刘世忠 作品数:77 被引量:1,040 H指数:17 供职机构: 中国科学院华南植物园 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院知识创新工程重要方向项目 广东省自然科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 环境科学与工程 水利工程 更多>>
油页岩废渣场26种木本植物光合作用和生长的差异 被引量:10 2006年 比较了生长在广东省茂名市茂南区油页岩废渣场4 a多的26种木本植物的光合作用-光响应和生长特征。测定了最大净光合速率(Pmax)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和株高、胸径(DBH),并计算了表观光量子效率(AQY)、瞬时光能利用效率(ILUE)。根据上述参数的不同,参试植物被分成3级:速生种平均DBH为9.44±2.23 cm,其相应的平均Pmax为18.44±1.38μmol m-2s-1,ILUE为1.11±0.68%和AQY为0.0474±0.007μmol CO2μmol-1 quantum。中速生长植物则分别为5.09±0.90 cm、11.54±1.01μmol m-2s-1、0.75±0.12%和0.0406±0.004μmol CO2μmol-1 quantum。慢速生长的植物中,各参数则只有2.03±0.65 cm、6.71±2.82μmol m-2s-1、0.47±0.12%和0.0318±0.006μmol CO2μmol-1 quantum。统计分析显示I,LUE和Pmax或DBH呈极显著正相关,株高与DBH和总叶面积(TLA)亦呈极显著正相关。结果表明,植物光合作用-光响应曲线和光能利用效率能有效地评价植物对生长环境的适应性。从树种对光能的利用、生长的优势和有较高的水分利用效率综合评价,提出了对油页岩废渣场生态恢复应用较适宜的树种有:大叶相思、木棉、刺桐、油榄仁、红胶木、海南红豆、铁刀木、雨树、红荷木和乌墨。 孔国辉 刘世忠 吴彤 黄娟 林植芳 陈志东 张进忠关键词:油页岩废渣场 最大净光合速率 光能利用率 木本植物 CO_2浓度倍增、高氮沉降和高降雨对南亚热带人工模拟森林生态系统土壤呼吸的影响 被引量:43 2009年 土壤呼吸响应全球气候变化对全球C循环具有重要作用。应用大型开顶箱(Open-top chamber,OTC)人工控制手段,研究了大气CO2浓度倍增、高氮沉降和高降雨处理对南亚热带人工森林生态系统土壤呼吸的影响。结果表明:对照箱、CO2浓度倍增处理以及高氮沉降处理下土壤呼吸速率都具有明显的季节变化,雨季(4~9月)的土壤呼吸速率显著高于旱季(10月至次年3月)(p<0.001);但高降雨处理下无明显的季节差异(p>0.05)。CO2浓度倍增能显著提高土壤呼吸速率(p<0.05),其他处理则变化不大。大气CO2浓度倍增、高氮沉降、高降雨处理和对照箱的土壤呼吸年通量分别为4241.7、3400.8、3432.0和3308.4gCO2.m–2.a–1。但在不同季节,各种处理对土壤呼吸的影响是不同的。在雨季,大气CO2浓度倍增和高氮沉降的土壤呼吸速率显著提高(p<0.05),其他处理无显著变化;而在旱季,高降雨的土壤呼吸速率显著高于对照箱(p<0.05),氮沉降处理则抑制土壤呼吸作用(p<0.05)。各处理的土壤呼吸速率与地下5cm土壤温度之间具有显著的指数关系(p<0.001);当土壤湿度低于15%时,各处理的土壤呼吸速率与地下5cm土壤湿度具有显著的线性关系(p<0.001)。 邓琦 周国逸 刘菊秀 刘世忠 段洪浪 陈小梅 张德强关键词:CO2浓度倍增 降雨 土壤呼吸 南亚热带常绿阔叶林林冠不同部位藤本植物的光合生理特征及其对环境因子的适应 被引量:28 2011年 对南亚热带常绿阔叶林中着生在林冠层不同部位的4种藤本植物(白背瓜馥木(Fissistigma glaucescens)、瓜子金(Dischidia chinensis)、蔓九节(Psychotria serpens)和山蒌(Piper hancei))的光合生理生态特性进行比较,探讨着生在林冠不同部位的藤本植物的光合生理特性随光照、温度、湿度等变化的规律。结果表明,鼎湖山南亚热带常绿阔叶林微生境由上至下发生了较大变化,相对于林内,冠层顶部具有高温、高光强、低湿度的特征。受这些变化的环境因子的影响,着生在林冠不同部位的藤本植物之间的光合生理特征存在着较大差异:着生于林冠层中上部的瓜子金和蔓九节的最大净光合速率分别为(2.9±0.6)和(6.3±1.3)μmolCO2·m-2·s-1,光饱和点为(168.5±83.4)和(231.4±147.8)μmol·m-2·s-1,显著小于位于冠层下部的白背瓜馥木和山蒌的最大净光合速率值(8.9±2.9)和(8.6±2.3)μmolCO2·m-2·s-1以及光饱和点值(491.6±230.8)和(402.3±112.8)μmol·m-2·s-1。瓜子金和蔓九节的光补偿点值为(16.1±5.9)和(10.1±5.7)μmol·m-2·s-1,水分利用效率值为(11.5±3.9)和(8.7±1.6)μmolCO2·mmol-1H2O,显著大于林内的白背瓜馥木和山蒌的光补偿点值(5.6±1.9)和(5.4±1.7)μmol·m-2·s-1以及水分利用效率值(6.7±1.8)和(6.8±1.3)μmolCO2·mmol-1H2O。这些光合生理指标的变化显示出植物对不同的温度、光照、湿度的适应,是植物适应环境条件的重要表现。 江浩 周国逸 黄钰辉 刘世忠 唐旭利关键词:常绿阔叶林 光合生理特性 藤本植物 南亚热带常绿阔叶林4个树种对增温的生理生态适应能力比较 被引量:13 2020年 以红枝蒲桃(Syzygium rehderianum)、海南红豆(Ormosia pinnata)、红锥(Castanopsis hystrix)和木荷(Schima superba)4种南亚热带常绿阔叶林典型树种为研究对象,采用红外-箱式增温的方法,研究4个树种叶片气孔性状(表征气孔调节能力)、叶片解剖结构(表征叶片组织调节能力)和光合特征(表征养分维持能力)对增温的响应情况,比较不同树种在增温背景下的生理生态适应能力,为预测该地区森林植物在全球变暖情形下的生长变化趋势提供理论依据。结果表明:增温后,红枝蒲桃叶片海绵组织厚度减小,且光合氮利用效率(PNUE)和光合磷利用效率(PPUE)降低;海南红豆气孔导度增大、气孔密度减小以及叶片厚度和栅栏组织厚度减小,同时光合速率、PNUE和PPUE升高;红锥气孔大小缩小,但光合速率不变;木荷气孔增大而密度减小,栅栏组织厚度减小,光合速率、PNUE和PPUE降低。综上所述,红枝蒲桃、海南红豆和木荷能够通过降低叶片厚度来适应高温环境,不同物种的气孔调节、养分维持、光合速率和光合养分利用效率对增温的响应存在差异。增温有利于固氮植物海南红豆的生长,但不利于传统优势树种木荷和红枝蒲桃的生长。因此,在未来气候变暖的情况下,固氮植物海南红豆由于具有较强的适应能力,在南亚热带常绿阔叶林中可能会取代木荷和红枝蒲桃等成为新的优势树种。 李旭 吴婷 程严 谭钠丹 蒋芬 刘世忠 褚国伟 孟泽 刘菊秀关键词:模拟增温 气孔密度 亚热带植物 鼎湖山自然保护区不同演替阶段森林的药用植物多样性 被引量:4 2023年 为了解药用植物多样性在植物群落演替中的变化规律,选择鼎湖山自然保护区演替前期的马尾松林、演替中期的针阔叶混交林以及演替后期的季风常绿阔叶林为研究对象,利用α多样性(Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数)及β多样性指数(Sorensen相似性指数、Morisita-Horn相似性指数)分析药用植物多样性沿森林演替序列的变化趋势.结果显示,马尾松林、针阔叶混交林和季风常绿阔叶林分别有药用植物42种、38种和79种.在3个演替阶段森林的药用植物中,生活型以木本的种数最多(31-56种),药用部位以根、叶的种数最多(51-81种),药效以清热和祛风湿的种数最多(30-81种).随着森林演替进行,药用植物的物种数趋向于增加,但其占植物总种数的比例逐渐减小;草本层和灌木层药用植物个体数量持续下降,乔木层药用植物个体数量则呈现先下降后上升趋势;草本层、灌木层和乔木层的药用植物重要值、Shannon-Wiener指数基本呈现下降趋势;草本层和灌木层药用植物的Sorensen相似性指数、Morisita-Horn相似性指数基本呈现下降趋势,而乔木层药用植物的Sorensen相似性指数和Morisita-Horn相似性指数则较为稳定.上述结果表明,随着森林演替进行,草本层、灌木层以及乔木层药用植物多样性的变化规律不一致,并且草本层和灌木层药用植物数量持续下降,建议加强对草本层和灌木层药用植物的保护,并进一步清查各类药用植物的储量及生境特征,为药用植物资源保护提供科学依据. 肖美娟 刘旭军 冯慧芳 曾庆圣 刘世忠 刘世忠关键词:群落演替 药用植物 物种多样性 2003-2010年鼎湖山针阔叶混交林碳水通量观测数据集 被引量:3 2021年 陆地生态系统碳水循环过程是全球生态系统中重要的生态学过程,科学定量森林生态系统的碳水循环过程中的碳水通量是准确定量陆地生态系统碳水过程的关键所在。基于微气象理论的涡度相关通量观测技术实现了对森林生态系统的碳水通量的准确定量,获取的碳水通量监测数据为研究森林生态系统碳“源汇”贡献提供了坚实基础。作为中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)和国家野外科学观测研究站网络(National Ecosystem Research Network of China,CNERN)成员,鼎湖山森林生态系统定位研究站自2002年底始对我国南亚热带鼎湖山针阔叶混交林森林类型进行碳水通量监测,现已完善为系统规范化的监测。其中针阔叶混交林为鼎湖山主要森林类型,也是我国南亚热带常见森林类型。按照中国通量观测研究网络(ChinaFLUX)的统一规范,在该森林类型已进行长达17年的生态系统水平碳水通量及关键气象要素标准化监测。本数据集通过整理和统计,列出了2003–2010年鼎湖山针阔叶混交林碳水通量的动态实测数据,并包含了相关的数据集构建过程。建立和共享本数据集可以为深入探讨全球水热格局变化情形下的生态系统与大气之间碳、水和能量交换监测研究提供本底资料,为该地区的森林经营管理及生态系统功能评价提供数据支撑。 李跃林 闫俊华 孟泽 黄健强 张雷明 陈智 刘世忠 褚国伟 张倩媚 张德强关键词:涡度相关法 针阔叶混交林 气象因子 珍稀濒危植物紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)的生态生物学研究进展 被引量:5 2014年 紫背天葵是秋海棠科的珍稀濒危植物种,因其独特的药用功效而价值较高,野外资源因过度采摘而处于濒危状态。主要介绍了紫背天葵的植物形态特征和群落组成、地理分布及生境特征、植化属性、人工繁殖及产品加工方面的研究进展,并从紫背天葵的保护、生产和科学研究三个方面指出了目前存在的问题。在此基础上,提出了结合生态、技术与社会三方面内容的保护措施及未来的研究应用方向,以期实现对紫背天葵的有效保护和持续利用。 汪越 陈雄伟 邵玲 陈刚 张倩媚 李跃林 任海 刘世忠关键词:紫背天葵 2012-2018年鼎湖山典型森林生态系统枯落物含水量数据集 2021年 枯落物含水量是森林生态系统水文循环中的重要分量之一,对森林生态系统地表界面的土壤蒸发、水分下渗、产流等水文过程起关键作用。枯落物类型、组成及分解程度等是影响其含水量的重要方面。中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)将枯落物含水量列为森林生态系统试验站长期定位观测的水文要素之一,为我国主要类型生态系统水文过程的时间动态研究提供坚实基础。鼎湖山森林生态系统定位研究站(简称“鼎湖山站”)严格遵循CERN的观测要求,规范化枯落物含水量的监测并积累了大量数据。站内的马尾松针叶林(Pinus massoniana coniferous forest,PF)、马尾松针阔叶混交林(mixed Pinus massoniana/broad-leaved forest,MF)和季风常绿阔叶林(monsoon evergreen broad-leaved forest,MEBF)分别代表中国南亚热带地区的典型森林类型。本数据集公开报道2012–2018年鼎湖山3种典型森林类型枯落物含水量的长期观测数据,旨在深入揭示区域典型森林植被的生态水文效应,为不同森林生态系统水文调节的定量研究和服务评价提供数据支撑。 刘佩伶 张倩媚 刘效东 刘世忠 刘世忠 褚国伟 张德强 刘菊秀关键词:生态水文 典型植被 油页岩废渣场植物修复的生态效应 被引量:6 2006年 对广东茂名页岩油工业固体废物裸露灰渣地植林18a(南排)和3-5a(北排)后的植物生长、凋落物、土壤容重、有机质、pH和植物多样性进行了对比调查和分析。结果表明,南排和北排已形成了森林环境。土壤基质已得到了改善,南排的凋落物现存量增加了1.39倍,土壤有机质增加了52.39%(0-20cm)、50%(20-40cm),土壤pH值提高了0.28个单位。南、北排林地土壤pH值分别比植林前裸地提高了0.99个单位和0.71个单位。这说明植树造林对增加土壤有机质效果明显,对提高土壤pH值则相对较慢。南排自堆放油页岩灰渣后,45a来入侵定居的野生植物有48科118属138种,其中草本植物占总种数的54%,乔木15种;北排堆放28a来,有24科63属66种植物入侵定居,其中草本种类占67%。 孔国辉 刘世忠 陈志东 褚国伟 余清发 柯宏华 夏汉平 黄娟 邓钊平 敖惠修关键词:植物修复 生态效应 一种用于生长环境监测的土壤水分检测装置 本实用新型涉及测量用具技术领域,提出了一种用于生长环境监测的土壤水分检测装置,包括底座,所述底座的顶部固定安装有安装壳,所述安装壳的顶部固定安装有驱动电机,所述底座的顶部转动连接有两个螺纹杆。通过驱动电机带动左侧的螺纹杆... 褚国伟 刘菊秀 俞梦笑 孟泽 刘世忠 李跃林 唐旭利 张德强 张倩媚