营造乡土树种人工林和桉树人工林是我国南亚热带森林经营的常见模式.为探究土壤真菌群落多样性及功能对乡土树种和桉树人工林的响应特征与机制,该研究以南亚热带 4 个乡土树种人工林[马尾松(Pinus massoniana)、火力楠(Michelia macclurei)、米老排(Mytilaria laosensis)、红锥(Castanopsis hystrix)]和外来树种尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)人工林为对象,基于各林分土壤(0～20 cm)真菌 18S rRNA高通量测序数据,利用FUNGuild数据库,比较分析乡土树种与尾巨桉人工林土壤真菌群落多样性和功能类群的差异特性及影响的主导土壤环境因子.结果表明:(1)5 个研究林分的土壤真菌优势门均为子囊菌门和担子菌门,但不同乡土树种林分与尾巨桉林的土壤真菌优势目存在差异.(2)尾巨桉林土壤真菌群落α多样性高于乡土树种人工林,其群落组成结构也与乡土树种人工林存在显著差异(P<0.05).(3)4 个乡土树种人工林土壤的腐生营养型的相对丰度高于尾巨桉林,并且火力楠林和米老排林土壤丛枝菌根真菌的相对丰度明显高于尾巨桉林,尾巨桉林土壤共生营养型以及外生菌根真菌和木材腐生菌的相对丰度明显高于乡土树种人工林.(4)pH是导致尾巨桉林与乡土树种人工林土壤真菌群落多样性和功能类群差异的主要土壤环境因子.综上认为,在南亚热带地区将尾巨桉林改建成火力楠林或米老排林可提高土壤养分水平,提升土壤生态功能.

目前,室内通过人工控制方式开展红树林对环境胁迫的响应研究,忽视了不同红树植物物种的生长习性,且以单一胁迫为主.通过野外生长与人工控制相结合方式,研究 5 个时期(2018.6-2020.8)盐和铜胁迫对 3 种红树植物(秋茄、拉关木和木榄)11 种功能性状的影响,使用单因素和双因素方差分析研究不同时期不同树种下盐和铜胁迫对叶片功能性状的影响,回答红树植物功能性状对盐和铜单一及复合胁迫响应的科学问题.结果表明,不同时期下,三种红树植物功能性状具有明显差异.随着时间增长,三种植物的碳含量和冠层高度均呈升高趋势,其他功能性状因物种不同而表现出不同趋势;与乡土红树植物(秋茄和木榄)相比,外来入侵物种(拉关木)具有更快的生长速度.不同时期下,拉关木比秋茄和木榄具有更好耐盐性,三个物种的植物生长发育对铜胁迫的响应均不敏感.大部分时期下,单一盐胁迫对拉关木的植物功能性状无显著影响(P＜0.05),对秋茄和木榄的碳含量、冠层高度和比叶面积有显著影响(P＜0.05);单一铜胁迫对三个物种的绝大多数功能性状无显著影响.另外,盐-铜复合胁迫对秋茄叶片碳、磷、氮磷比及冠层高度有显著影响(P＜0.05),对拉关木叶片碳、铜含量、冠层高度、比叶面积有显著影响(P＜0.05),仅对木榄SPAD值有显著影响(P＜0.05).在红树林保护修复工作中,研究成果可为红树林退化原因和机理阐释、红树林生长监测评估、生境治理以及树种选择提供一定的理论依据.

绿地引发的孢粉(孢子与花粉)过敏被认定为是危害城市公共健康的最严重的环境流行病之一.2022年,我国民众的孢粉过敏率达到17.8％,并呈现发病年龄跨度大、患病症状严重化和多样化的特点.为验证孢粉浓度实测法与城市绿地致敏风险指数(IUGZA)方程预测结果的关联,并厘清高密度静风城市背街小巷行道树孢粉的散播规律,本研究基于IUGZA方程计算出青羊区背街小巷的致敏风险,筛选出高、中、低3个致敏区域各1组,在区域内部选点并选择指示树种进行孢粉浓度监测.结果表明:3个致敏等级区域中,背街小巷的孢粉浓度变化有一致性,3月为孢粉浓度最高峰.平均孢粉浓度总体呈现春季＞秋季＞夏季＞冬季的趋势.主要孢粉来源为银杏属、悬铃木属、梧桐属和雪松属乔木,分别占孢粉总量的42.4％、16.3％、9.0％和6.5％.风速对背街小巷的孢粉浓度及其传播距离的影响最大.孢粉的水平散播距离最远可达260 m,孢粉数量与远离孢粉源的距离呈显著负线性相关.高位点处(离地4.5 m)收集到的外来孢粉浓度远低于近地面采样点(离地面1.5 m),但孢粉类型无差别.IUGZA方程预测的致敏风险结果与孢粉浓度实测结果一致,此方程可以在高密度静风城市推广使用.

为回答桉树(Eucalyptus)引种对植物多样性有无影响的争议问题,以云南省桉树大规模集中引种区澜沧县桉树林为研究对象,将次生常绿阔叶林、人工思茅松(Pinus kesiya)林作为参照林,各设置6组对比样地,划分植物为不同功能群,比较分析桉树林与参照林林下各功能群的物种组成特征和物种多样性指数的差异,研究桉树引种对林下植物功能群的物种组成及其多样性的影响.结果表明:(1)桉树林替代次生常绿阔叶林后,会增加暖性-阳生-中生功能群的物种数量,减少温性-阴生-喜湿功能群的物种数量;而桉树林替代人工思茅松林后,会增加温性-阴生-喜湿功能群的物种数量,减少暖性-阳生-中生功能群的物种数量.(2)桉树林替代两种参照林后,林下植物种类组成及重要值改变,紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)占据暖性-阳生-中生功能群的绝对优势地位,荩草(Arthraxon hispidus)占据温性-阴生-喜湿功能群的绝对优势地位.(3)桉树林替代两种参照林后,林下暖性-阳生-中生功能群的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数显著降低(P<0.05),而对温性-阴生-喜湿功能群的各物种多样性指数均无显著影响(P>0.05).总之,桉树引种改变了林下植物功能群的物种组成,对不同植物功能群的物种多样性影响不同.

[目的]明确危害我国青岛地区3种针叶树的害虫是松针鞘瘿蚊Thecodiplosis japonensis,研究其形态特征、危害特点及扩散方式,以期为该虫的发生监测及防治提供理论基础.[方法]对采自黑松Pinus thunbergii和赤松P.densiflora上瘿蚊的卵、幼虫、蛹及成虫进行观察、拍照和比对.制做玻片观察幼虫剑骨片的形态特征.用扫描电子显微镜观察幼虫头部表面超微结构.提取其基因组DNA,利用通用引物扩增线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列并测序,与NCBI数据库中已有序列比对.统计受害枝中单枝瘿瘤数量及每瘿瘤内幼虫数量,计算针叶被害率和每瘿瘤幼虫数目的相关性.观察交配、产卵行为并持续记录其生活史.[结果]老熟幼虫剑骨片和成虫翅脉的形态特征均符合Thecodiplosis japonensis的描述;基于COⅠ基因序列构建邻接法系统发育树(NJ树)显示,山东青岛瘿蚊样本与日本T.japonensis样本聚成一支,置信度为100％,明确了外来入侵种松针鞘瘿蚊已在我国山东黄岛地区定殖.目前该虫主要危害黑松Pinus thunbergii、赤松P.densiflora和油松P.tabulaeformis,幼虫在当年生松针基部为害形成虫瘿并在其中取食,使松针停止生长,而导致被害针叶较健康针叶显著缩短,逐渐枯黄脱落.[结论]本文首次明确在黄岛区危害3种松树树种的针叶造瘿类害虫为松针鞘瘿蚊,描述其生物学特性及危害特征.DNA比对结果对开发松针鞘瘿蚊分子快速鉴定技术提供依据,为疫情的早期监测提供理论基础和参考.

该研究通过对柳州市区主要道路园林绿化全面踏勘,在四城区中筛选出68条道路行道树进行现场调查和综合评价.结果表明:(1)柳州市行道树共有28种,隶属于17科21属,常绿树种与落叶树种比例及乡土树种与外来树种比例合理.(2)柳州市行道树中小叶榕和黄葛榕在各城区应用频度较高,树种组成结构相对单一.(3)季相树种在各城区应用频度不均衡,部分城区春季景观营造效果显著,而夏秋冬季相景观效果不显著.(4)绿化达标率和林荫路推广率离国家生态园林城市还有较大差距,物种丰富度和多样性指数有待提高.建议加大乡土树种的应用与推广,提高各城区物种丰富度及季相树种的应用,营造城市道路特色季相景观.该研究成果提出了发展乡土树种、丰富树种多样性及季相景观营造的技术建议,对柳州市行道树树种规划和建设提供了科学依据.

精确模拟冠层气孔导度(Gs)对于评估区域蒸散具有重要意义.该研究选择两种常见的人工阔叶树种尾叶桉(Eucalyptus urophylla,外来种)和木荷(Schima superba,本地种)作为研究对象,利用K(o)stner法和修订的Penman-Monteith公式计算冠层平均气孔导度(分别定义为GS1和GS2).研究还分析了环境因子对冠层脱耦联系数(Ω)的影响,并用其来评价两种方法模拟的冠层气孔导度的合理性.结果表明,两个树种冠层气孔导度均与气象条件耦合较好(尾叶桉:Ω2=0.10±0.03,木荷:Ω=0.17±0.03).主成分分析显示,光合有效辐射(PAR)以及水汽压亏缺(D)显著影响Ω的大小,而风速(u)的影响较小.单因素分析则发现各环境因子与Ω之间的相关性并不显著.边界线分析表明D和PAR的增加使得Ω最终趋向于一个与树种有关的稳定值(木荷≈0.20,尾叶桉≈0.05),而Ω随u的增加呈幂指数下降.与木荷相比,尾叶桉具有更高的气孔导度(尾叶桉和木荷的Gs2年平均值分别为(33.42±9.37) mmol·m-2.s-1和(23.40±2.03) mmol.m-2.s-1),并且尾叶桉和木荷的Gs1与Gs2的线性拟合斜率分别为0.92 (R2≈0.70)和0.98 (R2≈0.76),表明GS1比Gs2高估了冠层气孔导度.另外,Gs1和Gs2对水汽压亏缺的敏感性与参比气孔导度(Gsiref,D=lkPa时的气孔导度)的比值Pi与Ω紧密相关.根据统计,尾叶桉和木荷的Gs,估计值在Ω=0.05-0.15 (83.1％的数据)和0.10-0.20 (47.8％的数据)之间时是相对可靠的.

杂交是生物进化的重要方式和新物种的重要来源,在植物界普遍存在,但在不同植物类群中的发生率差异很大.高度专性传粉体系中,宿主植物和传粉者经历长期协同进化,形成远高于其他物种的互利共生机制和合子前生殖壁垒,被认为不太可能发生种间杂交.榕树和传粉榕小蜂是动植物间专性传粉关系的典范,甚至发展出一对一高度专性关系.但随着研究的深入,发现了一定程度的宿主转移现象,引发学者对榕树种间杂交的研究和探讨.本文从人工杂交、外来种和本地种杂交、岛屿种自然杂交、同域分布近缘种自然杂交,以及利用系统发育不一致推测杂交等5个方面,综述了榕树种间杂交的研究进展,并对未来研究进行展望.同一亚属内人工榕树种间杂交F1代一般可育,不同亚属榕树的种间杂交亲和性强度在不同性系统上表现有所不同.种间存在单向或不对称的双向基因流,依赖专性传粉榕小蜂传粉可能使得渐渗杂交成为榕树种间杂交的主要方式.一系列的合子前隔离机制,包括化学隔离、形态隔离、地理隔离、生态隔离、季节隔离等有效维持了榕树物种在遗传和形态上的完整性;而合子后隔离作用较弱,传粉榕小蜂在非专性宿主上的繁殖适合度一般表现为显著降低.未来有待在评估杂交对榕树生物多样性和榕-传粉榕小蜂共生体系稳定性的影响,分析榕树天然杂交带的杂交模式,以及探讨影响宿主转移和榕树杂交的因素等方面开展深入研究.

为了探究外来红树植物拉关木对乡土红树植物的化感作用,该研究观察了不同浓度(0.1、0.3、0.5 g·mL-1)的拉关木根、叶水浸提液对乡土红树植物桐花树和正红树的胚轴(种子)萌发、幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明:(1)拉关木水浸提液对桐花树种子的成苗率、萌发指数和根长均存在抑制作用,其中对根长的抑制作用随水浸提液浓度的提高而增强.(2)根水浸提液对桐花树幼苗的根长、苗高、生物量等生长指标的影响总体上均表现为低浓度促进,高浓度抑制.(3)拉关木水浸提液对正红树胚轴的萌发率、萌发指数、生长指标均表现为促进作用,且根水浸提液0.1、0.3 g·mL-1处理组的芽长以及根、叶水浸提液0.1、0.3 g·mL-1处理组的生物量显著大于对照组;拉关木水浸提液对正红树幼苗的生物量也表现为促进作用.(4)抗性生理方面,随着拉关木水浸提液浓度的升高,桐花树和正红树幼苗SOD活性降低,正红树幼苗POD活性在根水浸提液0.3 g·mL-1和叶水浸提液0.1 g·mL-1处理组显著高于对照组.以上结果表明,不同乡土植物对拉关木化感作用的敏感性不同,拉关木水浸提液抑制了桐花树的生长,而对正红树的生长则表现出一定程度的促进作用.

该研究通过对重庆市不同时期(解放前、直辖前、直辖后)建造的15个综合公园的绿化乔木树种进行调查,分析了公园年龄对绿化乔木多样性和组成的影响以及公园之间的同质化情况.结果表明:(1)共调查到乔木59种,隶属于28科48属.其中,乡土树种占81.36％,外来树种占18.64％.(2)不同年龄公园乔木物种丰富度之间虽无显著差异,但解放后和直辖后公园乔木多度明显高于解放前;不同年龄公园外来树种的比例无显著差异;黄葛树、雅榕、复羽叶栾树在公园中的应用呈减少趋势,而日本晚樱、荷花玉兰、木犀、黄兰在绿化中的应用却呈增加趋势.(3)不同年龄公园之间同质化程度较低,解放前公园植物群落间Jaccard相似性指数明显高于其他两个阶段,且公园之间的Jaccard相似性指数与公园年龄差距无显著相关关系.综上结果发现,我国历史因素、园林文化和近代城市绿化相关规定可能是外来物种使用的限制因子,并可能导致了小尺度植物群落同质化程度偏低的现象.