旨在探究喀斯特地区退化生态系统植被恢复树种凋落叶分解过程及其对土壤碳排放的激发效应,为选择合适的树种进行植被恢复提供数据支持.以中国林科院热带林业实验中心大青山石山树木园11种适应性强、耐干旱贫瘠的优良石山树种为研究对象,利用13C自然丰度法区分凋落叶和土壤来源CO2并量化土壤激发效应,比较不同生态恢复树种凋落叶分解及其激发效应的差异,探讨凋落物分解及其激发效应与凋落物性状之间的关联.结果表明:(1)11个生态恢复树种凋落叶在碳相关化学性质(水溶性碳、半纤维素和单宁含量等)、养分含量(磷和镁含量等)及化学计量特征(碳磷比和氮磷比)等方面均表现出较高程度变异.(2)不同生态恢复树种凋落叶分解及其诱导的土壤激发效应具有极显著差异(P＜0.001);在整个培养实验期间,11个生态恢复树种凋落叶平均分解了 35.3％,其中海南椴分解最快,达到50％,而青冈栎分解最慢,仅分解16.5％.(3)总体上看,凋落叶处理的土壤呼吸速率(5.1 mg C kg-1 土壤d-1)是对照土壤呼吸速率(2.3 mg C kg-1 土壤d-1)的2.2倍,凋落叶添加显著促进土壤有机碳分解,平均达到37.6％;其中海南椴、割舌树和任豆凋落叶输入则抑制土壤有机碳分解(抑制程度分别为-13.2％、-6.9％和-22.5％),产生负激发效应.(4)凋落叶分解与非结构性碳(r=0.63,P=0.04)和水溶性碳(r=0.91,P＜0.001)呈显著正相关,与叶干物质含量(r=0.64,P=0.03)、纤维素(r=0.62,P=0.04)和锰含量(r=-0.63,P=0.04)呈显著负相关.多元回归分析结果表明,水溶性碳、钾和钙含量相结合可以解释生态恢复树种凋落叶分解变异的98％;然而,凋落叶性状与土壤激发效应强度之间并没有显著相关性.从土壤养分归还角度考虑,喀斯特退化生态系统恢复树种可以选择光皮梾木、海南椴、顶果木和降香黄檀等凋落叶分解较快的树种,以促进土壤养分循环和植被恢复;另一方面,从土壤碳固持角度来看,海南椴、任豆和割舌树等凋落叶输入会抑制土壤有机碳分解,从而有利于提高退化生态系统土壤碳封存能力.

为全面了解广西野生维管植物资源的现状并为开展相应的生物多样性保护实践提供基础资料,本文基于作者2023年即将出版的《广西植物物种编目及红色名录》一书数据,形成了最新的广西野生维管植物名录.结果显示:广西野生维管植物共计262科1,793属8,221种57亚种460变种1变型,其中,石松类和蕨类植物共有36科118属699种3亚种13变种1变型,裸子植物7科21属60种5变种,被子植物219科1,654属7,462种54亚种442变种.广西分布的喀斯特专性植物共计129科385属1,209种2亚种49变种,占广西野生维管植物物种总数的14.42％;喀斯特专性植物中,物种数排名前10位的科分别为苦苣苔科、天门冬科、兰科、茜草科、荨麻科、秋海棠科、爵床科、报春花科、樟科、大戟科;排名前10位的属分别为报春苣苔属(Primulina)、秋海棠属(Begonia)、蜘蛛抱蛋属(Aspidistra)、楼梯草属(Elatostema)、螺序草属(Spiradiclis)、耳蕨属(Polystichum)、石山苣苔属(Petrocodon)、珍珠菜属(Lysimachia)、马蓝属(Strobilanthes)、蛛毛苣苔属(Paraboea).仅见于广西分布的维管植物特有属已知有4属:头序冷水花属(Metapilea)、异裂菊属(Heteroplexis)、异片苣苔属(Allostigma)和圆果苣苔属(Gyrogyne);特有种901种3亚种61变种,占广西野生维管植物物种总数的11.04％.广西共有349种维管植物被列入《国家重点保护野生植物名录》(2021),约占全国重点保护野生维管植物总数的33.46％.本名录的动态更新是对广西野生维管植物阶段性的汇总和归纳,但目前仍有253种存疑种类,这些种类为今后进一步完善广西野生维管植物的编目提供了明确的方向.在此,本文呼吁相关植物学者对广西野生维管植物多样性开展更为深入的调查与研究.

异裂菊属是广西喀斯特石山区典型的特有属,根际微生物是其能否有效吸收、有效利用土壤养分和适应石山恶劣土壤环境的最直接表征之一.该研究采用DGGE和Biolog两种方法对异裂菊属植物根际和非根际微生物多样性进行了研究.结果表明:(1)异裂菊属5个种根际pH、碱解氮等9个养分含量都高于非根际.(2)5个种的根际、非根际存在2个共有细菌类群,但在数量上存在差异,3个种的根际条带小于非根际;5个种的根际、非根际微生物群落较为相似,较易聚在一起.(3)绢叶异裂菊根际微生物对碳源利用能力最强,凹脉异裂菊非根际最弱,其他对碳源的利用能力较接近;异裂菊属种根际微生物利用碳源的能力都高于非根际,根际微生物多样性指数均高于非根际,优势度指数与非根际基本相同或略高于非根际,丰富度和均匀度指数与优势度指数规律相似;异裂菊属根际、非根际微生物利用的碳源主要是糖类、羧酸类和氨基酸类化合物,4个种根际微生物利用碳源的能力高于非根际.(4)阳离子交换量、黏粒含量百分率和碱解氮是影响异裂菊属根际微生物碳源利用模式的最重要因子.总体来说,土壤理化性质对异裂菊属植物根际微生物群落多样性具有重要影响,异裂菊属通过分泌羧酸、糖等多类化合物提高了根际微生物的活性,进而有效地提高了根际肥力水平.

黑叶猴(Trachypithecus francoisi)是国家一级重点保护野生动物,也是少数仅分布在喀斯特石山地区的灵长类动物(Rowe,1996),曾在我国南部分布广泛,数量较多,在20世纪以前,野生种群数量约有3 500只(张荣祖等,2002),其中广西的种群数量约为2 200-2 500只(刘万福和韦振逸,1995),贵州数量估计为946-1 094只(李明晶和马建章,1989;全国强,1994;李明晶,1995).二十世纪六七十年代,由于各种人类活动的干扰,如采矿、修建水电站、放牧、农耕、修路等造成该物种适宜栖息地减少,生境破碎化增加,而偷猎造成种群数量急剧减少(陈正仁等,2001;苏化龙等,2002).

该文报道了产自我国重庆市苦苣苔科植物一新种——重庆石山苣苔(Petrocodon chongqingensis F.Wen,B.Pan&L.Y.Su).此新种(重庆石山苣苔)在形态上与其近缘种(湖南石山苣苔)(P.hunanensis X.L.Yu&Ming Li)相似,二者的区别在于此新种无明显延长的根状茎、叶柄密被白色长柔毛,叶片两面均密被长柔毛和短柔毛、苞片互生,线形至披针形,1.3～ 1.5 mm×ca 0.4 mm、花冠紫红色至紫色,长3～5 cm、子房长约2 cm,无柄.根据IUCN物种红色保护名录濒危等级的评定标准,此新种的保护等级被暂定为易危Vulnerable(VU).对此新种的种子和花粉及其近缘种(湖南石山苣苔)的种子微观形态进行了扫描电镜观察.结果 表明:二者种子均为瘦长形,此新种的种子表面具圆形、长圆形及不规则小穴状纹饰和不规则突起,穴内有次级微突起,而其近缘种种子表面纹饰呈网状结构,网格为方形、长方形或少数规则形,网格内具次级不规则形突起;此新种的花粉为长球形,极面观为近圆形,赤道观为椭圆形,细网状纹饰,网脊上具有小颗粒状突起.

2005年9月至2006年8月对广西弄岗国家自然保护区内一群黑叶猴进行行为观察,采用瞬时扫描法观察并收集猴群的栖息地利用数据,分析黑叶猴对喀斯特石山栖息地的选择与利用规律.结果 表明,黑叶猴对不同山体部位的利用有显著性差异(x2=43.063,f=4,P＜0.001).黑叶猴对崖壁的利用频率最高(占总记录的36.67％±9.44％),其次是山坡(32.30％±9.57％),对山脚(14.15％±5.01％)、山顶(11.24％±8.42％)和平地(5.63％±2.92％)的利用较少.分析发现,黑叶猴对山体部位的利用没有显著的季节性差异(山顶:Z=-0.160,P=0.837;崖壁:Z=-0.320,P=0.749;山坡:Z=-0.480,P=0.631;山脚:Z=-1.601,P=0.109;平地:Z=0,P=1).黑叶猴将崖壁作为主要的休息场所,山坡和山脚为主要的移动和觅食场所.黑叶猴对栖息地的利用受食物可获得性的影响.当食物中花的可获得性降低时,猴群增加对山脚的利用;当嫩叶可获得性降低时,猴群增加在崖壁移动的频率;当果实的可获得性升高时,猴群增加在平地觅食的频率.食物组成与黑叶猴栖息地利用也有关系.总体来看,黑叶猴对山顶的利用频率与花的觅食比例呈显著正相关;对山脚的利用频率与果实+种子的觅食比例呈显著正相关.猴群在山顶休息的频率随花和成熟叶的觅食比例的上升而上升;在山脚休息的频率随果实+种子的觅食比例的上升而上升.猴群在山坡觅食的频率随果实+种子的觅食比例的下降而上升;在山脚觅食的频率随嫩叶的觅食比例的下降而上升.另外,平均最低温度与猴群在平地觅食的频率呈负相关关系.分析表明食物的分布和数量对黑叶猴栖息地利用有重要影响,黑叶猴对栖息地的选择是在觅食利益与风险之间进行权衡的结果.

探索林下植被分布格局及其影响因素,对于天然林保护和森林生物多样性维持机制研究具有重要意义.本文以桂西南喀斯特地区不同蚬木(Excentrodendron tonkinense)天然成熟林为研究对象,采用植物群落样方调查、单因素方差分析、Pearson相关分析和冗余分析(RDA)等方法,研究了8个县市蚬木天然成熟林林下植被物种多样性的变异及其对土壤、地形和光照等环境因子的响应.结果 表明,林下植被中灌木层优势种主要有越南槐(Sophora tonkinensis)、鹅掌柴(Schefflera heptaphylla)、毛果翼核果(Ventilago calyculata),以及乔木层幼苗如蚬木、广西澄广花(Orophea anceps)、岩樟(Cinnamomum saxatile)、金丝李(Garcinia paucinervis)等,主要来自豆科、五加科、鼠李科、椴树科、番荔枝科、樟科、藤黄科和大戟科等;草本层优势种主要有肾蕨(Nephrolepis cordifolia)、石山棕(Guihaia argyrata)、崖姜(Pseudodrynaria coronans)、柔枝莠竹(Microstegium vimineum)、水蔗草(Apluda mutica)、沿阶草(Ophiopogon bodinieri)等,主要来自肾蕨科、棕榈科、槲蕨科、禾本科、百合科、铁角蕨科和鳞毛蕨科等.土壤pH值、土壤含水量(SwC)、土壤全钾(TK)、土壤全磷(TP)和坡度(SLO)是林下植被物种多样性的主要影响因素,它们分别解释了林下植被物种多样性32.3％、16.1％、9.7％、8.6％和8.6％的变异.灌木丰富度、灌木多样性指数与TK、SWC、土壤pH值和TP显著负相关,而草本丰富度、草本多样性指数则与TK显著正相关;灌木密度、灌木盖度与土壤pH值显著正相关,草本密度与SWC和TK显著正相关,草本盖度与TP、TK显著正相关,与坡度显著负相关.土壤和地形因素是影响林下植被物种多样性变异的最主要因素,而林分冠层结构的影响较小,土壤各因素对林下植被物种多样性的影响高于地形因素.

黑叶猴是栖息于喀斯特石山地区的珍稀濒危灵长类动物,由于非法捕杀和栖息地丧失,种群数量急剧减少.2017年10-12月,我们采用样方法调查恩城国家级自然保护区及其周边地区黑叶猴的种群分布、数量及保护现状,分析其致危因素,为制定有效管理行动计划提供理论依据.本次调查共记录到黑叶猴夜宿地89处,其中有43处夜宿地下方有新鲜排泄物.结合本次调查和访问,确定黑叶猴的种群数量为18群100～105只,包括1只全白化黑叶猴成年雌性个体;其中11群分布在保护区内,7群分布在保护区外.猴群由3～ 12只个体组成.栖息地破碎化和退化是威胁恩城保护区黑叶猴种群生存的主要因素.

以广西北部喀斯特石山地区不同植被类型(青冈栎次生林、灌丛、马尾松林、竹林、草地、农田、裸地)土壤为研究对象,探讨植被类型对活性有机碳库以及土壤碳库管理指数的影响,为喀斯特山区生态环境建设提供依据.结果 表明:1)青冈栎次生林土壤碳储量、全氮含量、速效氮含量显著高于其他植被,土壤容重小于除农田以外的其他植被类型;2)不同植被类型下土壤有机碳(SOC)、活性有机碳(LOC)含量均随土层深度的增加而降低,0～40cm土层SOC含量为1.07～29.76 g·kg-1,大小关系表现为青冈栎次生林＞灌丛＞马尾松林＞竹林＞草地＞农田＞裸地;LOC含量为0.58～13.77 g·kg-1,表现为青冈栎次生林＞灌丛＞马尾松林＞竹林＞农田＞草地＞裸地;LOC/SOC表现为青冈栎次生林最小,农田最大;3)土壤碳库管理指数随土层深度的变化为先减小后增加再减小的趋势,0～40 cm土层CPMI平均值表现为青岗栎次生林＞灌丛＞马尾松林＞农田＞竹林＞草地＞裸地;4)土壤植被类型、土层深度以及二者的交互作用对土壤碳库管理指数及碳库特征具有显著影响.本研究表明,增加植被覆盖以及减少人为活动的干扰,能提高土壤有机碳含量,有利于维持桂北喀斯特山区土壤碳库的稳定性.

选取漓江流域岩溶石山50种常见植物为研究对象,分别测定叶片中碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)及钙(Ca)含量.利用多元统计方法分析叶片养分组成特征,探讨不同生长型植物对岩溶石山生境的适应性差异,旨在为岩溶石山地区的植被恢复建设提供理论依据.方差分析表明,50种常见植物叶片中Cmass、Nmass、Pmass、Kmass、Camass、C/N、C/P和N/P等8个养分指标均存在显著差异,叶片中C、Ca含量较高,N、P含量较低,植物生长主要受P限制.相关性分析表明,C％与N％和C/N呈极显著相关,与K％和Ca％呈显著相关;N％与C/N、C/P、P％和K％极显著相关;P％与K％、C/N和N/P呈极显著相关,与C/P呈显著相关;K％和C/N呈极显著相关;C/N、N/P与C/P均呈极显著相关;其他指标之间的相关性不显著.基于叶片养分聚类分析表明,所研究的50种植物可划分为三类,即喜钙植物、高生产力植物和高抗旱植物.研究结果可为该石漠化地区植被的重建与恢复提供一定的参考依据.