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珠江河口地表水锰氧化物对磷的“载-卸”作用

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环境科学 2024年第1期45卷 173-180页

作者：李睿梁作兵伍祺瑞杨晨晨田帝高磊陈建耀中山大学地理科学与规划学院广州510275 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

地表径流输送的磷在河口水环境营养结构平衡和初级生产力调节中起到了关键作用.通过测定不同季节珠江下游及河口地表水阴阳离子、总磷及其形态、颗粒态铁(PFe)、颗粒态锰(PMn)和颗粒态铝(PAl)等理化性质,探究咸-淡水交互区内磷的时空分... 详细信息

地表径流输送的磷在河口水环境营养结构平衡和初级生产力调节中起到了关键作用.通过测定不同季节珠江下游及河口地表水阴阳离子、总磷及其形态、颗粒态铁(PFe)、颗粒态锰(PMn)和颗粒态铝(PAl)等理化性质,探究咸-淡水交互区内磷的时空分布特征,并识别控制磷迁移转化的关键因素.结果表明,ρ(TP)(28.88~233.68μg·L^(-1))受到沉降和稀释作用随盐度升高呈下降趋势,且占比大小为:溶解态无机磷(DIP,37.3%)>颗粒态无机磷(PIP,22.7%)>溶解态有机磷(DOP,21.0%)>颗粒态有机磷(POP,19.0%).PIP与PFe、PMn和PAl有显著(P<0.05)的共迁移相关关系,水体盐度的升高促进了悬浮颗粒态无机磷的解吸,且该过程主要发生在咸-淡水界面附近.无机磷的固-液分配系数(K_(d))与盐度间的显著正相关关系(P<0.001)表明,高盐度水域PIP主要以更稳定的结合形态存在.K_(d)与PMn的显著正相关关系(P<0.01)证明了Mn氧化物对磷的“载-卸”作用:从淡水环境中吸附携载无机磷,迁移至高盐度水体释放.

关键词：咸-淡水交互区盐度梯度磷赋存形态迁移转化

增温对南亚热带季风常绿阔叶林土壤有机碳及其组分的影响

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生态学报 2024年第13期44卷 5508-5518页

作者：翟淑君列志旸卢嘉华刘旭军刘德界周曙仡聃刘菊秀褚国伟叶茂友仲恺农业工程学院资源与环境学院广州510225 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

全球变暖是当前全球气候变化的主要现象,影响着陆地生态系统的碳循环。森林土壤是陆地生态系统中最大的碳库,森林土壤有机碳及其不同组分的积累受到气候变暖的影响,许多研究普遍发现短期增温减少土壤有机碳及其活性碳组分,但尚不清楚这... 详细信息

全球变暖是当前全球气候变化的主要现象,影响着陆地生态系统的碳循环。森林土壤是陆地生态系统中最大的碳库,森林土壤有机碳及其不同组分的积累受到气候变暖的影响,许多研究普遍发现短期增温减少土壤有机碳及其活性碳组分,但尚不清楚这种负效应在长期增温下是否仍存在和有机碳组分是否变化。以鼎湖山季风常绿阔叶林为研究对象,采用红外辐射模拟增温,探究长期增温对南亚热带森林土壤有机碳及其组分的影响。2017—2021年的连续增温观测结果表明:与对照相比,在表层土壤中,增温处理下土壤有机碳含量显著增加4.5%,其中土壤重组有机碳库显著降低9.1%,轻组有机碳库显著增加9.8%,易氧化有机碳含量显著增加5.8%,但微生物生物量碳、可溶性有机碳、惰性有机碳和络合态碳含量不变。增温持续时间显著影响土壤有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳、轻组有机碳库、重组有机碳库、惰性有机碳和络合态碳。增温处理与增温持续时间的交互作用显著影响微生物生物量碳、易氧化有机碳和重组有机碳库,但对土壤有机碳、土壤可溶性有机碳、惰性有机碳、络合态碳和轻组有机碳库无显著影响。综上所述,长期增温背景下南亚热带季风林的土壤有机碳因土壤活性有机碳组分的增加而增加,使总有机碳增加的生物调控作用可能比矿物保护作用强,但减少的惰性碳组分和增加的活性碳组分可能会使土壤有机碳稳定性下降。本研究结果探讨了南亚热带森林表层土壤有机碳及其组分对长期增温的响应,与大多数研究所发现的短期增温使表层土壤有机碳含量减少形成对比,结果可为预测未来该地区土壤碳库的变化特征提供科学依据和理论支持。

关键词：增温土壤有机碳有机碳组分亚热带森林

茂名油页岩废弃尾矿生态修复年限和树种的影响研究

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热带亚热带植物学报 2024年第4期32卷 511-519页

作者：张小倩罗先真张玲玲王淑温达志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

以不同修复年限的2块油页岩尾矿废弃地上生长的优势树种大叶相思(Acacia auriculiformis)和尾叶桉(Eucalyptus urophylla)及其根区土壤为对象,探讨树种和年限对废弃地生态修复效果的影响。结果表明,经过31a修复的南排尾矿地土壤重金属... 详细信息

以不同修复年限的2块油页岩尾矿废弃地上生长的优势树种大叶相思(Acacia auriculiformis)和尾叶桉(Eucalyptus urophylla)及其根区土壤为对象,探讨树种和年限对废弃地生态修复效果的影响。结果表明,经过31a修复的南排尾矿地土壤重金属污染系数为8,显著低于修复18 a北排尾矿地的12.33,表明当前南排尾矿地土壤重金属污染程度更轻。同时,南排尾矿地的大叶相思和尾叶桉叶片中重金属含量和富集系数显著高于北排尾矿地,且南排尾矿地植物对土壤中的重金属修复效果好于北排尾矿地。除尾叶桉叶片富集更多的锰外,大叶相思有更高的叶片碳含量以及锌、镉含量,表明在多种污染元素并存的油页岩尾矿修复中种植大叶相思比尾叶桉能收获更好的生态效果。大叶相思和尾叶桉都具有较强的去除油页岩尾矿中重金属等有害元素和改善土壤质量的能力,特别是在土壤贫瘠和多元素污染共存的胁迫下,大叶相思比尾叶桉表现出更强的优势。

关键词：油页岩尾矿废弃地重金属植物修复大叶相思尾叶桉

南亚热带常绿阔叶林物种多样性与谱系多样性的多重分形分析

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科学通报 2024年第12期69卷 1652-1662页

作者：阴宇航李林魏识广周景钢温智峰钟建军赵毅胡妍广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室桂林541006 广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室桂林541006 桂林电子科技大学生命与环境科学学院桂林541004 中国科学院华南植物园广州510650 华南国家植物园广州510650 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

群落物种多样性与谱系多样性格局问题是当前生态学研究的焦点之一.传统的分形分析仅能够描述物种在空间上是否存在分形特征,而多重分形分析是揭示多样性格局规律和分形特征的优秀工具,它不仅能够表现群落内不同种组的变化特征,还能够揭... 详细信息

群落物种多样性与谱系多样性格局问题是当前生态学研究的焦点之一.传统的分形分析仅能够描述物种在空间上是否存在分形特征,而多重分形分析是揭示多样性格局规律和分形特征的优秀工具,它不仅能够表现群落内不同种组的变化特征,还能够揭示不同尺度下群落的多样性分布格局.本研究以广东鼎湖山自然保护区20 hm2大型固定样地为研究对象,运用多重分形分析方法探索了南亚热带常绿阔叶林物种多样性与谱系多样性空间分布格局的尺度效应,对比分析了物种多样性与谱系多样性空间分布格局的多重分形特征之间的差异.结果表明:(1)南亚热带常绿阔叶林群落物种多样性和谱系多样性空间分布格局在局部尺度具有多重分形特征;(2)物种多样性和谱系多样性多重分形特征表明,南亚热带常绿阔叶林群落中极优势种组的丰富度和种间亲缘关系呈现减少趋势,极稀有种组的种间亲缘关系呈现减少趋势,其丰富度变化率呈下降趋势;(3)谱系多样性多重分形分析所描述的物种空间分布特征较物种多样性多重分形分析所描绘得更为精细,主要体现在对极稀有种组丰富度和种间亲缘关系变化特征的刻画方面.本文深入剖析了南亚热带常绿阔叶林物种多样性与谱系多样性格局的多重分形特征,探究了优势种组和稀有种组在物种多样性分布格局与谱系多样性分布格局中的变化规律,进一步揭示了南亚热带常绿阔叶林生态系统内部生物多样性的复杂性,对区域生态保护和生物多样性的维持具有一定的指导意义.

关键词：南亚热带常绿阔叶林物种多样性谱系多样性多重分形空间分布格局

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不同林龄杉木人工林药用植物多样性恢复动态

应用与环境生物学报 2024年第1期30卷 35-45页

作者：罗焓毓骆金初冯慧芳肖美娟杨诗敏李永泉刘菊秀李旭仲恺农业工程学院广州510225 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650 广东省森林资源保育中心广州510173 中国科学院大学北京100049

野生药用植物资源是我国中医药事业和产业的重要物质基础,并与生态平衡密切相关,然而药用植物资源和物种多样性在人工林恢复中随林龄的变化知之甚少.以广东省乐昌林场选取近自然经营杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林(5、10、15、20... 详细信息

野生药用植物资源是我国中医药事业和产业的重要物质基础,并与生态平衡密切相关,然而药用植物资源和物种多样性在人工林恢复中随林龄的变化知之甚少.以广东省乐昌林场选取近自然经营杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林(5、10、15、20、30和60年林龄)为研究对象,分析药用植物多样性及组成结构随林龄的变化轨迹.结果表明:(1)6个林龄下共有林下植被74科131属和178种,其中药用植物有58科86属105种.(2)杉木人工林林下植被和药用植物物种丰富度随林龄无显著的线性关系,林下植被灌木层物种多丰富度最大值出现在林龄10年(22.33),草本层出现在林龄20年(14.33).灌木层药用植物物种丰富度最大值出现在10年和20年的林龄(16.00),草本层为20年林龄(8.67).(3)杉木林草本层和灌木层的药用植物Jaccard和Morisita-Horn相似性指数比林下植被的草本层和灌木层更高;杉木人工林林下植被灌木层、草本层和灌木层药用植物随林龄间隔Jaccard相似性指数降低,而草本层药用植物增加.综上,近自然经营的杉木人工林可以培育较多药用植物,停止人为扰动后药用植物多样性随着恢复时间会维持一个相对稳定的状态.结合人工林野生药用植物的恢复趋势,可以根据林龄适当地进行野生药材资源的保护性开发.

关键词：林下植被药用植物重要值物种多样性演替

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林建群种种群动态与邻体效应研究

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热带亚热带植物学报 2024年

作者：许也娜余洋郭盛才郑毅彭威雄曹洪麟练琚愉广东省岭南院勘察设计有限公司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东省应用植物学重点实验室华南国家植物园广东省林业调查规划院

探究建群种的种群动态变化规律及其影响因素有助于加深对森林碳循环和源汇转换的了解，并为森林保护提供理论依据。该文以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20 hm2固定监测样地的建群种锥栗（Castanopsis chinensis）、荷木（Schima superba）... 详细信息

探究建群种的种群动态变化规律及其影响因素有助于加深对森林碳循环和源汇转换的了解，并为森林保护提供理论依据。该文以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20 hm2固定监测样地的建群种锥栗（Castanopsis chinensis）、荷木（Schima superba）和黄杞（Engelhardia roxburghiana）为研究对象，利用重要值、死亡率、补员率、径级结构等分析其种群动态特点，进而根据种群动态特征，通过邻体效应分析其存活与邻体密度间的变化规律。结果表明，锥栗种群和黄杞种群动态稳定，在样地群落中保持优势地位，死亡率与补员率较低；荷木种群在2010—2015年间大量个体死亡，在样地群落中优势地位急剧下降。锥栗中树个体的存活与同种邻体密度存在显著的负相关关系，表现出明显的种内竞争或负密度制约现象；荷木在种群动态稳定时期，大树个体存活与同种邻体密度存在显著的正相关关系，符合生境过滤假说；荷木在种群个体大量死亡时期，大树个体存活与同种邻体密度的显著正相关关系消失，而与异种邻体密度存在显著的正相关关系，即周围的异种个体聚集的地方荷木存活的可能性大，符合异群保护假说；黄杞个体的存活动态与邻体密度关系大多不显著，表明黄杞的存活几乎不受邻体影响。建群种对邻体的响应具有种间差异，同一物种在不同生活史阶段也有不同策略，佐证了环境过滤与生态位分化共同作用于该群落，维持了物种的多样性和生态系统的功能与稳态。

关键词：鼎湖山南亚热带常绿阔叶林建群种种群动态邻体效应

中国热带珊瑚岛优势木本植物抗风桐和草海桐的水分适应策略解析

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热带亚热带植物学报 2024年第1期32卷 1-9页

作者：唐玮泽李沁张浩萍金益李强殷德意叶清刘慧广东省应用植物学重点实验室中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室中国科学院华南植物园广州510650 中国科学院大学北京100049 华南国家植物园广州510650 海南医学院热带医学院海口571199

植物水力性状能够反映植物对不同水分条件的适应能力,研究热带珊瑚岛特殊生境下优势植物的水力功能特征对深入理解热带珊瑚岛植物的水分适应策略,从而选择热带珊瑚岛植被构建和恢复的适生物种具有重要意义。该研究以中国热带珊瑚岛生境... 详细信息

植物水力性状能够反映植物对不同水分条件的适应能力,研究热带珊瑚岛特殊生境下优势植物的水力功能特征对深入理解热带珊瑚岛植物的水分适应策略,从而选择热带珊瑚岛植被构建和恢复的适生物种具有重要意义。该研究以中国热带珊瑚岛生境中2种优势适生木本植物:抗风桐(Pisonia grandis)和草海桐(Scaevola sericea)为研究对象,比较了其叶片和枝条的水力性状,并分析了其水分适应策略。结果表明,抗风桐的叶片栓塞抗性、枝条边材比导水率和叶片膨压丧失点显著高于草海桐,而枝条栓塞抗性、叶片导水率、边材密度和叶面积边材面积比均显著低于草海桐。抗风桐的叶片具有比枝条更强的抗栓塞能力,对水分胁迫敏感,但同时选择以高效的枝干水分运输来满足叶片高蒸腾需求的充足供水。草海桐枝条与叶片则存在水力脆弱性分区,在面临水分胁迫时叶片充当“安全阀”以保证枝干木质部的水力安全。抗风桐与草海桐能够通过协调叶片与枝条水力性状采取不同的水分适应策略,从而更好地适应热带珊瑚岛的特殊生境。

关键词：植物水力性状栓塞水力脆弱性分区水分运输热带珊瑚岛植物

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不同生长光强下8种红树植物幼苗叶片的光响应特征

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热带亚热带植物学报 2024年第1期32卷 37-45页

作者：朱一民李婷孙当歌叶万辉沈浩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东省应用植物学重点实验室广州510650 华南国家植物园广州510650 中国科学院大学北京100049 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州51145

为探讨红树植物光适应的生理生态策略,对6种真红树植物[无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)]和2种半红树植物[银叶树(Heritiera littoralis)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)]的1 a生幼苗在不同生长光强(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的光合光响应特征进行了研究。结果表明,不同生长光强对红树植物光响应特征的影响因物种而异,遮荫显著提高了秋茄和木榄的最大净光合速率(P_(max)),而对其他红树植物的P_(max)没有显著影响;秋茄在45%光强下具有较高的P_(max),木榄的P_(max)则在45%和30%光强下显著高于其他2个处理。随着生长光强的下降,秋茄幼苗叶片的光饱和点显著上升,木榄、老鼠簕和卤蕨的光补偿点呈下降趋势,木榄和卤蕨的表观量子效率升高的同时暗呼吸速率下降。木榄、老鼠簕和卤蕨具有较强的耐荫性,适宜种植在光强较弱的林下;无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿则适宜作为中上层树种或在郁闭度较低的林下种植。

关键词：红树植物遮荫光合作用光强

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热带不同土地利用方式林下植被多样性和生物量分配特征及其季节动态

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生态学报 2024年

作者：林方美姜川曾小玲任燕金艳强冯德枫陈远洋刘成刚陈殊洁中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院热带植物资源可持续利用重点实验室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中国科学院大学中国林业科学研究院高原林业研究所

林下植被在维持生物多样性和生态系统功能以及对森林生物量的贡献等方面发挥着重要作用，而热带地区典型的土地利用方式和季节变化势必会对林下植被多样性和生物量产生影响。以西双版纳地区的常规管理胶林（CR）、自然恢复胶林（NR）、... 详细信息

林下植被在维持生物多样性和生态系统功能以及对森林生物量的贡献等方面发挥着重要作用，而热带地区典型的土地利用方式和季节变化势必会对林下植被多样性和生物量产生影响。以西双版纳地区的常规管理胶林（CR）、自然恢复胶林（NR）、人工恢复胶林（AR）、香蕉林（BP）以及次生林（SF）五种典型土地利用方式的林下植被为研究对象，探究了林下植被物种组成结构、多样性指数及生物量分配对不同土地利用方式及季节的动态响应。结果表明：1）五种土地利用方式共调查到灌木50种，分属于31科41属；草本88种，分属于45科79属，且多年生草本植物居多，占草本总种数的60%以上。灌木主要以豆科植物为优势类群，草本则以禾本科和菊科植物为主。2）相比SF和人为干扰较少的NR及AR，人为干扰较大的CR和BP显著改变了旱季和雨季林下植被的物种组成和优势类群的分布，并降低了林下植被群落的平均高度、盖度、多样性及总生物量和地上与地下部分生物量。同时，CR灌木的地下/地上生物量比显著高于SF、NR和AR，而草本的地下/地上生物量比在不同土地利用方式间无显著差异。3）草本群落结构、多样性及生物量相较于灌木更容易受季节变化的影响。CR草本群落的盖度和高度雨季显著高于旱季，而SF多年生草本的Pielou指数和一年生草本多样性雨季显著低于旱季。此外，所有橡胶林分的林下植被及其草本层的各生物量组分雨季显著高于旱季，而BP则呈相反趋势。灌木和草本的地下/地上生物量比无明显季节变化，但雨季一定程度上提高了草本植物的地下/地上生物量比，这得益于多年生草本的较大贡献。综上所述，热带土地利用方式转变及季节变化对林下植被多样性及生物量分配具有一定影响。本研究将为热区人工经济林生物多样性保护和可持续经营管理提供科学依据。

关键词：热带地区土地利用方式林下植被多样性生物量分配季节动态