土壤与箭竹群落的互动关系研究进展.PDF
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2006年2月23日
| 第1页 |
参见附件(155KB，5页)。
3基金项目:由国家自然科学基金“重大研究计划”项目(No. 90202010) 、中芬国际合作项目(No. 30211130504)和中国科学院“百人计划”项目
(No. 01200108B)共同资助。
3 3通讯作者:王开运,wangky @cib. ac. cn
土壤与箭竹群落的互动关系
研究进展3
鲁叶江 王开运3 3
杨万勤 吴福忠
(中国科学院成都生物研究所 ,成都 610041)
摘 要:由于箭竹独特的生物学特性及其对亚高山森林生态系统功能的影响和作为大熊猫主食竹
的保护生物学意义 ,大熊猫主食竹生态学的研究受到了国内外学者的广泛关注。但迄今为止 ,有关
箭竹生态学的研究主要集中在箭竹群落地上部分的研究 ,而有关土壤生态条件对箭竹群落的生长、演替和开花影响的研究报道还相当少见。因此 ,建议在未来的箭竹生态学研究中加强以下几方面
的研究: (1)土壤养分库及其有效性与箭竹群落生长和演替之间的互动过程; (2)通过控制实验检验
“箭竹开花机理的养分假说” ; (3)箭竹群落土壤生态过程。
关键词:土壤生态 箭竹群落 互动过程
Review on Interactions between Soil and Arrow Bamboo Community 3
LU Yejiang WANG Kaiyun 3 3
YANGWanqin WU Fuzhong
( Chengdu Institute of Biology , CAS, Chengdu 610041)
Abstract :A rrow bamboo ( Fargesia) ecology has been concerned widely due to i ts special biological
f eat ure , ef f ects on subal pine f orest ecosystem f unct ion and the signi f icance as staple f ood f or giant
panda in conservat ion biology . As yet , the researches have paid more at tent ions on the aboveground
plant ecology , there is lack of inf ormat ion on the ef f ects of soi l ecological condi t ions such as soi l phys2
ical and chemical f eat ures on the growth , succession and f lowering of arrow bamboo , w hich is di f 2
f icul t to make needs of the researches on the ecological processes of arrow bamboo com muni ty . There2
f ore , interact ions between nut rient pool and i ts avai labi l i ty in soi l and the growth and succession of
bamboos , tests on the hypothesis about bamboo f lower cont rol led by plant nut rients , and soi l ecologi2
cal process in arrow bamboo com muni ty shoul d be emphasized in arrow bamboo ecology in the f ut ure.
Key words :soi l ecology , arrow bamboo , interact ion
21 世纪青年学者论坛 世界科技研究与发展 2005 年 4 月
第 58 页 Vol . 27 No. 2 w w w . globesci . com
' 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.引言
箭竹(Fargesia)不仅是我国国宝大熊猫的主食
竹 ,而且也是亚高山针叶林下的一个重要层片 ,与上
层乔木构成不同群落 ,在亚高山生态系统的水源涵
养、水土保持、养分平衡和群落更新等生态功能方面
发挥着重要的作用。自 20 世纪 70 年代岷江山系、邛崃山系箭竹两次大面积开花死亡 ,导致大熊猫缺
食危机以来 ,箭竹生态学研究和大熊猫栖息地的保
护引起了国内外学者的普遍重视。迄今为止 ,很多
学者在箭竹的生物学特性[1～7 ]
、箭竹群落的养分循
环[8～11 ]
、自然更新复壮[12～15 ]
等方面做了大量研
究 ,获得了很多有意义的研究成果。但这些研究主
要集中在箭竹群落地上部分 ,而有关土壤生态条件
对箭竹群落的生长、演替和开花影响的研究还较少
见。本文以过去 30a 以来有关土壤生态与植物的互
动关系以及箭竹生态学的研究文献为基础 ,探讨了
土壤生态与箭竹群落的互动关系 ,展望了箭竹生态
学研究的重点 ,以期能为大熊猫主食竹群落的生态
学过程的深入研究以及大熊猫及其栖息地的保护和
管理提供科学依据。
1 土壤生态与植被的互动关系
生态系统中地上地下部分之间的相互作用被
认为是生态学领域中最具挑战性的研究难点之
一[16 ]。土壤不仅是植物群落生长发育的物质基础 ,同时也受到植物群落的物种组成、结构和演替的影
响[16～18 ]。一方面 ,适宜的土壤条件 (如深厚的土
壤、良好的水热条件、丰富的土壤养分)能够满足具
有不同土壤生态位的物种对土壤养分资源的需
求[19 ]
,有利于提高物种丰富度和系统稳定性[20 ];另
一方面 ,丰富的物种通过不同深度根系的穿插、分泌
有机酸和通过高质量的凋落物归还养分和有机质等
方式改善土壤质地、土壤的水热条件和土壤养分状
况。因此 ,探讨土壤生态条件与植被之间的互动机
理对于了解植物群落的生态学过程具有重要的意
义。
1. 1 土壤理化性质与植被群落的关系
土壤质地、土壤水热条件、土壤养分状况等土壤
理化性质通过对土壤养分库、土壤养分有效性以及
植物根系分布和活力的影响而影响到植物群落的生
长和演替。
土壤质地指土壤的机械组成 ,即土壤固体颗粒
的粗细程度及其组合比例 ,它影响着土壤比表面积
大小和孔隙分布。土壤比表面积大小与土壤保水蓄
肥能力密切相关 ,土壤孔隙分布影响土壤中的水、气
比例 ,这些都对土壤的养分流动和植被根系的养分
吸收影响很大。土壤质地与生物地球化学循环之间
的相互作用非常复杂 ,粘质土壤会降低土壤有机质
周转速度 ,从而增加土壤有机质的含量。如在热带
自然条件下 ,粘质土有很高的阳离子交换能力 ,净初
级生产力和凋落物分解速率[21 ]。土壤质地也会影
响植物体内的物质分配 ,如在热带森林生态系统砂
质土壤上生长的植物 ,常常具有很高的根生物量 ,这
是因为砂质土壤的保水蓄肥能力很弱 ,植物为了从
根部获取足够的养分和水分 ,物质的分配必然更多
地满足根的生长[22～23 ] ......
(No. 01200108B)共同资助。
3 3通讯作者:王开运,wangky @cib. ac. cn
土壤与箭竹群落的互动关系
研究进展3
鲁叶江 王开运3 3
杨万勤 吴福忠
(中国科学院成都生物研究所 ,成都 610041)
摘 要:由于箭竹独特的生物学特性及其对亚高山森林生态系统功能的影响和作为大熊猫主食竹
的保护生物学意义 ,大熊猫主食竹生态学的研究受到了国内外学者的广泛关注。但迄今为止 ,有关
箭竹生态学的研究主要集中在箭竹群落地上部分的研究 ,而有关土壤生态条件对箭竹群落的生长、演替和开花影响的研究报道还相当少见。因此 ,建议在未来的箭竹生态学研究中加强以下几方面
的研究: (1)土壤养分库及其有效性与箭竹群落生长和演替之间的互动过程; (2)通过控制实验检验
“箭竹开花机理的养分假说” ; (3)箭竹群落土壤生态过程。
关键词:土壤生态 箭竹群落 互动过程
Review on Interactions between Soil and Arrow Bamboo Community 3
LU Yejiang WANG Kaiyun 3 3
YANGWanqin WU Fuzhong
( Chengdu Institute of Biology , CAS, Chengdu 610041)
Abstract :A rrow bamboo ( Fargesia) ecology has been concerned widely due to i ts special biological
f eat ure , ef f ects on subal pine f orest ecosystem f unct ion and the signi f icance as staple f ood f or giant
panda in conservat ion biology . As yet , the researches have paid more at tent ions on the aboveground
plant ecology , there is lack of inf ormat ion on the ef f ects of soi l ecological condi t ions such as soi l phys2
ical and chemical f eat ures on the growth , succession and f lowering of arrow bamboo , w hich is di f 2
f icul t to make needs of the researches on the ecological processes of arrow bamboo com muni ty . There2
f ore , interact ions between nut rient pool and i ts avai labi l i ty in soi l and the growth and succession of
bamboos , tests on the hypothesis about bamboo f lower cont rol led by plant nut rients , and soi l ecologi2
cal process in arrow bamboo com muni ty shoul d be emphasized in arrow bamboo ecology in the f ut ure.
Key words :soi l ecology , arrow bamboo , interact ion
21 世纪青年学者论坛 世界科技研究与发展 2005 年 4 月
第 58 页 Vol . 27 No. 2 w w w . globesci . com
' 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.引言
箭竹(Fargesia)不仅是我国国宝大熊猫的主食
竹 ,而且也是亚高山针叶林下的一个重要层片 ,与上
层乔木构成不同群落 ,在亚高山生态系统的水源涵
养、水土保持、养分平衡和群落更新等生态功能方面
发挥着重要的作用。自 20 世纪 70 年代岷江山系、邛崃山系箭竹两次大面积开花死亡 ,导致大熊猫缺
食危机以来 ,箭竹生态学研究和大熊猫栖息地的保
护引起了国内外学者的普遍重视。迄今为止 ,很多
学者在箭竹的生物学特性[1～7 ]
、箭竹群落的养分循
环[8～11 ]
、自然更新复壮[12～15 ]
等方面做了大量研
究 ,获得了很多有意义的研究成果。但这些研究主
要集中在箭竹群落地上部分 ,而有关土壤生态条件
对箭竹群落的生长、演替和开花影响的研究还较少
见。本文以过去 30a 以来有关土壤生态与植物的互
动关系以及箭竹生态学的研究文献为基础 ,探讨了
土壤生态与箭竹群落的互动关系 ,展望了箭竹生态
学研究的重点 ,以期能为大熊猫主食竹群落的生态
学过程的深入研究以及大熊猫及其栖息地的保护和
管理提供科学依据。
1 土壤生态与植被的互动关系
生态系统中地上地下部分之间的相互作用被
认为是生态学领域中最具挑战性的研究难点之
一[16 ]。土壤不仅是植物群落生长发育的物质基础 ,同时也受到植物群落的物种组成、结构和演替的影
响[16～18 ]。一方面 ,适宜的土壤条件 (如深厚的土
壤、良好的水热条件、丰富的土壤养分)能够满足具
有不同土壤生态位的物种对土壤养分资源的需
求[19 ]
,有利于提高物种丰富度和系统稳定性[20 ];另
一方面 ,丰富的物种通过不同深度根系的穿插、分泌
有机酸和通过高质量的凋落物归还养分和有机质等
方式改善土壤质地、土壤的水热条件和土壤养分状
况。因此 ,探讨土壤生态条件与植被之间的互动机
理对于了解植物群落的生态学过程具有重要的意
义。
1. 1 土壤理化性质与植被群落的关系
土壤质地、土壤水热条件、土壤养分状况等土壤
理化性质通过对土壤养分库、土壤养分有效性以及
植物根系分布和活力的影响而影响到植物群落的生
长和演替。
土壤质地指土壤的机械组成 ,即土壤固体颗粒
的粗细程度及其组合比例 ,它影响着土壤比表面积
大小和孔隙分布。土壤比表面积大小与土壤保水蓄
肥能力密切相关 ,土壤孔隙分布影响土壤中的水、气
比例 ,这些都对土壤的养分流动和植被根系的养分
吸收影响很大。土壤质地与生物地球化学循环之间
的相互作用非常复杂 ,粘质土壤会降低土壤有机质
周转速度 ,从而增加土壤有机质的含量。如在热带
自然条件下 ,粘质土有很高的阳离子交换能力 ,净初
级生产力和凋落物分解速率[21 ]。土壤质地也会影
响植物体内的物质分配 ,如在热带森林生态系统砂
质土壤上生长的植物 ,常常具有很高的根生物量 ,这
是因为砂质土壤的保水蓄肥能力很弱 ,植物为了从
根部获取足够的养分和水分 ,物质的分配必然更多
地满足根的生长[22～23 ] ......
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