大, LS下的土壤脲酶、酸性磷酸酶活性最小, 显著低于其他模式(p < 0.05)。2) HN、NC和LS下的土壤脲酶与细根(包括草根)分解速率显著相关, HN的蔗糖酶、NC的酸性磷酸酶、LS的多酚氧化酶活性与细根(包括草根)分解速率也呈显著正相关关系(p < 0.05)。3) 除H外, 土壤脲酶活性与细根C/N、纤维素绝对含量呈显著负相关关系(p < 0.05); 除NC外, 多酚氧化酶活性与细根纤维素绝对含量呈显著负相关关系。4)土壤脲酶活性与需氧固氮细菌或与真菌数量显著相关, HN下的土壤蔗糖酶活性与细菌和纤维素分解菌数量呈正相关关系, H与NC下的土壤酸性磷酸酶还分别与细菌和纤维素分解菌数量呈正相关关系(p < 0.05)。以上结果显示: 由光皮桦与扁穗牛鞭草不同生活型植物构成的复合模式有利于土壤酶活性的提高; 土壤脲酶活性高低能够反映这几种退耕模式细根(包括草根)分解速率的快慢, 细根(包括草根)的C/N是影响土壤脲酶活性的一个重要因素; 土壤酶活性与土壤真菌、需氧固氮细菌、纤维分解菌及细菌数量有关。

    城市土地利用是否会降低区域碳吸收能力?——台州市案例研究
    温家石, 葛滢, 焦荔, 邓志平, 彭长辉, 常杰
    植物生态学报. 2010, 34(6):  651-660.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.004
    摘要 ( 2294 )   全文 ( 8 )   PDF (506KB) ( 1364 )   知识图谱   收藏
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    城市土地利用显著改变了原有生态系统的结构和功能, 特别是建成区植被的碳吸收和碳储存能力。该研究通过实地调查和测量, 估算城市建成区内乔木、灌木、草坪的生物量和净初级生产力(net primary productivity, NPP), 该方法考虑了园林管理(如修剪或割草)对建成区碳吸收和碳储存的影响。结果表明, 台州城市树木个体生物量年增量是野外森林中同类树木的近2倍; 乔木修剪量占乔木NPP的1/3。目前台州市建成区的植被碳吸收能力为2.1 × 103 kg C·hm-2·a-1(其中乔木的贡献为64%, 灌木为9%, 草坪为27%), 低于本地野外森林同面积的碳吸收能力; 通过与野外常绿阔叶林比较发现, 增加台州建成区的绿化覆盖率(从23%提高到46%)即可补偿因城市扩张引起的植被碳吸收能力的损失。

    两种立地条件下麻栎人工林地上部分养分的积累和分配
    唐罗忠, 刘志龙, 虞木奎, 方升佐, 赵丹, 王子寅
    植物生态学报. 2010, 34(6):  661-670.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.005
    摘要 ( 2622 )   全文 ( 3 )   PDF (379KB) ( 1888 )   知识图谱   收藏
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    麻栎(Quercus acutissima)是一种分布广、用途大、耐干旱瘠薄的乔木树种, 掌握其生长规律和养分利用特性对麻栎人工林的科学经营十分必要。对安徽省滁州市红琊山林场两种立地条件下的麻栎人工林的生长和养分状况进行了对比研究, 结果表明: 在土壤含石量较高、养分含量较少的立地条件下, 12年生的麻栎人工林地上部分生物量为49 180.2 kg·hm-2; 林木养分总累积量为633.9 kg·hm-2, 其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为119.9、18.7、88.5、368.6和38.2 kg·hm-2。在土壤含石量较少、养分含量较高的立地条件下, 12年生麻栎人工林地上部分生物量为90 774.8 kg·hm-2; 林木养分总累积量为993.6 kg·hm-2, 其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为203.5、23.0、146.9、553.6和66.6 kg·hm-2。所以, 立地条件对麻栎生长和养分累积具有显著影响。较差立地条件下的麻栎对土壤养分的富集系数较大, 但其凋落物的养分含量较低。研究显示, 麻栎可以通过养分奢侈吸收、提高养分内循环、减少养分损失等途径来适应低养分环境。

    盐胁迫对不同生境盐地碱蓬光合及离子积累的影响
    高奔, 宋杰, 刘金萍, 隋娜, 范海, 王宝山
    植物生态学报. 2010, 34(6):  671-677.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.006
    摘要 ( 2242 )   全文 ( 5 )   PDF (619KB) ( 1792 )   知识图谱   收藏
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    为了探讨盐地碱蓬(Suaeda salsa)适应不同生境的生理机制, 研究了盐处理(1、200和600 mmol·L-1 NaCl)对盐碱地和潮间带两种生境盐地碱蓬地上部分及根系有机干重、叶片叶绿素含量及光合放氧速率、叶片和根中离子积累的影响。结果表明: 200 mmol·L-1 NaCl对两种生境盐地碱蓬地上部分及根系的有机干重无显著影响, 说明两种生境盐地碱蓬均具有较强的抗盐性; NaCl处理显著降低了两种生境盐地碱蓬叶片的光合放氧速率; 各浓度NaCl处理下, 盐碱地生境盐地碱蓬叶片的光合放氧速率均高于潮间带生境的, 潮间带生境盐地碱蓬叶片中叶绿素a与叶绿素b的比值均高于盐碱地生境的; 各浓度NaCl处理下, 潮间带生境盐地碱蓬叶片中的Cl-含量均低于盐碱地生境的; 与叶片中情况相反, 高盐处理下, 潮间带生境盐地碱蓬根中的Cl-含量均高于盐碱地生境的。说明与盐碱地生境盐地碱蓬相比, 潮间带生境盐地碱蓬的根系可能对Cl-具有较强的积累或限制其向地上部分运输的能力, 这些特征可能是盐地碱蓬适应不同生境的结果。

    丛枝菌根化翅果油树幼苗根际土壤微环境
    袁丽环, 闫桂琴
    植物生态学报. 2010, 34(6):  678-686.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.007
    摘要 ( 2337 )   全文 ( 4 )   PDF (524KB) ( 1800 )   知识图谱   收藏
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    以我国二级濒危保护植物翅果油(Elaeagnus mollis)为供试植物, 通过温室盆栽试验, 研究接种丛枝菌根真菌对翅果油树幼苗根际土壤微生态环境的影响。试验设计分4个组: 摩西球囊霉(Glomus mosseae)单独接种组(GM)、脆无梗囊霉(Acaulospora delicata)单独接种组(AD)、混合接种组(GM + AD)、不接种的对照组(CK)。测定了菌根侵染率、生物量、根际微生物数量、土壤pH值、土壤酶活性及其对N、P营养的影响等指标。结果显示: 菌根真菌对3个接种组均有侵染, 其中, GM + AD的侵染率最大(90.5%), 生态学效应最好; 与对照组相比, 接种组的生物量均明显提高(p < 0.05), 其中GM + AD组生物量显著增加, 是CK组的2.2倍; AM菌根对根部微生物种群数量产生一定的影响, 主要是使根面上的细菌、放线菌、固氮菌的数量显著增加(p < 0.05); AM菌根使根际pH值降低, 与菌根侵染率呈显著负相关关系(p < 0.05); 接种组根际土壤磷酸酶、脲酶、蛋白酶的活性增加, 根际土壤的磷酸酶、蛋白酶的活性增加量与菌根侵染率呈极显著相关关系(p < 0.01); 接种组的根际土壤中, 可直接被植物吸收利用的N、P元素出现富集现象, 与菌根侵染率呈显著相关关系(p < 0.05)。研究表明: 丛枝菌根的形成改善了翅果油树幼苗的微生态环境, 提高了根际土壤肥力。

    接种时期对丛枝菌根喜树幼苗喜树碱含量的影响
    于洋, 于涛, 王洋, 阎秀峰
    植物生态学报. 2010, 34(6):  687-694.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.008
    摘要 ( 2352 )   全文 ( 2 )   PDF (720KB) ( 1595 )   知识图谱   收藏
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    喜树(Camptotheca acuminata)是我国特有的多年生亚热带落叶阔叶树种, 因其次生代谢产物喜树碱具有良好的抗肿瘤活性而受到人们的广泛关注。通过温室盆栽接种试验, 观察了喜树幼苗不同生长时期接种蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)和根内球囊霉(Glomus intraradices)对喜树幼苗喜树碱积累的影响。结果表明接种两种丛枝菌根真菌均促进了喜树幼苗喜树碱的积累, 表现为喜树碱产量(单株幼苗所含的喜树碱量, 喜树碱含量与幼苗生物量的乘积)的显著提高。进一步分析发现, 接种丛枝菌根真菌导致幼喜树苗喜树碱产量的提高, 早期(幼苗出土20天)接种主要是源于喜树碱含量的提高, 特别是叶片喜树碱含量的提高, 而晚期(幼苗出土60天)接种则主要是源于幼苗生物量的增加。

    机械损伤对Bt玉米化学防御的系统诱导效应
    冯远娇, 金琼, 王建武
    植物生态学报. 2010, 34(6):  695-703.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.009
    摘要 ( 2240 )   全文 ( 1 )   PDF (771KB) ( 1744 )   知识图谱   收藏
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    植物在生长过程中形成了抵御机械损伤等外界胁迫的直接和间接防御体系, 并具有明显的系统性特征。Bt (Bacillus thuringiensis)玉米(Zea mays)是全球商品化最快的抗虫转基因作物之一。机械损伤等外界胁迫对Bt玉米和常规玉米化学防御的系统诱导效应是否存在差异是值得探讨的问题。该文以两个不同转化事件的Bt玉米‘5422Bt1’(Bt11)和‘5422CBCL’(Mon810)以及它们共同的同源常规玉米‘5422’幼苗为材料, 对玉米第一叶进行机械损伤处理6 h后, 检测非损伤部位(第二叶和根系)中Bt蛋白含量、直接防御物质丁布(DIMBDA)含量及其调控基因(Bx1Bx6Bx9)表达、直接防御物质总酚含量及其调控基因(PAL)表达、直接防御蛋白调控基因(MPIPR-2a)表达以及间接防御物质挥发物调控基因(FPSTPS)表达的变化。结果表明, 与健康植株相比, 机械损伤对两个Bt玉米第二叶和根系的Bt蛋白含量均没有显著影响; 机械损伤第一叶只能系统诱导常规玉米‘5422’第二叶中PALTPS和根系中PALFPS基因的表达, 使得第二叶丁布含量显著增加, 但根中丁布含量及其调控基因Bx6Bx9基因的表达量明显下降; 而机械损伤能系统诱导Bt玉米‘5422Bt1’第二叶中Bx6PALPR-2aTPS和根系中Bx6Bx9PALMPIPR-2aTPS基因的表达, 使得第二叶丁布含量明显增加; 对于另一Bt玉米‘5422CBCL’而言, 机械损伤能系统诱导第二叶中Bx9PALPR-2aTPS和根系中Bx6PALMPITPS基因的表达, 使得根系的总酚含量显著增加。由此可见, 机械损伤对两个Bt玉米化学防御反应的系统诱导作用均强于常规玉米‘5422’, 说明在机械损伤的系统诱导防御过程中, 人工导入抗性(Bt基因)与自身化学防御过程之间的互作关系是协同的。

    应用近红外光谱预测水稻叶片氮含量
    张玉森, 姚霞, 田永超, 曹卫星, 朱艳
    植物生态学报. 2010, 34(6):  704-712.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.010
    摘要 ( 2578 )   全文 ( 11 )   PDF (454KB) ( 1848 )   知识图谱   收藏
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    以水稻(Oryza sativa)新鲜叶片和干叶粉末两种状态的样品为研究对象, 基于近红外光谱(NIRS)技术, 应用偏最小二乘法(PLS)、主成分回归(PCR)和逐步多元回归(SMLR), 建立并评价了水稻叶片氮含量(NC)近红外光谱模型。结果表明, 基于PLS建立的模型表现最好, 鲜叶氮含量近红外光谱校正模型校正决定系数RC2为0.940, 校正标准误差RMSEC为0.226; 干叶粉末氮含量的近红外光谱校正模型RC2为0.977, RMSEC为0.136。模型的内部交叉验证分析表明, 预测鲜叶氮含量内部验证决定系数RCV2为0.866, 内部验证标准误差RMSECV为0.243; 预测干叶粉末氮含量RCV2为0.900, RMSECV为0.202。模型的外部验证分析表明, 预测水稻鲜叶氮含量的外部验证决定系数RV2大于0.800, 外部验证标准误差RMSEP小于0.500, 预测干叶粉末氮含量的RV2为0.944, RMSEP为0.142。说明, 近红外光谱分析技术与化学分析方法一致性较好, 且基于干叶粉末建立的近红外光谱预测模型的准确性和精确度较新鲜叶片高。

    综述
    中国草原土壤呼吸作用研究进展
    鲍芳, 周广胜
    植物生态学报. 2010, 34(6):  713-726.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.011
    摘要 ( 2613 )   全文 ( 13 )   PDF (593KB) ( 3196 )   知识图谱   收藏
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    中国草原面积约占国土面积的40%, 且大都位于生态脆弱区, 对气候和环境变化十分敏感, 在未来大气CO2调控中有着重要的作用。为增进对中国草原土壤呼吸作用的理解, 该文综述了近10年来中国草原土壤呼吸作用的最新研究进展, 指出中国草原土壤呼吸作用的研究主要集中在东北平原、内蒙古高原和青藏高原。草原土壤呼吸作用日动态的主导控制因子是温度, 季节动态的主导控制因子可以是温度、水分或二者的交互作用, 取决于研究地点的限制性环境因子, 而年际动态的主导控制因子为水分。草原土壤呼吸作用还存在着巨大的空间变异, 年降水和土壤全氮含量是不同类型草原土壤呼吸作用空间异质性的主导控制因子。土壤呼吸作用对全球变化的响应比较复杂, 取决于各因子之间相互影响的贡献。现有的土壤呼吸作用模型大多只考虑了水热因子, 很少包含土壤因子和生物因子及其协同作用的影响。在此基础上, 指出未来中国草原土壤呼吸作用拟加强的研究重点: 1)温带荒漠草原土壤呼吸作用研究; 2)非生长季土壤呼吸作用研究; 3)多时空尺度草原土壤呼吸作用的比较研究; 4)草原土壤呼吸作用过程模拟研究; 5)草原土壤呼吸作用的遥感监测评估研究。

    光合作用对光和CO2响应模型的研究进展
    叶子飘
    植物生态学报. 2010, 34(6):  727-740.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.012
    摘要 ( 3899 )   全文 ( 46 )   PDF (538KB) ( 5868 )   知识图谱   收藏
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    光合作用对光和CO2响应模型是研究植物生理和植物生态学的重要工具, 可为植物光合特性对主要环境因子的响应提供科学依据。该文综述了当前光合作用对光和CO2响应模型的研究进展和存在的问题, 并在此基础上探讨了这些模型的可能发展趋势。光合作用涉及光能的吸收、能量转换、电子传递、ATP合成、CO2固定等一系列复杂的物理和化学反应过程。光合作用由原初反应、同化力形成和碳同化3个基本过程构成, 任一个过程均可对光合作用速率产生直接的影响。光合作用对光响应模型只涉及光能的转换, 而光合作用的生化模型包含了同化力形成和碳同化这两个基本过程。把光合作用的原初反应, 即把参与光能吸收、传递和转换的捕光色素分子的物理参数(如捕光色素分子数、捕光色素分子光能吸收截面、捕光色素分子处于激发态的平均寿命等)结合到生化模型中, 可能是今后光合作用对光响应机理模型的发展方向。

    森林可燃物及其管理的研究进展与展望
    贺红士, 常禹, 胡远满, 刘志华
    植物生态学报. 2010, 34(6):  741-752.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.013
    摘要 ( 2926 )   全文 ( 31 )   PDF (664KB) ( 2784 )   知识图谱   收藏
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    森林可燃物是森林生态系统的基本组成部分, 是影响林火发生及火烧强度的重要因素之一, 因此, 受到国内外学者的广泛关注。该文从以下4个方面综述了国内外可燃物研究的最新进展: 森林可燃物特性, 森林可燃物类型与火行为, 森林可燃物类型、载量的调查与制图, 森林可燃物管理。同时提出了我国森林可燃物今后的研究方向: 开展多尺度可燃物研究; 可燃物类型与火行为的研究; 把以试验观测为基础的静态研究与以空间技术和生态模型为基础的动态预测相结合, 研究可燃物处理效果; 全球气候变化背景下可燃物处理与碳收支。

    简报
    林冠环境对亚高山针叶林下缺苞箭竹生物量分配和克隆形态的影响
    解蕊, 李俊清, 赵雪, 李楠
    植物生态学报. 2010, 34(6):  753-760.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.014
    摘要 ( 2229 )   全文 ( 2 )   PDF (659KB) ( 1525 )   知识图谱   收藏
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    通过对亚高山针叶林的林下、小林窗(130 m2)、中林窗(300 m2)和大林窗(500 m2) 4种林冠环境中缺苞箭竹(Fargesia denudata)分株种群特征进行调查, 研究其生物量分配格局和克隆形态可塑性。研究结果表明: (1)分株生物量、基径、高度以及分株各构件生物量随林冠郁闭度减小均表现为先增加后减小的趋势, 在小林窗中达到最大值; (2)大林窗中, 根生物量分配和数量显著高于其他林冠环境, 随林冠郁闭度增大, 分株不断增大叶生物量分配、比叶面积和分枝百分比等地上部分投资, 以适应低光环境; (3)比茎长和比地下茎长随林冠郁闭度增大表现为先减小后增加的趋势, 在小林窗值最低, 分枝强度在小林窗和中林窗中显著高于林下和大林窗环境。结果显示, 缺苞箭竹在不同林冠环境中具有生物量分配和克隆形态的可塑性, 以利于种群对光资源的有效利用。小林窗环境是缺苞箭竹较适宜的生境, 生物量积累最多, 长势最好。


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