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生物多样性 2024年第11期32卷 1-4页

作者：李俊生于飞海赵彩云中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055 台州学院湿地与克隆生态学研究所浙江台州318000 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

随着全球国际贸易一体化进程加速,物种在人类协助下跨越地理隔离频繁在各大洲间交流。迄今全球已记录的外来物种超过37,000种(IPBES,2024),而据预测2050年外来物种数量仍将持续增加(Seebens et al,2021;Capinha et al,2023)。部分外来... 详细信息

随着全球国际贸易一体化进程加速,物种在人类协助下跨越地理隔离频繁在各大洲间交流。迄今全球已记录的外来物种超过37,000种(IPBES,2024),而据预测2050年外来物种数量仍将持续增加(Seebens et al,2021;Capinha et al,2023)。部分外来物种在引入地经历定殖、扩散和暴发,危害生态系统、农林业生产、人体健康等,造成入侵。目前,全球已记录外来入侵物种超过3,500种(IPBES,2024)。外来入侵物种已成为全球公认的导致生物多样性丧失的五大因素之一,也是历年《生物多样性公约》谈判的主要议题,并制定了系列防控目标。

关键词：外来入侵物种农林业生产《生物多样性公约》生物多样性丧失生物入侵生物多样性保护地理隔离人体健康

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不同沼泽湿地芦苇地上-地下性状对水分变化的响应

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植物生态学报 2025年

作者：贾紫璇方涛张舒欣刘一凡赵微王荣昌海超朱耀军罗芳丽郭允倩于飞海北京林业大学生物科学与技术学院北京林业大学生态与自然保护学院北京力科惠泽科技有限公司中国林业科学研究生态保护与修复研究所(湿地研究所) 广东湛江红树林湿地生态系统国家定位观测研究站黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室台州学院湿地与克隆生态学研究所台州学院浙江省植物进化生态学与保护重点实验室

芦苇(Phragmites australis)作为典型的根茎型多年生湿地植物,是沼泽湿地生态系统的重要组成部分。然而,随着全球气候变化以及湿地逐渐干旱化,芦苇的生长常常受到水分的限制。研究芦苇对水分变化的响应可为芦苇群落的保护和动态预测以... 详细信息

芦苇(Phragmites australis)作为典型的根茎型多年生湿地植物,是沼泽湿地生态系统的重要组成部分。然而,随着全球气候变化以及湿地逐渐干旱化,芦苇的生长常常受到水分的限制。研究芦苇对水分变化的响应可为芦苇群落的保护和动态预测以及湿地植物异质生境下响应机制的研究提供理论依据。该研究以北方3个典型沼泽湿地——岱海湿地、科尔沁湿地、青铜峡水库的芦苇群落为对象,分析了高低土壤水分和其他环境因子对芦苇地上性状、地下性状及地上-地下性状关系的影响。结果表明:相对于低土壤水分,高土壤水分显著增加芦苇地上部分的生物量和比叶面积,显著降低芦苇根冠比;高土壤水分显著降低了芦苇的叶非结构性碳水化合物含量、茎的氮磷含量。高土壤水分显著增加了芦苇的根生物量、根表面积和根体积,显著降低了芦苇的根直径。土壤水分不影响根生物量与茎非结构性碳水化合物含量的正相关关系,但土壤水分的降低会逆转高土壤水分下根直径与叶氮含量的负相关关系,以及与叶非结构性碳水化合物含量、茎非结构性碳水化合物含量的正相关关系。高土壤水分下芦苇性状主要受土壤总氮、总磷含量的影响;低土壤水分下芦苇性状主要受温度和降水影响,表明土壤水分可能通过间接影响土壤总氮、总磷含量和温度,改变部分地上-地下性状的相关关系。综上,高土壤水分有利于芦苇地上部分和根系生长,但降低芦苇茎氮磷含量和叶非结构性碳水化合物含量。土壤水分可通过影响土壤氮磷含量和温度,间接影响芦苇的地上和地下性状及其关系。

关键词：沼泽湿地湿地植物土壤水分植物性状地上-地下性状关系

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植物克隆整合生态效应及潜在应用

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生态学报 2024年第5期44卷 2149-2158页

作者：冯欣悦于跃张丽郭海天胡紫薇王建永于飞海东北师范大学草地科学研究所植被生态科学教育部重点实验室吉林松嫩草地生态系统国家野外科学观测研究站长春130024 台州学院克隆与湿地生态学研究所台州318000

克隆植物因特殊的克隆整合和空间拓展特性,在异质生境下展示出较高的生态适应性及适合度,这是其广泛存在于各类生态系统的一个重要原因。目前对克隆整合在个体或种群水平的生态学效应已有较深认识,而对群落及生态系统的影响及作用机制... 详细信息

克隆植物因特殊的克隆整合和空间拓展特性,在异质生境下展示出较高的生态适应性及适合度,这是其广泛存在于各类生态系统的一个重要原因。目前对克隆整合在个体或种群水平的生态学效应已有较深认识,而对群落及生态系统的影响及作用机制则明显关注不足。前期研究表明,克隆整合对土壤理化性质、根际微生物及个体竞争力均有显著影响,从而有利于克隆植物的成功入侵、生境修复及植被重建等。对群落及生态系统水平的克隆整合生态学效应的研究进行归纳和总结,分析了克隆整合对植物群落结构和生产力、根际微生物和土壤动物、生态系统碳固持、养分循环等的影响;阐释了克隆整合及空间拓展特性对退化生态系统的修复及作用机制,并指出今后克隆整合的研究应同时考虑微观(根际过程)和宏观(群落及生态系统)层次的效应以及短期与长期的效应。可将克隆整合与植物-土壤反馈等其他生态过程相联系,综合探究克隆整合的生态学意义。

关键词：克隆整合根际微生物植物-土壤反馈群落结构及功能生态修复

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克隆和有性亲体效应及其调控机制

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生态学报 2022年第16期42卷 6474-6486页

作者：罗芳丽王沫竹董必成陈禹含于飞海北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室北京100093 台州学院湿地生态学与克隆生态学研究所/植物进化生态学与保护浙江省重点实验室台州318000

植物表型受自身基因型、所处环境及其亲体所经历环境的共同影响;其中,亲体环境对子代表型的影响被称为亲体效应。亲体效应不仅可通过有性繁殖产生的种子传递给后代(即有性亲体效应),也可以通过克隆生长等无性繁殖产生的分株传递给后代(... 详细信息

植物表型受自身基因型、所处环境及其亲体所经历环境的共同影响;其中,亲体环境对子代表型的影响被称为亲体效应。亲体效应不仅可通过有性繁殖产生的种子传递给后代(即有性亲体效应),也可以通过克隆生长等无性繁殖产生的分株传递给后代(即克隆亲体效应)。亲体效应对植物种群,特别是对有性繁殖受限、缺乏遗传变异的克隆植物种群的长期进化可能发挥着极其重要的作用,因此,对亲体效应研究进展的梳理非常必要。对克隆亲体效应和有性亲体效应的内涵进行了阐释,并论述了克隆和有性亲体效应对子代表型、适合度、种内/种间竞争能力以及种群/群落结构和功能的潜在影响;阐述了亲体效应的潜在调控机制,包括供给机制、代谢物质调控机制、表观遗传机制等;论述了克隆亲体效应在克隆植物适应进化中的作用。未来可以就克隆亲体效应的遗传稳定性及其对克隆生活史性状变异的贡献程度,以及克隆和有性亲体效应引起的表型多样性对种内/种间关系、种群/群落多样性及生态系统结构、功能和稳定性的影响开展深入研究。

关键词：克隆植物母代效应跨代可塑性表观遗传变异表型变异

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植物抗逆能力评价方法研究进展

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生物多样性 2025年第2期33卷 102-114页

作者：张舒欣贾紫璇方涛刘一凡赵微王荣昌海超罗芳丽朱耀军于飞海北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京力科惠泽科技有限公司北京100085 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所(湿地研究所) 北京100091 广东湛江红树林湿地生态系统国家定位观测研究站广东湛江524448 台州学院湿地与克隆生态学研究所浙江台州318000 台州学院浙江省植物进化生态学与保护重点实验室浙江台州318000

植物在长期适应环境胁迫的过程中,逐渐形成了与其生境相协调的形态、结构及生理等性状。研究表明可通过植物性状来评价植物的抗逆能力,且多性状比单一性状评价更为准确。对植物耐受能力评价的方法多样,各有优缺点,目前尚没有研究对这些... 详细信息

植物在长期适应环境胁迫的过程中,逐渐形成了与其生境相协调的形态、结构及生理等性状。研究表明可通过植物性状来评价植物的抗逆能力,且多性状比单一性状评价更为准确。对植物耐受能力评价的方法多样,各有优缺点,目前尚没有研究对这些方法进行比较分析。本研究收集了国内外近13年的相关文献,对目前常用的植物抗逆能力评价方法,即平均隶属函数值、聚类分析、基于隶属函数和权重的模糊综合评价(简称模糊综合评价)、主成分分析、隶属函数及主成分分析复合评价法(简称复合评价法)、卷积神经网络、灰色关联分析的概念、原理、关键步骤以及优缺点进行了分析和比较。分析发现以上方法均采用多性状来评价植物抗逆能力,其中,平均隶属函数值、模糊综合评价和复合评价法基于模糊数学理论,通过性状模糊化的方式建立模型;平均隶属函数值、主成分分析、复合评价法、灰色关联分析能筛选出关键抗逆性状。主成分分析和聚类分析可以提供直观、易懂的数据展示方式,有助于对抗逆能力评价结果的理解。以上方法可以在实践中相互补充,针对不同的研究目的和数据特征选择合适的评价方法。

关键词：环境胁迫耐受能力评价植物性状评价方法

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植物-土壤反馈时空变异研究进展

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植物生态学报 2024年第8期48卷 955-966页

作者：陈炫铮朱耀军高居娟刘一凡王荣方涛罗芳丽薛伟于飞海北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所(湿地研究所) 北京100091 广东湛江红树林湿地生态系统国家定位观测研究站广东湛江524448 福建闽江河口湿地国家级自然保护区管理处福州350200 北京力科惠泽科技有限公司北京100085 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083 台州学院湿地与克隆生态学研究所浙江省植物进化生态学与保护重点实验室浙江台州318000

植物-土壤反馈作为植物分布、群落组成和演替的重要驱动力,近年来受到广泛关注。时空变异是驱动植物-土壤反馈效应的重要因素,但目前缺乏对其研究进展的梳理。该文综述了植物-土壤反馈时空变异的研究进展,并提出了未来可以继续深入的研... 详细信息

植物-土壤反馈作为植物分布、群落组成和演替的重要驱动力,近年来受到广泛关注。时空变异是驱动植物-土壤反馈效应的重要因素,但目前缺乏对其研究进展的梳理。该文综述了植物-土壤反馈时空变异的研究进展,并提出了未来可以继续深入的研究方向。在植物-土壤反馈时间尺度上,重点论述了植物不同发育阶段、实验周期与反馈效应的关系。在植物-土壤反馈的空间尺度上,重点讨论了植物空间分布及空间转移、土壤微生物类群及理化因子空间位置差异以及地上与地下系统对反馈系统的影响。基于研究进展,该文提出在反馈时间尺度上,需关注长期的、多点的动态反馈过程,提高反馈过程时间尺度上的分辨率;应充分考虑微生物类群与驯化和测试植物作用的缓冲时间,设置合理的驯化和反馈周期,让研究结果更为客观;在空间尺度上,需关注植物空间分布、土壤因子空间异质性以及地上和地下系统对反馈效应的影响,尽量做到接种土壤在物理结构上的相似性,以期获得更真实的反馈效应。

关键词：植物-土壤反馈时间格局空间格局群落演替

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川西云杉幼苗非结构性碳水化合物对土壤温度和水分变化的响应

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生态学报 2021年第2期41卷 503-512页

作者：申静霞李迈和于飞海贺云龙袁秀锦雷静品中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 瑞士联邦森林、雪和景观研究院瑞士苏黎世CH-8903 台州学院浙江省植物进化生态与保护重点实验室台州318000 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

选取5年生川西云杉(Picea balfouriana)幼苗作为试验材料,于生长季模拟土壤温度和水分变化,研究不同土壤温度和水分处理对幼苗各器官生物量和非结构性碳水化合物(NSC)浓度的影响,以期加深对高海拔树木碳水化合物生理的理解,并为全球气... 详细信息

选取5年生川西云杉(Picea balfouriana)幼苗作为试验材料,于生长季模拟土壤温度和水分变化,研究不同土壤温度和水分处理对幼苗各器官生物量和非结构性碳水化合物(NSC)浓度的影响,以期加深对高海拔树木碳水化合物生理的理解,并为全球气候变化下植物的生理生态响应和动态变迁研究提供基础数据。于人工气候室内采用嵌套设计,设置5个土壤温度梯度(2、7、12、17、22℃),每个温度处理下3个土壤水分处理(干旱处理、正常水分含量处理、饱和水分含量处理)。每9株幼苗为同一个处理,共135株幼苗。试验处理4个月后,测定幼苗各器官生物量、可溶性糖、淀粉和NSC浓度。土壤温度对幼苗总生物量无显著影响,但土壤低温显著降低了根生物量和根冠比;干旱和饱和水分胁迫在较高的土壤温度处理下显著降低了根生物量和根冠比。随着土壤温度降低,各器官可溶性糖、淀粉和NSC浓度并未降低,反而呈现出升高或不变的趋势。。在土壤低温处理下(2和7℃)干旱显著降低了当年生叶的淀粉和NSC浓度以及当年生枝的淀粉浓度;在2和7℃时,干旱和饱和水分胁迫显著降低了根中淀粉和NSC浓度。土壤低温和水分胁迫对幼苗地上地下生物量分配影响显著,分配给光合器官的生物量相对增多。土壤低温并没有导致碳受限,甚至各器官NSC浓度随着土壤温度降低有升高的趋势,因此,土壤低温下非结构性碳水化合物的不足不是限制川西云杉幼苗存活和生长的原因,从侧面支持了林线形成的"生长抑制"假说。此外,干旱胁迫在土壤低温下很可能会导致川西云杉的"碳饥饿"。

关键词：川西云杉幼苗土壤温度土壤水分非结构性碳水化合物林线

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用于促进镉污染土壤修复的生物炭及其制备方法和应用

用于促进镉污染土壤修复的生物炭及其制备方法和应用

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作者：王雪郑伟龙于飞海 318000 浙江省台州市椒江区市府大道1139号

本发明涉及修复镉污染土壤领域，公开了一种用于促进镉污染土壤修复的生物炭及其制备方法和应用。所述生物炭选自大狼把草生物炭、小飞蓬生物炭、加拿大一枝黄花生物炭、钻叶紫菀生物炭、三叶鬼针草生物炭和田菁生物炭中的至少两种。所... 详细信息

标准号: CN115449372A

本发明涉及修复镉污染土壤领域，公开了一种用于促进镉污染土壤修复的生物炭及其制备方法和应用。所述生物炭选自大狼把草生物炭、小飞蓬生物炭、加拿大一枝黄花生物炭、钻叶紫菀生物炭、三叶鬼针草生物炭和田菁生物炭中的至少两种。所述制备方法包括如下步骤：将各原料经预处理、煅烧后混合，得到所述用于促进镉污染土壤修复的生物炭；所述原料选自大狼把草、小飞蓬、加拿大一枝黄花、钻叶紫菀、三叶鬼针草和田菁的至少两种。该生物炭能够有效提高土壤中有效镉离子的去除率，进而提高镉污染土壤的修复效果。

关键词：生物炭镉污染土壤加拿大一枝黄花三叶鬼针草狼把草小飞蓬修复紫菀钻叶修复镉污染土壤制备方法和应用预处理镉离子去除制备煅烧土壤

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13CO2示踪不同化学形态氮素添加对高寒草甸植物光合碳分配的影响

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生态学报 2020年第11期40卷 3688-3697页

作者：宋明华陈锦蒋婧王枫于飞海中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 江苏丘陵地区南京农业科学研究所南京210046 内蒙古赤峰市产品质量计量检测所赤峰024005 台州学院浙江省植物进化生态学与保护重点实验室台州318000

外源氮素(N)输入陆地生态系统后会引起植物和土壤各碳库的变化,但是对不同化学形态氮素的长期输入如何影响光合碳在植物组织、土壤、土壤呼吸中的分配及转运知之甚少,尤其是对于氮输入引起光合碳分配变化进而作用于植物和土壤碳库的机... 详细信息

外源氮素(N)输入陆地生态系统后会引起植物和土壤各碳库的变化,但是对不同化学形态氮素的长期输入如何影响光合碳在植物组织、土壤、土壤呼吸中的分配及转运知之甚少,尤其是对于氮输入引起光合碳分配变化进而作用于植物和土壤碳库的机制的认识还非常匮乏。基于在青藏高原矮嵩草草甸开展的不同化学形态氮素添加的长期实验,利用13C示踪方法揭示了光合碳在植物地上、地下组织的分配,及其随时间在土壤中的滞留和随土壤呼吸的释放。研究结果表明,外源氮素添加10年后,与对照未添加氮素处理相比,氨态氮处理下的地上生物量增加了49.5%,氨态氮处理下的地下生物量增加了111.3%。土壤中滞留的13C整体呈下降趋势,氨态氮处理下的土壤碳库显著高于硝态氮处理下的值。不同处理下的土壤呼吸中13C的滞留量随时间呈指数衰减的变化趋势,其中,硝态氮处理下的13C衰减最快。13C同位素标记后第1天测定植物茎和叶内的13C约占刚刚标定完茎和叶内13C的80%,不同处理之间没有显著性差异。直至标记后的第30天,茎和叶内13C的滞留量约占初始量的30%。硝态氮处理下的值在第21天和第30天显著低于对照和氨态氮处理下的值,表明硝态氮处理下,植物光合固定的碳在短期内迅速输入地下组织和土壤中。这些结果从机理上阐明了植物光合碳分配对不同化学形态氮素长期输入的响应,进而影响到土壤呼吸CO2的释放,以及对土壤碳库动态的贡献。加深了对高寒草甸土壤有机碳库稳定性维持机制的认识,能够为高寒草地的科学管理以及资源的可持续利用提供理论指导。

关键词：氨态氮硝态氮光合碳分配 13C同位素标记土壤呼吸

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一种利用羊草空间拓展快速修复盐碱斑块化退化草地的方法

一种利用羊草空间拓展快速修复盐碱斑块化退化草地的方法

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作者：王建永潘多锋王岭于飞海郭海天张丽 130024 吉林省长春市人民大街5268号

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种利用羊草空间拓展快速修复盐碱斑块化退化草地的方法，基于松嫩盐碱斑块化退化草地，发现刈割刺激可促进羊草的空间拓展，可加速在盐碱斑块的定植，翻耕+秸秆添加恢复退化草地技术，在一定程... 详细信息

标准号: CN116530251A

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种利用羊草空间拓展快速修复盐碱斑块化退化草地的方法，基于松嫩盐碱斑块化退化草地，发现刈割刺激可促进羊草的空间拓展，可加速在盐碱斑块的定植，翻耕+秸秆添加恢复退化草地技术，在一定程度上能够恢复已退化的草地，但恢复初期植物物种多以一年生杂类草为主，不利于牧草产量及品质的提升，本发明将传统的翻耕+秸秆恢复措施与羊草空间拓展向结合，加速羊草在盐碱斑块上的生长，从而有利于提高盐碱斑块优质牧草的产量。

关键词：斑块盐碱羊草空间拓展退化草地翻耕恢复秸秆土壤改良技术快速修复优质牧草植物物种传统的定植刈割牧草退化草地刺激生长发现

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