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凋落物和根系输入对南亚热带季风常绿阔叶林土壤养分的影响

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生态学报 2022年第22期42卷 9143-9152页

作者：庞宗清陈伟彬苏芳龙毛庆功刘滔熊美新钟部卿李慧官惠玲莫江明鲁显楷中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650 中国科学院大学北京100049

植被凋落物和根系输入在调节森林土壤元素生物地球化学循环中扮演着关键作用。目前仍然不清楚凋落物和根系输入对热带原始林土壤主要元素含量的调控作用。针对该研究现状,以中国南亚热带季风常绿阔叶林为研究对象,通过开展凋落物与根系... 详细信息

植被凋落物和根系输入在调节森林土壤元素生物地球化学循环中扮演着关键作用。目前仍然不清楚凋落物和根系输入对热带原始林土壤主要元素含量的调控作用。针对该研究现状,以中国南亚热带季风常绿阔叶林为研究对象,通过开展凋落物与根系输入改变的控制试验(6个处理,每处理4次重复:对照、凋落物加倍、凋落物去除、断根、断根+凋落物加倍、断根+去除凋落物),探讨了凋落物和断根处理对土壤可溶性离子、土壤酸中和能力(ANC)和阳离子交换量(CEC)的短期影响。凋落物与根系处理半年后的结果显示:(1)凋落物去除与加倍处理都显著增加了0-40 cm土壤NO_(3)^(-)含量,并且凋落物去除效应大于添加效应;去除凋落物增加了表层土壤(0-20 cm)Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)的含量。(2)断根处理显著增加0-40 cm土壤NO_(3)^(-)和表层土壤Ca^(2+)、Mg^(2+)含量。(3)断根和去除凋落物交互处理显著增加了0-40 cm土壤NO_(3)^(-)和表层土壤Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)含量,产生了叠加效应。(4)凋落物和断根处理并没有改变土壤pH,但降低了土壤酸中和能力(除凋落物加倍外),其降低的原因主要与阳离子交换量的降低和NO_(3)^(-)含量的增加有关。这些结果表明,土壤养分离子的可利用性(尤其是NO_(3)^(-)和Ca^(2+)、Mg^(2+))和酸缓冲能力对凋落物和根系输入改变响应敏感,森林植物及其凋落物对土壤养分保留和缓冲性能具有重要调节作用。在人为干扰和气候变化加剧背景下,该研究可为森林生态系统可持续管理提供重要的理论参考。此外,植被凋落物和根系输入改变引起的长期生态学效应仍值得进一步关注。

关键词：凋落物输入断根处理酸中和能力季风常绿阔叶林鼎湖山

云南普洱季风常绿阔叶林不同种子扩散方式的优势种空间点格局分析

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生物多样性 2023年第9期31卷 82-91页

作者：王明慧陈昭铨李帅锋黄小波郎学东胡子涵尚瑞广刘万德中国林业科学研究院高原林业研究所昆明650224 南京林业大学风景园林学院南京210037 国家林业和草原局云南普洱森林生态系统国家定位观测研究站昆明650224 云南省普洱森林生态系统野外科学观测研究站昆明65022

物种的空间分布格局和种群结构受生境过滤、扩散限制、种内和种间相互作用等多重过程的影响。研究物种的空间分布格局、物种关联及其与环境因子的关系,有利于揭示生物多样性维持机制,探索群落稳定演替的生态过程。季风常绿阔叶林作为我... 详细信息

物种的空间分布格局和种群结构受生境过滤、扩散限制、种内和种间相互作用等多重过程的影响。研究物种的空间分布格局、物种关联及其与环境因子的关系,有利于揭示生物多样性维持机制,探索群落稳定演替的生态过程。季风常绿阔叶林作为我国热带-亚热带交错区典型的地带性植被类型,是研究交错区物种空间分布格局的重要平台。本研究基于普洱30ha季风常绿阔叶林动态监测样地的调查资料,采用点格局分析的方法,对3种不同种子扩散方式的优势种即短刺锥(Castanopsis echidnocarpa)、茶梨(Anneslea fragrans)、西南桦(Betula alnoides)的空间分布格局及其随尺度的变化进行研究,分析了生境过滤和扩散限制对物种空间分布格局的影响以及不同生活史阶段间的种内和种间关联。结果显示:短刺锥和茶梨在山脊和山坡分布居多,而在沟谷较少,西南桦则主要分布于山坡。3种优势种在完全随机模型下所有尺度上均表现为聚集分布,且聚集强度随空间尺度的增大而减小。排除生境异质性后,所有优势种只在小尺度上表现为聚集分布,大尺度上为随机分布或规则分布。扩散限制对短刺锥和茶梨的分布格局影响较小,而对西南桦的分布格局影响较为显著。在种内不同径级的空间关联上,短刺锥和茶梨种内不同生长阶段树木之间存在相关性,但西南桦则相关性不明显;在种间关联上,短刺锥和茶梨为正相关,和西南桦为负相关,茶梨和西南桦则正、负相关都存在。本研究表明,物种的空间分布格局是物种本身属性和环境条件的综合反映,其中生境过滤和扩散限制的关联效应是影响物种空间分布的主要原因。

关键词：季风常绿阔叶林点格局分析生境异质性种子扩散限制种内/种间关联

鼎湖山季风常绿阔叶林枯落物层自然含水量的长期动态变化

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林业科学研究 2022年第2期35卷 89-96页

作者：冯英杰刘佩伶刘效东张倩媚蔡雁行刘菊秀周庆张卫强华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642 中国科学院华南植物园广东广州510650 广东省森林培育与保护利用重点实验室广东省林业科学研究院广东广州510520

[目的]枯落物层自然含水量是林地环境特征的重要方面,探究枯落物层自然含水量长期动态及其影响机制对认知森林生态系统的水源涵养功能及森林立地环境变化具有重要意义。[方法]本文以鼎湖山国家级保护区内严格保护下的季风常绿阔叶林为... 详细信息

[目的]枯落物层自然含水量是林地环境特征的重要方面,探究枯落物层自然含水量长期动态及其影响机制对认知森林生态系统的水源涵养功能及森林立地环境变化具有重要意义。[方法]本文以鼎湖山国家级保护区内严格保护下的季风常绿阔叶林为研究对象,按照中国生态系统研究网络台站标准化的观测规范,对森林枯落物层自然含水量长期观测(2005—2018年),探究该地带性顶极森林枯落物层自然含水量的长期动态及其环境影响机制。[结果]鼎湖山地区多年平均降雨量1 975.6 mm,年均蒸发量1 117.3 mm,降雨丰富,热量输入稳定,雨热同期特征显著。地带性顶极森林群落季风常绿阔叶林的枯落物层现存量的多年均值为126.0g·m^(-2),干季期间现存量(130.3 g·m^(-2))略高于湿季(121.6 g·m^(-2));枯落物层自然含水量的多年均值为89.5%,湿季(103.2%)显著高于干季(75.8%),且湿季期间枯落物层含水量的变异系数(19.6%)显著低于干季(35.9%)。此外,相较于同期表层土壤(0~15 cm)的变化,枯落物层自然含水量的变异系数(30.1%)显著高于土壤水分的相应变异(11.6%),表明枯落物层对外界环境变化更具敏感性。进一步分析表明,降雨量、空气相对湿度、蒸发量、饱和水汽压差和土壤水分条件均显著影响着枯落物层自然含水量的变化,尤其是湿季期间空气相对湿度以及干季期间空气相对湿度和降雨量对枯落物层自然含水量变化表现出主导作用。[结论]鼎湖山季风常绿阔叶林的枯落物层自然含水量整体处于较高水平,枯落物层具有重要的稳定森林生态系统内部环境以及指示森林立地环境变化等的水文生态功能。

关键词：枯落物层含水量季风常绿阔叶林水文功能中国生态系统研究网络

季风常绿阔叶林不同恢复阶段藤本植物的物种多样性比较

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生态学报 2011年第1期31卷 10-20页

作者：李帅锋苏建荣刘万德张志钧刘庆云李忠文中国林业科学研究院资源昆虫研究所昆明650224 云南省普洱市林业科学研究所云南普洱665000 云南普洱市自然保护区管理处云南普洱665000

藤本植物是森林生态系统的重要组成部分,影响群落的恢复与演替。通过对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15a、恢复30a和原始林群落)季风常绿阔叶林群落的野外调查,分析了不同恢复阶段藤本植物的物种丰富度、密度、多度、径级分布、多样性... 详细信息

藤本植物是森林生态系统的重要组成部分,影响群落的恢复与演替。通过对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15a、恢复30a和原始林群落)季风常绿阔叶林群落的野外调查,分析了不同恢复阶段藤本植物的物种丰富度、密度、多度、径级分布、多样性指数及攀援方式,并探讨藤本植物与支持木的关系。结果表明:在0.81hm2的调查样地中,共发现DBH≥0.1cm的藤本植物1292株(分属34科51属64种)。原始林群落的藤本物种丰富度、密度(DBH季风常绿阔叶林的恢复程度。森林砍伐是影响不同恢复阶段藤本植物的物种组成和分布的主要因素。

关键词：物种多样性藤本-支持木关系攀援方式季风常绿阔叶林

季风常绿阔叶林不同恢复阶段附生维管植物多样性及分布

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林业科学研究 2011年第2期24卷 151-158页

作者：李帅锋苏建荣刘万德张志钧刘庆云李忠文中国林业科学研究院资源昆虫研究所国家林业局资源昆虫培育与利用重点实验室昆明650224 云南省普洱市林业科学研究所云南普洱665000 云南省普洱市自然保护区管理处云南普洱655000

通过对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15年、30年和原始林群落)季风常绿阔叶林群落内附生维管植物的调查,分析了不同恢复阶段附生维管植物的物种丰富度、多度、分布和相似性关系,并探讨附生维管植物与宿主的关系。结果表明:(1)在0.81 hm... 详细信息

通过对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15年、30年和原始林群落)季风常绿阔叶林群落内附生维管植物的调查,分析了不同恢复阶段附生维管植物的物种丰富度、多度、分布和相似性关系,并探讨附生维管植物与宿主的关系。结果表明:(1)在0.81 hm2的调查样地中,共发现附生维管植物3 116株(分属9科20属22种);(2)原始林中附生维管植物的物种丰富度(17种)要显著高于恢复30年(7种)和15年(5种)群落;(3)原始林与不同恢复阶段群落中附生维管植物的物种组成有显著不同,恢复15年群落中的附生植物主要由蕨类植物组成,兰科植物是原始林附生植物的主要物种组成,有些物种仅出现在原始林中,可以作为季风常绿阔叶林恢复程度的指示物种;(4)原始林附生维管植物的多度要显著高于恢复阶段;(5)3个群落类型中的附生维管植物在水平方向都为聚集分布,恢复15年群落主要分布在0 5 m,原始林中分布可达到20 m;(6)原始林中附生维管植物物种丰富度和多度与宿主的胸径之间存在显著正相关,而2个恢复阶段森林中不存在相关性。

关键词：多样性分布附生维管植物不同恢复阶段季风常绿阔叶林

季风常绿阔叶林不同恢复阶段乔木优势种群生态位和种间联结

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生态学杂志 2011年第3期30卷 508-515页

作者：李帅锋刘万德苏建荣张志钧中国林业科学研究院资源昆虫研究所昆明650224

生态位和种间联结是群落动态研究的重要内容之一,物种间相互作用影响着群落的恢复和演替。本文在对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15年、恢复30年和原始林群落)季风常绿阔叶林群落的野外调查基础上,采用生态位宽度、生态位重叠、方差比... 详细信息

生态位和种间联结是群落动态研究的重要内容之一,物种间相互作用影响着群落的恢复和演替。本文在对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15年、恢复30年和原始林群落)季风常绿阔叶林群落的野外调查基础上,采用生态位宽度、生态位重叠、方差比率(VR)和基于2×2联列表的χ2检验、联结系数(AC)等方法,分析了不同恢复阶段各种群的变化趋势。结果表明:3种群落类型中物种的重要值与相对应的生态位宽度之间存在着显著的正相关,恢复15年群落有78.22%的种对之间的生态位重叠值在0.4～0.8,说明其群落优势物种存在较强的资源利用性竞争,而恢复30年和原始林群落结构则具有一定的稳定性,多数生态位宽度较大的物种之间的生态位重叠要大于生态位较小的物种,反映出优势物种具有较强的竞争能力;恢复15年和恢复30年群落物种间总体呈不显著正联结,原始林群落则呈不显著负联结;3种群落231种对中,绝大多数种对联结系数未达显著水平,种对间的独立性相对较强,群落中物种间正负联结对数占总种的比例随恢复进程而出现下降趋势。不同恢复阶段群落中联结系数与生态位重叠值之间存在显著正相关,生态位重叠值越大,其联结系数也越大。

关键词：群落恢复生态位种间联结回归分析季风常绿阔叶林

季风常绿阔叶林恢复演替系列地下部分碳平衡及累积速率

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中国科学（D辑） 2005年第6期35卷 502-510页

作者：周国逸周存宇 LiuShuguang 唐旭利欧阳学军张德强刘世忠刘菊秀闫俊华温达志徐国良周传艳罗艳官丽莉刘艳中国科学院鼎湖山森林生态系统定位研究站 SAIC EROSDataCenterUSGeologicalSurveySiouxFallsSD57198USA

在对亚热带顶极森林生态系统-季风常绿阔叶林及其自然恢复演替系列-针阔叶混交林和马尾松林的土壤有机质、凋落物与粗死木输入量和现存量以及水文学过程中可溶性有机碳长期定位监测的基础上, 结合5年一次的根系生物量动态观测资料和1年... 详细信息

在对亚热带顶极森林生态系统-季风常绿阔叶林及其自然恢复演替系列-针阔叶混交林和马尾松林的土壤有机质、凋落物与粗死木输入量和现存量以及水文学过程中可溶性有机碳长期定位监测的基础上, 结合5年一次的根系生物量动态观测资料和1年的土壤呼吸与凋落物+粗死木呼吸测定, 得到了该恢复系列地下部分碳平衡和累积速率及其时间动态变化. 结果如下: 季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林2002年地下部分碳库分别为23191 ± 2538, 16889 ± 1936 和12680 ± 1854 g·m-2. 从1978年到2002年的24年间, 碳的年平均增长速度分别为383 ± 97, 193 ± 85和213 ± 86 g·m-2·a-1. 3个森林类型全年都表现出碳的净增长态势, 即相对于大气来说, 3个森林类型的地下部分总体上是碳汇, 但季节上有差异, 表现在每年的4～6月份是较强的碳源, 7～9月份是较弱的碳源; 10～11月份是较强的碳汇, 12～3月份是较弱的碳汇.

关键词：季风常绿阔叶林地下部分演替系列碳平衡速率累积针阔叶混交林 2002年森林生态系统可溶性有机碳马尾松林森林类型土壤有机质水文学过程生物量动态自然恢复定位监测土壤呼吸观测资料动态变化增长速度

季风常绿阔叶林不同恢复阶段群落优势物种的空间分布格局

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西北植物学报 2015年第2期35卷 389-396页

作者：李智宏徐崇华刘万德王妍卯光宇云南太阳河省级自然保护区管理局云南普洱665000 中国林业科学研究院资源昆虫研究所昆明650224 西南林业大学环境科学与工程学院昆明650224

运用相邻格子法及聚集度指标测定法,在植被调查的基础上,对云南普洱不同恢复阶段(恢复15a、30a和老龄林)季风常绿阔叶林的刺栲(Castanopsis hystrix)、短刺栲(Castanopsis echidnocarpa)和红木荷(Schima wallichii)3个优势物种进行种群... 详细信息

运用相邻格子法及聚集度指标测定法,在植被调查的基础上,对云南普洱不同恢复阶段(恢复15a、30a和老龄林)季风常绿阔叶林的刺栲(Castanopsis hystrix)、短刺栲(Castanopsis echidnocarpa)和红木荷(Schima wallichii)3个优势物种进行种群空间分布格局研究,以阐明种群分布格局与生境条件、种群年龄结构的动态关系,揭示种群发育过程中空间动态与生物学机理。结果发现:在所有恢复阶段内,刺栲、短刺栲、红木荷均为聚集分布。在不同尺度下,刺栲在原始林中10m×10m尺度下为均匀分布,而在恢复15年中20m×20m尺度为随机分布;红木荷在10m×20m尺度下为均匀分布,在其它所有恢复阶段和尺度下3个物种均为聚集分布。研究结果表明,不同恢复阶段和不同尺度下刺栲、短刺栲和红木荷3个优势物种绝大多数为聚集分布,说明聚集分布为3个优势种的基本属性。

关键词：优势物种空间格局恢复阶段季风常绿阔叶林

季风常绿阔叶林演替系列菌根资源及其与群落多样性的关系

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生态环境学报 2013年第5期22卷 729-738页

作者：郑克举唐旭利张静韩天丰中国科学院华南植物园广东广州510650 中国科学院大学北京100049 华南农业大学广东广州510642

随着森林生态系统的正向演替,植物物种多样性、群落结构、生产力以及土壤条件均会发生显著的变化,这些变化对菌根类型和多样性会产生不同程度的影响。为了探讨群落结构和功能的变化对菌根资源可能产生的影响,选择季风常绿阔叶林及其演... 详细信息

随着森林生态系统的正向演替,植物物种多样性、群落结构、生产力以及土壤条件均会发生显著的变化,这些变化对菌根类型和多样性会产生不同程度的影响。为了探讨群落结构和功能的变化对菌根资源可能产生的影响,选择季风常绿阔叶林及其演替系列上的代表性森林生态系统为对象,对菌根化根系、菌根类型和菌根真菌孢子密度进行调查,并结合已有的群落信息和土壤养分状况,分析在森林演替过程中菌根资源的变化情况和可能的影响因素。结果表明:季风常绿阔叶林各演替阶段的森林生态系统中菌根化比例接近70%,但不同演替阶段森林的优势菌根类型存在明显的差异。处于演替初期的马尾松(Pinus massoniana)林以丛枝菌根为主,占菌根总数的78%;演替中期的针阔叶混交林中的外生菌根占有绝对优势,占75%,是丛枝菌根的3倍;演替顶级的季风常绿阔叶林中的外生菌根和丛枝菌根的比例相当。马尾松林的菌根真菌孢子密度最高,每20 g风干土壤中的孢子数量高达2 925个,是针阔叶混交林的2.5倍,季风常绿阔叶林的2倍。演替系列上的森林生态系统的菌根类型的差异与植物物种多样性和群落结构,尤其是林下的灌木、草本层密度存在一定的相关性,同时也受土壤养分状况的影响。马尾松林具有较丰富的草本植物和较高的草本层密度,并且该森林的土壤相对贫瘠,这些条件都有利于丛枝菌根真菌侵染草本植物的根系形成丛枝菌根并产生大量孢子。针阔叶混交林中外生菌根的优势主要受该森林中外生菌根植物在群落组成上的绝对优势影响。季风常绿阔叶林的物种丰富,群落结构复杂,因此该森林呈现了两种类型菌根优势相当的现象。该文的结果表明,随着季风常绿阔叶林演替的进行,菌根资源在类型上会出现较大的分异,而这种变化受植物物种数量、群落结构的影响,与土壤养分状况存在一定的关系,并且不同演替阶段森林生态系统影响菌根组成的因素存在差异。

关键词：菌根类型演替多样性森林季风常绿阔叶林