苔藓植物是全球关键生态系统的初级生产者, 其光合作用对碳循环有重要贡献。对苔藓光合作用及影响因素的系统认识将为生态系统碳循环乃至碳中和提供新的视角和途径, 具有理论和现实意义。然而, 相关研究仍未受到足够关注, 认识零散且片面。为此, 该文基于系统查阅文献, 首先明确了苔藓植物平均最大净光合速率(A_max)约为29.61 nmol CO₂ g^-1 s^-1, 约为维管植物的20%, 且存在显著种间差异和种内变异。总体上看, 叶状体苔类基于质量的平均A_max >顶蒴藓类>侧蒴藓类>泥炭藓类>茎叶体苔类。该文进一步梳理了影响苔藓光合作用的因素: 苔藓植株结构与形态特征、解剖结构(如细胞壁厚度)、环境因子(光照、水分、温度)、群体结构(群体数量密度、单位面积群体质量、叶面积指数)对苔藓光合能力的调控。最后, 对今后的研究进行了展望: (1)苔藓植物的光合能力在系统发育水平上如何变化; (2)探索群体结构对苔藓光合作用的具体影响机制; (3)多个影响因素的交互作用对苔藓光合的影响如何; (4)苔藓光合与固碳能力在大尺度时空格局下如何变化。

林木高生长和径向生长是评估森林生产力与碳汇能力的关键指标，但二者对增温的响应可能存在差异。本文综述了当前林木高生长和径向生长的主流观测方法，比较了增温控制实验与野外观测中的检测手段，并系统梳理了增温影响高生长和径向生长的生态生理机制。总体而言，由于受限于高生长连续测量的技术瓶颈，现有研究更多关注径向生长对增温的响应，而高生长对增温响应的研究仍不足。在机制上，林木高生长主要受顶端分生组织的激素调控及光合产物分配策略影响；径向生长则更依赖形成层活动和非结构性碳储备，更易受到干旱胁迫和碳平衡的调控。增温主要通过影响林木的碳分配格局、水分利用效率、养分获取过程与物候等途径调控高生长和径向生长。其效应在不同纬度、树种功能性状与环境背景下表现出显著异质性。未来的研究应加强激光雷达等树高生长观测与自动径向生长仪等高分辨率检测技术的融合，重点关注增温与水分、养分等关键限制因子之间的交互作用及滞后效应，以提升对森林生产力的预测能力，并为增温背景下的适应性碳汇管理提供理论依据。

全球变暖深刻影响森林土壤氮(N)循环，但其对不同森林类型土壤N矿化过程(氨化、硝化)的影响方向(促进或抑制)及温度敏感性(Q₁₀)尚不明确。本研究选取湘中东丘陵区马尾松针阔混交林(PLL)和石栎-青冈常绿阔叶林(LCC)，采用室内恒温培养法(10、25、30、40 ℃)，测定0—10 cm和10—20 cm土层净氨化速率(N_AR)、净硝化速率(N_NR)和净N矿化速率(N_MR)，通过指数模型拟合矿化速率与温度的关系计算Q10，并分析其与生物因子和非生物因子的关系。结果表明：(1) 温度与森林类型、土层深度交互作用显著，表现在：LCC的N_AR、N_NR和N_MR普遍显著高于PLL，且差异随土层和温度(尤其对N_NR)变化；两种森林土壤N_AR、N_MR均随温度升高而显著增加，N_NR则在30 ℃达峰值后下降；所有速率均随土层加深而降低，且表层(0—10 cm)土壤矿化速率在高温下的优势更显著；土壤氨氧化微生物活性在30～40 ℃最强，而硝化微生物活性在10～25 ℃最强，导致N_NR在高温(40 ℃)下下降。(2) PLL各土层N_AR-Q₁₀(2.00—2.01)、N_MR-Q₁₀(2.01—2.02)均显著高于LCC(1.89—1.95和1.93—1.94)，表明PLL土壤N转化对升温更敏感。仅在LCC的10—20 cm土层中，N_AR-Q₁₀显著高于其表层(0—10 cm)土壤。(3) N_AR主要受凋落物层碳氮比和土壤全氮调控；N_NR和N_MR主要由微生物生物量磷(MBP)和凋落物层全氮驱动；N_AR-Q₁₀主要受MBP和脲酶活性影响；而N_MR-Q₁₀则主要受土壤无机氮调控。综上，升温显著促进亚热带森林土壤N矿化过程(N_NR在>30 ℃除外)，且PLL土壤N矿化的Q₁₀高于LCC。LCC表现出更高的N矿化速率和更低的温度敏感性，凸显了保护现有天然林对维持土壤N循环稳定及应对气候变化的重要性。本研究为理解亚热带森林土壤N循环对气候变化的响应机制及优化森林管理措施提供了科学依据。

【目的】种间竞争是调控植物群落结构和生产力的关键生态过程，氮磷养分可利用性是湿地植物种间竞争的主要影响因子。然而，氮磷输入对植物地上地下竞争差异性影响仍缺乏系统认识，极大限制了对湿地氮磷富集背景下植被群落结构和生产力变化的预测。【方法】以鄱阳湖湿地生境相近的典型多年生优势植物灰化薹草（Carex cinerascens）和虉草（Phalaris arundinacea）为研究对象，通过室内控制实验设置不同竞争方式（无竞争、地上竞争、地下竞争和全竞争）和氮磷输入模式（无氮磷添加、氮添加、磷添加和氮磷同时添加）的实验处理，测定各实验处理下两物种的地上和地下生物量，分析其生物量分配响应，计算不同养分处理下各竞争方式的相对作用指数，揭示养分输入对种间竞争的影响。【主要结果】发现：1）地下竞争是两物种种间竞争的关键，灰化薹草具有地下竞争优势，其通过将更多生物量投入地上部分来维持整体竞争优势，而虉草受到地下竞争抑制，其将生物量投入到地下部分以缓解地下竞争的抑制作用； 2）氮添加降低灰化薹草地下竞争优势，磷添加缓解地下竞争对虉草的抑制作用，而氮磷同时添加在促进灰化薹草地下竞争优势的同时，减弱地下竞争和全竞争对虉草的抑制作用，使整体生物量增加；3）养分输入影响两种植物种间竞争关系的关键为：地上竞争与磷添加共同影响地下生物量，地下竞争与氮添加共同影响地上生物量。【主要结论】养分添加能够改变植物种间竞争关系，然而仅氮磷同时添加才能在促进总生物量提升的同时，维持两物种生物量比例。因此在未来鄱阳湖氮磷富集的背景下，为了维持湿地植物群落的生产力和多样性，氮磷的同步调控极为重要。

【目的】本研究旨在利用多源卫星遥感数据评估2024年超强台风“摩羯”登陆后对海南岛植被的损害程度，并探究台风路径与植被受损的关系，为灾后植被恢复提供科学依据。【方法】研究利用 Sentinel - 2 遥感影像计算归一化差值植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI），结合台风路径空间叠加分析，揭示台风致损机制与植被响应的时空分异特征。【主要结果】2024 年 9 月台风过境后，全岛 NDVI 均值下降8.74%（相对灾前基准值），成像像元覆盖分析表明 66.21% 区域出现植被退化，其中林地、灌木群落结构破坏明显。截至 2025 年 3 月，历经 6 个月自然恢复期，系统修复呈两极分化：持续退化区（70.85%）NDVI 均值较灾害初期再降 8.07%（总降幅达 16.11%）。植被功能群恢复梯度特征鲜明：受损敏感性为红树林＞林地＞灌木＞草地＞耕地＞裸地/稀疏植被；恢复弹性强度表现为红树林>林地＞耕地＞草地与灌木）＞裸地/稀疏植被。整体而言，季节波动是植被NDVI持续下降的显著影响因素，贡献率为56.20%，而台风是NDVI呈现负增长的重要驱动，贡献率为38.30%。本研究为极端天气导致海南岛植被大面积损毁的准确评估和灾后恢复提供了详实数据支撑。

【目的】短暂性河流是干旱区重要的生态廊道与生物避难所，但海拔与短暂性河流对干旱区植物群落结构及分布交互影响尚不清楚。为此，本研究以中国西北干旱区敦煌盆地内的西土沟和大泉河流域为对象，研究短暂性河流内外物种个体大小、物种分布及群落结构的差异；并探究短暂性河流及海拔梯度对植物群落的影响是否存在交互作用。【方法】采用Mann–Whitney U检验比较短暂性河流内外植物群落特征差异，采用多层级混合效应模型分析和河流与海拔对植物群落的交互影响，采用广义可加模型识别海拔响应的非线性特征，采用Wilcoxon符号秩检验评估共有物种分布上下限是否存在显著位移。【结果】1）短暂性河流突破了干旱区水、热限制下的物种垂直地带性分布，不仅增加了物种数（河内总物种数量是河外的 1.9–2.7 倍），而且西土沟共有物种在河内的分布下限显著降低（p < 0.05），大泉河同样表现出相同趋势，但两流域物种分布上限均未显著上移。2）Mann-Whitney U非参数检验显示，两条河内植物平均高度、冠幅均显著高于河外（p < 0.05），西土沟植被盖度表现为河内显著大于河外（p < 0.05），大泉河植物密度表现为河外显著大于河内（p < 0.05），其他群落特征并未表现出统计学上的显著差异。3）随海拔升高，河流内外植物平均高度及平均冠幅降低，而植被盖度及植物密度上升，且河外下降或升高幅度更大。4）混合效应模型表明，海拔与河流位置共同驱动植被盖度、植物密度变化，平均高度主要受海拔影响，反映了水文地貌过程在不同海拔带对群落构建的非线性调控。【结论】短暂性河流作为干旱区关键的生态庇护所，它与海拔共同驱动了干旱区植物群落结构与空间分布格局。

摘要：【目的】唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim. ex Regel）是我国著名药用植物。通过生物学特性、生态化学计量特征和药效成分等对其迁地保护的适应性进行分析评价，为唐古特大黄资源保护和引种回归提供理论基础。【方法】基于野生和迁地保护调查，使用独立样本t检验分析唐古特大黄在六盘山野生分布区及迁地保护区的种子发芽率、土壤养分、植物叶片性状、光合指标、生态化学计量特征及养分回收效率和根的药效成分含量等差异，探讨唐古特大黄迁地保护的适应性。【主要结果】迁地保护的唐古特大黄可正常繁殖且发芽率与野生分布区的无显著差异；唐古特大黄叶片性状、光合指标、生态化学计量特征及其比值在迁地保护区与野生分布区均无显著性差异，而N:P的均值在两地均小于14，唐古特大黄存在氮限制；唐古特大黄C和K的养分回收效率在迁地保护区和野生分布区没有显著性差异，但N和P的养分回收效率存在显著性差异；迁地保护区唐古特大黄根中游离蒽醌和总蒽醌的含量均显著高于野生分布区，符合药典标准。此外，野生和迁地保护区2年生的唐古特大黄共鉴定出3275种代谢物，包含1029种无显著性差异代谢物和2246种差异代谢物，无显著性差异代谢物和差异代谢物的化学分类和富集通路无显著差异，与药用成分相关的代谢物芦荟大黄素、大黄酸、大黄素等在迁地保护和野生唐古特大黄中没有显著差异。【结论】迁地保护后的唐古特大黄适应本研究中的迁地生境，生长状态良好，药效品质未发生改变。

木本植物幼苗的存活与生长受到多种环境因子的复杂调控。然而, 林冠层如何调控林下草本植物盖度和微气候, 进而影响幼苗存活与生长的研究仍不足。本研究以天山野果林三种优势种(新疆野苹果(Malus sieversii)、野核桃(Juglans regia)和野杏(Prunus armeniaca))的幼苗为研究对象。通过连续五年的野外调查和微气候监测发现: 在幼苗存活方面, 林冠郁闭度通过调节林下微气候和草本植物盖度, 间接影响三种野果树种幼苗存活; 其中, 草本植物盖度是影响幼苗存活的重要因子, 对新疆野苹果和野杏幼苗存活表现为负效应, 而对野核桃幼苗存活表现为正效应。在幼苗生长方面, 不同树种幼苗的关键限制因子存在差异, 新疆野苹果幼苗生长主要受土壤pH和草本植物盖度影响, 野核桃幼苗生长主要受草本植物盖度和生长季平均温度影响, 野杏幼苗生长则主要受生长季平均温度影响。综上, 林冠层通过多条直接和间接路径调控野果树种幼苗存活与生长, 不同树种的幼苗对生物因子和非生物因子的响应存在明显差异。天山野果林的保护与恢复应充分考虑不同树种幼苗对环境因子的差异化响应, 并采取针对性的生境管理措施。

为了探究沈阳地区城市环境条件下园林树木的年内生长动态规律及其对气象因子的响应，本研究采用微树芯法于2023-2024年对沈阳城区红皮云杉(Picea koraiensis)和黄檗(Phellodendron amurense )两个园林树种进行连续两个生长季的径向生长动态监测，结合气象数据分析其对环境因子的响应机制。结果表明: (1)两个树种形成层活动起始于4月下旬至5月初，在活动后约1周进入细胞扩大与壁增厚期，7月达到径向生长峰值，至10月上中旬停止生长，红皮云杉和黄檗的年均生长周期分别为176和168天；(2)生长季初期的升温和降水对形成层活动启动具有促进作用，但生长终止时间与活动启动时序无显著相关，温度是影响两种树木径向生长动态的核心环境因子。本研究揭示了沈阳地区红皮云杉与黄檗木质部发育的时空特征及其对环境因子的响应策略，可为沈阳地区乃至东北地区城市园林绿地树种的年内生长规律研究及的栽培与养护提供参考。

为优化林分管理、提升林分水分调节与碳汇功能，本文探讨了人工林水分利用效率(WUE)对关键水分因子的响应机制。本研究以北京山区典型侧柏(Platycladus orientalis)人工林生态系统为研究对象，基于涡度相关观测与TEA模型蒸散拆分方法，获取生态系统水分利用效率(WUE_ET)与冠层水分利用效率(WUE_T)指标，系统分析其动态特征及其水分因子的调控机制。生长季期间，WUE_ET与WUE_T均值分别为5.93±2.03和7.65±2.42 g C·kg^-1 H₂O，二者变化趋势一致。饱和水汽压差(VPD)是影响WUE_ET与WUE_T的主导水分因子：在不同土壤含水量(SWC)分位下，WUEET与WUE_T对VPD均表现出显著负响应，主要是由于VPD升高时蒸散(ET)和蒸腾(T)增强，而对生态系统总生产力(GEP)未受到显著抑制；当SWC<0.2 m³·m⁻³时，WUET对VPD的负敏感性强于WUE_ET。相较之下，在不同VPD分位下，WUE_ET与WUE_T对SWC敏感性较弱，主要因GEP、ET与T对SWC变化响应一致，削弱了SWC对WUE的调控效应；随着空气温度(T_a)与光合有效辐射(PAR)的升高，WUE_ET和WUE_T对VPD的负敏感性逐渐减弱，而对SWC的敏感性始终较小。本研究强调了大气干旱在调控人工林不同尺度WUE中的主导作用，为山区人工林精准水分管理及碳汇功能提升策略的制定提供科学依据。

【目的】通过探究不同土壤水分下植物对风化基岩水分的响应，为完善植物水分利用机制提供理论依据，对理解植物抗旱机制和生态水文过程具有重要意义。【方法】以栾树(Koelreuteria paniculata)、圆柏(Juniperus chinensis)和油松(Pinus tabulaeformis)为研究对象，通过盆栽控制实验设置10%和20%两种土壤含水率，并控制土壤层及风化基岩层含水率、稳定同位素值及土壤层与风化基岩层间的水分交换，应用水分传感器监测土壤及风化基岩含水率动态变化、利用TDP 热扩散探针测定树干液流密度和采集植物木质部、土壤、风化基岩样品，测定其氢氧稳定同位素值(δ2H和δ¹⁸O)，并结合MixSIAR模型定量计算植物对各潜在水源的利用比例。【主要结果】结果表明：1)随干旱时间的持续，10%和20%土壤含水率下风化基岩层水分均呈下降的趋势，变化范围分别为2.99%-4.44%和0.93%-3.10%。2)两种土壤含水率下树种液流密度均呈“先降后升”的变化趋势，且20%土壤含水率的液流密度整体显著高于10%。仅在10%土壤含水率下，各树种日平均液流密度与风化基岩水分呈显著正相关(p<0.05)。3)风化基岩水分对三种树种的贡献率均随干旱持续而显著增加。10%土壤含水率下的贡献率(33.8%~52.5%)整体显著高于20%土壤含水率(27.8%~45.1%)。本研究结果表明植物能主动利用风化基岩水分以应对干旱的生态适应策略，对干旱区植被恢复与水资源管理具有重要的理论与实践价值。

植物叶-枝-根的化学计量特征是表征植物整体适应策略并揭示其与环境互作机制的关键。研究荒漠植物叶-枝-根的化学计量特征的相互关系及其与环境适应性差异, 对于深入理解植物资源分配策略具有重要意义。本研究选取了宁夏白芨滩20种荒漠植物, 测定了77个个体的叶片、小枝和细根的碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)含量。结果表明：(1) 叶片C含量显著低于小枝和细根的C含量，而小枝和细根的N、P、K、Ca和Mg含量显著低于叶片。(2) 网络分析显示网络的整体参数边密度、平均路径长度、直径、平均聚类系数和模块度分别为0.40、1.75、4、0.59和0.11；共有54对元素-元素组合显著相关。(3) 叶片K含量和茎C含量的度数和紧密度最高，为网络中的枢纽元素；小枝的元素度数最高，为网络中的枢纽器官。(4) 方差分解表明，土壤pH、全C和全P含量分别对叶片、小枝和细根化学计量特征影响最大；土壤全N对叶片和小枝的N含量影响最大，土壤pH对细根C含量影响最大。本研究系统揭示了白芨滩荒漠植物叶、枝、根之间的元素协同网络及其对土壤环境的响应机制，为从多元素维度理解荒漠植物的生态适应策略提供了新的理论支撑。研究进一步表明，在探讨植物化学计量特征时，应加强对K、Ca、Mg等关键元素的综合考量，以更全面地揭示植物在不同器官中C、N、P、K、Ca、Mg的协同调控机制及其环境适应策略。

干热河谷区作为我国典型的生态脆弱带，其生态环境保护和生态修复一直是社会各界关注的焦点。然而，针对干热河谷区不同海拔梯度下土壤养分含量和化学计量特征对人工和自然恢复的响应过程的研究还较少，特别是不同植被方式对土壤养分含量的长期效应尚不清楚。本研究以云南元谋干热河谷区稀树灌草丛土壤为对象，以退化林和自然林为对照，系统探究了低、中、高三个海拔梯度上，人工恢复（台湾相思林、银合欢林）和自然恢复（围封林）施加10年后，土壤环境（pH、水分）、土壤养分（碳、氮、磷）和化学计量比（C:N:P）的变化。结果表明，不同恢复处理土壤水分和养分随季节变化明显；退化林降低了土壤水分和养分含量，人工恢复和自然恢复处理明显提高了土壤水分和养分含量；两种恢复方式下氮素储存形态存在差异：人工恢复增加了硝态氮含量，自然恢复则利于铵态氮的增加；人工恢复的效果因树种与海拔的交互作用而异：中海拔上台湾相思更有利土壤养分的积累，而高海拔上种植银合欢更有利。不同植被恢复方式的土壤化学计量比在不同海拔梯度上变化较大，在中海拔上，银合欢林干季（9.96）和雨季（9.85）的C:N显著低于其它处理（P < 0.05）；在高海拔上，围封林旱季的C:N（17.95）和N:P（13.08）显著高于其它处理（P < 0.05）。总体来说，自然恢复对土壤养分的积累比人工恢复效果更好。建议在干热河谷区未来的植被恢复中优先实施自然恢复，并对人工林建设进行严格的、基于海拔的树种规划。研究结果为干热河谷区退化生态系统植被恢复和后续的森林可持续管理提供现实的指导。

根际土壤微生物群落作为一类特殊的微生物，是土壤生态系统中物质循环和能量流动的核心动力之一，在维持生态系统的稳定性和功能的过程中发挥着不可替代的作用。根鞘作为根际的一部分，根鞘土壤形成了独特的微生物群落。然而根鞘微生物群落与土壤因子的关系可能比根际更加紧密。本研究选取古尔班通古特沙漠多年生草本植物羽毛针禾作为研究对象，采用高通量测序分析根鞘和根围土壤微生物群落并构建共现网络，探究其微生物群落特征及其与环境因子的关系。结果表明，根鞘的存在增强了土壤微生物群落的多样性。通过构建土壤细菌和真菌的共现网络和线性回归模型发现，相较于根围，根鞘微生物群落多样性提高了微生物群落共现网络的复杂性和稳定性。并且根据随机森林和Mantel检验的结果可以看出，根鞘的存在显著增加了微生物群落与土壤因子的关联性。进一步分析发现，在根鞘到根围环境的转变中，网络复杂性对土壤因子的响应更为敏感。综上，根鞘微生物群落与土壤因子的关联性研究为解析根际生态系统微生物群落与土壤之间复杂耦合关系提供了新的见解。

河西走廊作为中国北方地区典型的生态脆弱带，植被退化、养分流失严重，梭梭作为河西走廊的关键固沙树种，其退化严重威胁着该区的生态安全。了解不同退化程度下人工梭梭林(Haloxylon ammodendron)土壤微生物群落特征差异及影响因子，有助于制定合理的恢复策略。本研究通过分析不同退化程度下人工梭梭林土壤理化性质及微生物群落变化特征，以明确林地退化过程中微生物多样性的变化趋势和控制其群落分布的关键因子。【主要结果】结果表明：(1)随退化程度加剧，细菌中放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteriota)丰度显著增加，真菌中担子菌门(Basidiomycota)丰度先增加后减少，壶菌门(Chytridiomycota)丰度则是先减少后增加；(2)在中度和重度退化程度下，土壤细菌的α多样性显著高于未退化林地，而真菌的α多样性在轻度退化程度下显著高于其余退化林地；(3)土壤有机碳、总氮和总磷是影响人工梭梭林地土壤细菌群落组成的主要因素，而土壤pH、总氮和含水率是影响林地真菌群落组成的主要因素。研究表明不同退化程度下，驱动人工梭梭林地土壤微生物群落组成和结构的土壤环境因子存在差异。因此，在制定退化林的修复策略时，应基于区域特异性环境驱动因子的分析，采取差异化的生态恢复策略。

巴朗山杓兰（Cypripedium palangshanense）是我国首批重点保护名录中的极小种群野生植物，其种群更新困难且濒危机制不明，亟待系统的群落生态学研究以支撑科学保护。本研究通过标本与文献考证，系统的野外调查和室内实验，对该物种的分布、生境、群落结构及繁殖能力进行了首次系统分析。结果表明：（1）其分布区位于岷山与大巴山山系，确认有效种群15个（较以往记录增加9个），垂直分布跨度2365–2936 m，格局高度破碎化；（2）其典型生境为亚高山针叶林下苔藓层深厚的荫湿环境；其所在群落内共记录维管植物157种，隶属于48科95属，生活型以落叶灌木和多年生草本为主，区系具有北温带背景并混杂热带成分；（3）TWINSPAN数量分类将其所在的群落划分为6个群丛组、10个群丛，表明其可伴生于多种针叶林类型；（4）其有性繁殖的活性种子比率较低（约14.4%），且缺乏无性繁殖，导致种群自然更新能力薄弱；（5）现存的所有种群均受中高强度自然（滑坡、泥石流和洪水）与人为（放牧、修路）干扰。本研究系统阐明了巴朗山杓兰的群落生态学特征与严峻生存威胁，为其就地保护、生境修复及人工繁育提供了关键科学依据。