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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
正式出版
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    Epichlo?内生真菌对宿主羽茅生长和竞争力的影响与土壤微生物多样性有关

    Yaobing QuTianzi QinXinjian ShiJing Chen...
    1-12页
    查看更多>>摘要:Epichloë内生真菌存在于许多禾草的地上部分组织中,地上内生真菌和地下土壤微生物都能影响植物的生长,但关于二者同时对植物生长和竞争力影响的研究却很少.本文旨在研究地上部分内生真菌对宿主禾草的生长和竞争能力的作用是否受到土壤微生物的影响.本文以感染Epichloë内生真菌(EI)和不感染内生真菌(EF)的羽茅(Achnatherum sibiricum)以及大针茅(Stipa grandis)为植物材料,采用湿筛法获得具有不同多样性的微生物接种物.试验采用3因素随机区组设计:一是羽茅的内生真菌感染状况,包括EI和EF;二是土壤接种物的微生物组成,包括混合微生物组分(高多样性)和小型微生物组分(低多样性);三是种植方式,包括单独种植、单种和混种.植物种植16周后测定了植物生长和竞争状况.当羽茅单株或单种种植时,内生真菌对羽茅的生长和种内相互作用无显著影响,但内生真菌显著缓解了土壤微生物对羽茅单株种植时的抑制作用.当羽茅与大针茅混种时,内生真菌和土壤微生物对羽茅的种间竞争力具有显著的交互作用,当接种小型微生物组分时,内生真菌显著提高了宿主植物的种间竞争力;而当接种包含大型微生物的混合微生物组分时,内生真菌对宿主种间竞争力无显著影响.方差分析表明,内生真菌和土壤微生物交互作用对羽茅种间竞争力的贡献比内生真菌和土壤微生物的贡献均大.

    羽茅(Achnatherumsibiricum)内生真菌混合微生物组分小型微生物组分种间竞争种内竞争

    放牧和刈割对内蒙古典型草原植物养分的不同影响

    Jiayue LiuLu LiLei JiYanlong Li...
    13-24页
    查看更多>>摘要:放牧和刈割管理是天然草原的两种主要利用方式.放牧和刈割分别通过粪尿归还和养分移除的形式影响草原生态系统养分循环.植物养分对草原生态系统养分循环具有敏感的响应.然而,放牧和刈割管理在植物器官水平、种群和群落水平对植物养分具有怎样的影响,目前还缺乏准确的认知.我们在内蒙古半干旱草原地区通过野外控制实验探究持续放牧和轮牧以及低频率刈割和高频率刈割对草原生态系统的影响,并对不同处理下植物群落特征进行调查以及群落优势物种碳、氮和磷浓度进行测定.结果表明,(ⅰ)在持续放牧和轮牧下随放牧强度的增加,群落高度和地上现存量显著降低;每年一次刈割处理显著降低群落高度和地上现存量;(ⅱ)在两种放牧制度下随放牧强度的增加,植物地上部分碳浓度显著降低,而氮、磷浓度则显著提高;不同刈割制度对植物地上部分碳、氮、磷浓度无显著影响;(ⅲ)在两种放牧制度下随放牧强度的增加,植物群落碳、氮、磷库显著降低;不同刈割制度对植物群落碳、氮、磷库无显著影响;(ⅳ)两种放牧下随放牧强度的增加,植物根系碳、氮、磷浓度无显著变化;两种刈割制度下植物根系碳、氮、磷浓度无显著变化,表明植物根系养分对外界干扰具有相对较高的稳定性和滞后性.本研究从多角度阐明了放牧和刈割管理对草原生态系统养分循环的影响.

    放牧制度刈割制度植物地上养分植物根系养分典型草原

    四大洲食用昼花属的比较入侵生态学:对养分和竞争的响应

    Rubén PortelaRodolfo BarreiroPeter AlpertCheng-Yuan Xu...
    25-39页
    查看更多>>摘要:入侵生物学的两个关键假设是,某些特征是外来物种入侵的基础,且这些特征是在引入期间或之后选择的.我们通过关注两个可能赋予入侵性的特征来检验这些假设,即营养增加引起的较高生长加速和竞争引起的较低生长减速.我们对采自非洲、澳洲、欧洲和北美洲的4个食用昼花属(Carpobrotus)品种进行了比较.为了测试高入侵物种莫邪菊(Carpobrotus edulis)对这些特征的选择,我们将原产于南非的植株与入侵其他3个地区的植株进行了比较.在一个同质园中繁殖植株.然后,在添加或不添加养分的情况下单独培育子代,并在不添加养分的情况下将子代与另一个食用昼花属品种一起、或与欧洲的一种共生本土物种马兰草(Ammophila arenaria)一起培育.不同品种的食用昼花属对营养物质的反应并无差异,在入侵性更强的物种中,竞争反应的负面性也没有减弱.然而,与本土莫邪菊相比,添加营养物质引起外来莫邪菊更高的生长加速.此外,在处理开始时,两种入侵物种每分株的鲜质量高于两种非入侵物种.我们的研究结果表明,引种可以选择入侵物种对营养富集的反应进行选择,也证明了外来植物的体积和入侵性之间的关联.

    食用昼花属(Carpobrotus)海岸沙丘竞争反应外来入侵植物养分有效性快速进化

    黄河三角洲溶解有机质的光谱特征及其驱动因素

    Yuan CuiFang-Li LuoMing-Xiang ZhangFei-Hai Yu...
    40-52页
    查看更多>>摘要:河口三角洲是生物地球化学循环的热点地区.了解该区域溶解有机质(DOM)的来源及其驱动因素对于评估其在调节全球碳通量中的作用具有重要意义.本研究分析了黄河三角洲淡水和潮汐区域中土壤DOM的光谱特征.通过平行因子分析(PAFARAC),以及与在线数据库(http://www.openfluor.org)的对比最终确定了5种荧光组分(包括2种类腐殖酸、2种类蛋白质和1种可能的污染物).淡水和潮汐区域中土壤DOM及各荧光组分的浓度、光谱性质和来源均不同.潮汐区DOM的浓度较低,而相对分子质量较高.在淡水地区,土壤DOM主要来源于浮游植物和微生物;而在潮汐地区,土壤DOM主要来源于微生物和人类活动.这两个地区土壤DOM的差异主要由环境因素驱动,尤其是土壤碳(C)、氮(N)及其化学计量比C/N,能够解释DOM和CDOM变化的80.7%和69.6%.此外,浮游植物也对该地区土壤中的DOM、CDOM和荧光组分(C1-C4)有重要的影响,结果发现它们之间存在显著的正相关关系.研究结果表明,黄河三角洲土壤DOM的浓度和组成受土壤性质和浮游植物密度的强烈驱动.

    溶解有机质河口湿地淡水湿地光谱特征潮汐湿地

    生物多样性和环境因素对亚热带森林树木生物量和生物量生长的解耦影响

    Ravi Mohan TiwariJinliang LiuYuchu XieShenhao Yao...
    53-67页
    查看更多>>摘要:生物多样性与生态系统功能之间的关系已成为森林生态系统研究的核心问题.然而,在具有不同人类干扰历史的亚热带森林群落中,关于环境因子对生物多样性与生态系统功能关系影响的研究仍然较少.在本研究中,选择位于中国东部浙江省的34个亚热带森林样地,在考虑样方中的环境因子的基础上,利用线性模型,分析样地中木本植物多样性(物种、功能和谱系多样性)与样方内木本植物生物量或生物量变化量之间的关系.物种多样性和功能多样性,并非谱系多样性,与生物量和生物量的变化量之间存在显着相关性.生物量或生物量变化量与年平均温度和海拔高度之间存在显著的正相关关系.此外,在考虑环境因子和森林群落的演替阶段时,生物量变化量与功能多样性的关系显著强于生物量变化量与谱系多样性或物种多样性之间的关系.这些研究结果表明,生物多样性与生态系统功能之间的关系可能取决于生物多样性指数的选择和环境条件.

    生物量年净生物量变化生物多样性亚热带森林干扰

    金腰箭依赖于种子二型性的跨世代效应促进胁迫耐受力分异

    Qian GanJingyu LiuHuixuan LiaoShaolin Peng...
    68-81页
    查看更多>>摘要:植物的跨世代效应对物种适应可预测和不可预测环境具有相反的作用.种子二型性植物能产生具有不同适应性策略的二型性子代,但是亲本是否会对种子二型性子代的胁迫适应性进行差异性跨世代调控尚不清楚.本研究旨在探索来自二型性种子的母株是否传递给二型性种子子代不同的跨世代效应,以及是如何传递的.研究物种金腰箭(Synedrella nodiflora)能够适应较广水分梯度,同时产生两种不同类型的种子(较轻的中心花种子和较重的边花种子).通过两个世代的同质园种植实验,我们检验了亲代干旱胁迫对子代生长表现和死亡率的跨世代效应是否依赖于亲代和子代植株初始的种子形态,并测定了母株对种子的物质资助、化学调控物质传递和其他相关繁殖过程的指标,以探索其潜在的调控机制.研究结果显示,跨世代效应同时依赖于亲代和子代植株初始的种子形态.干旱胁迫下,由边花种子长成的母株提高其边花种子相对于中心花种子的比例,并向萌发自边花种子的子代传递更强的跨世代效应,而由中心花种子长成的母株表现出完全相反的规律.子代表现的跨世代效应与种子内脱落酸和可溶性糖含量变化密切相关,但与亲代对种子的物质资助不相关.依赖于种子二型性的跨世代效应能使子代的干旱胁迫耐受力出现较大分化,这可能是解释种子二型性物种平衡种群维持和种群扩张的新机制.

    干旱种群繁殖种子二型性种子投资金腰箭(Synedrellanodiflora)跨世代效应

    森林火灾后云南高原森林真菌群落响应的物种特异性

    Ling-Ling WangQing-Qiu ZhouWen-Hua SuYun-Jian Xu...
    82-94页
    查看更多>>摘要:森林地下部分包含了丰富的真菌多样性.森林火灾产生的高温和对地上植被的破坏,会改变真菌的群落组成并影响后期森林的恢复.云南是我国重要的林区,也是森林火灾的频发区.本文旨在研究以云南松(Pinus yunnanensis)和柠檬桉(Eucalyptus citriodora)为主要树种的混交林在林冠火发生后地下真菌的响应.实验采集了两种树种下的矿质土、根际土和细根3个位点的样品,通过高通量测序手段,分析了真菌的多样性、群落组成、网络结构和生态营养型等信息.结果发现,3个采样点之间的群落组成具有显著性差异,矿质土壤中的alpha多样性高于根际土壤和细根中的alpha多样性.对于树种而言,柠檬桉的真菌网络复杂程度高于云南松.两种树种的前10个优势属以腐生真菌为主,其中云南松的毛霉菌门相对丰度高于柠檬桉.在生物标志物的比较中,云南松的根和根际土壤中均以外生菌根真菌为主,而柠檬桉的根和根际土壤则表现为以腐生真菌和共生真菌为主.我们的研究结果表明森林火灾后云南高原典型森林中真菌群落的响应具有物种特异性.

    真菌林火根际土细根云南松(Pinusyunnanensis)柠檬桉(Eucalyptuscitriodora)云南高原

    植物生长潜力而非系统发育关系预测荒废农田土壤生物对外来和本土植物的作用

    Chunqiang WeiBingbing JiaLunlun GaoZhen Liu...
    95-105页
    查看更多>>摘要:植物能够调控土壤生物群落,而后者将对后期发生的植物适合度和群落结构产生显著影响.长期种植的单一农作物能够显著调控土壤生物群落,而新近荒废农田中土壤生物如何调控外来和本土杂草定植目前还不清楚,这严重束缚了农田杂草治理能力的提升.本研究采集新近荒废的玉米地表层土壤,选取58种华中地区常见农田杂草(28种外来和30种本土植物)为对象开展实验.通过将植物种植于伽马射线灭菌或未灭菌土壤,定量评价了土壤生物对植物地上、地下和总生物量的影响,探讨了实验物种-玉米系统发育距离和土壤效应是否相关,探究了能够预测土壤效应的关键植物性状.结果发现:(ⅰ)总体而言,土壤生物显著抑制实验植物生长,表明土壤拮抗生物(如病原菌等)发挥主导作用;(ⅱ)伴随植物生长潜力提升,土壤生物对植物的抑制作用逐渐增强,而土壤生物对实验植物的调控作用与实验物种-玉米系统发育距离无关;(ⅲ)相对于本土植物,外来植物(尤其多年生物种)被土壤生物抑制的程度更高.这些结果表明,植物生长潜力能够有效预测土壤生物对植物生长的调控作用,而且新近荒废农田土壤生物具有抵御外来植物入侵的潜力.

    杂草荒废农田植物性状植物-土壤互作植物入侵系统发育关系土壤生物

    基因型多样性、干旱、菌根对优势C4植物生产力及功能性状的影响

    Smriti Pehim LimbuMeghan L.Avolio
    106-120页
    查看更多>>摘要:虽然许多物种的遗传多样性和植物生产力之间的关系已经得到证实,但环境条件和生物群落是否会改变这种关系尚不清楚.针对这一问题,本文研究了基因型多样性、干旱和菌根对植物生产力和植物性状的交互作用.该研究建立在堪萨斯州曼哈顿南部的康扎草原生物研究站.本研究对焦点物种大须芒草(Andropogon gerardii)采用两种水平的基因型丰富度处理:单种栽培和3基因型混合栽培.在试验区的一半以上建立避雨棚进行抗旱处理,并在每个基因型丰富度和抗旱处理的选定盆栽中使用硫菌酯-甲基杀菌剂抑制丛枝菌根真菌的生长.结果表明,基因型丰富度和菌根对大须芒草的地上生物量无显著影响.干旱对大须芒草各基因型地上生物量、成花数和过早结实有不同的影响,而且生物量和功能性状在单独栽培和混合栽培处理中有显著差异.这些研究结果说明,干旱和基因型丰富度对不同基因型的植物有不同的结果.

    高草草原大须芒草(Andropogongerardii)C4植物遗传多样性互利共生

    破碎化景观格局中热带干旱森林的结构、多样性与保护价值

    Oscar R.LanuzaFernando CasanovesSergio Vílchez-MendozaJosep Maria Espelta...
    121-134页
    查看更多>>摘要:尽管热带干旱森林是世界上退化和破碎化程度最严重的生物群落之一,但我们对它们的基本生态特征和保护状况仍然知之甚少,尤其是在新热带地区.在本研究中,我们对尼加拉瓜破碎化景观格局中的热带干旱森林的多样性、组成、结构和保护价值进行了评估.我们在河流廊道、次生林、绿篱和林间牧地之中和沿线地区建立了31处样地和样带.我们使用希尔数(Hill number)对胸高处直径≥2.5 cm的所有树木进行了记录,并对每种森林类型中树木的丰富性和多样性进行了估算,接着计算了种级分类和科级分类上的重要值指数(Importance Value Index,IVI),最后则使用Bray-Curtis相似性指数进行了非度量多维标度(Non-Metric Multidimensional Scaling,NMDS)排序和相似性分析(Analysis of Similarities,ANOSIM).不同森林类型之间在多样性上存在差异,但物种丰富度却不存在差异.豆科植物的IVI值最高,其次是桑科植物和锦葵科植物.Vachellia pennatula、Guazuma ulmifolia和Bursera simaruba的IVI值都>30%,其中前两种是所有森林类型中最为丰富的树木.对群落的相似性进行分析后可知每种森林类型都有着不同的组成,从而凸显了对所有这些不同类型的土地覆盖开展保护的重要性.

    豆科植物破碎化希尔数(Hillnumber)重要值指数河流廊道热带干旱森林