[目的]研究干旱胁迫对云南松幼苗不同器官碳、氮、磷元素分配规律以及化学计量的影响机制,为云南松苗木栽培的水分管理提供一定的理论基础.[方法]以1年生云南松幼苗为试验材料,采用盆栽控水方法,设置4个水分处理,测定干旱胁迫下云南松幼苗各器官的碳、氮、磷含量.[结果](1)与适宜水分处理相比,干旱胁迫导致云南松幼苗C含量在叶、茎和细根中减少,在粗根中增加;N含量在粗根中减少,在细根中增加;P含量在叶中增加,在茎中减少.(2)各元素含量的变异系数为P＞N＞C;C和N含量在细根中表现出最大的变异性;P含量在叶中变异性最大,在粗根中变异性最小.(3)N含量在叶和粗根之间存在显著的负相关关系,在茎和细根之间存在显著的正相关关系,而N含量与P含量只在茎和粗根之间呈显著正相关关系.[结论]干旱胁迫下云南松幼苗生长受N元素的限制作用增强,N、P利用效率增加;云南松幼苗C、N、P含量在粗根和细根中的整体变异性比在叶和茎中的高;根系对土壤水分环境变化更为敏感.

森林的垂直结构是地上植被要素在垂直方向上的排列,它影响动植物多样性和生态系统功能,是许多植物生态学家关注的重点.背包激光雷达技术的发展为大面积、高精度扫描三维森林结构提供了基础.直观反映生物量的冠层高度(canopy height,CH)、代表植物光合能力的叶面积指数(leaf area index,LAI)和单木尺度上的特征是森林垂直结构最重要的参数.本研究旨在探索鸡足山半湿润常绿阔叶林样地尺度和单木尺度上的垂直结构特征.本研究基于背包激光雷达,对滇中高原20.16ha半湿润常绿阔叶林样地群落的CH和LAI进行了精细扫描和点云定量分析,在进行地形校正和群落分类的基础上,精细提取和分析了森林群落的叶面积指数的垂直变化和水平格局,并定量提取了群落常见乔木种的单木形态和垂直结构参数.结果显示:(1)以20 m × 20 m标准样方为统计单位的CH和LAI的分布接近正态分布;(2)根据LAI的垂直分布,森林动态监测样地群落冠层由上至下可划分为林冠上层、林冠中层、林冠下层与灌木层4个层次;(3)元江栲(Castanopsis orthacantha)和高山栲(C.delavayi)群落的LAI垂直变化呈单峰格局,峰值高度分别为15 m和13 m,云南松(Pinus yunnanensis)群落为双峰格局,峰值高度为5 m和10 m;(4)不同树种的各单木参数表现出较大的差异性,但冠幅面积/胸径比表现出相对的稳定性.本研究在国内首次基于激光雷达技术定量分析具有复杂结构的半湿润常绿阔叶林的叶面积指数的三维格局,或可对以后该类型森林生物多样性的研究和不同森林类型之间的比较研究提供数据基础.

为探究广西金钟山细叶云南松径向生长及其对气候的响应,该文建立了细叶云南松树木年轮标准年表,采用响应分析探讨了径向生长与气候因子的关系,并使用逐步回归和方差分解量化了不同气候因子对径向生长的影响.结果表明:(1)响应分析结果显示,上一年 1 月、8 月、9 月、11 月的日照时数以及上一年 10 月的平均最低气温和平均气温与标准年表年轮宽度均呈显著正相关,而上一年 6 月降雨量>10 mm的天数与年轮宽度呈显著负相关;当年 2 月的降雨量、3 月的空气相对湿度和平均最低气温、6 月的日照时数以及 9 月的平均气温和平均最高气温均与年轮宽度呈显著正相关.(2)逐步回归最终模型的方差分解结果显示,上一年 10 月的平均最低气温对细叶云南松径向生长的影响最大(方差解释量达 23.35%),其次是当年 9 月的平均最高气温(方差解释量为 10.39%);上一年 1 月和 11 月的日照时数分别解释了径向生长变异的 3.94%和 6.58%.综上表明,秋季的温度和冬季的光照条件是限制细叶云南松径向生长最主要的气候因子,早春干旱和雨季大降雨量会降低细叶云南松的径向生长.

研究近缘种复合体的针叶表型变异及其地理分布格局,有助于从生理生态机制上理解针叶树种的地理变异、种群动态以及对区域气候的响应.云南松(Pinus yunnanensis)、思茅松(P.kesiya var.langbianiensis)和卡西亚松(P.kesiya)是一个跨越了东南亚热带和亚热带地区的近缘种复合体,具有典型的地理替代分布特征,拥有丰富的表型变异和遗传变异.该研究在3种松树分布区采集了31个代表种群,每个种群选择10个样木,测量了针叶长度、气孔密度、气孔保卫细胞长度和宽度、木质增厚层长度和宽度、气孔腔长度和宽度等共8个性状.采用巢式方差分析计算性状在树种间和种群间的差异,通过主成分分析和聚类分析揭示针叶性状的种群变异结构;分析针叶性状随纬度的变化规律,运用多元线性回归模型来确定影响针叶性状变异的主要环境因子.结果表明:(1)针叶性状在种群间的变异系数为12.01％-34.08％,气孔保卫细胞长度、木质增厚层长度和宽度、针叶长度和气孔密度的表型分化系数较高;(2)云南松和卡西亚松在大多数性状上存在显著差异,思茅松介于二者之间,聚类分析结果表明3种松树针叶性状的种群变异结构与其地理区域分布一致;(3)针叶长度和气孔密度与纬度正相关,气孔腔长度和宽度与纬度负相关;(4)影响针叶性状变化的关键环境因子是最干季平均气温、降水量季节性变异系数、平均气温日较差、最湿月降水量和最干月降水量.3种松树针叶性状具有丰富的种间和种群间变异,呈现显著的纬度梯度变异趋势,反映了其对环境长期适应的结果.热带亚热带松树针叶性状变异及其对环境因子的响应可为造林育种的地理种源选择提供科学依据.

该研究运用方差比率法、x2检验、Pearson相关检验和Spearman轶相关检验,对广西雅长兰科植物国家级自然保护区南盘江流域的细叶云南松(Pinus yunnanensis Franch.var.tenuifolia Cheng et Law)次生林14个大树树种(DBH≥10 cm)、15个小树树种(5 cm≤DBH＜10 cm)和19个幼树树种(1 cm≤DBH＜5 cm)进行定量分析,以揭示南盘江流域细叶云南松次生林群落中木本种群的关联性及其更新演替规律,为桂西北细叶云南松林管理保护、干热河谷地区植被恢复和生态重建提供参考依据.结果表明:(1)研究区内细叶云南松林大树和小树的总体关联性表现为不显著负关联,幼树及群落总体表现为不显著正关联;X2检验显示,大树和小树负关联种对占多数(分别为48.35％和46.67％),幼树的正关联或负关联种对占比基本持平(分别为40.35％和39.18％),群落整体无关联种对占比较大(41.13％).(2) Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验显示,细叶云南松林的大树、小树、幼树和群落总体均表现为负关联种对较多,正关联次之.(3)群落大树和小树物种在资源竞争上较激烈,结构不稳定;群落幼树物种适应了林下荫蔽环境,对光照要求较低,种间关系已具有较低的稳定性,个别物种表现出独立性.研究认为,南盘江流域细叶云南松次生林群落物种间存在一定的关联性,但未能形成稳定的配置关系,群落结构尚不稳定,仍处于演替早期阶段.

择伐是实现异龄林可持续经营的重要途径.它在改变物种组分与比例的同时,也改变了物种的分布及其关联.然而,很少有人关注在较长时间尺度上大径木择伐后森林群落结构的恢复状况.本研究采用双相关函数g(r)和标记相关函数kmm(r)分析了中国西南地区南盘江流域老龄林遭受大径木(DBH≥20 cm)择伐46年后形成松杉混交林的空间格局.结果 表明:1)该群落生境异质性不明显,整体上呈随机分布;2)小树在很小尺度上(r=0～1m)聚生在一起,同时种内聚集程度较高.3)6个优势种(n≥30)的空间分布随尺度的增加而趋向随机分布.其中,细叶云南松(Pinus yunnanensis var.enuifolia)、栓皮栎(Quercus variabilis)、铁坚油杉(Keteleeria davidiana)在中小尺度上(r=0～8 m)呈轻度的聚集分布,而西南桦(Betula alnoides)呈强列的聚集分布.珍珠花(Spiraea thunbergii)和盐肤木(Rhus chinensis)几乎在所有尺度上(r=0～20 m)都是聚集分布;4)种间无明显排斥或竞争作用.据此,我们认为,大径木择伐林经过较长时间恢复后,能够形成相对稳定的结构,种内竞争已成为推动群落演替的主要驱动力.

土壤细菌多样性是维持森林生态系统功能的关键因子,森林演替是影响其动态变化的重要因素.研究云南松林不同演替阶段土壤细菌群落结构及其多样性的变化规律,有助于深入理解森林生态系统恢复过程的驱动机制.本研究以云南省永仁县皆伐后形成的针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林为对象,基于Illumina Hiseq高通量测序技术,分析森林演替过程中土壤细菌群落组成、结构、多样性及其影响因子的变化.结果 表明:土壤细菌的种群分类单元、Ace指数、Chao1指数和Shannon指数均随着演替进行呈减少趋势,演替早期阶段土壤的细菌总数、菌群丰富度及复杂程度最高.不同演替阶段细菌群落结构存在显著差异,其中,针阔混交林的差异最大,变形菌门和酸杆菌门为各演替序列共有的优势类群,放线菌门、绿弯菌门和Patescibacteria是演替早期的优势类群,且随着演替进行呈现减少趋势;变形菌门和WPS-2相对多度随演替进行呈增加趋势.土壤pH和乔木层物种丰富度是驱动次生演替过程中土壤细菌群落组成变化的关键因子.随着演替的进行,土壤细菌多样性减少,群落组成差异加大.

细叶云南松(Pinus yunnanensis var.tenuifolia)是分布于滇、黔、桂交界处的一个云南松变种,其自然生境独特,属典型的干热河谷气候,具有重要的生态、经济价值.该研究以分布于南盘江-红水河流域沿线的8个细叶云南松天然种群为材料,采用描述性统计及巢式方差分析比较种群间及种群内种实性状差异,运用Pearson相关及典型相关分析探究种实性状与地理气象因子间的相关性,最后对种群进行主成分聚类和Mantel检验,揭示其种实性状地理变异模式.结果 显示:细叶云南松11个种实性状在种群间和种群内都存在极显著差异(p＜ 0.001),变异丰富.种实性状以种群内变异为主(平均表型分化系数VST=18.65％),球果性状种群间分化(24.22％-39.88％)高于种子及种翅性状(4.14％-13.80％),表明球果性状受到更强的环境选择.尽管部分相关系数未达显著水平,但整体上种实性状与经纬度、年平均气温呈正相关关系,与相对湿度、年降水量呈负相关关系,表明细叶云南松种实性状受到地理隔离、湿度和温度的协同选择作用,使其能较好适应干热环境.主成分聚类将参试种群划分为3类,位于东部的罗甸伍家坟(WJ)、罗甸大亭(DT)种群聚为一类,其种实形态较大,位于西南部的兴义坝汪(BW)种群单独一类,其种实形态较小,其他种群聚为一类,种实形态介于前两类之间.总体上,种实性状值有自西向东递增的趋势.Mantel检验表明,参试种群存在明显的空间结构,主要体现为渐变群模式.

依据形态学和分子系统学研究结果,描述了产自中国云南省的丝皮革菌属2个新种,即中国丝皮革菌Hyphoderma sinense和棉絮丝皮革菌H.floccosum.中国丝皮革菌以光滑子实层体表面、被结晶和念珠状的囊状体及圆柱形至腊肠状的担孢子(8-11.5×3-5μm)为主要识别特征.棉絮丝皮革菌具有棉絮状至粉状子实层体表面、管状和分隔状囊状体及椭圆形至腊肠状担孢子.对新种的ITS和nLSU片段进行了测序和分析,采用最大似然法、最大简约法和贝叶斯推断法对研究样本的ITS+nLSU nrRNA基因序列进行系统发育分析,结果显示两个新种隶属于丝皮革菌属,其中,中国丝皮革菌与变形丝皮革菌聚在一起;棉絮丝皮革菌与松生丝皮革菌、丝皮革菌和拟丝皮革菌聚为一类.本研究提供了两新种的详细描述、线条图、生态照片及与相似种的区别,同时编写了我国丝皮革菌属23个种的检索表.

为筛选醉香含笑(Michelia macclurei)、'丹霞'含笑(Michelia'Danxia')、紫花含笑(M.crassipes)、'玉霞'含笑(Michelia'Yuxia')和云南含笑(M.yunnanensis)的抗寒结构指标,该文从叶片解剖结构角度评价这五种含笑属植物的抗寒性,分别测定常温、自然降温和低温越冬三个温度节点五种植物的叶片厚度等9项结构指标.通过聚类分析和主成分分析这两种方法筛选抗寒结构指标,并运用隶属函数法来评价五种含笑属植物的抗寒性.结果表明:(1)不同降温阶段聚类分析筛选出的抗寒结构指标不同,常温下,栅海比、海绵组织和下表皮厚度为代表指标;自然降温阶段则是栅海比、海绵组织和角质层厚度为代表指标;而到了低温越冬时期,代表指标变为栅栏组织、海绵组织和上表皮厚度,隶属函数分析显示三个时期五种含笑属植物的抗寒性排序完全不同.(2)主成分分析筛选出的指标为上表皮厚度、栅海比与细胞结构疏松度.隶属函数评价五种含笑属植物的抗寒性排序为醉香含笑>紫花含笑>'丹霞'含笑>云南含笑>'玉霞'含笑,与田间观测和生理生化评价结果一致.综上结果表明,以单一时期的叶片结构指标为依据进行聚类分析来筛选抗寒结构指标评价抗寒性的方法存在一定的不足,通过主成分分析筛选指标来进行抗寒性评价的方法更具有参考价值.