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滇西北纳帕海湖滨带优势植物茭草茎解剖结构对模拟增温的响应

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广西植物 2023年第11期43卷 1986-1998页

作者：陈弘毅孙梅刘振亚班启堂韦家共卢汉云杨航美西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学国家高原湿地研究中心昆明650224 贵州省望谟县林业局贵州黔西南552300

高原湿地湖滨带植物对气候变暖表现出强烈的功能响应,是全球气候变化的主要现象之一。植物解剖性状直接关系到植物的生态功能,为探讨气候变暖对湿地植物茎解剖结构的影响,该研究利用开顶式生长室分析了模拟增温对滇西北纳帕海湿地湖滨... 详细信息

高原湿地湖滨带植物对气候变暖表现出强烈的功能响应,是全球气候变化的主要现象之一。植物解剖性状直接关系到植物的生态功能,为探讨气候变暖对湿地植物茎解剖结构的影响,该研究利用开顶式生长室分析了模拟增温对滇西北纳帕海湿地湖滨带挺水植物茭草茎解剖结构的影响。结果表明:(1)茭草地上茎在增温4℃的范围内,主要通过增加表皮结构厚度以增加表皮失水来响应增温;地下茎在增温2℃的轻度增温条件下与地上茎的响应策略相同,而在增温4℃时主要通过减小维管结构大小以降低气穴化风险来响应增温。(2)年最高温度和夜间积温是影响茭草茎解剖结构性状的关键因子,但该两个温度因子仅对地下茎筛管大小的影响达到显著水平(R^(2)=0.838,P高原湿地植物应对气候变暖的响应规律以及生态适应策略提供了科学依据。基于当前气候变暖的背景,建议未来采用更科学的实验方法对更多高原湿地植物的生态响应过程及规律进一步深入研究。

关键词：气候变化高原湿地植物功能性状挺水植物温度升高

哈尼梯田湿地土壤中不同形态磷的时空分布特征

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生态学报 2023年

作者：夏欣宋维峰彭正耀云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室滇池湖泊生态系统云南省野外科学观测研究站西南林业大学国家高原湿地研究中心/湿地学院

磷是湿地和农业生态系统中的重要元素之一,其中土壤磷形态的迁移转化广受关注。以哈尼梯田湿地为例,分别在哈尼梯田湿地的水稻生长期、收获期和休闲期,采集湿地不同海拔(梯田区上部、中部和下部)和不同深度的土壤(0—20 cm,20—40cm,40... 详细信息

磷是湿地和农业生态系统中的重要元素之一,其中土壤磷形态的迁移转化广受关注。以哈尼梯田湿地为例,分别在哈尼梯田湿地的水稻生长期、收获期和休闲期,采集湿地不同海拔(梯田区上部、中部和下部)和不同深度的土壤(0—20 cm,20—40cm,40—60 cm,60—80 cm)进行磷形态分析,研究了哈尼梯田湿地土壤中不同形态磷的时空分布规律和影响因素。结果表明:(1)哈尼梯田湿地土壤中总磷(TP)含量均值为318.74 mg/kg,在水稻收获期含量最高,无机磷(IP)含量均值在水稻休闲期最高(85.95 mg/kg),湿地土壤磷总体呈缺乏状态。(2)受外源磷输入影响,铁铝结合态磷(NaOH-P)占无机磷比重最大,且季节差异性显著(P0.05),这与湿地生态环境和地质背景有关。(3)哈尼梯田湿地对磷的迁移有截留作用,表现为各形态磷含量总体呈现在上部梯田湿地较高,并随海拔的降低而降低;不同形态磷含量在20—40 cm土层富集。(4)除HCl-P外,其余形态磷与土壤粒径在不同土层表现为负相关;不同土层TP和有机磷(OP)与pH值呈正相关;土壤总有机碳(TOC)与不同形态磷在收获期呈显著负相关(P湿地立体空间结构和人为活动能影响湿地生态系统中磷的分布与迁移循环,该结论可为梯田湿地的可持续发展提供参考。

关键词：哈尼梯田湿地土壤磷形态时空分布

若尔盖不同生境植物多样性与植物竞争强度和生态位重叠度的关系

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生态学报 2023年第24期43卷 10334-10344页

作者：吴凯婷张勇马燕丹郑秋竹岳海涛王晓蓉梁克敏曾昊西南林业大学国家高原湿地研究中心昆明650224 西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070 华中农业大学资源与环境学院武汉430070

植物多样性与植物竞争强度和生态位重叠度的关系会随环境发生变化。为探究上述关系在若尔盖地区的表现形式,于2021年8月对若尔盖地区典型的水生、湿生、湿生—中生和中生植物群落进行调查,构建了新的植物竞争强度(Competition intensity... 详细信息

植物多样性与植物竞争强度和生态位重叠度的关系会随环境发生变化。为探究上述关系在若尔盖地区的表现形式,于2021年8月对若尔盖地区典型的水生、湿生、湿生—中生和中生植物群落进行调查,构建了新的植物竞争强度(Competition intensity,CI)公式并进行测算,计算了植物群落的植物多样性指数(包括物种丰富度、Shannon⁃Weiner指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数)和生态位重叠度(Niche overlap of species,NOS),分析了植物群落物种多样性指数与CI和NOS的关系。结果表明:1)从水生到中生生境,植物多样性指数均呈增加趋势(P0.05);Shannon⁃Weiner指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数均与NOS呈线性正相关(P0.05);从单个生境看,湿生—中生生境的Simpson指数、Shannon⁃Weiner指数和Pielou均匀度指数与CI呈线性负相关(P0.05);各生境的植物多样性指数均与NOS无显著相关性(P>0.05)。本研究表明,从水生到中生生境,若尔盖地区的植物多样性呈增加趋势,但植物多样性与物种竞争强度和生态位重叠度的关系较复杂。本研究结果有助于理解若尔盖高原植物多样性的形成机制。

关键词：水生生境湿生生境湿生⁃中生生境中生生境植物多样性竞争强度生态位重叠度

若尔盖高寒草本沼泽木里薹草叶片气孔和解剖性状对模拟增温的响应

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西部林业科学 2023年第5期52卷 76-83页

作者：申金阳陈天松董李勤张昆西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室云南昆明650224 西南林业大学湿地学院国家高原湿地研究中心云南昆明650224 西南林业大学地理与生态旅游学院云南昆明650224

以若尔盖高寒草本沼泽为研究区域(对象),采用开顶式装置模拟大气增温方法,探究木里薹草叶片气孔和解剖性状对增温的响应策略。结果显示:(1)增温后,植物叶片上表皮的气孔长宽比显著减少11.29%;植物叶片下表皮气孔的面积显著增加了7.38%;... 详细信息

以若尔盖高寒草本沼泽为研究区域(对象),采用开顶式装置模拟大气增温方法,探究木里薹草叶片气孔和解剖性状对增温的响应策略。结果显示:(1)增温后,植物叶片上表皮的气孔长宽比显著减少11.29%;植物叶片下表皮气孔的面积显著增加了7.38%;上、下表皮的气孔数量各显著减少了32.46%、15.89%;上表皮的气孔密度显著下降了32.41%;维管束面积显著下降了33.55%,导管面积显著下降了39.91%,叶片厚度显著增加了34.52%。(2)下表皮的孔隙度、叶片厚度和上表皮气孔宽度与各温度变量均为显著正相关,表皮气孔长宽比、下表皮的气孔数量、导管面积都与各温度变量呈现显著负相关。(3)各温度变量中,夜间平均温度对下表皮孔隙度的影响最为显著;日间平均温度对上表皮的气孔宽度、叶片厚度、上表皮的气孔长宽比、下表皮的气孔数量和导管面积的影响最为显著。研究结果表明:温度上升显著影响木里薹草的叶片气孔和解剖形态特征,体现了若尔盖高寒高原湿地植物叶片形态对气候变暖的适应策略。

关键词：叶气孔性状叶解剖性状增温沼泽木里薹草

1995-2019年云南千湖山小微水体景观特征及影响因素研究

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西南林业大学学报（自然科学） 2023年第6期43卷 45-53页

作者：梁克敏张勇窦小东郑秋竹马燕丹王晓蓉吴凯婷西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室云南昆明650233 西南林业大学国家高原湿地研究中心湿地学院云南昆明650233 云南省气象服务中心云南昆明650034

以滇西北千湖山为研究区,使用1995-2019年的Landsat系列影像资料提取小微水体的空间分布,分析1995-2019年该区域小水体和微水体的景观特征变化规律,并探讨了气候变化对它们的影响。结果表明:小水体和微水体的平均分布海拔分别为3 953.1 ... 详细信息

以滇西北千湖山为研究区,使用1995-2019年的Landsat系列影像资料提取小微水体的空间分布,分析1995-2019年该区域小水体和微水体的景观特征变化规律,并探讨了气候变化对它们的影响。结果表明:小水体和微水体的平均分布海拔分别为3 953.1 m和3 987.8 m,小水体和微水体分布区的坡度分别为9°~14°和6°~13°,2种水体主要分布在千湖山的东坡和北坡,南坡分布得最少。小水体的斑块面积大于微水体,趋于聚集分布;微水体斑块数量多于小水体,趋于离散分布。1995-2019年,小水体和微水体的斑块面积、斑块数量和分离度指数均呈先增加后减少的趋势。1995-2019年,千湖山地区气候整体呈暖干化趋势。海拔和坡度对小微水体的景观特征有显著影响;气温升高对小微水体斑块数量、斑块面积增加有正向作用,但会导致斑块破碎度增加;降水减少对小微水体景观特征的影响与气温升高相反。本研究表明,在千湖山地区,地形因素(海拔和坡度)控制着小微水体的空间分布,气候暖干化对小微水体的景观特征变化有显著影响,微水体对环境变化的敏感性高于小水体。

关键词：地形特征气温降水斑块数量斑块面积分离度指数千湖山

水葱和香蒲叶经济性状对模拟增温和CO_(2)浓度倍增的响应

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广西植物 2023年第9期43卷 1588-1599页

作者：余洪艳孙梅冯春慧许俊萍陈弘毅刘振亚云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学国家高原湿地研究中心昆明650224 云南滇池湿地生态系统国家定位观测研究站云南晋宁650600

气候变化是国际社会共同关注的环境问题,植物对气候变化的响应反映了植物应对气候变化的生长和生存策略。叶经济性状与植物对资源的获取、利用和储存直接相关,并且受到温度条件和CO_(2)浓度的显著影响。该文采用人工环境控制系统封顶式... 详细信息

气候变化是国际社会共同关注的环境问题,植物对气候变化的响应反映了植物应对气候变化的生长和生存策略。叶经济性状与植物对资源的获取、利用和储存直接相关,并且受到温度条件和CO_(2)浓度的显著影响。该文采用人工环境控制系统封顶式生长室研究广布湿地植物水葱(Scirpus validus)和香蒲(Typha orientalis)的叶经济性状对模拟增温(现行环境温度+2℃)和CO_(2)浓度倍增(增至850μmol·mol^(-1))的响应。结果表明:(1)增温处理下,水葱净光合速率、氮含量和磷含量显著降低,但其胞间CO_(2)浓度和比叶重显著增加;CO_(2)浓度倍增处理下,水葱胞间CO_(2)浓度和净光合速率均显著降低,但比叶重显著增加。(2)增温处理下香蒲的比叶重显著增加,而氮含量和磷含量显著降低;香蒲的光合参数、氮含量和磷含量在CO_(2)浓度倍增处理下均显著降低,而比叶重显著增加。(3)水葱的比叶重、氮含量、磷含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度与主成分分析的两个环境变量相关;而香蒲的经济性状均与两个环境变量相关,表明这些经济性状在香蒲响应增温和CO_(2)浓度变化过程中发挥重要作用。(4)除碳含量外,水葱和香蒲的其他经济性状参数包括净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_(2)浓度、氮含量、磷含量和比叶重均在响应增温和CO_(2)浓度倍增过程中发挥重要作用。总体而言,该研究结果反映了水葱和香蒲在功能性状上对增温和CO_(2)浓度倍增的响应策略。两种植物的光合能力和养分含量在两种处理下虽然均受到显著的抑制作用,但是其抗逆能力升高,表明增温和CO_(2)浓度升高不利于水葱和香蒲的生长。

关键词：气候变化挺水植物植物经济性状元素含量环境响应策略

极低浮游动物丰度生境食蚊鱼仔稚鱼食物组成与摄食策略

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四川动物 2023年第3期42卷 250-257页

作者：陈国柱西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学云南省滇池湿地生态系统国家定位观测研究站昆明650224 西南林业大学国家高原湿地研究中心/湿地学院昆明650224

浮游动物丰度可能是制约入侵鱼类仔稚鱼早期存活的关键因素。本文针对典型入侵鱼类食蚊鱼Gambu⁃sia affinis在岩溶泉潭中极低浮游动物丰度条件下的食物组成及摄食策略展开研究,以揭示其对上述特定环境的适应性。2021—2022年调查显示,... 详细信息

浮游动物丰度可能是制约入侵鱼类仔稚鱼早期存活的关键因素。本文针对典型入侵鱼类食蚊鱼Gambu⁃sia affinis在岩溶泉潭中极低浮游动物丰度条件下的食物组成及摄食策略展开研究,以揭示其对上述特定环境的适应性。2021—2022年调查显示,星云湖“天中”龙潭群的浮游动物丰度均值仅为2.95 ind.·L^(−1),桡足类及其幼体是主要成分,数量百分比占53.4%~81.6%。食蚊鱼仔稚鱼消化道共检出31个食物种类;摄食策略表现为以桡足类(锯缘真剑水溞Eucylops serrulatus)为主的狭食性策略,也表现出具有在广食性策略与狭食性策略间切换的能力。食物充塞度指数(0.70±0.16)和身体肥满度指数(2.1±2.4)显示,食蚊鱼仔稚鱼具有良好的摄食条件和身体营养状况。在贫乏的饵料条件下,食蚊鱼仔稚鱼仍取得了生存上的成功,这提示食蚊鱼对高海拔贫营养水体同样具有极高入侵风险,其背后的生态学机制值得进一步深入探索。

关键词：食蚊鱼浮游动物摄食策略 “天中”龙潭星云湖

氮沉降下纳帕海草甸植被与土壤变化对微生物生物量碳氮的影响

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应用生态学报 2023年第6期34卷 1525-1532页

作者：吕晶花赵旭燕陆梅李聪杨志东刘攀陈志明冯峻西南林业大学生态与环境学院昆明650224 云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 纳帕海省级自然保护区管护局云南迪庆674400 中国林业科学研究院高原林业研究所昆明650233 云南省林木种苗工作站昆明650215

为探明高原草甸土壤微生物对短期氮沉降的响应,以纳帕海典型高寒草甸云雾薹草群落为对象,野外原位布设低氮(5 g N·m^(-2)·a^(-1))、中氮(10 g N·m^(-2)·a^(-1))和高氮(15 g N·m^(-2)·a^(-1))3种施氮处理,研究氮沉降引起高寒草甸... 详细信息

为探明高原草甸土壤微生物对短期氮沉降的响应,以纳帕海典型高寒草甸云雾薹草群落为对象,野外原位布设低氮(5 g N·m^(-2)·a^(-1))、中氮(10 g N·m^(-2)·a^(-1))和高氮(15 g N·m^(-2)·a^(-1))3种施氮处理,研究氮沉降引起高寒草甸植物多样性及土壤性质变化对微生物生物量碳氮的影响。结果表明:氮添加显著增加土壤微生物生物量碳氮及其熵值,中氮处理下微生物生物量碳增量最高,达139.3%;微生物生物量碳氮的垂直变化表现为沿土层显著降低,降幅为24.1%~75.1%。氮添加显著提高群落地上生物量,降低Shannon和Simpson多样性,变幅达6.6%~65.4%;氮添加显著降低土壤pH,增加土壤有机质、全氮、铵态氮和硝态氮含量,且在中氮处理下变幅(7.0%~511.1%)最大;土壤pH随土层加深而增大,而其他理化指标则沿土层加深而显著减少,变幅达19.5%~91.2%。结构方程模型表明,土壤铵态氮、硝态氮和有机质对微生物生物量起促进作用,而土壤pH和植物群落Shannon指数对其具有负效应;植物和土壤理化性质共同解释微生物生物量碳氮及其熵55%~77%的变化,其中土壤理化性质对微生物生物量碳氮及其熵的效应值最高(0.56~0.95),其次是植物群落多样性和生物量。因此,氮沉降主要通过提高地上生物量及土壤碳氮养分的可利用性而增加土壤微生物生物量碳氮及其熵,但高氮处理导致土壤酸化及植物多样性降低,而对其产生一定的抑制效应。

关键词：纳帕海高寒草甸氮沉降微生物生物量碳微生物生物量氮土壤理化性质

若尔盖高寒草本沼泽土壤呼吸对水位下降的响应

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生态学报 2023年第22期43卷 9247-9255页

作者：许培轩熊银洪陈天松刘宏强程希平郭雪莲董李勤张昆西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学国家高原湿地研究中心/湿地学院昆明650224 西南林业大学云南滇池湿地生态系统国家定位观测研究站昆明650224 西南林业大学地理与生态旅游学院昆明650224 中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650100

土壤呼吸会影响全球碳循环,而湿地水位与土壤呼吸息息相关。然而,由于原位观测有限,目前尚不清楚高寒沼泽土壤呼吸及其组分如何响应水位下降。在若尔盖高原纳勒乔沼泽建立了水位下降控制实验平台,定位监测土壤呼吸及其组分的变化,并初... 详细信息

土壤呼吸会影响全球碳循环,而湿地水位与土壤呼吸息息相关。然而,由于原位观测有限,目前尚不清楚高寒沼泽土壤呼吸及其组分如何响应水位下降。在若尔盖高原纳勒乔沼泽建立了水位下降控制实验平台,定位监测土壤呼吸及其组分的变化,并初步探讨土壤呼吸及其组分与生物和非生物因素的潜在联系。结果发现,水位下降对高寒草本沼泽土壤呼吸(Rs)没有显著影响,但自养呼吸(Ra)和异氧呼吸(Rh)对水位下降表现出明显不同反应。其中,自养呼吸速率下降了67.2%,异养呼吸速率上升了67.3%。异养呼吸和自养呼吸在土壤呼吸中的占比发生显著变化,水位下降后,Rh/Rs较对照增加了88%,Ra/Rs减少了61%。水位下降引起的自养呼吸和异养呼吸变化的驱动因素不同,植株高度、地上及地下生物量解释了自养呼吸的变化,土壤温度、C:N则是异氧呼吸变化的关键影响因素。综上,在高寒草本沼泽生态系统中,水位下降对土壤呼吸组分的影响强度及其驱动因素存在明显差异,这需要在陆地表层碳循环模型中加以考虑,以便更好评估高寒草本沼泽碳循环对气候变化的反馈作用。

关键词：土壤呼吸碳循环高寒沼泽水位下降