城市边缘区是城乡之间的过渡区域,具有人地关系复杂、城乡冲突尖锐的特征,其生态系统服务(Ecosystem Services,ESs)功能呈现权衡或协同的复杂相互作用.研究城市边缘区ESs的相互关系、基于功能协调目的对其进行优化,对于缓解人地关系矛盾、实现乡村振兴和促进区域可持续发展具有重要意义.以苏州市为例,在识别城市边缘区基础上,选取粮食供给、产水量、碳储存、土壤保持、生境质量、水质净化、文化服务7种关键ESs进行评估,结合Spearman相关性分析和自组织网络方法探究ESs权衡协同关系及其时空演变特征,最后对城市边缘区进行分类及提出优化策略.结果表明:1)苏州市918个村庄被识别为城市边缘区;2)生境质量与粮食供给存在极显著的权衡关系(R(xy)=-0.77),生境质量与文化服务存在极显著的协同关系(R(xy)=0.95),2010-2022年间ESs间的关系以权衡效应为主,协同效应较少,整体权衡关系呈减弱趋势;3)根据聚类分析结果,可将研究区分为5类生态系统服务簇,分别为生态服务协调簇、生态服务失调簇、生态保育簇、生态游憩休闲簇以及生态风险加剧簇;4)提出了促进城市边缘区ESs协调,有助于自然-经济-社会复合生态系统可持续发展的优化策略.

森林粗木质残体主要包括倒木、枯立木、大枯枝、树桩和粗根等,它们是绝大多数森林生态系统的结构性成分,在全球碳循环和生物多样性保育等方面发挥着不可替代的作用.特别是近些年,极端高温、干旱、热带气旋等极端气候事件正在加速树木死亡,改变森林粗木质残体形成的方式和分解过程,森林生态系统功能和稳定性也会受到深刻影响,生态学家对此也越来越重视.如今,生态学家通过野外观测和控制实验,围绕粗木质残体的分解特征、调控机制和分解过程中粗木质残体上的生物多样性开展了大量研究,促进了粗木质残体生态学的快速发展.该文首先汇总了最常见的用于森林粗木质残体分解过程的研究方法,并且描述了各研究方法适用的情景.其次,从形态、物理和化学性状方面探讨了粗木质残体的分解特征.然后,围绕着影响森林粗木质残体分解的控制因素,系统梳理和总结了已取得的研究结果.具体来说,粗木质残体分解主要受到基质质量、分解者和环境条件的调控,其中基质质量和分解者在样点尺度上影响着分解过程,基质质量对分解者群落有自下而上的调控作用,环境条件在区域或更大研究尺度上发挥主导作用.粗木质残体在分解的同时孕育了数量巨大、种类丰富的生物,主要类群包括苔藓类附生植物、细菌、真菌和无脊椎动物.无脊椎动物对森林粗木质残体的利用方式最为复杂,可能将其作为栖息地、掩蔽所、繁殖地、取食场所.附生植物的演替过程与分解时间正相关,但与腐烂程度联系不紧密,其他生物类群的演替则更多地受到基质质量的影响.由于以往的综述鲜有涉及不同结构组分(树皮和木质部)分解的研究进展,该文补充和探讨了树皮和木质部的分解特征和潜在的相互作用过程.由于粗木质残体分解缓慢的特点和研究方法的限制,目前许多机理的相关研究仍不够深入,该文围绕粗木质残体分解机制和生物多样性保育功能探讨了未来需要重点关注的研究内容及可能的研究方法.

当昆虫类群表现为长生命周期k(k＞1)年时,成虫的羽化表现为非周期性、周期性和过渡周期性 3 种形式.非周期性即为成虫每年均羽化,周期性即为成虫每k年才羽化 1 次,过渡周期性为非周期昆虫逐渐进化为羽化周期性的必经阶段,不同年份羽化的同生群在密度上产生了显著差异,形成了小同生群和优势同生群.自然界中表现出完全羽化周期性的昆虫种类是较少的,但由于其高种群密度的成虫同步性羽化现象,对比非周期性昆虫更易暴发成灾.为明确周期性昆虫演化进程并为林区虫害防控提供理论指导,总结了周期性昆虫的种类和生活特性,不同年间的气候异质性、自然灾害、扩散到未分布区域、天敌、种间和种内竞争等因素均有可能成为过渡周期现象形成的最初驱动力,生活史延长、寄主-天敌互作、低温驱动效应、天敌不敏感-捕食者饱足效应、种间和种内竞争等是促使昆虫羽化周期性形成的可能机制.在林区管理实践中,应提前评估害虫羽化周期性产生的趋势和程度.当成虫表现出完全羽化周期性,应在集中羽化年份内采取见效快的综合防控策略,降低唯一同生群密度至经济阈值以下.当成虫表现出过渡周期性,应加大优势同生群防治力度、降低小同生群防治频率,以及采取天敌林间释放和保育技术以平衡天敌对目标害虫的不同发育阶段种群的控制作用大小,遏制或减缓天敌-寄主互作驱动下的周期性演化进程,逐渐实现由过渡周期阶段向非周期性的逆转.当成虫表现出非周期性,应减少专化性天敌的释放和针对害虫特定阶段的防治措施使用频率,优先选择作用于所有发育阶段且致死率不存在显著差异的防治手段,避免因人为干扰产生的周期性演化和进一步的成灾.

为阐明原生境条件下淡黄金花茶(Camellia flavida Hung T.Chang)伴生群落的物种联结关系及其对群落稳定性的影响,基于弄岗保护区的10个600 m2 样方间隔10年(2011-2021年)的每木调查数据,采用方差比率法(VR)、χ2 检验、Spearman秩相关检验和M.Godron稳定性等方法,分析淡黄金花茶与群落不同层次优势物种的种间联结性及群落稳定性的动态变化.结果显示:(1)乔木层优势物种间的总体联结性呈不显著负联结,灌木层优势物种间呈显著正联结,随着时间的变化,乔木层的总体联结性趋于正联结,灌木层的正联结程度有所增加;(2)χ2检验与Spearman秩相关检验结果均表明群落大多数种对间呈不显著联结关系,种间联结较为松散,相关性较弱.其中,淡黄金花茶与乔木层的苹果榕(Ficus oligodon Miq.)、灌木层的广西澄广花(Orophea polycarpa A.Candolle)等优势种表现出显著正相关,但与乔木层的对叶榕(Ficus hispida L.f.)、灌木层的日本五月茶(Antidesma japonicum Siebold&Zucc.)等优势种呈显著负相关;(3)淡黄金花茶伴生群落稳定性较高,并且群落特征及稳定性对淡黄金花茶种群的保育起到了积极的作用.研究结果说明,淡黄金花茶伴生群落的部分优势乔灌木对淡黄金花茶的分布有重要影响,10年间伴生群落整体较稳定,淡黄金花茶数量有所增长,应继续加强原生境的保护和群落长期动态监测.

为探讨地宝兰属植物的叶片解剖结构及光合特性,该研究对狭域濒危种贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)及广布种地宝兰(G.densiflorum)、大花地宝兰(G.attenuatum)的叶片解剖结构、光合日变化、光响应曲线、CO2响应曲线、叶绿素含量等指标进行测定.结果表明:(1)3种地宝兰属植物的叶肉细胞没有海绵组织和栅栏组织分化,气孔仅分布于下表皮;与地宝兰和贵州地宝兰相比,大花地宝兰具有更大的叶片厚度和较小的气孔密度,表现出更适应弱光环境的结构特征.(2)3种地宝兰属植物的净光合速率(Pn)日变化均呈"双峰型"曲线,其光合"午休"主要由非气孔限制引起;Pn和水分利用效率(WUE)日均值大小均表现为大花地宝兰＞地宝兰＞贵州地宝兰,表明贵州地宝兰积累光合产物的能力更弱,对干旱环境的适应能力可能更差.(3)3种地宝兰属植物均为阴生植物,地宝兰的光补偿点(LCP)最小、光饱和点(LSP)最大,对光强适应范围较宽;大花地宝兰具有较高的最大净光合速率(Pmax)和表观量子效率(AQY),其光合能力较强;贵州地宝兰的Pmax和潜在最大净光合速率(Amax)最小,其光合能力和对CO2的利用能力更弱.(4)地宝兰和大花地宝兰的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl)含量均显著(P＜0.05)高于贵州地宝兰.(5)3种地宝兰属植物的叶片厚度、叶肉厚度、叶绿素含量与Pmax间存在显著(P＜0.05)相关性.综上认为,与地宝兰和大花地宝兰相比,贵州地宝兰的光合能力和适应性较差,这可能与其濒危有很大关系;适当遮阴和增加CO2浓度有利于3种地宝兰属植物的光合作用.该研究结果为贵州地宝兰濒危原因的分析及3种地宝兰属植物种质资源保育提供了参考依据.

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.

目的:西藏杓兰是典型的菌根植物,已成为濒危植物.研究西藏杓兰菌根真菌共生关系,为其保育提供理论基础.方法:采用微生物纯培养和回接方法研究了西藏杓兰菌根真菌多样性水平及其促生作用.结果:从4个居群的西藏杓兰根部共分离获得366株真菌,涉及7个菌属:胶膜菌属(Tulasnella)、丝核菌属(Rhizoctoia)、层孔菌属(Fomes)、毛壳菌属(Chaetomium)、角担菌属(Ceratobasidium)、伏革菌属(Corticium)和瘤菌根菌属(Epulorhiza);在属分类水平上,优势菌群为胶膜菌属,分离率(15.88%)和分离频率(34.70%)最高,其次是丝核菌属.西藏杓兰不同居群的菌根真菌组成、优势菌群和分离频率存在差异,其中胶膜菌属、丝核菌属和层孔菌属为西藏杓兰的共有真菌.7株供试菌株均可侵染西藏杓兰幼苗,其中5株菌(CT-1-64、CT-1-28、CT-3-13、CT-4-87和CT-2-06)可促进种子萌发和幼苗生长,并筛选得到一株高效促生菌株CT-1-64,可促进种子萌发过程并提高幼苗的鲜重率与营养元素含量.结论:西藏杓兰存在丰富多样的菌根真菌类型,可促进种子萌发和幼苗生长,高效促生菌的共生关系有待进一步研究.

生态系统服务指人类从自然生态系统中获得的惠益,不同生态系统服务由社会生态驱动因素组合产生,并且跨尺度展现不同的空间模式.目前,对不同空间尺度生态系统服务间复杂关系及其驱动机制的研究较少.本研究以广东省韶关市为例,分析了 4种生态系统服务及其权衡/协同(TOSs)的空间格局与相互关系,并在千米网格尺度和子流域尺度量化了它们对7个社会生态驱动因素的响应,由此提出跨尺度可持续发展的区域生态管理和规划策略.结果表明:韶关市生态系统服务的空间分布存在聚集性和跨尺度差异,其中,生境质量、水质净化和碳储量的空间分布格局较为一致,高供给主要分布于东部、北部、西部和南部的山区,低供给分布在中部、西北、南部和东北部的平原区域,随尺度扩大,空间聚集性增强;研究区生态系统服务在两个空间尺度上均为协同关系,随尺度变化,协同强度发生变化;生态系统服务在两个空间尺度上的主要驱动因素为归一化植被指数和数字高程模型,TOSs在千米网格尺度的主要驱动因素为年均温,而在子流域尺度为年均蒸散发;综合各生态系统服务供给强度,研究区划分出山地生态均衡区、森林生态保育区、城市森林保持区、生态敏感区和生态风险区5类生态系统服务簇,其分布存在空间异质性和跨尺度差异.本研究将韶关市4种代表性生态系统服务及其复杂的相互作用和驱动机制的跨尺度变化规律整合到空间规划中,以支持跨尺度的可持续生态系统管理,对其他地区的生态文明建设具有重要的参考意义.

目的:为了指导阜康抽水蓄能电站工程区的生态重建,促进野生草本植物的原地保育.方法:本文选取麻叶荨麻(Urtica cannabina)、白屈菜(Chelidonium majus)、菊叶香藜(Dysphania schraderiana)、骆驼蓬(Peganum harma-la)、秃疮花(Dicranostigma leptopodum)和天仙子(Hyoscyamus niger)这6种在当地分布较广的野生草本植物为研究对象,分别调查其种子的萌芽及休眠特性,探究了种子萌发的最适温度,比较了冷藏与浸泡、模拟干旱及高温处理对种子解除休眠作用的影响.结果:除麻叶荨麻和菊叶香藜外,其他4种草本植物均存在不同程度的休眠.冷藏有助于天仙子和白屈菜的种子解除休眠,特别是与浸泡处理相结合后,其萌发率和发芽指数均得到明显提高.在浓度为6 mg/mL的PEG模拟干旱下,重度休眠的天仙子和骆驼蓬的萌发能力得到明显提升,而且45℃高温浸泡处理将进一步提升其萌发能力.经过上述方法的组合处理后,阜康抽水蓄能电站工程区的这6种野生草本植物种子的萌发能力均达到90%左右.结论:本研究为工程扰动区植被的恢复与重建、原地保育及维持生态系统稳定等奠定了基础.

九里香(Murrayae Folium et Cacumen)为芸香科植物九里香 Murraya exotica L.和千里香 M.paniculata(L.)Jack的干燥叶和带叶嫩枝,在我国药用历史悠久,国内外学者从九里香中分离鉴定了多种化学成分,包括香豆素类、黄酮类、生物碱类、挥发油等.药理研究表明,九里香黄酮类成分具有抗炎镇痛、抑制肿瘤细胞活性、抗氧化和降血糖的作用,其挥发油具有抗虫抗菌的作用.九里香以野生为主,其野生资源及人工栽培有待研究.对近年来九里香的主要化学成分及药理作用等研究进行系统的整理总结,同时对药材九里香基原植物九里香和千里香进行保育学的相关研究进行综述、以期为九里香的化学成分分析、临床应用、保育学研究和新药研发提供参考.