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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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    青藏高原东部高山森林的地上固碳速率:未来森林管理方案的影响

    Yang LinJiang-Tao XiaoYong-Ping KouJia-Xing Zu...
    1-14页
    查看更多>>摘要：青藏高原东部的高山森林是长江上游的重要生态屏障.然而,由于近几十年来持续的高强度采伐,大量的人工种植,以及完全的禁伐等措施,导致树木种类与年龄结构变得相对单一,生物多样性和生态功能都有所下降.为设计有效的森林管理方案,以优化森林结构,提高森林碳汇能力,本研究以四川茂县为研究地点,利用LANDIS-Ⅱ模型对6种不同强度的森林管理方案(采伐、种植)进行测试,模拟和比较了这些方案与当前管理方案在未来100年间森林地上固碳速率的差异.研究结果表明:(ⅰ)与目前的管理方案相比,不同强度的采伐和种植明显改变了森林地上固碳速率;(ⅱ)不同群落对管理方案的反应不同,不同的管理方案对寒温带针叶林和温带针叶林的地上固碳速率有显著的影响(P＜0.05),但对阔叶林影响较小;(ⅲ)应综合物种、群落和景观3个层面全面考虑森林管理方案.这些结果说明,在研究地点实施较长的采伐和种植间隔(20年)可以最大限度地提高森林的地上固碳速率.该研究为评估森林管理方案在恢复森林生态和增加碳汇功能的能力,以及为在青藏高原东部地区选择有效的森林管理方案提供了重要参考.

    地上固碳速率物种与群落森林管理生态过程森林景观模型高山森林青藏高原

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    中南半岛热带森林光合碳同化的季节动态

    Lian-Yan YangRui YuJin WuYongjiang Zhang...
    15-37页
    查看更多>>摘要：热带森林因其生物量巨大、结构复杂和生物多样而著称.然而,关于这些森林光合作用的季节动态及其少水期间的生态适应仍知之甚少.本文利用中南半岛上跨20个纬度(2°-22° N)的自然梯度带,探讨了季节性水分条件变化对中南半岛热带森林光合作用季节动态的影响及其机理.研究结果表明,对于气候季节性明显的热带森林,不论其为常绿、落叶还是半落叶,其雨季的森林冠层光合作用(或称总初级生产总值,GPP)明显高于旱季.缺乏气候季节性的常湿热带雨林,GPP呈现"双峰"季节格局;而且,这种季节格局与太阳辐射之间有较好的对应关系.旱季或者是短干旱期内,冠层导度(Gs)有明显下降,显示出水分对气孔开度的抑制作用.然而,这种气孔开度的降低,并未导致近赤道的常湿低地雨林GPP的下降.也就是说,常湿低地雨林GPP在季节尺度上,表现为光限制而非水分限制.气候季节性明显的3个站点,不论Gs还是GPP在旱季明显低于雨季,则表现出明显的水分限制.

    涡度相关法叶面积指数适应对策生态系统生理总初级生产力潜热通量水分利用效率

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    生物多样性热点地区内的群落预测:堆叠物种分布模型与森林清查数据对比

    Victor Pereira ZwienerValéria Andressa Alves
    38-49页
    查看更多>>摘要：鉴于当前气候变化和人类活动的影响,生物多样性的空间预测对其保护和修复至关重要.本文将不同堆叠物种分布模型(stacked species distribution models,S-SDMs)的预测结果与森林清查数据进行了比较,以评估这些S-SDMs模型能否捕获生物多样性热点地区物种丰富度的新特性和地理分布及局部群落的组成.我们选取大西洋沿岸森林151处地点的1499个树种进行SDM模型构建,并利用4种模型堆叠方法重建植物群落.这43种方法分别为二进制SDM模型(bS-SDM)、由最小凸多边形裁剪得到的二进制SDM模型(bS-SDM-CROP)、受物种丰富度观测结果约束的堆叠SDM模型(cS-SDM)以及物种出现点的最小凸多边形(MCP).我们从物种丰富度、组成、群落预测指标以及β多样性组分(物种嵌套和物种周转)等方面将各堆叠方法与局部群落进行对比.研究结果表明,所有S-SDM模型均捕获到了一般分布格局,其中bS-SDM-CROP模型最为简约.各堆叠模型预测得到的物种组成与局部群落的实际情况存在一定的差异,其中bS-SDM、bS-SDM-CROP和MCP模型呈现出嵌套格局,而物种周转在cS-SDM模型中最为显著.这些S-SDM模型在性能、遗漏率和记账错率方面的表现各不相同,对一些脆弱、濒危和极度濒危物种给出了错误预测.尽管与森林清查数据有差别,但这些S-SDM模型均捕获了与局部群落数据的部分差异,可以表征物种的潜在分布区.本研究的结论有助于S-SDM模型在粗尺度生物多样性整合与保护规划中的应用,但在生物高度多样性地区局部尺度上可能会得出错误的预测结果.

    大西洋森林物种丰富度物种组成嵌套周转生态位建模

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    蒙古牧场植物群落的组成、分布和环境驱动因素

    Kohei SuzukiRadnaakhand TungalagAmartuvshin NarantsetsegTsagaanbandi Tsendeekhuu...
    50-60页
    查看更多>>摘要：在蒙古,过度放牧和由此导致的牧场退化仍是比较严重的问题.为解决牧场退化问题,我们试图以区域特征对蒙古牧场群落进行广泛的植被分类;此外,我们试图阐明群落的空间分布和分布的环境驱动因素.在2012-2016年,我们调查了蒙古不同地区的278个地块(10 m×10 m)的植被,这些地块的放牧压力相对于邻近地区较低.使用改进的双向指示物种分析方法(TWINSPAN),将数据分组为植被单元.然后,我们探讨了物种组成和群落分布的区域特征,以及分布与气候变量之间的关系.改进的TWINSPAN将植被数据分为3个集群,每个集群对应一种特定类型的带状植被(即森林草原、草原和沙漠草原).干旱指数被确定为所有集群分布的重要驱动因素,而经度和海拔是集群组内集群分布的重要决定因素.与东部地区相比,西部地区具有更高的海拔和大陆性特征,在最潮湿的季度平均气温和降水量较低,导致集群组内的物种组成存在差异.物种组成的区域差异反映了植物地理起源的差异.因此,蒙古牧场群落的物种组成和分布模式框架与气候和地理因素相关.

    旱地草原改良的TWINSPAN植被

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    优势种对藏北草原群落稳定性具有主导作用

    Ge HouPeili ShiTiancai ZhouJian Sun...
    61-72页
    查看更多>>摘要：优势种作为群落动态和生态系统的重要驱动因素,对生物条件以及与其他物种的相互作用具有强烈的影响,这一现象在高寒草地生态系统中尤其明显.然而,不同生态系统中优势种对群落稳定性的影响作用却知之甚少.本文研究了藏北草原4大高寒草地(高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原和高寒荒漠草原)地上生产力的时间稳定性(2014-2020年)和群落稳定性机制,并分析了群落特征和物种组成的变化.研究结果表明,高寒草甸的群落稳定性显著高于其他3种草地.这种差异主要归因于高寒草甸较高的补偿效应和选择效应.此外,优势种通过增加其稳定性和异步性来维持群落稳定性.这些研究结果表明了优势种作为群落的基础物种,可能在塑造高寒草原群落稳定性方面发挥着主导作用.因此,在日益加剧的环境波动下,保护优势种对于脆弱生态系统稳定生态系统功能至关重要.

    群落稳定性物种丰富度优势种补偿效应选择效应

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    苘麻形态特征结构对出苗时间的响应动态

    Shu WangDao-Wei Zhou
    73-86页
    查看更多>>摘要：结构可塑性有利于理解植物应对出苗时间变异中的形态和生物量分配可塑性以及相关联的生长策略.为研究植物如何通过动态的结构可塑性对出苗时间做出响应,本研究设置野外试验,在不同的日期种植苘麻(Abutilon theophrasti),使它们在春季、晚春、夏季和晚夏出苗,作为4个出苗时间处理(ET1-ET4).在3个生长阶段测量植物在不同垂直构层(每层间距10或20 cm)中的生物量和形态特征.结果表明,在春季与夏季之间出苗的植物和晚夏出苗的植物在繁殖阶段分别表现出"垂直拱形"和"倒锥形"两种形状,揭示了它们对营养和繁殖生长的时间安排有鲜明反差.出苗更早的植物有相对分离的营养和繁殖阶段,晚夏出苗的植物由于寿命缩短,同时加速叶片和繁殖生长,营养和繁殖阶段相互重叠.尽管如此,更早出苗的植物仍有能力采取不同的优化策略应对它们相应的处境.结构分析应该是能更好地理解在变化的环境条件背景中植物的多样化策略的有效途径.

    生物量分配出苗推迟植物结构繁殖生长营养生长垂直分层

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    长期磷添加对热带森林土壤磷酸单酯酶与磷酸二酯酶活性比值的影响

    Taiki MoriSenhao WangCong WangJi Chen...
    87-91页
    查看更多>>摘要：热带森林土壤微生物可以通过改变不同类型的磷酸酶活性来适应低磷的环境.以往的研究认为,低磷环境中土壤微生物更倾向于分解有机磷单酯键而非二酯键.因此,磷酸单酯酶(PME)的活性变化对生态系统磷输入的响应可能更敏感,其与磷酸二酯酶(PDE)活性的比值在磷输入后将显著降低.为了检验土壤微生物在低磷的热带森林中对不同磷酸酶的"投资"策略,我们在鼎湖山3种热带森林进行了长达10年的磷添加实验.与以往的研究不同,本研究发现长期磷添加没有改变原生林与次生林的PME:PDE比值,但显著提高了人工林土壤PME:PDE比值.结果表明,长期磷添加可能减少了凋落物或穿透雨来源的PDE,从而使其土壤PDE活性下降较PME降低更快,因而PME:PDE比值未能降低.

    土壤胞外酶磷酸单酯酶磷酸二酯酶施磷热带森林

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    不同生境内啮齿动物对辽东栎幼苗的频率依赖性捕食及其对幼苗生长与存活的影响

    Jinfeng ZhangJingru GeXingfu YanBuddhi Dayananda...
    92-102页
    查看更多>>摘要：啮齿动物对辽东栎(Quercus wutaishanica)种子的侵袭取决于种子的大小及其捕食频率.然而,啮齿动物对幼苗的捕食是否具有频率依赖性还不清楚.本研究在宁夏六盘山区辽东栎次生林内,选取林窗和林下两种生境,按5个种子大小频率(9:1,7:3,5:5,3:7和1:9)移栽萌发生根的辽东栎幼苗,探究啮齿动物对幼苗子叶的频率依赖性捕食及其对幼苗生长与存活的影响.研究结果表明:(ⅰ)幼苗移栽初期(1-7天),啮齿动物更偏好大种子建立幼苗的子叶.然而,移栽后8-60天,啮齿动物更偏好小种子建立幼苗的子叶,即表现为正频率依赖性捕食.(ⅱ)尽管幼苗捕食率在林下高于林窗,但经过一个生长周期后,林窗内幼苗存活率高于林下(分别为5.40%和2.00%).(ⅲ)捕食子叶对辽东栎幼苗生长无显著影响,但顶芽被咬掉后幼苗各生长参数均显著降低(P＜0.05).这些结果不仅为啮齿动物和不同表型辽东栎幼苗的共存提供了新的见解,还揭示了栎树幼苗的更新策略.

    辽东栎(Quercuswutaishanica)啮齿动物捕食种子大小频率生境幼苗生长

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    氮添加抑制温带草甸草原凋落物的长期分解

    Pei ZhengRuonan ZhaoLiangchao JiangGuojiao Yang...
    103-114页
    查看更多>>摘要：植物凋落物分解是陆地生态系统碳平衡和养分周转的关键,对持续的人为氮输入增加十分敏感.氮素增加影响凋落物分解的研究大多依赖于短期实验,这可能掩盖氮素增加对凋落物分解的真实影响.因此,长期实验对于全面评价凋落物分解对氮素增加的响应是非常必要的.本研究基于氮添加实验(0-50 g N m-2 yr-1),对羊草(Leymus chinensis)凋落物分解进行了长达4年的研究,探讨了影响凋落物分解的非生物和生物因子.研究结果表明,随着氮添加速率的增加,凋落物分解速率呈持续下降趋势,为氮添加抑制凋落物分解提供了可靠的证据.氮添加条件下土壤环境(酸化和养分化学计量学)、微生物活性(微生物生物量和酶活性)、凋落物质量(残余木质素和养分含量)和植物群落(地上生产力和物种丰富度)的变化共同导致了凋落物分解速率的降低.在分解过程中,凋落物质量的变化,包括木质素的积累和养分的残留,主要受土壤环境和微生物活性的影响.该研究有助于阐明不同氮添加速率对凋落物分解的长期影响,并有助于理解生态系统氮素增加与碳循环之间的关系及相关机理.

    氮添加凋落物碳氮损失木质素物种丰富度酶活性

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    种植密度和氮添加对拟南芥生物量产量和叶片化学计量特征的影响

    Zheng-Bing YanDi TianHan-Yue HuangYuan-Feng Sun...
    115-126页
    查看更多>>摘要：种植密度和氮供应量可以影响植物的生存和养分利用策略,但这两个因子对植物生长和元素平衡的交互影响目前仍不清楚.本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究对象开展控制实验,设置4个种植密度和4个氮添加水平的组合处理,探究了植物生物量产量(用总生物量和生物量分配来表征)和养分利用策略(用叶片氮磷计量来表征)的相应变化.研究结果表明,生物量-密度关系受到氮供应量的调控,在低氮水平下呈负相关关系,而在高氮水平下呈现近似最终产量恒定的趋势.过量的氮添加在低密度下抑制植物生长,而这种负影响随着种植密度的增加而逐渐得到缓解.根冠比在低氮水平下随种植密度的增加而增加,但在高氮水平下随种植密度的增加而降低.相比种植密度,氮供应量对叶片氮磷计量特征存在更重要的调控作用:随着氮添加水平的增加,叶片氮含量(或磷含量)呈现增加(或降低)的趋势,导致这两种元素浓度间存在负相关幂律关系.总之,这些研究结果表明,氮供应量和种植密度对拟南芥的生物量产量和叶片化学计量特征存在交互作用.因此,今后预测植物在养分变化下的种间竞争时需要考虑这两个因子间的交互作用.

    拟南芥(Arabidopsisthaliana)最终产量恒定生物量分配氮供应量种植密度植物化学计量幂律关系

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