《湖南园林植物考查研究》简介

我校隆振雄副教授主持,由高迟、邓先琼、陈景等同志参加的《湖南园林植物考查研究》项目历时三年,对湖南园林植物作了较全面的系统调查,基本上摸清了湖南园林植物种类,提供了一些有发展前途的园林新植物,阐述了湖南园林植物的分布、引种栽培和主要生态习性及应用,编写出《湖南园林植物名录》,为园林教学、科研和生产等提供有价值的资料。经中南林学院、湖南省森林植物园、湖南省林业科学研究所等单位的专家教授鉴定,并一致认为该项目选题正确、方法对头、资料齐全,该研究在湖南园林植物调查方面实属首例,研究成果达到省内同类研究先进水平。该项目1994年获湖南省林业科学技术进步三等奖。     

武汉市城市绿化树种结构与分布特征分析

针对武汉市城市森林的抽样调查分析表明,城市树木树种构成集聚性明显而多样性相对较差、长势一般;城市扰动因素明显影响了树木的自然生长过程。在所调查的93种植物中,其总体多样性指数为0.727 8;行道绿地为0.187;公园绿地为4.296。结果表明武汉市城市森林的基本格局、树种结构,以及树种分布上均有待于改善。     

人类活动影响偏僻森林

看来,即使是世界最偏僻的森林也在受人类活动的影响。在一项为期18年的研究中,一组美国和巴西研究人员发现,亚马逊中部地区表面上未受扰动的雨林其组成正在发生急剧变化。多数树种生长和死亡速度都在加快,专门在森林腹地潮湿、黑暗处生长的长树龄树种的丰度在急剧下降,大型速生树种正在取代它们。这些惊人的变化可能是由大气中二氧化碳迅速增加造成的,后者刺激植物生长,使得速生树种获得竞争优势。数量减少的许多树种是原始树种,是存在了数百万年的活化石,但在大气层中所发生的持续变化面前可能是脆弱的。(肖辉林摘自Nature, 2004, 428: 17…     

贵州普定喀斯特森林3种优势树种叶片元素含量特征

为探讨喀斯特森林优势树种叶片营养特征及环境变化对其可能带来的重金属胁迫,测定了贵州普定山区喀斯特森林3个优势乔木树种——大叶栎(Quercus griffithii)、猴樟(Cinnamomum bodinieri)和刺楸(Kalopanax septemlobus)的叶片元素(N、P、K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Cr、Ni、Pb和Al)含量,并分析了N、P、Ca、K、Mg和Al含量比值。结果表明,3种优势乔木叶片营养元素含量特征均表现为CaKMgNPMn型,重金属元素含量特征均为AlZnCuNiPbCr型;Ca和K是喀斯特森林乔木最主要的营养元素,根据叶片Ca+Mg含量,3种优势乔木均属于随遇型喀斯特植物;3个优势树种叶片的重金属含量均处于正常范围,但大叶栎叶片Cu、Zn、Ni和Pb含量已接近其在植物正常范围的上限;对叶片元素含量比值的分析表明,喀斯特山区森林优势树种都属于N制约性植物,其叶片还未受到Al毒的潜在危害.图3表1参43     

南亚热带森林优势树种氮、磷可利用性与菌根侵染率的关系

氮(N)和磷(P)是植物生长所必需的大量元素,其供应是否充足对植物生长发育具有重要影响。菌根真菌侵染有助于植物对N、P等营养元素的吸收利用,而以往研究大多集中于草地、农田生态系统中,并多以控制实验或者室内盆栽实验为主。选择南亚热带森林演替前期与演替中期的共有优势树种马尾松(Pinus massoniana)以及演替中期与演替顶级阶段的共有优势树种木荷(Schima superba)与锥栗(Castanopsis chinensis)为研究对象,测定其菌根侵染率、根际土酸性磷酸酶活性(acid phosphatase activity,APA)、根际土以及叶片元素含量,探讨不同演替阶段森林共有优势树种N、P可利用性与菌根真菌侵染率之间的关系。结果表明:(1)马尾松菌根侵染率由演替前期的48.18%显著增加到演替中期的65.7%;木荷以及锥栗菌根侵染率分别由演替中期的57.7%、50.79%增加到演替顶级的64.03%、53.18%;(2)共有优势树种菌根侵染率与叶片磷含量呈显著负相关关系,马尾松菌根侵染率与根际土铵态氮含量呈显著正相关关系;(3)共有优势树种根际土APA、叶片N:P均随着演替的进行而升高,木荷和锥栗根际土APA分别由演替中期的8.8、9.38μmol·g~(-1)·h~(-1)显著增加到演替顶级的16.96、15.55μmol·g~(-1).h~(-1);共有优势树种根际土APA与有效磷含量存在显著负相关关系,而与根际土C:P、N:P以及叶片N:P间存在极显著正相关关系。可见,随着南亚热带森林演替的进行,磷限制的增强将使得不同演替阶段森林共有优势树种菌根侵染率升高,菌根真菌的侵染能够缓解不同演替阶段森林共有优势树种所受的磷限制。     

增强UV-B辐射对植物的影响

综述了大气臭氧层的减少是影响地面UV-B辐射增强的主要因素,并进一步简述了增强UV-B辐射对陆生植物影响的最新研究进展。UV-B辐射一方面在分子水平上直接或间接地损害植物的DNA分子和蛋白质的结构,从而影响植物的各种生理生化过程影响;另一方面对植物的形态学特征(如叶表皮结构和花的形态结构等)产生广泛的影响。过强的UV-B辐射穿过叶表皮后直接对植物的光合系统、膜系统和植物生长调控激素等方面产生影响,从而会在植株个体、种群和生态系统等层次上表现出来。增强UV-B辐射作为全球变化因子,可导致敏感植物种类的死亡或退化,较能忍耐UV-B辐射的耐荫树种比阳生树种的适应性更强,能竞争到更多的利用资源,因此,在全球UV-B辐射增强下阳生树种可能会提早退出植物群落,这对森林群落的演替更新会起着重要的作用。文章还综述了UV-B辐射与其它污染胁迫因子和环境因子的复合作用共同对植物产生的影响,以及植物对UV-B辐射的防御和修复等防护对策,提出了今后要加强对生态系统的大尺度、长时间的宏观研究,以及开展增强UV-B辐射对地下生态学,对DNA的修复与表达机理,对植物信号接收和传导的新途径等方面的研究。     

内蒙古沙地森林草原过渡带中沙地云彬种群动态

沙地云彬是我国内蒙东部沙地森林草原过渡带的特有濒危树种，沙地杉林是陆地上非常特殊的森林生态系统类型。本文研究了沙地云杉的种群动态，建立了沙地云杉种群生命表、年龄结构、存活曲线和生殖力表，同时研究了沙地云杉种群分布格局及增长动态，可为沙地治理和沙地森林生态系统研究提供科学依据。     

南岳森林群落生物多样性研究(Ⅲ)广济寺森林群落植物物种相对多度分布格局

本文选用几何级数分布、分割线段、对数级数分布和对数正态分布等模型研究了南岳广济寺森林群落植物物种相对多度的分布格局。结果表明,对数级分布模型适于拟合南岳广济寺森林群落乔木层和灌木层物种相对多度的分布格局;分割线段中的序列一多度模型仅适合于乔木层;对数正态分布模型仅适合于草本层;几何级数分布模型完全适合于拟合任何层次。此外,α指数值亦显示出本群落接近山地季雨林的多样性水平。     

基于宏基因组(metabarcoding)技术的橡胶种植对林下节肢动物多样性的影响

地处热带边缘的西双版纳地区近几十年来土地利用方式发生巨变,热带森林逐渐被单一种植橡胶林所替代。探讨森林-橡胶林镶嵌格局对节肢动物群落组成和多样性的影响,分析节肢动物群落分布格局的驱动因素,以期为残存森林的保护提供相关科学数据。以西双版纳纳板河流域不同景观梯度下的片段森林和橡胶林为研究样地,采用马氏网诱集法,结合宏基因组(metabarcoding)技术调查林下节肢动物多样性和群落组成。结果表明:(1)基于metabarcoding技术,从橡胶林和片段森林林下马氏网中共得到397个可操纵的分类单元(OTUs),其中,片段森林中共收集到节肢动物18目347个OTUs;橡胶林收集到节肢动物14目136个OTUs。(2)片段森林中节肢动物物种多样性显著高于橡胶林;非度量多维尺度分析(NMDS)结果显示,橡胶林和片段森林中节肢动物群落组成具有显著差异,片段森林节肢动物群落beta多样性大于橡胶林。(3)在景观尺度上,影响节肢动物物种多样性和群落分布的主要因素为森林覆盖率;在样方尺度上,影响橡胶林节肢动物物种多样性的主要因素为胶树年龄和到森林边缘距离;影响森林节肢动物物种多样性的主要因素为片段森林面积、树种多样性、到森林边缘距离、坡向和海拔。森林覆盖率、树种多样性、橡胶林到森林边缘距离和胶树年龄等因素都与节肢动物多样性呈显著相关性,因此,在选择橡胶林种植区时需考虑森林覆盖率、树种多样性及橡胶林到森林边缘距离等因素,且森林覆盖率达50%以上显著有利于生物多样性保护。该研究结果可为森林和橡胶林的管理提供数据资料和科学依据。     

猫儿山自然保护区森林群落垂直格局与主导因素分析

陆地生态系统中海拔高度的变化会导致植物群落的垂直性分布,这是形成植物多样性的一个重要性原因。了解和分析不同区域植物群落的垂直性分布规律和生物多样性形成机制对保护森林生物多样性具有重要意义。本文通过对猫儿山自然保护区不同海拔高度森林植物群落和环境因子的调查,运用双向指示种分析（Two-way Indicator-Species Analysis）和典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis）,对不同海拔高度的群落进行划分,对决定植物群落分布的主导环境因子进行分析,结果表明：（1）猫儿自然保护区森林群落可以分为7个群落类型,其代表树种分别是罗浮栲Castanopsis fabri、栲树Castanopsis fargeisii、银木荷Schima argentea、铁椎栲Castanopsis lamontii、南方铁杉Tsuga chinensis、长苞铁杉Tsuga longibracterata、马尾松Pinus massoniana;（2）在中亚热带,海拔对山地植物群落形成起决定性作用;（3）土壤是仅次于海拔的重要环境因子,其中土类和土层厚度对森林群落的影响较大。在中亚热带森林生态保护和恢复过程中,按照不同海拔高度的植物群落特征选择种植合适树种,按照当地土壤条件选择适当的生态保护和恢复措施能加快生态恢复的进程,提高生态保护的效益。     

热带次生林两种林下植物叶片生理特性对氮磷添加的响应

为探究热带次生林林下植物叶片对长期氮(N)、磷(P)添加的响应,阐明热带森林植物对土壤低磷环境适应的生理生态机制,基于华南热带次生林长达9年的氮、磷添加实验,测定两种分布较广的林下乡土树种大青(Clerodendrum cyrtophyllum)和紫玉盘(Uvaria microcarpa)的叶片基本属性、叶绿素含量及氮磷元素含量等指标.结果显示:(1)两种植物叶片的基本属性及光合色素存在显著的种间差异(P 0.05);氮和磷添加提高了大青叶片的比叶面积(35%-38%),对两个树种叶片的叶长、叶宽、叶面积等无显著影响;(2)氮添加显著影响两种植物叶片叶绿素a和总叶绿素含量(P=0.036和P=0.043),而磷添加对光合色素含量无显著影响;(3)对照处理下,大青和紫玉盘叶片的N:P分别为28.71与21.75,大于16,表明两个树种仍受到较强的磷限制;磷添加显著提高了两种植物叶片的磷含量,并降低N:P值;(4)相关性分析表明叶片基本属性、光合色素与氮磷元素含量三者之间的相关性关系较弱.综上,热带森林植物叶片氮和磷元素含量对氮磷添加的响应较敏感,叶绿素a和总叶绿素对氮添加的响应较敏感,而其他属性对氮磷添加的响应较小;因此,在热带森林土壤磷长期缺乏的情况下,植物叶片的生理功能对环境变化具有较好的适应性,其蕴含的生物学机制仍需要进一步的探讨.(图3表2参31)     

银叶树群落优势树种分布与土壤环境、群落竞争的关系研究

古树群落对研究群落演替和物种更新具有重要的研究价值。森林群落中,土壤环境和群落竞争是影响物种生长和分布的重要因子。为探究古树群落优势树种对土壤环境和种间竞争的响应差异,以深圳盐灶银叶树(Heritiera littoralis)群落为研究对象,设立样方进行群落和土壤性质调查,分析银叶树群落乔木层和灌木层的5种优势树种分布与土壤环境、种间竞争的关系。结果表明:土壤pH值、盐分、磷元素和钾元素含量是影响银叶树群落树种分布的主要土壤因子;乔木层优势树种的分布与群落多样性显著相关,且乔木层优势树种个体的分布显著影响灌木层个体的分布;银叶树对群落多样性和土壤环境的响应与其他优势树种呈相反趋势,随着群落多样性的增加和土壤盐分及pH值的降低,除银叶树外的其他优势树种重要值均呈上升趋势,银叶树重要值则呈下降趋势;银叶树幼树生长显著受群落多样性的影响。阴香(Cinnamomumburmanni)、假苹婆(Sterculia lanceolata)、海杧果(Cerbera manghas)、多毛茜草树(Aidia pycnantha)、九节(Psychotria rubra)和罗伞树(Ardisia quinquegona)等优势树种随着土壤养分,尤其是磷和钾元素含量的提高以及群落正向演替而稳定更新和生长,而银叶树幼树对群落竞争的敏感度很可能影响其种群在山坡、邻海海岸等土壤环境较好的生境中的更新和维持。因此,银叶树种群保育应考虑改善沼泽土壤环境以缓解土壤pH值和盐分过高产生的潜在胁迫,同时应持续跟踪银叶树幼苗幼树个体在山坡和邻海海岸生境中的生长状况。     

川西亚高山森林优势针阔树种根系分泌物的化学组分与含量差异

根系分泌物作为植物-土壤-微生物交流与调控的信使,在根际生态过程中所起的介导作用受到大量关注,然而关于森林生态系统中优势树种根系分泌物化学组分与含量的基础认知仍十分匮乏.基于此,分别以川西亚高山森林2种针叶优势树种（云杉Piceaasperata、冷杉Abiesfaxoniana）和2种阔叶优势树种（红桦Betulaalbo-sinensis、白桦Betulaplatyphylla）为研究对象,通过野外原位收集装置分别获取了该植物的根系分泌物收集液,运用气相色谱-飞行时间质谱联用技术（GC-TOF-MS）,结合方差分析、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等方法开展研究.结果表明：（1）4种针、阔树种根系分泌物中检测鉴定出共计97种化学物质（醇类6种、有机酸26种、氨基酸17种、糖酸类5种、糖醇类6种、糖类7种、酯类3种以及其他有机物24种）,针、阔叶树根系分泌物中醇类化合物的相对含量均最高,氨基酸和有机酸类化合物的种类较为丰富;（2）在化学物质类别水平上,针叶树和阔叶树根系分泌物化学组分的相对含量之间存在显著差异,针叶树根系分泌物中醇类的相对含量是阔叶树的1.7倍,而氨基酸、有机...     

土壤种子库对原有植被恢复的贡献

世界各国在大面积采用外来种替代本地树种之后 ,森林在植物组成上有很大变化[1,2 ] ,维管束植物迅速的减少 ,尤其是春天萌发的草本植物快速减少[2～ 7] .在苏格兰 ,次生木本植物在森林中所占的比例不到 10 % [8] ,而外来Piceasitchenisis几乎占了5 0 % [9] .大面积的外来物种纯林所带来的危害就是在林分的稳定性、抵御病虫害以及发挥森林的生态效益等方面表现出明显的劣势 .目前 ,一些地区的森林管理者提出用本地种逐渐取代外来种的经营目标[10 ,11] .原有森林地表植被的恢复主要有以下几种途径 :(1)种植缺失的草本植物 ;(2 )临近原始林种…     

提高碳汇潜力：量化树种和造林模式对碳储量的影响

全球气候变化背景下,造林再造林固定的碳可以抵消温室气体减限排量。通过造林再造林增加森林面积可以增加林业碳汇,在土地面积有限的情况下,提高造林质量——在有限的造林面积上固定更多的碳是十分必要的。树种和造林模式的选择是增加森林生态系统碳汇的重要管理决策。文章综述了树种和造林模式对生态系统的碳储量的影响。树种从生物量的积累,凋落物和土壤碳储存,以及木材密度、碳贮存量等几个方面探讨其对生态系统碳库的影响。混交林能充分利用立地条件、改善树木营养状况,并且可以减少病虫害和森林火灾。同时分析了我国在森林经营方面存在的问题和改善途径,以期为该领域的研究提供参考。     

闽北次生常绿阔叶林主要树种空间分布格局及其应用研究

应用聚集度指标、Ｉｗａｏ 方程和Ｔａｙｌｏｒ 幂法则模型等测定方法,研究了闽北次生常绿阔叶林９ 个主要树种的空间分布格局．研究结果表明,闽北次生常绿阔叶林９ 个主要树种的空间分布呈聚集分布,分布的基本成份为个体群,个体群分布聚集．根据Ｉｗａｏ 的Ｍ＊ 与ｘ 的回归方程,计算了９ 个树种在不同密度和允许误差下的理论抽样数．     

青海省4种常见树木碳氮磷生态化学计量特征

生态系统的养分循环和养分供求平衡影响植物生态化学计量特征,碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和计量比反映植物生理过程.青海省位于青藏高原东北部,了解该地区森林乔木各器官C、N、P含量及差异与养分分配机制对高原生态环境及其功能的维持有重要作用.以青海省不同地区森林中4个优势树种为对象,野外采集树种不同器官(叶片、树枝、树干、树根和树皮)测定C、N、P含量,分析青海省优势树种C、N、P含量分配及其生态化学计量特征.结果显示:(1)尖扎地区叶片中C含量和树枝中C、N、P含量都显著高于其他地区;而互助、大通、循化和祁连树皮中C含量最高;(2)门源地区树根N、P含量最低,叶片对N、P利用效率高;(3)高海拔地区树种叶片P含量高于低海拔地区,N含量则相反;(4)各地区优势树种各器官N/P 14,主要受N元素限制.综上所述,植物在不同环境条件下采取的适应性机制不同,门源、尖扎地区植物叶片中C含量高,光合作用强,对N、P需求大且利用效率高;互助、大通、循化和祁连地区树皮中C含量最高,说明植物为抵御严寒气候采取保守生长策略;各地区植物生长在N元素限制条件下有较高的养分利用效率.(图2表4参57)     

卧龙自然保护区冷杉-铁杉林木本植物多样性在冷箭竹更新恢复过程中的变化特征

为阐明冷箭竹(Bashania faberi)开花枯死后的自然更新恢复过程中,冷杉-铁杉林内木本植物多样性的变化特征,洞悉亚高山森林植被在群落内部扰动影响下木本植物的响应,以四川卧龙自然保护区"五一棚"区域内的森林固定样地为研究对象,采用常规群落学调查方法,分析冷杉-铁杉林内冷箭竹更新恢复前期与后期的木本植物多样性特征.结果表明,木本植物中乔木树种的种类组成、多样性指数在冷箭竹更新恢复前期与后期之间没有显著变化(P 0.05),灌木植物的种类和同种植物的重要值以及多样性指数在前后期都有明显的变化,种类和多样性指数都略有增加(P 0.05);且不同样地在更新恢复的前后期,木本植物的多样性表现出不同的变化规律,海拔3 000 m以下的样地乔木树种的变化较小,海拔3 000 m以上样地有显著性变化;而灌木植物多样性在所有样地中都具有明显的差异,呈略微增长趋势;同时,不同样地之间在冷箭竹更新恢复前后期的乔木树种多样性,两两之间相差不明显,灌木植物在前期彼此相差较大,后期仅个别样地、个别指数有显著性差异,其余都无明显的统计学意义.本研究结果体现出演替顶级群落物种组成的稳定性,物种多样性在竹子更新恢复过程中的波动性,以及不同生活型植物(乔木树种、灌木植物)对环境变化适应的差异性,这为制定生物多样性保护与野生大熊猫栖息地生态恢复的策略提供了依据.(图3表4参54)     

城市森林对大气中重金属的富集特征

为了探究城市森林不同树种对大气中重金属的富集能力和分析大气环境质量状况,本文以昆明市东三环边坡的城市森林为试验区,玉溪市磨盘山国家森林公园为对照区,选取两地区分布最广泛的蓝桉、云南松、华山松、圆柏为实验对象,通过测定植物叶片中的重金属含量,对其季节变化规律及重金属元素含量间的相关性进行了分析,结果表明:(1)植物叶片中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量(由春到冬)呈先下降后持续上升的变化趋势;Zn含量春季处于最高值(120.63 mg·kg-1);其余3种重金属元素含量冬季达到最高值.(2)叶片中Cu和Pb含量相关性极显著、金属元素的总含量和Zn、Cd的含量也极显著相关,其相关系数均达到0.85以上;Zn和Pb含量的相关性不显著.大气中重金属Pb污染严重的地区可选择华山松作为城市主要绿化树种、Zn污染严重的地区可选择蓝桉、Cu污染严重的地区可选择圆柏、Cd污染严重的地区4种植物均可选择;试验区的空气污染等级达到了Ⅱ级污染,属于轻度污染区,其中春季大气的综合污染指数最高.     

退化喀斯特森林群落常见植物叶片SPAD值变异特征

叶绿素含量是植物生理生化及生态调查中的一个重要测量参数,植物叶绿素含量能灵敏地反映植物生理状态及其与环境的关系。SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值是反映植物叶绿素相对含量的指标,一定条件下可用SPAD值代替叶绿素含量进行植物生长环境和健康水平的评估。为探讨退化喀斯特森林不同演替群落植物叶片SPAD值变异特征及其对环境变化的响应,以陈旗小流域内退化喀斯特森林群落中的常见植物为研究对象,分别对其叶片SPAD值进行了测定分析。结果表明,(1)研究区植物叶片SPAD值在13.54~24.34之间变化,平均值为18.43。植物叶片SPAD值在稀灌草丛(16.33)、藤刺灌丛(19.65)、灌木林(20.90)、乔灌过渡林(18.18)和乔木林(17.07)等不同演替阶段植物群落之间差异显著(P0.05),而在各群落内部均较稳定,表明植物叶片SPAD值的改变一定程度上是对植物生境条件的响应。(2)研究区小果蔷薇(Rosa cymosa)、火棘(Pyracantha fortuneana)、竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)和小叶鼠李(Rhamnus parvifolia)4种植物叶片SPAD值在物种内均较稳定,但种间差异显著(P0.05),说明树种是影响植物叶片SPAD值的重要因子。(3)研究区群落类型、物种均对植物叶片SPAD值有显著影响并产生交互作用,但植物叶片SPAD值在各群落内部均较稳定,而在不同群落之间有显著差异(P0.05),表明研究区内植物叶片SPAD值的变异受环境变化等物种以外因素的影响更大。(4)研究区植物叶片SPAD值与叶片氮含量、叶面温度及生长环境的空气温度、露点温度之间均具有极显著正相关关系(P0.01),表明其变异特征是退化喀斯特森林生态系统结构和功能退化的综合体现。