上海大金山岛植被功能组成对草本植物、土壤动物和细菌多样性的影响

揭示植物群落对土壤动物和微生物多样性的上行调控效应有助于理解不同营养级生物多样性的维持机制。以往的研究主要集中在植物物种多样性对土壤动物和微生物多样性的影响,而关于植被功能组成自下而上的影响研究较少。以上海大金山岛13个植物群落为对象,在分析落叶木本植物占比与树木和草本物种多样性,以及土壤动物和细菌多样性的关系基础上,利用结构方程模型区分了落叶木本植物占比对土壤动物和细菌多样性的直接与间接影响效应。结果显示:落叶木本植物占比不仅分别对草本物种多样性和土壤动物多样性分别产生直接正效应和负效应(P<0.01;P<0.05),也会通过草本物种的级联效应间接的降低地下土壤细菌多样性(P<0.10)。然而,木本植物多样性仅与草本物种多样性显著正关联(P<0.10),与土壤动物和细菌多样性无显著关联(P>0.10)。该研究结果表明,相较于木本植物多样性,落叶植物占比在中亚热带北缘森林生态系统不同营养级生物多样性维持格局中扮演着更为重要的角色。

乌鲁木齐市乡土植物和外来植物在城市绿化中优先性分析

城市绿化是生态文明建设的一个重要组成部分,做好城市绿化工作,对生态文明建设有重要的意义.有关城市绿化中乡土植物和外来植物的优先性分析研究目前十分缺乏.本文通过调查乌鲁木齐常见乡土植物和外来植物的10种功能性状结构,进一步利用层次分析法和独立样本T检验比较上述两类植物在低耗水量、外貌美学、抗灾害以及绿化综合性能值上的差别,结果表明:(1)乌鲁木齐常见绿化植物区系成分以北温带广布为主,共18属,占总属数的69.23%;乡土植物7属,占北温带广布属的38.89%;外来植物14属,占北温带广布属的77.78%.(2)植物功能性状方面,乡土植物和外来植物在基径/树高、枝下高和单叶面积上存在显著性差异,在潜在树高、树冠面积、植株体积、树冠厚度、干材密度、蒸腾速率、树冠形状等功能性状上无显著差异.(3)在所有物种和乔木层面,乡土植物在低耗水量、抗灾害和绿化综合性能值上高于外来植物,但在外貌美学上的数值低于外来植物.综上,乌鲁木齐城市绿化建设中应当优先考虑乡土植物,增加乡土植物在城市绿化中的比重.

上海大金山岛不同植被类型土壤细菌群落的变异

揭示次生演替过程中土壤细菌群落对植被类型变化的响应格局,有助于深化对生态系统地上地下相互作用机制的理解。该研究以上海大金山岛处于演替前、中和后期的落叶灌丛、落叶阔叶林和常绿阔叶林为对象,通过测定土壤碳、氮、磷含量以及土壤细菌群落特征,分析土壤细菌多样性、类群关系网络结构和标志性类群如何随植被演替而更替。结果发现:土壤养分含量在常绿阔叶林显著高于落叶阔叶林,但土壤细菌多样性在落叶阔叶林显著高于常绿阔叶林,土壤养分含量和细菌多样性在落叶灌丛处于中等水平。土壤细菌的相关性网络节点、密度和复杂性在落叶阔叶林最高,在落叶灌丛中等,在常绿阔叶林最低。落叶灌丛和落叶阔叶林的优势土壤细菌分别为根瘤菌目(Rhizobiales)和伯克氏菌目(Burkholderiales)等具有潜在固氮功能的类群,常绿阔叶林的优势土壤细菌为黄单胞菌目(Xanthomonadales)和嗜热芽菌目(Thermogemmatisporales)等具有潜在致病和抗病性功能的类群以及酸杆菌目(Acidobacteriales)等与纤维素降解相关的类群。该结果表明:海岛植被演替过程中,植物种类组成和土壤养分供给性的改变会极大地重塑土壤细菌多样性、群落组成、互作网络结构和标志类群。海岛常绿阔叶林显著更低的土壤细菌多样性、趋于松散简化的细菌网络结构以及具有潜在致病和抗病功能的标志类群的出现,说明了顶极群落地下部分对地上部分退化趋势的响应。

上海大金山岛植被主要组成种的种群年龄结构和存活特征

揭示植物种群的年龄结构特征,有助于深入理解植被动态和过程.以上海大金山岛植被为对象,调查常见植物的全岛频度,并研究13个标准样地中不同植被演替阶段的18个代表性物种的径级结构,通过分析各物种的种群年龄结构、幼苗库大小、静态生命表和存活曲线,推断其种群发展态势.结果显示:在全岛水平,先锋种日本野桐(Mallotus tenuifdius)占绝对优势,频度高达90.6%,演替中期的落叶树种朴树(Celtissinensis)、小果蔷薇(Rosacymosa)、白杜(Euonymus maackii)、小叶女贞(Ligustrum quihoui)、白檀(Symplocos tanakana)、桑(Morus alba)和椿叶花椒(Zanthoxylum ailanthoides)频度都在35%以上,常绿阔叶物种柃木(Eurya japonica)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)、青冈(Quercus glauca)和红楠(Machilus thunbergii)的频度分别为22.6%、21.7%、14.2%和11.3%.绝大多数物种的种群年龄结构完整,小径级个体多,幼苗库充足,表现为增长型种群特征.相比,豆梨(Pyrus calleryana)和红楠年龄结构为间歇型,樟(Camphora officinarum)为单峰型,主要缺少小径级个体和幼苗,表现出衰退型种群特征.静态生命表和存活曲线显示,白檀、青冈、小叶女贞、柘木(Maclura tricuspidata)、红楠、朴树和白杜幼年阶段死亡率高,日本野桐、柃木、天竺桂在大龄阶段死亡率高.本研究表明大金山岛植被组成种的先锋种类种群结构完整,但演替顶极种的种群更新受限,次生演替中前期的海岛生态系统在猕猴干扰下演替进程缓慢,因此,加大地带性种类的抚育是下一步管理工作的重点.

上海大金山岛常见木本植物功能性状对生长和死亡的影响

揭示功能性状如何影响关键植物种群特征有助于深化对群落动态的理解。该研究基于上海大金山岛26种常见木本植物5年期(2016-2021年)生长死亡动态的监测数据,通过测量各物种与光、水和养分资源竞争与利用策略相关的9个叶片和木质性状,分析了不同功能性状单独及其综合形成的植物经济谱与物种相对生长率和死亡率的关系。结果显示:叶面积和叶片氮含量与物种相对生长率显著正相关,叶片厚度、小枝密度和叶干物质含量与相对生长率显著负相关。干材密度和小枝密度与物种相对死亡率显著负相关。由9个功能性状构成的植物经济谱可解释物种相对生长率32.8%的变异,但是与相对死亡率无显著相关关系;资源获取型物种比保守型物种具有更高的相对生长率。以上结果表明,植物功能性状是影响植物生长的重要因素,植物经济谱可较准确地预测物种间相对生长率的差异,但对物种相对死亡率的预测较弱。