林业部神户森林生态实验室

与Corine Vriesendorp合作，芝加哥自然历史博物馆。去菲尔德博物馆看看幼苗/虚拟植物标本室指南，包括Corine在哥斯达黎加这个项目中拍摄的幼苗照片。

这个项目是由美国国家科学基金会(NSF)，环境生物学分部，环境生物学长期研究(LTREB)bob体育登录．

概述

生态学的主要目标之一是了解决定自然群落中植物物种相对丰度和数量的因素。潮湿的热带森林包含多种多样的树种，为测试影响哪种树种组成森林的因素提供了独特的环境。树木幼苗期的生存和生长是一个关键的瓶颈。植物生命周期的幼苗期对病原体、光线、养分和水的可用性特别敏感。树木的寿命比人类长得多，重要事件发生的频率也很低(例如，有些树种每隔12年就会产生种子)，因此需要进行更长期的研究。本研究基于bob体育登录哥斯达黎加5个林分13年来的苗木调查记录，目的是建立森林再生(苗木生产、分散、生长和存活)对光照、土壤养分、病原体和降雨的响应模型。

更好地理解支配树种相对丰度的因素将有助于预测森林对环境变化的响应，这对木材生产、野生动物栖息地和森林碳储量至关重要。热带地区的环境趋势包括气候变化更大(温度升高，降雨量减少)以及大气中氮、硫和其他化学污染物沉积增加。这项研究将bob体育登录有助于解决森林再生如何应对这些环境变化。

近期刊物(完整的刊物清单）

小调，D和RK科比。2019。在潮湿的热带森林中，果实产量受到树木大小和大小不对称拥挤的影响。生态学与进化9:1458 - 1472。https://doi.org/10.1002/ece3.4867

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霍尔斯特，EK, RK神户，CA葛林，2017。植物种类在幼苗早期生长和对丛枝真菌和外生菌根真菌的组织营养反应方面存在差异。菌根27日:211 - 223。

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麦卡锡-诺伊曼，S和RK科比，2010。同质植物-土壤反馈降低了热带树木幼苗的存活率和生长。生态学杂志98:396 - 407。doi: 10.1111 / j.1365-2745.2009.01619.x

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麦卡锡-诺伊曼，S和RK科比，2008。热带树种幼苗对邻近土壤病原菌的耐受性与遮荫耐受性共同变化。生态89:1883 - 1892。

de Gouvenain, RC, RK Kobe，和JA Silander, Jr. 2007。马达加斯加四种热带雨林树种幼苗间林下光照和旱季土壤水分梯度的分配，热带生态学杂志23日:569 - 579。

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重要的发现

虽然上述出版物的标题通常总结了重要的发现，但这里提供了更多的细节:

1.空间尺度强烈影响基本苗期限制的估计(Kobe和Vriesendorp 2009)。基本的苗木限制是指在一个确定的区域内，一个物种至少缺少一株苗木，这反过来又限制了成熟树种的组成。在一个成熟树木所占据的区域，只需要一棵幼苗发生，然后存活和生长，以取代冠层居住者，以缓解幼苗的限制。在15%的1m2采样单元中出现的相对常见的冠层树种，在75%的1x20 m采样单元(接近成熟树木的树冠直径)中至少有一株幼苗。

图1。在苗期限制研究中，取样单位通常比某一天可能被苗期取代的成熟树木小得多。(a)用于幼苗普查的横断面为200个相邻的1 m²样。招募限制研究中使用的典型抽样单位是<=1 m²．然而，成熟植物的空间尺度要大得多，以冠径20 m的冠层树为例。本研究评估了1 m的苗木流行率²和成熟植物的大小空间尺度。(b)占用1-m的空间分布²在较粗的空间尺度上，样方将影响流行率的计算。在两个横断面中，40个1 m中有5个²样方被占用(流行率_1米= 0.125)，但由于占用1 m²样方在上部呈块状分布，而在下部则广泛分布，普遍存在_8米上样带为0.25，下样带为1.0。

2.辐照度和矿物质养分对林下层幼苗高度生长的影响程度相似(Holste et al. 2011)。

图2。每种资源与生长相关的物种百分比。SBC是碱性阳离子(钾、镁和钙)的总和。

3.(非竞争性)密度依赖性死亡率的物种差异与基于生理的生活史特征的关系更密切，而不是源于群落丰度的生物反馈(Kobe和Vriesendorp 2011)。

图3。在物种间，潜在的负密度依赖性很强

与对阴影的敏感性相关(即阴影不耐受)。只有具有
包括对辐照度和同种幼苗密度的显著响应。

4.叶片损伤类型的多样性随着局部同密度的增加而增加(Bachelot and Kobe 2013)。

图4。随着过去5年全球数量的增加

天敌物种数量增加。丰度是计算出来的
为每平方米同种苗的平均密度。垂直的酒吧
表示95%置信区间。大叶五叶虫是
右下角的异常值。当P. macroloba被保留时，
过去5年的丰度仍然显著(P < 0.001，
R2 = 0.04 vs. P < 0.001，排除P. macroloba时R2 = 0.3)。

网站描述

LaSelva位于哥斯达黎加的大西洋低地(10º26′n, 84º00′W)，年平均降雨量为4306毫米;在1 - 4月旱季，月平均最小降水量一般为> 100毫米。La Selva包含了一个广泛的土壤肥力梯度，从相对丰富的初生土和冲积源的初生土，到古老熔岩流上发育的低肥力初生土的广大地区(McDade和Hartshorn 1994年)。为代表主要土壤的景观级发生，我们在残积土上建立了三个站点，在旧冲积土和新冲积土上各建立了一个站点。五个站点中的每一个都集中在200个相邻的1平方米样方的样带上，用于监测幼苗。我们绘制了图，测量了直径，并确定了所有胸高(1.37 m)直径为> 5 cm的树木的种类，最初是在幼苗带样带周围20 m的缓冲区中。在2007-2009年左右，我们在核心区增加了20米的缓冲区。因此，每个遗址现在是280米长，81米宽(图5)。

图5所示。拉雪瓦生物站五个地点的布局图。

核心数据集

在国家科学基金会(DEB 0075472, DEB 0743609)和密歇根州立大学的支持下，我们收集了大量关于幼苗动态、资源可用性和成熟树木动态的数据集。BOB体育我们很高兴分享这个项目的数据，除非对外使用的计划与pi的出版计划冲突。我们也很乐意在数据解读方面进行合作。请联系丰富的科比如果您对此项目中的数据感兴趣。主要数据集如下所述。

幼苗:从2000年2月至今，我们在La Selva生物站的潮湿热带森林的5个1 × 200米样带中每6周监测一次幼苗的建立、高度生长和存活率。截至2013年8月，我们的数据库中有~400个物种和形态种的~50,000个幼苗。据我们所知，如此短的普查间隔在长期的早苗建立研究中是前所未有的。

在指定地点的每次幼苗普查中，所有新生长的木质双叶树(藤本植物、乔木、亚冠和冠层树)和棕榈树幼苗都用编号标签标记，并确定物种;监测先前标记的幼苗的存活情况。所有人都测量了身高。对于每一个遇到的物种/形态物种，我们以数码照片作为凭证标本，存档在一个虚拟植物标本．

资源:对于每个幼苗样方，我们分别在2000年秋季、2004年、2006年和2007年7月以及2008年以来每年2月和7月用半球形冠层照片测量了冠层开放度%。为了进行土壤养分分析，我们在2008年将每个幼苗样方20 cm以上的3个子样本和60个额外的点组合在一起，每个点总共有260个土壤样本。我们分析了Mehlich III可萃取磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)，以及kcl可萃取无机氮池(NH4+和NO3-)。

树:我们绘制了图，测量了直径，并确定了所有胸高(1.37 m)直径为> 5 cm的树木的种类，最初是在幼苗带样带周围20 m的缓冲区中。在接下来的几年中，对这些树木的直径进行了测量和生存评估:2000年(尽管支架影响了一些原始测量，2005年，此后大约每两年测量一次:2007年，2009年，2011年和2013年。

花卉及水果生产:我们对核心区(41m x 240m)的所有树木进行了四次开花和结果期普查:2007年秋季、2008年春季、2009年底- 2010年和2012年。我们在最近的两次人口普查(2009-10年和2012年)中对核心区和新绘制的区域进行了普查。

花和/或水果的数量是用双筒望远镜直观估计的，并分为以下六类:0,1 - 10,11 - 100,101,1000,1001 - 10,000和> 10,000。