喀斯特常绿与落叶阔叶混交林过去50年来的碳循环模拟

通过对Forest-DNDC模型的植被和土壤参数本地化校准,以气象插值数据为输入,模拟了贵州省普定县高原型喀斯特次生常绿与落叶阔叶混交林1965~2014年的土壤、植被和生态系统碳循环特征。结果表明,与冷模拟和实测值相比,参数本地化校准后的模型能更准确地模拟春、秋、冬3个季节的土壤呼吸动态,而模拟的夏季土壤呼吸偏小;但统计检验指出,参数修订后的Forest-DNDC模型能够较好地模拟喀斯特森林土壤呼吸,降低了模拟误差,可用于喀斯特常绿与落叶阔叶混交林碳动态的模拟。进一步分析发现,1965~2014年喀斯特森林的碳通量除模拟早期的前3~4年急剧增加之外,随后总初级生产力(GPP)保持相对稳定,植物呼吸(Rplant)和生态系统呼吸(R_(ecosystem))随着森林发育而增加,土壤呼吸(R_(soil))减少,植被净初级生产力(NPP)呈迅速减小趋势;净生态系统碳交换量(NEE)亦较迅速下降,在2013年达到最低值-0.17 t C/ha,喀斯特森林由碳汇变为弱碳源。相关分析表明,年均温度和年降水对喀斯特常绿与落叶阔叶混交林的GPP和R_(soil)没有显著影响,但却显著影响NPP、R_(plant)、R_(ecosystem)和NEE。

黔中高原喀斯特常绿与落叶阔叶混交林类型及群落特征

黔中高原位于我国西南喀斯特山地中心区域,该区喀斯特地貌连片发育、地质背景特殊、植被类型复杂多样,典型植被为喀斯特常绿与落叶阔叶混交林。受人为活动影响,该区域现存的植被主要以次生植被为主。该文利用2007-2020年生长季的植被调查数据,对黔中高原喀斯特常绿与落叶阔叶混交林的群落学特征以及类型划分进行了较为全面系统的分析。结果表明,该区域的典型植被主要是以青冈属(Cyclobalanopsis)、鼠刺属(Itea)、柯属(Lithocarpus)、润楠属(Machilus)、樟属(Cinnamomum)等属的常绿树种与化香树属(Platycarya)、鹅耳枥属(Carpinus)、朴属(Celtis)、栎属(Quercus)等属的落叶树种构成的常绿与落叶阔叶混交林。根据86个样方的数据统计,共记录到维管植物585种,隶属124科318属;其中蕨类植物65种,隶属11科27属;被子植物520种,隶属113科291属。由于生境的高度异质性,群落物种组成复杂、类型多样。基于物种优势度原则,将该区域的常绿与落叶阔叶混交林进一步划分为11个群系组、44个群系、83个群丛。

植被地带性分布及植物功能性状对拉萨南北山绿化的启示

为满足人民日益增长的对优美生态环境的需求,西藏自治区党委从筑牢国家生态安全屏障的高度,提出了《拉萨南北山绿化工程总体规划(2021—2030)》,计划通过10年在拉萨城区等9县(区)35个乡镇完成营造林206.7万亩。本文围绕拉萨南北山自然植被分布及潜在绿化树种的选择问题,从植被的地带性分布以及植物功能性状的角度进行了分析,旨在为高寒干旱区科学种树和绿色可持续发展提供理论支撑。基于植被的地带性分布考虑,拉萨属于雅鲁藏布江中游谷地亚高山灌丛、草原亚区,即自然植被主要发育为亚高山灌丛、草原。类似的,从气候—林相分布图来看,拉萨城区亦落在了草灌丛地范围内。对拉萨城区以及墨竹工卡县过去几十年的气象观测数据分析表明,两个站点气温均呈现显著增加趋势,平均增幅为0.55℃/10年,但降水变化趋势不明显。按照这一变化趋势,拉萨城区及周边地区的自然植被仍将保持草灌丛类型,不大可能发展为较为湿润的疏林地带或温带森林。从植物功能性状来看,基于气温估算拉萨城区及周边地区(3650~4100m)植被叶寿命在2.55~3.24年之间,表明潜在植被为常绿森林,受限于水分条件,该区域不适合种植高叶寿命(高叶面积指数)的人工林群落。通过不同的物种选择和搭配,将人工建植群落叶寿命控制在理论值范围,可为拉萨南北山绿化及可持续发展提供科学依据。

高寒灌丛对气候变暖的生态响应及适应性研究进展

灌丛通常指高度在5 m以下的以灌木为优势的植被类型。高寒灌丛因地处高海拔或高纬度的寒冷生境,对气候变暖响应尤为敏感。然而,随着近几十年的气候变暖,大量研究数据表明环北极地区树木生长对夏季温度的敏感性逐渐下降,但目前并不清楚高寒灌丛如何响应和适应气候变暖,是否也存在敏感性下降问题。本文主要基于长时间序列数据、样带调查及模拟试验等研究方法综述不同时空尺度下高寒灌丛对气候变暖的生态响应相关研究成果,并指出当前的研究趋势和存在问题。长时间序列数据基于长期定位监测和(或)树轮数据及遥感、航拍和重复拍照手段揭示灌木的扩展、生长变化趋势及其可能的影响因子;样带调查主要表现为相关生态指标沿海拔梯度的变化规律;模拟试验主要体现在植物物候、叶性状变化等。综合来看,变暖促进了高寒灌丛的生长,体现在植被盖度、生物量等指标的增加。就灌木叶功能性状而言,一些性状(如比叶面积等)在胁迫生境中体现出趋同适应特征。不同研究方法受研究尺度的限制存在明显的局限性,未来应开展全方位、多尺度的全球性联网综合观测体系;加强对不同功能型灌木的对比研究,探索高寒区趋同适应的普遍性和环境阈值;加强沿水分梯度的样带调查,开展人工模拟增(减)雪试验;重点关注冻融、微生物活动等地下生态过程对气候变化的响应。

滇东菌子山喀斯特森林的植被类型及其特征

菌子山喀斯特森林区位于云南东部师宗县,在植被区划上属滇中、滇东高原半湿润常绿阔叶林与云南松(Pinus yunnanensis)林区。该片森林以次生林为主,是这一植被区东部边缘残留森林的典型代表。为揭示菌子山喀斯特森林类型组成及其群落特征,该研究对该森林区开展了系统的样方调查,记录了群落的物种组成、数量特征、生境信息等。通过对29个样方的调查数据的分析,基于群落学-生态学分类原则和最新的中国植被分类系统修订方案,该喀斯特森林可划分为4个植被型,16个群系和27个群丛。该研究对每个群丛的特征进行了描述,提供了所有样方的原始数据。