我国南方植物生态学研究述评

我国热带亚热带区域生态系统具有很高的潜在脆弱性,在人类干扰和全球变化的双重影响下,我国南方地区面临着严峻的生态环境问题。本文总结和评述了近年来我国南方植物生态学研究的几个重点领域,包括森林群落生物多样性维持、群落演替机制、养分循环和碳循环,山地丘陵退化生态系统的植被恢复,湿地环境修复、生物多样性保护、生物入侵机制和温室气体排放,城市植物的环境修复、热岛效应缓解及碳源汇功能等,并展望了我国南方植物生态学研究的未来方向,提出修复和重建大面积的退化生态系统,促进生物多样性保护,维护人居环境和人类健康,提高生态系统对全球变化的适应性,增强生态安全保障,是今后我国南方植物生态学研究所肩负的历史使命。     

福建长汀冬季植物树干CO2释放速率日变化特征

采用红外气体分析法(IRGA)原位测定了长汀重建生态系统2个先锋树种马尾松(Pinus massoniana)和木荷(Schima superba)冬季树干CO2释放速率(stem CO2 efflux rates,FCO2),同时测定了气温、空气相对湿度、树干温度及树干液流密度.结果表明:2个树种冬季南面FCO2日变化呈单峰型模式,峰值分别出现在18:00和20:00;北面FCO2日变化呈S型,最高值出现在18:00到2:00之间;但它们的最低值均出现在8:00前后.冬季马尾松FCO2在0.71～1.56 μmol·m-2·s-1之间,木荷在1.57～2.98 μmol·m-2·s-1之间,极显著高于马尾松(P＜0.01).树干温度和树干液流密度是影响长汀重建生态系统冬季马尾松和木荷冬季FCO2的重要因素,FCO2与树干温度显著相关(P＜0.05),树干南、北面的Q10马尾松分别为1.86和1.57,木荷为1.77和1.82.白天树干液流出现峰值时,马尾松和木荷树干呼吸产生的CO2分别有19.72%～29.12%和20.68%～29.83%溶解于木质部液流中,并被向上运输.因此,通过FCO2估计树干呼吸速率(stem respiration rates,RS)的方法可能低估了长汀重建生态系统冬季马尾松和木荷白天的RS.     

杉木中龄林和老龄林凋落物数量、组成及动态比较

通过对福建省南平市王台镇溪后村安曹下杉木中龄林(16 a生)和老龄林(88 a生)凋落物的数量、组成及动态进行为期2年的野外观测,结果表明:16 a生和88 a生杉木林年均凋落物总量分别为3.6 t.hm-2和3.4 t.hm-2,两林分的年均凋落物总量差异不显著,凋落物总量、落叶量、落枝量、落花量以及落果量在2007年和2008年间差异都不显著.落叶、落枝、落花和落果量占凋落物总量的比例分别为60%～63%、21%～24%、1%～3%和10%～13%.16 a生和88 a生杉木林凋落物总量及各组分凋落量的月动态曲线呈不规则型.统计分析得出,88 a生杉木林的落枝量与土壤体积含水量呈显著正相关的关系,这表明水分对杉木林凋落物动态具有一定程度的影响.     

土壤异养呼吸温度敏感性(Q_(10))的影响因子

首先对国内外土壤异养呼吸Q10的研究成果进行了全面的综合述评.影响土壤异养呼吸Q10的因子主要包括环境因子(主要是温度和湿度)、呼吸底物和土壤生物等.较多的研究表明土壤异养呼吸的Q10在低温时较高,高温时较低,但Q10也可随温度升高而增加,或随温度变化而保持稳定;通常土壤异养呼吸的Q10与土壤水分成正相关,但极端水分条件下(干旱胁迫或渍水)Q10较低;有限的研究表明呼吸底物和土壤生物对土壤异养呼吸Q10的影响还具有很大的不确定性;调控土壤异养呼吸Q10的机理目前还不清楚.然后从温度、水分、呼吸底物、土壤微生物对土壤异养呼吸Q10的影响等方面对影响土壤异养呼吸温度敏感性的原因进行了深入的探讨,并提出未来应重点开展的研究:⑴加强不同尺度土壤异养呼吸Q10的影响因子及调控机理研究;⑵扩大土壤异养呼吸Q10的野外研究;⑶扩大热带、亚热带土壤异养呼吸Q10的研究;⑷深入探讨呼吸底物有效性和土壤生物对土壤异养呼吸Q10的影响;⑸加强其他因子对土壤异养呼吸Q10影响的研究.     

中亚热带山区不同土地利用方式土壤呼吸的日动态变化

通过LI-8100土壤碳通量测定仪对中亚热带山区不同土地利用方式土壤呼吸进行测定与分析.结果表明,不同土地利用方式土壤温度变化趋势较为一致,峰值出现在16:00,但坡耕地均出现在14:00;不同土地利用方式土壤呼吸速率昼夜变化趋势大致呈单峰变化,呼吸速率在12:00-16:00之间达到一天的最大值,而在6:00达到最小值,但杉木林与木荷林土壤呼吸速率在夏季呈现出不规则的多峰变化,不同季节呼吸速率最大值出现的时间不同;杉木林与木荷林不同季节的土壤呼吸速率的日变化幅度较小,果园的最大;土壤呼吸速率的均值大小顺序为:经济林>木荷林>坡耕地>杉木林>果园,但不同土地利用方式间土壤呼吸速率差异不显著(P>0.05).不同土地利用方式土壤呼吸Q10值的季节变化中,杉木、木荷2种人工林用地冬季Q10值最大,最小值分别出现在夏季与秋季,而坡耕地、经济林与果园3种土地利用方式以春季的Q10值最大,秋季最小;Q10值随土壤碳质量的降低而增大.     

亚热带4种行道树树干表面CO2释放速率昼夜动态

采用LI-8100土壤碳通量自动测量系统,与自制的树干呼吸观测气室相连,原位观测亚热带春、秋2个季节4种行道树树干呼吸速率及相关环境因子的昼夜动态.结果表明:在秋季土壤水分较低水平下(VWC平均为11.6%),羊蹄甲、香樟树干呼吸速率昼夜动态呈单峰曲线,和温度变化呈极显著指数函数关系,峰值分别出现在17:00和13:00;芒果和高山榕树干呼吸速率昼夜动态单峰不明显,白天与树干温度变化呈极显著指数函数关系,但芒果白天与夜间的树干呼吸速率差异不显著,而高山榕树干呼吸速率夜间显著高于白天,二者出现"白昼抑制"现象.在春季土壤水分较高水平下(VWC平均为22.1%),羊蹄甲、芒果和高山榕树干呼吸速率昼夜动态呈单峰型曲线,峰值分别出现在11:00、15:00和14:00;而香樟树干呼吸速率单峰不明显,4种树种的树干呼吸速率昼夜动态均与温度变化呈极显著指数函数关系.2个季节中,树干温度与树干呼吸的指数函数关系最好,秋季羊蹄甲、芒果和香樟树干呼吸速率对树干昼夜温度变化的Q10值分别为2.04、2.37和2.18,春季羊蹄甲、芒果、香樟和高山榕树干呼吸速率对树干昼夜温度变化的Q10值分别为2.27、2.58、1.90和1.83.秋季,羊蹄甲、高山榕、芒果和香樟日均树干呼吸速率分别为10.52、6.86、5.14和4.35 μmol·m-2·s-1,春季,高山榕、香樟、羊蹄甲和芒果日均树干呼吸速率分别为14.01、10.59、4.27和4.14 μmol·m-2·s-1.