这篇论文的标题为《竹子扩展促进广叶森林中幸存树木的径向生长》，由Gong Chao、Zeng Xiaoxia、Zhu Xianglong等人共同完成，研究成果发表于2023年9月13日的《Frontiers in Plant Science》期刊上。本文的研究主要集中在竹子（Phyllostachys edulis）扩展对广叶森林中幸存树木生长的影响，探讨了竹子扩展如何通过改变环境条件和物种间竞争关系，促进或抑制树木的径向生长。

1. 学术背景与研究目的

该研究属于植物生态学领域，特别是关于植物入侵与扩展的生态影响。竹子作为一种具有强大扩展能力的植物，近年来在世界各地的森林中扩展，尤其在中国南方的次生广叶林中，竹子的扩展已成为一种常见的现象。竹子以其快速生长和强大的根系系统，可以迅速入侵并改变森林的植物群落结构，这对原生树种的生长、物种多样性和生态功能产生了深远影响。

然而，尽管已有研究表明竹子扩展对森林的生态系统产生了负面影响，如抑制树木生长，甚至导致部分树种的死亡，但对幸存树木的具体生长状态，尤其是它们的径向生长的影响研究仍然不足。为了填补这一研究空白，本研究旨在探讨竹子扩展对广叶森林中幸存树木径向生长的影响，尤其是在两种不同的森林类型——竹子扩展的广叶森林（BEBF）和竹子未扩展的广叶森林（BABF）中的对比情况。

2. 研究方法

本研究采用了高精度的树干直径测量仪（点式树干测量仪）来监测不同树种的径向生长，具体包括以下几步：

2.1 研究区选择与实验设计

实验选址在中国江西省的七云山国家自然保护区（QYNNR），该地区属于湿润的亚热带季风气候，年平均降水量为1522-1660毫米，年均温度为18.0~18.4℃。在这个地区，广叶森林与竹子扩展的混交林共存。研究选择了三个实验块（B1，B2，B3），每个实验块内分别设置了竹子扩展广叶森林（BEBF）和竹子未扩展广叶森林（BABF）样地。

2.2 样本树木的选择与监测

在每个样地内，选择了3棵径向生长较为相似的树木进行监测，研究对象为A. fortunei（厚叶树）、M. pauhoi（黄山冬青）、C. eyrei（栗叶栎）三种树种。通过安装高分辨率点式树干测量仪，监测树木的径向生长数据，采样时间为2022年1月至2022年12月。为了减少树皮膨胀对测量数据的影响，研究人员小心地去除了树木的外树皮和死皮组织。

2.3 气候与土壤数据收集

为确保研究的全面性，研究还安装了温湿度记录仪，记录土壤温度、空气温度和土壤湿度等数据。通过这些气候和土壤数据，研究人员分析了竹子扩展对环境条件的影响。

2.4 数据分析与建模

为了分析树木径向生长的年际变化，研究采用了Gompertz生长模型来拟合树木年生长曲线，进而推算出树木的生长起始时间、停止时间和生长持续时间。数据的分析和统计使用了R统计软件，采用了独立样本t检验，分析了竹子扩展对树木径向生长速率、生长开始与结束时间的影响。

3. 主要研究结果

本研究的主要发现表明，竹子扩展对广叶树种的径向生长产生了显著的影响，具体体现在以下几个方面：

3.1 年度径向增长

在竹子扩展的广叶森林（BEBF）中，A. fortunei、M. pauhoi和C. eyrei的年径向生长分别比竹子未扩展的广叶森林（BABF）高22.5%、172.2%和59.3%。M. pauhoi和C. eyrei的生长速率在BEBF中分别比BABF高出13.9毫米/天和19.6毫米/天，而A. fortunei的生长速率则下降了7.9毫米/天。

3.2 生长的起始与停止时间

竹子扩展显著推迟了广叶树种的生长起始和停止时间。例如，A. fortunei和M. pauhoi在BEBF中的生长持续时间比在BABF中分别长了一个月以上。具体而言，A. fortunei在BEBF中的生长开始时间推迟了约3天，而M. pauhoi的生长起始时间则推迟了约13天。此外，竹子扩展还显著延迟了所有树种的生长停止时间：A. fortunei、M. pauhoi和C. eyrei的生长停止时间分别推迟了40天、56天和18天。

3.3 日夜生长模式

研究还发现，竹子扩展改变了树木的日夜生长模式。尽管树木的生长主要发生在夜间，但在BEBF中，M. pauhoi和C. eyrei的夜间生长速率显著高于BABF。这表明竹子扩展通过改善夜间水分和温度条件，促进了树木的生长。

4. 研究结论

本研究的结论表明，竹子扩展对广叶森林中幸存树木的径向生长有双重影响：一方面，通过增加光照和水分条件，竹子扩展促进了部分树种的生长，尤其是阴性耐阴的常绿树种（如M. pauhoi和C. eyrei）；另一方面，竹子扩展对一些阳性耐阳的树种（如A. fortunei）则产生了负面影响，导致其生长速率下降。这一现象主要与竹子和树木之间的资源竞争有关，特别是水分竞争。

5. 科学意义与应用价值

本研究揭示了竹子扩展对幸存树木径向生长的复杂影响，进一步丰富了关于植物入侵的生态学理论。研究结果表明，竹子扩展通过改变树木生长的时机和持续时间，可能在短期内促进部分树种的生长，但长期来看，竹子密度达到一定阈值后，其负面影响可能会逐渐超过正面影响。因此，研究为未来的竹子管理提供了理论依据，特别是在森林生态系统中如何平衡竹子与树木之间的竞争关系。

6. 研究亮点

1. 创新的研究方法：该研究采用了高精度的点式树干测量仪来监测树木的径向增长，具有较高的空间和时间分辨率。这种方法为植物生长的动态监测提供了新的技术手段。
2. 新颖的生态学见解：该研究揭示了竹子扩展在改变广叶森林中树木生长模式的过程中，可能存在促进和抑制效应的复杂交织，特别是在不同树种之间的差异。
3. 竹子扩展的双重效应：研究为竹子扩展对森林生态系统影响的理解提供了新的视角，尤其是竹子如何通过改变环境条件和竞争关系，影响树木的生长周期。