不同发展模式对城市生态系统调节服务价值的影响

快速城市化加快了城市生态系统格局的改变,导致生态系统服务价值下降,对城市可持续发展造成阻碍。为了探究何种城市发展模式能够创造更高的生态系统服务价值,以深圳为案例,利用2010年、2015年和2020年生态系统类型数据,设置经济、惯性和生态3种不同的发展模式,并使用CA-Markov模型对2025年深圳市各类生态系统变化进行预测。在此基础上创新性地核算了不同模式下的关键生态系统服务价值。结果显示:(1)2015年到2020年,各类生态系统呈现不同变化趋势,人类聚落生态系统快速增长,对各类自然生态系统造成侵占,城区绿地呈现自然减少人工增加趋势。(2)2025年3种发展模式对生态系统类型变化影响显著,惯性发展模式下人类聚落、城区绿地出现扩张,经济发展模式下进一步增长,自然生态系统面积显著减少,生态发展模式下自然生态系统面积得到恢复。(3)3种模式下的生态系统服务价值变化差异显著,惯性和经济发展模式下,生态系统服务价值显著下降,分别较2020年下降2.67%和5.25%。生态发展模式下,生态系统服务价值提高,较经济发展模式提升5.5%,3种模式生态系统调节服务总价值差最高达到38.1亿元。综合来看,未来的发展模式应当选择以生态保护为优先的发展模式,通过制定有效的生态空间保护措施如生态保护红线划定、城市潜在开发区调整,实施生态工程等提高城市生态空间面积和质量,维持和提高生态系统服务价值,实现经济发展与生态保护的协调并行。

不同原生境的6种棕榈科植物叶片水力性状的对比研究

为揭示生长在湿润生境和季节性干旱生境棕榈科植物的水分生理生态适应的差异,在中国科学院华南植物园中选取3种原分布于湿润生境(SOMH)植物:澳洲轴榈(Licuala ramsayi)、槟榔(Areca catechu)和所罗门皱籽棕(Ptychosperma salomonense),以及3种原分布于季节性干旱生境(SODH)植物:大丝葵(Washingtonia robusta)、澳洲蒲葵(Livistona australis)和大蒲葵(L.saribus),对叶片和叶柄的结构与功能性状进行测定。结果表明,与SODH物种相比,3种SOMH植物的水力加权导管直径(Dh)、理论导水率(Kth)、膨压丧失点(TLP)、脆弱性指数(VI)和比叶面积(SLA)较高,而其叶脉密度(VD)较低。TLP、VI均与Kth呈显著正相关,说明水力效率和水力安全之间存在权衡关系。可见,SOMH棕榈的叶片水力效率高于SODH棕榈,但叶片水力安全低于SODH,这揭示了生长于不同生境棕榈科植物在水分生理生态策略上的差异。

木兰科植物叶片光合系统耐热性与叶片形态及温度生态位的关系

全球气候变化背景下,极端高温事件日益频繁,对植物的生长、存活造成严重威胁,准确评估植物的耐热性,对物种保育和适应性预测具有重要作用。木兰科是中国亚热带常绿阔叶林的标志类群,也是被子植物基部类群,具有重要的生态价值和演化生物学地位,然而目前对其耐热性尚缺乏了解。该研究以种植于同质园的23种木兰科植物为研究对象,利用叶绿素荧光技术研究了叶片光合系统的耐热性,同时测定了叶片形态性状,并基于这些物种在全球的分布地气候数据,分析了叶片光合系统耐热性与叶片形态及温度生态位的关系。发现木兰科植物光系统II最大光化学效率降低50%时的温度(T50)范围在46.1-56.7℃之间,且常绿物种的T50显著高于落叶物种。叶片形态方面,T50与叶面积显著正相关,与叶片厚度无显著相关关系。温度生态位方面,T50与年平均气温、最冷月最低气温呈显著正相关关系,但与最暖月最高气温无显著相关关系。T50具有较弱的系统发育信号,暗示T50受系统发育影响较小,受叶片形态与环境气候的影响较大。研究结果说明木兰科植物的叶片光合系统耐热性较强,但耐热性的气候适应可能并不受高温环境驱动,未来的高温事件对生活于更炎热地区的木兰科落叶植物威胁较大。

鼎湖山锥栗木质部形成及其对气候的响应

为了解鼎湖山锥栗(Castanea henryi)木质部的年内生长动态及其对气候因子的响应,利用微树芯采样技术对锥栗木质部进行连续监测,采用广义可加模型拟合生长过程,并利用混合效应模型分析木质部形成与气候因子的关系。结果表明,鼎湖山锥栗木质部在2015年几乎保持全年生长,呈现显著的季节性差异。在doy200(200 days of year)之前木质部快速生长(生长季前期),doy300之后(生长季后期)生长速率出现下降趋势。生长季前期的木质部生长速率与温度、光合有效辐射存在显著正相关关系,生长季后期木质部生长速率与气候因子之间的相关关系并不显著。这说明中国南亚热带阔叶树种锥栗木质部形成及其调节机制具有季节性差异,反映了木质部形成对环境的适应性。

树木木质部生长动态及其调节机制研究进展

全球变化对树木木质部生长产生了深远影响,进而影响了森林生态系统的固碳功能以及全球生态系统能量和物质的循环过程。树木木质部生长动态主要包括形成层活动开始和结束的时间、生长季长度以及分裂速率等,其受到多种因素的共同调节,如植物激素、碳水化合物、氮素和气象因子等。通过在精细的时间尺度上对比研究树木木质部生长动态,揭示木质部形成的决定因子,可以加深对树木生长生理机制的理解,从而提高其对气候变化响应的预测精度。对近年来在木质部的形成动态及其调节机制方面取得的研究进展进行了综述,并对未来的研究方向进行了展望。

不同损伤处理对土沉香光合特性及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同损伤处理对土沉香叶片的光合特性和荧光参数的影响,提高沉香结香率,使结香质量接近天然品质,满足医药卫生需要,维护人民群众健康,实现野生土沉香资源的保护和可持续利用。【方法】以15年生土沉香为材料,在1月份进行不同程度的损伤处理(A,不去枝去根;B,去枝去根1/3;C,去枝去根2/3;D,截干),对处理后叶片的光合参数及叶绿素荧光参数进行测定,以不施行任何处理作对照。【结果】B、C、D处理下土沉香叶片的光合参数与对照相比均有显著差异,这可能是由于损伤后叶肉细胞的光合能力增强所致,尤以截干处理下土沉香叶片的光合参数均显著增加,表明此种损伤处理下土沉香的叶片光合能力最强;A、B、C处理下叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)及PSⅡ潜在活性(Fv/F0)与对照相比均无显著差异。【结论】截干处理下土沉香的光合特性和荧光参数与对照相比呈显著差异,截干处理显著提高了土沉香的光合作用,A、B、C处理不会对土沉香树体的生长造成较大影响,而光合能力强弱及光合产物积累量与结香状况之间存在何种联系还有待进一步探讨。