岷江上游干旱河谷−山地森林交错带土壤碳氮含量及同位素的空间异质性

【目的】探究岷江上游干旱河谷−山地森林交错带土壤碳氮循环的空间异质性及其影响机制,为该地区科学管理提供理论依据。【方法】于岷江上游干旱河谷与山地森林的过渡区选取具有典型代表性的橿子栎(Quercus baronii)灌木林为研究对象,基于拉丁超立方体抽样设计对样地土壤进行取样,采用经典统计学和地统计学相结合的方法分析了样地土壤碳氮含量和碳氮同位素的描述性统计特征、空间异质性、空间相似性及其相关关系。【结果】岷江上游干旱河谷−山地森林交错带橿子栎灌木林土壤δ^(13)C和土壤δ^(15)N分别呈现弱变异和中等程度的空间变异。土壤δ^(13)C和土壤δ^(15)N均呈现正的空间自相关关系,并且土壤δ^(13)C的空间聚集性高于土壤δ^(15)N。土壤δ^(13)C的空间异质性由结构性因素主导,土壤δ^(15)N的空间异质性受结构性因素和随机性因素共同影响。土壤δ^(13)C与土壤δ^(15)N的空间分布具有很强的相似性,并且都与土壤碳氮含量具有较强的空间关联。土壤δ^(13)C与土壤δ^(15)N具有很强的相关关系,并都受到土壤水分、碳氮含量及其比值的直接或间接影响。【结论】岷江上游干旱河谷−山地森林交错带橿子栎灌木林具有不同的土壤碳氮同位素空间变异程度和耦合的碳氮同位素关系。

川西亚高山岷江冷杉原始林物种组成与群落结构特征

【目的】研究青藏高原东缘林线附近的亚高山暗针叶林物种共存与生物多样性维持机制,为气候变化背景下川西亚高山森林生态系统的保护与管理和区域天然林保护与修复提供科学依据。【方法】于青藏高原东缘林线附近选取在亚高山暗针叶林中具有典型代表性的岷江冷杉(Abies fargesii var.faxoniana)林为研究对象,按照美国史密森热带森林研究中心(CTFS)的建设标准,在四川省黑水县的四川雅克夏国家森林公园建立1块面积1 hm^(2)(100 m×100 m)的岷江冷杉原始林动态监测样地。对样地内胸径(DBH)≥1 cm的所有木本植物进行了调查和统计,分析其物种组成、区系成分、物种优势度、垂直和径级结构以及群落稳定性。【结果】样地内DBH≥1 cm的木本植物存活个体有3325株,隶属于7科9属11种。温带区系成分的科和属分别占总科数和总属数的57.143%和88.889%,温带区系特征明显。重要值>1%的木本植物有7种,占木本植物总物种数的63.636%,其重要值之和为99.570%。重要值排名前3的物种分别为岷江冷杉、黄毛杜鹃(Rhododendron rufum)和陕甘花楸(Sorbus koehneana),3者的重要值之和达到了87.635%。样地中植物群落垂直结构分层明显,岷江冷杉占据林冠层并在亚林层、下木层和灌木层均有分布。样地内全体木本植物个体平均胸径为7.877 cm,所有木本植物径级分布(DBH≥1 cm)呈明显的倒“J”形,小径级个体较多,群落更新良好。物种数和取样面积存在极显著的幂函数关系,当样方面积超过0.8 hm^(2)时,曲线斜率趋于稳定,物种数随取样面积的增加而缓慢增加。本样地基本符合Raunkiaer频度分级定律且E级频度远高于E级标准频度,群落稳定性较高。【结论】川西亚高山岷江冷杉原始林动态监测样地木本植物区系构成以温带成分为主,前3优势种分别为岷江冷杉、黄毛杜鹃和陕甘花楸,群落垂直结构分层明显,岷江冷杉占据林冠层并在亚林层、下木层和灌木层均有分布,群落更新良好且群落稳定性较高。

植物光合作用限制因素与植被生产力研究进展

随着全球气候变化的加剧,陆地生态系统中植物光合作用限制影响程度的增加已成为降低全球植被净初级生产力的主要因素。系统了解植物光合作用限制因素是科学评估植被生产力的重要前提,也是缓解植物光合作用限制,增加植物光合碳同化能力的先决条件。对植物光合作用限制因素进行了系统解析,分析了光合作用三种限制因素生化限制(Biochemical limitation,lb)、气孔限制(Stomatal limitation,ls)、叶肉限制(Mesophyll limitation,lm)的环境响应,重点讨论了叶肉限制及其影响机理,述评了光合作用限制定量分析方法及改善措施,最后以提高植被生产力为驱使目标,对未来植物光合作用限制因素研究提出以下内容:(1)基因工程技术与系统生物学数据相结合提高植被生产力;(2)气孔响应速度对植物光合作用的影响机制;(3)水通道蛋白(Aquaporin,AQPs)和碳酸酐酶(Carbonic anhydrase,CAs)感知环境信号变化的驱动基因。以期为未来气候变化背景下,深入认识和降低植物光合作用限制,提高植物光合碳同化能力提供参考。

中国花楸属植物的分布及研究现状

花楸属(Sorbus L.)植物冠形多态、花色秀美、果实缤纷、四季叶色各异,具有很高的园艺观赏价值,但因属下种间杂交、多倍化和无融合生殖的存在,所以花楸属也是分类学上比较困难的一个类群。该研究通过细致整理和分析国家标本资源库和全球数字化植物标本数据库中花楸属植物标本信息,了解中国花楸属物种采集位置和野生种质资源的分布中心,构建中国花楸属植物标本数据库,为全国第一次林草种质资源的普查与收集提供参考;在明晰花楸属植物资源分布位置和生境的基础上,发现中国花楸属植物资源居世界之首且花楸属物种多分布在高海拔区域,尤其是在中国西南部的山区,分布有一半以上的中国花楸属物种,在该区域花楸属物种多种倍性并存、杂交频繁发生。然而,这是否为该属植物物种多样性丰富的关键因素,把高海拔分布的花楸属物种引种到低海拔区域能否适应以及如何适应低海拔的夏季高温尚不清楚。基于此,作者就自己的专业领域进一步检索了花楸属植物在形态分类与系统发育、适应性进化和保护遗传学、植物资源利用等方面的研究现状,梳理出花楸属植物目前研究尚未解决的问题,并进一步指出未来研究需重点关注的方向。建议未来的研究重点关注以下问题:(1)在坚实的系统发育框架基础上,重点关注杂交物种形成问题;(2)在对中国花楸属野生种质资源进行全面调查的基础上,选择有较高园艺观赏价值的种类,通过最新的分子生物学技术和方法,研究其引种和驯化过程中面临的夏季高温难题,为高海拔物种的引种和驯化提供理论依据。

宝天曼植物群落物种多样性研究

对宝天曼保护区植物群落物种多样性进行了研究。结果表明 ,物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数在群落梯度上的分布趋势基本一致 ,较好地反映了不同植物群落类型在物种组成方面的差异。草本层物种丰富度指数明显高于乔木层和灌木层 ,草本层物种丰富度指数在群落梯度上的变异最大 ,灌木层次之 ,乔木层最小。乔木层物种多样性指数小于灌木层和草本层 ,草本层和乔木层物种多样性指数在群落梯度上的变异程度明显大于灌木层。灌木层物种均匀度指数大于乔木层和草本层 ,草本层和乔木层均匀度指数在群落梯度上的变异程度大于灌木层。物种丰富度指数和多样性指数的较大值出现在高海拔和低海拔群落 ,较小值多出现在中等海拔群落。物种均匀度指数的较小值多出现在中等海拔群落 ,但其较大值在各海拔群落都有分布。草本层物种丰富度指数和多样性指数的较高值多分布在低海拔群落 ,较小值多分布在中等海拔群落 ;

宝天曼落叶阔叶林种间联结性研究

基于 2× 2联列表 ,应用X2 统计量度量、共同出现百分率和联结系数等公式测定了河南宝天曼保护区海拔 1 1 50～ 1 50 0m范围落叶阔叶林的 2 0种主要乔木和 2 6种主要灌木种群的种间联结性。结果表明 :在该区森林植被研究中 ,以X2 检验为基础 ,结合共同出现百分率PC和联结系数AC来测定植物种群的联结性 ,效果较好。种间正联结性越强 ,其生态位重叠值越大 ,种间负联结性越强 ,其生态位重叠值越小。根据种间联结特征 ,将 2 0种主要乔木划分为

植物叶片氮分配及其影响因子研究进展

氮是植物生长的基本限制性因子,它的有效利用可以增加植物的适应性。叶片氮分配是指氮在植物叶片细胞各细胞结构以及游离化合物中所分配的比例。叶片氮的分配方式决定了叶片光合作用的强弱,影响叶片的坚韧程度以及化学防御强度,因此研究氮在植物叶片内的分配方式具有重要意义。阐述了叶片氮分配的方式,分析了影响叶片氮分配的生物和非生物因子(CO2,光,土壤养分),介绍了常用的叶片氮分配的研究方法,并对未来的研究进行了展望。

宝天曼落叶阔叶林种群生态位特征

利用Ｌｅｖｉｎｓ、Ｈｕｒｌｂｅｒｔ生态位宽度公式和Ｐｉａｎｋａ生态位重叠公式测定了宝天曼落叶阔叶林１４种主要乔木和２２种主要灌木种群的生态位宽度和生态位重叠，并对生态位宽度、生态位重叠以及种间联结性的关系进行了初步探讨．结果表明，群落中主要优势种群的生态位宽度较大，乔木层主要优势种锐齿栎和漆树的Ｌｅｖｉｎｓ和Ｈｕｒｌｂｅｒｔ生态位宽度分别为１８．５２７、７．４８８和０．８８９、０．６８０，灌木层主要优势种哥兰叶、山葡萄和胡枝子的Ｌｅｖｉｎｓ和Ｈｕｒｌｂｅｒｔ生态位宽度分别为１８．９６４、１４．４７９、１３．２５１和０．９０８、０．７９９、０．７８５．具有相同或相似环境要求的物种间生态位重叠较大，生态位宽度较大的物种与其它种群间的生态位重叠较大．种间正联结性越强，其生态位重叠值越大，种间负联结性越强，其生态位重叠值越小．

河南宝天曼植物群落数量分类与排序

应用二元指示种分析 (TWINSPAN)和无偏对应分析 (DCA)对河南宝天曼植物群落进行了研究。结果表明 :TWINSPAN将植物群落分成了岩栎林、千金榆林、铁木刺楸林、栓皮栎化香林、栓皮栎林、栓皮栎茅栗林、茅栗林、锐齿槲栎化香林、短柄锐齿槲栎林、山杨白桦林、锐齿栎林、化香漆树青榨槭林、青冈栎林、杜鹃林、杈叶槭水曲柳林、山茱萸林、栾树林、河楸枫杨林、飞蛾槭林、青檀林、黄荆灌丛、金钱槭银鹊树林和领春木林等 2 3种类型 ;DCA排序结果基本上反映了植物群落与环境因子的关系 ,第 1排序轴主要反映了热量的变化 ,第

高山植物叶片δ^(13)C的海拔响应及其机理

植物 1 3C的分辨研究已成为植物生态学和全球碳循环研究的核心问题之一。植物 1 3C的分辨是环境和生物因子共同作用的综合结果 ,海拔梯度变化不仅可以造成植物生存环境的变化 ,而且还可以造成植物形态和生理特征的变化 ,因此 ,高山植物 1 3C分辨随海拔的变化为深入揭示植物 1 3C分辨的环境和生物因子的作用机理提供了非常理想的研究条件。在简单介绍植物 1 3C分辨基本理论的基础上 ,对目前国际上高山植物 1 3C分辨的海拔响应研究进行了述评。重点介绍了随海拔变化的大气 1 3C组成、温度、气压、水分等环境因子和植物叶片的气孔导度、羧化效率、氮含量和叶肉细胞导度等生物因子对高山 C3植物 1 3C分辨的影响 ,指出高山植物 1 3C分辨的海拔响应机理仍存在一些不确定性 。

内蒙古鄂尔多斯地区四个植物群落类型的土壤碳氮特征

对内蒙古鄂尔多斯地区本氏针茅、油蒿、牛心朴子和严重退化地等四种主要植物群落类型土壤碳氮特征进行了研究。结果表明 :各群落类型土壤 0～ 1 0、1 0～ 30和 30～ 6 0cm层次有机碳含量的季节变化多不明显 ;不同群落 0～ 1 0和 1 0～ 30cm层土壤全氮含量的季节变化多表现出显著水平 ,基本表现为 5月明显高于 7月和 9月 ,而 7月和 9月的含量相差不大 ;各群落类型 0～ 1 0cm层土壤硝态氮有显著的季节变化 ,5月明显大于 7月和 9月 ;不同群落各层土壤铵态氮的季节变化均达到极显著水平 ,表现为 5月 >7月 >9月。有机碳和全氮含量在不同季节各群落土壤中的垂直分布规律比较一致 ,即 0～ 1 0cm >1 0～ 30cm >30～ 6 0cm ;不同季节各群落类型土壤硝态氮含量垂直规律不明显 ,仅 5月 0～ 1 0cm层的含量明显大于其它层次 ;不同季节各群落土壤的铵态氮没有垂直分布规律。虽然不同季节各土层有机碳含量的群落间差异有些已达到显著水平 ,0～ 1 0cm层土壤的全氮含量在群落间多表现出显著差异 ,各土层硝态氮和铵态氮含量 5月和 7月的群落间差异更是达到极显著水平 ,但这些差异在群落间没有明显的规律性。

宝天曼地区栓皮栎林恢复过程中高等植物物种多样性变化

对宝天曼地区不同恢复阶段栓皮栎林的高等植物物种多样性特征进行了初步分析。结果表明，各层物种丰富度和多样性指数在不同恢复阶段栓皮栎林表现出草本层＞灌木层＞乔木层的趋势。乔木层物种丰富度和多样性指数基本上随恢复时间的增加而增加；灌木层在未破坏的栓皮栎林内较低，而在其他恢复阶段的栓皮栎林内基本相同；草本层在恢复５年、１５年和２５年的栓皮栎林中较高，而在恢复４５年和未破坏的栓皮栎林内较低。乔木层物种均匀度指数在未破坏的栓皮栎林中较高，在恢复２５年的栓皮栎林中较低；灌木层在恢复４５年的栓皮栎林中较高，在恢复１５年的栓皮栎林较低；草本层在恢复５年的栓皮栎林中较高，在恢复１５年的栓皮栎林中较低。不同恢复阶段栓皮栎林各层次间的物种多样性差异大多不显著，只有乔木层和草本层及灌木层和草本层之间的物种丰富度指数有显著差异。不同恢复阶段栓皮栎林在乔木层物种多样性特征上的差异最大，在灌木层物种多样性特征上有一定差异，在草本层物种多样性特征上没有明显的差异。

河南宝天曼药用植物资源及其保护对策

宝天曼地区共有药用植物1058种,隶属于471属,132科。蔷薇科、菊科、百合科、毛茛科等15个科所含的物种占该地区药用植物种数的38%。蒿属、蓼属等18个大属的种数达20 6%。根茎类药用植物占28 6%,以林地为生境的药用植物占43 8%。结果表明:宝天曼地区药用植物较丰富,森林与该区药用植物的生存息息相关。要从4个方面进行保护和利用:(1)对野生生物资源的采集、利用、贸易要加强立法和执法;(2)加强药用植物资源的科研工作;(3)建立药用植物园;(4)对有重要开发价值的药用植物建立繁育基地。

河南宝天曼化香林特征及物种多样性

根据10块样地的野外调查材料,对河南宝天曼化香林的土壤性质、植物区系成分、群落外貌、群落结构以及物种多样性特征进行了初步分析。结果表明:(1)化香林土壤较贫瘠,区系组成较丰富,其属的分布类型以温带性质的属最多,热带性质的属也占一定比例;(2)化香林的生活型以高位芽为主,叶级谱中以中型叶为主;(3)化香林的垂直结构可分为乔木层、灌木层、草本层,亦有少量的层间植物;(4)化香林的优势种显著,群落物种的丰富度、多样性、均匀度指数的总趋势为灌木层>草本层>乔木层,但在海拔梯度上的分布并未表现出明显的规律性。

城市化及其对城市生态环境影响研究进展

城市化是人类社会发展的必然趋势和经济技术进步的必然产物,是一个国家走向现代化的必经阶段[1,2]。据统计,从1800年起,世界城市人口占世界总人口的百分比每50年翻一番。据预测,世界城市人口所占比例2000年将达到48.2%(1980年为39.9%),2025年将达到62.5%,而且发展中国家城市人口比例的增加要比发达国家更快[3]。世界城市化给全人类带来经济和社会效益的同时也带来了许多问题,尤其是给城市居民带来了一系列生态环境问题[1,2]。目前,困扰全世界的人口、资源、能源、粮食和环境等五大问题无一不与世界性的城市化进程有关。城市生态环境问题的研究将成为解决人类生存和发展问题的最有意义的途径之一。

河南宝天曼种子植物区系特征

宝天曼位于河南省西南部，共有种子植物１５０科７８３属２１４７种（含种以下等级）。种子植物各科中有不少是起源古老的科，各属中共有１８５个单型属和少型属，占总属数２３．６３％，表明了本区系起源的古老性．种子植物属共有１５个分布类型和１８个变型，其中各类温带性质属４３２个，占总属数的６１．１０％，各类热带性质属２２６个，占总属数的３１．９７％，中国特有属和珍稀濒危植物也较多，表明该区植被地理成分复杂，联系广泛，具有明显的温带性质和强烈的由落叶阔叶林向常绿阔叶林过渡特征。

叶肉细胞导度研究进展

叶肉细胞导度指叶片叶肉细胞内部的CO2扩散能力,在植物生理生态及全球气候变化和陆地生态系统相互关系的研究中具有重要作用。系统介绍了叶肉细胞导度的发现、发展过程及其研究进展、几种目前国际上常用的叶肉细胞导度测度方法的原理、计算过程;强调了叶肉细胞导度作为光合作用扩散过程一部分的重要意义,明确了叶肉细胞导度的定义及分布范围。并探讨了不同方法的优缺点及注意事项。总结分析了叶肉细胞导度对不同环境因子(温度、水分及环境中CO2和O3浓度等)的响应,从不同角度对叶肉细胞导度的生态学意义进行了简单的概括。对叶肉细胞导度的未来研究进行了展望。

区域生态系统多样性评价方法

针对不同区域尺度上同一类型的生态系统，提出了６项评价原则和一套包括多样性、特有性、代表性、稀有性、稳定性、自然性、保护价值、可接近度、人类干扰。自然灾害和保护现状等指标的分层次评价指标体系。在此基础上，采用将指标数量化的方法，建立了一种操作简单、调控性强的定量评价方法。

大连市城市生态系统发展趋势研究

在对大连市城市生态系统进行系统分析的基础上，用系统动力学和灰色系统等方法探讨了大连市城市生态系统在３种不同策略下的发展趋势，为大连市城市规划和发展提供了科学依据和对策．

川滇高山栎叶片氮磷含量的海拔变化

【目的】研究川滇高山栎(Quercus aquifolioides)叶片氮和磷含量随海拔的变化规律,了解调控其变化的主要因素,揭示川滇高山栎叶片对环境变化的响应机制,为预测亚高山硬叶常绿阔叶林的环境变化响应提供科学依据。【方法】以青藏高原东南部川滇高山栎林为研究对象,采集不同海拔的川滇高山栎叶片以及0~10 cm表层土,通过元素分析仪和等离子体发射光谱仪测定叶片氮和磷含量,研究叶片氮和磷含量随海拔的变化规律,并结合叶片部分性状特征和土壤理化性质,采用变异分区分析探讨影响叶片氮和磷含量变化的主要因子。【结果】川滇高山栎叶片单位面积氮含量变化在0.25~0.29 mg·cm^(−2)之间,单位质量氮含量变化在11.41~14.82 g·kg^(−1)之间。叶片单位面积磷含量变化在14.83~32.77μg·cm^(−2)之间,单位质量磷含量变化在0.74~1.79 g·kg^(−1)之间。海拔显著影响川滇高山栎叶片氮和磷含量,其中叶片单位面积和单位质量的氮含量均呈现沿海拔升高而下降的趋势,而叶片单位面积和单位质量的磷含量均呈现沿海拔升高而增加的趋势。同时,海拔也显著影响部分叶片性状特征,其中叶鲜重、叶面积和叶密度呈现沿海拔升高而下降的趋势,叶厚呈现沿海拔升高而增加的趋势,叶片含水率和单位面积叶质量未发现明显变化。此外,叶片氮和磷含量随叶片性状变化表现出不同变化趋势,单位质量氮含量随单位面积叶质量、叶厚的增加而下降,随叶密度增加而增加,而单位质量磷含量随单位面积叶质量、叶密度增加而下降。调控叶片氮和磷含量变化的主控因素存在差异,氮含量主要受叶片性状、土壤性质及二者的协同作用共同影响,而磷含量受土壤性质、土壤性质和叶片性状协同作用的影响更大,受叶片性状的独立影响相对较小。【结论】川滇高山栎叶片氮含量随海拔升高而下降,叶片磷含量随海拔升高而增加,且均受到土壤性质和叶片性状的影响。因此,在预测叶片氮和磷含量对海拔变化的响应时,要充分考虑叶片性状、土壤性质的可能影响。