毛乌素沙地黑沙蒿群落多尺度呼吸的季节动态和影响因素

【目的】比较不同观测尺度呼吸对环境因素的响应,特别是对温度和水分的响应,理解多尺度呼吸作用的影响机制,以期提升跨观测尺度呼吸模型模拟精度。【方法】在宁夏盐池选取典型黑沙蒿群落,于2022年5—10月,在固定样地原位连续监测黑沙蒿叶片、土壤与生态系统呼吸速率(即Rl、Rs与Re),拟合呼吸与温度、水分之间的关系,了解多尺度呼吸的季节动态特征及其环境影响因素。【结果】(1)观测期内,Rl主要受温度调控(R^(2)为63.5%),温度敏感性(Q10)为1.48,Rl日均值最大为5.96μmol/(m^(2)·s),出现在7月;Rs和Re季节变化均受水分调控(R2分别为44.4%和50.9%),Q10分别为1.23和1.08,Rs和Re最大日均值均出现在8月,分别为2.94μmol/(m^(2)·s)和4.07μmol/(m^(2)·s)。(2)温度–水分双变量经验模型对Rl、Rs和Re的解释能力相较于单变量模型提升程度有限,平均R2分别增加了0.09、0.05和0.02。(3)水分条件是不同观测尺度呼吸温度敏感性是否趋于一致的关键因素。当土壤水分条件较差时(相对土壤含水量WRE<0.4时),Rl、Rs和Re对温度的响应有显著差异,Q10分别为1.34、0.63和0.84;当土壤水分条件较好时(WRE≥0.4),Rl、Rs和Re对温度的响应趋于一致,Q10约1.8。【结论】不同观测尺度呼吸季节变化的调控因素存在差异,而双变量模型对提升不同观测尺度呼吸模拟的精确性作用有限,充分考虑不同观测尺度以及同尺度水分条件的差异是未来准确模拟干旱或半干旱地区呼吸作用的关键。

树线交错带植物形态结构和生理生态学特性研究进展

由于复杂特殊的生长环境,树线交错带植物形成了独特的形态结构和生理生态学特性。本文综述了国内外学者在树线交错带植物形态适应特征、解剖结构特征、生理生态学特性等方面的研究进展,并提出研究展望,为进一步探究全球气候变化情况下植物对环境的响应机理及间接预测气候变化提供参考。

大兴安岭寒温带森林演替过程中土壤碳氮磷含量及生态化学计量特征

通过研究森林演替过程中土壤碳氮磷含量的变化特征及其化学计量比,分析在0~200 cm土层中,不同演替阶段土壤有机碳氮磷含量的变化情况。选择黑龙江漠河森林生态系统国家级定位观测研究站森林演替过程中3个典型阶段的代表群落,即兴安落叶松林、落叶松-白桦混交林和白桦林为研究对象,分别对其碳氮磷含量分析。结果表明,在演替前期(白桦林)的土壤中,C含量范围为5.78~28.29 g/kg,N含量为0.243~1.232 g/kg,P含量为0.243~1.232 g/kg。演替中期(落叶松-白桦混交林)C含量为6.39~29.41g/kg,N含量为0.077~1.472 g/kg,P含量为0.41~1.374 g/kg。而在演替后期(兴安落叶松林)的土壤中,C含量范围为6.36~34.61g/kg,N含量范围为0.353~1.463 g/kg,P含量范围为0.353~1.463 g/kg。不同林型的土壤C、N、P化学计量比也存在差异。在0~90 cm土层中,前期的C∶N范围为4.15~11.13,后期为5.92~21.85,中期为5.58~23.24。在90~200 cm土层中,前期的C∶N范围为7.46~19.8,后期为4.56~13.09,中期为5.88~18.07。在50~200 cm土层中,前期的C∶P为4.02~9.11,后期为2.24~10.51,中期为3.32~10.76。在0~200 cm土层中,前期的N∶P范围为0.51~2.95,后期为0.28~1.61,中期为0.36~2.13。通过分析显示,森林演替过程中土壤碳氮磷含量及其化学计量比存在一定的变化规律,了解这些变化规律有助于更好地评估森林生态系统营养循环和土壤质量的变化,为森林管理和保护提供科学依据。

澜沧江流域云南松群落分布与地形因子的关系研究

依据2020年在澜沧江流域分层抽样调查的120个云南松样地数据,提取云南松群落数据和地形因子数据,采用典型对应分析法研究澜沧江流域云南松群落的分布与海拔、坡向和坡度的相关关系。结果表明,地形因子中对澜沧江流域云南松群落分布影响较大的因子为海拔,其次为坡度,坡向对云南松林分布的影响较小。

西藏自治区自然保护地空间特征研究

以西藏自治区现有6种类型共102处自然保护地为研究对象,采用地理集中指数、不平衡指数、最邻近点指数和核密度估计的方法对自然保护地空间特征进行定性和定量分析研究。结果表明,西藏自治区自然保护地具有聚集分布的特点,交叉重叠区域呈藏西阿里高原山地区、藏东南高山深谷区交叉重叠面积大,藏中雅江流域交叉重叠数量多的特点,在重叠类型上,自然保护区与自然公园的重叠是最为普遍的重叠类型。对西藏自治区自然保护地空间分布格局评价结果,生态区位重要,保护价值高,总体布局基本合理,仍有优化空间,提出推进国家公园建设,完善保护体系,优化空间布局等建议。

荒漠植物“肥岛”效应对土壤养分空间分布的影响

为探究古尔班通古特沙漠2种灌木不同空间位置“肥岛”效应,以该沙漠优势灌木——准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)为研究对象,以灌木根部为中心按20(A)、60(B)、100(C)、140 cm(D)向外延伸设置样点,每个样点按3个土层深度(0<h≤5 cm、5 cm<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm)进行土壤取样,分析在不同空间位置处土壤养分含量及富集情况。结果表明:(1)准噶尔无叶豆与沙拐枣均存在“肥岛”效应,且不同物种、空间位置的土壤养分含量差异显著(P<0.05)。2种植物的土壤养分在不同空间分布中的变化趋势相同,即在水平方向上,随着距灌丛中心距离的增加而逐渐减少。其中准噶尔无叶豆在D处的土壤有机质(SOM)、速效氮(AK)和全氮(TN)质量分数较A处分别平均下降了58.16%、52.94%和68.18%。沙拐枣在D处的土壤SOM、AK、TN质量分数和电导率较A处分别平均下降了61.38%、13.33%、69.23%和21.81%。在垂直方向上,2种植物的土壤SOM、AK和TN均表现为表层土壤养分含量最高,且随着土层深度的增加呈现递减趋势。沙拐枣的土壤AK、pH和硝态氮(N-NO_(3)^(-))质量分数显著高于准噶尔无叶豆(P<0.05)。(2)2种灌木的土壤SOM、AK、TN和全磷(TP)的富集率均呈现一致的变化趋势,即随着灌丛中心向外土壤养分富集率逐渐降低,且随着土层深度的增加土壤养分富集率呈递减趋势。(3)不同空间位置土壤养分的富集率与植株株高、冠幅有较显著的相关性(P<0.05),准噶尔无叶豆和沙拐枣的株高、冠幅与土壤SOM、TN、N-NO_(3)^(-)富集率均呈显著性正相关关系。总体来说,2种植物均呈现出了“肥岛”效应,土壤养分在不同空间分布中有明显的空间异质性,不同植物对土壤养分的富集能力不同,形成的“肥岛”效应也不同,具有明显的物种效应。

基于MaxEnt探究东亚特有属——天女花属(Oyama)的分布格局变迁

【目的】探究东亚特有属——天女花属(Oyama)的分布格局及其变迁。【方法】基于温度、降雨、土壤和紫外线辐射共58个环境变量,结合分布点数据,在MaxEnt中分别基于属和种水平对天女花属的生态位进行模拟,并推测其过去(末次冰盛期和全新世中期)及未来(2050年和2070年)4个时期的潜在分布区。【结果】自过去到未来,天女花属植物有向高纬度和高海拔迁移的趋势,但末次冰盛期到当前时期的分布区面积均减少,当前时期到未来的面积变化有增加也有减少。在不同时期,基于种水平的模拟在环境异质性高的西南地区更精确且适生区面积更大,而在东北地区不存在显著差异。基于不同水平模拟的不同时期分布区变化有不同的趋势。【结论】在未来对东亚特有属分布格局变迁模拟的研究中,需要注意不同水平模拟产生的差异并选择适合的方法。

黄土高原刺槐人工林立地指数变化及评价

【目的】在黄土高原研究刺槐人工林优势木平均高及立地指数(基准林龄15年时优势木平均高)对气候和立地因子的响应,建立模型评价立地质量。【方法】对样地调查及文献搜集数据,用外包线法确定优势木平均高的单因子响应规律和适宜函数形式,然后建立多因子耦合模型并用实测数据率定,籍此评价立地指数空间差异。【结果】地形部位对优势木平均高的影响差异较大,相对得分表现为沟底1.000>塬面0.906>梁坡下部0.837>梁坡中部0.438>沟坡0.210>梁坡上部0.176>梁峁顶0.000。当年均降水量小于550 mm时,优势木平均高随年均降水量升高快速增加,之后渐趋平缓;优势木平均高随年均气温升高呈先增后减,最适范围是7.5~11.0℃。建立了耦合气候和立地因子影响的优势木平均高模型,拟合度较好(R^(2)=0.72)。依据对优势木平均高的影响,将年均气温和降水量都分为4级(<6.0℃,太冷,不能生长;6.0~7.5℃,冷,不宜或较宜生长;7.5~11.0℃,温,最宜生长;>11.0℃,暖,较宜或不宜生长。<400 mm,太旱,不能生长;400~450 mm,旱,不宜生长;450~550 mm,润,较宜生长;>550 mm,湿,最宜生长),据此确定了黄土高原不能刺槐造林的区域,提出了可刺槐造林区域的气候分区,其中温湿区、温润区、暖湿区和温旱区的平均立地指数均为中等或以上(>7.5 m),宜于刺槐生长;但冷旱/润区和暖润区立地较差,整体不宜刺槐生长。对各气候分区,计算了各立地类型(地形部位与坡向的组合)的立地指数,评价了立地质量。【结论】黄土高原刺槐人工林的立地指数同时受气候和立地因子影响。综合考虑这些影响的气候分区和立地评价可以指导精细的刺槐造林立地选择和林分科学经营。

漓江流域森林景观格局时空变化特征及驱动因素

森林景观是自然景观中的主要成分。漓江流域森林景观是典型喀斯特景观资源的重要组成部分,为进一步了解漓江流域森林景观分布及变化规律,本研究通过定性与定量分析相结合的方式,采用1985年、2000年和2020年3期全球30 m精细地表覆盖数据(GLC_FCS30),通过ArcGIS空间分析、数据统计及景观指数计算,探究漓江流域1985-2020年森林景观格局的时空变化特征及森林景观的异质性水平,从自然环境地形因子(海拔、坡度、坡向)和人文活动(人口、经济、政策)等驱动因素探寻森林景观变化的驱动机制,对漓江流域森林景观的保育和可持续利用提供决策建议及科研依据。研究表明,1985-2020年,漓江流域森林景观面积由417928.86 hm^(2)缩减至382268.44 hm^(2),森林景观减少主要受森林砍伐、建设用地扩张和果树种植的侵占影响,前期森林景观缩减的程度和范围大于后期;由于森林保育政策和流域治理措施等保护工作的开展,漓江流域森林景观在缩减的同时也在不同程度地恢复,集中体现在漓江风景名胜区的绿化建设和漓江上游的水源林保育,森林景观不同时期发生彼此消长的地区林木采伐与更新种植较为频繁。35年间,漓江流域森林景观格局呈现先破碎化和异质性水平先明显增大、后缓慢减小的趋势,针叶林、常绿阔叶林面积减少,落叶阔叶林和灌木林面积增加,不同森林景观类型的面积比例趋向均衡。喀斯特地区由于土层相对浅薄,相对非喀斯特地区灌木林占比大,落叶阔叶林占比小,长期以来森林与水体的用地转换相对非喀斯特地区更小。漓江流域森林景观面积变化主要发生在海拔较低(200-600 m)、坡度较缓(10°-30°)和偏东南坡向的地区,随着与居民点距离的增大,森林景观面积变化呈现先增加后减少的趋势,在1000-1400 m距离达到最大值,森林景观变化的面积与道路距离呈反比。本研究针对漓江流域森林景观格局的变化特征及驱动因素提出适于当地的森林景观保育策略,为漓江流域及同类地区的生态环境修复和林业可持续发展提供理论支撑。

中国木本濒危植物组成、分布及濒危原因分析

木本濒危植物是植物多样性的重要组成部分,而当前对木本濒危植物统计分析不足。本文分析了中国442种木本濒危植物的科组成、分布格局特征以及主要濒危原因等。结果表明:(1)濒危植物物种数量涉及94科228属,在科水平上分布差异较大,猕猴桃科(Actinidiaceae)、松科(Pinaceae)、木兰科(Magnoliaceae)物种数量最为突出,三者占总数的30%。(2)木本濒危植物物种数量在空间区域分布上存在明显异质性。省级水平尺度上,南方省份高于北方省份,其中云南省的木本濒危植物物种数量最多。海拔垂直尺度上,木本濒危植物物种总数随海拔变化呈先升高后下降的趋势,其中800~1 000 m海拔区间的木本濒危植物物种数量最多。(3)人为因素是导致木本植物濒危的最主要因素,其次为种子环节以及种群生态学。基于分析结果,本文建议对严重濒危的科属,采取针对性保护对策,同时保护木质濒危植物需要加强各省份、区域之间的协同合作。

中条山混沟地区的原始森林

山西省混沟地区的原始森林在历山自然保护区的核心区(图1),它既不同于大、小兴安岭的原始森林,亦不同于热带雨林,而是处在人类活动频繁,中华民族文化发祥地的黄河中、下游,由于特殊的闭塞地形条件才得以幸存,是以暖温性植被为主的块状原始森林(图21)。

贵州古茶树资源结构组成与分布特征

目的:摸清贵州古茶树资源组成与分布,为区域古茶树资源保护、利用提供基础。方法:采用线路调查的方法,对贵州省内古茶树进行全面调查,利用地理信息系统和统计学分析贵州古茶树资源种类组成、地理分布特征、年龄结构特征及生长状况。结果:(1)资源调查涉及338个分布点,记录了7816株古茶树,隶属5种2变种;(2)赤水河-綦江水系是疏齿秃房茶现有分布中心、乌江水系是茶现有分布中心、都柳江水系是突肋茶现有分布中心;(3)古茶树垂直分布于海拔200 m到2500 m之间,随着海拔升高,分布的物种数越多,在1000~1500 m海拔段物种数量达到峰值,随后海拔越高物种数越少;(4)古茶树树高一般在10 m以下,地围在20~100 cm的居多,平均冠径集中在3 m以下,绝大部分古茶树生长势正常,也存在因生境影响而处于衰弱或濒危状态。结论:调查显示贵州古茶树资源共7种,含5种2变种,存在疏齿秃房茶、茶、突肋茶等3个物种的现有分布中心。古茶树生长状况良好,少数处于衰弱或濒危状态,亟需加强古茶树保护与管理力度。

杉木第3代良种改良效果早期分析

为了解杉木第3代良种的改良效果,2015年在福建省泰宁国有林场营建了杉木第3代良种改良效果测试林。造林6a后,品种间、品种内单株间生长差异结果表明:第3代良种平均树高为6.73 m,比第2代良种高9.97%;平均胸径为10.94 cm,比第2代良种大28.86%;平均单株立木材积为0.03782 m3,比第2代良种大70.59%。且第3代良种林分单株间生长分化较第2代良种林分小,林相更整齐。因此,泰宁产区可利用杉木第3代良种营造速生丰产林。

南涧大龙潭州级自然保护区威胁因素分析

大龙潭州级自然保护区地理位置独特,地处南涧县东部的无量山北端东北、哀牢山北端偏西结合部,位于红河流域元江水系和李仙江水系的分水地带,保护区内有大龙潭高原湖泊,年产水量276.77万m^(3)。保护区属红河发源地区域,其生态区位十分重要,对国际河流红河的源头具有重要的保护意义。文章指出了威胁南涧大龙潭州级自然保护区的诸多威胁因素,然后提出保护管理建议,以便为下一步保护区建设与管理提供参考。

甘肃白龙江流域国家重点保护野生植物资源及区系特征

为掌握甘肃白龙江流域国家重点保护野生植物资源现状及分布规律,阐明植物地理区系构成,采用实测法和典型抽样法进行野外实地调查,结合查阅文献资料进行统计和分析。结果表明:(1)该流域天然分布的国家重点保护野生植物有19种,隶属于15科18属,其中国家Ⅰ级保护植物3种,国家Ⅱ级保护植物16种。(2)19种国家重点保护野生植物零散分布,主要集中在流域的下游和中游,分别占本区国家重点保护野生植物资源的95%和74%。(3)该流域植物区系复杂多样,科和属的区系大致划分为6种类型。研究认为,在甘肃白龙江流域天然分布的国家重点保护野生植物区系复杂多样,呈现出以温带为主、热带向暖温带过渡且中国特有成分丰富的特征。大部分物种分布范围狭窄,种群稀少,生境要求特殊,不利于种群的扩散和繁殖。

鼎湖山南亚热带森林细根生产力与周转

报道了鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林群落０～４０ｃｍ土层中细根（≤２ｍｍ和２～５ｍｍ）的现存量、死亡量、生产力和周转率，并比较了用“连续钻取土芯法”和“埋无根土柱法”来估算表层土（０～２０ｃｍ）细根生产力的差异。结果表明：在０～４０ｃｍ土层中，季风常绿阔叶林≤２ｍｍ和２～５ｍｍ细根现存量分别为６．５９ｔｈｍ－２和４．８１ｔｈｍ－２，死根比率各为２９．９％和２２．９％；针阔叶混交林≤２ｍｍ和２～５ｍｍ细根现存量分别为５．３５ｔｈｍ－２和４．２４ｔｈｍ－２，死根比率各为３４．４％和２４．０％。细根现存量的季节性变化不显著。季风常绿阔叶林细根年分解量、年死亡量和年净生产力分别为０．９０，１．５９，２．６５ｔｈｍ－２ａ－１（≤２ｍｍ）和０．４１，０．６３，１．２５ｔｈｍ－２ａ－１（２～５ｍｍ），针阔叶混交林的相应数值各为０．８０，１．４１，２．４２ｔｈｍ－２ａ－１（≤２ｍｍ）和０．３７，０．６２，１．２１ｔｈｍ－２ａ－１（２～５ｍｍ）。季风常绿阔叶林细根年周转率为０．５７（≤２ｍｍ）和０．３４次ａ－１（２～５ｍｍ），针阔叶混交林分别为０．６９（≤２ｍｍ）和０．３８次ａ－１（２～５ｍｍ）。

鼎湖山南亚热带森林细根分解干物质损失和元素动态

鼎湖山南亚热带森林细根分解干物质损失和元素动态温达志（中国科学院华南植物研究所，广州５１０６５０）魏平张佑昌（中国科学院华南植物研究所鼎湖山树木园，肇庆５２６０７０）孔国辉（中国科学院华南植物研究所，广州５１０６５０）ＤｒｙＭａｓＬｏｓａｎｄＣｈｅｍ...

海南五指山热带山地雨林植物物种多样性研究

五指山热带山地雨林的物种种类十分丰富，在１ｈｍ ２样地中共出现５４个科，１００个属的乔木树种１７７种，１３３７个个体。区系地理分析表明属的分布区类型以热带分布型成分占优，为８９．０％ ，充分体现了五指山山地雨林的热带性质。多样性指数分析结果为：样地１ Ｍａｒｇａｌｅｆ指数１７．８２２，Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ 指数５．９００，均匀度０．８５９，Ｓｉｍ ｐｓｏｎ 指数０．０２８，均匀度３．８６６；样地２ Ｍａｒｇａｌｅｆ指数１７．３８１，Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数５．６２１，均匀度０．８２３，Ｓｉｍ ｐｓｏｎ 指数０．０５０，均匀度６．７７５，表明五指山热带山地雨林具有较高的多样性和均匀度，且低海拔的样地较高海拔的样地多样性高。在五指山热带山地雨林中共有单个体种４４种，双个体种２５种，分别占物种总数的２４．９％ 和１４．１％ ，这些低密度的或小种群的偶见种相对群落的主要种来说，更容易受到各种胁迫的影响而在群落中绝灭，从而使群落的物种多样性降低。

西双版纳石灰岩森林的植物区系地理研究

西双版纳石灰岩森林植物区系经调查有维管束植物１５３科，６４０属，１３９４种及变种，其中，种子植物占１２９科５５８属１２６９种及变种。种子植物的分布区类型组成是热带和主产热带的科占总科数的７１．３％；热带分布属占总属数的９０．１％；热带分布种超过总种数的９０％。热带分布属中又以热带亚洲分布属最多，占总数的３５．３％；热带分布种中则以热带亚洲分布及其变型的种类占总种数的６４．５％为特点。这表明该石灰岩森林植物区系是热带性质的植物区系，属于热带亚洲区系的一部分。由于特殊的地理位置，西双版纳地区是许多典型热带植物的分布北界，同时又是几种地理成分的交汇地带，这又使该石灰岩区系带有明显热带边缘性质和多种地理成分交汇的特点。

晋西黄土区蔡家川流域景观地形分异格局研究

利用山西省吉县蔡家川流域 1∶10 0 0 0地形图及 2 0 0 3年秋季时相的QuickBird卫星遥感影像 ,结合野外调查资料进行景观制图 ,并与数字高程模型 (DEM)数据进行图层叠加分析 ,研究典型嵌套流域内不同景观类型随地形变化呈现出的分异特征及变化成因 .结果表明 :①在较大尺度上 ,地形因素是本区景观分异的首要因素 ;② 2 0世纪80年代以来的封山育林与生产性造林以及近年来实施的退耕还林 ,是局部地区景观组分在各种地形梯度上显著变化的根本原因 ,自然恢复过程对于这种格局变化也起到了积极的促进作用 ;③目前流域内人为的干扰活动主要是过度放牧 ,集中在自然景观与人为景观过渡的中游地带 ;④在本流域高程 10 0 0～ 12 0 0m、坡度 2 5°～ 35°、坡向半阴坡的关键地区 ,应采用科学的人工促进自然生态恢复措施 ,逐渐增加近自然景观组分 。