山东省自然科学基金(ZR2012CQ020)
- 作品数：10 被引量：155H指数：9
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- 相关机构：鲁东大学中山大学上海辰山植物园更多>>
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- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 不同光照强度对入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)和飞机草(Chromolaena odorata)生长及生物量分配的影响被引量：28
- 2017年
- 外来植物入侵严重威胁着当地生物多样性和生态系统功能,引发巨大经济损失,已成为日益严重的全球性问题。光是热带和亚热带森林生态系统植物生长最重要的限制性资源之一,对光的捕获和利用直接影响植物在自然生态系统中的生存和适合度。本研究以华南地区危害严重的入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)和飞机草(Chromolaena odorata)为研究对象,对比二者生长、生物量分配及叶片特征对光照强度变化的响应,从而验证假设:外来植物入侵力受有效光辐射的限制,光照是影响不同演替阶段林型具有不同可入侵性的重要原因之一。研究结果表明,3%—60%全光照下两种外来植物均可存活,并显示较灵活的生物量分配策略,可见其对光照具有广适性,为其广泛分布提供生态学基础。低光严重抑制了两种外来植物的生物量积累,这可能是导致演替后期季风林入侵现象少的主要原因之一。对比两种植物叶片特征对光照强度变化的响应,高光下薇甘菊SLA降低,LAR、LARMR减小,叶片变小变厚,有利于植株保持强光下的水分平衡;低光下薇甘菊增加SLA和LAR,叶片变薄变大,增大对光的截获面积,以实现对光强减弱的适应。相比薇甘菊,3种光照处理对飞机草的SLA、LAR、LARMR无显著影响。以上结果提示:(1)光照影响所在群落对外来植物入侵的抵抗力;(2)攀援植物薇甘菊较丛生型草本飞机草对变化的光环境在叶片水平上具有更高的形态可塑性,有效寻觅光资源。
- 魏巍侯玉平彭少麟陈鹏东梁希平张静
- 关键词：入侵植物比叶面积生物量分配
- 外来植物火炬树(Rhus typhina L.)入侵对不同林型土壤性质的影响被引量：16
- 2015年
- 生物入侵在世界范围内广泛发生,严重威胁当地生物多样性和生态系统稳定性。植物与土壤之间的相互作用在决定植物的竞争力以及分布格局中起着重要作用,是影响外来植物入侵力和生态系统可入侵性的一个重要方面。目前,有关研究已成为植被生态学与入侵生态学的研究热点。引自北美的外来植物火炬树(Rhus typhina L.)已成为我国北方主要的入侵木本植物之一。比较了火炬树单优林型、火炬树+刺槐(Robinia pseudoacacia L.)混交林、火炬树+麻栎(Quercus acutissima Carruth.)混交林、火炬树+银白杨(Populus alba L.)混交林4种不同林型的土壤微生物群落结构、土壤酶活性和土壤养分含量特征。结果表明:火炬树单优林土壤细菌、放线菌数量明显高于各混交林型,而真菌数量无显著差异;土壤酶活性方面,火炬树单优林脲酶、过氧化氢酶活性高,土壤磷酸酶活性低;火炬树的入侵显著提高了土壤全碳、全氮、全磷和硝态氮含量,同时明显降低了土壤铵态氮含量。硝态氮含量的增高可能与火炬树入侵造成土壤微生物群落组成变化、土壤硝化速率高有关;而火炬树入侵降低了土壤铵态氮含量,说明该物种可能更易于吸收利用铵态氮。以上研究结果表明,火炬树可以改变土壤生态系统的微生物群落组成和土壤酶活性并影响土壤相关营养元素循环,从而可能使其在与当地植物的竞争中获得优势,为自身的入侵创造有利条件。
- 侯玉平柳林初航马淑杰赵丹梁荣荣
- 关键词：火炬树生物入侵土壤微生物群落
- 植物4种水势测定方法的比较及可靠性分析被引量：13
- 2012年
- 水势是植物细胞和组织的重要水分生理参数之一,水势大小影响着植物的代谢、生长发育及抗逆性,也是合理灌溉的生理指标（李德全等,1990）。目前国内在教学、科研中植物水势的测定主要采用小液流法、压力势法、热电偶法和木质部压力探针法。小液流法和压力室法测定水势简便易行,但2种方法都存在难以克服的弊端（王军等,1997）。热电偶法测定水势具有应用范围广、
- 柏新富卜庆梅谭永芹朱建军
- 关键词：水势原位法小液流法
- 山东半岛丘陵生境优势树种凋落物对外来植物火炬树种子萌发和幼苗生长的影响被引量：14
- 2016年
- 【目的】认识和了解群落入侵抵抗力形成机制成为当前入侵生态学研究最为关注的热点和核心问题。本文比较山东半岛丘陵生境不同群落优势种对外来植物火炬树的化感抑制效应差异,探讨群落入侵抵抗力形成的化感驱动机制。【方法】采用培养皿滤纸法进行凋落物水浸液种子发芽试验,比较山东半岛丘陵生境常见优势树种麻栎、刺槐、赤松、黑松凋落物对火炬树种子萌发、幼苗生长的化感作用差异;因土壤会影响许多化感物质的转化和存在形态进而影响其活性,进一步设置土壤介质参与的凋落物覆盖盆栽试验,对比研究不同树种凋落物覆盖对火炬树幼苗生物量积累及其分配的影响。【结果】凋落物水浸液种子发芽试验显示,麻栎相比刺槐、赤松、黑松,显著抑制火炬树种子萌发和幼苗生长。凋落物覆盖盆栽试验表明,高凋落物量(每盆50 g)时,麻栎较刺槐、赤松、黑松显著降低了火炬树幼苗的总生物量;低凋落物量(每盆25 g)时仅在麻栎和赤松之间存在显著差异,麻栎较赤松显著抑制了火炬树幼苗总生物量的积累;有麻栎凋落物覆盖时,火炬树幼苗生物量分配呈现叶生物量比降低,根生物量比和根冠比增大的趋势。【结论】麻栎的化感物质可在一定程度上控制火炬树的生长。利用对火炬树具有明显化感抑制作用的本地植物麻栎对其进行生态控制,或者构建高抵抗力植物群落,进而筛选有效化感物质,可能是一条值得尝试的控制火炬树扩散的新途径。研究结果可揭示群落入侵抵抗力形成的化感驱动机制,有助于进一步推动对入侵过程的认识,对外来植物入侵防控具有重要的理论和实践意义。
- 侯玉平魏巍翟文婷初航殷吉林柏新富卜庆梅
- 关键词：外来植物火炬树生物入侵优势树种
- 火炬树入侵黑松幼林过程中对土壤化学性质的影响被引量：7
- 2013年
- 外来植物入侵对生态系统和环境造成严重影响。成功的入侵植物常常可通过改变土壤化学性质来促进自身的竞争和入侵能力。最近几年火炬树（Rhus typhina L.）已经成为北方入侵木本植物之一，火炬树克隆繁殖形成居于绝对优势地位的单优群落已严重威胁着生物多样性和生态系统功能。在本文中，我们研究了火炬树入侵黑松（Pinus thunbergii Parlatore）幼林对土壤化学性质的影响。2011年4月，在山东烟台蓁山，于火炬树入侵程度不同的黑松幼林（在未入侵、轻度、中度、重度入侵下，火炬树盖度分别为0%、30%、50%~70%、90%以上），分别采样表层土壤并带回实验室分析其化学性质。结果表明：火炬树的入侵显著提高了土壤硝态氮（从未入侵下的0.63 mg/kg 提高到重度入侵下的0.98 mg？kg-1）和有效磷（从未入侵下的0.589 mg？kg-1提高到重度入侵下的1.189 mg？kg-1）的含量，降低了土壤铵态氮（从未入侵下的9.25 mg？kg-1降低到重度入侵下的2.97 mg？kg-1）的含量，而对土壤pH、有机质和全氮含量没有显著影响。火炬树入侵导致铵态氮降低可能是由于火炬树更易于吸收利用土壤铵态氮；硝态氮含量升高是因为火炬树入侵提高了土壤的硝化速率。同时火炬树入侵导致土壤有效磷升高，说明火炬树能够通过活化分解土壤含磷化合物来满足自身生长的需求。本研究表明，火炬树入侵能显著改变土壤化学性质，火炬树入侵对根际土壤化学性质的影响及其自身的适应性特征等可能是其能够入侵成功和快速扩张蔓延的生态机制之一。
- 黄乔乔许慧范志伟侯玉平
- 关键词：植物入侵火炬树土壤化学性质铵态氮
- 胶东滨海8种树木叶片热值、建成成本及其适应能力被引量：11
- 2015年
- 【目的】评估海岸多变环境条件下不同树种的生长发育潜能和适应能力,为海岸防护林建设的树种选择提供参考。【方法】以烟台海岸防护林带的主要树种柽柳、黑松、龙柏、白蜡、廊坊杨、红花槐、刺槐和紫穗槐为研究对象,以热值测定、元素分析和生物量建成成本计算为基本方法,对各树种的能量利用策略和生长、适应能力进行比较分析。【结果】本试验的8个树种中,叶片碳含量以黑松最高、柽柳最低,灰分含量则以黑松最低、柽柳最高,其他树种居两者之间,叶片氮含量和比叶面积以黑松和龙柏最低,其他树种较高,总体表现为阔叶树种高于鳞针叶树种;去灰分热值大致分为3个层次:紫穗槐、刺槐、红花槐、黑松和龙柏较高,白蜡和廊坊杨较低,柽柳最低;叶片单位面积建成成本表现为红花槐<紫穗槐<刺槐<白蜡<廊坊杨<柽柳<黑松<龙柏;相关性分析显示,去灰分热值与叶片碳含量极显著正相关、与灰分含量极显著负相关(P<0.01),叶片单位质量建成成本和单位面积建成成本均与去灰分热值和叶片碳含量显著正相关(P<0.05)、与灰分含量显著负相关(P<0.05),单位面积建成成本还与叶片氮含量和比叶面积极显著负相关(P<0.01);单位生物量中含碳化合物比例越高的植物,其能量利用效率越低、构建生物体的成本就越高,而单位生物量中灰分含量越高的植物,其能量利用效率也越高、构建生物体的成本则越低;叶片氮含量高有利于叶片的扩展,降低构建单位面积叶片的能量成本。【结论】本试验中8个树种的生长竞争力表现为红花槐>紫穗槐>刺槐>白蜡>廊坊杨>柽柳>黑松>龙柏;对海岸环境适应能力则以柽柳最强,黑松和龙柏次之,白蜡和廊坊杨第3,红花槐、紫穗槐和刺槐最低;海岸防护林的树种配置应以柽柳作为前沿植物,龙柏和黑松在柽柳之后,廊坊杨和白蜡居第3层,刺槐、紫穗
- 董周焱柏新富侯玉平卜庆梅
- 关键词：木本植物热值
- 山东半岛沿海防护林入侵植物美洲商陆及其伴生种生长竞争力的比较被引量：9
- 2016年
- 【目的】探索美洲商陆入侵的生理生态机制以及与其伴生种在能量、水分、氮素等资源利用效率方面存在的优势,为美洲商陆的风险评价和综合防控提供参考。【方法】利用TPS-1光合系统测定林缘高光照和林下低光照环境下生长的美洲商陆及其伴生种紫穗槐的光合性能参数,并根据相关参数计算光能利用率和水分利用率。采用Handy-PEA植物效率仪测定其荧光参数;Vario Micro cube元素分析仪测定叶片全氮含量;C2000氧弹热量计测定干质量热值,并由此计算叶片光合氮利用效率和建成成本。【结果】在林缘高光照和林下低光照环境下,美洲商陆的表观光量子效率、最大净光合速率、叶绿素含量、光系统II最大光化学效率(F_v/F_m)和以吸收光能为基础的性能指数(PIABS)均显著高于其伴生种紫穗槐(P<0.05),而光补偿点和叶绿素a/b比值则显著低于紫穗槐(P<0.05)。美洲商陆光能利用率和光合氮利用效率也是显著高于紫穗槐(P<0.05),水分利用率在高光照条件下美洲商陆低于紫穗槐、在低光照条件下则是美洲商陆高于紫穗槐。在高光照和低光照环境下,美洲商陆的叶片单位质量建成成本(CC_(mass))和单位面积建成成本(CC_(area))均显著低于其伴生种紫穗槐(P<0.05)。同时,在林下低光照环境下,美洲商陆和紫穗槐的光合性能指标、资源利用效率指标和叶片建成成本的差异率均大于林缘高光照环境下的差异率。这说明在低光照资源环境下,美洲商陆的光合能力、资源利用效率和物质、能量利用策略更具优势。【结论】美洲商陆与其伴生种相比具有更高的光合能力、更高效的资源利用效率和更低的构建自体的成本(物质和能量)消耗,这使其具有高生长速率和较强竞争力。特别是在光能资源不足的林下低光照环境下,美洲商陆更具竞争优势。
- 张靖梓柏新富侯玉平董周焱卜庆梅
- 关键词：美洲商陆入侵机制光合性能
- 入侵植物美洲商陆对光环境的适应性被引量：14
- 2014年
- 测定了高光照和低光照2种光环境下美洲商陆的光合性能指标以及比叶面积、热值、碳素、氮素利用效率等,以分析其对光环境的适应性。结果表明:低光照下美洲商陆的光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率都显著低于高光照下的值,但表观量子效率、最大净光合速率和光合系统性能指数却与高光照下无明显差异;低光照下比叶面积远大于高光照下,叶绿素a/b值则显著低于后者。另外,低光照下美洲商陆的光合氮利用效率、矿质元素利用效率和光能利用效率显著高于高光照下的植株,而热值及碳素和水分利用效率则显著低于后者。研究表明,美洲商陆可以根据光环境的变化来调整形态和生理适应性,使其在不同环境下均能够充分利用丰富资源且最大可能地利用限制性资源。
- 董周焱柏新富张靖梓侯玉平卜庆梅
- 关键词：美洲商陆光环境光合性能
- 森林火灾对烟台蓁山次生林土壤性质的影响被引量：13
- 2016年
- 林火是北方森林生态系统最主要的自然干扰因子之一,可在短时间内使森林土壤的各种性质发生剧烈变化,并影响后续恢复进程。烟台蓁山属山东半岛北部黄海沿岸丘陵,该区域春季干燥、风大、人为活动多,致使火灾频发,造成较大生态和经济损失。以暖温带蓁山次生林为研究对象,选择不同类型火烧迹地及其对照(阴坡火烧区、阴坡非火烧区、阳坡火烧区和阳坡非火烧区),采集土壤样品,研究火灾2 a后土壤性质的变化,了解火灾对土壤理化性质、土壤微生物数量、酶活性变化及土壤氮素循环等的影响,以期为该区域森林火灾后生态系统的恢复和管理等提供理论依据。研究结果表明:(1)林火改变了土壤理化性质,火烧后土壤含水量下降,p H值无明显改变,土壤全碳含量呈降低趋势,全氮含量显著下降;(2)火烧后微生物量C含量显著增加,微生物量N变化不明显,细菌数量下降,特别是细菌含量丰富的阴坡,其细菌数量下降明显,而真菌和放线菌数量下降不显著;(3)火烧降低了土壤磷酸酶和过氧化氢酶活性,对脲酶活性的影响不明显;(4)阴坡火烧区土壤氮素的矿化和硝化速率较对照显著降低,阳坡火烧区土壤氮素的矿化和硝化速率较对照有所降低,但不存在显著差异。火灾改变了土壤各种性质,短期内引起地力衰退,影响林地微环境,对生态系统恢复产生重要影响。
- 刘瑞斌李莉陈鹏东咸旭阳赵雪侯玉平
- 关键词：森林火灾土壤微生物酶活性生态恢复
- 外来植物火炬树水浸液对土壤微生态系统的化感作用被引量：45
- 2013年
- 引种自北美的外来植物火炬树(Rhus typhina L.)是中国北方主要造林树种之一。然而,近年来分布区的不断扩大暗示着该树种的潜在入侵性。以火炬树为对象,研究火炬树不同浓度(0、0.005、0.025、0.1g/mL)的鲜枝叶水浸液对土壤微生物群落结构、酶活性、土壤养分含量及土壤矿化的影响。研究结果表明:随着水浸液浓度的提高,火炬树增加了细菌和真菌的数量;火炬树对所测土壤酶活性产生了不同程度的影响,脲酶和磷酸酶均有随着水浸液浓度的提高而增大的趋势,而蔗糖酶活性受影响不明显;随水浸液浓度升高,火炬树显著提高了土壤全碳、全钾、速效氮、有效磷、速效钾的含量,对土壤含水量、pH值、全氮与全磷没有显著影响;同时,火炬树通过促进微生物的矿化速率,提高了土壤无机氮的供给。以上结果表明,火炬树可以改变土壤的微生物组成和土壤酶活性并影响土壤相关营养元素循环,从而为自身的入侵创造有利条件。本研究揭示外来植物火炬树水浸液对土壤微生态系统的影响,从化感间接作用角度为火炬树的潜在入侵性提供进一步的数据支持。
- 侯玉平柳林王信闫晓宇门航李伟杰徐维明
- 关键词：外来植物土壤微生物土壤酶化感作用
