在全球气候变化背景下,干旱诱导木质部栓塞被认为是驱动树木死亡的主要因素.因此,分析木质部栓塞抗性(用导水率损失50％的水势(P50)表示)的内在解剖决定因素对于理解其结构与功能间的机制具有重要意义,为气候变化背景下植被恢复树种选择提供理论依据.该研究测定广西弄岗喀斯特森林内12个主要常绿树种的木质部导管直径、导管组指数、组分占比、纹孔形态和纹孔膜超微结构,同时结合木质部储水特征(如木材密度和饱和含水量),综合分析干旱诱导木质部栓塞抗性与其解剖结构以及储水特征之间的关系.结果显示:(1)Ps0与导管直径、密度、导管组指数以及组分占比间的相关性均不显著;(2)P50与纹孔形态特征以及纹孔膜厚度和纹孔腔深度等特征间的相关性均不显著;(3)P50与木材密度显著负相关,与饱和含水量边缘显著正相关,即木材密度较大、饱和含水量较低的树种表现出较强的栓塞抗性.研究结果表明,运用单一的解剖结构来评估栓塞抗性是不全面的;此外,木质部水分存储能力与栓塞抗性之间的权衡关系对于深入理解喀斯特植物耐旱性的内在结构机制以及多元化的水分利用策略具有重要的生态学意义.

2021年因海南热带雨林国家公园的建立,园内部分人工林停止经营进入次生自然演替状态,使其林下植物较往年更为丰盛,亟待研究.为了摸清人工林的次生自然演替状态及其对环境的适应策略,在海南热带雨林公园橡胶林中设置390个10 m×10 m的样方,在对海南岛公园内植被分布进行全面调查的基础上,研究该区域林下植物组成以及植物群落特征与环境因子的关系.结果表明,(1)维管束植物共有123科455属808种,其中蕨类植物共有21科31属62种、裸子植物3科3属4种、被子植物有99科421属742种(含单子叶植物15科69属120种、双子叶植物84科352属622种);(2)通过对研究区域的植物物种多样性指数与环境因子之间进行RDA分析,共解释橡胶林下物种多样性指数的18.5％.通过蒙特卡罗随机置换检验,有9个环境因素对橡胶林下物种多样性的解释量达到显著水平(P＜0.05),为最干季度平均温度、最湿季度平均温度、平均气温日较差,而混交、胸径、海拔、年降水量和最干季度降水量、最暖季度降水量.研究表明,林下植物的多样性受多种环境因素的相互作用影响.其中,温度和降水是综合影响林下植物多样性的关键因素,高温、高湿和干旱等因素对橡胶林下植物多样性产生不利影响.此外,海拔的水热条件也是影响林下植物多样性的重要因素.同时,人工林的状态,如胸径、混交也对林下植物多样性产生重要影响.

不同功能群的根部真菌可能会与植物差异性地互作, 并进一步影响地下真菌与植物群落构建.本研究采用Illumina Miseq测序方法检测了海南尖峰岭热带山地雨林中常见植物的根部真菌;采用网络分析法比较了丛枝菌根(AM) 真菌、外生菌根(ECM) 真菌, 以及所有根部真菌与植物互作的二分网络(bipartite networks) 结构特性.从槭树科、番荔枝科、夹竹桃科、冬青科、棕榈科、壳斗科、樟科和木犀科等8科植物的根系中, 检测到297, 831条真菌ITS1序列, 这些序列被划为1, 279个真菌分类单元(OTUs), 其中子囊菌门748个、担子菌门354个、球囊菌亚门80个, 以及未知真菌97个.核心根部真菌群落(420个OTUs) 中, 至少有三类不同生态功能的真菌常见, 即丛枝菌根真菌(40个OTUs, 占总序列数23.4％) 、外生菌根真菌(48个OTUs, 13.9％) 和腐生型真菌(83个OTUs, 19.8％) .尖峰岭山地雨林根部真菌–植物互作网络结构特性的指标普遍显著高于/低于假定物种随机互作的零模型期待值.在群落水平, 不同功能型的根部真菌–植物互作网络表现出不同或相反的结构特性, 如丛枝菌根互作网络表现为比零模型预测值高的嵌套性和连接性, 以及比零模型低的专一性, 而外生菌根互作网络呈现出比零模型预测值低的嵌套性和连接性, 以及比零模型高的专一性.在功能群水平, 植物的生态位重叠度在AM互作网络高, 而ECM互作网络低;真菌的生态位宽度在ECM互作网络窄, 而在AM互作网络较宽.共现(co-occurrence) 网络分析进一步揭示, ECM群落的物种对资源的高度种间竞争(植物、真菌高C-score), 以及AM群落的物种无明显种间竞争(低C-score), 可能分别是形成反嵌套ECM互作网络及高嵌套AM互作网络结构的原因.上述结果说明, 尖峰岭山地雨林中至少有两种及以上的种间互作机制调节群落构建:驱动AM互作网络冗余(nestedness) 及ECM互作网络的高生态位分化(专一性) .本研究在同一个森林内探讨了不同功能型的真菌-植物互作特性, 对深入理解热带森林的物种共存机制和生态恢复具有重要意义.

桂西南喀斯特地区生物多样性丰富、特有种多,同时也是石漠化问题较为严重的区域.由于该喀斯特地区土层浅薄、岩石裸露、表层储水能力差,植物在干旱季节经常会受到水分胁迫.植物水力学特征不仅是探讨喀斯特地区植物的生理生态适应性的关键,还能够为石漠化地区的植被恢复提供重要参考.该研究测定了桂西南喀斯特季雨林17种代表性木本植物(包括不同生活型、叶片习性和生境)的木质部脆弱性曲线、最低水势、叶片膨压丧失点和边材密度等水力性状,结果发现:(1)喀斯特植物木质部导水率丧失50％时的水势值(P50)的种间差异较大(-0.51--2.51 MPa),其中常绿种的抗栓塞能力比落叶种强;(2)喀斯特植物的木质部水力安全边界值(最低水势与P50之间的差值)的均值为0.36 MPa,说明喀斯特森林植物在自然最低水势状况下木质部发生栓塞的程度较高;但是不同植物种间存在显著差异,这可能与喀斯特峰丛洼地生境的复杂性以及物种不同的抗旱策略有关;(3)由于喀斯特植物水分适应机制的多样化,导致木质部水力安全边界与叶片膨压丧失点、边材密度的相关性并不显著.在区域气候干热化的背景下,结合喀斯特植物的栓塞脆弱性和长期水势监测(尤其极端干旱事件)分析它们的水力安全,对预测未来喀斯特森林物种分布和群落动态具有重要的指示作用.

棕榈藤是一种重要的非木质森林资源,在全球生物多样性保护和经济发展方面起着重要的作用.为了解热带雨林恢复过程及林分结构对棕榈藤分布生长的影响,应用样方调查和排序分析法,对海南岛甘什岭3种不同恢复阶段的次生雨林进行调查.结果 表明:(1)棕榈藤多度在恢复中前期最高(74±43),中期次之(32±37),前期最低(0±0),棕榈藤频度分布整体表现为中前期＞中期＞前期.中期的杖藤(13.62±.8.39 mm)、小钩叶藤(8.01±3.05 mm)、多果省藤(6.54±7.52 mm)和黄藤(3.62±2.52 mm)地径生长大于中前期(7.52±3.75,6.72±3.33,4.73±5.20,3.51±2.4 mm),白藤(1.32±0.53 mm)小于中前期(7.87±6.45mm);中期林分的杖藤(131.35±62.72 cm)和黄藤(23.93±15.23 cm)高生长大于中前期(90.02±92.13,23.72±17.93 cm),但白藤(8.31±0.85 cm)、多果省藤(32.43±30.91 cm)和小钩叶藤(31.62±8.74 cm)小于中前期(54.30±50.77,48.46±78.11,34.35±7.10 cm).(2)棕榈藤多分布在恢复中前期和中期林分中,灌丛群落不利于棕榈藤分布,黄藤、杖藤、多果省藤和白藤倾向于分布在恢复中前期的群落中,小钩叶藤多分布在恢复中期的群落中.(3)平均树高与棕榈藤多度均呈正相关,立木密度与棕榈藤多度呈正相关,最大胸径、平均胸径与小钩叶藤多度呈正相关.建议资源保护要加强对热带雨林的保护,资源培育利用要根据不同藤种进行林分结构调整或者选择适宜林分结构进行近自然培育.

极小种群野生植物坡垒(Hopea hainanensis)曾经是热带低地雨林的优势种,但由于商业采伐和刀耕火种等严重人类干扰及自然更新困难,致使其种群数量急剧下降到最小可存活的界限,急需开展种群的拯救恢复工作.而对于坡垒生境适宜性及更新限制的了解,是进行种群保护及恢复的基础.本文在对野生坡垒种群及其生境因子调查测定的基础上,分析了生物与非生物生境特征及其对坡垒种群更新幼苗多度的影响.结果 表明:坡垒种群从幼苗至幼树阶段存在着严重的增补限制.坡度小、土壤含水量和有效磷含量高、母株胸径和冠幅较大、伴生种胸高断面积中等的环境是坡垒幼苗较为适宜的生境,且坡垒幼苗多度与坡度及土壤pH值显著负相关,与土壤含水量及土壤全磷含量显著正相关.这些研究结果为极小种群野生植物坡垒的就地保护与种群复壮提供了科学依据.

龙脑香科植物广泛分布于热带亚洲,被认为是亚洲热带雨林的标志性物种.中国科学院西双版纳热带植物园从建园开始就注重龙脑香科植物的研究、收集与保护,并建立了龙脑香科植物专类园.经过几十年收集,现已成为我国龙脑香科植物重要的保育基地.该文结合历年的引种保育、物候及生长量观测等资料,系统整理了版纳植物园在龙脑香科植物引种保育和研究利用的工作.结果表明:自建园以来,版纳植物园共收集了7属34种龙脑香科植物,国内的有11种,国外的有28种.国内引种种类长势良好,除广西青梅外均能开花结果.国外种类开花结果的有13种.此外,版纳植物园部分龙脑香科植物种子生物学特性、植株抗寒及抗病虫能力的分析,也说明版纳植物园的龙脑香科植物的迁地保护是成功的.该文还结合新的研究成果,对龙脑香科植物在造林、生态恢复等方面的应用进行了探讨,以期为进一步加强该科植物的引种、保育及研发等工作提供参考.

青梅(Vatica mangachapoi)是海南岛热带雨林的关键种,对海南岛甘什岭低地雨林群落的恢复与发展具有重要作用.为阐明海南岛甘什岭低地雨林青梅群落结构特征,揭示其恢复现状,本研究以海南岛甘什岭青梅群落为对象,采用生态位与种间联结理论,分析了20个主要乔木树种(重要值前20)生态位特征与种间关联性.结果 表明,青梅与无翼坡垒(Hopea reticulata)生态位宽度明显大于其他物种,是海南岛甘什岭低地雨林主要建群种;主要乔木树种190组种对中仅71.05％存在生态位重叠,主要乔木树种对环境资源利用不充分,环境资源存在富余,有利于其他物种生长发育及物种多样性恢复;所有种对间无显著关联,种间竞争趋于和缓,群落处于稳定且快速恢复期;青梅在群落中环境资源利用、生长发育最优.综上,在群落发展与演替过程中,青梅能够威胁到无翼坡垒生长发育,呈现出取代无翼坡垒在群落中重要地位的趋势.而无翼坡垒是海南岛甘什岭特有物种,是群落重要组成部分.在群落恢复过程中,应适当施加人为干扰,及时保存竞争劣势物种遗传资源,保证生物多样性良性恢复.研究结果明晰了海南岛甘什岭热带低地雨林群落结构及恢复状态,为科学保护与合理利用热带雨林资源提供了理论依据.

热带森林是我国森林植被的重要组成部分,明确其森林植被类型分类对于生物多样性维持机制研究和保护管理等都具有重要意义.该文以中国热带森林植被分类研究中存在的问题为出发点,通过阐述我国各省区植被类型分类的研究历史,在综合考虑多种生物和非生物影响因素的基础上,提出一个新的热带森林植被类型分类框架以供探讨.结果表明:(1)尽管针对我国热带森林的分布范围和群落特征等都已开展了诸多研究,但对我国热带森林植被类型的划分依据和分类体系仍存在争议.(2)尽管我国的热带森林都处于季风气候区带内,但许多热带地区的森林植被类型并不只是受季风影响,而是气候带、关键气候因子、地形、土壤反馈和物种适应等多种因素共同作用的结果.(3)我国的热带森林植被包括5个植被型,即非典型性热带雨林、热带季雨林、热带山地雨林、热带山顶苔藓矮林(热带云雾林)和热带针叶林,其中热带季雨林植被型包含4种植被亚型[热带落叶季雨林、热带半落叶(半常绿)季雨林、热带常绿季雨林和热带石灰岩(石山)季雨林].(4)阐明了上述热带森林植被型和植被亚型在我国各省区的分布情况,并提出未来有必要对人工恢复后的热带森林进行评估和植被类型划分.综上所述,该文提出一个新的热带森林植被类型分类框架,以期为今后基于不同地区开展热带森林比较研究提供参考.

绿孔雀(Pavomuticus)是我国国家Ⅰ级重点保护野生动物,也是中国传统文化中具有重要代表意义的物种.在历史上,绿孔雀曾广泛分布于我国南部大部分地区,但目前在国内只分布于云南省部分地区.在国外有绿孔雀分布的东南亚国家,绿孔雀同样经历了从广布到局部甚至零星分布的严重退缩.关于野生绿孔雀生态学和种群现状的研究已开展了不少工作,但仍有许多空缺;而该物种面临的生存威胁给保护和管理工作带来了巨大挑战.本文通过梳理国内外野生绿孔雀生态学和保护生物学方面的研究,阐述了绿孔雀在国内外种群和分布区的变迁与现状、栖息地选择、与同域分布物种的种间关系,分析了主要的致危因素,同时为今后的研究方向和保护措施提出了建议.现有研究显示:(1)绿孔雀在国内的种群数量己不足500只,在东南亚主要分布于中南半岛的部分区域及印度尼西亚的爪哇岛;(2)绿孔雀对水源地有很强的依赖,倾向于利用远离居民点的区域,并偏爱利用生境开阔、旱季落叶的热带季雨林,喜爱与大型有蹄类混群;(3)大型猫科动物可能是绿孔雀潜在的天敌;(4)偷猎和栖息地丧失是绿孔雀面临的最主要的致危因素.综上,我们建议尽快建立起中国绿孔雀监测网络,评估野生绿孔雀的种群动态,识别不同区域绿孔雀的受胁因素,并结合分子生物学等技术开展保护遗传学研究.在保护实践上,应在目前中国野生绿孔雀分布较为集中、原生栖息地保存较为完整的红河(元江)中上游河谷地带建立自然保护区,同时加强巡护工作,启动栖息地恢复工程,并杜绝在野生绿孔雀栖息地附近的蓝孔雀(Pavo cristatus)养殖.