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植物生态学报（英文版）
植物生态学报（英文版）

1752-9921

植物生态学报（英文版）/Journal Journal of Plant EcologyCSCD北大核心SCI
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    互惠合作系统的非对称性和不确定性

    Rui-Wu WangAn-Na ShiXiao-Wei ZhangMin Liu...
    1-15页
    查看更多>>摘要：过去的几十年里,尽管对互惠合作系统稳定性的理解取得了较大的进展,但在解释互惠关系如何保持稳定方面仍然存在两个基本问题.(ⅰ)如何解决互惠合作双方之间的资源冲突?(ⅱ)当存在不怎么合作和/或完全不合作的共生体时,为什么合作的共生体没有被不合作的个体竞争排斥掉?过去许多关于互惠稳定性的解释都假设互惠合作双方的相互作用是对称的.然而,在大多数共生关系中,宿主和共生体之间的相互作用在不同水平上表现出不同程度的非对称性.本文我们回顾了互惠合作系统中的三种主要的非对称相互作用:(ⅰ)收益非对称,也就是合作双方的实力非对称性;(ⅱ)潜在进化速率非对称性;(ⅲ)宿主和共生体之间的信息非对称性.我们认为,互惠合作系统非对称性有助于解释合作和冲突行为的不确定性(合作与竞争的内生不确定性),以及为什么宿主和共生体都呈现出多样化的表型特征,而合作仍可占主导地位.

    互利共生不对称相互作用宿主惩罚进化速率欺骗

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    亚热带山地森林木质藤本和共生树木枝条和叶片性状的分化

    Xiao-Long BaiDa YangJan SherYun-Bing Zhang...
    16-31页
    查看更多>>摘要：因缺少性状的比较,我们对亚热带山地森林木质藤本和树木的与生态适应策略有关的功能性状变异格局仍知之甚少.本文通过研究中国西南亚热带山地森林中不同叶片习性的33种植物(7种落叶和4种常绿木质藤本、10种落叶和12种常绿树木)的13个性状的分化来填补此空白.研究结果表明,木质藤本的枝条木质部导管直径、理论导水率、比叶面积、叶片氮和磷含量显著高于树木,但其叶片干物质含量和氮磷比显著低于同域分布的树木,表明木质藤本采取获取的生态策略,具有更高效的枝条导水系统和生产力更强的叶片.与树木相比,木质藤本的导管直径变异更大,同时具有一些大导管和很多小导管,说明木质藤本具有较大的导管二型性.生长型解释了性状总变异的48.7%,叶片习性仅解释了3.8%的总变异,生长型和叶片习性之间没有显著的交互作用.此外,枝叶性状仅在树木中存在显著相关,木质藤本中不存在,表明亚热带木质藤本枝条的水力功能与叶片的性状是解耦的.上述结果表明,亚热带山地木质藤本和树木的枝条和叶片功能性状存在显著差异.加强对亚热带山地生态系统中木质藤本和树木生态策略差异机制的认识还需要深入研究.

    功能性状叶片习性叶片形态木质藤本亚热带山地森林木质部解剖

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    青藏高原冻土区高寒草甸能量分配及蒸散发影响因子

    Zhaoyong HuGenxu WangXiangyang SunKewei Huang...
    32-45页
    查看更多>>摘要：高寒草甸的能量分配和蒸散发对青藏高原多年冻土区水循环至关重要.然而,能量分配、蒸散发及其驱动因素的季节变化(冻融循环)仍需要明确.因此,本研究在位于青藏高原风火山流域的高寒草甸进行了为期4年的能量通量(包括潜热和感热)观测,并估算了大气边界参数(包括表面导度,解耦系数和Priestley-Taylor系数).研究结果表明,研究区日均潜热(27.45±23.89 W/m2)和显热(32.51±16.72 W/m2)分别占可利用能量的31.71%和50.14%.在降雨期,更多可利用能量被分配到潜热;而在冻结期,67.54±28.44%的可利用能量分配给显热.显热在降雨期间是潜热的一半,而由于冻结期较低的土壤水分含量及植被盖度,显热在冻结期间是潜热的7倍.研究区年均蒸散发为347.34±8.39 mm/year,接近年均降水量.较低的日均解耦系数(0.45±0.23)和Priestley-Taylor系数(0.60±0.29)表明高寒草甸的蒸散发受水分供应限制.然而,在降雨期由于降水充足,蒸散发受到可利用能量的限制.在过渡期,蒸散发和降水之间存在较大差异,表明在该季节上游冰川和雪的融水通过侧向流动补给到土壤中.本研究的结果表明,在未来模拟多年冻土区水和能量通量时应考虑大气边界参数的季节变化.

    潜热通量显热通量冻融循环大气边界参数高寒草甸

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    抗草甘膦转基因油菜和野芥菜回交1代子2代-子6代在无除草剂选择压下的适合度

    Lei HuangZi-Cheng ShaoLing-Ling DaiAi-Qin Zheng...
    46-58页
    查看更多>>摘要：转基因作物的抗性基因能否成功渗入野生或近缘杂草取决于携带转基因回交后代的适合度.为深入了解转基因油菜(Brassica napus)向野芥菜(wild B.juncea)基因流动的生态风险,本文研究了在低密度(5株/m2)和高密度(10株/m2)下,以及单种和混合种植(野芥菜:BC1F2R-BC1F6R = 1:1)下抗草甘膦转基因油菜与野芥菜回交1代子2代到子6代(BC1F2R-BC1F6R)的适合度;并分析回交后代的适合度成分、种植密度和种植方式之间的相关性.研究结果表明:在单种低密度下,与野芥菜相比,回交1代子2代(BC1F2R)和子3代(BC1F3R)具有较低的适合度,而回交1代子4代-子6代(BC1F4R-BC1F6R)具有较高的适合度;无论是单种还是混种,高密度下所有回交后代的适合度均低于野芥菜.相关性分析结果显示,种植密度和种植方式对回交后代(BC1F2R-BC1F6R)的适合度成分有显著影响.这些结果表明,转基因从栽培油菜渗入到野芥菜很大程度上取决于回交后代的特定生长环境.

    野芥菜抗草甘膦转基因油菜回交后代适合度基因漂移

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    香椿的树木年轮宽度与超年生殖行为的相互关系:对树轮学研究的警示

    Monique Silva CostaThaís Jorge de VasconcellosClaudio Sergio LisiArno Fritz Neves Brandes...
    59-65页
    查看更多>>摘要：资源分配到生殖过程涉及到生态和进化因素,可能会减少植物的营养生长.这种相互关系在自然界中不容易观察到,因为有许多参数可以限制生殖结构的产生或生物量的增加.我们将香椿(Cedrela odorata L.,楝科)在里约热内卢州大西洋森林中的树木年轮宽度与超年生殖行为相关联.总体而言,生殖结构的发育发生在湿润的年份,在生长季初期没有出现水分亏缺.然而,在这些年份,树木年轮宽度较小.这些结果可能与树木年轮宽度与当地气候之间缺乏相关性有关.因此,我们强调在径向生长研究中纳入生殖数据的重要性,以扩大对热带森林生长变异性的理解.

    植物生长策略树木年轮学树木生态学生殖权衡

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    亚热带森林植物的叶片和根系功能性状部分耦合但具有不同的群落性状分布格局

    Wenqi LuoOscar J. Valverde-BarrantesMonique WeemstraJames F.Cahill Jr...
    66-82页
    查看更多>>摘要：植物的生态过程依赖于叶片和根系的功能运行,但少有研究同时关注这两类性状在群落中的分布格局(CTD).本文测定了广东亚热带森林44种共生木本植物的16个叶片和根系性状,旨在检验类比的叶片和根系性状是否耦合,是否沿类似的功能性状谱变异,是否表现出类似的CTD,其CTD和群落加权平均性状值(CWM)是否沿环境梯度表现出类似的响应.研究结果表明,叶片和根系性状变异的第一轴均呈显出由资源获取向资源保守变异的经济学谱,但叶片变异的第二轴主要由叶片碳含量表征,而根系变异的第二轴主要由反映菌根协作程度的根系粗细表征.类比的叶片和根系化学性状整体正相关,但形态性状的耦合程度较低.在群落水平上,叶片和根系性状第一轴的CWM均随海拔升高而变得更保守,而第二轴的变化则不一致.随土壤磷含量的降低或钾含量的升高,根系变得更细和在养分性状上更保守,而叶片性状无显著变化.当整合多维性状轴时,叶片性状呈发散格局,且随海拔、土壤磷和钾含量的增加呈收敛趋势;而根系性状呈收敛格局,但沿上述环境梯度呈发散趋势.该研究强调,叶片和根系性状与环境互作的差异可能导致不同的性状分布格局;植物可通过多样的地上和地下功能设计应对环境异质性.

    性状维度群落构建叶片性状根系性状植物经济谱群落性状结构亚热带森林

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    祁连山植物共有种沿海拔梯度的叶片化学计量特征

    Shuyan HongJie ChenAsim BiswasJianjun Cao...
    83-98页
    查看更多>>摘要：研究不同海拔地区植物共有种叶片化学计量的变化及其影响因素和适应策略,对于理解全球环境变化中的生物地球化学循环具有重要意义.在本研究中,我们测量了中国西北部祁连山5个海拔高度(海拔2400-3200 m,间隔200 m)的土壤有机碳和养分浓度,以及植物共有种的叶片化学计量,以期能更好地了解山区植物共有种如何对海拔变化表现出适应性反应及未来潜在的环境变化如何影响其叶片功能.研究结果表明,随海拔高度的增加,植物共有种叶片C∶N∶P化学计量的变化不同.在不同的海拔梯度上,年平均气温(MAT)、土壤全磷(STP)、年平均降水量(MAP)、土壤含水量(SWC)和土壤硝态氮(NO3-N)是影响植物共有种叶片元素浓度的主要因素.而叶片化学计量比主要由 MAT、MAP 和土壤全氮(STN)决定.MAT和MAP对植物共有种叶片元素浓度和叶化学计量比均有显著影响.研究区植物生长主要受到磷的限制.研究结果不仅凸显了植物的可塑性生存策略,还有助于加深我们对植物叶片化学计量学的理解,建立单个植物物种和植物群落与共有种之间的联系.

    地形因子海拔梯度常见植物种类叶片化学计量祁连山

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    氮添加对内蒙古草原植物地上和地下碳氮磷化学计量学特征的影响

    Ziqi WangJie WangHonghui WuTian Yang...
    99-109页
    查看更多>>摘要：氮沉降对生态系统功能和过程具有显著影响.已有研究表明氮添加会影响植物叶片C∶N∶P化学计量特征.然而,氮添加对植物根系C∶N∶P化学计量特征影响的研究罕有报道.本论文的主要目的是对比氮添加对草原植物群落地上和地下C∶N∶P化学计量特征的影响.我们在内蒙古锡林郭勒草原开展了一个7年的氮添加实验,该实验包括6个处理,分别是对照:control;N1:0.4 mol·m-2 N;N2:0.8 mol·m-2 N;N3:1.6 mol·m-2 N;N4:2.8 mol·m-2 N;N5:4 mol·m-2 N,每个处理6次重复.我们测量并分析了植物地上、地下生物量和C∶N∶P化学计量特征.研究结果表明,氮添加会导致植物群落地上部分碳浓度降低,氮浓度和磷浓度升高,C∶N和C∶P比值降低,N:P升高,而且地上碳、氮、磷库均因施氮而增加.然而,氮添加对0-10,10-30,30-50和50-100 cm 4个土层的地下部分碳、氮、磷浓度、比例、库和化学计量特征没有显著影响.综上所述,氮添加会显著改变植物群落地上部分C∶N∶P化学计量特征,进而影响草地生态系统的功能和过程,但对地下C∶N∶P化学计量特征几乎没有影响.

    氮沉降C∶N∶P化学计量草地生态系统群落地下

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    养分回收加剧了氮沉降背景下盐渍化草地优势植物内在氮磷的失衡

    Yuan SuShuaikai WuJie HaoHuajie Diao...
    110-119页
    查看更多>>摘要：在落叶之前,从衰老组织中重新吸收养分被认为是植物适应养分缺乏的一种策略.然而,养分重吸收如何调节植物体内氮(N)和磷(P)的平衡仍不清楚,特别是在土壤氮有效性增加的情况下.本文研究了不同速率(0、1、2、4、8、16、24 和32 g N m-2 yr-1)氮添加对中国北方盐渍化草地优势植物赖草(Leymus secalinus)叶片和茎秆养分回收的影响,以及养分回收在调控植物内部氮磷平衡的作用.研究结果表明:氮添加6年后,随着施氮量的增加,绿色和衰老组织(叶和茎)的N浓度和氮磷比均呈上升趋势.随着施氮量的增加,绿色组织中P浓度降低,而衰老组织中P浓度无显著变化.N重吸收效率(NRE)、P重吸收效率(PRE)和NRE:PRE比值沿N添加梯度显著降低.此外,我们发现衰老组织(叶和茎)氮磷比比绿色组织(叶和茎)氮磷比对氮素添加的响应更敏感,植物内在氮磷失衡的加剧主要是由于不成比例的减少养分重吸收,尤其是NRE.总的来说,我们的研究表明,NRE和PRE的差异进一步加剧了植物凋落物内部氮磷的失衡.

    生态化学计量学氮添加氮磷失衡重吸收效率重吸收能力重吸收比盐渍化草地

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    1959-2021年间热带雨林区域的蒸发皿蒸发量呈下降趋势

    Yan JinYing ZhangXin YangMou Zhang...
    120-135页
    查看更多>>摘要：蒸发皿蒸发量(Epan)是衡量大气蒸发需求的重要指标.基于物理模型对西双版纳热带植物园中热带雨林综合气象观测场(XTBG气象站)的气象资料进行分析,有助于提高我们对西双版纳热带雨林区域水文循环状况的认识.本文利用1959-2021年的观测资料,研究了Epan的长期变化趋势,并进行了趋势检验、周期性评价和突变分析等相关分析.基于1979-2008年D20 Epan数据和相关气象资料,利用Penman-Monteith和PenPan模型对Epan进行模拟,采用偏微分归因法分析了影响Epan的主导因素.研究结果表明,Epan具有明显的周期变化,19 a为第一主周期.而且,西双版纳地区存在明显的'蒸发悖论'现象.Epan在1959-2008年和2009-2018年均呈下降趋势,其中1959-2008年下降幅度达到显著水平,为-3.404 mm a-2.通过对比分析,认为PenPan模型更适合用于模拟西双版纳地区的Epan.为了确定影响Epan的主要气象因子,选取了D20蒸发皿完整监测时期的数据(1979-2008)进行归因计算.太阳净辐射和饱和蒸汽压差的减小趋势可以有效抵消气温上升对Epan的促进作用.因此,净辐射和饱和蒸汽压差的变化是西双版纳'蒸发悖论'现象的主要触发因素.

    蒸发皿蒸发量蒸发悖论PenPan模型偏微分归因法驱动因素

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