太行林蛙地理分布厘定

太行林蛙Rana taihangensis目前已知分布在河南、河北、北京和辽宁等地。根据采自宁夏固原和山东青岛的标本,报道宁夏回族自治区和山东省太行林蛙新分布记录。根据采集自内蒙古通辽和辽宁阜新的太行林蛙标本对其进行形态学补充描述。基于不同地区蛙属Rana标本线粒体cyt b基因的分子系统发育分析结果显示,山西省和陕西省为此前尚未记录的太行林蛙分布区。由此可将太行林蛙在中国的分布范围增加4个省(自治区),目前太行林蛙的分布范围则包括河南省、河北省、北京市、天津市、辽宁省、山东省、山西省、陕西省、宁夏回族自治区和内蒙古自治区。

基于叶片功能性状的贺兰山西坡植物生态策略分析

植物叶片功能性状能够反映其对不同环境的适应策略,对不同环境梯度产生适应性改变。以贺兰山西坡沿海拔分布的4种植被类型(荒漠草原、浅山灌丛、亚高山针叶林、亚高山灌丛草甸)优势植物为对象,在物种-群落水平,基于叶片功能特征CSR(竞争-耐胁迫-杂草型植物)生态策略模型,通过叶片比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、单位面积碳(LC)、氮(LN)、磷(LP)含量的比较,探究4种植被类型优势植物S-R(耐胁迫-杂草)轴的经济性状权衡策略及该区优势种的生态策略组成;并且研究环境因素对CSR生态策略的作用机理,确定能够影响植物CSR生态策略的主要环境因子。结果显示,1)在物种水平,贺兰山西坡46种优势植物生态策略可分为5类,其中R(杂草型)和SR(耐胁迫-杂草型)策略为主导策略,所占比例分别为52.1%和23.9%。2)在群落水平,贺兰山西坡30个样地生态策略划分为5类,主导策略为R(杂草型策略),占比39.2%。3)S策略与比叶面积显著性负相关关系;R策略与全磷、全碳、叶干物质含量显著性负相关关系,和比叶面积显著性正相关关系。4)海拔、年均温、年均降雨量、太阳辐射、水蒸气压对C策略有显著影响,随海拔上升C策略降低。土壤全磷与S策略正相关,与R策略负相关。该研究表明植物能够改变功能性状(如比叶面积、叶片碳、氮、磷含量),改变资源获得能力和物质分配,应对不同环境,从而形成不同的生态策略。

宁夏贺兰山国家级自然保护区生态系统服务功能评估

生态系统服务功能能够促进人与自然和谐共生,探究宁夏贺兰山国家级保护区生态系统服务功能对统筹山水林田湖草沙一体化保护和系统治理具有重要意义。以森林和草地生态系统长期观测研究与服务功能评估系列国家标准为基础,应用林业小班数据,结合分布式测算方法,选取保育土壤、林木养分固持、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境等5项生态系统服务功能对保护区森林和草地生态系统进行效益评估。结果表明:宁夏贺兰山国家级自然保护区森林和草地生态系统服务功能物质量在空间分布格局中呈东北高、西南低的变化趋势;价值总量为28.27亿元/a,其中,涵养水源、保育土壤功能位列前2位,是宁夏贺兰山国家级自然保护区森林和草地生态系统的主要服务功能。保护区未来应进一步加强森林经营管理,合理优化树种结构和林龄结构,提升森林生态系统质量,充分发挥生态系统服务功能。

贺兰山东麓不同植被类型土壤微生物功能多样性研究

本文以4种典型植被类型土壤为对象,研究土壤微生物功能多样性分布规律以及生物-非生物驱动因素。结果显示:(1)随着植被类型变化,土壤微生物利用单一碳源的能力出现差异;其中高山草甸土壤微生物代谢活性最高,荒漠草原最低。碳水化合物、羧酸类化合物和氨基酸是土壤微生物主要利用的碳源。(2)各植被类型土壤微生物功能多样性指数中,土壤微生物Shannon指数、Mclntosh指数均表现为青海云杉最高,荒漠草原最低;Simpson指数表现为高山草甸最高。(3)海拔、年均降雨、年均温、水蒸腾压、太阳辐射是对不同植被类型土壤微生物产生差异的主要因子。

贺兰山蒙古扁桃灌丛根际土壤AM真菌群落多样性特征研究

耐旱灌木和草本植物是贺兰山中低海拔的重要植被类型,揭示其根际土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落多样性及其影响因子,对于贺兰山干旱半干旱地区生态系统功能的稳定,植被的生长发育及健康发展具有重要意义。以贺兰山低海拔区蒙古扁桃-短花针茅群落(G×S-S,G×S-G)为研究对象,设置群落内去除灌木蒙古扁桃(Prunus mongolica)的短花针茅(Stipa breviflora)(G)和去除草本植物的蒙古扁桃(S)两种对照处理,利用高通量测序方法研究其根际土壤AMF群落结构与多样性差异及其与环境因子间的相互关系。结果表明:G×S-G和G×S-S的根际土壤pH、有机质、全氮、速效磷和速效钾含量最大,碱解氮和全磷含量次于G,根际土壤AMF群落α多样性指数最大,除全氮外呈显著性差异(P<0.05),符合灌丛“沃岛”效应。根际土壤AMF共获得174个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),隶属于1门4纲6目10科10属63种,优势属为球囊霉属(Glomus),平均占比为99.26%,两性球囊霉属(Ambispora)在4种处理间呈显著性差异(P<0.05)。非度量多维尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析表示,根际土壤AMF群落结构在OTU水平上呈差异性。相关性及冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明,根际土壤速效钾、磷、氮等与AMF群落α多样性和物种丰度显著相关(P<0.05,P<0.01)。该研究旨为干旱半干旱地区生态系统功能的养护、植被的修复提供理论参考。

贺兰山不同海拔青海云杉非结构性碳水化合物含量变化

本文对不同海拔青海云杉成年树当年生叶片和枝条的非结构性碳水化合物(NSC)含量变化进行测定。结果表明:青海云杉叶片、枝条总糖含量、可溶性蔗糖含量呈先增高后降低的趋势,在海拔2400 m处达到最大值;青海云杉叶片果糖含量、叶片淀粉含量呈先增高后降低的趋势,在海拔2600 m处达到最大值;青海云杉枝条淀粉含量呈上升趋势,在海拔3000 m处达到最大值。这说明林线附近的青海云杉林木不存在碳水化合物供应不足的问题,从而表明更有可能是生长抑制导致贺兰山青海云杉林线的形成。

沙生树种容器苗育苗技术及造林成本分析

通过3年试验研究,提出适于宁夏中部干旱带及贺兰山东麓地带的主要造林树种容器苗标准和相关造林技术要点,并对沙棘、柠条、花棒、杨柴4个沙生树种的裸根苗和容器苗进行了造林成本和效益分析。

柠条容器育苗播种时间与生长规律的研究

通过对沙生树种柠条在同一基质配方、同一容器、同一管理水平条件下进行不同播种时间的工厂化育苗试验,定期观测、统计分析苗高、地径、地上干重、地下干重、总干重和地上地下干重比等生长指标,初步得出柠条容器苗的苗期生长变化规律。筛选出宁夏当地工厂化育苗最佳播种、施肥、出圃时间。

一品红工厂化栽培基质的优化筛选

以一品红为试材,以泥炭、珍珠岩、蛭石和椰糠为栽培基质材料,按不同比例混合,选用一品红专用肥配水浇灌,进行工厂化栽培试验。试验以土壤栽培为对照,调查了株高、茎粗、冠幅、干鲜物质重、红苞片数等生长发育指标,分析比较了6种基质配方对一品红生长发育的影响。结果表明:一品红工厂化栽培基质以处理T3:泥炭+珍珠岩+蛭石(3∶1∶1)为最佳,其次为T1:泥炭+珍珠岩(2∶1)。

宁夏林木容器苗培育及应用思考

容器育苗是近年来全国推广的一项育苗新技术,它具有育苗周期短、单位面积产苗量高、节约用地和用种、造林成活率高、幼树生长好、成林快、造林成本低,能够打破造林季节限制,灵活安排造林时间和劳力等特点,是营林措施的重大技术改革。大力推广容器育苗,对于提高重点林业生态工程以及园林绿化造林成活率具有重要意义。

林木工厂化容器育苗现状及思考

本文综述了目前国内外工厂化容器育苗技术的研究进展和发展现状 ,论述了宁夏地区研究和推广该项技术的重要意义 ,并提出了大力推广容器育苗造林 ,确保生态建设成效的对策。

贺兰山紫蘑菇学名考证

贺兰山紫蘑菇是宁夏回族自治区贺兰山地区著名的野生食用菌,但研究人员对其物种的鉴定一直存在争议,影响了资源的保护和开发利用。采用形态分类学和分子系统学相结合的方法对其进行分类学鉴定,证实贺兰山紫蘑菇为中华丝膜菌(Calonarius sinensis)。

3种沙生树种工厂化育苗播种时间与苗木生长规律的研究

对柠条、花棒、杨柴3种沙生树种在同一基质配方、同一容器、同一管理水平下进行不同播种时间工厂化育苗试验,定期观测苗高、地径、地上部分干重、地下部分干重、总干重和地上-地下干重比等生长指标。经过历时多年的研究分析,初步得出3种沙生树种容器苗的苗期生长变化规律,筛选出具有宁夏当地生产意义的工厂化育苗最佳播种、施肥、出圃时间,为宁夏中部干旱带造林培育高质量、低成本的容器苗提供了技术支撑。

沙冬青叶片化学计量特征及其驱动因素

叶片化学计量特征能反映植物对周围环境的适应性,研究两者之间的关系有助于探究植物对典型荒漠环境的适应策略。本研究以国家二级重点保护植物沙冬青为研究对象,设置26个典型样地,测定了叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和水分利用效率(WUE),分析叶片化学计量特征与WUE之间的协同关系,同时量化土壤、气候因子和水分利用效率对叶片化学计量特征变化规律的解释量。结果表明:沙冬青叶片C、N和P含量均值分别为(583.99±27.93)、(24.31±2.09)、(1.83±0.06)mg·g^(-1);变异系数分别为4.8%、8.6%、3.2%,均属弱变异性,表明沙冬青叶片C、N和P含量趋向于某一稳定值,沙冬青叶片N:P平均值为13.3,说明沙冬青生长主要受N元素限制。WUE与沙冬青叶片C含量不相关,与叶片N、P含量和N:P呈显著正相关关系,与C:N和C:P呈显著负相关关系,这说明WUE与叶片养分含量存在明显的线性协同变化趋势。影响叶片C含量和C:P的主要是气候因子,影响叶片N含量和N:P的主要是土壤因子,影响叶片P含量和C:N的主要是水分利用效率,这表明不同化学计量特征的驱动因子各不相同。本研究结果有助于评估荒漠植物沙冬青栖息地的适宜性,可为沙冬青的科学保护和管理提供理论依据。

贺兰山东坡不同海拔土壤微生物群落特征及其影响因素

土壤微生物作为连接地上植物群落和地下生物过程的重要桥梁,在调控地下生态学过程中扮演着重要角色。然而,我们对旱区山地生态系统沿海拔梯度上的土壤微生物群落变化特征及其驱动因素尚不清楚。本研究以贺兰山1300~2800 m范围内7个海拔的土壤为研究对象,揭示贺兰山林下植物群落组成、土壤理化性质、土壤微生物群落海拔分布格局,采用方差分解和冗余分析探明影响土壤微生物群落的驱动因素。结果表明:随着海拔上升,土壤微生物总量和细菌生物量呈先增加后降低的变化趋势,真菌、放线菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量呈现逐渐增加的变化趋势。真菌细菌比(F/B)显示,低海拔土壤细菌的积累能力强于真菌,而在高海拔则相反。革兰氏阳性菌与阴性菌比例(GP/GN)随海拔上升呈逐渐减小的趋势,表明随海拔上升土壤细菌和有机碳可利用度分别发生由“寡”到“富”和由“低”到“高”转变。植被属性、土壤物理和化学属性共同解释土壤微生物群落变异的95.7%。土壤有机碳(SOC)、土壤含水率(SWC)和全氮(TN)显著影响土壤微生物群落组成。本研究揭示了贺兰山东坡土壤微生物群落沿海拔梯度的分布模式及其驱动因素,可为深化认识旱区山地生态系统植物⁃土壤⁃微生物间的相互作用提供理论依据和数据支撑。

宁夏贺兰山青海云杉林藓类植物C∶N∶P化学计量特征

为探究山地森林生态系统藓类C、N、P化学计量学特征及适应机制,本研究沿海拔梯度在宁夏贺兰山青海云杉林设置15个样地,分析藓类地上组织C∶N∶P化学计量特征及其与环境因子的关系。结果表明:藓类植物地上组织C、N、P含量与海拔无关,且均值分别为336.67、20.31和0.66 mg·g^(-1);地上组织N∶P均值为33.4,说明藓类植物生长受P限制。藓类植物地上组织中C含量与土壤全氮含量呈显著正相关,与土壤全磷含量呈显著负相关;藓类植物地上组织中N含量与土壤有机碳和土壤全氮含量均呈显著负相关。冗余分析表明,环境因子对藓类地上组织化学计量特征的解释率为48.5%,主要环境影响因子为郁闭度、土壤全氮、土壤全磷;高郁闭度对藓类植物的生长具有促进作用。

机器学习技术在生态学中的应用进展

随着生态学研究的深入,生态学逐渐进入大数据时代。作为人工智能的核心技术之一,机器学习能够高效处理生态大数据,得到广泛应用。本文对近年来国内外的相关研究和应用进行系统的总结和分析,从水文、土壤、气象与气候、植被等多个研究要素进行应用综述及举例分析,涉及水文循环、碳循环、气象预测、气候变化、物种分布、健康评估、景观生态、资源管理等多个研究领域。最后,基于对机器学习技术在生态学研究中存在的问题进行分析,并对未来的趋势进行了展望。总体而言,随机森林与神经网络由于其自身特性,是生态学研究中较为常用的机器学习方法。而集成多种机器学习算法,或集成机器学习与传统统计方法、生态学模型等是未来基于机器学习的生态学研究最佳方案。

贺兰山管理局顺利完成森林资源连清工作

贺兰山自然保护区作为宁夏的重点林区,是本次清查的重点和难点。本次复查,保护区共设置固定调查样地541个,分布在保护区从南到北长170公里,东西宽20-40公里的深山老林中。保护区山大沟深,交通极为不便,清查时期正值酷热的夏季,清查队员们要克服高温酷暑、暴雨洪水以及山路崎岖、悬崖峭壁带来的危险。贺兰山管理局按照自治区林业厅的统一部署和要求,于6月10日启动连清工作,由于组织得力、动手较早、责任落实到位,连清工作进展顺利,稳步推进。因为石嘴山管理站承担了196个样地的任务。