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长白山不同演替阶段温带森林木本植物菌根类型对林下草本植物多样性的影响

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生物多样性 2024年第1期32卷 16-27页

作者：殷正张乃莉张春雨赵秀海北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083 北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 国家林业和草原局黑龙江三江平原沼泽草甸生态系统定位观测研究站黑龙江双鸭山518000

温带森林生态系统草本植物多样性丰富,是植物多样性的重要组分,对森林生态系统功能的调控同样具有重要作用,但却未受到广泛关注。本研究依托长白山地区原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林和采伐干扰后形成的次生针阔混交林中共128个1 m×... 详细信息

温带森林生态系统草本植物多样性丰富,是植物多样性的重要组分,对森林生态系统功能的调控同样具有重要作用,但却未受到广泛关注。本研究依托长白山地区原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林和采伐干扰后形成的次生针阔混交林中共128个1 m×1 m草本植物样方连续两年的调查数据,深入解析了两类森林林下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)草本植物和非菌根(non-mycorrhizal, NM)草本植物多样性的异同;并运用广义线性混合效应模型分析了AM木本植物和外生菌根(ectomycorrhizal,EcM)木本植物以及环境因子对林下草本植物多样性的影响。结果表明:原始阔叶红松林中群落水平上草本植物和AM草本植物的多度和多样性均显著高于受人类采伐干扰后形成的次生针阔混交林,而NM草本植物无显著差异。林下草本植物多度和多样性受到木本植物邻体的显著影响,但其作用强度受到环境因素的调控。在次生针阔混交林中,群落水平上的草本植物多样性主要受木本植物邻体多样性和林下叶面积指数的直接影响。AM草本植物多度与EcM木本植物邻体密度显著负相关,且这种负作用关系随着土壤含水量的增加而减弱。在阔叶红松林中,土壤含水量直接影响群落水平草本植物和AM草本植物的多度,且土壤含水量的高低调控木本植物邻体对群落水平草本多度和多样性的影响。综上所述,采伐干扰显著降低了温带森林生态系统中草本植物多度和多样性,而上层木本植物邻体的菌根类型和环境因子对林下草本植物群落构建表现出明显的交互作用。

关键词：草本植物演替阶段菌根真菌物种多样性

甘肃兴隆山不同演替阶段群落土壤氮素矿化对温度的响应

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干旱区研究 2024年第6期41卷 984-997页

作者：唐维春刘小娥苏世平田晓娟唐庆童张婧甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 兴隆山国家级自然保护区管护中心甘肃兰州730100 甘肃农业大学理学院甘肃兰州730070

土壤氮素矿化是土壤中氮素循环的关键过程,而温度是影响土壤氮素矿化的最重要的因素之一,研究温度变化对不同演替阶段群落土壤氮素矿化特征的影响,对于明确陆地生态系统中土壤氮素循环过程具有重要意义。本研究以甘肃兴隆山不同演替阶... 详细信息

土壤氮素矿化是土壤中氮素循环的关键过程,而温度是影响土壤氮素矿化的最重要的因素之一,研究温度变化对不同演替阶段群落土壤氮素矿化特征的影响,对于明确陆地生态系统中土壤氮素循环过程具有重要意义。本研究以甘肃兴隆山不同演替阶段群落为研究对象,采用室内恒温好气培养法,研究不同演替阶段群落[草地、灌丛林、白桦林(Betula platyphylla forest)、青杄-白桦林(Picea wilsonii-Betula platyphylla forest)和青杄林(Picea wilsonii forest)]在不同温度(15℃、25℃和35℃)下的土壤氮素矿化特征。结果表明:(1)除草地的0~20 cm土层外,其余演替阶段群落土壤氮素矿化速率随着温度(15~35℃)的增加而增大,且不同演替阶段群落土壤氮素累积矿化量随着温度的增加而增加;(2)随着演替的正向推进,不同演替阶段群落土壤氮素矿化速率与累积矿化量均呈先升高后降低趋势,白桦林的土壤氮素矿化速率最大,分别均是草地、灌丛林、青杄-白桦林、青杄林的1.63倍、1.61倍、1.25倍、1.47倍;而青杄-白桦林的累积矿化量最高,分别是草地、灌丛林、白桦林、青杄林的0.68倍、0.72倍、0.84倍、0.97倍;(3)随着土壤深度的增加,土壤氮素矿化速率与累积矿化量均呈降低趋势,以0~20 cm土层的最大;(4)不同演替阶段群落在15℃培养和25℃培养下的温度敏感系数Q10均有显著差异(P演替的正向进行,温度敏感系数Q10呈先降低后增加趋势,而不同演替阶段群落在25℃培养和35℃培养下的温度敏感系数Q10均无显著差异(P>0.05)。研究结果将为群落土壤的质量演变和土壤供氮能力的动态变化提供理论依据。

关键词：土壤氮素矿化温度演替阶段兴隆山甘肃

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采伐后各演替阶段红松种群结构和动态特征

生态环境学报 2024年第3期33卷 368-378页

作者：唐国强陈立新王亚飞段文标王郅臻东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

研究阔叶红松林皆伐后各演替阶段红松种群结构和动态特征可以更好地理解生态系统的演替规律及其维持生物多样性的作用机制,为林区可持续经营提供理论依据。以分布于小兴安岭地区凉水国家级自然保护区内原始红松林采伐后形成的4个不同演... 详细信息

研究阔叶红松林皆伐后各演替阶段红松种群结构和动态特征可以更好地理解生态系统的演替规律及其维持生物多样性的作用机制,为林区可持续经营提供理论依据。以分布于小兴安岭地区凉水国家级自然保护区内原始红松林采伐后形成的4个不同演替阶段的次生林为对象,根据全体乔木和红松的种群静态生命表、存活曲线、生存函数和动态指数以及对其时间序列预测,进行种群结构和动态特征分析。1)在次生演替序列中,在先锋群落和中期群落,全体乔木和红松第Ⅰ龄级的株数均较多,分别为1 486 plant·hm^(-2)和467 plant·hm^(-2),占总株数的77.032%和94.341%。2)全体乔木在先锋群落第Ⅳ-Ⅴ龄级死亡率(q_x)最高,达到0.934;而在稳定群落第Ⅲ-Ⅳ龄级的死亡率最低,仅有0.032。红松在先锋群落第Ⅱ-Ⅲ龄级死亡率最高,达到了0.911;而在顶极群落第Ⅲ-Ⅳ龄级死亡率最低,仅有0.065%。3)红松和全体乔木的存活曲线均更接近于Deevey-Ⅱ型。4)从反映红松和全体乔木整体年龄结构动态的V_(pi)和V_(pi′)来看,两者都有缓慢增长的趋势。红松在未来6个龄级时间内,先锋群落第Ⅷ龄级株数一直为0株;稳定群落第Ⅵ和Ⅶ龄级株数增长到11株和7株后会稳定;顶极群落第Ⅶ和Ⅷ龄级的株数有一定的起伏,峰值分别为25株和21株。小兴安岭地区凉水国家级自然保护区中的阔叶红松林是能够自我更新的生态系统,红松的种群动态表现出低龄级个体成活率较低,高龄级成活率较高的特点。建议在小兴安岭地区进行阔叶红松人工林经营时,可以在先锋群落和中期群落时期采取适宜的抚育措施,来调节种群的生长发育以及自我更新。

关键词：小兴安岭红松林演替阶段种群结构静态生命表生存分析

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长白山森林不同演替阶段土壤微生物群落结构

环境生态学 2024年第1期6卷 89-93,102页

作者：张诗雨张润牛喜妹李佳南管平婷东北师范大学国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室吉林长春130117 东北师范大学植被生态科学教育部重点实验室吉林长春130024

森林生态系统是陆地生态系统中最为重要的类型之一,土壤微生物是森林生态系统的主要调节者。随着森林演替的正向进行,地上植物类型和多样性的改变会造成土壤微生物群落结构组成的差别。为了深入探究长白山森林不同演替阶段的土壤生物学... 详细信息

森林生态系统是陆地生态系统中最为重要的类型之一,土壤微生物是森林生态系统的主要调节者。随着森林演替的正向进行,地上植物类型和多样性的改变会造成土壤微生物群落结构组成的差别。为了深入探究长白山森林不同演替阶段的土壤生物学特性,为长白山地区森林资源的可持续发展提供理论数据,本研究选取长白山年龄为30年、70年、300年的森林样地,分析了长白山森林不同演替阶段土壤理化性质和微生物群落水平上的演变规律。结果表明,不同演替阶段土壤微生物群落结构存在差异,70年与30年和300年相比具有明显的变化,70年的土壤微生物总PLFAs含量以及多样性均显著高于300年,且土壤微生物群落结构受到土壤pH和土壤养分含量的显著影响。

关键词：长白山森林演替阶段微生物群落结构土壤理化性质

不同演替阶段白刺灌丛沙堆土壤因子与叶功能性状关系研究

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干旱区地理 2022年第1期45卷 176-184页

作者：王飞郭树江纪永福张莹花韩福贵张裕年张卫星宋达成甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地) 甘肃武威733000 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃民勤733300

植物功能性状与环境之间的关系是功能性状研究的重点,环境因子驱使植物功能性状发生变化,进而推动群落发生演替。本研究以民勤不同演替阶段(发育阶段、稳定阶段、衰退阶段、严重衰退阶段)白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为研究对象,... 详细信息

植物功能性状与环境之间的关系是功能性状研究的重点,环境因子驱使植物功能性状发生变化,进而推动群落发生演替。本研究以民勤不同演替阶段(发育阶段、稳定阶段、衰退阶段、严重衰退阶段)白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为研究对象,分析不同演替阶段白刺叶功能性状差异及其与土壤因子的关系,旨在揭示白刺对干旱荒漠区土壤环境的适应策略。结果表明:(1)不同演替阶段白刺叶厚度、叶干物质含量、叶全磷含量差异显著(P0.05)。白刺叶功能性状变异范围是0.39%~11.99%,均表现为弱变异,其中比叶面积最大(11.99%),叶全碳含量最小(0.39%)。(2)白刺叶功能性状间存在一定的相关性;叶厚度、叶干物质含量、叶全氮含量可作为白刺叶功能性状变化的主要指标。(3)除pH外,白刺灌丛沙堆土壤因子随退化程度的增加表现为先增加后降低的趋势,最小值出现在发育阶段,最大值出现在衰退阶段。土壤速效磷含量与全氮含量是影响白刺叶功能性状变化的主要土壤因子。上述研究结果深化了对白刺灌丛沙堆演替的认识,为荒漠生态系统恢复与保护提供重要参考依据。

关键词：白刺叶功能性状土壤因子演替阶段民勤县

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粤北不同演替阶段森林群落结构与种间关联

森林与环境学报 2022年第5期42卷 465-473页

作者：陈泓宇兰明钰孙传玺吴国章王宁苏志尧华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642

为揭示不同演替阶段森林群落结构与种间关联,通过时间序列法选取粤北石门台国家级自然保护区两个不同演替阶段的森林群落,并对其乔木层的物种组成、群落结构及种间关联进行了研究。运用双向聚类分析和主坐标分析对两个群落的乔木层进行... 详细信息

为揭示不同演替阶段森林群落结构与种间关联,通过时间序列法选取粤北石门台国家级自然保护区两个不同演替阶段的森林群落,并对其乔木层的物种组成、群落结构及种间关联进行了研究。运用双向聚类分析和主坐标分析对两个群落的乔木层进行了物种分布和种间关系的分析,同时采用基于2×2联立表的χ~2检验分析了该区域两个群落乔木层的种间联结性。结果表明,随着演替的进行,群落的总物种数减少,重要值较小的阳性植物逐渐消失,而耐阴植物的重要值增大。群落Ⅰ(林龄85 a)中,正联结的种对数占42.38%,负联结的种对数占57.62%,联结性达到显著水平的种对仅有11个,占总数的5.24%,体现出较强的种间独立性;群落Ⅱ(林龄65 a)中,正联结的种对数占25.32%,负联结的种对数占74.68%;种间联结性达到显著水平的种对数占35.56%。随着演替的进行,显著负联结的种对比例减少,不显著正联结的种对比例增加,说明森林群落随演替进行树种趋于和谐共存的相对稳定状态,而群落的稳定性可能通过树种独立性的提高来维持。

关键词：种间关联群落结构常绿阔叶林乔木层演替阶段

茂兰喀斯特森林不同演替阶段植物叶片功能性状与土壤因子的关系

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广西植物 2023年第3期43卷 463-472页

作者：吴陶红龙翠玲熊玲李娟刘奇贵州师范大学地理与环境科学学院贵阳550025

植物如何改变功能性状来适应环境一直是生态学的研究征点。为探究茂兰喀斯特森林不同演替阶段植物叶片的适应策略,该文以茂兰自然保护区5个不同演替阶段(草本、灌木、灌乔、乔木和顶极群落阶段)优势种为研究对象,测定不同演替阶段的优... 详细信息

植物如何改变功能性状来适应环境一直是生态学的研究征点。为探究茂兰喀斯特森林不同演替阶段植物叶片的适应策略,该文以茂兰自然保护区5个不同演替阶段(草本、灌木、灌乔、乔木和顶极群落阶段)优势种为研究对象,测定不同演替阶段的优势植物叶片功能性状与土壤理化性质。结果表明:(1)随着植被正向演替的进行,土壤全氮(STN)含量、土壤有机质(SOM)含量、土壤含水量(SWC)逐渐增加,土壤全磷(STP)含量和土壤全钾(STK)含量先增加后减少,土壤pH值整体呈减小的趋势。(2)随着植被演替的进行,叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(LT)和叶片碳含量(LCC)逐渐上升,比叶面积(SLA)与叶片钾含量(LKC)则与之相反,叶片氮含量(LNC)呈先升后降的趋势,叶片磷含量(LPC)呈先降后升的趋势。(3)冗余分析表明,演替初期植物主要分布在土壤pH值高而STK、STP、SWC、SOM、STN相对低的环境中,群落内植物叶片采取高SLA、LNC、LPC,低LA、LDMC、LT、LWC的性状组合,演替晚期植物主要分布在土壤水分和养分含量较高的环境,LDMC、LT、LA、LWC与演替初期相比呈上升趋势,SLA、LNC、LPC与演替初期相比呈下降趋势。综上表明,随着植被演替的进行,植物通过改变功能性状来适应环境,叶片功能性状由演替初期的开放性策略转向后期的保守性策略。

关键词：喀斯特森林演替阶段叶片功能性状土壤因子生态策略

中亚热带常绿阔叶林不同演替阶段细根生物量变化

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亚热带资源与环境学报 2023年第1期18卷 34-40页

作者：曹丽荣陈蓉陈铭姚晓东王小红陈光水福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350117 福建师范大学地理科学学院福州350117

为揭示亚热带常绿阔叶林细根生物量随演替序列的动态变化特征,选取15年生、47年生和110年生(分别为演替的初、中、中后期)的常绿阔叶林为研究对象,采用根钻法对细根(<2 mm)的生物量、死/活生物量比例、径级和垂直分布进行研究。结果表明... 详细信息

为揭示亚热带常绿阔叶林细根生物量随演替序列的动态变化特征,选取15年生、47年生和110年生(分别为演替的初、中、中后期)的常绿阔叶林为研究对象,采用根钻法对细根(演替序列而显著增加,演替中后期的活细根、死细根生物量和死/活生物量比分别较演替初期高1.3、23.2和1.8倍。0~1 mm细根的生物量及死/活生物量比值均显著高于1~2 mm细根。演替中期和中后期的0~1 mm活细根生物量占活细根总生物量平均比演替初期高22%,差异显著。细根生物量随土层加深而显著下降;随着林分演替的进行,细根生物量更趋于表层分布。演替阶段对亚热带常绿阔叶林细根生物量变化有显著影响,说明林分在不同演替阶段捕获资源的方式存在差异。

关键词：常绿阔叶林细根径级垂直分布演替阶段

库布齐沙漠不同演替阶段土壤结皮固氮菌群特征

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内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版） 2023年第3期52卷 301-308页

作者：尹晓玉杜玲闫志坚徐杰内蒙古师范大学生命科学与技术学院内蒙古呼和浩特010022 内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司内蒙古呼和浩特011500 内蒙古自治区高等学校生物多样性保护与可持续利用重点实验室内蒙古呼和浩特010022

运用nifH基因高通量测序及实时荧光定量PCR技术,分析库布齐沙漠演替初期物理结皮、演替中期藻类结皮、演替后期藓类结皮土壤固氮菌群组成、多样性及丰度;通过共现性网络及斯皮尔曼相关性分析关键类群及其对土壤理化因子的响应。结果表明... 详细信息

运用nifH基因高通量测序及实时荧光定量PCR技术,分析库布齐沙漠演替初期物理结皮、演替中期藻类结皮、演替后期藓类结皮土壤固氮菌群组成、多样性及丰度;通过共现性网络及斯皮尔曼相关性分析关键类群及其对土壤理化因子的响应。结果表明,物理结皮、藻类结皮、藓类结皮土壤的优势固氮菌属皆为斯科曼氏球菌属(32.33%~50.72%);藻类结皮α多样性最低;藻类结皮、藓类结皮均与物理结皮间固氮菌群nifH基因丰度存在显著性差异(P<0.05);物理结皮与藻类结皮中关键固氮类群均为斯科曼氏球菌属,其丰度与土壤全磷含量呈显著负相关(P<0.05),而藓类结皮中关键固氮类群为固氮螺菌属,其丰度与速效氮含量呈显著正相关(P<0.05)。固氮菌群中斯科曼氏球菌属和固氮螺菌属分别是物理藻类结皮和藓类结皮的指示生物。

关键词：库布齐沙漠演替阶段土壤结皮固氮菌群 nifH基因