探究林分结构、立地条件、保护强度与植物多样性之间存在的耦合关系,有助于提升保护区植物多样性保护效果.基于此,该研究选择大兴安岭绰纳河国家级自然保护区森林群落作为研究对象,调查乔木层、灌木层、草本层植物多样性和林分结构特征,并采集土壤样品测定土壤理化性质.利用频率分布、冗余排序与方差分解分析等方法,揭示该区域植物多样性特征及其与影响因素间的耦合关系.结果表明:(1)绰纳河保护区乔木层主要树种为落叶松(Larix gmelinii),相对多度为64.35%,其次为白桦(Betula platyphylla);灌木以越橘(Vaccinium vitis-idaea)占比最高,达到 72.70%;草本共记录 77种,其中羊须草(Carex callitrichos)占比最大(23.72%).(2)乔、灌、草丰富度与多样性指数由大到小排序依次为草本层、乔木层、灌木层,均匀度指数以灌木层最高.(3)方差分解分析和冗余分析结果表明,林分结构的独立效应对植物多样性变化解释量最大;草本层盖度、灌木密度、乔木树高和土壤容重与植物多样性变化关系最为紧密.通过调整林分结构来提升植物多样性是简单而又可靠的途径,上述结果为大兴安岭地区林分管理提供了数据支撑.

目的:了解黑龙江省庆安县药用植物的基本情况，为庆安县制定科学的中药材种植规划提供参考。方法:以《第四次全国中药资源普查(试点)实施方案》《第四次全国中药资源普查技术规范》为指导，通过现场调查、走访调查等方式对庆安县药用植物开展资源普查，结果录入普查系统，分析省药用植物的种类、生活型、优势科种及区系分布等。结果:共记录野生药用植物83科243属380种，草本类有310种，占野生药用植物总数的81.58%。木本类共有70种，占野生药用植物的18.42%；庆安县优势科(含10种以上)有10个，占总属数的49.40%，总种数的52.89%；庆安县野生药用植物分布区系排列前3位分别是中国-日本分布、温带亚洲分布、东北分布，包含了150种，占39.47%。结论:本次资源调查基本查清了庆安县中药资源的基本情况，对下一步开展中药资源普查工作具有指导意义，也为当地科普中药知识、发展中药产业提供了支持。

传粉服务是人类社会持续存在与发展所依赖的重要生态系统服务之一,野生蜂作为重要的传粉者易受到气候变化、农业集约化、景观转变导致的自然生境丧失等因素的影响.通过种植蜜源植物营建传粉昆虫栖息地是一项重要生态系统传粉服务调控手段.本研究于苹果花期调查北京市昌平区22个苹果园内野生蜂现状和地表开花植物及其特征,分析野生蜂多样性对果园内开花植物物种丰富度、花色丰富度、花序类型丰富度、开花植物盖度、草本层盖度、不同花色盖度的响应,以期为野生蜂栖息地营建的蜜源植物选择提供参考.结果表明:苹果花期共在研究区捕获野生蜂3517头,分属5科13属49种;调查到与苹果园花期重合的地表开花植物共21种,统计花色5种,花序类型9种;总野生蜂群落Shannon多样性指数、均匀度指数、社会性蜜蜂丰富度与开花植物物种数呈显著正相关关系;总野生蜂群落丰富度、社会性蜜蜂丰富度、地下筑巢蜜蜂丰富度与花色丰富度呈显著正相关关系;隧蜂科蜜蜂多度与花色丰富度呈显著负相关关系;总野生蜂群落Shannon多样性指数、均匀度指数与花序类型丰富度呈显著正相关关系;切叶蜂科蜜蜂丰富度与白色花盖度呈显著负相关关系;切叶蜂科蜜蜂丰富度、社会性蜜蜂多度、地上筑巢蜜蜂丰富度与紫色花盖度呈显著正相关关系.其余不同科、不同生活方式、不同筑巢类型野生蜂群落与果园内开花植物物种丰富度、花色丰富度、花序类型丰富度、开花植物盖度、草本层盖度、不同花色盖度暂未发现显著相关性.本研究表明,苹果园花期果园开花植物及其特征多样性的增加能够提升果园野生蜂多样性,增加紫色花盖度有利于促进切叶蜂科蜜蜂、社会性蜜蜂、地上筑巢蜜蜂的多样性.

掌握植物的水分利用特征及植物间的水源关系对实现荒漠草原地区可持续的植被恢复至关重要.本研究以荒漠草原灰钙土生境(胡杨、中间锦鸡儿和短花针茅)和风沙土生境(胡杨、北沙柳和赖草)中的5种优势植物为对象,测定植物木质部水、土壤水、地下水和降雨中稳定同位素(δ2H和δ18O),并结合不同深度的土壤含水量和根系数据,使用MixSIAR模型对植物的水分利用特征进行定量分析.结果表明:生长季内5种植物主要利用土壤水,且在不同生长阶段会利用不同层次的土壤水.灰钙土生境中,胡杨的水源在整个生长季变化最大,生长季初期(5-6月)主要利用60～100 cm 土壤水,生长旺盛期(7-8月)水源下移至100～200 cm 土壤水,而在生长季末期(9月)水源又上移至0～20 cm 土壤水;中间锦鸡儿在生长季初期主要利用60～100 cm 土壤水,但在生长旺盛期和末期上移至0～20 cm 土壤水;短花针茅在生长季初期和末期主要利用20～60 cm 土壤水,而在生长旺盛期上移至0～20cm 土壤水.在风沙土生境中,胡杨在生长季初期主要利用60～100 cm 土壤水,但在生长旺盛期和末期上移至0～20 cm 土壤水;北沙柳在生长季初期和生长旺盛期主要利用60～100 cm 土壤水,但在生长季末期下移至100～200 cm 土壤水;赖草整个生长季都主要利用20～60 cm 土壤水.土壤含水量、降雨的季节变化及植物的根系分布都会影响植物的水分利用特征.在整个生长季中,灰钙土生境中的乔木、灌木和草本3种优势植物间存在水文生态位分离,促进了其对水分的分配和利用;风沙土生境中对应的3种优势植物间存在水文生态位重叠,导致其对水分的激烈竞争(特别是乔木和灌木间).因此,在进行植被恢复时必须同时考虑物种特征和土壤特性,引入具有互补性水分利用特征的物种组合,才能实现荒漠草原地区的物种多样性和植被恢复的可持续性.

目的:基于第四次全国中药资源普查,系统地掌握南丹县中药资源分布特点及利用现状,为当地药用植物资源保护及开发利用提供科学依据.方法:按照第四次全国中药资源普查技术规范的要求,采用野外实地调查、走访栽培基地及相关的管理部门等方式,对南丹县药用植物资源进行普查,并对药用植物资源的组成类型、生活型、入药部位等内容进行分析.结果:南丹县共有药用维管束植物1 222种,隶属174科691属;优势科为豆科、菊科、大戟科、蔷薇科、茜草科、百合科;生活型多以草本、灌木或小乔木为主;入药部位种类最多的为全草类,其次为根及根茎类.南丹县重点调查的植物药材67种,涉及基原植物63种.南丹县药用植物资源中有6种为国家重点保护野生植物,列入濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)的物种有12种,列入世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN)评估为濒危(EN)、近危(NT)、易危(VU)的物种有4种.结论:南丹县药用植物资源多样性特征明显,但存在过度采挖和生境破坏等问题,且当地中药材种植尚未形成规模化和规范化,建议合理开发利用药用植物资源,制定有效措施,促进中药产业可持续发展.

藻类结皮形成和发育,能够提高土壤稳定性并增加土壤有机质含量,为微生物生长、繁殖和草本植物拓殖创造条件.因此,藻类结皮潜在功能对后续生物结皮及生态系统演替具有重要意义.然而,古尔班通古特沙漠藻类结皮营养循环相关微生物及潜在功能机制尚不清楚.以古尔班通古特沙漠不同区域藻类结皮为研究对象,采用宏基因组测序技术,研究藻类结皮微生物群落及碳氮循环功能基因特征.研究结果表明蓝藻菌门、变形菌门、放线菌门是藻类结皮中主要微生物类群,在沙漠固碳和氮循环中起到重要作用.微生物α多样性结果显示仅物种丰富度指数在三个区域内存在显著差异.β多样性结果显示藻类结皮未因沙漠局部气候及理化因子差异产生微生物群落分化.而微生物群落功能基因对环境变化响应要比微生物群落更为敏感,沙漠东部和西部藻类结皮功能基因产生显著分化.三个区域微生物功能基因中还原型三羧酸循环是自养生物固碳主要途径,而卡尔文循环是光合生物固碳的主要途径,其中rpiA和rbcS基因更易受到降水影响.鞘脂单胞菌属、念珠藻属和伪枝藻属在参与固碳过程中表现出的差异,可能是导致固碳功能基因产生分化的原因之一.氮循环主要途径以硝酸盐还原为主,大部分氮素通过硝酸盐同化作用被土壤微生物转化为铵盐,少量氮素被反硝化为一氧化二氮和一氧化氮流失.沙漠藻类结皮固氮作用较弱,仅有念珠藻属和伪枝藻属参与,且存在nifH、nifD、nifK三个功能基因.这些固氮功能基因更易受到土壤中硝态氮含量的影响.硝化过程仅注释到氨单加氧酶或甲烷单加氧酶编码pmoABC-amoABC基因,而hao和nxrA、nxrB基因均未注释获得.

目的:对雷山县野生中药资源开展调查研究,完成第四次全国中药资源普查任务,掌握雷山县中药资源现状.方法:通过野外样地调查和线路调查开展中药资源普查工作,查阅相关资料和文献对药用植物进行鉴定,对调查数据进行整理分析.结果:调查发现药用植物140科377属486种;被子植物占比最高,为91.36%;物种组成以单种科占比最高,为48.57%,优势科有菊科、豆科和百合科,所含种最多的为菊科,44个种;生活型以草本植物为主,为56.79%;药用部位以根和根茎类为主,全草类次之;中药资源重点品种共110种,其中样方内发现58种;国家重点保护野生药用植物18种.结论:雷山县药用植物资源具有物种丰富、类群多样、结构立体等特点,凸显高山冷凉区域植物多样性.该调查为开发和利用中药资源,丰富中药资源数据提供了依据.

目的:通过对江西省永修县进行第四次中药资源普查工作,揭示永修县不同植被类型下药用植物的多样性特征和分布特点,为永修县药用植物资源的保护和利用提供科学依据.方法:通过样方法调查永修县不同植被下药用植物的组成、重点药用植物的数量等信息,统计分析药用植物多样性水平、不同植被类型下的变化,从而揭示药用植物的分布特点.结果:永修县不同植被类型的样方中共有野生药用植物137科383属676种;药用植物的物种数呈现随植被正向演替发展而增加的趋势;不同植被类型之间植物优势科的组成差异较明显;草本药用植物在各植被类型下均占较大比例;入药部位分析显示,全草、根及根茎、枝叶、藤茎为主要类型;Jaccard指数分析显示,不同植被类型间药用植物表现为中等不相似或极不相似;草丛和阔叶林中重点药用植物相对丰富.结论:永修县药用植物资源丰富;不同植被类型下药用植物资源的组成和丰富度存在明显差异,说明植被类型是影响药用植物分布的重要因素.此外,水分也是影响药用植物分布的主要因素之一.本研究根据药用植物分布特征,提出了永修县药用植物的保护、利用建议.

城市中自发生长的植物在生物多样性保护和支持中扮演着重要角色.这些自生植物广泛分布于绿地中并在不同生境下形成差异化的群落特征.研究自生植物群落的功能性状组成有助于理解特定生境中自生植物多样性的形成和维持过程.研究调查了北京城市绿地中常绿落叶林地、常绿林地、落叶林地、灌丛、草地、水边、行道树种植带、硬质铺装区域 8 类生境下自生植物的多样性特征与功能性状组成.研究结果表明,林地和水边自生植物群落具有较高的物种丰富度与功能丰富度.不同生境类型之间自生植物的功能性状组成存在显著差异(P＜0.05),林地中分布有更丰富的自生乔、灌木植物与外来植物,草地中则以依靠自体扩散或动物扩散的自生一、二年生草本植物为主.生境中相对稀有的功能性状占比与群落水平的自生植物多样性之间存在显著相关性(P＜0.05),灌丛、草地和水边自生植物群落的功能多样性均随着C4光合途径型植物的增加而提高.研究结果有助于更好地理解不同生境类型中自生植物多样性的形成和维持机制,为基于生物多样性保护与提升的城市绿地植物景观营建提供重要的参考依据.

植物的根系具有水分吸收和运输的功能,部分还有重要的药用价值.该研究观察了 40 种药用草本植物粗根的解剖特征,比较了不同功能类群的差异性并分析了性状的相关性,同时结合系统发育和自然分布区气候因子解释了根系性状的种间变异性.结果表明,草本植物根系解剖特征种间差异显著;与双子叶植物相比,单子叶植物的根皮层占比更高,而中柱占比更小,揭示了两者根系吸收和运输策略的差异性.性状网络分析表明,木质部面积占比具有高的度和紧密度,是其中的中心性状,木质部面积占比与韧皮部面积占比正相关但与皮层占比负相关.除导管频度和皮层占比外,其他特征均未显示出显著的系统发育信号,说明根系性状受系统发育的影响较少.在单子叶草本植物中,年平均降水量与皮层占比呈正相关;而在双子叶草本中,年平均气温与导管直径正相关.该研究进一步揭示了药用草本植物根系结构的多样性和适应性.