利用静态箱式法测定长白山红松(Pinus koraiensis)针阔混交林及其开垦农田的土壤呼吸作用。结果表明,两者土壤呼吸作用的日动态和季节动态均主要受温度影响,农田土壤呼吸作用的日变化极值出现时间较林地提前,最大值出现在12∶00左右,比林地提前6 h左右,最小值在凌晨5∶00左右,早于林地2~3 h;在生长季,土壤呼吸速率与10 cm土壤含水量关系不显著,而与土壤5 cm温度呈显著的指数关系;农田土壤温度高于林地,但在整个生长季(5~9月)林地土壤释放CO₂量(2 674.4 g·m^-2)约为农田(1 285.3 g·m^-2)的2倍;观测期间,农田土壤呼吸速率占林地的比例范围在23.4%~76.3%之间,说明土壤呼吸作用还受不同土地利用方式下植被类型等的影响。农田和红松针阔混交林土壤呼吸作用的Q₁₀值分别为3.07和2.92,农田土壤呼吸作用的Q₁₀ 值估计可能偏大。森林转变为农田后,环境、生物因子以及土壤养分含量和物理性质发生改变,共同影响土壤呼吸作用的强度和动态特征。

采用涡度相关法对2005年生长季内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原净生态系统交换(Net ecosystem exchange, NEE)进行了观测。观测结果表明:作为生长季降雨量仅有126 mm的干旱年,锡林河流域羊草草原生态系统受到强烈的干旱胁迫,其净生态系统碳交换的日动态表现为具有两个吸收高峰,净吸收峰值出现在8∶00和18∶00左右。最大的CO₂吸收率为-0.38 mg CO₂·m^-2·s^-1,出现在6月底,与丰水年相比生态系统最大CO₂吸收率下降了1倍。就整个生长季而言,不管是白天还是晚上2005年都表现为净CO₂排放,整个生长季CO₂净排放量为372.56 g CO₂·m^-2,是一个明显的CO₂源。土壤含水量和土壤温度控制着生态系统CO₂通量的大小,尤其是在白天,CO₂通量和土壤含水量的变化呈现出显著的负相关关系,和土壤温度表现为正相关关系。

研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松(Pinus massoniana)林、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)土壤N₂O排放特征及其对氮沉降增加的响应。在1999~2002年期间,3种森林土壤N₂O排放速率均表现明显的季节性变化特点,但这种季节性变化因年份和森林类型不同而异,总的来说,3种森林土壤N₂O排放速率呈现夏秋季较高而冬春季较低的变化。土壤N₂O排放速率在3年观测期间的平均值分别为(g·hm^-2·d^-1):14.2±3.1(季风林),5.8±0.9(混交林)和5.1±0.9(马尾松林)。土壤N₂O排放速率与土壤温度之间在季风林呈现显著的指数正相关关系,但在混交林和马尾松林中它们之间的关系则均不明显。经3个月的模拟氮沉降试验后,氮沉降增加对季风林和马尾松林土壤N₂O的排放均具有明显的促进作用,且这种促进作用随氮沉降水平的升高而增强,但对混交林土壤N₂O排放的影响则不明显。

兰科是显花植物中的一个大类群,世界约有800属25 000种,全世界所有野生兰科植物均被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》的保护范围,是植物保护中的“旗舰”类群。中国是野生兰科植物最重要的多样性中心之一,约有171属1 247种。作为中国的典型热带地区,海南岛具有丰富的野生兰科植物资源。该文系统地收集和整理了海南岛野生兰科植物资源信息,以海南岛19个行政县为基本分布区,构建海南岛野生兰科植物数据库,采用特有性简约分析(Parsimony analysis of endemicity)和互补分析(Complementarity analysis)两种方法,探讨海南岛野生兰科植物多样性保护的最低保护区组合和区域保护优先序问题。结果表明:海南岛约分布有野生兰科植物77属202种(30个中国特有种),其多样性保护的关键区域为南部和西南部地区;基于物种相似性,两个区域被建议作为优先保护区域:一个是以保亭、三亚和陵水为代表的区域,另一个区域以昌江和乐东为代表;基于互补性原理,最低保护区组合为10个分布区,按照其保护优先序依次排列为保亭、三亚、五指山、陵水、白沙、乐东、琼中、东方、昌江和琼山等地,其中陵水、保亭、琼中、乐东、三亚和五指山等6个分布区就包含了30个特有科在内。我们认为,基于海南岛野生兰科植物建立优先保护区域,利用有限的资源达到最优的保护,是一个较为合理、科学和高效的保护策略。

通过对秦岭南坡佛坪国家自然保护区地面生苔藓植物的调查,采用相似性系数、重要值、多样性指数对其进行物种多样性的研究。结果表明:29个样地内地面生苔藓植物共33科69属189种,包括苔类植物7科8属15种和藓类植物26科61属174种,其中青藓科是最优势的科。落叶阔叶栎(Quercus)林下地面生苔藓植物的物种多样性最高,其次是落叶阔叶桦(Betula)林带、竹林、针叶林和沟谷岩石,杜鹃(Rhododendron)灌丛带的最低。落叶阔叶栎林带和落叶阔叶桦林带的种相似性最高,杜鹃灌丛与其它植被带的种相似性都很低。研究表明秦岭南坡的佛坪国家自然保护区内,低山地区的落叶阔叶栎林带是该地区苔藓植物多样性的分布中心,是物种多样性保护的关键地带;亚高山地区杜鹃灌丛带的苔藓植物物种多样性虽然不高,但种类明显不同于别的地带,所以也应是苔藓植物多样性保护值得注意的地带。

该文根据“空间代替时间”的原则和对马尾松(Pinus massoniana)种群的重要值-平均胸径的变动趋势的分析,确定5个森林群落为广东省黑石顶自然保护区森林群落演替的一个时间序列;并在此基础上,运用分形理论的计盒维数和信息维数,对演替过程中马尾松种群空间格局的动态进行了分形分析。结果表明,马尾松种群的计盒维数和信息维数2个参数值均呈递减趋势,与其个体数、重要值变动趋势一致。在群落的演替过程中,马尾松种群的空间占据能力不断下降,种群呈衰退趋势。随其在群落中的优势地位逐渐被其它种群取代,群落将由以马尾松占绝对优势的单优群落演替为多优常绿阔叶林群落。分析结果同时表明,分形分析是群落演替过程中种群空间格局动态研究的有效方法,分形维数则能反映种群格局的尺度变化规律。

该文研究了广西大青山南亚热带次生林群落经过26年的自然演替其间的种群结构变化规律。通过对主要种群类型、重要值、生态位宽度和分布格局的测定,分析了演替过程中各种群内部的消长与分布变化趋势,研究发现阳生性优势种由高集群分布变为随机分布,其生态位宽度减小,中生及阴生性树种则由随机分布逐渐变为高集群分布,生态位宽度增大。树种由32种增加到65种,35种中生及阴生树种为后期侵入种,物种多样性比较丰富;通过对现存种群的种间联结与生态位重叠进行分析,揭示了天然次生演替过程中种间关系的相互适应变化规律。原来阳生性的优势树种,如大叶栎(Castannopsis fleuryi)、大叶山楝(Aphanamixis grandifolia)等,与其它种群的生态位重叠值普遍下降,中生性种群生态位重叠值稍有增加,如柃木(Eurya nitida)、血胶树(Eberhardtia aurata)、广西拟肉豆蔻(Knema guangxiensis)等,中生偏阴生性种群生态位重叠值明显增大,其中一些种,如厚叶琼楠(Beilschmiedia percoriacea)、杨桐(Adinandra millettii)、毛黄肉楠(Actinodaphne pilosa)等,成为群落的建群种和优势种。次生群落种群之间的联结程度加强,一些种从零联结变为高度正联结或负联结,正、负联结性均变得更加紧密,高度正联结的种对占较大比例。种间联结与生态位分析结果基本一致,高度正联结的种群之间生态位重叠值较大,也反映出这些种对生境要求的一致性。次生群落由前期阳生性大叶栎群落演替为中后期中生性厚叶琼楠群落,群落接近较稳定的中生性气候顶极阶段。

对川西亚高山原始岷江冷杉(Abies faxoniana)林林窗内和林冠下小气候及岷江冷杉幼苗生长和生物量进行了两个生长季的连续观测。结果表明:6月林窗内与林冠下太阳辐射的日积累量没有显著性差异,而7~8月的日积累量则有显著性差异。整个生长季节,林窗内太阳辐射的平均积累量为8.10×MJ·m^-2,而林冠下太阳辐射的平均积累量为5.02×MJ·m^-2,两个位点太阳辐射积累量的显著差异主要来自7~8月日积累量的不同;林窗内5和15 cm层土壤的日平均温度比林冠下相应深度分别高2.1和2.7℃,差异显著。林窗内和林冠下3~8年岷江冷杉幼苗高增长率分别为1.2±0.3 cm·a^-1和1.1±0.3 cm·a^-1,差异不显著;9~20年岷江冷杉幼苗高增长率分别为6.2±2.4 cm·a^-1和3.0±0.9 cm·a^-1,差异显著。林窗内岷江冷杉幼苗根、主茎和总生物量与林冠下幼苗根、主茎和总生物量没有显著差异。不同年龄的岷江冷杉幼苗叶和侧枝生物量积累对林窗微环境的响应不同。

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。该文通过温室盆栽接种试验,观察了2属6种丛枝菌根真菌即蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)、光壁无梗囊霉(A. laevis)、木薯球囊霉(Glomus manihot)、地表球囊霉(G. versiforme)、幼套球囊霉(G. etunicatum)和透光球囊霉(G. diaphanum)对喜树幼苗生长和氮、磷养分吸收的影响。结果表明,丛枝菌根的形成对喜树幼苗的生长以及氮、磷营养的吸收均有影响。从生物量看,除幼套球囊霉和光壁无梗囊霉侵染形成的丛枝菌根喜树幼苗与无菌根幼苗(CK)差异不显著外,其余菌根幼苗的生物量均明显大于无菌根幼苗,透光球囊霉和蜜色无梗囊霉菌根幼苗尤为突出,分别达到无菌根幼苗的1.9和1.4倍。丛枝菌根的形成似乎不利于喜树幼苗的氮素营养吸收,并且主要体现在叶片的氮含量上。相反,丛枝菌根形成总体上促进喜树幼苗对磷素营养的吸收,并且主要体现在根的磷含量上。与无菌根幼苗比,所有菌根幼苗根的氮、磷分配比例增加,而叶片的氮、磷分配比例减少。

根茎是根状茎型克隆植物的特有结构,在养分储存、运输和分蘖茎的形成等方面起关键性作用。然而有关根茎生理学方面的研究却十分匮乏。为了探讨根茎在植物感应环境胁迫中的作用, 本文以羊草(Leymus chinensis)为实验材料,研究和比较了短期NaCl胁迫根、根茎、根和根茎3种处理方式下羊草对盐胁迫的响应。试验结果表明:200 mmol·L^-1 NaCl处理羊草根、根茎、根和根茎24 h,显著(p<0.05)降低羊草叶片净光合速率和蒸腾速率,增加叶片渗透浓度与脯氨酸含量;其中同时处理根和根茎叶片,蒸腾速率和净光合速率的降低程度显著高于分别处理根和根茎。在分别处理根与根茎的情况下,叶片含水量、脯氨酸含量、净光合速率、蒸腾速率均无显著性差异。不论单独胁迫根、根茎还是同时胁迫根和根茎,羊草根、根茎和叶片内Na⁺含量都显著高于对照,而羊草根、根茎和叶片内K⁺含量都显著低于对照。这些结果显示:1)根茎在羊草响应盐胁迫的生理过程中与根系具有类似的功能;2)羊草根茎在盐胁迫条件下能够有效地吸收Na⁺;3)鉴于根茎的生物量和表面积都明显地低于根系,在盐胁迫下羊草根茎吸收Na⁺的效率高于根系。

研究了人工模拟淹水胁迫对两年生栓皮栎(Quercus variabilis)和枫杨(Pterocarya stenoptera)树苗的影响。经过70 d的淹水处理两种植物的存活率均为100%。淹水对两种植物生理生态过程的早期影响是快速降低了二者的最大净光合速率(P_max)、气孔导度(G_s)、最大光化学量子效率(F_v/F_m)。经过7 d的淹水处理后,受淹栓皮栎的最大净光合速率是对照的39%,枫杨是对照的42%;受淹栓皮栎的气孔导度是对照的38.8%,枫杨是对照的71.9%;水淹5 d后,枫杨和栓皮栎的最大光化学量子效率分别为0.694和0.757。但经过最初的下降后,枫杨的最大净光合速率、气孔导度和最大光化学量子效率逐渐恢复,而栓皮栎的则持续下降。到淹水70 d时栓皮栎的最大净光合速率下降了94.1%,最大光化学量子效率的平均值为0.537。在试验过程中,枫杨产生了有利于吸收氧气的不定根和肥大的皮孔,而栓皮栎没有产生不定根。随淹水时间的增加枫杨的叶绿素含量与对照没有显著差异;而栓皮栎的叶绿素含量在第33 d后大幅降低,Chla/Chlb的比值下降。淹水后第10 d和第70 d测定的清晨水势,受淹栓皮栎比对照高,而受淹枫杨比对照低,因此淹水导致的叶片水势的变化可能与树种相关。以上的试验结果表明受淹的栓皮栎的光合机构运转受到了严重影响,因此栓皮栎应属于对淹水较敏感的树种。从两种植物受淹水胁迫的形态和生理变化看,枫杨比栓皮栎更耐淹,更适合库塘消落区生境。

植物根系水力再分配(Hydraulic redistribution)是近几年提出的对植物根系水力提升现象一种更准确的描述。Ryel等(2002)建立的根系水力再分配模型(以下简称Ryel模型)模拟结果表明根系水力再分配是土壤水分动态的一个重要组成部分。该文基于Ryel模型,对模型中涉及的重要参数进行敏感性分析,更准确地阐述参数变化下根系水力再分配模型的行为动态,从而定量分析环境及植物自身等因素对根系水力再分配的影响。Ryel模型时间尺度和土层厚度的设定限制了模型的应用,该文通过参数调整,将模型从时间尺度为小时、土层厚度均一转换到时间尺度为天、土层厚度不等,并应用到内蒙古皇甫川流域。

采用适当的农艺措施来影响根系生长以提高作物水分利用效率是节水农业研究的一项重要内容。通过田间试验研究了旱作冬小麦‘长武135’(Triticum aestivum cv. Changwu135)返青期切断部分侧生根对根冠比、水分利用效率及产量的影响。与不断根处理相比,冬小麦切断部分侧根后,极显著地减少了表层的根量,花期时断根和不断根小麦在0~20 cm土层根量分别249.70和307.52 g·m^-2,100 cm以上总根量分别为305.53和368.73 g·m^-2。断根比不断根处理根呼吸速率下降了25.57%。断根也抑制了小麦的群体数量,断根和不断根处理单位面积的穗数分别为590.33和646.33 m^-2,但断根显著增加了千粒重,断根和不断根分别为45.99和41.47 g,收获指数也有一定提高。断根对籽粒产量没有显著影响,但断根后土壤含水量显著增加,水分消耗减少。以生物量计算的水分利用效率和以产量计算的水分利用效率分别提高了32.52%和29.98%。因此,在旱地农业中,通过返青期人工断根措施削减根系降低根系对同化产物的消耗和减少耗水量来达到提高冬小麦水分利用效率的方法,是可行的。但今后还需对断根措施作进一步研究,以期实现产量和水分利用效率的同步提高。

作物氮素积累动态是评价作物群体长势及估测产量和品质的重要指标,对于作物氮素的实时监测和精确管理具有重要意义。该文以5个小麦(Triticum aestivum)品种和3个水稻(Oryza sativa)品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,综合研究了稻麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系。结果表明,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势;稻麦冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异,可见光区(460~710 nm)反射率一般随施氮水平的增加逐渐降低,近红外波段(760~1 220 nm)反射率却随施氮水平的增加逐渐升高;就单波段而言,810和870 nm处的冠层光谱反射率均与稻麦叶片氮积累量具有相对较高的相关性;在光谱参数中,比值植被指数(Ratio vegetation index, RVI)(870,660)和RVI(810,660)均与稻麦叶片氮积累量具有高度的相关性,且相关系数明显高于单波段反射率,尤其是水稻作物;对于小麦和水稻,均可以利用统一的波段和光谱指数来监测其叶片氮积累量,并可以采用统一的回归方程来描述其叶片氮积累量随单波段反射率和反射光谱参数的变化模式,但若采用单独的回归系数则可以提高稻麦叶片氮积累量估测的准确性。

采用盆栽方法,研究了酰胺态氮、铵态氮和硝态氮对小麦(Triticum aestivum)花后根系、旗叶和籽粒内源激素IAA、GA₃、ABA和ZR含量的影响。结果表明,小麦不同器官的内源激素含量对3种氮素形态的响应不同。氮素形态调节籽粒灌浆是通过根系、旗叶和籽粒中内源激素的协同作用而实现的。酰胺态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5~15 d,旗叶GA₃含量、籽粒IAA和ABA含量较高,籽粒灌浆速率(Grain-filling rate, GFR)较高;花后15~25 d,根系GA₃含量、旗叶IAA和GA₃含量、籽粒ABA含量较高,籽粒IAA含量较低,GFR较低。铵态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5 d,籽粒ZR含量较高;花后15 d前后,籽粒IAA、ABA含量较低,GFR较低;花后20~25 d,根系ZR、GA₃含量较低,旗叶IAA、GA₃含量较低,ABA含量较高,籽粒ABA、GA₃含量较低,IAA含量较高,GFR较高。铵态氮比硝态氮处理的小麦籽粒粒重显著增加。铵态氮和酰胺态氮处理比硝态氮处理增产显著。建议在‘豫麦49’施肥时,使用铵态氮或酰胺态氮并配施硝化抑制剂。

薇甘菊(Mikania micranth)是世界性的入侵有害植物,对其入侵特性的理解将有助于我们更进一步揭示入侵机理和开展植物入侵的防治工作。叶片的光合作用是入侵植物薇甘菊入侵特性的研究内容之一,但到目前为止,仍没有开展对薇甘菊非同化器官茎的同化特性的研究。该文采取对比的研究方法,使用LICOR-6400气体交换系统和荧光系统对其幼嫩的绿色茎和成熟叶片的气体交换和叶绿素荧光特性进行测定,并对测定结果进行了对比分析,同时应用激光共聚焦显微镜对薇甘菊茎中叶绿体分布进行观察。使用叶绿素荧光系统测量瞬时叶绿素荧光特性表明,茎和叶的电子传输速率(Electron transport rate, ETR)和光系统Ⅱ实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)存在较好的正比例关系,相关系数达到0.97,说明茎中存在和叶中类似的光合结构。但在应用LICOR-6400气体交换系统测量稳定状态下的CO₂的气体交换速率时,观察到叶的气体交换速率稳定性较好,而茎的气体交换速率出现较大的波动,这可能是由于茎的气孔因素引起。综合来看,在相同面积和饱合光强下(光通量密度(Photosynthetic photo flux density, PPFD)=2 000 μmol·m ^-2·s^-1),叶的ETR为42.44 μmol·m ^-2·s^-1,茎的ETR为30.32 μmol·m ^-2·s^-1。在相同面积和低光强(PPFD=10 μmol·m ^-2·s^-1)下,叶的Φ_PSⅡ为0.69;茎的Φ_PSⅡ为0.57。在单位SPAD下,茎中ETR是每单位SPAD 4.24 μmol·m ^-2·s^-1,是叶的2.3倍,实际光化学量子产量是每单位SPAD 0.08,是叶的3倍。在比较茎和叶ETR中观察到茎比叶有更强的强光适应能力。激光共聚焦图像观察到薇甘菊茎的叶绿体主要分布在两个区域:皮层区和维管束周围。对照以往关于茎中叶绿体功能的研究表明,可能分布在两个区域中的叶绿体功能上存在差别。如上,薇甘菊茎中存在一定的光合作用能力,且在叶绿体的光能利用瞬时效率上茎明显强于叶,但在茎中这些光合作用的具体作用仍不清楚。

通过土培试验,进行磷素胁迫条件下不同杉木(Cunninghamia lanceolata)无性系磷素特性的比较研究。结果表明:在磷胁迫条件下不同杉木无性系的干物质积累、磷素吸收效率和磷素利用效率均存在显著差异。随着磷胁迫的加剧,不同杉木无性系的干物质积累量和磷素吸收效率下降,而磷素利用效率增强。总体而言,8、9、24、37号无性系的干物质积累量受胁迫影响最小,23号无性系受胁迫影响最大。其中8号无性系的磷素吸收和利用效率均较高,24、37号无性系的磷素吸收效率较高,而9号无性系的磷素利用效率较高,23号无性系的磷素吸收和利用效率均较低。 在磷胁迫条件下,杉木无性系可通过提高磷素吸收效率和利用效率途径来提高杉木对环境磷素的利用。

该文对生长于新疆古尔班通古特沙漠的类短命植物异翅独尾草(Eremurus anisopterus)的传粉习性做了观察研究,结果如下:异翅独尾草的花期从4月下旬至5月中旬,单花花期一般为1 d,而当遭遇最高温度不足20 ℃的阴雨天气时,单花花期可延长至2 d。单花的开花时间一般为每天10∶30~15∶00,大约4~5 h,单个花药的散粉时间约为40 min,但其6枚花药的开裂与散粉具有明显的不同步性,显著地延长了单花的散粉时间,这是对干热多风的沙漠生境中传粉者不确定性高度适应的结果。异翅独尾草花粉借风传播的距离可达70 m,但其中约60%花粉的散布距离集中在20 m以内;昆虫是异翅独尾草的重要传粉媒介,蜜蜂、食蚜蝇、麻蝇、切叶蜂、隧蜂等是主要的传粉者。蜜蜂和食蚜蝇访花时,都是先飞落到花基部黄绿色斑点处,然后沿着花被片的紫色脉纹进入到花内,黄绿色斑点是对花蜜的拟态,是异翅独尾草对高温多风沙环境高度适应的结果。昆虫的访花行为最活跃的时间在10∶30~13∶30之间。一天当中单花的开放时间与沙漠中风速的日变化及访花昆虫的活动习性之间呈现出显著的相关性。异翅独尾草的花粉与胚珠比(P/O)等于6 164,为适合于异花传粉的类型。人工套袋试验结果表明自交是可育的,这可能是对占据了不稳定的、先锋生境的异翅独尾草缺乏远交机会的有效补偿。不存在无融合生殖现象。

溪流倒木是指在河流中长度大于1 m、直径大于10 cm的死木。溪流倒木在森林河流中(特别是较小的河流中)是一个常见且重要的结构成分。该文综述了近30年溪流倒木的研究成果(主要来自北美),总结溪流倒木在河流形态、碳循环、泥沙与养分拦截、水生生境的形成、水生生物多样性等方面的生态功能,倒木的时间动态性与空间变异性,以及干扰(包括自然干扰与人为干扰)与倒木存留量及分布的关系。此外,该文也探讨了溪流倒木的生态管理模式及未来研究方向。大量的研究证明,溪流倒木对森林水生生态系统具有重要的生态功能,但它的存留量、分布以及它的生态意义因所研究的森林生态系统、河流大小不同而异。随着河流宽度的增加, 倒木的存留量及它对河流的影响减少,并且倒木的分布以单个为主变为聚集体为主。单个倒木的直径则随河流宽度增加而增大。倒木也呈现十分明显的时间动态性,而这种动态往往是由大规模毁灭性的森林干扰(火、风倒等)所驱动的。研究倒木的时空变异性及自然干扰与人为干扰对倒木的不同影响对于保持倒木的生态功能是十分必要的。该文还对中国开展溪流倒木的生态研究提出一些建议。

该文对群落结构复杂性的测度方法的研究进展状况进行了综述。根据测度方法建立的方法基础,将现有的方法分成3类:基于多样性的复杂性测度、基于计算复杂性的测度和基于几何学特征的复杂性测度。对每类测度方法进行了介绍,对其优缺点进行了评述。同时提出了未来研究中应给予重视的问题。结果表明,现有群落结构复杂性的测度方法普遍存在区分能力差的问题,对于基于多样性的结构复杂性测度,目前还缺乏确定各测度属性权重的客观方法;现有的一些基于计算复杂性的结构测度与多样性指标关系过于密切,还不完善,同时其生态学的意义还不明确,而另一些计算复杂性指标还缺乏实际检验。今后,如何建立既具有区分力、又与多样性在概念和数值上都有一定区别的群落结构的计算复杂性的测度方法、如何科学合理地确定复杂性测度中的属性权重以及如何建立结构复杂性的测度和功能过程之间的联系等都是需要深入和系统研究的。由于方法的相似性,有关群落结构复杂性的测度方法也可以应用到其它尺度上的结构复杂性的研究中。

从植物种水平研究植被与气候的关系一直是生态学的热点之一。该文综述了植物种与气候关系的早期研究历史和国内外近期研究进展,尤其是20世纪80年代以来,随着全球变化研究的不断发展和深入,植物种地理分布与气候因子关系研究的最新发展,汇总了最近20年来国际上模拟预测植物种潜在地理分布的模型,比较了不同模型的优缺点。统计模型主要包括以生物气候分室模型或气候分室模型为代表的相关模型、以广义线性模型和广义加性模型为代表的回归模型、以分类和回归树分析及人工神经网络为代表的基于规则的模型、以及生态位模型、气候响应面模型等。机理模型主要介绍了基于BIOME1生物地理模型和FORSKA林窗模型的STASH模型、基于过程的物候模型PHENOFIT,以及一种基于水分平衡、温度和植物物候现象的模型。总结不同模型模拟预测的不同地区植物种未来分布的格局,并介绍中国植物种潜在分布区及未来变化的模拟预测工作,从而为更加准确地模拟预测植物种在未来全球变化情景下的变化趋势提供背景知识。

比较详细地概述了过去数十年关于在大气CO₂浓度升高条件下,植物有性生殖特性发生变化的主要研究成果。随着植物相对生长速率加快,植株达到有性生殖所需形体大小的时间变短,开花期提前,生殖器官的生物量也相应提高,其主要表现为开花数量、花粉和花蜜产量、果实数量与大小、种子大小与产量等均有不同程度的增加。对大多数农作物而言,种子产量的增加主要通过种子数量的增加,而与种子大小变化关系不大。通常,高浓度CO₂对豆科植物种子含氮量影响比较小,却能显著地降低非豆科植物种子含氮量。不同类型植物的生殖生物量增加趋势存在一定的规律性,如不定型植物>定型植物,豆科植物>C₃非豆科植物> C₄植物,栽培植物>野生植物。针对国内外对CO₂浓度升高影响植物有性生殖特性的研究中存在的不足,该文提出了今后研究应该注意的问题。