坡向对北亚热带区马尾松纯林及不同针阔混交林型林下植物多样性的影响

以北亚热带大别山地区马尾松(Pinusmassoniana)纯林(PF)及3种不同马尾松针阔混交林型(马尾松-麻栎(Quercusacutissima)混交林(PQM)、马尾松-枫香(Liquidambarformosana)混交林(PLM)和马尾松-化香(Platycarya strobilacea)混交林(PPM))为研究对象,分析不同坡向(东南坡(SE)和西北坡(NW))下马尾松4种林型林下植物多样性的变化规律,旨在为该区不同环境梯度下马尾松林生态系统的生产经营与生物多样性保护提供理论参考。结果表明,(1)马尾松4种林型林下出现植物种类共35科49属49种,其中东南坡为23科31属31种,西北坡为26科36属36种;灌木层的物种数表现为:西北坡>东南坡,而草本层的物种数表现为:东南坡>西北坡。(2)马尾松4种林型林下物种数目存在显著差异(P<0.05),其中马尾松-枫香混交林(PLM)林下物种最丰富(23科26属26种),而马尾松纯林(PF)林下物种数最少(16科17属17种);马尾松-麻栎混交林(PQM)和马尾松-枫香混交林林下物种数显著高于马尾松-化香混交林(PPM)和纯林。(3)不同坡向下马尾松4种林型林下灌木层和草本层物种组成和优势种均存在显著差异。东南坡马尾松4种林型林下草本层中,重要值排名靠前且出现频率较高的物种为香港薹草(Carexligata)和淡竹叶(Lophatherum gracile),西北坡优势种重要值排名靠前且出现频率较高的物种为泽兰(Eupatorium japonicum)、黑足鳞毛蕨(Dryopteris fuscipes)和香港薹草,两个坡向的草本层共同优势种为香港薹草。在灌木层中,4种林型不同坡向林下植物种类重要值排名靠前且出现频率较高的物种差异较大。(4)坡向对马尾松4种林型林下灌木层和草本层Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Simpson优势度指数影响显著,而对Pielou均匀度指数无显著影响。4种林型中,马尾松-麻栎混交林(PQM)在不同坡向林下灌木层Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Simpson优势度指数均高于其他3种林型。相较马尾松纯林而言,3种马尾松针阔混交林林下植物种类更丰富,多样性程度高,尤其以马尾松-麻栎混交林为最优。

坡向对北亚热带大别山区不同马尾松林型土壤细菌群落的影响

土壤细菌作为土壤微生物的重要组成部分,在土壤生态系统中发挥着重要作用,作为北亚热带区典型的森林植被类型,马尾松针阔混交林在区域地带性植被恢复方面发挥着重要作用。探讨马尾松不同森林类型土壤细菌群落的组成结构和多样性特征是维护马尾松森林生态系统健康和稳定的关键。以北亚热带大别山区4种马尾松林型[马尾松(Pinus massoniana)纯林(pure forest,PF)、马尾松—麻栎(Quercus acutissima)混交林(Pinus mas-soniana-Quercus acutissima mixed forest,PQM)、马尾松—枫香(Liquidambar formosana)混交林(Pinus massoniana and Liquidambar formosana mixed forest,PLM)和马尾松—化香(Platycarya strobilacea)混交林(Pinus massoni-ana-Platycarya strobilacea,PPM)]为研究对象,分析不同坡向(阴坡和阳坡)下马尾松4种林型林地土壤细菌群落的组成及多样性变化规律,旨在为该区不同环境梯度下马尾松林的生产经营和生物多样性保护提供理论参考。结果表明:(1)马尾松4种林型林地共检测到36门107纲246目393科688属,其中土壤优势菌门为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi)。(2)3种马尾松针阔混交林土壤细菌丰富度和多样性在阴坡均显著高于马尾松纯林,且不同坡向变化为:阴坡>阳坡,而4种林型在阳坡差异不显著。(3)土壤含水量与土壤细菌门之间存在显著相关性,其中与细菌α多样性呈极显著正相关。综上,阳坡环境下,马尾松4种林型林地土壤细菌群落变化差异较小,相较于马尾松纯林,3种针阔混交林土壤细菌群落更易受不同坡向环境条件的变化而变化。坡向和林型变化引起的土壤含水量改变是导致北亚热带大别山区马尾松森林土壤细菌群落组成改变和多样性差异的主要因素。

北太平洋亚热带环流区表层水的^(210)Po/^(210)Pb不平衡

对北太平洋亚热带环流区表层水中溶解态(<0.2μm)和颗粒态(≥0.2μm)210Po、210Pb的含量、分布、停留时间及其在颗粒物清除迁出过程中的分馏效应开展了研究,结果表明,研究海域表层水中溶解态210Po、210Pb的比活度分别介于0.14～3.75和1.41～6.87 Bq/m3之间;颗粒态210Po、210Pb的比活度分别介于0.35～2.49和0.18～3.18 Bq/m3之间.溶解相和颗粒相中的210Po/210Pb不平衡状态呈现截然不同的特征,溶解相中210Po相对于210Pb呈亏损状态,而在颗粒相中则呈过剩状态,反映出210Po与210Pb生物地球化学行为的差异,210Po具有更强的颗粒(生物)活性.由稳态不可逆模型计算出溶解态和颗粒态210Po的平均停留时间分别为0.28、0.27 a;溶解态和颗粒态210Pb的平均停留时间分别为0.88、0.15 a.由清除速率常数法计算得到的溶解态210Po、210Pb在颗粒清除过程中的平均分馏因子为4.73,且该分馏因子随颗粒氮含量的增加呈增加的趋势.停留时间的差异以及明显大于1的分馏因子均表明,210Po、210Pb在颗粒清除过程中发生了明显的分馏,而分馏因子与颗粒氮(PN)之间存在的正相关关系则显示含氮组分对210Po、210Pb的分馏起着一定的作用.

近40年北太平洋亚热带环流区生态系变化的^(226)Ra证据

利用1999年7～10月和2003年10～12月实测的北太平洋亚热带环流区表层水^(226)Ra含量,结合文献所报道的历史数据,发现自20世纪60年代至今,北太平洋亚热带环流区表层水体^(226)Ra含量呈下降趋势,反映出全球变化导致该海域生态系结构的变化.全球增暖一方面导致了该海域水体层化作用的加强,进而导致上层水体Ra补充量的减少;另一方面,全球增暖导致海域生物生产力的升高,进而导致Ra迁出量的增加.^(226)Ra含量的上述变化与文献报道的该海域叶绿素a、硅酸盐、磷酸盐含量与初级生产力的历史变化趋势相吻合,确证北太平洋亚热带环流区在全球变化背景下正发生着可观测的生态系统变化.在上层海洋层化作用加强的情况下,为维持海域升高的生物生产力,其“新”氮可能的来源是海洋的固氮作用.