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科学通报 2014年第24期59卷 2333-2341页

作者：裴男才米湘成陈步峰中国林业科学研究院热带林业研究所、国家林业局珠江三角洲森林生态系统定位研究站广州510520 中国科学院植物研究所、植被与环境变化国家重点实验室北京100093

DNA条形码技术在生物分类学、进化生态学、分子系统学、生物多样性科学、医学检疫等学科和领域发挥着重要作用.本文梳理了近些年国内外以森林大样地为平台,利用植物DNA条形码(即叶绿体基因片段rbcL,matK和trnH-psbA)在群落水平研究获得... 详细信息

DNA条形码技术在生物分类学、进化生态学、分子系统学、生物多样性科学、医学检疫等学科和领域发挥着重要作用.本文梳理了近些年国内外以森林大样地为平台,利用植物DNA条形码(即叶绿体基因片段rbcL,matK和trnH-psbA)在群落水平研究获得的若干重要进展.围绕植物DNA条形码技术如何应用于大样地群落学研究这一主线,从基本原理出发,以研究案例为基础进行了相应的评述,提炼出以下4方面:(1)鉴别群落水平上的植物材料时,利用多个DNA条形码片段的组合能达到较高的物种鉴别率,而单个片段效果较好的为trnH-psbA,其次是matK和rbcL;(2)构建大样地植物群落系统发育关系时,搭配使用不同进化速率的条形码片段,以超级矩阵(Supermatrix)方法排列DNA序列,在系统发育树构建软件上可获取较好的分支精度并得到较高的节点支持率;(3)DNA条形码系统发育关系与群落生态学研究结合时,能增强对群落共存机制和群落构建方式的探索和阐释能力;(4)DNA条形码系统发育关系应用于生物多样性指数计算时,能增强多样性指数的分辨能力和评估手段.植物DNA条形码技术已在类群和群落水平上应用并得到较好的效果;建议与传统的Phylomatic等方法互补优势,在原有基础上进行适当的完善,如优化取样策略、增加具有更多信息量的核基因片段ITS等,提升DNA条形码技术的整体性能,使该技术在区域和全球水平上开展群落学研究时也能较好地应用.

关键词：生命条形码生物群落森林生物多样性监测网络整合生物学

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气候变化对森林的影响与多尺度适应性管理研究进展

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广西科学 2014年第5期21卷 419-435页

作者：刘世荣温远光蔡道雄朱宏光黄雪蔓李晓琼中国林业科学研究院森林生态与保护研究所北京100091 广西大学林学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 中国林业科学研究院热带林业实验中心友谊关森林生态系统定位研究站广西凭祥532600

森林作为陆地生态系统的主体和全球气候系统的重要组成部分,对调节全球碳平衡和减缓气候变化具有不可替代的作用。目前的研究表明,气候变化已经对全球各类森林产生了不同程度的影响,而且全球气候变暖的加剧将对森林产生毁灭性的影响。... 详细信息

森林作为陆地生态系统的主体和全球气候系统的重要组成部分,对调节全球碳平衡和减缓气候变化具有不可替代的作用。目前的研究表明,气候变化已经对全球各类森林产生了不同程度的影响,而且全球气候变暖的加剧将对森林产生毁灭性的影响。森林管理是一项缓解气候变化影响的关键因子,为应对全球气候变化,森林经营管理必须做出相应的调整以适应和减轻气候变化的消极影响。本文系统总结了全球气候变化对森林及树木分布、生理生态和物候、森林生产力、碳循环、生物多样性、森林水文、森林灾害等产生的现实和潜在的影响,并针对气候变化下的可能影响,从基因、物种、森林生态系统、流域和生物圈多个尺度阐述了适应性管理的对策,以提高各生命系统适应气候变化的能力,实现森林的可持续经营和生物圈的可持续发展。

关键词：全球气候变化森林多尺度适应性管理

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马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

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广西科学 2014年第5期21卷 477-483页

作者：朱宏光陆晓明温远光蔡道雄刘世荣李晓琼黄雪蔓周晓果李婉舒广西大学林学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 中国林业科学研究院热带林业实验中心友谊关森林生态系统定位研究站广西凭祥532600 中国林业科学研究院森林生态与保护研究所北京100091

【目的】研究和阐明马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度... 详细信息

【目的】研究和阐明马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度(0%,20%,30%,40%和50%)间伐后,套种米老排(Mytilaria laosensis)、红锥(Castanopsis hystrix)和润楠(Machilus pingii)3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm2,2013年8月对所有样地(共15个,每个样地面积为600m2)的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异(胸径:P<0.001,树高:P=0.001,蓄积量:P=0.008);林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理(100±25株/hm2)相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。

关键词：马尾松人工林近自然化改造间伐套种乡土树种

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我国南亚热带几种人工林生态系统碳氮储量

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生态学报 2013年第3期33卷 925-933页

作者：王卫霞史作民罗达刘世荣卢立华明安刚于浩龙中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 中国林业科学研究院热带林业实验中心凭祥532600

以我国南亚热带格木(Erythrophleum fordii)、红椎(Castanopsis hystrix)和马尾松(Pinus massoniana)人工林为研究对象,对其碳氮储量及分配格局进行研究。结果表明,不同树种体内碳的分布与器官年龄的关系不明显,而氮的分布与年龄的关系... 详细信息

以我国南亚热带格木(Erythrophleum fordii)、红椎(Castanopsis hystrix)和马尾松(Pinus massoniana)人工林为研究对象,对其碳氮储量及分配格局进行研究。结果表明,不同树种体内碳的分布与器官年龄的关系不明显,而氮的分布与年龄的关系则较为密切,表现为幼嫩器官中的氮含量大于老化器官,而老化器官的C/N比值大于幼嫩器官。格木人工林生态系统内各组分的氮含量均高于其他两种人工林生态系统,并且3种人工林生态系统碳氮在土壤表层具有明显的富集作用。格木、红椎和马尾松人工林碳储量分别为236.22、267.84、200.57 t/hm2,氮储量分别为17.91、12.38、10.59 t/hm2。乔木层碳储量分别占42.57%、36.31%和40.28%,0—100 cm土壤碳储量分别占55.77%、62.52%和57.83%;氮储量则是土壤占绝对优势,分别为92.00%、93.72%和95.53%。说明3种人工林生态系统碳氮储量主要分布在土壤中,且红椎人工林生态系统具有较高的固碳能力。

关键词：人工林碳储量氮储量分配格局南亚热带

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连栽对桉树人工林植被盖度、物种多样性及功能群的影响

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广西科学 2014年第5期21卷 463-468,483页

作者：温远光左花朱宏光刘世荣梁宏温黄雪蔓李晓琼罗应华广西大学林学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 中国林业科学研究院热带林业实验中心友谊关森林生态系统定位研究站广西凭祥532600 中国林科院森林生态与保护研究所北京100091

【目的】研究和阐明桉树（Eucalyptus spp.）连栽对植被盖度、植物多样性和功能群的影响。【方法】采用空间代替时间和定位监测相结合的方法,对Ⅰ~Ⅲ代连栽林分的植被盖度、植物多样性和功能群进行研究。【结果】连栽不仅降低林下植物... 详细信息

【目的】研究和阐明桉树（Eucalyptus spp.）连栽对植被盖度、植物多样性和功能群的影响。【方法】采用空间代替时间和定位监测相结合的方法,对Ⅰ~Ⅲ代连栽林分的植被盖度、植物多样性和功能群进行研究。【结果】连栽不仅降低林下植物的物种多样性,还将改变植物的功能群组成;连栽降低乔木和藤本植物营养体和种子库的有效性,增强草本植物的有效性。不同连栽代数植被盖度与植物多样性的关系不同。第Ⅰ代林的物种丰富度与林冠层盖度和灌木层盖度呈紧密的正相关（P〈0.05,n=18）,而第Ⅱ代林和第Ⅲ代林则表现为紧密的负相关（P〈0.05,n=18）。连栽对乔木层盖度影响不大,但显著地降低灌木、草本层的盖度。【结论】连栽对植物多样性具有显著的负效应。随着连栽代数的增加,林下植物功能群向草本、小型和一年生植物功能群转变趋势明显。

关键词：植物多样性植物功能群连栽桉树

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南亚热带3种人工林土壤微生物生物量和微生物群落结构特征

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应用生态学报 2013年第7期24卷 1784-1792页

作者：王卫霞史作民罗达刘世荣卢立华中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600

以我国南亚热带格木、红椎和马尾松人工林为对象,采用氯仿熏蒸浸提法和磷脂脂肪酸法(PLFA)分析了林地土壤微生物生物量和微生物群落结构组成.结果表明:林分和季节因素均显著影响土壤微生物生物量、总PLFAs量、细菌PLFAs量和真菌PLFAs量... 详细信息

以我国南亚热带格木、红椎和马尾松人工林为对象,采用氯仿熏蒸浸提法和磷脂脂肪酸法(PLFA)分析了林地土壤微生物生物量和微生物群落结构组成.结果表明:林分和季节因素均显著影响土壤微生物生物量、总PLFAs量、细菌PLFAs量和真菌PLFAs量,且干季林分下的土壤微生物生物量、总PLFAs量、单个PLFA量均大于雨季.红椎人工林土壤微生物生物量碳(MBC)和总PLFAs量最高,而格木人工林土壤微生物生物量氮(MBN)最高.土壤pH值对土壤丛枝菌根真菌(16:1ω5c)的影响达到极显著正相关水平.土壤总PLFAs量、革兰氏阳性菌(G+)以及腐生真菌(18:2ω6,9c)、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)与土壤有机碳、全氮和全磷显著相关,表明土壤有机碳、全氮、全磷含量是影响该地区土壤微生物数量和种类的重要因素.外生菌根真菌(18:1ω9c)和丛枝菌根真菌与土壤碳氮比值呈极显著相关.

关键词：人工林微生物总PLFAs量真菌PLFAs量土壤养分

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珠江三角洲不同污染梯度下森林优势种叶片和枝条S含量比较

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生态学报 2013年第19期33卷 6114-6120页

作者：裴男才陈步峰邹志谨潘勇军肖以华中国林业科学研究院热带林业研究所国家林业局珠江三角洲森林生态系统定位研究站广州510520

植物的吸储作用对降低环境中含硫污染物浓度有积极意义。筛选珠江三角洲地区具有不同污染程度的3处森林类型,检测了32个树种叶片和枝条中的总S含量(其中广州市白云区帽峰山次生常绿阔叶林16个树种,广州市南沙区海岸防护人工林11个树种,... 详细信息

植物的吸储作用对降低环境中含硫污染物浓度有积极意义。筛选珠江三角洲地区具有不同污染程度的3处森林类型,检测了32个树种叶片和枝条中的总S含量(其中广州市白云区帽峰山次生常绿阔叶林16个树种,广州市南沙区海岸防护人工林11个树种,佛山市顺德区龙凤山人工改造恢复林5个树种)。结果显示:该32个物种的叶片和枝条中硫含量平均值分别为(0.24±0.02)%和(0.14±0.02)%,叶片硫含量显著高于枝条中的(P=0.000)。相同森林类型不同物种间叶片(和枝条)中硫含量呈现显著差异。帽峰山和南沙森林样地中优势种叶片(和枝条)中硫含量近似,分别为(0.22±0.01)%和(0.22±0.02)%(枝条:(0.13±0.01)%和(0.10±0.01)%);而龙凤山的最高,叶片和枝条中分别为(0.39±0.13)%和(0.28±0.09)%;多重检验结果显示,在龙凤山森林类型植物体吸储硫元素的量,显著大于帽峰山和南沙森林类型,这与不同森林类型所处空气环境中S污染物格局较为吻合。在近缘类群中(如豆科、樟科),叶片(和枝条)中硫含量的差异显著,暗示近缘植物类群(在科的水平上)在吸储硫元素方面受系统发育约束作用不明显。在本土树种和引进树种中,叶片(和枝条)中硫含量没有显著差异,可能与所处环境的过滤作用相关。广州和佛山地区各林型的植物体内硫含量存在的差异,基本反映出该两地区空气环境中受含硫污染物的影响程度。今后在该地区的造林过程中,应更多考虑应用S污染物吸储能力较强的树种,并注重本土树种和引进树种的组配,构建适应当地环境条件的森林群落。

关键词：城市森林硫吸储效应植物修复珠江三角洲

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抚育间伐对马尾松人工林生物量与碳贮量的影响

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林业科学 2013年第10期49卷 1-6页

作者：明安刚张治军谌红辉张显强陶怡苏勇中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 中国林业科学研究院热带林业实验中心凭祥532600 国家林业局昆明勘察设计院昆明650216 南宁树木园南宁530031

对广西大青山林区不同间伐强度下25年生马尾松人工林碳贮量进行研究。结果表明:间伐措施有利于提高马尾松乔木层生物量和碳贮量,不利于林下地被物和凋落物生物量和碳的累积,重度、中度和轻度间伐下马尾松林乔木层碳贮量分别高出对照11.4... 详细信息

对广西大青山林区不同间伐强度下25年生马尾松人工林碳贮量进行研究。结果表明:间伐措施有利于提高马尾松乔木层生物量和碳贮量,不利于林下地被物和凋落物生物量和碳的累积,重度、中度和轻度间伐下马尾松林乔木层碳贮量分别高出对照11.47%,11.78%和14.49%,林下植被层分别低于对照20.82%,19.80%和0.20%,凋落物层分别低于对照15.81%,2.87%和27.31%;间伐对土壤层碳贮量和生态系统碳贮量总量无显著影响,但有降低土壤碳贮量和增加生态系统碳贮量总量的趋势,土壤碳贮量分别低于对照4.15%,1.83%和5.53%,生态系统碳贮量总量分别高出对照2.62%,4.19%和3.58%,但差异均未达到显著水平;间伐措施对各器官碳贮量在乔木层的分配无显著影响,各处理均表现为树干(53.38%～ 60.12%)>树根(15.70%～ 16.74%)>树皮(12.88%～ 14.38%)>树枝(7.53%9.12%)>树叶(2.27%～ 2.88%)。

关键词：抚育间伐马尾松人工林生物量碳贮量分配

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土壤温度和水分含量对三峡库区马尾松林凋落物叶分解的影响

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林业科学 2013年第9期49卷 153-157页

作者：葛晓改曾立雄黄志霖肖文发谭本旺周本智中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 中国林业科学研究院亚热带林业研究所富阳311400 湖北省秭归县林业局姊归443631

采用凋落物袋法研究土壤温度和水分含量对不同立地条件下马尾松林凋落物叶分解的影响。结果表明：分解540天后，20，30和46年生林分凋落物叶干质量剩余率分别为63．57％，59．80％和65．50％，30年生林分与20，46年生林分差异显著；凋... 详细信息

采用凋落物袋法研究土壤温度和水分含量对不同立地条件下马尾松林凋落物叶分解的影响。结果表明：分解540天后，20，30和46年生林分凋落物叶干质量剩余率分别为63．57％，59．80％和65．50％，30年生林分与20，46年生林分差异显著；凋落物叶分解速率与土壤温度呈极显著二次函数关系（P〈0．01），与土壤水分含量呈线性关系但相关性不显著（P〉0．05），凋落物叶分解速率与土壤水分含量／土壤温度比值呈极显著三次函数关系（P〈0．01）；20，30和46年生林分土壤水分含量／土壤温度比值分别为0．91～14．99，0．49～4．57和0．63—11．25，且马尾松林土壤水分含量／土壤温度比值为0—4．0时凋落物叶分解相对较快，4．0～12．0时分解相对较慢。

关键词：凋落物叶分解土壤温度土壤水分含量基质质量三峡库区

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生物DNA条形码:十年发展历程、研究尺度和功能

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生物多样性 2013年第5期21卷 616-627页

作者：裴男才陈步峰中国林业科学研究院热带林业研究所国家林业局珠江三角洲森林生态系统定位研究站广州510520

DNA条形码为现代生物学研究提供了丰富的分子信息、标准的数据平台和通用的技术规程。本文从动物、植物和微生物等三方面简要梳理了生物DNA条形码近十年来的兴起和发展历程。参照DNA条形码特征,将其生物学功能归纳为基本功能(如储备数... 详细信息

DNA条形码为现代生物学研究提供了丰富的分子信息、标准的数据平台和通用的技术规程。本文从动物、植物和微生物等三方面简要梳理了生物DNA条形码近十年来的兴起和发展历程。参照DNA条形码特征,将其生物学功能归纳为基本功能(如储备数据、鉴别物种)、延伸功能(如构建系统发育关系、服务特定行业、编制新一代生物图志)以及潜在功能(如物种整合)等三类。根据研究尺度,划分出类群(主要是专科专属类研究)、群落(以自然保护区和大型固定样地构成的生物群落)和区域(生物多样性热点地区)等三个水平。列出了国际生命条形码组织开展的十大类研究项目,从系统与分类学、生物多样性保护、系统发育进化生态学和数字化平台建设等四个方面分析了DNA条形码方法涉及的若干重要科学议题,并指出在各学科应用时可能遇到的问题。DNA条形码技术在生物科学领域潜力巨大,但还需在研究和论证过程中不断完善。

关键词：条形码技术生物资源生物多样性保护生物信息数字平台现代生物学

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