草本层对森林生态系统具有重要的作用,其对于环境的变化比乔木层和灌木层更为敏感,在较短的时间内更容易反映改造带来的影响.为了分析林分改造后草本植物多样性的变化和揭示草本群落间的关系,以川中丘陵区改造4 a后的11种模式:不同密度(株行距1.5 m×4 m与1.5 m×2 m)的桤木(Alnus cremastogyne)、香椿(Toona sinensis)、银木(Cinnamomum septentrionale)纯林模式和株行距为1.5 m×2 m的银木+桤木模式、香椿+银木模式、香椿+桤木模式、桤木+香椿+银木模式以及采伐迹地作为研究对象,柏木(Cupressus funebris)纯林为对照,对柏木低效林不同改造模式的优势草本植物多样性、生态位宽度及生态位重叠进行研究.结果表明:(1)除高低密度香椿模式、低密度银木模式和桤木+香椿+银木模式外,其他模式的草本植物多样性均优于柏木纯林,其中以香椿+银木模式(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度和丰富度指数分别为(1.82、0.83、0.94和1.30),与香椿+桤木模式(1.83、0.83、0.93和1.33)的生物多样性显著高于柏木纯林(1.48、0.69、0.82和1.27),为最优的改造模式.(2)改造前铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)生态位宽度最广为2.365,喜阴植物占有优势地位,改造后林下光照环境发生变化,喜阳植物五节芒(Miscanthus floridulus)在低密度的纯林模式中迅速占据林下生长空间,生态位宽度较大,随改造模式郁闭度的增加,薹草(Carex tristachya)、地果(Ficus tikoua)、竹叶草(Oplismenus compositus)等喜阴植物逐渐占据优势地位,喜阳植物逐渐被淘汰.生态位宽度的大小与重要值呈极显著正相关关系(r=0.916),但也与资源位呈极显著正相关关系(r=0.977).(3)生态位宽度较大的物种间既有较大的生态位重叠,也有较小的生态位重叠,不能仅凭生态位宽度来判定生态位重叠值,而生态位宽度较小的鼠麴草(Gnaphalium affine)(0.647)与蛇莓(Duchesnea indica)(2.152)之间拥有最大的生态位重叠(0.123),可能是因为它们有相似的资源利用方式或相近的生态学特性.总体来说所有模式中草本植物物种间生态位重叠值都较低(＜0.2),生态位分化明显,种间竞争并不激烈,这可能与改造时间较短有关系.

采用盆栽试验,探讨银木(Cinnamomum septentrionale)凋落叶在土壤中分解初期对受体植物玉米(Zea mays)、黄瓜(Cucumis sativus)和豇豆(Vigna unguiculata )生长及生理特性的影响. 试验设置3个凋落叶添加水平,即T1 (25 g∕盆)、T2 (50 g∕盆)和T3 (75 g∕盆),对照(CK)不添加凋落叶. 结果表明:(1)银木凋落叶分解对3种农作物的叶面积和生物量积累产生显著抑制,同时显著抑制了黄瓜、豇豆的高生长. (2)T2 、T3 处理显著抑制了3种作物的叶绿素Chl(a + b)及类胡萝卜素(Car)含量,且在一定量凋落叶处理下,叶片光合色素比例有所变化,整体呈现出Chl a/b值上升和Chl/Car值下降的趋势. (3)玉米和豇豆的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)随着凋落叶量的加大而显著降低(P＜0.05),而胞间二氧化碳浓度(Ci)却有所上升. 此外,黄瓜Pn及气体交换参数在银木凋落叶处理下呈下降趋势. (4)经凋落叶处理的3种作物的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物酶(SOD)活性总体上低于CK. 黄瓜、豇豆的丙二醛(MDA)含量在T3 、T1 处理下均显著降低,而其余各凋落叶处理间并无显著差异. 综上所述,银木凋落叶在土壤中分解释放的化感物质可能通过降低受体作物的光合作用速率及活性氧代谢能力,进而对受体作物的营养生长及生物量积累产生显著抑制. (图2 表3 参41)

川中丘陵区柏木纯林存在生物多样性降低、水土保持能力减退、生产力低下、地力衰退等问题,已成为亟待改善的低产低效林分.通过开窗补植银木进行乡土阔叶树种的针阔混交,以柏木纯林和银木林窗区域林分的植物-凋落物-土壤为研究对象,对比分析C、N、P元素含量及比值,讨论阔叶树种引入后林分生态化学计量特征的变化情况.结果表明:(1)柏木叶片C∶N在12月份为132.79,而在次年的4月下降到了84.91,银木叶片年均C∶N为52.6,低的C∶N体现出银木在幼龄阶段快速生长的特点.(2)柏木与银木叶片N∶P分别为10.77,10.64都明显处于N限制的阈值以下,生长过程主要受到了N元素的限制.(3)林窗中银木凋落物N含量高于柏木,C∶N、N∶P小于柏木,土壤与“植物-凋落物”间的相关性增加.因此,阔叶树种的引入有利于提高分解的相对速率,触发森林土壤养分循环过程.

园林植物为城市生活的鸟类提供重要食物资源,园林中的植物配置会影响城市中鸟类的种类、数量和群落结构.研究城市鸟类与食源植物的关系,可明确鸟类对食源植物的取食关系,为提高城市鸟类多样性提供技术支撑.2017至2019年,在北京市范围内,以直接观察法和野外照片识别法记录鸟类取食的食源植物种类和数量.共选取6个研究地点,每个研究地设一条样线,圆明园样线长度为2.52 km、颐和园为3.12 km、北京植物园为3.02 km、奥林匹克森林公园为2.76 km、北京林业大学为1.38 km和北京语言大学为1.6 km.共记录取食植物鸟类49种,食源植物56种.吸引鸟类物种最多的植物为金银木(Lonicera maackii),之后依次为圆柏(Sabina chinensis)、柿树(Diospyros kaki)、油松(Pinus tabuliformis、榆树(Ulmus pumila)等.取食植物种类最多的鸟类为灰喜鹊(Cyanopica cyana),之后依次为白头鹎(Pycnonotus sinensis)、麻雀(Passer montanus)、燕雀(Fringilla montifringilla)、喜鹊(Pica pica)等.吸引鸟类多样性最高的园林植物为金银木、柿树、油松、银杏(Ginkgo biloba)、毛白杨(Populus tomentosa)等.取食植物多样性最高的鸟类为灰喜鹊、白头鹎、麻雀、燕雀、喜鹊等.鸟类取食食源植物集中在10月至翌年5月,高峰期在11和12月,其中,取食浆果的高峰期在11和12月,取食坚果的高峰期在11月至翌年1月,取食叶芽的高峰期在3和4月以及11和12月,取食花的高峰期在3和4月.北京市鸟类取食食源植物季节性明显,为提高北京城市鸟类的数量,园林建设中可加大圆柏、侧柏(Platycladus orientalis)等冬季可以长时间为鸟类提供食物的园林植物比例,为鸟类在食物资源最为短缺的冬末春初季节提供充足食物资源.

为筛选出北方城市冬季生态效益突出的常绿树种,以缓解大气CO2和粉尘颗粒物污染,并为这些树种的园林应用提供科学支持,该文选取郑州市园林绿化应用广泛的12个常绿树种,利用LI-6400便携式光合测定仪和洗脱-质量差值法,并对其光合特性及滞尘能力进行测定,计算出其光合参数[叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)]和滞尘参数(单位叶面积滞尘量、单叶滞尘量、单位面积树冠滞尘量),并分别进行聚类分析.结果表明:(1)大叶女贞、黄杨、海桐、枇杷叶片Pn、Tr、Gs值均极显著高于其他树种(P<0.01);香樟、银木、黄杨、枇杷叶片Ci值极显著高于其他树种(P<0.01).大叶女贞、海桐、石楠叶肉细胞保持着较高的光合活性,而香樟、银木叶片光合活性较弱,低温抑制明显.(2)洗淋后7 d和14 d,枇杷、广玉兰、桂花各滞尘参数均极显著高于其他树种(P<0.01).洗淋后14 d,枇杷、广玉兰、桂花单位面积树冠的滞尘量累积在6.65 g·m-2·crown-1以上,滞尘能力强;石楠、银木、大叶女贞、法国冬青、黄杨单位面积树冠的滞尘量在3.99 g·m-2·crown-1以上.(3)聚类分析结果表明,黄杨、大叶女贞和海桐光合特性优势明显,其次为法国冬青、广玉兰、枇杷、石楠和乐东拟单性木兰;广玉兰、桂花、枇杷滞尘能力最强,其次为大叶女贞、法国冬青、石楠和银木.综上所述,大叶女贞、广玉兰、枇杷、法国冬青、黄杨、石楠对改善北方城市冬季空气质量及滞尘均有重要贡献,生态调节能力强,可作为园林绿化优先选用树种.