首页期刊导航|植物生态学报
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

    不同降雨条件下北京土石山区混生乔灌植物的水分吸收和生态位特征

    周红娟刘子赫刘柯言张初蕊...
    1089-1103页
    查看更多>>摘要：分析同一林分内上层乔木与下层灌木在不同降雨事件下的水分吸收和生态位变化特征,探究混生植物的水分利用策略及对水分的竞争/互补关系,可为北京土石山区植被恢复和管理提供理论依据.在不同降雨类型(干旱期发生的小雨,简称"干旱小雨";相对湿润期发生的中雨,简称"湿润中雨";干旱期发生的暴雨,简称"干旱暴雨")雨前和雨后1-4天内分别采集乔木(刺槐(Robinia pseudoacacia)、栾树(Koelreuteria paniculata)和侧柏(Platyladus orientalis))和灌木(荆条(Vitex negundo))的木质部、土壤、地下水和雨水样品,分析其稳定同位素特征及其动态变化,运用MixSIAR模型计算植物对各种潜在水源的利用比例,并应用Levins指数和Levins重叠指数计算水分生态位宽度和生态位重叠度.结果表明:土壤含水量和同位素组成、乔木和灌木吸水深度和水分生态位特征均受降雨类型的影响.(1)干旱小雨后灌木的水分利用对降水更为敏感,其利用水源由深层土壤向上层土壤转移,而乔木水分来源依然以地下水为主;湿润中雨后,不同林分的乔木和灌木均以0-40 cm土壤水为主要水分来源;干旱暴雨改变了乔木和灌木的水分利用策略,雨后灌木的主要水分来源均为0-40 cm浅层土壤水分,而乔木对不同土层的吸水量趋于均匀.(2)干旱小雨前后,刺槐和栾树生态位宽度低于对应林下灌木,而干旱暴雨前后栾树生态位宽度高于林下灌木.侧柏和林下荆条生态位宽度对降雨的响应一致,即荆条生态位宽度在雨后第1天陡增,侧柏生态位宽度在雨后第2天陡增.干旱小雨前,刺槐和林下荆条水分生态位重叠较大,雨后其随降雨天数增加而递减.除干旱小雨前乔木和灌木具有相同水分来源之外,乔木和灌木面对降雨具有不同水分利用策略,从而避免了彼此间水分竞争.

    降雨氢氧稳定同位素水分利用策略水分生态位特征

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    庐山不同海拔植物蒸腾水龄动态及用水策略

    牛云明贾国栋王欣刘子赫...
    1104-1117页
    查看更多>>摘要：通过探究亚热带湿润气候区庐山不同海拔优势植物的水龄和考虑时间来源的用水策略,为该地区的生态保护和资源利用提供科学依据和支持.以庐山松属(Pinus)(低海拔的马尾松(P.massoniana)、高海拔的黄山松(P.taiwanensis))和栎属(Quercus)(低海拔的栓皮栎(Q.variabilis)、高海拔的短柄袍栎(Q.serrata))共4个树种为研究对象,于2020年7月至2021年8月,利用稳定同位素技术和平均蒸腾水龄模型,分析不同海拔优势植物的蒸腾水龄,并结合水龄结果和MixSIAR来源混合模型,分析植物用水策略和季节性变化;同步监测大气温度、湿度,土壤含水率,根系分布等数据分析蒸腾水龄与植物水分来源的季节性变化.结果显示:(1)庐山地区植物主要利用当季降水,蒸腾水龄为8.67-16.68 d.对于同属植物,高海拔树种蒸腾水龄小于低海拔树种.且在观测期内马尾松的水龄呈"单谷状",黄山松呈"单峰状".(2)低海拔树种用水策略在雨季前期主要利用浅层土壤水,随着雨季到来主要吸水层向下移动至深层,并在雨季后期稳定在深层土壤,而高海拔树种在雨季后期主要吸水层稳定在土壤中层.(3)相较之下,考虑时间滞后的低海拔植物用水策略对浅层(0-20 cm)土壤水的依赖减弱,对深层(60-100 cm)土壤水的吸收比例增加,高海拔相反.

    稳定水同位素植物用水滞后植物水分来源时空变化根系分布

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于液流径向变化的樟子松蒸腾耗水量估算及影响因素

    童郁强吴梦鸽王玲赵实...
    1118-1127页
    查看更多>>摘要：樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)是辽西北半干旱区主要的人工林造林树种,准确估算其蒸腾耗水量对樟子松人工林的科学管理具有重要意义.该研究采用基于多点(不同规格)TDP探针研究30年生樟子松树干液流的径向变化特征及其对树木蒸腾耗水量的影响.结果表明:樟子松树干液流在径向上存在较大的差异且随着季节的变化径向模式也会发生变化.在8月,樟子松树干液流呈现明显的单峰径向模式,在距最外侧边材15 mm处达到峰值,而在10月,樟子松径向模式表现出较大的差异,从边材的外侧到心材逐渐下降.基于液流径向变化,估算出30年生樟子松在8月和10月日蒸腾量分别在25.32-27.45和14.05-16.49 kg之间,其中,边材外侧0-20 mm的蒸腾量占据了整株蒸腾量的绝大部分.通过单点估算樟子松整株蒸腾量会产生较大误差,误差最高可达133.22％.樟子松各深度(5、15、25 mm)的液流通量密度之间存在显著的关联性,每个深度的液流通量密度与基于边材面积加权平均的液流通量密度之间的线性方程拟合度较好,通过转换方程可以达到使用单点来估算整株蒸腾量的目的.光合有效辐射对樟子松各深度的液流影响最大,但不同深度的液流对气象因素的响应程度不同,因此不能以单深度的液流通量密度受气象因素的影响程度来预估气象因素对整株蒸腾耗水量的影响.

    树干液流樟子松人工林径向变化蒸腾气象因子

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    晋西黄土区2种典型森林树种夜间液流特征及对环境因子的响应

    付照琦胡旭田沁瑞葛艳灵...
    1128-1142页
    查看更多>>摘要：了解晋西黄土区典型森林树种夜间水分利用对准确评价流域水循环和碳循环至关重要.但目前对于晋西黄土区典型森林树种夜间液流的变化特征及对夜间环境因子的响应尚不明晰.为了探究该地区典型树种的夜间液流分配特征及对环境因子的响应,于2021年6-10月,采用热扩散探针(TDP)对山西省吉县蔡家川小流域刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林和蒙古栎(Quercus mongolica)天然林中树木树干液流、土壤水分和小气候进行连续监测,利用时间序列模型(ARMAX model)区分夜间液流中夜间蒸腾(Tn)和茎干补水(Re).利用机器学习模型XGboost和SHAP解释框架分析夜间液流量(QNighttime)与夜间环境因子的关系.结果表明:生长季刺槐和蒙古栎夜间蒸腾量占比(Tn/QNighttime)分别为73.97％和30.12％,茎干补水占比(Re/QNighttime)分别为26.03％和69.88％.机器学习XGboost模型结果表明夜间饱和水汽压差(VPD)和夜间土壤水分含量(SWC)是分别影响刺槐和蒙古栎夜间液流的主导因子.VPD、夜间气温(Ta)、夜间相对湿度(RH)和整日液流量(QDaily)分别达到0.30 kPa、19.84 ℃、85.3％和339.11kg·h-1后对刺槐夜间液流起促进作用.VPD达到1.5 kPa后对蒙古栎夜间液流起抑制作用,Ta和夜间风速(WS)分别达到23.11 ℃和0.58 m·s-1后促进蒙古栎夜间液流.SWC对刺槐和蒙古栎夜间液流的影响具有一致性,即SWC在0-12.9％范围内会促进夜间液流.因此构建夜间液流模型时应考虑环境因子的影响.刺槐夜间液流主要用于夜间蒸腾作用,而蒙古栎夜间液流主要用于茎干补水.夜间VPD和SWC分别是影响刺槐和蒙古栎夜间液流的主导因子.该研究揭示了晋西黄土区2种典型树种夜间液流分配特征及与环境因子的响应,这对于准确理解气候变化下黄土区典型森林树种的稳定性具有重要意义.

    夜间液流环境因子夜间蒸腾黄土地区机器学习模型

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    不同退化程度小叶杨人工林冠层气孔导度特征及其环境响应

    张小雨贾国栋余新晓孙立博...
    1143-1156页
    查看更多>>摘要：冠层气孔导度(gs)是衡量冠层-大气水汽交换的重要指标,研究其特征及对环境因子的响应,有助于深入了解冠层水汽交换的过程及环境因子对林木冠层控制的综合机制,目前针对不同退化程度的同一树种冠层气孔导度特征及对环境因子响应的差异性仍不清楚.该研究于2019年生长季(5-9月)以坝上张北县4种退化程度(无退化、轻度退化、中度退化、重度退化)小叶杨(Populus simonii)人工林为研究对象,利用热扩散技术对林中小叶杨树干液流进行连续监测,同步监测气温(乃、光合有效辐射(PAR)、饱和水汽压差(VPD)、空气相对湿度(RH)、土壤含水率(SWC)等环境因子,分析小叶杨的液流速率、gs特征及其对环境因子的响应.结果显示:(1)小叶杨液流速率日变化总体呈单峰曲线,gs呈双峰曲线,月尺度上两者均呈先升高后降低趋势,7月两者值最大,在5月和9月4种退化程度人工林中小叶杨液流速率及gs均差异显著.(2)4种退化程度人工林中小叶杨gs均受T、VPD及SWC的影响,但由于退化有一定的差异性,无退化人工林中小叶杨gs主要受T、VPD和80-160cmSWC影响,轻度退化人工林中小叶杨gs主要受T、0-80 cm SWC和VPD影响,中度退化人工林中小叶杨gs主要受0-80 cm SWC、T、VPD影响,重度退化人工林中小叶杨gs主要受T、PAR、VPD的影响.(3)对于4种退化程度人工林中小叶杨,T在18 ℃以上时gs与其呈正相关关系,VPD在0.6-2.2 kPa时gs与其呈正相关关系,gs与SWC呈负相关关系;当PAR小于250 μmol·m-2·s-1时,重度退化小叶杨gs与其呈正相关关系.(4)重度退化程度人工林中小叶杨与另3种退化程度人工林中小叶杨相比,对T变化的响应更积极,对其他环境因子响应的敏感性降低,且因形态学上的退化,其对冠层蒸腾的控制会更加严格,以避免进一步退化或死亡.

    冠层气孔导度小叶杨退化环境响应液流

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    干旱对栓皮栎人工林碳水通量及其耦合的影响

    王音同小娟张劲松李俊...
    1157-1171页
    查看更多>>摘要：水分利用效率(WUE)是深入理解生态系统碳水循环以及耦合机制的重要指标.固有水分利用效率(IWUE)相较于WUE更适于分析日尺度上的生态系统碳水耦合机制.该研究利用涡度相关技术和微气象观测系统,对栓皮栎(Quercus variabilis)人工林生态系统的碳水通量及环境要素开展定位观测,分析了2021-2022年生物物理因子对该生态系统总初级生产力(GPP)、蒸散(ET)和IWUE的影响,明确了碳水通量及其耦合对干旱的响应机制.结果表明:GPP、ET和IWUE呈明显季节性变化.丰水年份GPP比正常年份高7.9％,ET比正常年份高21.0％,IWUE比正常年份低21.4％.空气水汽压亏缺(VPD)是影响正常年份GPP的主要因子,净辐射(Rn)是限制丰水年份GPP的主要因子.不论是正常年份还是丰水年份,Rn均为ET的主要调控因子.相对土壤含水量(REW)是调控正常年份IWUE的主要因子,叶面积指数(LAI)是影响丰水年份IWUE的主要因子.环境因子通过调控冠层导度(gc)来调节碳水通量,进而影响IWUE.土壤干旱的发生会显著提高IWUE.GPP和ET对REW的响应滞后1个月,IWUE对REW的响应无时滞现象.

    水分利用效率干旱碳水耦合总初级生产力蒸散

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    乌兰布和沙漠梭梭茎干液流对降雨脉冲的响应

    韩雨晴熊伟吴波卢琦...
    1172-1179页
    查看更多>>摘要：量化荒漠植物生态水文过程对降雨脉冲的响应是理解气候变化对旱区生态系统影响的关键.为深入理解乌兰布和沙漠梭梭(Haloxylon ammodendron)人工林中梭梭对降雨脉冲的响应,于2020年6-10月,应用热扩散技术和气象水文学方法观测了梭梭茎干液流速率(SFD)、人工林微气象因素和土壤水分含量,结果表明:(1)在研究期内选择的17场降雨事件中,降雨后梭梭茎干SFD日均值为0.044 g·cm-2·min-1,是雨前的1.16倍.其中9场降雨后SFD日变化曲线由雨前的"双峰型"变为"单峰型";另外8场降雨则明显改变了梭梭茎干SFD日变化的特征值:降雨后梭梭茎干液流的启动时间由降雨前的8:00提前至7:00左右,其平均峰值也由降雨前的0.067增至0.085 g·cm-2·min-1,且在峰值区间维持时间也明显延长.(2)阈值-延迟模型(T-D)可以较好地描述梭梭茎干SFD对降雨脉冲的响应过程;其最低降雨响应阈值为0.8 mm,滞后时间为1.71 d.(3)梭梭茎干SFD与气温、饱和水汽压差、太阳辐射、风速和土壤体积含水量均呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系,但与降雨量无显著相关关系,说明降雨输入会通过改变梭梭的水分生理特性和土壤水分条件来间接影响其液流的变化.该研究结果有助于深入了解荒漠植物水分利用特征及其对气候变化的响应机制,对于人工固沙林的可持续经营与管理具有重要意义.

    降雨脉冲梭梭液流土壤水分阈值-延迟模型

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    鄂尔多斯高原3种固沙灌木水分利用效率的时空变化特征

    吴风燕吴永胜陈晓涵冯骥...
    1180-1191页
    查看更多>>摘要：为评价固沙植物北沙柳(Salixpsammophila)、黑沙蒿(Artemisia ordosica)和柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)在不同水热梯度上的适应性,分别在鄂尔多斯市达拉特旗、乌审旗和榆林市靖边县境内设置固定样地,测定了上述3种固沙植物7-9月叶片碳稳定同位素组成(δ13C)和水分利用效率(WUE),分析不同类型固沙植物WUE与气温、降雨量和干旱指数(AI)之间的关系.结果表明:(1)柠条锦鸡儿叶片δ13C和WUE最高,北沙柳次之,黑沙蒿最低,且7月份3种固沙植物叶片δ13C和WUE均显著高于8和9月份;(2)北沙柳叶片δ13C和WUE随着AI的增加无显著差异,而AI最高的达拉特旗,柠条锦鸡儿和黑沙蒿叶片δ13C和WUE显著高于乌审旗和靖边县;多因素方差分析结果表明,固沙植物种类及其所处空间差异对植物叶片δ13C和WUE的影响最大;(3)线性回归分析结果表明,除柠条锦鸡儿WUE对气温变化无显著响应外,气温、降雨量和AI均显著影响了植物WUE.其中,柠条锦鸡儿WUE对AI变化的响应最为敏感,北沙柳对气温变化的响应更为敏感,而黑沙蒿WUE对上述环境因子变化的响应较平稳.

    固沙灌木碳稳定同位素水分利用效率干旱指数鄂尔多斯高原

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    新疆伊犁地区野杏树衰退的水碳生理机制

    欧阳艺蕾龚雪伟段春旸张驰...
    1192-1201页
    查看更多>>摘要：新疆野杏(Prunus armeniaca var.ansu)是世界杏的起源种之一,具有重要的经济和生态价值,近年来新疆野杏林出现了严重的衰退死亡现象,开展相关衰退机制研究对其资源保育和恢复具有重要意义.该研究以新疆伊犁地区相对健康(枯枝率≤30％)和严重衰退(枯枝率≥70％)的野杏树为研究对象,分析了碳失衡和木质部水力功能损伤在介导该树种衰退死亡过程中所起的作用.研究结果表明,严重衰退野杏树枝条水平的叶面积显著减少,但比叶质量、相对叶绿素含量和气孔导度在严重衰退和相对健康野杏树之间无显著差异.严重衰退野杏树的正午叶片水势、枝条水分传输效率和栓塞抵抗力均显著低于相对健康的野杏树,发生了明显的木质部水分传输障碍.严重衰退野杏树的非结构性碳水化合物(NSC)总含量低于相对健康的野杏树,但枝条木质部中可溶性糖与淀粉含量比例显著升高.水分传输效率的下降伴随着固碳能力和NSC库存的降低,碳失衡进一步导致树木对病虫害的防御能力降低,形成恶性循环最终导致树木衰退死亡.

    野杏树木死亡水力障碍碳失衡

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于稳定同位素示踪的不同覆砂厚度下枣树水分利用策略

    李蓓蓓张明军车存伟刘泽琛...
    1202-1212页
    查看更多>>摘要：干旱区覆砂条件显著影响土壤水分状况,进而影响植被对土壤水分的吸收和利用.然而,对于枣树(Ziziphus jujuba)在不同覆砂条件下的吸水策略及其对输入水的动态响应仍知之甚少.该研究于2023年5月利用氢氧稳定同位素方法结合贝叶斯混合模型(MixSIAR)研究了枣树在不同覆砂厚度下的水分利用策略及其对输入水的响应.结果表明:不覆砂样地在灌溉后第2天出现土壤含水量(SWC)峰值,覆砂5 cm的样地在灌溉后第4天出现峰值,覆砂10和15 cm的样地在灌溉后第6天出现峰值,覆砂显著提高了 SWC,增强了土壤的保水性.不覆砂样地的氧稳定同位素比值(δ18O)和氢稳定同位素比值(δ2H)分别为-5.4‰--2.2‰和-76.1‰--61.0‰,覆砂样地的δ18O和δ2H分别为-5.6‰--3.0‰和-61.0‰--75.7‰.灌溉后第2、4、6天,0-10 cm土层不覆砂样地枣树水分利用比例(16.2％、9.1％、10.0％)相较覆砂5、10、15 cm样地(73.0％、54.5％、37.0％;49.0％、46.2％、22.8％;27.1％、36.1％、21.4％)稳定且覆砂措施增加了枣树对0-10 cm土壤水的利用,即枣树对深层土壤水的利用存在滞后效应.以上结果说明了覆砂措施能够有效提高土壤的保水性,影响植物水分利用策略,有利于植物适应当地的干旱条件以及应对其他的环境变化.

    同位素覆砂厚度贝叶斯模型土壤水分枣树水分利用

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普