陕西秦岭西段典型森林群落数量分类与排序及多样性特征

为探究陕西秦岭西段典型森林群落的空间分布格局及其与环境因子的关系,为研究区域森林群落物种多样性保护提供理论依据。分别对摩天岭自然保护区和紫柏山自然保护区进行全面踏查,共选取了20个具有典型植被特征的群落作为样地,通过多元回归树(multivariate regression trees,MRT)对20个样地进行数量分类,使用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)进行排序,并对分类得到的森林群落总体多样性进行分析。结果表明,1)对20个样地进行MRT分类,得出陕西秦岭西段典型森林群落可以分为3类,分别为油松-白刺花-野棉花群落、辽东栎-覆盆子-蛇莓群落和华山松-巴山木竹-野青茅群落。2)CCA排序揭示了陕西秦岭西段典型森林群落分布与环境因子的关系,表明海拔是影响研究区域森林群落分布最主要的环境因子,其次是坡向和坡度。3)研究区域森林群落各层次的物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数以及乔木层的Pielou均匀度指数总体上呈沿海拔梯度上升的趋势,而灌木层和草本层的Pielou均匀度指数随海拔梯度波动不大。综上,海拔是影响陕西秦岭西段森林群落组成和分布的主要环境因子,研究结果可为深入探究陕西秦岭西段森林群落的空间分布格局及其物种多样性的保护提供了理论依据。

陕西秦岭西段繁殖鸟类多样性研究

陕西秦岭西段包括南坡的凤县,留坝县,勉县和略阳县以及北坡的陈仓区,渭滨区和陇县。为了了解秦岭西段南北坡繁殖鸟类的物种多样性,我们于2020-2022年的4-7月采用可变距离样线法进行了调查。共调查到鸟类182种,隶属于15目49科,其中国家级保护鸟类27种。无论是南坡还是北坡,东洋界物种和古北界物种的比例都接近于1∶1。不同生境中,落叶阔叶林带鸟类物种数最多,其次是农耕带,再次是针阔混交林带。而针叶林和草甸带物种数最低。各生境的优势种有很大差异,但是南北坡相似生境的优势种组成也趋于相似。总体上,南北坡鸟类多样性的海拔分布均呈现中峰模式。本研究为秦岭西段鸟类多样性的保护提供了基础数据。

北秦岭西段唐藏石英闪长岩岩体的形成时代及其地质意义

在对陕西宝鸡一带进行地质大调查时,发现北秦岭造山带西段的唐藏石英闪长岩体具有埃达克岩的特征。利用阴极发光、LA-ICPMS方法对唐藏石英闪长岩的单颗粒锆石进行了U-Pb测年,所选锆石晶体均呈长柱状,振荡环带发育,Th/U=0.33～1.10,为典型的岩浆成因锆石。测试的29个样品的206Pb/238U加权平均年龄为(454.0±1.7)Ma,各测点206Pb/238U表面年龄与加权平均年龄在误差范围内近于一致,因此,这一数值代表岩浆生成年龄。结合北秦岭造山带西段代表洋壳残片的关子镇、岩湾蛇绿(混杂)岩形成时代,说明早古生代古秦岭丹凤洋沿商丹带一线向北发生俯冲消减作用,(454.0±1.7)Ma可能代表俯冲消减的初始时期。研究结果为北秦岭早古生代造山作用过程、壳幔相互作用及大陆动力学的研究提供了重要的依据。

北秦岭西段早古生代埃达克岩地球化学特征及岩石成因

唐藏石英闪长岩体出露于北秦岭造山带西段，侵入于丹凤群火山-沉积岩系之中，主要矿物组成为斜长石、角闪石、石英、钾长石、黑云母等，形成时代为454Ma。该岩体SiO2=62．02％～64．26％；Al2O3=16．55％～17．45％，MgO=1．71％～2．09％，Sr=（1069-1296）×10^-6（〉400×10^-6），Y=（11．6～13．81）×10^-6（〈18×10^-6），Yb=（0.96～1．14）×10^-6（〈1．9×10^-6），Sr／Y=80．98～108．19（〉40），稀土总量（∑REE=217．88×10^-6～355．07×10^-6）较高，LREE强烈富集，重稀土亏损，Eu负异常不明显（LREE／HREE=17．72～25．82；LaN／Yb74=44．56～53．85；δEu=0．82～1．0），显示出典型埃达克岩的岩石地球化学特点。在以原始地幔标准化的微量元素分布图中，大离子亲石元素（LILE）K、Th、Rb、Ba、Sr等富集，高场强元素（HFSE）Ta、Nb、Y、Yb等较相邻元素相对亏损，微量元素曲线分布形式及稀土元素配分模式与典型地区埃达克岩分布形式一致。研究表明，该岩体Na2O=4．99％～6．91％，Na2O-2〉K2O，Mg#=0．59～0．63，A／CNK=0．82～1．01，σ=4．24～2．24，为富钠偏铝质高镁埃达克岩。唐藏埃达克岩体岩浆源于早古生代秦岭商丹洋向北俯冲消减洋壳板片的部分熔融，岩浆在上升过程中与地幔楔发生反应。北秦岭早古生代埃达克岩的确定为探讨秦岭早古生代构造演化提供了新的证据。

北秦岭西段岩湾加里东期碰撞型侵入体形成时代及地球化学特征

北秦岭造山带西段商丹断裂带北侧岩湾一带分布的含石榴石二长花岗岩以含富铝的石榴石、白云母等矿物为特征,属含白云母过铝质花岗岩类(MPG);SiO2含量为73.39%～74.4%,Na2O/K2O小于1,A/CNK(分子比)为1.07～1.18,里特曼指数(δ)为2.02～2.15,CIPW标准矿物中出现刚玉(C),具强过铝质钙碱性岩石系列的地球化学特征,为典型的"S"型花岗岩;稀土总量为121×10-6～151×10-6,轻重稀土比值为14.91～21,δEu为0.55～0.74,为δEu负异常明显的右倾型稀土分配模式;大离子亲石元素洋脊花岗岩标准化形式及各类构造环境判别图解均显示其形成于同碰撞环境,为大陆碰撞的地球动力学背景。岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为414.3±1.9Ma,属末志留世晚期,该侵入体应是早古生代晚期加里东运动碰撞造山过程的产物,其形成时代(414.3±1.9Ma)结合同一地区红花铺俯冲型侵入体出现相近的变质锆石的年龄(413.5±1.3Ma),较精确地约束了北秦岭西段加里东运动碰撞造山的时限。

秦岭西段油松天然次生林种群竞争关系研究

【目的】探明秦岭西段油松天然次生林的种群竞争关系,为秦岭西段油松天然次生林的保护及可持续经营与管理提供科学依据。【方法】通过典型样地调查,运用Hegyi单木竞争指数模型,定量分析秦岭西段油松天然次生林油松种群种内及种间的竞争强度。【结果】油松种群的种内竞争强度(竞争指数为145.50)大于种间竞争强度(竞争指数为47.29)。在胸径处于5～25cm径级,油松种群的种内竞争强度随着径级的增加而增大,胸径≥25cm后,其竞争强度又逐渐降低。油松种群内种间竞争强度的顺序为:油松>锐齿槲栎>小叶杨>白桦>三桠乌药>鹅耳枥>稠李>华山松>山楂>山杨>辽东栎>牛皮桦>橿子栎。油松对象木的胸径大小与油松种内、种间以及整个林分的竞争强度服从幂函数关系,其胸径大小与竞争强度之间呈显著的负相关关系。由预测结果可知,当油松胸径达到25cm后,种群竞争强度明显变小,且变幅较小。【结论】油松天然次生林胸径达到25cm之前应采取必要的人工抚育,以有效减小油松种群的竞争强度,使生态系统尽快达到稳态。

秦岭西段鱼类多样性现状初报

对秦岭西段汉江水系和嘉陵江水系的鱼类和环境调查显示 ,人类活动对鱼类多样性产生了较大的影响。本文试图对该地区鱼类多样性丧失的现状加以报道并对原因进行分析。以前该地区鱼类共有 142种 ,本次调查的渔获物中只有 34种。鱼类物种资源的减少是多种因素造成的 :水坝的修建使得鱼类栖息地环境改变从而导致鱼类的种类和种群数量变化 ,水污染、过度捕捞和非法渔业也在一定程度上破坏了鱼类物种多样性。

北秦岭西段凤县地区草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩年代学、岩石地球化学特征及其构造意义

草滩沟群龙王沟组在北秦岭西段广泛出露,对研究秦岭早古生代构造演化具有重要意义。LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素定年结果显示草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩的结晶年龄为457. 4±3. 8Ma。草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩富硅(SiO 2 =64. 55%~73. 07%)和碱(Na 2 O+K 2 O=5. 35%~8. 11%),低铝(Al 2 O 3 =13. 91%~16. 07%);轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具Eu负异常(δEu=0. 34~0. 86);富集Rb、Th等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),具有较低的Nb/Ta比值和Mg #值。以上显示,草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩具壳源特征,为地壳部分熔融结果。北秦岭造山带草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩和晚奥陶世—早志留世岩浆岩具弧岩浆岩特征,显示它们形成于俯冲环境。结合北秦岭造山带早古生代超高压变质带、岩浆岩分布以及草滩沟群沉积特征显示,早奥陶世北秦岭造山带还处于商丹洋的俯冲阶段。

秦岭西段锐齿栎群落林木个体大小分布特征及物种多样性

对秦岭西段小陇山林区腹地和林缘区的锐齿栎群落的大小分布和多样性进行了分析，结果表明：林区腹地分布区锐齿栎群落的个体较多，锐齿栎成年林木树高频度分布的峰值出现在7～19m间，占总数的73．54％，3m以下的幼苗幼树占总数的18．43％，锐齿栎幼苗的萌发受中成林木、灌木的影响较大。在林缘分布区内，小于3m以下的幼苗幼树与林区腹地分布相类似，但3m以上各树高阶的数量都很少，特别是成熟林木较少，群落处于不稳定状态。林区腹地锐齿栎群落不同层次的物种组成丰富，物种数均高于林缘区，林区腹地锐齿栎群落多样性灌木层〉草本层〉乔木层，林缘区锐齿栎群落多样性草本层〉灌木层〉乔木层。

秦岭西段南坡锐齿栎林营养元素的生物循环

对秦岭西段南坡锐齿栎林营养元素的生物循环研究表明,锐齿栎林生态系统的生物量为137.9648～260.9673T/ha,乔木层占总生物量的88.6～96.0%。系统营养元素的总贮量为306.8065～316.6865T/ha(包括0～60cm 土壤),其中土壤占98.4～99.4%,林木仅占0.55～14.3%。30龄锐齿栎林乔木层的生物量及营养元素积累量分别为192.9180T/ha、2771.3809kg/ha,营养元素分配到同化器官较多,且各营养元素积累量在各器官的相对分配各不相同。30龄锐齿栎林营养元素的年吸收量、存留量和归还量分别为362.736、133.261和229.475kg/ha,平均归还率为0.633。吸收量和存留量的大小顺序均为:Ca>N>K>Mg>P,归还率的大小顺序为:Ca>N>K>Mg>P>K。采伐锐齿栎林时应将枝、叶、树梢等保留林地,适当处理加速其分解,使营养元素良性循环。

秦岭西段锐齿栎林分经营状态评价

应用林分空间结构分析方法,对秦岭西段锐齿栎林分抚育间伐前后的经营状态进行评价,评价参数包括重要值、角尺度、混交度、大小比数、优势度和开敞度等。结果表明:干扰前后林木的分布格局由轻微团状分布变为随机分布;锐齿栎林平均混交度略有上升,但顶级树种锐齿栎的混交度呈明显上升趋势;锐齿栎林胸径大小比数变化不大,保持了顶级树种在群落中的优势地位;开敞度则由于抚育间伐后林木间距的增大而得以提高,达到了优化目的,创建最佳的符合秦岭西段天然次生林特点的森林空间结构。

秦岭西段小陇山林区气候要素及其变化特征研究

以小陇山森林生态站2008-2010年的气象观测数据为依据,进行了流域尺度的森林小气候特征分析。研究结果表明:秦岭西段小陇山林区气温年较差为51.5℃,气温随季节变化比较明显;降水主要集中在7-9月,占全年降水量的63.2%;相对湿度随降水量变化比较明显,降水量多的月份相对湿度较大;年平均风速变化在0.7～1.3m.s-1之间,盛行北风和西南偏南风;大陆性季风气候明显。

基于GIS和GPS的秦岭西段庙台槭种群空间分析

庙台槭(Acer miaotaienseP.C.Tsoong)为中国秦巴山区特有种.采用GPS结合ARCVIEW GIS,通过种群调查、空间分析等方法,初步掌握了秦岭西段小陇山林区的庙台槭的主要分布点,分别为观音林场纸庙沟,李子林场长河、东岔林场桃花沟,麦积林场后沟,最大种群位于观音林场.4个分布点间的直线距离最短为8 km,种群间距离大;4个种群点5 km范围的分布总面积307 794 650.24 m2,且主要分布于海拔1 400~1 600 m,沿河谷15°以下的半阳坡地带.

陕西秦岭西段土地类型结构与综合自然区划

本文在陕西秦岭西段土地类型划分的基础上分析了土地类型的结构特征,进而作出了本区综合自然地理区划。

秦岭西段珍稀物种红豆杉的物种多样性特征和生境评价

对秦岭西段小陇山国家级自然保护区国家级珍稀物种红豆杉林的生物多样性及其生境进行了评价。结果表明,红豆杉林乔木层丰富度指数均值为7.25,多样性指数均值为0.58,均匀度均值为0.29。多样性指数灌木层>草本层>乔木层;红豆杉乔木层物种多样性、丰富度指数、均匀度指数均随海拔的升高表现为先升高后降低的单峰变化,而优势度则随着海拔的升高呈J形增加趋势。乔木层物种多样性、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数与林龄的关系表现出与海拔类似的情形;木层的物种多样性、丰富度指数、均匀度指数与土壤肥力指标呈正相关,与总氮、有效氮以及有机质的关系最为密切;优势度则与土壤肥力指标呈负相关;阈值评价显示,红豆杉林生境处于清洁等级,整体的生存环境良好。

小秦岭西段稀土矿特征及找矿远景浅析

小秦岭西段是重要的稀土元素成矿地段。受华阳川断裂、金堆城青岗坪断裂和太古代变质基底等因素的控制产出了区内碳酸岩型和伟晶岩型2类稀土矿化。碳酸岩型稀土矿含矿主岩为各类碳酸岩脉,以小河断裂为界,南北含矿碳酸岩在矿物组合上具有差别明显,含稀土矿物主要为磷钇矿、独居石和氟碳铈镧矿,稀土元素以轻稀土为主,但重稀土相对偏高,并具有以华阳川为中心向外围逐渐富集重稀土的特点。伟晶岩型稀土矿含矿主岩为含褐帘石伟晶岩,含稀土矿物为褐帘石,稀土元素以轻稀土为主。2类稀土矿化在形成时间上存在较大差异,碳酸岩型稀土矿化形成于印支期,伟晶岩型稀土矿化形成于古元古代晚期。区内已发现了众多的稀土矿床(点),成矿远景较好,特别是碳酸岩型稀土矿床(点)及碳酸岩脉带展布地段具有较大的找矿潜力。

北秦岭西段黄牛铺岩体锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及其地质意义

对北秦岭西段黄牛铺岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学与岩石地球化学分析。结果显示,黄牛铺岩体的锆石U-Pb年龄为(449.3±4.9)Ma,表明其形成时代为晚奥陶世。黄牛铺岩体属于准铝质高钾钙碱性系列,在成因类型上具有I型花岗岩的岩石矿物学与地球化学特征,其稀土元素配分曲线呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损(LREE/HREE=9.83~11.55)、铕弱负异常(δEu=0.82~0.95)的右倾型,微量元素Rb、Th、U、Sm等富集,Ta、Nb、Ti、Hf等明显亏损,表现为岛弧岩浆岩的地球化学特征。结合区域地质资料,认为黄牛铺岩体形成于晚奥陶世商丹洋俯冲过程中的岛弧环境,是壳幔岩浆混合作用的产物,这为进一步研究北秦岭的构造演化过程提供了更加充分准确的岩浆活动证据。

秦岭西段小陇山林区红桦天然种群分布格局研究

以秦岭西段小陇山林区的红桦天然林群落为研究对象,通过典型样地调查,采用(相对密度+相对高度+相对显著度)/3计算乔木层重要值,以Shannon-weinner多样性指标及Levins生态位宽度指数,计算和分析红桦生态位宽度和空间分布格局,结果表明,秦岭西段小陇山林区红桦天然林群落中,红桦的生态位宽度最大,与伴生树种生态位重叠明显,群落呈聚集分布,天然更新良好。

北秦岭西段奥陶纪火山岩中发现近4.1 Ga的捕虏锆石

通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱仪)锆石微区原位U-Pb同位素测年,北秦岭西段奥陶纪草滩沟群火山岩中获得(4079±5)Ma的年龄信息.北秦岭不仅成为继西澳Yilgarn克拉通(碎屑锆石,(4276±6),(4404±8)Ma)、加拿大Wopmay造山带(Acasta片麻岩,4016Ma)和中国西藏普兰(碎屑锆石,4103Ma)之后世界上为数不多的发现冥古宙(4.56～3.85Ga)地质记录的地区,而且成为世界上第一个在较年轻的火山岩中发现地球早期地质记录的地方.本次近4.1Ga的锆石年龄不仅改写了秦岭没有老于4.0Ga地质记录的历史,也为今后寻找固体地球初始阶段的地壳岩石提供了新的依据.所获得的36个测点的年龄数据可划分为7个时段,代表北秦岭造山带地壳演化过程中不同时期构造-岩浆事件的时代信息,其中,相对集中的时段为0.9～1.5和0.4～0.5Ga,分别与北秦岭地区表现强烈的晋宁运动和加里东运动的时限相吻合.

西秦岭造山带东段航磁特征及断裂构造格架

本文基于最新高精度1∶5万航磁资料,详细分析了西秦岭造山带东段航磁特征和地质成因,辅以重力资料,新推断或修正了断裂平面位置,探讨了断裂控矿作用和若干典型断裂的地质意义。研究表明,古生界泥盆系、石炭系、二叠系、中生界三叠系碳酸盐岩-沉积碎屑岩是形成平稳负磁背景的主要原因;广泛发育的各类侵入岩,是形成复杂变化、形态各异的叠加异常的主要原因。NWW EW向、NNE NE向以及NW向深、大断裂共同构成了全区“南北分带,东西分块”的基本构造格架。NWW EW向深、大断裂是最早形成的主干断裂,航磁上以不同面貌磁场分界线或醒目的磁场梯度带为特征,属华北、扬子两大板块在新元古代三叠纪分别沿商丹、勉略缝合带南北向俯冲碰撞的产物,构成了本区一级构造单元的分界线,尤其对泥盆系多金属成矿起决定性控制作用;NNE NE向深、大断裂应是秦岭强烈陆内造山阶段(晚三叠世新生代)垂向加积增生作用的产物,对NWW EW向、NW向断裂具有明显的切割、牵引或阻挡作用,航磁上以连续性较好的线性梯度带或磁场扭转变异带为特征,是区内次级构造单元的界限,对深部矿源物质的运移亦起到一定的疏导作用。