退化雷竹新竹抽枝展叶的塑性变化特征

【目的】探究退化雷竹(Phyllostachys violascens‘Prevernalis’)林新竹抽枝展叶特性,揭示新竹枝—叶间的权衡关系及其环境适应对策,可为退化竹林科学经营提供参考。【方法】以退化和正常生长的雷竹新竹为研究对象,采集新竹上、中和下部枝盘,测量每枝盘主枝和侧枝的枝长、基径、枝叶生物量及叶片数量、单叶面积、比叶面积等参数,并对枝、叶塑性进行方差分析和异速生长分析。【结果】与正常生长的雷竹相比,退化雷竹新竹叶长、叶宽、叶厚、单叶面积及单叶干重显著减小,枝、叶鲜重和干重、总叶面积、叶面积密度降幅达1/3以上,但出叶强度和比枝长显著增大;枝长、枝幅、枝纤细率及比叶面积、叶片数量、叶枝生物量比、叶面积比、叶数量密度等性状对竹林退化的响应不显著。雷竹新竹单叶干重与单叶面积以及枝干重与叶干重、叶面积之间均呈正相关关系,但异速生长指数受竹林退化影响而减小。【结论】竹林退化严重影响雷竹新竹枝、叶的形态建成和抽枝展叶能力。退化雷竹新竹在资源利用上更趋向于数量生长,枝条展叶效率降低,体现出对环境压力的适应性反应。

林下植被演替过程中毛竹地下鞭系统形态和生物量分配变化特征

[目的]毛竹林是我国重要的森林资源,近年来主产区疏于管理乃至荒废的毛竹林面积不断增大,影响竹产业可持续发展,而林下植被演替过程中毛竹林地下鞭系统形态和生物量分配及其适应性生存策略尚不清楚。[方法]选取林下植被演替前立地条件和经营水平基本一致,竹材6~8 a采伐一次形成的林下植被演替9、21 a和纯林(对照)的三类试验毛竹林,按0~10 cm(表层)、10~20 cm(中层)、20 cm以下(深层)土层逐层挖掘2 m×2 m样方中所有地下鞭,分离竹鞭、鞭根(粗根),调查其形态和生物量,分析林下植被演替过程中毛竹地下鞭系形态和生物量分配的适应性特征。[结果]:(1)随着林下植被演替的进行,毛竹鞭径、鞭段数、鞭节数变化不明显,演替21 a毛竹林鞭长和演替9 a毛竹林竹鞭侧芽数较毛竹纯林分别增加48.2%、20.74%(P<0.05),竹鞭形态变化的土层由中层向表层和深层转移,产生明显的垂直空间上的适应性变化;(2)鞭根形态变化较竹鞭迟钝,总体上相对稳定,主要是演替9 a毛竹林鞭根的根长降低30.04%(P<0.05),但这种变化会随演替的进行而消除;(3)演替9、21 a毛竹林竹鞭和系统生物量较毛竹纯林分别降低17.2%、19.6%和60.9%、46.9%,鞭根生物量均降低25.0%。随着演替的进行,毛竹林将50%竹鞭生物量分配到深层土层来获取生存空间,而将47.6%鞭根生物量分配到表层土层来竞争土壤养分和水分,存在地下鞭系统生物量从土壤空间的局部调节向全生存空间调节的适应性变化,且趋向于将更多的资源投资于鞭根的权衡策略;(4)竹鞭、鞭根形态指标间的相关关系及强度随演替的进行而趋于增强,竹鞭形态是反映林下植被演替过程中地下鞭系统变化的主要指标。[结论]随林下植被演替的进行,毛竹林资源竞争趋于激烈,会对竹鞭、鞭根形态和生物量分配产生重要影响,并且存在明显的演替年限效应,地下鞭系统资源的分配符合广泛吸收策略和强化策略。

林下植被演替过程中毛竹枝叶形态质量和抽枝展叶效率变化特征

本研究分别选取林下植被演替前毛竹(Phyllostachys edulis(Carrière)J.Houz)纯林经营、竹材6~8年采伐一次形成的林下植被演替9、21年以及纯林(对照)等3类毛竹林,调查分析了1度、2度竹的主侧枝枝叶形态质量、抽枝展叶效率及生物量异速生长关系等。结果显示:(1)随林下植被演替的进行,1度竹主枝叶片主要形态质量性状呈降低趋势,2度竹则呈“V”型变化;(2)1度、2度竹主侧枝的枝长、纤细率显著提高,枝基径、枝干物质含量、枝干重等性状呈倒“V”型或升高趋势,枝形态变化较枝质量变化明显;(3)1度竹抽枝展叶效率指标呈“V”型变化,而2度竹主侧枝抽枝展叶效率显著降低,胡波尔值明显提高;(4)一定演替年限内,立竹主侧枝枝叶生物量生长关系从等速生长向异速生长变化,尔后恢复为等速生长。可见,林下植被演替对毛竹林立竹枝叶形态质量、抽枝展叶效率和枝叶生物量异速生长关系均产生重要影响,叶片趋于变小,枝条趋于细长,且具有明显的演替年限效应和立竹年龄效应,主要对主枝叶片产生影响,1度竹较2度竹敏感;演替过程中立竹将更多的资源投资于枝的生长,以增强空间资源的竞争能力。

不同弃管年限毛竹林立竹叶片功能性状的变化特征

为探明毛竹由集约经营转为弃管后的适应特性和生存对策,以不同弃管年限(0、8、20 a)毛竹林为研究对象,探讨了立竹叶片功能性状及其关系的变化特征.结果表明:(1)随弃管年限的延长,毛竹林立竹叶片形态会产生一定程度的变化,其中,叶长、叶宽、叶周长、叶面积和叶干重及比叶面积总体呈减小趋势;而叶组织密度则相反,叶长宽比、叶厚呈倒"V"形变化;叶片形态性状总体上变化并不显著.(2)叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、总叶绿素[Chl(a+b)]和类胡萝卜素(Car)含量随弃管年限的延长先降后升,弃管20 a毛竹林显著高于弃管8 a毛竹林;而花青素(Ant)和色素比值总体上变化不明显.说明随着群落正向演替的进行,毛竹叶光合色素功能与水平得到恢复和增强.(3)毛竹林立竹叶片Chla、Chlb、Chl(a+b)、Car间呈显著或极显著正相关,光合色素各组分具有较好的协同性,而Ant与叶形、光合色素性状均无显著相关关系.弃管年限延长提高了竹叶光合色素含量,同时叶形性状与光合色素间的相关关系总体上也随之增强.表明光合色素是反映毛竹适应生境变化的主要叶性状指标,随着弃管年限的延长,毛竹林立竹叶片功能性状间的权衡关系及生存策略会发生适应性调节,碳同化及营养存储能力增强,以适应不断加剧的种间竞争.

失管毛竹林演替过程中乔木树种群落结构和多样性特征

【目的】研究生态功能低下的失管毛竹林(仅清除老竹及枯竹,无其他林下垦复干扰)乔木树种群落结构和多样性特征,为制定科学的管护措施、促进失管毛竹林混交化更新提供参考。【方法】在浙西南地区的常山县选取失管8和20年毛竹林,采用样地调查法在2种毛竹林中各设置3块20 m×20 m样地,调查2种毛竹林的毛竹和乔木树种组成及数量等因子,选用重要值、群落相似性系数、生物多样性等指标分析2种毛竹林乔木树种组成、群落结构和多样性等林分特征。【结果】失管20年毛竹林活立木总数较失管8年毛竹林显著升高,升幅达245.9%;失管8年毛竹林乔木树种主要有壳斗科、山茶科等10科14种,优势种为东南石栎;失管20年毛竹林乔木树种有壳斗科、山茶科等7科14种,优势种为木荷;随失管年限增加,木荷、石栎、苦槠等树种在群落中重要值大幅增加,而短柄枹、红楠在群落中的重要值则大幅降低;与失管8年毛竹林比较,失管20年毛竹林高度2.0 m及以上和地径2.1 cm以上的乔木树种多度比例显著提高,壳斗科树种如石栎、苦槠等在高生长及径向生长方面占优;不同演替阶段乔木树种的多样性特征差异较大,随失管年限增加,乔木层树种的丰富度、多样性显著提高,灌木层乔木树种多样性指数差异不显著,草本层乔木树种的物种丰富度、多样性显著降低。【结论】在自然演替过程中,失管毛竹林内乔木树种优势度提高,在浙西南地区,随失管年限增加,木荷、石栎等树种在乔木群落中重要值升高,浙江省部分推荐发展的珍贵树种(如红楠、细叶青冈)在失管竹林中竞争优势不明显,为了促进失管乃至荒废竹林生态功能恢复并向着更有利于形成常绿顶极群落的方向演替,需要定期清理枯死竹,适当降低竹林密度,并对目的树种或珍贵树种进行正向干预。