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基于植被羰基硫通量估算陆地生态系统总初级生产力研究进展

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生态学报 2023年第19期43卷 7841-7860页

作者：王鹏远王绍强陈斌汪磊杨风亭乔云峰陈敬华王震宇刘崎中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京101408 中国科学院合肥物质科学研究院合肥230031 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院区域生态过程与环境演变实验室武汉430070

羰基硫(COS)是大气中的长周期痕量气体,其分子结构、对流层大气混合比的昼夜和季节动态类似于二氧化碳(CO_(2.)。植物光合作用及其水解过程中,受扩散通路导度和酶活性影响,气孔的COS与CO_(2.吸收紧密相关,同时,植物自养呼吸并不释放COS... 详细信息

羰基硫(COS)是大气中的长周期痕量气体,其分子结构、对流层大气混合比的昼夜和季节动态类似于二氧化碳(CO_(2.)。植物光合作用及其水解过程中,受扩散通路导度和酶活性影响,气孔的COS与CO_(2.吸收紧密相关,同时,植物自养呼吸并不释放COS。最新研究中,采用植被COS通量直接指示生态系统总初级生产力(GPP)。综述了植被COS通量与光合作用中碳固定过程的关联机制,以及采用涡度相关观测、整合大气COS监测和生态系统过程模型等方法开展植被COS通量与GPP研究的最新进展,探讨了关键生态过程和参数,发现方法存在以下瓶颈:(1.生理过程、尺度效应和解析效应影响了COS与CO_(2.的叶片相对吸收率,(2.观测与模拟手段有待进一步耦合,(3)全球COS观测密度限制了方法验证,(4)硫循环过程影响了多区域模拟精度。方法发展的前沿领域包括:(1.开展重点地区植被COS通量观测,(2.提高COS卫星柱浓度的覆盖范围,(3)完善生态系统过程模型的COS吸收机理。展望未来研究关注的科学问题是:对于亚热带等尚待开展COS连续观测的区域,采用植被COS通量直接代理GPP的精度和不确定性。

关键词：羰基硫通量涡度相关生态系统过程模型总初级生产力

基于中国科学院西北高原生物研究所馆藏标本分析青藏高原雀形目鸟类物种和功能多样性

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生物多样性 2023年第5期31卷 22-32页

作者：陈晓澄张鹏展康斌刘林山赵亮中国科学院西北高原生物研究所西宁810008 中国海洋大学水产学院山东青岛266003 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

物种多样性和功能多样性是生物多样性的两个主要研究内容,研究不同区域物种多样性和功能多样性可以为生物多样性保护提供重要的理论支撑。本研究以中国科学院西北高原生物研究所馆藏的青藏高原1.个生态地理分区雀形目鸟类为研究对象,结... 详细信息

物种多样性和功能多样性是生物多样性的两个主要研究内容,研究不同区域物种多样性和功能多样性可以为生物多样性保护提供重要的理论支撑。本研究以中国科学院西北高原生物研究所馆藏的青藏高原1.个生态地理分区雀形目鸟类为研究对象,结合其性状数据,计算3种物种α多样性指数(物种丰富度、Shannon熵和Pielou均匀度)、3种功能α多样性指数(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)、物种和功能β多样性及其对应的周转和嵌套成分,并分析了物种多样性与功能多样性之间的关系。研究结果表明:(1.青藏高原鸟类物种α多样性呈东南高、西北低的趋势。功能丰富度和功能均匀度显示出明显的空间差异,全区物种丰富度和功能丰富度平均值较低,功能离散度在全区均较高;(2.物种β多样性高于功能β多样性,但二者整体均具有较高的数值。物种β多样性主要由周转成分构成,而嵌套和周转成分在功能β多样性中占比接近;(3)功能丰富度与物种丰富度及Shannon熵呈显著正相关关系。物种和功能β多样性呈显著相关关系,物种和功能周转成分贡献率呈显著相关关系。以上结果表明功能丰富度较高的分区中鸟类占据较大的功能性状空间,而分区中功能均匀度和功能离散度较高则体现出鸟类可以更均匀、更有效地利用食物资源。结合物种和功能α、β多样性可以很好地表征鸟类多样性与生态系统的关系。

关键词：青藏高原鸟类生态地理分区物种多样性功能多样性 α多样性 β多样性

基于入户称重调研的居民春节食物消费和浪费特征

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自然资源学报 2022年第10期37卷 2544-2558页

作者：王灵恩倪笑雯李云云周彬刘俊赵金凌中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 宁波大学旅游系宁波315201 四川大学旅游学院成都610065 上海师范大学旅游学院上海200234

节庆期间食物消费是中国居民食物消费的重要组成,但目前缺乏对其特征结构的精准刻画。本文利用大学生网络,于2.1.年春节期间实地入户称重调研,获得连续3天1.2.1.2.餐居民家庭食物消费的一手数据,定量分析居民春节期间食物消费与浪费的... 详细信息

节庆期间食物消费是中国居民食物消费的重要组成,但目前缺乏对其特征结构的精准刻画。本文利用大学生网络,于2.1.年春节期间实地入户称重调研,获得连续3天1.2.1.2.餐居民家庭食物消费的一手数据,定量分析居民春节期间食物消费与浪费的结构和特征。研究结果表明:(1.春节期间,人均食物消费量为541.05 g/(人·餐),浪费量为30.72.g/(人·餐),浪费率为5.68%,高于非节庆时期3个百分点。(2.食物消费多为生鲜食品与平日不会每日购买的“奢侈品”,以蔬菜(2..73%)、肉类(1..77%)、大米(1.0}45%)、水果(8.39%)和水产类(7.88%)为主。食物浪费结构与食物消费结构相似,以蔬菜(2..2.%)、肉类(2..58%)、大米(1..34%)、水产类(1..78%)和酒水(8.43%)为主。(3)春节期间,不同人口规模的家庭食物消费水平差异显著,城乡家庭、不同收入及不同人口规模的家庭食物浪费水平具有显著差异。农村家庭人均食物消费量和浪费量均高于城市家庭;经济水平高和人口规模小的家庭食物消费和浪费量更高。研究结果定量刻画了中国居民春节期间的食物消费特征,为中国《中华人民共和国反食品浪费法》中食物浪费的监测评估提供数据支撑,具有重要借鉴意义。

关键词：食物消费食物浪费消费结构定量称重春节中国家庭

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两种油菜不同铅富集能力差异机理

中国环境科学 2020年第10期40卷 4479-4487页

作者：孟晓飞郭俊娒杨俊兴胡健郑国砥卞建林李玉峰陈同斌刘杰中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心北京100085 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京农学院生物与资源环境学院北京102206

通过水培试验和大田试验研究了秦油1.(QY-1.和三月黄(SYH)2.油菜对Pb的吸收富集能力,并从叶片的亚细胞结构和抗氧化酶活性等角度探究二者对Pb的耐性和解毒机制.结果表明,在水培条件下,2.油菜的生长均未受到明显的抑制,随着Pb胁迫的增... 详细信息

通过水培试验和大田试验研究了秦油1.(QY-1.和三月黄(SYH)2.油菜对Pb的吸收富集能力,并从叶片的亚细胞结构和抗氧化酶活性等角度探究二者对Pb的耐性和解毒机制.结果表明,在水培条件下,2.油菜的生长均未受到明显的抑制,随着Pb胁迫的增加,油菜吸收的Pb更倾向于分配在根部,减弱向地上部的转运.同时,在高Pb处理浓度(2.mg/L)下,SYH的地上部和根部的Pb含量分别比QY-1.高了1..03%和77.07%.油菜叶片中Pb亚细胞区隔化研究结果表明,将Pb区隔在生物解毒组分(金属富集颗粒组分和热稳定蛋白组分)中是油菜富集Pb的重要耐性机制,其中SYH在该组分中Pb的分布显著高于QY-1.此外,抗氧化系统是这2.油菜应对Pb胁迫的重要解毒机制,Pb胁迫下SYH体内过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著高于QY-1.可更有效地应对Pb胁迫对其的毒害效应.大田试验表明,田间条件下2.油菜吸收的Pb更倾向于转运到地上,且SYH的富集系数、地上部和根部Pb含量均显著高于QY-1.综上,SYH具有更高的Pb富集能力,具有修复中轻度Pb污染土壤的应用潜力.

关键词：油菜铅农田亚细胞富集

南黄海中部隆起晚新近纪——第四纪沉积序列的地层划分与沉积演化

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海洋地质与第四纪地质 2021年第5期41卷 25-43页

作者：刘健段宗奇梅西刘青松张训华郭兴伟吴志强王红王飞飞陈彬张欣安郁辉中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国地理学会北京100101 南方科技大学海洋科学与工程系海洋磁学中心深圳518055 中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100

CSDP-2.位于南黄海中部隆起,其孔深超过2.800 m。该孔中下部中—古生代的固结成岩地层已被深入研究,但其最上部592.m未固结成岩的沉积序列尚未有研究报道。为了确定这部分沉积序列的地层划分,揭示其沉积演化历史,我们对其开展了古地磁... 详细信息

CSDP-2.位于南黄海中部隆起,其孔深超过2.800 m。该孔中下部中—古生代的固结成岩地层已被深入研究,但其最上部592.m未固结成岩的沉积序列尚未有研究报道。为了确定这部分沉积序列的地层划分,揭示其沉积演化历史,我们对其开展了古地磁测试、光释光测年、底栖有孔虫鉴定和沉积相分析,并与南黄海及其邻近海岸地区以往钻孔岩心分析成果进行对比研究。结果表明,CSDP-2.0~592.00 m沉积序列最初形成于约5.2.Ma,其第四系底界位于孔深约2.7.91.m(年龄为2.59 Ma),下/中更新统界线位于孔深约65.2. m(年龄为0.78 Ma),中/上更新统界线位于孔深47.34 m(年龄约1.0} ka);自晚更新世以来形成的地层又可划分出MIS 5、MIS 4、MIS 3和MIS 1.沉积层段,MIS 2.积缺失。南黄海中部隆起区在新近纪的剥蚀止于约5.2.Ma,从约5.2.Ma至约1.7 Ma发育河流沉积;由于浙闽隆起的逐渐沉降,约1.7 Ma发生自新生代以来的首次海侵,直至约0.83 Ma,发育潮坪—滨岸沉积与河流沉积的互层;从约0.83 Ma开始至今,浙闽隆起进一步沉降使得南黄海中部隆起区在间冰期高海平面时期的海洋环境基本接近现今环境;南黄海西部陆架在MIS 5发育范围比现今更广的冷水团沉积,在MIS 4、MIS 3早期、MIS 3晚期至MIS 2.MIS1.别依次发育河流、三角洲、河流和滨岸—内陆架环境。该沉积序列主要受控于区域构造沉降和海平面变化,其全新统、更新统及整个地层序列的沉积速率呈现依次明显下降的趋势,主要归因于地层时代越老其连续性越差,特别是晚更新世之前的地层有显著侵蚀的现象。本文的研究成果为深入理解南黄海西部陆架区晚新近纪以来的沉积环境演化进程和沉积地层的形成机制提供了新证据。

关键词：第四系底界地层划分沉积演化浙闽隆起南黄海

中国干旱半干旱区生态系统光合参数的时空变异及其影响因素

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植物生态学报 2022年第12期46卷 1461-1472页

作者：林雍陈智杨萌陈世苹高艳红刘冉郝彦宾辛晓平周莉于贵瑞中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 中国科学院大学燕山地球关键带与地表通量观测研究站北京100049 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 中国气象科学研究院北京100081

生态系统光合参数是表征生态系统光合作用特征和强度的重要指标,是生态系统模型模拟与遥感反演中的重要生理参数。该研究基于中国干旱半干旱区的涡度相关碳通量观测数据,采用直角双曲线方程拟合生态系统表观量子效率(α)和最大光合速率(... 详细信息

生态系统光合参数是表征生态系统光合作用特征和强度的重要指标,是生态系统模型模拟与遥感反演中的重要生理参数。该研究基于中国干旱半干旱区的涡度相关碳通量观测数据,采用直角双曲线方程拟合生态系统表观量子效率(α)和最大光合速率(P_(max)),综合分析了干旱半干旱区生态系统光合参数的时空变异及其影响因素。研究表明:生态系统光合参数在干旱半干旱区存在着明显的时空变异,从荒漠、荒漠草原、典型草原到草甸草原光合参数有逐渐增大的趋势。降水量是影响光合参数空间变异的主导环境因子,其同时影响叶面积指数的空间变异,两者共同决定光合参数的空间变异。α与P_(max)均随着降水量的增加而增大,而α与气温有显著的负相关关系,辐射对光合参数空间变异的影响则不显著。生长季α与P_(max)总体呈先增加后降低的趋势,但不同植被类型的月际变异性和峰值出现的时间不同,草甸草原的光合参数具有最大的月际变异性。α的月际动态主要受温度和辐射的调控,而P_(max)在荒漠和荒漠草原受温度和辐射调控,在典型草原和草甸草原则主要受土壤含水量的调控。干旱半干旱区生态系统α为0.00047-0.002.2.mg·μmol^(-1.,P_(max)为0.1.-0.78 mg·m^(-2.·s^(-1.,同其他草地生态系统相比处于较低的水平,高温和低土壤水分供给是制约干旱半干旱区光合参数的主要因素。

关键词：表观量子效率最大光合速率干旱半干旱区光合参数涡度相关技术

Mapping essential urban land use categories in China(EULUC-China):preliminary results for 2.1.

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Science Bulletin 2020年第3期65卷 182-187页

作者： Peng Gong bin Chen Xuecao Li Han liu Jie {2. Yuqi Bai Jingming Chen Xi Chen Lei Fang Shuailong Feng Yongjiu Feng Yali Gong Hao Gu Huabing Huang Xiaochun Huang Hongzan Jiao Yingdong Kang Guangbin Lei Ainong Li Xiaoting Li Xun Li Yuechen Li Zhilin Li Zhongde Li Chong liu Chunxia liu Maochou liu Shuguang liu Wanliu Mao Changhong Miao Hao Ni Qisheng Pan Shuhua Qi Zhehao Ren Zhuoran Shan Shaoqing Shen Minjun Shi Yimeng Song Mo Su Hoi Ping Suen Bo Sun Fangdi Sun Jian Sun Lin Sun Wenyao Sun Tian Tian Xiaohua Tong Yihsing Tseng Ying Tu Hong {2. Lan {2. Xi Wan Zongming {2. Tinghai Wu Yaowen Xie Jian Yang Jun Yang Man Yuan Wenze Yue Hongda Zeng Kuo Zhang Neng Zhang Tao Zhang Yu Zhang Feng Zhao Yichen Zheng Qiming Zhou Nicholas Clinton Zhiliang Zhu bing Xu Ministry of Education Key Laboratory for Earth System Modeling Department of Earth System ScienceTsinghua UniversityBeijing 100084China Tsinghua Urban institute Tsinghua UniversityBeijing 100084China Center for Healthy Cities Institute for China Sustainable UrbanizationTsinghua UniversityBeijing 100084China Department of Land Air and Water ResourcesUniversity of CaliforniaDavisCA 95616-8627USA Department of Geological and Atmospheric sciences Iowa State UniversityAmesIA 50011USA State Key Laboratory of Remote Sensing Science Institute of Remote Sensing and Digital EarthChinese Academy of SciencesBeijing 100101China AI for Earth Laboratory Cross-Strait InstituteTsinghua UniversityBeijing 100084China International institute for Earth System {1. Nanjing UniversityNanjing 210093China research Center for Ecology and Environment of Central Asia Chinese Academy of SciencesUrumchi 830011China Key Laboratory of Forest Ecology and Management Institute of Applied EcologyChinese Academy of SciencesShenyang 110016China National Engineering Laboratory for Applied Technology in Forestry&Ecology in South China College of Life Science and TechnologyCentral South University of Forestry and TechnologyChangsha 410004China College of Surveying&Geo-Informatics Tongji UniversityShanghai 200092China Department of Urban Planning College of Architecture and Urban PlanningTongji UniversityShanghai 200092China beijing {1. of Urban Planning Beijing 100045China Department of Urban Planning School of Urban DesignWuhan UniversityWuhan 430072China College of Earth sciences Jilin UniversityChangchun 130061China research Center for Digital Mountain and Remote Sensing Application Institute of Mountain Hazards and EnvironmentChinese Academy of SciencesChengdu 610041China institute of Remote Sensing and {1. Information System School of Earth and Space SciencesPeking UniversityBeijing 100871China Department of Urban and Regional Planning School of Geography and PlanningSun Yat-sen Univ

Land use reflects human activities on *** land use is the highest level human alteration on Earth,and it is rapidly changing due to population increase and *** areas have widespread effects on local hydrology,climate,biodiversity,and food production[1.2..However,maps,that contain knowledge on the distribution,pattern and composition of various land use types in urban areas,are limited to city *** mapping standard on data sources,methods,land use classification schemes varies from city to city,due to differences in financial input and skills of mapping *** address various national and global environmental challenges caused by urbanization,it is important to have urban land uses at the national and global scales that are derived from the same or consistent data sources with the same or compatible classification systems and mapping *** is because,only with urban land use maps produced with similar criteria,consistent environmental policies can be made,and action efforts can be compared and assessed for large scale environmental ***,despite of the fact that a number of urban-extent maps exist at global scales[3,4],more detailed urban land use maps do not exist at the same *** at big country or regional levels such as for the United States,China and European Union,consistent land use mapping efforts are rare[5,6](e.g.,https://***/open_land_use/).

关键词： EULUC-China 土地利用类型

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两种不同镉富集能力油菜品种耐性机制

环境科学 2020年第2期41卷 970-978页

作者：卞建林郭俊娒王学东杨俊兴杨军陈同斌曹柳成永霞任战红王杰周小勇首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心北京100101 中国科学院大学北京100049 河南省土壤污染监测与修复重点实验室济源459000 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 北京瑞美德环境修复有限公司北京100015

利用水培试验研究了不同浓度镉(cadmium,Cd)胁迫条件下(0、2.5 mg·L^-1.两种Cd富集能力油菜品种[秦油1.(QY-1.和三月黄(SYH)]生长状况与Cd富集特征的差异,并从Cd亚细胞区隔化和抗氧化酶活性等角度探索了两种油菜Cd富集能力的差异机制... 详细信息

利用水培试验研究了不同浓度镉(cadmium,Cd)胁迫条件下(0、2.5 mg·L^-1.两种Cd富集能力油菜品种[秦油1.(QY-1.和三月黄(SYH)]生长状况与Cd富集特征的差异,并从Cd亚细胞区隔化和抗氧化酶活性等角度探索了两种油菜Cd富集能力的差异机制,并通过田间试验进行验证.结果表明,水培条件下,这两种油菜在Cd胁迫下生长均未受到明显的抑制.在低浓度Cd(2.mg·L^-1.处理下,两种油菜地上部Cd含量无显著差异,在高浓度Cd(5 mg·L^-1.胁迫下SYH的地上部和根部Cd含量均显著高于QY-1.分别提高32.05%和99.57%,同时其根部生物富集系数(BCF)也较QY-1.著提高.对两种油菜叶片中Cd亚细胞区隔化研究结果表明,随着Cd处理浓度的增加,QY-1.SYH叶片中Cd在热稳定蛋白和镉富集颗粒组分的分布分别提高了1.3.69%、1.8.91.和63.34%、1.8.91.,由此可见将Cd区隔在热稳定蛋白和镉富集颗粒体等重金属解毒组分是油菜在亚细胞水平上的重要解毒机制.同时,高浓度Cd胁迫下SYH叶中Cd在细胞碎屑组分的含量达QY-1.4.41.,可知Cd在细胞碎屑组分中的分布是导致两种油菜Cd富集能力差异的重要机制.结合对两种油菜抗氧化酶活性研究结果,发现抗氧化酶系统可能是QY-1.对高浓度Cd胁迫的重要解毒机制,而SYH则更多地通过将Cd区隔在金属低活性的亚细胞组分来减轻其毒性.田间试验结果验证表明,SYH地上部和地下部Cd含量均显著高于QY-1.分别是QY-1.2.34.1.43倍.综上所述,SYH具有更高的Cd提取量和富集能力,具有应用于中轻度Cd污染农田修复的潜力.

关键词：油菜镉耐性亚细胞吸收

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中国竹类植物基本形态学功能性状的比较

生物多样性 2019年第6期27卷 585-594页

作者：顾菡娇张参参汪金松施雪文夏瑞雪刘斌陈伏生卜文圣江西农业大学林学院江西特色林木资源培育与利用2011协同创新中心南昌330045 江西九连山森林生态系统国家定位观测研究站南昌330045 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟院重点实验室北京100101 国家林业与草原局鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复重点实验室南昌330045

竹类植物作为一种克隆植物,无次生生长过程,具有独特的生长和繁殖特性。但有关不同类群竹类植物功能性状的变异规律所知甚少。本文以在中国分布的34属534种竹类植物为研究对象,从Flora of China中收集和整理其秆高、直径、节间长、竹壁... 详细信息

竹类植物作为一种克隆植物,无次生生长过程,具有独特的生长和繁殖特性。但有关不同类群竹类植物功能性状的变异规律所知甚少。本文以在中国分布的34属534种竹类植物为研究对象,从Flora of China中收集和整理其秆高、直径、节间长、竹壁厚、叶长、叶宽等基本形态学功能性状,根据竹类植物生物学特性,按地下茎划分为丛生、散生和混生3个类群,按出笋季节划分为春、夏、秋、冬4个类群,按分布范围划分为中国特有(371.中国特有种)和非特有2.类群,再采用方差分析和多重比较探讨不同类群竹类植物在基本形态学性状上的分异格局,采用主成分分析揭示各个功能性状之间的内在关联,剖析不同类群竹类植物功能性状的变异。结果表明:丛生竹、散生竹和混生竹之间功能性状差异显著,丛生竹具有最大的秆高、直径、节间长、竹壁厚,最小的叶长和叶宽,散生竹次之,而混生竹则具有最小的秆性状和最大的叶性状。中国特有种在秆高、直径、竹壁厚、叶长方面显著小于非特有种。竹类植物秆高、直径、节间长、竹壁厚之间均呈显著正相关,叶长和叶宽之间存在显著正相关。竹类植物在垂直方向上的大小性状(主要包括直径、秆高和竹壁厚)在第一主轴具有较大的贡献率,而在水平方向上的叶片功能性状(叶长和叶宽)在第二主轴上贡献率最大。由此可见,竹类植物在水平方向和垂直方向上对光资源的捕获差异可能是驱动竹类植物系统演化、特有性分布和出笋季节差异的关键因素。

关键词：中国竹类植物地下茎类型特有性分布出笋季节功能性状