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期刊信息/Journal information
植物生态学报
植物生态学报

董鸣

月刊

1005-264X

apes@ibcas.ac.cn,apesbotany@163.com

010-62836134

100093

北京香山南辛村20号

植物生态学报/Journal Chinese Journal of Plant EcologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1955年,是我国生态学领域创刊最早的专业性学术刊物。由中国科学院主管,中国科学院植物研究所和中国植物学会主办。本刊以发挥其在植物生态学领域的导向性、权威性和科学性为指导思想,突出反映植物生态学科热点和生长点的研究成果。刊登稿件主要以发表植物生态学领域(包括个体和生理生态,种群、群落、景观、生态系统生态学,植被与数量生态,化学生态,污染生态及当前国际生态学研究热点,如:生物多样性、全球变化、生态系统恢复与重建、可持续发展等)及与本学科有关的创新性原始论文或有新观点的国际植物生态学研究前沿和动态的综述。本刊还刊有论坛栏目,主要对学科发展中具有争议性的问题开展学术争鸣和讨论,促进学科发展。
正式出版
收录年代

    附生维管植物生境营建作用的生态学功能

    张中扬宋希强任明迅张哲...
    895-911页
    查看更多>>摘要:在森林生态系统中,林冠层的附生维管植物通过缓冲环境压力,为其他生物营建出重要的生境条件,增加了森林生态系统的复杂性,提升了物种多样性和群落稳定性.不同附生维管植物类群可以营建出不同的生境形式,进而发挥独特的生态功能,根据附生维管植物形态、功能特征的不同,可将其分为收集型植物和蚁巢型植物两大类,前者包括"篮式植物"和"水箱植物",后者包括"蚂蚁花园植物"和"蚁栖植物".该文论述了附生维管植物所营建的生境对林冠生物多样性起到的积极作用;同时揭示这些微生境的存在可以增加林冠群落结构及食物网的复杂性,使群落更加稳定;并进一步剖析植食性防御与营养获取是如何促使附生维管植物演化出营建生境的特殊结构,以及这些结构对其他林冠生物演化产生的影响.结合当前林冠学研究热点,探究具有生境营建能力的附生维管植物在林冠中的生物互作、群落演替、响应全球变化这3个热点问题中发挥的作用.该文论证了附生维管植物通过营建特殊生境和庇护所,成为全球变化背景下具有极大保护价值的"伞护种".建议加强不同类型附生维管植物演化历史与生态功能的研究,并探讨在全球变化背景下的热带、亚热带森林生态系统生物多样性保护策略.

    森林生态系统生物多样性生物互作群落生态学伞护种林冠

    基于机器学习的青藏高原高寒沼泽湿地蒸散发插补研究

    王秀英陈奇杜华礼张睿...
    912-921页
    查看更多>>摘要:以青藏高原典型高寒沼泽湿地为观测研究站,以实际蒸散发为研究对象,结合气象因子(净辐射、气温、土壤热通量、风速、相对湿度、土壤含水率),建立基于多元线性回归(MLR)、决策树(CART)、随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)、多层感知机(MLP)7种组合5类算法的预测模型,找出对于蒸散发具有较高精度的插补方法,实现实际蒸散发数据集的构建.结果表明:1)研究区蒸散发与净辐射相关性最大,而土壤热通量是影响蒸散发过程的关键因子;2)7种组合的5类机器学习算法模型的决定系数变化范围为0.58-0.83,均方根误差变化范围为0.038-0.089 mm·30 min-1;2)随机森林回归模型决定系数最高,模型稳定性最佳,插补效果最优;3)插补完整的蒸散发与净辐射、土壤热通量、气温日尺度变化趋势相同,与风速、相对湿度变化趋势相反.日蒸散发主要集中在生长季,日最大值为8.77mm·d-1,出现在7月9日,日最小值为0.21mm·d-1,出现在1月30日.

    机器学习高寒沼泽湿地蒸散发交叉验证

    高寒草甸表层土壤和优势植物叶片的化学计量特征对降水改变和氮添加的响应

    李红琴张法伟仪律北
    922-931页
    查看更多>>摘要:降水格局改变和氮沉降增加是草地生态系统结构及功能演变的重要影响因素,其对高寒草甸土壤和植物的化学计量的影响存在很大变异,限制了对高寒草甸生态功能预测的准确性.该研究基于祁连山东段南麓高寒草甸降水改变(减雨50%和增雨50%)和氮添加(10g·m-2·a-1)的控制实验平台,分析了2017-2020年表层(0-10 cm)土壤有机碳、全氮、全磷含量和优势植物麻花艽(Gentiana straminea)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)和矮生嵩草(Kobresia humilis)的叶片碳(LC)、氮(LN)、磷(LP)和钾(LK)含量等变化,以明晰土壤和植物的化学计量特征对降水改变和氮添加的响应.结果表明,土壤化学计量特征的变异存在显著年际效应,与实验处理无显著关系.地上活体生物量(PB)存在显著的年际差异,并受到氮添加的显著影响.优势物种叶片化学计量特征的变异因物种而异.垂穗披碱草叶片化学计量特征的变化均不显著,属于资源保守型物种,而矮生嵩草的变化显著,敏感性较强.基于处理样地与对照样地每年指标相对变化(△)的分析表明,氮添加显著提高了△PB达15.6%.降水减少显著降低了黄花棘豆△LC达6.8%,增加了矮生嵩草△LP达19.8%.研究表明仅氮添加提高了PB,降水减少改变了部分物种LC和LP含量,土壤和植物叶片的化学计量特征变异的年际效应或物种效应大于实验处理效应,凸显了高寒草甸生态系统对降水改变和氮添加响应的复杂性.

    高寒草甸降水改变氮添加化学计量优势植物

    邻域树种多样性对杉木叶片氮磷生态化学计量比的影响

    冉松松余再鹏万晓华傅彦榕...
    932-942页
    查看更多>>摘要:生物多样性丧失威胁生态系统功能,研究生物多样性对植物生态化学计量比的影响,有利于深入评估生物多样性对生态系统功能的影响机制.该研究利用亚热带地区大型野外树种多样性实验平台,选取不同树种丰富度(1、4、8、16、32)样地中的杉木(Cunninghamia lanceolata)为目标树种,探讨邻域树种丰富度、邻域树种与目标树间的性状差异以及邻体竞争对目标树杉木叶片氮(N)、磷(P)含量及N∶P的影响.主要研究结果:(1)邻域树种与目标树根组织密度差异显著降低了杉木叶片N含量,而比根长差异显著增加了杉木叶片P含量.(2)邻域树种竞争显著降低了杉木叶片N含量和N∶P.(3)邻体竞争指数和比根长差异的交互作用,以及邻域树种丰富度和比根长差异的交互作用均显著降低了杉木叶片P含量.即比根长差异对杉木叶片P含量的正影响随着邻域树种丰富度的增加而降低,比根长差异对杉木叶片P含量的正影响也随着邻体竞争的增加而降低.(4)邻域树种丰富度和邻域系统发育差异的交互作用显著提高了杉木叶片N∶P.邻域系统发育差异对杉木叶片N∶P的负效应随着邻域树种丰富度的增加而降低.综上,杉木与功能性状差异较大的树种混交显著提高杉木叶片P含量,而邻域树种竞争降低了杉木叶片N含量.在杉木与多树种混交时,树种间功能性状差异有助于减缓种间竞争带来的不利影响,提高杉木叶片N∶P,进而有利于其生长.

    树种丰富度性状差异生态位互补竞争养分

    羊草功能性状对施肥的动态响应

    代景忠白玉婷卫智军张楚...
    943-953页
    查看更多>>摘要:研究不同施肥水平下羊草(Leymus chinensis)功能性状的变化规律和响应机制以及影响羊草单株质量的主要表型驱动因子,可为干扰状态下植物功能性状响应环境变化及天然草场植物种群恢复的研究提供理论依据和参考.该研究以呼伦贝尔固定草场的羊草为研究对象,首先用9QP-830型草地破土切根机对草地进行切根处理,然后施用不同水平的氮磷混合肥料,最后分期测定羊草营养生长期内单株高度、叶长、自然叶宽、展开叶宽、茎宽、茎长、叶质量、茎质量、单株质量等多个功能性状,并对施肥前后羊草功能性状的动态变化进行分析.结果显示:(1)施肥显著地提高了羊草营养生长后期的单株质量,增加了株高、叶长、自然叶宽、展开叶宽、叶面积、茎长、茎宽和茎质量,降低了叶干物质含量和茎干物质含量.(2)施肥改变了羊草营养时期内各功能性状的变化趋势.随施肥水平的提高,羊草株高、叶长、自然叶宽、展开叶宽、叶面积、比叶面积、茎长、茎宽、茎质量由先增后减的变化趋势变成逐渐增加,而叶干物质含量、茎干物质含量则由先减后增的变化趋势变成逐渐减少.(3)羊草表型性状和质量性状关系密切,叶面积与单株质量、茎干物质含量呈正相关关系,与叶干物质含量呈负相关关系.(4)施肥改变了羊草营养生长期内表型性状对单株质量的贡献率,施肥后羊草表型性状权重由"集中—分散—集中—分散—集中"式变为"分散—集中—分散—集中—分散"式.羊草营养生长过程中,株高对施肥响应最为敏感,它也是影响羊草单株质量的主要表型驱动因子.

    羊草施肥功能性状动态变化敏感性驱动因子

    榕属植物特定挥发物决定榕管蓟马的寄主选择行为

    黄鹏林勇文张杰姚锦爱...
    954-966页
    查看更多>>摘要:榕管蓟马(Gynaikothrips uzeli)是榕属(Ficus)植物上的一种重要检疫性害虫,为明确该昆虫对榕属植物的选择行为及决定这种行为的关键因素,该研究通过昆虫行为测试,分析该昆虫对3种不同盆栽榕树(Ficus spp.)挥发物的行为反应及其与挥发物相对含量的相关性,筛选并验证决定选择行为的挥发物成分,结合相关基因表达量,推断合成这些特定挥发物的关键基因,为寻找绿色、有效和持久的防控措施提供依据.结果表明,榕管蓟马对3种盆栽榕树挥发物的趋向性以垂叶榕(F.benjamina)最强,人参榕(F.microcarpd)其次,印度榕(F.elastica)最弱;这种行为反应与挥发物中β-环柠檬醛、β-马榄烯、β-古巴烯的相对含量呈显著正相关关系,与反-α-香柑油烯的相对含量呈显著负相关关系;3种盆栽榕树中,β-环柠檬醛的相对含量与基因Fm.09G0004550(CCD4)的表达量呈显著正相关关系,β-马榄烯的相对含量与基因Fm.newGene1857(STPS)、Fm.newGene6827(VIT_19s0014g04930)的表达量呈显著正相关关系,p-古巴烯的相对含量与基因Fm.11G0000860(LUP2)、Fm.newGene1857(STPS)的表达量呈显著正相关关系,反-a-香柑油烯的相对含量与基因Fm.13G0003820(LUS1)、Fm.newGene489(GgbAS1)的表达量呈显著正相关关系.综上,榕属植物上决定榕管蓟马行为反应的特定挥发物主要为β-环柠檬醛、β-马榄烯、β-古巴烯和反-α-香柑油烯,这4种萜类挥发物合成可能主要与6个萜烯合成酶基因Fm.09G0004550、Fm.11G0000860、Fm.newGene1857、Fm.newGene6827、Fm.13G0003820和Fm.newGene489有关.

    榕属萜类挥发物榕管蓟马行为反应萜烯合成酶基因

    新疆野扁桃种群年龄结构及动态分析

    管岳王妍欣褚佳瑶冯琳骄...
    967-977页
    查看更多>>摘要:以新疆巴尔鲁克山的野扁桃(Amygdalus ledebouriana)种群为研究对象,通过对其进行年龄结构与动态分析,可以为野扁桃种群的保护管理及恢复提供一定的理论依据及研究基础.该研究采用典型样方法对野扁桃的种群数量进行了调查与统计,应用"空间代替时间"及匀滑修正技术,编制野扁桃种群静态生命表,分析野扁桃种群数量动态变化.主要结果有:1)野扁桃种群第Ⅲ龄级个体数量最多,占总体数量的19.19%,种群的个体数量随着龄级的增加先增加后减少,种群径级结构呈"纺锤"形,野扁桃种群年龄结构属于衰退型;2)野扁桃存活曲线趋近Deevey-Ⅱ型分布,且种群的死亡高峰出现在第Ⅷ龄级,死亡率为58%;3)野扁桃种群动态变化指数(Vpi)、受外界干扰时野扁桃种群动态变化指数(V'pi)均大于0,但V'pi趋近于0,种群在外部环境干扰下承担的风险概率最大值(Pmax)为0.38%,说明该种群受外界随机干扰时增长趋势不明显;4)在未来2、3、4、5、6、7、8、9、10个龄级时间后,幼、中龄个体数量逐渐减少,老龄个体占主导地位.幼龄个体中实生苗的缺乏是野扁桃种群衰退的主要原因,因此建议在未来的研究中增加野扁桃实生苗更新方面的研究工作,并对野巴旦杏自然保护区封山育林,适当进行人工抚育,以保证其种群的正常更新.

    野扁桃种群年龄结构静态生命表存活曲线动态分析

    中亚热带同质园不同生活型树种微量元素重吸收效率的差异

    张慧玲张耀艺彭清清杨静...
    978-987页
    查看更多>>摘要:林木叶片对营养元素的重吸收作用可以减少对外界环境的依赖并适应外界环境的改变,但相对于关注较多的大量元素,微量元素重吸收规律仍然未知.因此,该研究主要比较同一立地条件下不同生活型树种对微量元素的重吸收效率差异.以中亚热带同质园中处于生长旺盛期的8个树种为研究对象,于2019年8月调查了不同树种成熟叶和衰老叶中微量元素A1、Fe、Mn、Zn和Cu的含量,并分析元素的重吸收效率,探索其养分利用策略.结果显示:常绿树种(包括针叶和阔叶)对Mn、Zn和Cu的重吸收效率均明显高于落叶阔叶树种,但8个树种对Al和Fe均未表现出明显的元素重吸收特征.相对于其他树种,马尾松(Pinus mnassoniana)和樟(Cinnamomum camnphora)对Mn的重吸收效率较高(>30%),米槠(Castanopsis carlesii)、醉香含笑(Michelia macclurei)和无患子(Sapindus saponaria)对Mn的重吸收不明显.樟对Zn的重吸收效率达67%,鹅掌楸(Liriodendron chinense)对Cu的重吸收效率达52%,枫香树(Liquidambar formosana)对Zn和Cu表现为在衰老叶中积累(-30%和-23%).此外,微量元素重吸收效率与土壤元素含量之间表现出明显的负相关关系,微量元素的重吸收效率与大量元素重吸收效率之间也存在一定的协同性.这些结果充分证明常绿阔叶树种相对于其他生活型树种对微量元素的重吸收效率更高,具有更好的微量元素利用效率.

    养分利用策略微量元素养分重吸收同质园亚热带森林

    三种藓类植物固碳耗水节律调节作用

    蒋海港曾云鸿唐华欣刘伟...
    988-997页
    查看更多>>摘要:藓类植物作为缺乏维管组织的非等水植物,其光合作用和耗水量主要受到光照、温度和水分供应状况的影响;这些环境条件随昼夜交替改变,是否使得藓类植物形成了类似维管植物的内在昼夜节律调节机制,目前还所知甚少;理解其节律响应特点对于藓类植物的保育与利用具有重要意义.该研究对脆枝青藓(Brachythecium thraustum)、大灰藓(Hypnum plum-aeforme)和长叶提灯藓(Mnium lycopodioides)进行12 h/12 h的昼夜光周期驯化后进行24 h/0 h的持续光照处理,分别测定3种藓类在12 h/12 h和24 h/0 h光周期条件下的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),结果表明:排除光照和叶-气水汽压差(VPD)等环境影响之后,3种藓类的这两个指标均观察到明显的节律变化,节律调节作用能够解释其Pn和Tr日变化的23.4%和30.2%;且维管植物中少见的Tr节律作用出现在所有受试的藓类植物上;Pn和Tr的节律响应存在明显的种间差异,该研究中节律性最强的物种为脆枝青藓.以脆枝青藓为例进一步分析其全光照下非结构性碳水化合物(NSC)的节律响应时序转录组,结果表明:35.1%的淀粉、糖类合成代谢相关基因的表达具有节律性,且与NSC含量的昼夜节律变化相关;脱落酸信号和气孔调节相关基因的表达变化与Tr的节律调节相关;光合电子传递和暗反应相关蛋白的转录水平变化与光合作用节律保持一致.藓类植物虽然丢失了生物钟核心反馈环CCA1/LHY基因,但是核心生物钟功能集中于PRRs家族,通过级联调节使得光合作用生物学过程和保卫细胞水分/离子运输过程等相关基因表达呈现显著的节律性,最终导致固碳耗水的节律响应高度保守.

    昼夜节律转录组光合作用蒸腾作用气孔脆枝青藓大灰藓长叶提灯藓

    北京市行道树绒毛梣的水力结构对城市不透水表面比例的响应

    王嘉仪王襄平徐程扬夏新莉...
    998-1009页
    查看更多>>摘要:了解和量化城市树木耐旱性的变异性和潜在的驱动机制对于预测和管理全球气候变化下的城市生态系统稳定性至关重要.该研究以北京市常见行道树绒毛梣(Fraxinus velutina)为研究对象,选取6个不同不透水表面比例(用归一化建筑指数(NDBI)反映)的实验地点.利用遥感数据提取各地的NDBI和月地表平均温度(Ts)参数,并实地测定了空气水汽压亏缺(VPD)和黎明前水势(Ψpd),在生长季采用自然干燥法拟合各地点绒毛梣枝条木质部脆弱性曲线,并计算得到木质部栓塞脆弱性,测定各地点凌晨和中午枝条的自然栓塞化程度以获取不同地点木质部栓塞的恢复程度;同时测定了比导率(ks)和叶比导率(LSC)、气孔导度(Gs)和最大光化学量子效率(Fv/Fm).研究了不同不透水表面比例下树木栓塞脆弱性(耐旱性)的适应性,以及耐旱性与其他水力性状之间的相关性.结果表明:1)不透水表面比例与50%导水率损失对应的水势值(Ψ50)显著负相关,不透水表面比例越高耐旱性越高;2)Ψ50与Ψpd及VPD显著相关;3)ks与Ψ50间有显著权衡,但LSC与Ψ50相关关系不明显;4)栓塞修复能力与Ψpd呈正相关关系;5)处于不同不透水表面比例地区的绒毛梣的Fv/Fm无显著差异;6)随不透水表面比例的增加,绒毛梣光合速率下降.该研究结果表明,不透水表面比例是影响绒毛梣耐旱性的关键城市环境指标之一,不透水表面比例提高导致绒毛梣耐旱性的提高,同时绒毛梣白天出现的栓塞可以在夜晚进行积极的修复,这两个特征均说明城市树木对于城市环境表现出水力结构的适应性,但这种适应性以光合速率下降为代价.该研究结果为快速城市化和全球气候变化场景下北京城市生态系统健康程度、弹性和稳定性评价提供了重要研究数据,并为决策者制定切实可行的北京城市树木管理策略提供了理论依据.

    归一化建筑指数城市树木栓塞脆弱性水力效率气孔导度