百山祖国家公园植物群落α和β多样性对海拔梯度的响应

物种多样性对海拔梯度的响应是全球气候变化背景下生态学研究的热点。为探究钱江源-百山祖国家公园百山祖园区(以下简称百山祖国家公园)内的植物群落物种多样性沿海拔梯度的变化规律,采用样带法在百山祖国家公园设置一组三条连续海拔梯度样带,连续海拔垂直样带相较非连续海拔分布的样地具有更多的优势,它具有更精确的检测能力和更灵敏的检测手段,能够更好的对任意海拔位置上物种、群落和生物多样性的变化及其机制进行研究。所建设样带宽30 m,总长3210 m,海拔范围为636.3—1928.04 m,总面积为9.63 hm^(2),在样带中进行植物群落每木调查。调查样带内所有胸径≥1 cm的木本植物个体,记录种名、胸径等,分析植物群落α和β多样性对海拔梯度的响应。结果表明:在三条样带上,共记录木本植物260种、69914个个体,隶属于55科109属。物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数与海拔梯度均呈显著负相关关系。地形因子中海拔对物种α多样性影响最大,坡度次之,坡向对α多样性影响较小。随着样地间海拔距离的增大,样地间β多样性指数(Jaccard相似性指数)都与样地间海拔距离呈显著的负相关关系,即群落的Jaccard相似性指数随着样地间海拔距离的增大而减小,植物群落β多样性与海拔、坡度、坡向均呈显著的相关关系,其中海拔的影响最大,坡度次之,坡向的影响较小。在海拔梯度上物种β多样性的周转组分占主导地位,各植物群落物种组成差异由物种更替控制。研究结果为今后百山祖国家公园及其他亚热带山地生物多样性保护、山地生态系统多样性和稳定性维持政策制定提供了科学依据。

百山祖国家公园人工林土壤磷素有效性及其影响因素

【目的】探究林分类型对土壤磷素有效性的影响及作用路径,揭示调控土壤磷素有效性的关键无机磷组分,为百山祖国家公园人工林土壤肥力维持和可持续经营提供理论依据。【方法】以百山祖国家公园杉木纯林、马尾松纯林、杉木马尾松混交林和杉木毛竹混交林为对象,测定0~10、10~20和20~40 cm土层土壤的基本性质、无机磷组分和有效磷含量等,分析全磷、有效磷和无机磷组分含量在林分类型间的差异,揭示土壤磷素有效性变化的关键驱动因素。【结果】4类林分0~40 cm土层土壤的全磷和有效磷含量分别为0.14~0.24 g·kg^(-1)和0.73~1.72 mg·kg^(-1),平均值分别为0.19 g·kg^(-1)和1.11 mg·kg^(-1),4类林分0~40 cm土层土壤的磷素活化系数为0.42%-0.72%,平均值为0.59%,且均以杉木毛竹混交林最高;4类林分0~40 cm土层土壤的各无机磷组分含量均表现出差异,杉木毛竹混交林均高于其他3类林分;除闭蓄态磷酸盐含量外,磷酸铝盐、磷酸铁盐、磷酸钙盐、可溶性磷含量等均与有效磷含量显著正相关(P<0.01);标准化主轴分析表明,磷酸铝盐含量与有效磷含量之间的异速增长指数显著低于1.00(P<0.01),磷酸铁盐含量、磷酸钙盐含量和可溶性磷含量与有效磷含量的异速增长指数均显著大于1.00(P<0.01);随机森林分析表明,磷酸铝盐、水解性氮和全氮含量是土壤有效磷含量的最主要调控因子;偏最小二乘法结构方程模型表明,林分类型通过影响土壤基本性质(全氮和水解性氮含量)、计量比(碳氮比和氮磷比)和无机磷组分(磷酸铝盐和磷酸铁盐含量)等对土壤有效磷含量起间接的正向调控作用。【结论】本研究区内,林分类型对土壤有效磷的直接效应不显著,但通过调控氮素水平、养分计量特征和无机磷组分等产生显著的间接效应。磷酸铝盐是土壤磷素有效性变化中最主要的调控因子。营建针阔混交林是提升百山祖国家公园人工林土壤磷素有效性的关键措施。

浙江百山祖国家公园土壤养分含量高光谱预测模型应用探讨

【目的】分析不同生境类型下的土壤养分含量垂直分层变化特征,在实地调查基础上探讨应用高光谱技术预测土壤养分含量的可能性,为实现快速评估土壤状况提供参考。【方法】在浙江百山祖国家公园选择4种生境类型,采集0~10、10~20、20~30 cm 3个土层的样品,分别测定其有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量。在实测基础上采集每份土壤样品的光谱信息,分别基于原始光谱反射率、一阶微分光谱反射率,建立支持向量机(SVM)、偏最小二乘(PLSR)、随机森林(RF)、一元线性回归(ULR)的4种养分含量反演模型。【结果】1)表层(0~10 cm)土壤的养分含量除全钾以外,有机碳、全氮、全磷含量均显著大于其他层次(10~20 cm、20~30 cm)(P<0.05);2)基于一阶微分光谱反射率建立的模型验证R2基本高于基于原始光谱反射率建立的预测模型,说明一阶转换可以改善建模效果,从而更好地反演土壤养分含量;3)在SVM、PLSR、RF、ULR这4种模型中,SVM模型表现最稳定,预测效果最可靠,基于一阶微分光谱反射率数据的4种养分含量的SVM模型,R2最低也达到0.59,最高达到0.91。【结论】不同生境类型下的土壤养分含量存在显著差异;基于一阶微分反射率的高光谱技术可以较可靠地预测土壤养分含量,未来应进一步探讨如何利用高光谱技术反演土壤养分含量。

龙泉市国家公园集体林地地役权改革探析

为实现自然资源统一高效规范管理,分析浙江省丽水市龙泉市国家公园集体林地地役权改革主要做法和成效,总结相关经验,并提出建议,包括制度未健全,做法需提炼;堵点问题多,创新需优化;诉求类型多,权益需强护;激励效果弱,改革需深化。

浙江钱江源-百山祖国家公园庆元片区叶附生苔多样性及其时空变化

叶附生苔是苔藓植物中特有率最高的一个类群,特殊的生理生态特性使其对气候变化及人为干扰极为敏感,成为苔藓植物中最需要关注和保护的一个类群。为了解叶附生苔物种多样性及组成随时间变化的规律,我们以钱江源-百山祖国家公园庆元片区为研究对象,针对该区域内有叶附生苔历史调查记录且物种较为丰富的3个保护点(百山祖、十九源、五岭坑)进行叶附生苔类植物调查,比较并分析这3个保护点叶附生苔类植物的物种丰富度、分类β多样性及功能β多样性在时间(1990–2020年)和空间两个维度上的变化。结果表明,该片区共有叶附生苔类植物4科10属31种。与历史数据相比,本次调查新增叶附生苔7种,但有14种未采集到。在所调查的3个保护点中,仅五岭坑的物种数上升,百山祖和十九源的物种数均下降。30年来,各保护点的叶附生苔总的功能丰富度都呈下降趋势,百山祖的物种分类β多样性及功能β多样性在3个保护点中最高;物种分类β多样性主要是由周转组分构成,相反,功能β多样性主要是由嵌套组分构成。与30年前相比,3个保护点之间的物种分类β多样性及功能β多样性均呈上升趋势,表明物种异质化现象有增加的趋势。鉴于叶附生苔物种组成随时间的明显变化,以及不同地区之间物种组成差异随时间的加剧情况,建议在我国其他叶附生苔分布中心开展类似的调查和比较研究,以期及时更新物种名录,同时结合国家公园的建设契机,加强对叶附生苔不同分布点之间的联通保护。

百山祖园区红豆杉和白豆杉资源分布及其群落特征

调查和分析钱江源-百山祖国家公园百山祖园区红豆杉、南方红豆杉和白豆杉资源分布及群落组成特点,为其合理保护与开发利用提供依据。采用样方法对百山祖园区的红豆杉、南方红豆杉和白豆杉资源分布进行全面调查,掌握其种群数量、分布格局、生境及居群状况。结果显示:百山祖园区红豆杉、南方红豆杉和白豆杉分布点共31个,覆盖3个乡镇街道。红豆杉种群植株数量相对较多,水平分布跨度较大,垂直分布差可达1 000 m,多分布于村旁风水林或人为干扰较少的保护区,主要伴生树种为壳斗科、柏科和蔷薇科树种。南方红豆杉多以古树存在于村落周边,均分布在海拔1 000 m以下,人为干扰较大,主要伴生树种为壳斗科、柏科和蔷薇科树种。白豆杉种群数量极少,都分布在海拔1 100 m以上的保护区,主要伴生树种为壳斗科和杜鹃花科树种。调查结果表明:百山祖园区红豆杉、南方红豆杉和白豆杉野生资源稀少,亟需保护,人为活动频繁及自身生长特性是导致其濒危的主要成因。

一种林分水平结构多样性新参数及其在北京国家植物园的应用

【目的】研究构建了一种基于相邻木关系的林分水平空间结构多样性的新指数,首次全面评价和比较北京国家植物园内典型林分的水平空间结构多样性。【方法】描述林分水平空间结构的4个参数可以分别表达林木及其最近相邻木的格局、大小、树种和竞争等空间结构的多样性。将参数组合,则可以全面描述林分的水平结构多样性。用修正的遗传绝对距离表达林分结构单元类型的均匀性,用林分结构参数组合数与最大类型数的比值表达林分空间结构的复杂性,构造林分水平结构多样性指数(FSDN)。以北京国家植物园两个典型林分为分析对象,以同地区和南方地区的其他人工林为比较林分,采用FSDN指数分析不同结构参数组合类型个数的多少及其占比,评价林分水平空间结构的多样性。【结果】北京国家植物园内两种典型林分虽然在林分类型、树种多少、林分密度等多个方面都有差异,但其水平结构多样性非常相似。同地区的侧柏人工林结构多样性更低,但以等级划分时,其等级和国家植物园两个林分的等级相同,均为中等。【结论】北京国家植物园典型林分类型的水平格局多样性处于中等的水平,这与中国同地区或南方地区的人工林相似。新的水平格局多样性指数由结构种类分布的均匀性和结构的复杂性两部分组成,可量化林分水平不同方面的多样性,也方便综合描述,并明确阐释多样性高低的原因,以及均匀性和复杂性的贡献程度。这将为森林经营,尤其是致力于提升和优化森林结构多样性的经营目标提供更多工具。

浅析龙泉市现代林业示范区珍贵彩色森林示范县(种苗)建设

龙泉市2014年和2015年分别列入国家珍贵树种培育示范县和浙江省开展珍贵彩色健康森林示范县。该文介绍了龙泉市珍贵树种发展现状,并分析了龙泉市珍贵树种培育产业示范县建设的必要性、可行性和有利条件,以期为现代林业示范区建设提供参考。

毛竹入侵杉木林对土壤真菌群落多样性的影响

为揭示凤阳山毛竹入侵杉木林后土壤真菌群落结构组成和多样性的变化,采用Illumina Miseq测序技术,分析杉木纯林、毛竹纯林及毛竹入侵后的杉木林真菌群落结构特征。结果表明:3种林型的土壤真菌类群为26门60纲113属415 OTU,子囊菌门和担子菌门是绝对优势的两个菌门。两者的丰度占真菌总量80.80%~83.92%,在3种林型间均不存在显著差异。识别出的1%以上的优势菌纲有8个,为古根菌纲、伞菌纲、粪壳菌纲、锤舌菌纲、银耳纲、球囊菌纲、散囊菌纲和酵母菌纲。古根菌纲和伞菌纲占真菌总量的50.82%~75.40%。古根菌纲在毛杉混交林的相对丰度显著高于毛竹纯林(P<0.05),与杉木纯林无显著差异。Archaeorhizomyces为优势菌属(20.07%~51.51%)且在毛杉混交林中最高、在毛竹纯林最低,毛杉混交林中全氮、碱解氮和速效钾含量均显著低于杉木纯林和毛竹纯林。土壤真菌优势菌属水平丰度与土壤环境因子的斯皮尔曼相关性分析表明,全磷与Meliniomyces、毛壳菌属、Hodophilus、瓶霉属、Heterocephalacria呈显著正相关(P<0.05),与Wickerhamomyces呈极显著正相关(P<0.01)。毛竹入侵杉木林后土壤理化性质变化显著,全磷、有效磷、pH、速效钾和碳磷比是影响土壤真菌群落结构的主要环境因子,研究结果可为控制毛竹扩张,维护生态稳定和多样性提供科学依据。

常绿阔叶林不同植物物种的径级结构与空间关联

为系统调查浙江省钱江源-百山祖国家公园百山祖园区龙泉片区典型常绿阔叶林的径级结构与空间关联,在研究区设置长期监测样地进行木本植物个体进行调查,分析了不同物种/类群的空间格局,探讨了不同尺度上的物种关联性。结果表明:调查发现122种植物4917株,优势种为木荷;主要物种的径级结构差异显著,多数呈“L”形分布,部分呈单柱型、间断型和正态型;不同类群径级格局存在差异,优势种和常见种具备良好更新潜力,稀有种以小树为主;优势种、常见种和偶见种普遍聚集分布,稀有种为随机分布。该林分物种多样性水平较高但不同组分差异明显,反映了各自对环境异质性和胁迫的不同响应机制。

氮添加对木荷容器苗生长量的影响

以2年生木荷为研究对象,设置4个不同氮添加水平(A1—0 g·株^(-1),A2—0.1449g·株^(-1),A3—0.2838 g·株^(-1),A4—0.4257 g·株^(-1)),研究不同氮添加量对木荷大规格容器苗生长量的影响。结果表明:(1)不同氮添加对木荷地径和苗高的影响,均表现为先增加后减小,A2处理最大。苗高的最大值为113.69 cm,地径的最大值为10.91 mm。(2)叶长以A4处理最大(18.29 cm),叶总数以A3处理最大(120片)。叶宽以A1处理最大(4.46 cm)。(3)随着氮添加量的增加,木荷容器苗根、茎、叶干质量均表现为A3处理最大,A2处理最小,茎、叶的干质量在4个处理间无显著差异(P>0.05),而木荷容器苗根、茎、叶的含水率均表现为随着氮素增加先增加后减少的趋势。

木荷全同胞家系生长与分枝性状的遗传变异及效应分析

【目的】揭示木荷Schima superba F1代全同胞家系的生长与分枝性状的遗传变异规律,为木荷科学育种提供依据。【方法】以2015年在浙江龙泉营建的4×4半双列交配设计的木荷全同胞家系测定林为研究对象,对木荷亲本组合生长与分枝性状的遗传变异参数、一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)等进行分析。【结果】6年生木荷全同胞家系间的生长和分枝性状存在极显著差异(P<0.01)。生长和分枝性状的变异系数为20%~53%。木荷的生长和分枝性状受较强的遗传控制(全同胞遗传率为0.86~0.93),其中,生长性状的父本遗传率更高,受基因加性和显性效应共同控制;分枝性状的母本遗传率更高,受基因加性效应控制。相关分析表明:木荷全同胞子代生长和分枝性状存在极显著的表型相关(r=0.20~0.87,P<0.01),胸径生长与一级分枝数、枝下高呈极显著遗传相关(r=0.67~0.70,P<0.01)。生长和分枝性状的GCA和SCA效应均达到显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)水平。根据GCA和SCA的结果,认为江西上犹和福建连城的优树为优良亲本,两者组合具有速生性状的特殊配合力效应,初选的6株优良全同胞子代可作为2代育种亲本材料。【结论】6年生木荷全同胞家系生长和分枝性状受较强遗传控制,生长性状父本控制力更强,分枝性状母本控制力更强。根据生长性状和分枝性状分别对亲本进行选配,可以得到速生优质的超级亲本组合。

毛竹扩张时地下鞭特征、林分结构及土壤性状变化

为探究毛竹(Phyllostachys edulis)向针阔林扩张不同阶段时林分结构及毛竹地下鞭特征的差异,以浙江凤阳山地区毛竹向针阔林扩张过程中形成的3个不同阶段林地(A林地(竞争排斥阶段林地),B林地(优势维持阶段林地),C林地(长期处于优势维持阶段林地))为研究对象,通过冗余分析和热图(Heatmap)分析地下鞭特征与林分结构、土壤性状间的关系。结果表明:毛竹向针阔林扩张的不同阶段时,林分结构、地下鞭的生物量、年龄结构存在明显差异。与竞争阶段的林地相比,优势维持阶段的毛竹林分密度迅速提高并趋于稳定,但毛竹胸径有所降低。毛竹地下幼龄鞭在竞争阶段和优势维持阶段的分布较多,老龄鞭主要分布在长期优势维持阶段的林地,壮龄鞭在3种不同扩张阶段的林地内均有大量分布。地下鞭特征与林地土壤性状的关系密切,幼龄鞭、壮龄鞭的生物量与土壤有机碳、全氮、速效钾质量分数呈正相关,老龄鞭生物量、直径仅与土壤有效磷质量分数呈正相关。土壤中优势类群前气门亚目(Prostigmata)、中气门亚目(Mesostigmata)的分布密度与毛竹胸径呈显著正相关,与毛竹密度、老龄鞭生物量呈显著负相关。毛竹林长期处于优势维持阶段后,由于种群内对空间、资源的竞争,导致林分结构和地下鞭系统出现衰退,土壤有机碳、全氮质量分数等指标降低,土壤动物群落结构与分布也受到影响,需采用适当的人为干预措施,进行有效的生态修复来维持其生态功能。

不同林龄红豆树土壤细菌群落

为了解不同林龄红豆树土壤细菌群落结构及多样性,采用Illumina Miseq测序技术对不同林龄(幼龄林、中龄林、成熟林)的红豆树林的土壤细菌群落进行测定,并结合土壤理化性质进行相关分析。结果表明:(1)3个不同林龄红豆树林土壤样品中共检测到细菌有31个门、96个纲、221个目、531个科、1011个属。优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、Myxococcota和拟杆菌门(Bacteroidetes)。(2)红豆树不同林龄间土壤细菌结构存在一定差异,土壤有效磷、全钾、pH和速效钾是影响细菌群落的主要因子。

毛竹林扩张对土壤生物群落结构的影响

毛竹作为大型克隆性植物,具有生理整合、形态可塑等克隆特性,有着很强的扩张性,可侵入邻域生态群落,并使被入侵生态系统内其他植物逐渐退出群落,威胁生态系统的稳定性。本文总结了毛竹在扩张过程中对受侵生态系统内土壤生物(土壤微生物、土壤动物等)群落结构与多样性产生的影响,以及毛竹扩张后的植被演替、地表凋落物状况、土壤环境特征与土壤生物群落结构多样性之间的关系,为毛竹林扩张的生态化控制与生态风险评估等研究提供参考,维护生态系统内生物多样性等生态服务功能的稳定与平衡。

凤阳山常绿阔叶林中2种杜鹃种群结构与动态变化

2018年,在凤阳山-百山祖国家级自然保护区设置80 m×100 m常绿阔叶林固定监测样地(海拔1300 m,坡度20°),在监测样地内设置320个5 m×5 m的小样方;以常绿阔叶林中的鹿角杜鹃(Rhododendron latoucheae)种群、马银花(Rhododendron ovatum)种群为研究对象,对小样方中2个杜鹃种群胸径≥1 cm的个体进行逐一调查;以径级结构代替年龄结构,以种群结构特征、静态生命表、存活曲线分析、种群动态指数、生存函数分析、时间序列模型预测为评价指标,分析2个杜鹃种群的更新特征、维持机制、种群生态学过程及种群发展动态。结果表明:鹿角杜鹃种群、马银花种群均属于增长型种群,龄级结构呈“倒J形”分布,幼龄个体充足,成年个体相对较少;2个杜鹃种群存活曲线,均属于迪维(Deevey)Ⅱ型;时间序列研究表明,2个杜鹃种群未来个体数量总体呈增长趋势;生存分析表明,2个杜鹃种群生存函数呈单调下降趋势。2个杜鹃种群幼苗幼树在种群中所占比例大,但幼龄个体死亡率较高,所处时期仍较关键和敏感;应进一步加大常绿阔叶林的保护力度,采取科学措施,避免人为干扰,防止种群衰退。

不同施氮量对红豆树容器苗生长和生物量分配的影响

以2a生红豆树为研究对象,设置4个施氮水平(A_(1)∶0g;A_(2)∶0.1996g;A_(3)∶0.3992g;A_(4)∶0.7984g),于2-10月采用根部施肥,测量各处理对红豆树容器苗生长的影响.结果表明:随着施氮量的增加,2a生红豆树的苗高、叶长、叶宽、叶总数以及全株、根、茎、叶干重均表现为先增大后减小,即A_(3)>A_(4)>A_(2)>A_(1);A_(3)处理根含水率和叶含水率最高,茎含水率较高;氮素增加均有利于促进红豆树大规格容器苗的生长,A_(3)处理(每株施28.38mg氮素)最有利于红豆树苗木的生长和根对土壤水分的吸收,茎、叶对水分的持有.

植被类型与管理方式对4种森林树种土壤活性碳氮及碳通量的影响

对土壤活性碳氮含量与CO_(2),CH4通量的研究,对研究森林土壤养分状况和碳氮循环有重要意义。以浙江凤阳山4种树种——马尾松(inus massoniana Lamb)、木荷(Schima superba)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、甜槠(Castanopsis eyrei)林0~20 cm的表层土壤为研究对象,比较植被类型和管理方式对土壤溶解性碳氮养分、微生物量碳氮和CO_(2),CH4通量的影响。结果表明(1)植被类型和树龄对土壤碳氮比和含水率有重要影响;(2)土壤中无机氮含量的变化趋势与pH值一致,与树龄相反;(3)微生物生物量与氮的比值受土壤碳氮比和含水率的显著影响;(4)施硝态氮肥、长期连作等人工管理方式都会导致CH4通量增加。通过调整土壤水分条件和pH值,改进管理方法,有利于降低森林温室气体排放。

泰顺县中华穿山甲栖息地适宜性评价

通过构建中华穿山甲在泰顺县的潜在分布预测模型,评估模型的预测精度,识别影响中华穿山甲分布的关键环境因子,预测泰顺县内中华穿山甲的潜在适宜分布区域.采用最大熵模型(MaxEnt)构建中华穿山甲的潜在分布预测模型,利用AUC值评估模型的预测精度以分析环境变量的贡献率和重要性排序,并识别关键影响因子;基于响应曲线分析中华穿山甲的生境偏好,根据MaxEnt模型的预测结果,确定泰顺县内的潜在适宜分布区域.结果表明:训练集AUC值为0.838,模型预测结果达到“好”的标准,可信度较高,坡度、距道路距离和距居民点距离是影响中华穿山甲分布的前三大关键因子,累计贡献率高达84.8%;中华穿山甲最适宜的生境条件为:海拔低于600 m、距离居民点和道路超过100 m、距离水源100~800 m、坡度大于30°、南坡及西南坡方向;泰顺县内中华穿山甲的高中适宜分布区总面积约为459.5 km^(2),占县域面积的28.5%;中华穿山甲偏好相对封闭、远离人类干扰活动的生境,具体为较低海拔、地形平缓、不受人为干扰的常绿阔叶林或针阔混交林.研究为中华穿山甲的保护管理提供了科学依据,如优先保护高中适宜区域、限制人类活动干扰等,未来可进一步开展穿山甲种群动态监测,了解其实际分布状况,并采取针对性的保护措施.

厚植生态本底 尊重自然本质

建立国家公园体制是党中央、国务院创新生态保护的重大决策部署,是落实习近平总书记生态文明思想的重要举措。2005年8月11日,时任浙江省委书记习近平在龙泉市凤阳山考察时,提出“国家公园就是尊重自然”重要论述。