桂林喀斯特石山50种常见植物叶片光合色素含量及耐荫性定量评价

【目的】分析桂林喀斯特石山植物叶片光合色素指标的数量特征,运用多元统计方法从光合色素的角度探索出主要耐荫性指标,并对不同植物进行耐荫性程度分类,探讨不同植物适应喀斯特石山生境所表现出的光合色素生理特征,为修复退化喀斯特石山生境提供相应的理论依据。【方法】选择桂林喀斯特石山生境中常见的50种植物为研究对象,分别测定叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)、总叶绿素Chl(a+b)含量和Chl a/b比值5个光合色素指标值;采用单因素方差分析及多重比较检验不同植物光合色素指标值的差异显著性;采用Pearson相关性分析法对不同光合色素指标值进行相关性检验;利用主成分分析法找出植物叶片光合色素指标中的主要变量;基于50种植物耐荫性主成分排序,采用有序样本分割法对50种植物进行耐荫性程度划分。【结果】50种植物叶片Chl a,Chl b,Car,Chl(a+b)和Chl a/b比值的平均值分别为2.89 mg·dm-2,1.19 mg·dm-2,0.59 mg·dm-2,4.07 mg·dm-2和2.47;50种植物叶片光合色素5个指标值分别均存在极显著差异;Chl a,Chl b,Car,Chl(a+b)之间均呈极显著的正相关,Chl a/b比值与Chl b之间呈极显著的负相关,与Chl a之间相关性不显著;表征桂林喀斯特石山生境中50种植物叶片光合色素的主要指标为叶绿素含量[chl a,chl b,chl(a+b)],其次为Chl a/b比值;50种植物划分为3种类型:(I)阴生植物、(II)植物兼有阴生和阳生的特性、(III)植物具有阳生性或者中生性特征。【结论】基于叶片叶绿素含量和Chl a/b比值判断植物耐荫性与实际情况总体较吻合,这2个指标是反映植物耐荫性的重要指标,研究结果为该地区的植被恢复与重建过程中的物种选择提供参考。

桂林喀斯特地区干湿循环过程中土壤水含量的空间变异

【目的】研究桂林喀斯特地区干湿循环过程中土壤水含量的空间分布变化,为解决该地区农田水土流失及农作物防旱抗旱提供理论依据。【方法】选取种植有大豆、梨树和甘蔗3种不同农作物的耕作地为试验地,分析3种试验地在干湿交替条件下土壤表层0~6 cm土壤水含量的空间变异,并利用地统计方法研究不同土地利用方式下的土壤空间分布变异。【结果】大豆、梨树和甘蔗3种试验地的土壤质地差异不显著(P>0.05),土壤容重表现为梨树地最小,但土壤有机质含量和总孔隙度均以梨树地最高。3种试验地湿润阶段的土壤水含量是干旱阶段土壤水含量的2~3倍。在整个干旱—湿润循环过程中,3种试验地的土壤水含量均表现为梨树地>甘蔗地>大豆地,土壤水含量空间分布比为37.18%~95.99%,呈中等偏上的空间相关性,说明试验地的空间分布在一定范围内表现稳定,但因不同的土地利用方式存在一定变异性,变异强度也因其耕作方式或管理方式的不同而异。【结论】桂林喀斯特地区土壤自身具有维持其土壤水含量空间分布稳定的能力,但耕作方式、灌溉等人为因素在一定程度上会削弱土壤水含量的空间稳定性。

桂林喀斯特世界自然遗产提名地珍稀濒危和特有生物物种多样性及保护

珍稀濒危和特有物种是地区生物物种的重要组成,研究珍稀濒危和特有物种的多样性对生物保护和良好生态环境的维护有重要意义。本文在对桂林喀斯特世界自然遗产提名地生物物种调查的基础上,对提名地内的珍稀濒危和特有生物物种及其受威胁级别情况进行了统计,并从种群、群落和生境3个层面对珍稀濒危和特有物种的保护提出了建议。结果表明,在167.5hm2范围内共有高等植物754种,脊椎动物525种;列入IUCN红色名录443种、濒危野生动植物国际贸易公约67种、中国物种红色名录145种、中国国家重点保护野生动植物55种,并包括部分古老孑遗植物,珍稀濒危生物多样性较高;此外提名地还拥有87种特有种,是动植物特有种的重要资源地。在珍稀濒危和特有物种多样性的保护上,应根据提名地的珍稀濒危物受威胁级别,有计划地开展种群调查和生境分析,确定不同级别珍稀濒危物种的最小生存种群和最小动态区,并采取就地保护或迁地保护的措施,以促进小种群的发展;加强顶级群落的保护和监测研究,实施封山育林和群落恢复工程,促进群落的正向演替;划定珍稀濒危和特有种群和群落保护范围,建立自然保护区,维护其生存繁衍所必需生境量;此外着重加强对野生兰科植物的研究及生存空间保护,加强洞穴、峰林、峭壁等独特生境的保护。

桂林喀斯特地区克隆生长红背山麻杆种群的点格局分析

植物空间分布格局是种群自身特性、种间关系以及环境条件综合作用的结果。对植物空间格局和关联性的研究有助于认识植物群落的形成、维持和演替过程。红背山麻杆(Alchornea trewioides(Benth.)Muell.Arg.)是桂林喀斯特地区重要的先锋物种。调查了桂林喀斯特地区以克隆繁殖为主的红背山麻杆群落,采用点格局方法,以Ripley's K函数为基础运用g(r)和L(r)函数对红背山麻杆种群进行点格局以及不同径级之间关联性分析。结果表明:(1)红背山麻杆在小尺度(小于2 m)上表现为聚集分布;在大尺度(大于2 m)上表现为随机分布;(2)3个径级之间在小尺度两两表现为正关联。随着尺度的增大,3径级之间的关联性由正关联转变为无关联或者负关联;(3)在大尺度范围红背山麻杆较大地径的母株对其他母株的克隆小分株产生较强的抑制作用,随着两个径级大小差异增大,它们的空间关联性会逐渐呈无关联或负关联,与径级Ⅰ与径级Ⅱ及径级Ⅱ与径级Ⅲ相比,径级Ⅰ与径级Ⅲ的空间关联性呈较强的负关联。

桂林喀斯特区生态旅游研究现状

桂林是我国著名的旅游胜地,以山水而著名,桂林的山水都是属于典型的喀斯特景观,这种自然的景观很容易受人类活动的影响,因而要走生态旅游的道路。鉴于以上的研究意义,本文考察了桂林喀斯特现状以及生态旅游的发展状况,通过总结以往的研究,提出桂林喀斯特生态旅游未来研究的方向。

桂林喀斯特石山50种常见植物叶片光合特性

选取桂林喀斯特石山生境中常见的50种植物为研究对象,分别测定叶片单位面积最大净光合速率(A_(area))、单位质量最大净光合速率(A_(mass))、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、胞间/环境CO_(2)浓度比值(Ci/Ca)和蒸腾速率(Tr)等光合特性指标,探讨不同物种光合特性的差异以及光合特性之间的内在联系,以此探究不同植物适应喀斯特石山生境所表现出的光合生理特性。结果表明,50种植物叶片A_(area),A_(mass),Gs, WUE,Ci/Ca和Tr的平均值分别为8.35μmol m^(-2) s^(-1), 110.98 nmol g-1 s^(-1), 0.10 mol m^(-2) s^(-1), 94.84μmol/mol, 0.57和2.37 mmol m^(-2) s^(-1);方差分析表明,不同物种之间在A_(area),A_(mass),Gs, WUE,Ci/Ca和Tr之间存在显著差异。Pearson相关性分析表明,表征50种常见植物叶片光合特性的6个指标相关性除Ci/Ca与A_(area)和A_(mass),WUE与A_(mass)不一致外,其他指标两两之间相关性均表现为一致性,其中Gs与Ci/Ca呈极显著的正相关。主成分分析表明,在6个光合特性指标中,Gs和Ci/Ca可作为反映喀斯特石山植物适应生境的重要光合指标,主要表征对水分条件的敏感程度以及耐旱性强弱,同时反映了植物叶片光合速率大小,用于衡量植物对喀斯特生境的生理生态适应性。基于Gs和Ci/Ca进行聚类分析表明,50种植物划分为3类:即中等Gs较高Ci/Ca型,较低Gs较高Ci/Ca型和较低Gs,Ci/Ca型。本研究表明,喀斯特生境植物在生理生态方面所表现出的适应策略主要为对资源利用方式及抵御外界不利环境的适应策略,这为后续选择物种加速植被恢复演替进程提供了参考。

桂林喀斯特石山50种常见植物叶片养分特征及其适应性差异

选取漓江流域岩溶石山50种常见植物为研究对象,分别测定叶片中碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)及钙(Ca)含量。利用多元统计方法分析叶片养分组成特征,探讨不同生长型植物对岩溶石山生境的适应性差异,旨在为岩溶石山地区的植被恢复建设提供理论依据。方差分析表明,50种常见植物叶片中Cmass、Nmass、Pmass、Kmass、Camass、C/N、C/P和N/P等8个养分指标均存在显著差异,叶片中C、Ca含量较高,N、P含量较低,植物生长主要受P限制。相关性分析表明,C%与N%和C/N呈极显著相关,与K%和Ca%呈显著相关;N%与C/N、C/P、P%和K%极显著相关;P%与K%、C/N和N/P呈极显著相关,与C/P呈显著相关;K%和C/N呈极显著相关;C/N、N/P与C/P均呈极显著相关;其他指标之间的相关性不显著。基于叶片养分聚类分析表明,所研究的50种植物可划分为三类,即喜钙植物、高生产力植物和高抗旱植物。研究结果可为该石漠化地区植被的重建与恢复提供一定的参考依据。

桂林喀斯特石山檵木群落不同恢复阶段种间联结研究

为揭示桂林喀斯特石山檵木群落自然恢复过程中不同阶段主要物种种间相互作用变化规律,该文采用空间代替时间的方法,通过多物种间的总体关联显著性检验、χ2统计量分析和Spearman秩相关检验对桂林喀斯特石山檵木群落不同恢复阶段主要物种进行种间联结分析。结果表明:(1)在灌木阶段,主要物种种间关系呈不显著负相关;在乔灌阶段,乔木层主要物种种间呈不显著负相关,灌木层主要物种种间呈不显著正相关;在小乔林阶段,乔木层和灌木层主要物种种间均呈不显著正相关。随着檵木群落的自然恢复,乔木层和灌木层正联结种对所占比例均呈上升的趋势,但这种正联结关系发展缓慢。(2)χ2统计量分析与Spearman秩相关系数检验均表明,檵木群落不同恢复阶段的乔木层和灌木层大部分物种种对间均未达到显著相关,种间联结较为松散,各个物种独立性较强。上述结果表明所研究的檵木群落3个阶段还是处于群落发展的相对较低的阶段。

桂林喀斯特生境红背山麻杆克隆繁殖特征

通过研究桂林喀斯特生境砍伐干扰克隆繁殖(FICP,felling interferes clonal production)和无干扰克隆繁殖(NICP,non-interfering clonal production)2种类型的红背山麻杆Alchornea trewioides繁殖群落,利用多元统计方法分析红背山麻杆前后端水平侧根直径、分株数和地径,探讨红背山麻杆对适应喀斯特生境所表现出来的克隆繁殖特征,旨在为喀斯特石山地区的植被恢复建设提供理论依据。结果表明:(1)红背山麻杆根分枝强度较弱,方向性较强,分株不密集,表现为“游击型”克隆植物。(2)砍伐干扰对红背山麻杆的克隆繁殖具有促进作用。(3)砍伐干扰克隆繁殖的克隆分株存活率比无干扰克隆繁殖的低,风险分摊现象比无干扰明显。(4)红背山麻杆前后端水平侧根具有不对称性:在克隆分株地径小于0.2 cm时,后端水平侧根小于前端水平侧根越过临界点0.2 cm后,后端水平侧根大于前端水平侧根。

基于游客感知的桂林喀斯特世界自然遗产地生态科普旅游可持续发展研究

基于游客感知视角,从自然生态和社会人文两大系统6个方面,选取24项具体指标,构建桂林喀斯特世界自然遗产地生态科普旅游可持续发展评价指标体系。研究发现,桂林喀斯特世界自然遗产地生态科普旅游的资源保护、旅游产品与景区管理等方面问题较为突出,大多数指标处于可持续发展基准线以下;价值体现、生态建设与旅游服务等方面也仅有少数指标达到可持续发展基准线;总体上,桂林喀斯特世界自然遗产地生态科普旅游处于潜在可持续发展状态。根据分析结果,建议从资源保护、产品开发、市场营销与科技运用方面提高其可持续发展能力。

基于PSR模型的桂林喀斯特世界自然遗产地旅游生态环境安全评价与诊断

基于生态环境安全视角,从"压力—状态—响应"(PSR)模型构建桂林喀斯特世界自然遗产地旅游生态环境安全评价指标体系,采用专家问卷法确定指标权重并计算生态环境安全综合指数值。研究结果表明:(1)2008年至2017年间,桂林喀斯特世界自然遗产地旅游生态环境安全指数呈现两个阶段,在2012年实现转折发展达到相对安全的等级。(2)在生态环境安全指数中,压力层P值处于小幅下降趋势,表明桂林喀斯特世界自然遗产在资源保护与利用方面秉承着保护为主、开发为辅、可持续利用的原则;状态层S值变化不明显,说明生态环境安全问题相对稳定但现实压力仍然存在;响应层R值处于不断上升的趋势,表明旅游发展对环境改善和治理的作用明显。(3)桂林喀斯特世界自然遗产地旅游生态环境安全仍面临较大压力,生态环境保护和治理工作仍应持续推进。

基于旅游者视角的世界遗产文化与自然融合价值认知研究——以桂林喀斯特为例

现有的世界遗产体系中,遗产的文化和自然融合价值评估标准仍不完善。以遗产思辨研究为分析框架,挖掘多元的利益相关者对融合价值的理解,有助于填补相关评估标准的空白。在中国的文化背景中,桂林山水的自然与文化价值相互融合、相辅相成,游客在游览过程中能够自我理解、阐释和创造桂林山水的文化与自然融合价值。游客不仅是桂林山水文化的体验者,更是其文化价值的创造者。他们的亲身感受与理解,证实并塑造了桂林的自然与文化价值。游客的话语为重新审视遗产的文化与自然价值提供了中国旅游者的智慧,强调在评估遗产价值时应采取更加民主的方式,尊重本土知识,并以文化与自然融合的视角解读遗产价值。确保民众的话语权对于全面理解和阐释遗产价值以及制定更加合理的世界遗产保护、申报和管理策略具有至关重要的意义。

广西桂林会仙喀斯特国家湿地公园现状及保护管理对策

湿地具有涵养水源、净化水质、调节气候、维护生物多样性等功能,是全球重要的生态系统之一。广西桂林会仙喀斯特国家湿地公园的面积已经从20世纪50年代的2500 hm^(2)缩减至2022年的494 hm^(2),目前湿地面积仍呈缩减趋势,湿地的保护和修复工作势在必行。湿地保护和修复工程是一项复杂且系统的工程,为推动和促进湿地的生态恢复和可持续发展,以广西桂林会仙喀斯特国家湿地公园为例,分析其发展现状及在湿地保护和修复中存在的问题,并提出合理规划湿地保护修复方案、建立和完善湿地修复机制和体系、加大科技力量的投入等管理对策。

桂林喀斯特地区多层居住建筑夏季室内热环境与热舒适现场研究

对桂林喀斯特地区多层自然通风居住建筑夏季室内外物理环境参数进行现场实测,并对居住其中的154位受试者展开热舒适主观问卷调查,收集调研问卷254份。对实测数据和调查问卷通过温度频率法回归分析,结果显示,该地区城市居民夏季预测和实测中性温度分别为25.4℃和24.8℃;两者对应的80%可接受温度范围分别为22.8~28.0℃和21.0~28.5℃;适应性预测平均热感觉模型APMV=PMV/1+0.43×PMV,自适应系数λ=0.43,与GB/T50785—2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》的规定值有较大出入。对居住建筑所处不同环境以及居民不同年龄段、不同性别的热感觉进行分析,结果存在差异。

桂林会仙喀斯特湿地公园湿地保护与恢复初探

桂林会仙喀斯特湿地公园是我国最典型的岩溶峰丛洼地和峰林平原地区。针对会仙湿地公园的建设,从湿地类型、分布、保护、利用和管理现状等进行了全面系统的实地调查,通过访问、历史资料查阅,分析存在的主要问题,并提出相应对策。

喀斯特石山不同演替阶段檵木群落土壤温湿度变化

研究桂林喀斯特石山不同演替阶段檵木群落土壤温湿度的变化是理解喀斯特石山檵木天然林演替规律的重要基础。在2017年3月至2018年2月期间,使用EM50传感器对灌木阶段、乔灌阶段和小乔林阶段等不同演替阶段的檵木群落不同土层(0、5和10 cm)温湿度变化进行监测。结果表明:1)不同演替阶段檵木群落各土层土壤温度在不同季节的日变化曲线均为正弦曲线。除夏季土壤湿度日变化波动相对明显外,其余季节均较为平稳。2)不同演替阶段各土层土壤温度均在8月达到全年最高温,为(25.55±0.66)~(26.75±0.72)℃,最低温在1月,为(9.13±2.82)~(11.04±1.90)℃。不同演替阶段各土层土壤湿度在6—7月达到全年最大值(28.19%±1.99%~36.06%±3.86%),在10—11月达到全年最小值(10.97%±1.09%~18.26%±0.44%)。3)不同演替阶段檵木群落各土层土壤温度各月整体上随演替的进行均呈下降趋势。不同演替阶段土层0 cm处土壤湿度随演替的进行呈上升趋势,对于深层土壤而言,土壤湿度随演替的进行没有明显的规律性变化。综上,檵木群落内土壤环境随着演替的进行由最初的“高温低湿”逐渐向“低温高湿”的环境转变,这为喀斯特石山檵木群落自然演替发展与环境因子的协同作用规律提供理论依据。

会仙湿地中心区枯水期上覆水磷酸酶活性水平分布

将会仙喀斯特湿地中心区划分成7个小区,于2009—2010年枯水期的早、中、晚期4次采集0.5 m深水样（每小区采样点10~15个）,分析上覆水部分水化指标和磷酸酶特性。参考太湖水体富营养化评价标准,会仙喀斯特湿地上覆水处于Ⅳ~Ⅴ级营养化状态。湿地的Ⅲ、Ⅳ小区水面积最大,两区植物组成对磷均有较好的吸附、吸收和沉淀作用,但Ⅲ小区水体磷酸酶活性远高于Ⅳ小区,说明Ⅲ小区植物组成不利于抑制内源磷的释放,因此建议湿地水生植被重建时参考Ⅳ小区的（边岸区）华克拉莎-（深水区）密齿苦草/黑藻/马来眼子菜植物种类构成模式进行。枯水期早、中期湿地上覆水磷酸酶活性与上覆水活性反应磷浓度成反比例关系,说明研究期内湿地磷酸酶活性可作为水体富营养发展趋势的预警信息之一。

基于无人机影像和面向对象随机森林算法的岩溶湿地植被识别方法研究

目前对岩溶湿地的重视程度远低于其他湿地类型,缺乏利用遥感技术进行岩溶湿地植被高精度识别的研究,但岩溶湿地同其他湿地类型一样,湿地面积退化严重,亟待需要解决。因此,本文选取受人类活动影响较大、湿地退化较为严重的广西桂林会仙喀斯特国家湿地公园的部分核心区域作为研究区,以DJI大疆御Mavic Pro无人机航摄影像为数据源,利用泛化能力强、分类精度高的面向对象随机森林算法实现了会仙岩溶湿地植被的高精度分类,探究无人机可见光影像和面向对象随机森林算法在岩溶湿地植被识别中的适用性,为无人机遥感技术应用于岩溶湿地的研究和保护提供技术参考。首先,在eCogni tion Developer9.0中利用多尺度迭代分割算法对影像图层进行分割;然后,基于以往在进行面向对象分类研究的经验来指导我们进行特征选择,充分考虑了影像的光谱和纹理特征、植被指数、无人机遥感数据派生的研究区数字地表模型(DSM)和几何特征;最后,在RStudio中实现了随机森林算法参数的调优、模型的构建以及分类。结果显示,面向对象随机森林算法对会仙湿地植被具有较高的识别能力,在95%置信区间内总体精度为86.75%,Kappa系数为0.83。在单一典型岩溶湿地植被识别精度中,狗牙根-白茅-水龙植被群丛的用户精度在90%以上,生产者精度高于80%,竹子-马甲子-桂花生产者精度高于80%,但是用户精度较低,仅为70.59%。