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    2004年, 第6期
    刊出日期:2004-11-10
      
    论文
    入侵植物凤眼莲研究现状及存在的问题
    高雷, 李博
    植物生态学报. 2004, 28(6):  735-752.  doi:10.17521/cjpe.2004.0097
    摘要 ( 5783 )   PDF (664KB) ( 3873 )   知识图谱   收藏
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    凤眼莲(Eichhornia crassipes)原产南美洲,被列为世界十大恶性杂草之一,现已入侵了非洲、亚洲、北美洲、大洋州、甚至欧洲等5个大洲,至少62个国家和地区都受到了凤眼莲入侵的危害。凤眼莲的入侵已经引起了一系列的生态、经济、社会问题:首先,它改变了当地水体生态系统的物理、化学环境,进而影响水体生态系统的生物多样性,破坏食物链、物质循环等生态过程的正常运行;其次,凤眼莲造成当地经济的重大损失,航运、渔业、水利等都受到了危害;再次,凤眼莲的入侵爆发也对当地居民饮水、健康等造成威胁。目前,对于凤眼莲的控制及其治理主要有物理的、化学的、以及生物的等3种方法。利用天敌、病菌、以及化感作用等的生物控制被许多专家和学者推崇,同时,利用生物控制凤眼莲入侵也日益成为研究的热点。但是,综合目前对于凤眼莲的认识和研究,仍然具有片面性,需要从生物特性、种群生态、生态系统等方面深入研究凤眼莲入侵机制。而利用生物控制凤眼莲的研究和技术尚不完善,需要进行种间竞争、捕食及遗传变异等方面的探讨和研究。通过总结控制凤眼莲各种方法的长处和不足,最后指出利用生物的方法,并结合污水治理、水系宏观调控及监测等方法,综合治理凤眼莲,是十分必要的,而且也是最具有前景的。
    入侵植物凤眼蓝繁育系统在中国境内的地理变异
    任明迅, 张全国, 张大勇
    植物生态学报. 2004, 28(6):  753-760.  doi:10.17521/cjpe.2004.0098
    摘要 ( 3136 )   PDF (403KB) ( 1728 )   知识图谱   收藏
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    对中国境内的凤眼蓝(Eichhornia crassipes)进行了大规模地理范围的调查,分析了24个地点40个种群的克隆繁殖与有性繁殖的相对水平、三型花柱的花型变化以及花部综合特征的变异。40个种群都以克隆繁殖为主要更新方式。其中36个种群只有三型花柱中的M花型;南宁、重庆的种群中出现了频率极低的L花型;南宁、重庆、福州和海口种群内,出现了具有促进花内自交潜能的半同长花柱花型(柱头与花药相靠拢的M花型变异体或L花型变异体)。与其它地方种群相比,西南和海南岛的种群表现出较多样化的繁育系统。M和L花型个体的结实个体率都约为4%,没有显著差异,种子产量在两花型个体之间也没有差异。由于种群内花型的残缺,作为促进花型之间异交传粉适应机制的三型花柱繁育系统已经解体,部分种群中出现了可以促进花内自交的半同长花柱变异体。克隆繁殖是凤眼蓝适应入侵生境的一种形式,花内自交是凤眼蓝繁育系统在入侵过程中可能的进化方向,这些繁育系统上的变化对该植物的入侵机制和途径产生了深远影响。
    地形因素对外来入侵种紫茎泽兰的影响
    卢志军, 马克平
    植物生态学报. 2004, 28(6):  761-767.  doi:10.17521/cjpe.2004.0099
    摘要 ( 2374 )   PDF (354KB) ( 1143 )   知识图谱   收藏
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    在紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)的分布区内设置171块临时样地,研究它的盖度和多度与经纬度、海拔、坡向、坡度、风向坡等地形因素的关系。结果表明,紫茎泽兰入侵最严重地区位于102° E左右,随着纬度增加入侵能力逐渐下降,但不显著(p>0.05);紫茎泽兰在中国的分布以云贵高原,尤其是云南高原为主体,通过云贵高原与原产地墨西哥、哥斯达黎加的气候条件对比,推断紫茎泽兰将来在中国的分布区主体还将局限在云贵高原,但不排除在某些局域气候条件下,形成斑块的可能;该次调查的海拔范围为75 m~2 330 m,以200 m为一个海拔梯度,多项式回归分析显示:紫茎泽兰的盖度与多度随着海拔升高而增加(p<0.05),但在2 000 m左右已趋平缓,表明紫茎泽兰适宜生长在海拔2 000 m左右; ANOVA的结果显示:坡向对紫茎泽兰的入侵影响显著(p<0.05),通过多重比较发现,北坡和南坡的盖度比东坡大(p<0.05);北坡的多度比东坡大(p<0.05),说明东坡不易被紫茎泽兰入侵,而北坡和南坡紫茎泽兰的盖度和多度差异并不显著(p>0.05),说明温度与湿度可能不是造成不同坡向紫茎泽兰入侵差异的主导因素;坡度对紫茎泽兰入侵的影响并不显著(p>0.05);风向坡对紫茎泽兰的盖度影响不显著(p>0.05),而对多度的影响显著(p<0.05),背风坡的多度显著大于侧风坡。
    长久性紫茎泽兰土壤种子库
    沈有信, 刘文耀
    植物生态学报. 2004, 28(6):  768-772.  doi:10.17521/cjpe.2004.0100
    摘要 ( 4446 )   PDF (218KB) ( 1205 )   知识图谱   收藏
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    具有长久性土壤种子库的植物在适应多变的生境和不良的生长条件方面具有优越性。于紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)的主要萌发时段后(7月到次年的4月间)在云南的5个地点采集了共19个不同植被覆盖下的土壤种子库样本,萌发实验结果表明,紫茎泽兰具有长久性的土壤种子库,其在云南的不同生境的土壤中广泛分布,所有19个样地中都有长久性的紫茎泽兰种子。 0~10 cm土层的种子密度变动于47~13 806 ind.·m-2,平均为2 202 ind.·m-2。种子密度与样地内地表的紫茎泽兰间没有直接的联系,但与植被的覆盖状况有关,种子库密度由滑坡堆积物(47 ind.·m-2)到草地(801 ind.·m-2)到灌丛(2 349 ind.·m-2)到森林(3 255 ind.·m-2)间逐渐增加。种子在各种类型土壤的采样点间出现的频度为60%~100%。在土壤的垂直方向上,0~2 cm土层分布有较多的种子,2~5 cm土层次之,5~10 cm土层最少,其各层占总数的比例的平均值分别为56.1%、25.2%和18.6%。但值得注意的是,虽然紫茎泽兰的种子在5~10 cm 深的土层内的存在量占总量的比例相对较少,但如果折合成密度值,其量仍高达270 ind.·m-2,仍有形成危害的潜在可能。广泛分布且数量巨大的具有长久性特性的紫茎泽兰土壤种子库对各种防治措施的制订意义重大,它要求我们长远地、大尺度地考虑防治措施。
    不同生境条件下紫茎泽兰化感作用的变化与入侵力关系的研究
    于兴军, 于丹, 马克平
    植物生态学报. 2004, 28(6):  773-780.  doi:10.17521/cjpe.2004.0101
    摘要 ( 3973 )   PDF (365KB) ( 1739 )   知识图谱   收藏
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    在紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)入侵地,草本层中的本地植物的多度和盖度与紫茎泽兰的多度和盖度具有显著的负相关关系,落叶阔叶林和公路边生境的紫茎泽兰相对多度和盖度为常绿阔叶林生境的3~5倍;而本地草本植物在组成种类、相对多度和盖度在落叶阔叶林和公路边生境比常绿阔叶林生境减少了30 %、50 % 和70 %。用生物检测的方法研究常绿阔叶林、落叶阔叶林、公路边——3个不同生境下的紫茎泽兰根和茎的水浸提液的化感作用表明:不同生境的紫茎泽兰茎和根的化感作用存在差异,即公路边>落叶阔叶林下>常绿阔叶林下,关联分析显示出不同生境条件下的化感作用力与本地植物的相对多度存在显著的相关关系,证明不同生境的化感作用的差异是紫茎泽兰的入侵效果的原因之一;在白菜(Brassica rapa)幼苗生物量生长抑制试验中,各样地的茎提取液处理的白菜幼苗生物量之间的差异大于各样地的根提取液处理之间的差异,说明对于不同样地的紫茎泽兰的入侵力,地上部分的化感作用比地下部分具有更大的贡献力。落叶阔叶林下和公路边的紫茎泽兰生长旺盛、现存单位面积生物量远远高于常绿阔叶林下,这将促使落叶阔叶林和公路边生境的单位面积上的紫茎泽兰种群的化感作用大于常绿阔叶林下的紫茎泽兰种群,使落叶阔叶林和公路边生境的本地植物群落比常绿阔叶林下的本地植物群落面临较大的竞争压力,加速落叶阔叶林下和公路边生境的本地植物群落的衰退。
    光强对两种入侵植物生物量分配、叶片形态和相对生长速率的影响
    王俊峰, 冯玉龙
    植物生态学报. 2004, 28(6):  781-786.  doi:10.17521/cjpe.2004.0102
    摘要 ( 3692 )   PDF (305KB) ( 3035 )   知识图谱   收藏
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    比较研究了不同光强下生长的(透光率分别为12.5%、36%、50%、100%)两种入侵性不同的外来种——紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)和兰花菊三七(Gynura sp.)的生物量分配、叶片形态和生长特性。结果表明: 1)两种植物叶片形态对光环境的反应相似。弱光下比叶面积(SLA)、平均单叶面积(MLS)和叶面积比(LAR)较大,随着光强的升高,SLA、MLS、LAR和叶根比(LARMR)降低。2)100%光强下紫茎泽兰叶生物量比(LMR)、叶重分数(LMF)和叶面积指数高于低光强下的值,也高于兰花菊三七,支持结构生物量比(SBR)则相反。强光下紫茎泽兰叶片自遮荫严重,这可能是其表现入侵性的重要原因之一;兰花菊三七分枝较多,避免了叶片自遮荫,较多的分枝利于种子形成对其入侵有利。3)随生长环境光强的升高,两种植物的净同化速率(NAR)、相对生长速率(RGR)和生长对NAR的响应系数均升高(但100%光强下兰花菊三七RGR降低),平均叶面积比(LARm)和生长对LARm的响应系数均降低,但不同光强下LARm对生长的影响始终大于NAR。4)随着光强的减弱,两种植物都增加高度以截获更多光能,但它们的生物量分配策略不同,紫茎泽兰根生物量比(RMR)降低,SBR增大,而兰花菊三七SBR降低,RMR增大。紫茎泽兰的生物量分配策略更好的反应了弱光环境中的资源变化情况。结论:紫茎泽兰对光环境的适应能力强于兰花菊三七。
    外来入侵植物北美车前繁殖及光合生理生态学研究
    郭水良, 方芳, 黄华, 强胜
    植物生态学报. 2004, 28(6):  787-793.  doi:10.17521/cjpe.2004.0103
    摘要 ( 4246 )   PDF (333KB) ( 1555 )   知识图谱   收藏
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    北美车前(Plantago virginica)原产北美,20世纪50年代进入我国华东地区,近年来其种群呈现爆发式增长态势,已分布到上海、浙江、江西、江苏等省区,是一种典型的生态入侵种。本文计测了该种在不同密度下的繁殖指标,统计了种群密度与繁殖指标间的关系;应用LAC-4 (ADC英国)光合和蒸腾系统测定了该种及其伴生杂草一年蓬(Erigeron annuus)、小飞蓬(Conyza canadensis)、野塘蒿(Conyza bonarinsis)、马缨丹(Lantana camara)、空心莲子草(Alternathera philoxeroides)、菊芋(Helianthus tuberoses)、蓖麻(Ricinus communis)、紫茉莉(Mirabilis jalapa)、车前(Plantago asiatica)、苦苣菜(Sonchus oleraceus)、羊蹄(Rumex japonicus)、藜(Chenopedium album)和黄鹌菜(Youngia japonica)等杂草的光合作用指标,作出了它们的光合光响应曲线。主要实验结果有:1)北美车前个体花穗重(Y1)、花数/穗(Y2)与种群密度(X)呈现倒数关系(Y1 = 0.138 2+15.959 8/X, Y2 = 46.306 9+6 914.07/X);随着种群密度增加,北美车前的繁殖投资(Y3)、与繁殖投资关系密切的种子数/营养器官重(Y4)呈线性增加(Y3 = 0.046 9+0.000 2X,Y4 = 130.24+0.023 9 X); 2) 随着北美车前种群密度的增加,个体间的大小不整齐性(Y5)变小(Y5 = 0.374 8 - 0.000 02X); 3)种群个体间大小不整齐性(Y5)与繁殖投资(X)呈明显负相关(Y5 = 0.379 3 - 0.106 6 X),即随着个体大小不整齐性的增加,北美车前种群的繁殖投资减少;4)以自然条件下测得的光合作用数据为基础,拟合得到了北美车前及其它13种伴生杂草的光合光响应曲线。北美车前的光合光响应曲线符合Y= - 7E-06X2+0.022 3X-0.831 2,光补偿点、光饱和点和最大净光合速率分别为37.32 μmol·m-2·s-1、159 3 μmol·m-2·s-1和16.93 μmol CO2·m-2·s-1,说明北美车前是典型的阳生杂草。从光补偿点分析,北美车前的耐荫能力比车前、黄鹌菜、小飞蓬、一年蓬、野塘蒿、蓖麻、加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、苦苣菜、羊蹄和马缨丹的要弱;北美车前净光合速率比一年蓬、小飞蓬、野塘蒿和加拿大一枝黄花等要低些,但是比藜、苦苣菜、蓖麻等的要高,与同属的车前比较接近;5)在5月下旬,杂草性极强的一年蓬、小飞蓬和空心莲子草的光合午休现象不明显,逸生杂草紫茉莉具有明显的光午休现象,北美车前是早春杂草,在5月下旬也有明显的光合午休现象,反映出该种不能够很好地适生于5月下旬的高温强光环境。通过分析,得出如下结论:1)随着种群密度的增加,北美车前产生种群自疏作用,使个体大小不整齐性下降;高密度给北美车前种群造成某种逆境状态,种群以r-对策的生存方式适应环境,提高其繁殖投资,产生尽可能多的种子,以保证后代的生存,这反映出北美车前在繁殖策略上灵活的调节能力;2)北美车前种群在定居后,如果定居点不再受到人为干扰,其种群将被快速更替,这与其粘液性的种子、较高的光补偿点有关;3)通过保护植被,定植高秆植物,减少对环境的干扰,能够有效地治理该外来杂草。
    不同土壤水势条件下水曲柳幼苗的光合作用特征
    崔晓阳, 宋金凤, 张艳华
    植物生态学报. 2004, 28(6):  794-802.  doi:10.17521/cjpe.2004.0104
    摘要 ( 3149 )   PDF (516KB) ( 1421 )   知识图谱   收藏
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    采用根区渗灌控水技术,将土壤水势长期控制在0~-0.02 MPa(W1) 、-0.02~-0.04 MPa(W2)、-0.04~-0.06 MPa(W3)、-0.06~-0.08 MPa(W4)、-0.08~-0.16 MPa(W5)范围内。系统研究了不同土壤水势条件下水曲柳(Fraxinus mandshurica)幼苗叶片的光合速率、PSⅡ光化学效率和Rubisco羧化活性的日动态。结果表明,在所有土壤水势条件下,苗株皆在早晨达到净光合速率(Pn)最高峰;不同处理间光合午休的程度随所处土壤水势递降而加剧。从W1至W5,叶片的日光合累积比例为100∶96∶64∶60∶52。各处理晨后最初的Pn降低主要是气孔导度下降引起的,W3~W5处理午间强烈的光合抑制则主要源于非气孔因素。各处理的PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)和Rubisco初始羧化活性也都表现为不同程度的午间降低,且所处的土壤水势越低,降幅就愈大,其中W3、W4和W5处理的递降趋势尤为明显。苗木叶片光合作用的日均水分利用效率除W1显著较低外,其余处理间无显著差异。从充分供水条件下(W1、W2)Pn仍有晨后降低分析,林外强烈的大气因子(如高温、强光和低大气湿度)已经构成苗木光合作用的胁迫因素,而土壤供水不足则大大加剧了胁迫的程度。
    水分胁迫对羊草光合产物分配及其气体交换特征的影响
    王云龙, 许振柱, 周广胜
    植物生态学报. 2004, 28(6):  803-809.  doi:10.17521/cjpe.2004.0105
    摘要 ( 2899 )   PDF (362KB) ( 1341 )   知识图谱   收藏
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    通过对典型草原优势植物种羊草(Leymus chinensis)的盆栽实验,模拟5个土壤水分梯度(分别为土壤持水量的75%~80%(对照)、60%~65%、50%~55%、35%~40%和25%~30% )对羊草叶片相对含水量、光合速率、光合产物分配和种群CO2交换速率的影响。结果表明:随着土壤水分胁迫的增加,羊草叶片相对含水量呈先增加而后下降的单峰型变化,且在50%~55%处理下达到最大;叶片光合速率随着水分胁迫的增加而减小,且75%~80%、60%~65%、50%~55%的水分处理与35%~40%、25%~30%的水分处理的叶片光合速度日动态规律不同。羊草总生物量及根、鞘、叶生物量均随着水分胁迫的增加呈下降趋势。干旱促进早期羊草根的分配和根冠比增加, 但到后期却使它们降低, 表明羊草在受到较长期的持续干旱后通过增加根部的比重来提高抗旱性的能力逐渐降低。羊草根茎的生物量和分配随着土壤水分含量降低均呈现出先增加而后下降的趋势,羊草根茎的生物量在50%~55%处理下达最大(1.28 g·株-1),而羊草根茎的分配在35%~40%处理下达最大(48.5%)。羊草种群CO2的净交换速率随着水分胁迫的增加而减小,其日交换量随着水分胁迫的增加而增加,且在60%~65%处理下达到最高,而后呈下降趋势,并在25%~30% 处理下为负值。研究结果表明,土壤持水量的40%可能是羊草对于水分变化响应的阈值。
    鼎湖山马尾松林植物养分积累动态及其对人为干扰的响应
    莫江明, 彭少麟, Sandra BROWN, 方运霆, 孔国辉
    植物生态学报. 2004, 28(6):  810-822.  doi:10.17521/cjpe.2004.0106
    摘要 ( 2729 )   PDF (442KB) ( 1090 )   知识图谱   收藏
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    通过处理(根据当地习惯收割凋落物和林下层植物)和保护(无任何人为干扰)样地的比较试验,在10年时间里(1990~2000年)研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松 (Pinus massoniana) 林群落植物养分积累动态及其对人为干扰的响应,在此基础上深入和较系统地分析讨论了不同的经营措施对马尾松林可持续性的影响,为我国目前大面积的退化马尾松林恢复和马尾松林可持续性管理提供理论依据。结果表明:1990~1995年,5年时间里由于人为干扰活动而直接从处理样地取走的各元素养分量,在林下层为(kg·hm-2):132.72 (N)、4.72 (P)、63.32 (K)、23.51 (Ca)和7.00 (Mg),在地表凋落物为(kg·hm-2):48.93 (N)、1.85 (P)、17.28 (K)、19.25 (Ca)和2.92 (Mg)。1990~2000年,保护样地林下层和地表凋落物各元素养分贮量分别以39%~41%和37%~38%的年平均增长速率逐年提高,至1995年达到高峰,之后各元素贮量在林下层和地表凋落物均以14%的年平均速率下降。在处理样地,1990~1995年期间各元素贮量在林下层年平均积累速率为17%,之后(1995~2000年期间)则为26%;与此同时,各元素贮量在地表凋落物年平均积累速率为22%~23%,之后(1995~2000年期间)则为28%。在整个试验过程,马尾松林乔木层养分元素总贮量随时间而增加,但其增加的速率随时间和样地不同而异。1990~1995年,保护样地乔木层养分元素总贮量增加了34.9%~38.1%,较处理样地(收获林下层和凋落物)总贮量增加的百分比(29.3%~33.5%)高。然而,1995~2000年,保护样地乔木层养分元素总贮量增加的百分比为26.3%~28.9%,较处理样地(1995~2000年也停止人为干扰)总贮量增加的百分比(28.8%~32.1%)低。可见,1990~1995年,人为干扰活动导致处理样地马尾松林乔木层养分元素年平均积累量降低约1.58%~1.72%,即年平均增长量约减少0.12~2.39 kg·hm-2(2.39 (N)、0.12 (P)、0.77 (K)、1.98 (Ca)、0.29 (Mg)),这些量约相当于每年通过林下层和凋落物收割活动而直接从林地中取走的养分总量的6%~19%。正是由于长期以来受收割林下层和凋落物这种人为干扰的影响,鼎湖山马尾松林乔木层养分贮量较低。这种利用方式不仅直接从林地中取走大量的养分而且还对林地肥力产生间接的负面影响,其结果使该退化林地不能恢复或继续退化。作者建议的森林利用方法代替目前收割林下层和凋落物方式,既可以满足当地居民燃料的需求还有利于马尾松林的自然恢复。

    等渗的盐分和水分胁迫对芦荟幼苗生长和离子分布的效应
    郑青松, 刘兆普, 刘友良, 刘玲
    植物生态学报. 2004, 28(6):  823-827.  doi:10.17521/cjpe.2004.0107
    摘要 ( 2935 )   PDF (184KB) ( 1814 )   知识图谱   收藏
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    研究了等渗透势(-0.44、-0.88 MPa)NaCl和PEG 6000处理对六叶龄芦荟(Aloe vera)幼苗叶片生长速率、干物质积累、电解质渗漏和离子吸收、分配的效应。结果表明: -0.44、-0.88 MPa NaCl和PEG处理10 d均明显抑制芦荟幼苗叶片伸长生长,植株干物质积累速率显著降低, 叶片含水量降低,叶片细胞电解质渗漏率上升。NaCl对芦荟幼苗生长的抑制作用显著大于PEG处理的。不同器官离子含量、根系和叶片横切面X-射线微区分析结果表明, NaCl胁迫导致芦荟体内Na+、Cl-含量显著上升,根中增幅明显高于叶片,其中Cl-尤为显著。NaCl胁迫严重抑制芦荟对K+ 和Ca2+ 的吸收及其向叶片的运输,根、叶K+/Na+、Ca2+/Na+ 比率显著下降,而PEG胁迫对离子平衡的干扰较轻,是芦荟对水分胁迫的适应能力高于盐胁迫的主要原因之一。但芦荟对 -0.44~-0.88 MPa NaCl胁迫仍有一定的适应能力,主要原因是:1) 根系对离子的选择性吸收和运输较强,并随着盐胁迫强度增加其选择性增强; 2) 芦荟叶片中的盐分在贮水组织中显著积累,明显高于其它组织细胞。同时,芦荟是CAM(景天酸代谢)途径植物,蒸腾极小,盐分随蒸腾流进入地上部的机会小。

    连作草莓根系分泌物自毒作用的模拟研究
    甄文超, 曹克强, 代丽, 张学英
    植物生态学报. 2004, 28(6):  828-832.  doi:10.17521/cjpe.2004.0108
    摘要 ( 3177 )   PDF (211KB) ( 2108 )   知识图谱   收藏
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    草莓(Fragaria ananassa)根系分泌物的自毒作用是草莓连作病害发生机理研究的重要内容之一。应用组织培养技术提取草莓根系分泌物,并对其自毒作用进行了测定。结果表明,在含有根系分泌物的生根培养基中定植的草莓组培苗,其生根、根系生长均受到不同程度的抑制,生物量显著下降,而且根系分泌物对草莓幼苗根系生理活性具有抑制作用。主要表现为根系TTC还原活性下降、相对电导率增大、SOD酶活性降低及MDA生成量增多等方面,并导致草莓幼苗生长发育不良、病害加重。说明草莓根系分泌物具有自毒作用,连作条件下田间根系分泌物逐年积累后产生的自毒作用,可能是草莓再植病害发生的重要原因。
    西双版纳热带山地雨林的植物多样性研究
    李宗善, 唐建维, 郑征, 李庆军, 罗成昆, 刘正安, 李自能, 段文勇, 郭贤明
    植物生态学报. 2004, 28(6):  833-843.  doi:10.17521/cjpe.2004.0109
    摘要 ( 3091 )   PDF (390KB) ( 1337 )   知识图谱   收藏
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    根据6块样地的调查资料,分析了西双版纳热带山地雨林植物多样性特征。结果表明:在2 500 m2的样地上,西双版纳热带山地雨林群落共有植物物种99~181种。其中乔木层的物种丰富度(S)为54~113,Shannon-Wiener指数(H′)为1.648 7~4.049 1,Simpson指数(λ)为0.503 5~0.969 5,Pielou 均匀度指数(Jsw)为0.413 3~0.854 9。灌木层的S为35~89,H′为2.413 2~3.716 2,λ为0.762 7~0.958 2,Jsw为0.678 8~0.859 3。草本层的各指数值:S为31~65,H′ 为2.792 1~3.499 2,λ为0.902 0~0.938 2,Jsw为0.729 3~0.838 2。低海拔带上的山地雨林(Ⅰ号、Ⅱ号样地)的各指数值(H′、λ、Jsw)在群落不同层次中均表现为草本层 > 灌木层 > 乔木层,而物种丰富度在不同层次中无一定变化规律;高海拔带上山地雨林(Ⅲ号、Ⅳ号、Ⅴ号、Ⅵ号样地)的物种丰富度和多样性指数(H′、λ)表现为乔木层 > 灌木层 > 草本层,而均匀度指数(Jsw)在不同层次中则无一定变化趋势。高海拔带上的山地雨林乔木层和灌木层的物种丰富度、多样性和均匀度指数均明显高于低海拔带上的山地雨林,这是由于前者所处生境较为优越。沿着海拔梯度,群落乔木层的物种丰富度、多样性和均匀度指数均在中等海拔高度地带(约1 200~1 220 m)达到最高值,这是由于中等海拔高度的山地雨林位于生境条件最为优越的沟谷地带,而且与低地季节雨林毗邻,热带雨林植物成分丰富。

    综述
    植物叶寿命及其相关叶性状的生态学研究进展
    张林, 罗天祥
    植物生态学报. 2004, 28(6):  844-852.  doi:10.17521/cjpe.2004.0110
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    科学家早已注意到,具有长叶寿命的植物通常生长于营养和(或)水分较为缺乏的环境,而具短叶寿命的植物一般生长在具有较高的营养可利用性地带。国外大量的实验研究结果表明,单位重量的叶氮含量(Nmass)与叶的最大光合速率存在密切正相关,而比叶面积(单位干重量的叶面积)与植物生产单位叶面积的物质成本呈负相关,二者又随叶寿命的增加而降低,这种相互关系几乎在所有植物种群和群落中都普遍存在,反映了植物对环境适应的趋同进化特征,是进一步理解生态系统行为特征的基础。松属(Pinus)及云杉(Picea)、冷杉(Abies)等常绿针叶树种的叶寿命一般随海拔的升高而增大,其相关叶性状也普遍存在明显的垂直分布格局:随着海拔升高,单位面积的叶氮含量(Narea)及最大光合速率增加,而比叶面积则减少。一般认为,长的叶寿命是对高寒及养分、水分贫乏等胁迫环境的适应,而短的叶寿命和(或)落叶性被认为是植物为了快速生长以及对干旱或寒冬等季节性胁迫环境的适应结果。根据成本-效益分析理论,在特定环境条件下叶寿命大小取决于形成并维护单位叶面积所需要的物质消耗与叶片碳收获的平衡,与常绿/落叶森林植被纬向/垂直地带性分布存在一种内在联系机理。因此,叶寿命及其相关叶性状成为将叶片水平上的生理生态实验数据扩展到整个群落冠层乃至生物地理群区的关键因子。加强叶寿命及其相关叶性状的格局分析研究,可为现有的区域生物地球化学循环模型与植被地理模型的连接(即区域植被动态模型)提供科学依据,这将有助于从机理上解释区域植被对全球变化的适应与响应机制。但是,以往植物生理生态研究大多注重于个体叶片水平的测定,仍不清楚如何实现这些叶性状在不同尺度间的转换,尤其是从叶片水平上升至整个群落冠层。国际上至今仍缺乏在生态系统水平上的大量野外观测数据来定量描述这些叶性状与群落特征、气候因子的数量关系;国内相关研究基本尚属空白。
    地理生态学的干燥度指数及其应用评述
    孟猛, 倪健, 张治国
    植物生态学报. 2004, 28(6):  853-861.  doi:10.17521/cjpe.2004.0111
    摘要 ( 4638 )   PDF (315KB) ( 4547 )   知识图谱   收藏
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    干燥度指数(Aridity index,AI,该文特指气候干燥度)是表征一个地区干湿程度的指标,在地理学和生态学研究中长期应用,近来成为全球变化研究中经常涉及到的气候指标之一,尤其是气候变化和干旱化、荒漠化等研究。该文列举了国内外目前存在的22种干燥度指数,并对目前常用的8种指数进行了详细描述和分析,包括各自的原理、计算方法和在生态学与地理学研究中的应用等。结合其应用和中国的实际状况,分析了各自的优缺点,认为修改后的谢氏干燥度、de Martonne干燥度和Holdridge可能蒸散率(等同于某种意义上的干燥度)计算方法简单实用,有着明确的物理学和生态学意义,与我国的实际情况对应性较强,适合于中国气候变化及其相关的干旱化、荒漠化等方面的研究。
    简报
    不同龄组的热带森林植被生物量与遥感地学数据之间的相关性分析
    杨存建, 刘纪远, 骆剑承
    植物生态学报. 2004, 28(6):  862-867.  doi:10.17521/cjpe.2004.0112
    摘要 ( 2902 )   PDF (219KB) ( 1351 )   知识图谱   收藏
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    在森林植被生物量遥感动态监测方面最基础性的研究是探讨生物量与遥感数据及其派生数据、地形数据和气象数据之间的相关性。为此,以我国云南省西双版纳的热带森林植被为例,分别对幼龄林、中龄林、近熟林和成过熟林的生物量与其对应的LANDSAT TM数据及其派生数据、气象数据和地形数据之间的相关性进行了分析。首先,利用森林资源连续清查的林业固定样地数据,通过各树种组的各器官生物量估算模型计算出各样地森林植被的生物量,并根据样地的坐标来建立样地GIS数据库。然后,利用地形图对遥感图像进行几何校正,并对遥感图像进行主成分变换、缨帽变换以及植被指数的计算来产生其派生数据。其次,将栅格样地数据、遥感数据(如LANDSAT TM数据)及其派生数据(如各种植被指数数据、主成分数据、缨帽变换的亮度、绿度和湿度数据)、栅格地形数据(如DEM和坡向)和栅格气象数据(包括年平均温度、大于0 ℃的积温、年平均降雨量和湿润度)统一到同一坐标系和投影下,并将所有的数据内插为30 m分辨率的格网数据,利用样地数据与遥感数据及其派生数据、地形数据和气象数据进行栅格空间叠加分析,从而得到各样地的样地数据、遥感数据及其派生数据、地形数据和气象数据。再次,根据各样地优势树种所属的龄组将所有的数据层化为幼龄林、中龄林、近熟林和成过熟林等几个不同龄组的样本数据。最后,分别对幼龄林、中龄林、近熟林和成过熟林的样地生物量与其对应的遥感数据和派生数据、气象数据和地形数据进行相关性分析。研究表明,在所有的因子中,幼龄林的生物量与LANDSAT 的TM1和TM6波段的亮度值在0.05的水平上呈显著相关,其相关系数均为-0.33;中龄林的生物量与降雨量在0.05的水平上呈显著相关,其相关系数为0.33;近熟林的生物量与LANDSAT TM的派生数据VI3、LANDSAT的TM4和缨帽变换的亮度值在0.05的水平上呈显著相关,其相关系数分别为0.50、-0.45和-0.45;成过熟林的生物量与主成分变换的第二主成分(PC2)在0.05的水平上呈显著相关,其相关系数为-0.46。在0.05的水平上,近熟林的生物量与LANDSAT TM的派生数据VI3的相关系数最高,达到0.50,其次是成过熟林的生物量与主成分变换的第二主成分的相关系数,为-0.46。

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