温带-亚热带过渡带的景观变迁及其生态意义

从景观生态的角度 ,讨论温带 亚热带过渡带的历史变迁过程及其对我国农业和技术的发展、转移、交融等方面的影响 .历史时期温带 亚热带过渡带界限随气候变化南北移动 ,寒冷期一般南移 1～ 2个纬度 ,温暖期北移 1～ 2个纬度 .过渡带环境条件复杂多样具有较强的敏感性 ,在我国南北方农业异质交融、农业技术和文化的异质创新等方面起了重要的景观通道和屏障作用 .

暖温带-亚热带过渡区鸡公山不同海拔天然松栎混交林生态系统碳库特征

河南省鸡公山位于暖温带-亚热带过渡区,马尾松(Pinus massoniana Lamb)栎类混交林是该区域的典型林分类型。分别在鸡公山海拔200、400和600 m的天然松栎混交林分中设置样地,调查分析松栎混交林生态系统土壤碳密度和碳储量,测定林下植被层和凋落物层碳储量,用生物量方程法估测了乔木层各组分的生物量及碳储量,并与鸡公山天然落叶栎林生态系统总碳储量作了比较分析。结果表明,松栎混交林生态系统总碳储量为179.74t·hm-2,空间分布特征表现为乔木层(97.57 t·hm-2)>土壤层(70.56 t·hm-2)>凋落物层(10.57 t·hm-2)>灌木层(0.83 t·hm-2)>草本层(0.21 t·hm-2)。在不同采样层次上碳含量存在显著差异。200、400和600 m 3个海拔高度上,松栎混交林生态系统仅在土壤层碳储量存在显著差异(P<0.05),其他各层次差异均不显著;土壤层碳储量随着海拔升高而显著增加,随着土层深度增加而显著降低(P<0.05)。松栎混交林生态系统总碳储量与林分密度正相关,随着样地林分密度的增加而呈现上升趋势。松栎混交林总碳储量高于落叶栎林,但二者之间没有显著差异。这些结果揭示了该地区松栎混交林生态系统碳储量的分布特征,也为当地碳汇林业的经营提供了依据。

热带－亚热带森林中猕猴的食性

采用跟踪观察法对热带－亚热带森林中的猕猴种群的食性及其与植被类型的关系进行了调查，结果表明，猕猴主要选择季雨林或次生季雨林为其觅食场所，栖息地植物的地理分布和种类直接影响其食性，猕猴对植物各部位的采食频度随植物生长期而变化．

浙西南亚热带森林双菌根植物的侵染特征

为探究亚热带森林的双菌根侵染特征和机制,以浙江凤阳山-百山祖国家级自然保护区25 hm;亚热带森林动态监测样地为研究对象,对样地内的38个树种共181棵木本植物进行了根系采样,观察根系的菌根真菌侵染状态,分析双菌根的侵染特征。结果表明,在检测的38个树种中,6个为双菌根树种,29个树种为丛枝菌根(AM)树种,3个为外生菌根(EcM)树种。双菌根树种集中在壳斗科(Fagaceae)和松科(Pinaceae)上,包括短尾柯(Lithocarpus brevicaudatus)、硬壳柯(Lithocarpus hancei)、甜槠(Castanopsis eyrei)、巴东栎(Quercus engleriana)、光叶水青冈(Fagus lucida)和黄山松(Pinus taiwanensis)。在这6个树种中,发生双菌根侵染的个体的胸径显著小于未发生双菌根侵染个体。对双菌根侵染树种来说,根系中的Ec M真菌侵染和AM真菌侵染呈现负相关关系,并且Ec M真菌侵染率与个体的胸径呈显著正相关关系,而AM真菌侵染率随着个体胸径的增大而不断降低。综上,在以往鉴定为Ec M真菌侵染的树种上更可能出现AM真菌侵染,从而表现出双菌根侵染,且双菌根侵染主要出现在幼树个体上。随着个体的生长,Ec M真菌侵染逐渐增强,AM真菌侵染逐渐减弱。

中国热带-亚热带常绿阔叶林群落交错区

在中国南部热带北缘,热带森林向亚热带常绿阔叶林转变过渡,它们之间存在群落交错区.本文主要通过对中国热带北缘地区的4个永久样地植被的群落结构、生态外貌和植物区系组成分析,论证了热带-亚热带常绿阔叶林群落交错区的存在和其识别特征.由于中国南部西高东低的地势,西南部群落交错区主要体现在沿海拔的转变过渡,东南部则是沿纬度的转变过渡.西南部热带北缘存在两个明显的群落交错区.在海拔800~1200 m,热带低地季节性雨林与热带低山常绿阔叶林交错过渡,森林群落的外貌、结构和林冠层树种明显改变:由具有3个乔木亚层和散生巨树、典型混交热带树种组成林冠层的热带低地季节性雨林转变为具有2个乔木亚层、缺乏散生巨树、林冠趋于平整、主要由热带山地分布的壳斗科和茶科植物为林冠层优势树种的热带低山常绿阔叶林.在海拔1800~2100(2200)m,热带低山常绿阔叶林向亚热带常绿阔叶林交错过渡,林冠层树种发生了替换,群落的植物区系性质也发生了改变,由热带性质的植物区系变成亚热带-暖温带性质的植物区系.在中国东南部低地,约22°30′N及两侧附近,存在一个明显的常绿森林群落交错区:热带北缘低地季节性雨林向(南)亚热带低地常绿阔叶林交错过渡,群落的外貌、结构和林冠层树种明显改变.我们认为,热带-亚热带常绿阔叶林群落交错区与霜冻情况有关,霜冻对热带低地季节性雨林的林冠树种是致命的.我们建议,西南部的热带低山常绿阔叶林与亚热带常绿阔叶林的群落交错区和东南部的低地热带季节性雨林与亚热带常绿阔叶林的群落交错区为热带森林分布的北界.超越热带北界,林冠树种在西南部替换为亚热带-温带分布的中国-喜马拉雅和中国特有种,在东南部替换为主要是亚热带分布的中国特有种.中国东南部的亚热带气候地区存在热带植物区系成分,本文也对其原因进行了探讨,并提出了尚需进一步研究的问题.

鸡公山自然保护区4种森林植被凋落物量及动态

为探究鸡公山自然保护区典型林分生态系统凋落物量及季节动态,于2013年4月至2014年3月,采用凋落物收集器法对鸡公山4种植被类型凋落物量及组成进行研究。结果表明:年凋落量排名为落叶阔叶林(8.43 t/hm^2)>针阔混交林(8.15 t/hm^2)>马尾松纯林(7.73 t/hm^2)>杉木纯林(7.19 t/hm^2);各植被类型均以落叶为主,占50%~71%,表现为落叶>落枝>落果>落花;各植被类型月凋落量均呈双峰趋势,分别于7月左右和12月达到峰值;各组分凋落量月动态明显不同,落叶峰值在12月,占叶年凋落量的40%左右,落枝主要集中在7~10月,落花主要在4月,占花年凋落量的60%,而落果主要在10月,杉木纯林则在翌年2月达到峰值。不同植被类型凋落物量从一定程度上反映出植物的生物学特征和对干旱胁迫的适应性。

杉木纯林和混交林土壤温室气体通量的差异

为了探讨杉木Cunninghamia lanceolata纯林和杉木-阔叶树混交林土壤温室气体通量的差异及其影响因素,采用静态箱-气相色谱法,对杉木纯林及3种杉木-阔叶树混交林(杉木-樟树Cinnamomum camphora混交林、杉木-栲树Castanopsis fargesii混交林、杉木-桤木Alnus cremastogyne混交林)的土壤温室气体通量进行了原位观测。结果表明:杉木纯林土壤二氧化碳(CO_2)的排放通量(490.48 mg·m^(-2)·h^(-1))高于杉木-栲树混交林(254.27 mg·m^(-2)·h^(-1))和杉木-桤木混交林(331.51 mg·m^(-2)·h^(-1)),杉木纯林(32.29μg·m^(-2)·h^(-1))和杉木-桤木混交林(32.24μg·m^(-2)·h^(-1))土壤氧化亚氮(N_2O)的排放通量高于杉木-栲树混交林(2.66μg·m^(-2)·h^(-1))。在杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林和杉木纯林中,土壤二氧化碳排放通量与土壤温度呈线性相关,杉木人工林土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数和土壤孔隙含水量(WFPS)呈极显著相关。回归分析显示:杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林、杉木纯林的土壤氧化亚氮排放通量与土壤WFPS呈指数增长关系, 4种林分中土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数呈线性关系。森林的树种组成对土壤温室气体排放通量有影响。杉木纯林转换为杉木-阔叶树混交林后,土壤二氧化碳排放通量减少。土壤氧化亚氮排放通量的变化来源于样地土壤硝态氮质量分数的变化。

喀斯特与非喀斯特森林乔木叶性状及其相关性网络的差异

喀斯特地区岩石裸露、土壤浅薄、持水能力差。对比分析喀斯特和非喀斯特森林树种叶性状有利于了解叶片对喀斯特生境的生理生态适应。前期比较研究集中在叶经济学性状,对叶水力学(抗旱)和机械抗性(防御)性状关注较少。该研究测定热带-亚热带地区典型喀斯特和非喀斯特森林共101种乔木的叶形态解剖、机械抗性和水力学性状,比较两个植物类群叶性状以及性状网络的差异。结果发现:(1)与非喀斯特森林乔木相比,喀斯特森林乔木叶撕裂力(F_(t))较大、最大导水率(K_(leaf_max))较高,膨压丧失点(Ψ_(tlp))和气孔安全边界均较低。(2)喀斯特森林乔木叶性状网络的平均路径长度和直径较短,边缘密度较大,表明叶性状之间的关联程度更高。(3)喀斯特森林乔木叶性状网络的关键性状为比叶质量(LMA)和机械抗性,而非喀斯特森林则为叶厚度(LT)和叶密度。喀斯特森林乔木LMA与Ψ_(tlp)负相关,与F_(t)正相关,即增加叶构建成本可同时提高机械抗性和耐失水能力;非喀斯特森林乔木无此相关关系。(4)喀斯特森林乔木K_(leaf_max)与叶抗栓塞能力(耐旱性)之间权衡,它们与叶形态解剖和机械抗性均不相关;非喀斯特森林乔木无水力学权衡关系,K_(leaf_max)与LT和叶密度显著相关。该研究进一步揭示了与非喀斯特森林相比,喀斯特森林乔木倾向于采取异水策略,且叶性状之间密切协同。

秦岭皇冠暖温性落叶阔叶林物种组成与群落结构

秦岭是典型的暖温带-亚热带过渡区。中国森林生物多样性监测网络(CForBio)现有的样地已经基本覆盖了中国大多数气候区,但位于气候过渡带的样地较少。本研究参照CForBio和CTFS(Center for Tropical Forest Science)的技术规范,于2019年在陕西皇冠山省级自然保护区内建立25 hm2(500 m×500 m)森林动态监测样地。本研究以样地内胸径(DBH)≥1 cm的所有木本植物为对象,分析了物种组成、区系特征、径级结构以及优势树种的空间分布格局。结果表明:样地内DBH≥1 cm的木本植物独立个体有75137株(包括分枝的个体数为95679株),隶属于44科83属121种。群落属的区系类型主要为温带成分,占总属数的71.1%,同时混有一些热带成分。群落优势种明显,前5个物种的个体数超过总个体数的40%,前50个物种的个体数占总个体数的95%,其余61个物种个体数不到样地总个体数的5%。样地所有木本植物个体总径级分布呈倒"J"型。重要值>5的4个主要物种的空间分布呈现不同的分布格局。随着尺度增大,种内的聚集程度降低,且不同物种的空间分布都受到环境异质性的影响。秦岭暖温性落叶阔叶林物种组成丰富,群落结构稳定,更新良好,反映了暖温带向亚热带过渡的典型特征,且环境异质性可能是影响该样地树种空间分布的重要因素。

戴云山土壤微生物碳源利用效率的海拔变异规律及影响因素

微生物碳源利用效率(CUE)是指微生物将吸收的碳(C)转化为自身生物量C的效率,土壤微生物CUE的研究对深入认识土壤C循环过程十分重要.利用^(18)O-H_(2)O-DNA标记法,研究戴云山不同海拔(980~1765 m)天然林土壤微生物CUE、微生物生长速率(C_(growth))和呼吸速率(C_(respiration))的变化特征和影响机制.结果表明,微生物CUE在0.1~0.4之间变化,并随海拔升高而增加;微生物CUE与C_(growth)、C_(respiration)和单位微生物生长正相关,而与呼吸熵负相关,说明随海拔的增加,微生物通过增加个体生长和抑制个体呼吸来提高CUE;温度是影响CUE的主要因素,微生物CUE与温度负相关,说明随海拔增加,温度下降是促进土壤微生物CUE升高的关键因素.

“云中公园”鸡公山

鸡公山是大别山的支脉,有＂青分豫楚、襟扼三江＂之美誉。它地处中国南北的分水岭,主要保护对象为亚热带森林植被过渡类型及珍稀野生动植物。这个以＂云中公园＂而闻名中外的国家级自然保护区,是中国四大避暑胜地之一。美如仙境的避暑胜地鸡公山国家级自然保护区,位于河南省信阳市南38公里处的豫鄂两省交界处,景区面积287平方公里。东西与桐柏山脉和大别山脉为邻,山水相连,