基于功能性状及系统发育的桂林喀斯特石山群落构建

群落构建是生态学研究的中心议题，采用功能性状和系统发育研究方法可以完善生态位理论在群落构建中的作用。本研究以桂林市喀斯特石山阴坡和阳坡植物群落为研究对象，基于生境内出现的82个物种构建系统发育树，对阴坡和阳坡的土壤含水量、全氮、有机质和叶干物质、叶绿素、叶厚度和木材密度的植物功能性状进行测定，检验功能性状的系统发育信号。结果表明：1)土壤含水量、全氮和有机质含量为阳坡显著高于阴坡(P<0.05);2)叶绿素、叶厚度和木材密度为阴坡显著高于阳坡(P<0.05);3)4种功能性状表现出微弱的系统发育信号；4)阴坡和阳坡群落的系统发育结构均呈发散分布，暗示生境过滤作用是阴坡和阳坡群落构建的主要驱动力。     

科尔沁沙地菊科植物叶性状系统发育信号研究

科尔沁沙地植物叶性状的研究可揭示叶性状受环境驱动及其响应,但当前研究未充分考虑物种进化对叶性状的影响.以科尔沁沙地22种菊科植物为对象,研究比叶面积、叶片体积、叶重比、叶片组织密度、叶片干物质含量等叶片性状的系统发育信号.研究发现比叶面积、叶体积、叶重比、叶组织密度、叶厚度、叶干物质含量的K值(表征系统发育信号)分别为0.727,1.02,0.687,0.881,0.992,0.866.各叶性状系统发育信号均不显著(P0.05).据此认为,科尔沁沙地菊科植物叶性状特征与系统发育关系不大.该研究可为深入理解环境因素与植物进化的相互作用提供参考,为当地植被恢复提供科学依据.     

不同林龄马尾松人工林针叶功能性状及其与土壤养分的关系

【目的】植物功能性状将植物与环境的结构、过程与功能有机联系起来,反映了植物对环境的适应机制。探究马尾松叶功能性状对林龄和土壤养分的响应,揭示马尾松人工林对喀斯特环境的适应策略,为喀斯特地区更好地营造马尾松人工林提供科学依据。【方法】以黔西北地区14、26、33年生马尾松人工林群落为研究对象,用空间代替时间的方法来分析不同林龄对马尾松叶功能性状和土壤养分的影响。【结果】8个叶功能性状中变异系数最小的是有机碳(OC)含量,最大的是比叶面积(SLA),除SLA和叶面积(LA)外,其他叶功能性状均属弱变异;随着林龄的增长,马尾松叶功能性状值(除叶干物质含量外)均呈增长的趋势,各叶功能性状之间存在一定的相关性;土壤全磷含量和土壤有机碳含量是影响不同林龄马尾松叶功能性状的主要土壤因子。【结论】不同林龄马尾松叶功能性状的差异表明马尾松针叶具有较强的可塑性,可以通过性状的耦合协调或组合来适应环境。植物功能性状对土壤理化性质的响应是一个长期的过程,需加强长期监测。     

不同坡向及径级油松异龄叶的功能性状

【目的】研究植物叶功能性状特征,以了解植物生存的适应性策略。【方法】以松山地区油松天然林及人工林为对象,通过测定不同叶龄油松的比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶氮量(LNC)、叶磷量(LPC)及氮磷比(m(N):m(P),缩写为N/P),得到不同坡向上不同径级油松异龄叶的功能性状特征。【结果】①在天然林和人工林内,不同坡向油松的SLA、LDMC差异均显著(P<0.05),SLA在阴坡较高,而LDMC在阳坡较高。②SLA与LDMC呈显著负相关(P<0.01,其中当年生叶相关系数r=-0.86,往年生叶r=-0.84); LPC与m(N):m(P)呈现显著负相关(P<0.01, 当年生叶r=-0.47,往年生叶r=-0.70); LNC与m(N):m(P)呈显著正相关(当年生叶P<0.05,r=0.23; 往年生叶P<0.01,r=0.45)。③不同发育阶段中,小径级油松的SLA显著高于中、大径级(P<0.05),LDMC趋势则相反,且大径级的LDMC最大。④各径级中当年生叶的LNC和m(N):m(P)均低于往年生叶相应值,但其LPC均比往年生叶的高。【结论】坡向显著影响油松叶对资源和能量的分配策略,阴坡叶的比叶面积性状特征明显,而阳坡叶注重叶干物质含量的积累; 松山地区油松营养限制类型为氮限制,且新叶生长更易受氮限制。异龄叶在不同坡向和各个发育阶段的叶功能性状,表明该地区油松为了最大限度地减少环境的不利影响而采取了适应性权衡对策。     

淮北相山主要优势物种比叶面积与叶干物质量初步研究

植物的功能性状是植物生态学领域近年来研究的热点内容之一.其中,植物叶功能性状与植株生物量、植物对环境资源的获得及其利用的关系最为密切.研究淮北相山5种优势植物叶干物质含量、比叶面积及其相互关系,显示不同物种间的叶干物质含量、比叶面积存在显著差异,两种叶性状间存在明显的负相关关系.依据比叶面积的大小,初步判断5种植物对相山的适应性顺序为柘树＜扁担木＜牡荆＜酸枣＜构树.     

阳坡-阴坡生境梯度上植物群落α多样性与β多样性的变化模式及与环境因子的关系

采用野外调查与室内实验相结合的方法,研究了甘南地区青藏高原高寒草甸不同坡向上的植物群落物种多样性变化特点及与环境因子的关系.结果表明:阳坡—阴坡生境梯度上,光照、土温和含水量总的变化趋势为阳坡半阳坡阴坡.土壤养分除了全磷质量分数自阳坡到阴坡出现递增的趋势外,其他土壤养分质量分数均呈现阴坡阳坡,阳坡和阴坡稍高,半阳坡最低的趋势.阳坡—阴坡生境梯度上植物群落物种的α多样性的变化趋势为:阳坡半阳坡阴坡;β多样性从阳坡,半阳坡到阴坡为一单峰曲线,即呈现先升高后降低的变化趋势,这表明在土壤湿度和日照时间适中时,物种替代速率比较快.不同坡向上的植物群落α多样性和β多样性与光照和土温均呈负相关,与0～15,15～30 cm土层的土壤含水量和土壤全磷质量分数均呈显著正相关关系.通过主成分分析可以得出:引起α多样性和β多样性沿生境梯度变化的最重要因子是土壤水分和全磷质量分数.     

退化草地恢复过程中不同种植密度人工柠条灌丛对植被的影响

本文以宁夏东部干旱风沙区不同种植密度柠条灌丛草地为研究对象，系统研究了柠条灌丛草地恢复过程中植物群落的动态变化特征，比较了不同种植密度的人工柠条灌丛对退化草地植被恢复的影响．本研究在试验区共采集到种子植物32科77属83种，不同种植密度柠条灌丛草地中，植物物种数、群落盖度、群落物种多样性指数、生态优势度指数等变化趋势基本为：10m带距柠条灌丛〉6m带距柠条灌丛〉4m带距柠每灌丛．     

热带云雾林植物功能性状对环境变化的年际响应

为了研究植物功能性状对环境变化的响应有助于理解植物对环境的适应策略,以海南热带雨林国家公园霸王岭片区的热带云雾林为研究对象,在2011年及2021年对21个20 m×20 m固定样地内DBH≥5 cm木本植物进行群落学调查,测定个体、物种和群落水平的植物功能性状及环境因子,分析植物功能性状和环境条件的变化,探讨环境因子对功能性状的影响规律.结果表明：（1）与2011年相比,2021年热带云雾林土壤全氮（TN）、有效氮（AN）含量显著增加,土壤有机质（SOM）、全磷（TP）、有效磷（AP）含量显著减少.空气最高温呈上升趋势,平均空气相对湿度、最低空气相对湿度呈下降趋势.对环境因子进行主成分分析,2011年负荷值较大的环境因子分别为土壤全氮、土壤全磷、土壤有效氮及最低空气相对湿度,2021年负荷值较大的环境因子为土壤有机质、土壤全磷、最高空气温度及最低空气相对湿度;（2）与2011年相比,2021年植物叶绿素含量和叶片厚度在个体水平显著增大,比叶面积显著减少;叶片厚度、叶绿素含量、茎全氮含量、叶片全氮含量在物种水平显著增大,茎可溶性糖含量、叶全磷含量显著减少;叶绿素含量、叶片厚度、茎全氮含...     

桂林尧山常见植物叶片性状研究

选择桂林尧山14种常见植物为研究对象,通过测定其叶干质量(DW)、叶面积(AR)、叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(TH)和比叶面积(SLA)等叶片性状因子,探讨不同植物适应土山生境所表现出的叶性状特征.结果表明:14种常见植物的5个叶性状因子之间存在显著差异.Pearson相关性分析表明,DW与LDMC、AR、TH呈显著的正相关关系.DW与SLA呈显著的负相关关系;LDMC与AR、TH、SLA呈显著的负相关关系;AR与TH、SLA呈显著的正相关关系,TH与SLA呈显著的负相关关系.5个叶性状因子中,反映叶片性状权重的大小依次为:AR＞LDMC＞TH＞DW＞SLA.与桂林岩溶石山相比,作为土山的桂林尧山生境植物具有相对较小的DW、LDMC、AR、TH和相对较大的SLA,研究结果较好地反映了植物适应土山和石山不同生境的策略.     

高山草甸坡向梯度上植物群落与土壤中的N,P化学计量学特征

选择甘南亚高山草甸坡向梯度(阴坡、半阴半阳坡和阳坡)的草地为研究对象,测定植物与土壤中全N、全P等的养分,阐明在不同生境下植物与土壤的N,P化学计量特征.结果显示:1)0～20 cm土壤中ω(N)和ω(有机质)在不同坡向阴坡>阳坡>半阴半阳坡,土壤ω(P)以及土壤水分从阳坡、半阴半阳坡到阴坡逐渐递增,土壤的ω(N):ω(P)在半阴半阳坡最低为6.23;20～40 cm土壤中ω(N),ω(P),ω(有机质),土壤水分,ω(N):ω(P)及pH值在不同坡向的变化趋势与0～20 cm的相同,但ω(N),ω(P),ω(有机质)及ω(N):ω(P)均低于0～20 cm土壤的,20～40 cm土壤水分在不同坡向均高于0～20 cm土壤的,不同土层土壤的pH值变化不大.2)植物叶片ω(P)在阳坡为(0.137±0.033)%、半阴半阳坡为(0.163±0.039)%、阴坡为(0.168±0.045)%,不同坡向差异显著(P<0.05);植物叶片ω(N)在坡向上差异不显著,植物的比叶面积从阳坡到阴坡分别为121.58±35.40,143.80±43.53,153.64±41.19 cm~2/g、阴坡、半阴半阳与阳坡差异显著(P<0.05);植物叶片的ω(N):ω(P)在阳坡为17.10,半阴半阳坡为15.4,而在阴坡为13.22,阳坡明显大于阴坡.植物群落在阳坡是P限制,而在阴坡是N限制,在一定程度上体现了植物群落对不同生境的一种适应.     

桂林市蒋家坝丘陵灌丛植物功能性状的分类研究

不同的植物具有不同的性状特征,而植物的性状特征又决定其对不同生境的适应能力。为探究不同的生境条件下功能性状的分布特征,本研究对桂林市蒋家坝丘陵不同坡位灌丛5 368株植物的生长型、物候型、光习性、基径、树高、叶质、果实类型等进行统计分析。结果表明:植物生长型类型种数呈坡底坡中坡顶;物候型、光习性类型种数呈坡底坡中坡顶;基径、树高平均值呈坡底坡顶坡中;叶质类型种数呈坡底坡中坡顶;果实类型种数呈坡底坡中坡顶。本研究成果有助于理解局域生态学过程及桂林丘陵地区植物功能性状对不同环境的适应特性。     

桂林岩溶石山木本植物功能性状的分类研究

本研究通过对桂林岩溶石山232种主要木本植物的生长型、生活型、物候型、光习性、叶性质和果实类型进行统计分析,进一步揭示植物对生长环境的适应性,为今后桂林岩溶石山植被生态恢复、合理利用生态资源以及保持生态系统的可持续发展提供参考依据。结果显示:灌木有115种,乔木有89种,木质藤本有28种;大高位芽植物有3种,中高位芽植物有78种,小高位芽植物有98种,矮高位芽植物有53种;落叶植物有130种,常绿植物有102种;阳生植物有121种,阴生植物有111种;中型叶有126种,小型叶有105种,微型叶仅有1种;单叶有177种,复叶有55种;非全缘叶有127种,全缘叶有105种;革质叶有108种,纸质叶有98种,草质叶有25种,肉质叶仅有1种;单果有213种,聚花果有12种,聚合果有7种;单果中核果有63种,蒴果有47种,浆果有44种,荚果有17种,瘦果有13种,坚果有10种,翅果有8种,蓇葖果有8种,梨果有3种。表明桂林岩溶石山主要木本植物的功能性状是其生境条件和人为活动等因素的共同作用结果。     

中梁山石灰岩山地30种主要植物叶片性状研究

为探讨生长在喀斯特石灰岩山地植物叶片性状适应特征,在重庆中梁山海石公园选取乔、灌、草三种生活型植物共30种,分别测定其叶干质量(mLDMC)、比叶面积(SLA)、叶pH、叶碳质量(mLCC)、叶氮质量(mLNC)和叶碳氮比等六个叶片性状因子.结果表明:不同叶片性状因子变异系数不同,其中,植物mLDMC、SLA和mLNC变异较大,分别为28.7%,50.8%和21.4%;mLDMC和SLA在不同生活型植物中存在显著差异,与乔木和灌木相比,草本具有较低的mLDMC和较大的SLA,而乔木和灌木在两者之间差异不显著;所有叶片性状因子中,植物mLDMC和SLA呈显著负相关,其他因子间没有显著相关性.可见,mLDMC和SLA是植物资源利用分类轴上划分植物类群的最佳指标,石灰岩地区不同生活型植物叶片性状不同,这是植物和环境相互选择综合作用的结果.     

地形对麻栎人工林土壤肥力质量的影响

【目的】探究麻栎(Quercus acutissima)人工林土壤肥力质量在不同地形下的差异,综合评价地形对麻栎人工林土壤肥力的影响,为合理利用林地资源、提高人工林质量提供依据。【方法】以麻栎人工纯林为研究对象,将地形划分为平缓坡地、阳坡凹地、阳坡凸地、阴坡凹地和阴坡凸地5个类型,分别测定了5种地形下土壤理化性质和酶活性等15个指标,运用主成分分析和相关系数法筛选并建立了土壤质量评价最小数据集,采用加权求和指数法对不同地形下的土壤肥力水平进行综合评价。【结果】5种地形中,阳坡凹地土壤有机质、全氮和全钾含量最高,阴坡凹地pH、土壤全磷和有效磷含量最高,阴坡凸地土壤容重最小。阴坡凹地土壤微生物生物量氮含量最高,且脲酶和酸性磷酸酶活性最强。主成分分析和相关性分析结果表明,有机质、pH、容重、脲酶活性、蔗糖酶活性构成了土壤质量评价的最小数据集。不同地形中,土壤质量指数大小依次为阳坡凹地(0.533)>平缓坡地(0.511)>阴坡凹地(0.510)>阴坡凸地(0.495)>阳坡凸地(0.482)。【结论】在本试验地,地形通过改变土壤pH、有机质、土壤容重、脲酶活性和蔗糖酶活性等5个关键指标,影响了麻栎人工林的土壤肥力质量。其中,阳坡凹地土壤质量最高,有利于土壤养分的积累。     

长白山区公路边坡人工植草后土壤动物群落特征

对长白山区高速公路边坡的中小型土壤动物进行了调查,探讨了人工植被恢复后公路边坡土壤动物的群落特征.研究区内共捕获中小型土壤动物32类,4 807只.结果表明:不同生境土壤动物群落类群数和个体数量的多样性特征存在差异,阳坡土壤动物的类群数大于阴坡,而个体数量小于阴坡;土壤动物群落个体和类群主要集中分布在0～5 cm土壤层...     

基于挂网喷播绿化的岩质边坡植物多样性及影响因素分析

【目的】通过对江苏省3种岩质边坡植物群落的调查,研究基于挂网喷播绿化技术的岩质边坡植物多样性及影响因素,为岩质边坡生态治理和植被恢复提供科学依据。【方法】利用多元统计分析方法计算岩质边坡土壤养分指数,采用灰色关联度表征边坡植物多样性与土壤因子的耦合程度,借助RDA法分析边坡植物多样性与环境因子的关系。【结果】①在3种岩质边坡植物群落中,蔷薇科、豆科、木犀科、菊科和禾本科植物共占总物种数的54.4%,表明这5科植物在岩质边坡生态修复过程中所起作用最大; ②不同坡位的植物多样性指数差异较大,Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Simpson指数均呈现上坡<中坡<下坡; Margalef指数在坡向上呈现阳坡<阴坡; ③土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾是对岩质边坡植被恢复起关键作用的因子; ④3种岩质边坡植物多样性与土壤因子的耦合协调程度以弱协调为主,各种岩质协调关系大小依次为花岗岩边坡<灰岩边坡<砂岩边坡,与边坡土壤肥力变化一致。【结论】通过挂网喷播绿化的岩质边坡自然恢复6 a后,边坡植物多样性逐渐上升但尚未达到稳定状态。绿化施工时应充分考虑乡土植物如蔷薇科、禾本科等作为喷播植物种,适量施肥并加强上坡的人工管护。     

南方山地立地条件对杨树人工林生长的影响

以贵州省铜仁地区63块杨树固定标准地为研究对象,调查了I-69杨（Populus deltoids Bartr．cv．‘Lux’）在不同立地条件下的生长状况。结果表明：随着坡度的增大,I-69杨的胸径、树高和蓄积均减小,从阳坡、半阳坡、半阴坡到阴坡,其胸径、树高和蓄积依次减小,且在阳坡、阴坡间差异显著;I-69杨上坡和下坡地生长状况差异也显著,下坡的生长状况好于上坡。与生长最差的荒地相比,退耕地上的杨树生长最好。随着土层厚度的增加,I-69杨胸径、树高、蓄积均增大,随着土壤密度的增大,杨树胸径、树高和蓄积均减小。     

宁夏荒漠草原植物群落物种多样性研究

在宁夏盐池县试验区封育近10a的荒漠草原围栏内研究植物群落的物种多样性.用样线取样法在坡面尺度上调查不同坡位上植物群落的α多样性与β多样性.结果表明,多样性指数(Shannon-Wiener指数,H)、物种丰富度指数(Margalef指数,R)、优势度指数(Simpson指数,C)、均匀度指数(Pielou指数,E)在不同坡向与坡位间的差异均达到极显著水平.阳坡面上,R在上坡与下坡群落达到最大值;随坡位降低,H呈现明显的增长趋势.阴坡面上,随坡位降低4种α多样性指数均呈现显著的下降趋势.