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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 10 期摇 摇 2013 年 5 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
福建长汀水土保持专题
福建省长汀县水土流失区的时空变化研究———“福建长汀水土保持冶专题序言 徐涵秋 (2945)………………
福建省长汀县河田盆地区近 35 年来地表裸土变化的遥感时空分析 徐涵秋 (2946)……………………………
福建省长汀县河田水土流失区植被覆盖度变化及其热环境效应 徐涵秋,何摇 慧,黄绍霖 (2954)……………
红壤侵蚀地马尾松林恢复后土壤有机碳库动态 何圣嘉,谢锦升,曾宏达,等 (2964)……………………………
基于 RUSLE的福建省长汀县河田盆地区土壤侵蚀定量研究 杨冉冉,徐涵秋,林摇 娜,等 (2974)……………
南方红壤水土流失区土地利用动态变化———以长汀河田盆地区为例 林摇 娜,徐涵秋,何摇 慧 (2983)………
亚热带地区马尾松林碳储量的遥感估算———以长汀河田盆地为例 黄绍霖,徐涵秋,林摇 娜,等 (2992)………
南方红壤侵蚀区土壤肥力质量的突变———以福建省长汀县为例 陈志强,陈志彪 (3002)………………………
前沿理论与学科综述
土壤有机质转化及 CO2 释放的温度效应研究进展 沈征涛,施摇 斌,王宝军,等 (3011)………………………
湖泊蓝藻水华发生机理研究进展 马健荣,邓建明,秦伯强,等 (3020)……………………………………………
个体与基础生态
岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征
梁摇 轩,汪智军,袁道先,等 (3031)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
黄脊雷蓖蝗越冬卵的滞育发育特性 朱道弘,陈艳艳,赵摇 琴 (3039)……………………………………………
香港巨牡蛎与长牡蛎种间配子兼容性 张跃环,王昭萍,闫喜武,等 (3047)………………………………………
种群、群落和生态系统
西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区鸟类群落结构与多样性 王摇 斌,彭波涌,李晶晶,等 (3056)………………
采伐对长白山阔叶红松林生态系统碳密度的影响 齐摇 麟,于大炮,周旺明,等 (3065)…………………………
胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构及多样性 徐宾铎,曾慧慧,薛摇 莹,等 (3074)…………………………………
黄河口盐地碱蓬湿地土壤鄄植物系统重金属污染评价 王耀平,白军红,肖摇 蓉,等 (3083)……………………
不同起始状态对草原群落恢复演替的影响 杨摇 晨,王摇 炜,汪诗平,等 (3092)…………………………………
施肥梯度对高寒草甸群落结构、功能和土壤质量的影响 王长庭,王根绪,刘摇 伟,等 (3103)…………………
高寒退化草地狼毒种群株丛间格局控制机理 高福元,赵成章 (3114)……………………………………………
藏东南色季拉山西坡土壤有机碳库研究 马和平,郭其强,刘合满,等 (3122)……………………………………
灵石山不同海拔米槠林优势种叶片 啄13C值与叶属性因子的相关性 王英姿 (3129)……………………………
西门岛人工秋茄林恢复对大型底栖生物的影响 黄摇 丽,陈少波,仇建标,等 (3138)……………………………
喀斯特峰丛洼地土壤剖面微生物特性对植被和坡位的响应 冯书珍,苏以荣,秦新民,等 (3148)………………
青藏高原高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系 徐满厚,薛摇 娴 (3158)……………………………………
景观、区域和全球生态
近 60 年挠力河流域生态系统服务价值时空变化 赵摇 亮,刘吉平,田学智 (3169)………………………………
基于系统动力学的雏菊世界模型气候控制敏感性分析 陈海滨,唐海萍 (3177)…………………………………
资源与产业生态
主要气候因子对麦棉两熟棉花产量的影响 韩迎春,王国平,范正义,等 (3185)…………………………………
低覆盖度行带式固沙林对土壤及植被的修复效应 姜丽娜,杨文斌,卢摇 琦,等 (3192)…………………………
不同土地利用方式土下岩溶溶蚀速率及影响因素 蓝家程,傅瓦利,彭景涛,等 (3205)…………………………
农地保护的外部效益测算———选择实验法在武汉市的应用 陈摇 竹,鞠登平,张安录 (3213)…………………
研究简报
温度、投饵频次对白色霞水母无性繁殖与螅状体生长的影响 孙摇 明,董摇 婧,柴摇 雨,等 (3222)……………
内蒙古达赉湖西岸地区大鵟巢穴特征和巢址选择 张洪海,王摇 明,陈摇 磊,等 (3233)…………………………
红外相机技术在鼠类密度估算中的应用 章书声,鲍毅新,王艳妮,等 (3241)……………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*33*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄05
封面图说: 色季拉山的长苞冷杉和高山杜鹃林———色季拉山高海拔处的植被主要有长苞冷杉、林芝云杉和高山杜鹃等,再高海
拔地区则分布有高山灌丛、草甸等。 长苞冷杉为我国特有种,属松科常绿乔木,分布于西藏东南部高山地带。 树高
可达 40m,树皮暗褐色,针叶较短;其球果圆柱形,直立。 长苞冷杉的形态独特,与分布区内多种冷杉有密切的亲缘
关系,和云杉、杜鹃的分布也彼此交叠。 随着色季拉山体海拔的升高,区域气候对于山地土壤从黄壤至棕色森林土、
直至高山草甸土的完整发育,以及对森林生态系统类型的形成都产生直接而深刻的影响。
彩图及图说提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 10 期
2013 年 5 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 10
May,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(30671664)
收稿日期:2012鄄02鄄17; 摇 摇 修订日期:2012鄄10鄄26
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: yingzi_wang@ 126. com
DOI: 10. 5846 / stxb201202170209
王英姿.灵石山不同海拔米槠林优势种叶片 啄13C值与叶属性因子的相关性.生态学报,2013,33(10):3129鄄3137.
Wang Y Z. Correlation between foliar 啄13C and foliar trait factors of dominant species in Castanopsis carlessii forests in Lingshishan National Forest Park.
Acta Ecologica Sinica,2013,33(10):3129鄄3137.
灵石山不同海拔米槠林优势种叶片 啄13 C值与
叶属性因子的相关性
王英姿*
(福州市林业局,福州摇 350005)
摘要:对灵石山海拔 157—842 m(分 9 个海拔梯度,分别记为 A1—A9)的米槠林优势种叶片 啄13C值的特征及其与属性因子的关
系进行分析,结果表明,灵石山米槠林优势种叶片 啄13C 的分布范围为 ( - 28. 806译—-34. 399译),平均值为 ( - 30. 885 依
1郾 205)译,叶片 啄13C值与比叶面积 (SLA)、叶片 N含量、2 年生 K含量、Na 含量、Mg 含量、Ash(灰分)含量呈显著负相关,与 2
年生叶片 Chl(叶绿素)含量、叶片 P 含量、叶片 Ca含量、叶片干物质含量(LDMC)含量呈显著正相关,与不同叶龄 Fe、Zn含量相
关性不显著,与 1 年生和 2 年生叶片 Mn含量分别呈负相关和正相关。 不同优势种植物叶片 啄13C丰度差异可以反映植物生理
状况的变化。 不同海拔梯度上叶片属性特征在一定程度上反映和影响了以米槠为建群种和优势种的灵石山常绿阔叶林叶片
啄13C的特征。
关键词:优势种;稳定性碳同位素;叶属性因子;叶龄;米槠林;灵石山
Correlation between foliar 啄13C and foliar trait factors of dominant species in
Castanopsis carlessii forests in Lingshishan National Forest Park
WANG Yingzi*
Fuzhou Forestry Bureau of Fujian Province, Fuzhou 350005, China
Abstract: Foliar 啄13C is an important parameter for researching the adaptive strategy of plants to environment. It was
analyzed that the foliar 啄13C value and it忆s correlation with foliar trait factors of dominant species in Castanopsis carlessii
forests in Lingshishan National Forest Park. Taking the growing situation of Castanopsis carlessii forests and environmental
conditions together,nine elevation gradients were divided,which were remarked as A1 to A9 respectively. The dominant
species were C. carlessii, Machilus minkweiensi, Schefflera octohylla, Schima superba, Eurya. hebeclados Ling, Enitida
Korthals, Castanopsis fabri, Rhododendron simisii Planc, Psychotria rubra, Ardisia quinquegona, Pithecellobium. clypearia,
Radix Syzyg buxifolium, Cyclobalanopsis glauca, Rapanea neriifolia, Lindera aggregata, Camellia oleifera, Lithocarpus
glabra, Blastus cochinchinensis, Sarcosperma laurinum, Lindera megaphylla, Ilex elmrrilliana, Tricalysia dubia, Camellia
octopetala. Results showed that the range of foliar 啄13C value was between -28. 806译 and -34. 399译 with average of
( -30. 885依1. 205)译. And foliar 啄13C was negatively correlated with SLA, content of N, K, Na, Mg, Ash and positively
correlated with chlorophyll content of one鄄year鄄old leaf,content of Ca,leaf dry matter. There was no significant correlation
between foliar 啄13C and content of Fe and Zn. The foliar 啄13C was negatively correlated with Mn content of one鄄year鄄old leaf,
and positively with content of two鄄year鄄old leaf. Different 啄13C in different dominant species reflects change of physiological
status in plant. The characteristics of foliar traits of different elevation gradients reflected and affected foliar 啄13C properties
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of broad鄄leaved evergreen forests in Lingshishan.
Key Words: dominant species; stable carbon isotope; foliar trait factors; foliar age; Castanopsis carlessii
forests; Lingshishan
植物组织的 啄13C提供了整合分析植物固碳过程中内部生理特征和外部影响光合气体交换的环境因子的
途径[1鄄2],稳定性碳同位素技术的使用对于了解植物养分含量和生理生态过程的相互作用提供了重要的视
角[3],可以揭示与植物生理生态过程相联系的一系列气候环境信息。 稳定同位素技术已成为解释植物与环
境相互作用的有力工具,被广泛应用于全球变化、地球科学和植物生理生态学等研究领域[4鄄6]。 植物是环境
变化的指示器,叶片是植物对环境变化较为敏感的营养器官,其特征能体现环境因子变化的影响或植物对环
境的适应。 叶片 啄13C值、比叶面积 (SLA)、叶片干物质含量(LDMC)、营养元素含量等叶属性特征体现了物
种本身的生物学特性,是决定其在群落中地位的重要因素,这些叶片性状共同体现了植物为获取最大碳收获
所采取的生存适应策略,具有重要的生态学和生物进化意义[7鄄8]。 阔叶树种的叶片特征在不同生境之间会有
很大的变化[9],在同一生境内叶片特征也会随叶片年龄的变化而变化,研究叶片特征之间的关系,找出不同
性状之间的联系,然后确定形成植物生态策略某一维度的性状组合,是生态学研究中非常重要的内容[10鄄11]。
海拔是一个重要的地形因子,各种环境因子如气温、气压、CO2 分压、光照等在海拔梯度上也表现出梯度
性变化,这为研究植物生理形态对环境的响应提供了很好的条件[12]。 目前较多的研究集中在运用稳定性碳
同位素技术探讨单一植物的叶片 啄13C 特征与环境因子的关系[6,13鄄14],有关植物特别是优势种植物叶片 啄13C
的环境响应规律还缺乏系统研究[15]。
米槠(Castanopsis carlessii)是我国东部湿润亚热带地区常绿阔叶林的重要建群种,也是世界上罕见的植被
类型[16]。 米槠适应性强,分布广,培肥土壤、涵养水源的能力较强,米槠林群落结构较为复杂,物种相对丰富,
近年来笔者所在课题组首次对米槠林优势种叶片养分结构、叶绿素等叶属性特征沿海拔的变化进行研究并报
道[17鄄19],表明叶属性是植物长期适应环境的结果,本文进一步对不同海拔米槠林叶片 啄13C值与各叶属性因子
的关系进行分析,进而探讨不同生境下植物叶片生理生态特性,以期为中亚热带相对贫瘠的森林立地上常绿
阔叶植物的生态适应策略和环境响应机制以及生态系统的保护提供理论依据。
1摇 研究区概况
灵石山国家森林公园位于闽中福清市西部,北纬 25毅40忆,东经 119毅13忆,总面积 2275. 0 hm2,其中有林地面
积 2040. 5 hm2,森林覆被率 93. 5% 。 属南亚热带气候带闽东南沿海海洋性季风气候区域。 全年平均气温为
19. 7益,7 月平均气温 29益,1 月平均气温 7益,极端最高气温 34益,极端最低气温 0益。 年均日照时数 2000h,
无霜降期 340—360d,有雾日 20—30d。 年均降水量 1780mm,雨季多在 3—6月,相对湿度 86% 。 森林植被保
持良好,公园内水质甚佳,清澈透明,各山涧小溪水源常年不断。 土壤大多为花岗岩发育的酸性土壤,地带性
土壤为红壤,其中海拔 600m以上为黄红壤。 公园内土壤表层物理性能良好,土层深厚,腐殖质层较厚。 在
《福建植被区划》上,灵石山森林公园属于闽粤沿海丘陵平原南亚热带雨林区闽江口、鹫峰山南湿暖南亚热带
雨林小区。 海拔 250m以下为地带性植被,随着海拔的增高,森林植被依次为亚热带常绿阔叶林、山地矮林,
间有马尾松林和竹林。
2摇 研究方法
2. 1摇 调查与实验方法
根据灵石山国家森林公园米槠林的主要分布范围,结合 GPS 定位技术,采用样线和样地相结合的方法,
于 2008 年 3 月在灵石山设 9 个不同海拔梯度,根据米槠林生长状况及地形等环境因子,按海拔从低到高分别
记为 A1(157m)、A2(200m)、A3(242m)、A4(332m)、A5(442m)、A6(531m)、A7(632—662m)、A8(762m)、A9
(842m)。 每一海拔高度视野外情况而定,选取 1—2 个 20m 伊 20m 的典型样地,将各样地分成 16 个 5m伊5m
0313 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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的小样方,对各小样方内胸径逸2. 5 cm 的树种进行每木调查,实测胸径、树高、冠幅等指标;通过计算重要值
确定优势种,A1—A9 的所有优势种有米槠(C. carlessii)、闽桂润楠(Machilus minkweiensis)、鹅掌柴(Schefflera
heptaphylla)、木荷 ( Schima superba)、微毛柃 ( Euryahebeclados)、细齿柃 ( Enitida acuminatissima)、罗浮栲
(Castanopsis fabri )、山杜鹃(Rhododendron simisii)、九节木(Psychotria rubra)、罗伞树(Ardisia quinquegona)、围
涎树(Pithecellobium. clypearia)、赤楠(Syzygium buxifolium)、青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)、密花树(Rapanea
neriifolia)、乌药 ( Lindera aggregata)、油茶 ( Camellia oleifera)、石栎 ( Lithocarpus glabra),柏拉木 ( Blastus
cochinchinensis)、肉实树(Sarcosperma laurinum)、黑壳楠(Lindera megaphylla)、厚叶冬青( Ilex pachyphylla)、狗
骨柴(Diplospora dubia)、八瓣糙果茶(Camellia octopetala)(表 1)。 然后每样地中选择各优势树种接近平均胸
径的标准木 3 株,在树冠的中上层分东西南北四个方向采集树枝[12],按叶鳞痕等生长状况将叶片分为 1 年生
和 2 年生叶片[20鄄21],封装后立刻带回实验室处理,SLA为叶片干重与面积的比值[22鄄23];Chl含量测定采用丙酮
乙醇混合液法测定[24];叶片 N含量采用靛酚蓝比色法测定,P 含量用钼锑抗比色法测定,K 含量用火焰光度
计法测定,Ca、Mg、Fe、Mn、Zn含量用原子吸收分光光度计测定[25鄄26]。 并进行 SLA、Chl 含量以及养分含量等
叶属性的测定[22鄄26]。 用 MAT鄄251DELTA plus Advantage 型稳定同位素质谱仪(mass spectrometer)分析样品的
碳同位素组成13C / 12C。 采用 PDB(Pee Dee Belemnite)标准,测量误差小于 0. 05译,啄13C 值按国际通用标准测
定形式[27]:
啄13C=[( 13C / 12C) sample-( 13C / 12C) standard] / ( 13C / 12C) standard伊1000。
2. 2摇 数据分析
实验所得数据采用 SPSS13. 0 软件进行相关性及回归统计分析(P<0. 05)。
表 1摇 灵石山米槠林不同海拔优势种列表
Table 1摇 The list of dominant species in Castanopsis carlessii forests at different altitude gradients
海拔 Altitude / m 优势种
157(A1) 米槠、鹅掌柴、木荷、微毛柃、罗伞树、围涎树、柏拉木、细齿柃、青冈栎、罗浮栲
200(A2) 闽润桂楠、鹅掌柴、九节木、罗伞树、围涎树
242(A3) 米槠、闽润桂楠、鹅掌柴、木荷、微毛柃、山杜鹃、九节木、罗伞树、围涎树
332(A4) 米槠、鹅掌柴、围涎树、肉实树
442(A5) 米槠、鹅掌柴、微毛柃、山杜鹃、九节木、罗伞树
531(A6) 米槠、闽润桂楠、鹅掌柴、木荷、微毛柃、山杜鹃、九节木、密花树、八瓣糙果茶
632—332(A7) 米槠、鹅掌柴、山杜鹃、闽润桂楠、木荷、微毛柃、赤楠、罗浮栲、乌药
762(A8) 闽润桂楠、木荷、赤楠、油茶
842(A9) 米槠、闽润桂楠、赤楠、油茶、石栎
3摇 结果与分析
3. 1摇 灵石山米槠林不同海拔 啄13C的特征
表 2 总结了灵石山米槠林不同海拔优势种叶片 啄13C值,优势种叶片 啄13C平均值为(-30. 885依1. 205)译,
最高值为 A1 的细齿柃,为-28. 806译;最低值来自 A1 的围涎树,为-34. 399译。 C3 植物的 啄13C 变化范围在-
35译—-20译之间,说明灵石山米槠林优势种采用 C3 植物光合代谢途径,属于 C3 植物。
3. 2摇 各海拔梯度米槠林优势种不同叶龄 啄13C值与各叶属性因子的相关系数
分别对灵石山不同海拔米槠林不同年龄叶片 啄13C值与各属性因子的相关性进行分析(表 1,表 2),结果
表明,不同年龄叶片 啄13C值与各属性因子的关系表现不尽相同,1 年生叶片 啄13C 值与 SLA在 A1、A5 和 A8、2
年生叶片 啄13C值与 SLA除在 A4 和 A6 外,在其它海拔梯度均呈现显著负相关。 1 年生叶片 啄13C 值与 Chl在
A1、A2、A6 和 A9、2 年生叶片 啄13C值与 Chl在 A1、A5、A6、A7 和 A9 呈现正相关。 1 年生叶片 啄13C 值与 N 含
量在 A1 和 A6 呈显著负相关, 2 年生叶片 啄13C值与 N在 A1,A2,A6,A7,A8 呈显著负相关。 1 年生叶片 啄13C
值与 P 含量在 A1、A2、A3、A5 和 A7 呈显著正相关,在 A6 呈显著负相关;2 年生叶片 啄13C 值与 P 在 A1、A2、
1313摇 10 期 摇 摇 摇 王英姿:灵石山不同海拔米槠林优势种叶片 啄13C值与叶属性因子的相关性 摇
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A3 和 A5 呈显著正相关。 1 年生叶片 啄13C 值和 K 含量在 A7 呈显著正相关,2 年生叶片 啄13C 值和 K 含量在
A6 呈显著负相关。 1 年生叶片 啄13C值与 Na含量在 A2、A3、A4 和 A6 呈显著负相关,2 年生叶片 啄13C值与 Na
含量在 A1,A2,A3,A4,A8 呈显著负相关,在 A7 和 A9 呈显著正相关。 1 年生叶片 啄13C 值与 Ca 含量在 A1、
A2、A3 和 A6 呈显著正相关,在 A4 和 A5 呈显著负相关,2 年生叶片 啄13C 值与 Ca 含量除在 A8 相关性不显
著、在 A4 呈负相关外,在其它海拔梯度上均呈显著正相关。 不同年龄叶片在各海拔梯度上 啄13C 值和 Mg 含
量的相关性均未达到显著性水平。 不同年龄叶片 啄13C 值和 Fe、Mn、Zn 含量的相关性在不同的海拔梯度上表
现形式比较复杂。 1 年生和 2 年生叶片 啄13C值和 LDMC 分别在 A1、A4、A6、A9 和 A1、A3、A6、A7、A9 呈显著
正相关。 1 年生叶片 啄13C值和 Ash(灰分)含量在 A5、A6、A7 呈显著负相关,2 年生叶片 啄13C值和 Ash含量在
A2、A5、A7 二者呈显著负相关。
表 2摇 灵石山米槠林各海拔优势种 啄13C值
Table 2摇 Foliar 啄13C value of dominant species in Castanopsis carlessii forest at different elevation gradients(mean依SD)
海拔 优势种数
啄13C值 啄13C values
范围 Range
/ 译
平均值依标准差
mean依SD / 译
变异系数
CV / %
A1 10 -28. 806—-34. 339 -31. 509依1. 589 5. 08
A2 5 -29. 772—-31. 452 -30. 928依0. 587 1. 90
A3 9 -30. 027—-33. 319 -31. 363依1. 056 3. 37
A4 4 -30. 402—-33. 398 -32. 03依1. 021 3. 19
A5 6 -29. 292—-31. 791 -30. 855依0. 133 0. 43
A6 9 -29. 638—-34. 022 -31. 105依1. 275 4. 10
A7 9 -29. 385—-30. 337 -29. 919依0. 500 1. 67
A8 4 -29. 065—-29. 760 -29. 340依0. 401 1. 37
A9 5 -29. 124—-30. 353 -29. 748依0. 487 0. 49
At 22 -28. 806—-34. 022 -30. 885依1. 205 3. 90
摇 摇 A1—A9 代表不同的海拔梯度,At代表所有海拔
表 2摇 各海拔梯度米槠林优势种 1 年生叶片 啄13C值与各属性因子的相关系数
Table 2摇 Related coefficients between foliar 啄13C value and leaf trait factors of one鄄year鄄old leaves of dominant species at each altitude gradient
in Castanopsis carlessii forests in Lingshishan National Forest Park
海拔 SLA Chl N P K Na Ca
A1 -0. 665* 0. 684* -0. 630* 0. 732** -0. 623 -0. 68 0. 821**
A2 -0. 045 0. 68* -0. 612 0. 804* -0. 551 -0. 733* 0. 709*
A3 -0. 371 -0. 24 -0. 432 0. 754* -0. 21 -0. 706* 0. 758*
A4 -0. 896 -0. 708 -0. 746 0. 871 -0. 15 -0. 936* -0. 925*
A5 -0. 647* 0. 23 0. 312 0. 519 0. 412 -0. 200 -0. 803*
A6 -0. 175 0. 858* -0. 865* -0. 881** -0. 13 -0. 811* 0. 810**
A7 0. 914* -0. 644 -0. 332 0. 986** 0. 990** 0. 375 0. 620
A8 -0. 957 -0. 7011 -0. 218 0. 944 -0. 911 -0. 254 0. 586
A9 -0. 943* 0. 891 -0. 378 -0. 811 0. 860 -0. 231 0. 723
海拔 Mg Fe Mn Zn LDMC Ash
A1 -0. 09 0. 526 0. 884** -0. 745* 0. 713* -0. 078
A2 -0. 39 0. 957* 0. 01 0. 842* 0. 054 -0. 785
A3 0. 40 -0. 687* 0. 525 0. 639 0. 193 0. 864*
A4 -0. 41 -0. 914* 0. 960* 0. 72 0. 994* -0. 763
A5 -0. 31 -0. 787* -0. 698* -0. 766** -0. 526 -0. 710*
A6 -0. 04 0. 900** 0. 904** -0. 786* 0. 781* -0. 861*
A7 NS -0. 848* -0. 327 0. 963** 0. 655 -0. 889*
A8 NS -0. 500 0. 867 -0. 971* 0. 952 -0. 575
A9 NS -0. 262 -0. 349 -0. 931* 0. 953* -0. 471
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表 3摇 各海拔梯度米槠林优势种 2 年生叶片 啄13C值与各属性因子的相关系数
Table 3摇 Related coefficient between foliar 啄13C value and leaf trait factors of two鄄year鄄old leaves of dominant species at each altitude gradient in
Castanopsis carlessii forests in Lingshishan National Forest Park
海拔 SLA Chl N P K Na Ca
A1 -0. 792* 0. 740* -0. 751** 0. 781** -0. 01 -0. 710* 0. 670*
A2 -0. 878* 0. 29 -0. 731* 0. 830* -0. 05 -0. 822* 0. 856**
A3 -0. 690* 0. 02 -0. 392 0. 865* 0. 01 -0. 903** 0. 748*
A4 -0. 710 -0. 685 -0. 839 0. 470 -0. 309 -0. 886* -0. 891*
A5 -0. 725* 0. 657* 0. 359 0. 766** 0. 139 -0. 248 0. 663*
A6 0. 498 0. 874* -0. 758* -0. 903* -0. 844* -0. 720 0. 837**
A7 -0. 753* 0. 862 -0. 997** -0. 893* -0. 194 0. 955* 0. 885**
A8 -0. 974* -0. 988 -0. 980** 0. 643 -0. 995 -0. 98* 0. 810
A9 -0. 969* 0. 925* 0. 475 0. 452 0. 826 -0. 896* 0. 889*
海拔 Mg Fe Mn Zn LDMC Ash
A1 -0. 655 0. 140 0. 802* -0. 728* 0. 838* 0. 022
A2 0. 17 -0. 272 0. 848* 0. 832* 0. 391 0. 876*
A3 0. 460 -0. 875* 0. 745* 0. 582 0. 844* 0. 437
A4 0. 298 -0. 912* 0. 894* -0. 247 0. 552 0. 819
A5 -0. 301 -0. 641* 0. 34 -0. 380 -0. 265 0. 676*
A6 0. 277 0. 121 0. 887** -0. 808* 0. 939* 0. 627
A7 0. 001 -0. 854* -0. 075 -0. 896** 0. 850* 0. 989*
A8 0. 805 0. 193 -0. 706 -0. 986* 0. 947 0. 675
A9 -0. 140 0. 696 -0. 01 -0. 881* 0. 984* 0. 567
3. 3摇 灵石山米槠林优势种叶片 啄13C值与各属性因子的回归分析
对灵石山米槠林所有海拔梯度上优势种不同年龄叶片 啄13C 值与各属性因子的相关性进行回归分析(图
1),结果表明不同叶龄叶片 啄13C 值与 SLA 呈线性负相关;2 年生叶片 啄13C 值与 Chl 呈现正相关,1 年生叶片
啄13C值与 Chl相关性不显著;不同叶龄叶片 啄13C值与 N 含量呈线性负相关;不同叶龄叶片 啄13C 值与 P 呈线
性正相关;1 年生叶片 啄13C 值和 K含量相关性不显著,2 年生叶片呈显著负相关;不同年龄叶片 啄13C 值和 Na
含量均呈显著线形负相关;不同年龄叶片 啄13C值和 Ca 含量均呈线性正相关;不同叶龄叶片 啄13C 值和 Mg 含
量均呈线性负相关;不同年龄叶片 啄13C值和 Fe含量没有呈现显著的相关关系;不同年龄叶片 啄13C值和 Zn含
量没有呈现显著的相关关系;不同叶龄叶片 啄13C值和 LDMC呈线性正相关;不同叶龄叶片 啄13C值和 Ash含量
呈负线性相关。
4摇 讨论
4. 1摇 灵石山米槠林优势种叶片 啄13C与 SLA的关系
SLA是植物叶片长期对生长环境的一种适应,是一个衡量植物种相对生长速率的重要参数,是叶片厚度
和组织组成的综合反映[28],植物的很多特征都直接或间接与 SLA 有关[29]。 本研究中,灵石山米槠林优势种
叶片 啄13C与 SLA呈负相关。 Luo对中国东南部不同海拔云杉种群的研究及 Ares等对美国夏威夷柳叶桉和红
椿中也得出了一致的结果[3,30];王玉涛和薛慧勤等的研究得出了一致的结论,并指出在实际应用中可以使用
SLA代替碳同位素比率来估测水分利用效率[31鄄32]。 叶片 啄13C与 SLA呈负相关说明植物通过降低叶片面积来
提高水分利用效率。
4. 2摇 灵石山米槠林优势种叶片 啄13C与 Chl以及养分含量的关系
Chl是是植物吸收太阳能进行光合作用的重要物质,起到接受和转换能量的作用。 目前,有关叶片 啄13C
值与 Chl关系的研究报道不多。 本研究中,2 年生叶片 啄13C 与 Chl 含量显著负相关。 与本研究结果不同,马
剑英等对红砂叶片 啄13C值与 Chl含量的分析表明二者没有显著相关性[33]。 Bort 等对大麦的研究表明叶片
3313摇 10 期 摇 摇 摇 王英姿:灵石山不同海拔米槠林优势种叶片 啄13C值与叶属性因子的相关性 摇
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啄13C和基于面积的 SPAD值没有相关性[34]。
表 4摇 灵石山米槠林优势种不同年龄叶片稳定性碳同位素和叶片属性的回归关系
Table 4摇 Linear regression between foliar 啄13C value and leaf trait factors of different age leaves of dominant species in Castanopsis carlessii
forests in Lingshishan National Forest Park
1 年生 One year
回归关系式 R2
2 年生 Two year
回归关系式 R2
SLA=-22. 702X-540. 85 0. 617** SLA=-22. 863X-559. 36 0. 651**
Chl =0. 0202X+2. 0746 0. 063 Chl =0. 1126X+5. 02 0. 388**
N=-2. 4724X-61. 509 0. 447** N=-2. 7855X-71. 832 0. 487**
P =0. 0998X+3. 9404 0. 520** P =0. 0666X+2. 8116 0. 395**
K=-0. 5463X-9. 0376 0. 162 K=-2. 8641X-78. 908 0. 525**
Na=-0. 1401X-3. 8246 0. 553** Na=-0. 1332X-3. 6654 0. 564**
Ca=4. 3692X+166. 4 0. 435** Ca=4. 4364X+168. 85 0. 448**
Mg=-0. 1511X-1. 5132 0. 322* Mg=-0. 1506X-1. 5919 0. 325*
Fe= -0. 7257X+72. 036 0. 035 Fe= -1. 3462X+59. 322 0. 056
Mn=-0. 1596X-2. 5737 0. 305* Mn=0. 1878X+8. 1366 0. 364**
Zn= -4. 3471X-80. 794 0. 232 Zn= -3. 5105X-50. 779 0. 138
LDMC=0. 0352X +1. 3471 0. 692** LDMC=0. 0383X+1. 4758 0. 603**
Ash= -8. 7623X-216. 64 0. 435** Ash= -7. 725X-184. 07 0. 409**
摇 X代表叶片 啄13C,回归分析的样本数 n=66
叶片 N含量在一定程度上反映了叶片吸收和固定大气 CO2 的能力,进而影响 啄13C 值[35],本研究中叶片
啄13C值与 N含量呈显著负相关,与李善家、Vitousek 和 Hultine 等研究结果一致[15,36鄄37],也有研究表明植物叶
片中的 N含量与 啄13C值呈正相关关系[33,38],但是较多的研究发现植物叶片中的 啄13C值与叶片 N含量之间没
有相关性[30,39鄄42 ]。 叶片 啄13C值与 N含量的相关性,除了与叶片的生理结构有关,还与叶 N 在光合器官和非
光合器官的分配、以及 N在光合器官内部各组分之间的分配比例以及 N素光合利用效率等因素有关[43鄄46]。
P 在植物新陈代谢过程中起重要作用,不但通过影响植物的渗透调节能力和保水力来增强植物组织的抗
旱能力,而且能够通过提高植物体内可溶性糖和磷脂的含量增强植物的抗寒性。 本研究中,叶片 啄13C 与 P 含
量呈正相关,这与前人的研究结果一致[33,42]。 中国植物普遍缺 P,特别在南方热带亚热带地区表现更为明
显[47],因此 P 作为生理元素,对植物的光合作用以及同位素判别变得更加重要。
K在调节气孔功能和提高植物水分利用效率方面有着重要的作用,同时能够促进植物光合作用和光合产
物的运输、提高 CO2 的同化率[48];Na属于“功能性营养元素冶 [49],Na离子可以替代 K离子进行细胞渗透调节
的生理功能[50鄄51]。 本研究中,2 年生叶片 啄13C 与 K 含量显著负相关,不同叶龄叶片 啄13C 与 Na 含量负相关,
说明 K、Na可以通过调节叶片胞间 CO2 浓度,使植物达到合适的水分利用效率。
Ca作为结构性元素与叶片 啄13C呈显著正相关,说明 Ca对细胞的渗透调节十分重要。 Mg与 啄13C 值呈显
著负相关。 微量元素 Fe、Mn、Zn对于植物的光合作用起着重要作用,但是各海拔梯度上叶片 啄13C值和 Fe、Mn
和 Zn含量的相关性表现形式比较复杂,这可能与环境因素以及各叶属性因子对 啄13C 值的影响机理有关,还
有待于进一步研究。
由于 LDMC在重复测定中较为稳定,很少受叶片厚度的影响,这使它成为一些学者预测植物资源利用策
略的一个重要指标。 本研究中,不同年龄叶 啄13C 值与 LDMC 显著正相关,这与前人的研究结果基本一
致[34,52]。 本研究中叶片 啄13C值和 Ash的负相关性与前人的研究结果一致[53鄄54]。
本研究选择不同海拔梯度米槠林优势种不同叶龄叶片,因此叶片 啄13C 与叶属性的关系更能突出了植物
叶片生理关系的内在属性。 总体来看,植物叶片 啄13C 值及分馏结果受环境因子以及养分元素等叶片属性的
影响。 不同年龄叶片 啄13C与叶属性的关系表现形式也不同,说明植物生长过程中资源利用策略的变化。
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7313摇 10 期 摇 摇 摇 王英姿:灵石山不同海拔米槠林优势种叶片 啄13C值与叶属性因子的相关性 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 10 May,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Special Topics in Soil and Water Conservation of County Changting, Fujian Province
Spatiotemporal dynamics of the bare soil cover in the Hetian basinal area of County Changting, China, during the past 35 years
XU Hanqiu (2946)
……
……………………………………………………………………………………………………………………
Analysis of fractional vegetation cover change and its impact on thermal environment in the Hetian basinal area of County Chang鄄
ting,Fujian Province, China XU Hanqiu, HE Hui, HUANG Shaolin (2954)……………………………………………………
Dynamic of soil organic carbon pool after restoration of Pinus massoniana in eroded red soil area
HE Shengjia, XIE Jinsheng, ZENG Hongda, et al (2964)
……………………………………
…………………………………………………………………………
RUSLE鄄based quantitative study on the soil erosion of the Hetian basin area in County Changting, Fujian Province, China
YANG Ranran, XU Hanqiu, LIN Na, et al (2974)
…………
…………………………………………………………………………………
Land use changes in a reddish soil erosion region of Southern China: Hetian Basin, County Changting
LIN Na, XU Hanqiu, HE Hui (2983)
………………………………
………………………………………………………………………………………………
Remote鄄sensing estimate of the carbon storage of subtropical Pinus massoniana forest in the Hetian Basin of County Changting,
China HUANG Shaolin, XU Hanqiu, LIN Na, et al (2992)………………………………………………………………………
Mutation of soil fertility quality in the red eroded area of southern China:A case study in Changting County, Fujian Province
CHEN Zhiqiang, CHEN Zhibiao (3002)
………
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Frontiers and Comprehensive Review
The temperature dependence of soil organic matter decomposition and CO2 efflux: a review
SHEN Zhengtao,SHI Bin,WANG Baojun,et al (3011)
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……………………………………………………………………………
Progress and prospects on cyanobacteria bloom鄄forming mechanism in lakes
MA Jianrong, DENG Jianming, QIN Boqiang,et al (3020)
……………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Autecology & Fundamentals
Characteristics of concentrations and carbon isotope compositions of dissolved inorganic carbon in soil water under varying vegeta鄄
tionsin karst watershed LIANG Xuan, WANG Zhijun, YUAN Daoxian, et al (3031)……………………………………………
The traits of diapause development of overwinter eggs in Rammeacris kiangsu Tsai (Orthoptera: Arcypteridae)
ZHU Daohong, CHEN Yanyan, ZHAO Qin (3039)
………………………
…………………………………………………………………………………
Analysis of gamete compatibility between Crassostrea hongkongensis and C. gigas
ZHANG Yuehuan, WANG Zhaoping, YAN Xiwu, et al (3047)
………………………………………………………
……………………………………………………………………
Population, Community and Ecosystem
Avifaunal community structure and species diversity in the Mt. Qomolangma National Nature Reserve, Tibet, China
WANG Bin,PENG Boyong,LI Jingjing,et al (3056)
…………………
………………………………………………………………………………
Impact of logging on carbon density of broadleaved鄄Korean pine mixed forests on Changbai Mountains
QI Lin, YU Dapao, ZHOU Wangming,et al (3065)
………………………………
………………………………………………………………………………
Community structure and species diversity of fish assemblage in the coastal waters of Jiaozhou Bay
XU Binduo, ZENG Huihui, XUE Ying, et al (3074)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Assessment of heavy metal contamination in the soil鄄plant system of the Suaeda salsa wetland in the Yellow River Estuary
WANG Yaoping, BAI Junhong, XIAO Rong, et al (3083)
…………
…………………………………………………………………………
The effects of different original state on grassland community restoration succession
YANG Chen, WANG Wei, WANG Shiping, et al (3092)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effects of fertilization gradients on plant community structure and soil characteristics in alpine meadow
WANG Changting, WANG Genxu, LIU Wei, et al (3103)
………………………………
…………………………………………………………………………
Pattern鄄controlling mechanics of different age classes of Stellera chamaejasme population in degraded alpine grassland
GAO Fuyuan,ZHAO Chengzhang (3114)
………………
……………………………………………………………………………………………
Soil organic carbon pool at the western side of the sygera mountains, southeast Tibet, China
MA Heping,GUO Qiqiang,LIU Heman,et al (3122)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Correlation between foliar 啄13C and foliar trait factors of dominant species in Castanopsis carlessii forests in Lingshishan National
Forest Park WANG Yingzi (3129)…………………………………………………………………………………………………
Influences of artificial Kandelia obovata mangrove forest rehabilitation on the macrobenthos in Ximen Island
HUANG Li, CHEN Shaobo, CHOU Jianbiao, et al (3138)
…………………………
…………………………………………………………………………
Responses of soil microbial properties in soil profile to typical vegetation pattern and slope in karst鄄cluster depression area
FENG Shuzhen, SU Yirong, QIN Xinmin, et al (3148)
…………
……………………………………………………………………………
Correlation among vegetation characteristics, temperature and moisture of alpine meadow in the Qinghai鄄Tibetan Plateau
XU Manhou, XUE Xian (3158)
……………
……………………………………………………………………………………………………
Landscape, Regional and Global Ecology
The temporal and spatial variation of the value of ecosystem services of the Naoli River Basin ecosystem during the last 60 years
ZHAO Liang, LIU Jiping, TIAN Xuezhi (3169)
……
……………………………………………………………………………………
Sensitivity analysis of climate control in the Daisyworld model based on system dynamics CHEN Haibin,TANG Haiping (3177)……
Resource and Industrial Ecology
Analysis of key climatic factors influencing on seed cotton yield in cotton鄄wheat double cropping
HAN Yingchun,WAN Guoping,FAN Zhengyi,et al (3185)
………………………………………
…………………………………………………………………………
The effect of low鄄covered sand鄄fixing forest belts on restoration of the soil and vegetation
JIANG Lina, YANG Wenbin, LU Qi,et al (3192)
………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Dissolution rate under soil in karst areas and the influencing factors of different land use patterns
LAN Jiacheng, FU Wali, PENG Jingtao, et al (3205)
……………………………………
……………………………………………………………………………
Measuring external benefits of agricultural land preservation: an application of choice experiment in Wuhan, China
CHEN Zhu, JU Dengping, ZHANG Anlu (3213)
…………………
……………………………………………………………………………………
Research Notes
Effect of temperature and feeding frequency on asexual reproduction and polyp growth of the scyphozoan Cyanea nozakii Kishinouye
SUN Ming, DONG Jing, CHAI Yu, LI Yulong (3222)……………………………………………………………………………
The research on Buteo hemilasius nest鄄site selection on the west bank of Dalai Lake in Dalai Lake Natural Reserve
ZHANG Honghai, WANG Ming, CHEN Lei,et al (3233)
…………………
…………………………………………………………………………
Estimating rodent density using infrared鄄triggered camera technology ZHANG Shusheng, BAO Yixin, WANG Yanni, et al (3241)…
8423 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
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争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索自然奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,促
进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
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迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
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