野外林下环境中模拟气候变暖的新型开顶式气室设计与应用效果

开顶式气室(OTC)是研究气候变化对植物生长和营养状况影响的重要工具。然而在野外森林环境条件下,运用传统OTC系统研究气候变化对林下植物生长影响,存在太阳辐射不足、增温效果波动大或运行成本高等局限。本文改良出一种稳定增温、价格低廉的新型OTC系统,并将其用于研究气候变暖对野外林下环境冷箭竹(Bashania faberi)生长实验中,以评价其性能。结果表明:在为期两年测试期间,气室内能提供稳定增温条件,3个处理组与对照组相比,分别增温了1.5、3.0和4.5℃,并且日平均温度控制偏差可达±1℃以内。此外,不同增温处理对新型OTC内空气湿度影响较小,对土壤湿度影响不明显。实验证明了该系统以低成本研究温度变化对植物影响的可行性,表明该系统是研究气候变化对森林生态系统中林下植物影响的一种有效工具。

大熊猫栖息地森林群落乔木层与林下冷箭竹关系研究

为探索森林群落乔木层与林下大熊猫取食竹的相关关系,利用样线法和样方法,对大相岭大熊猫栖息地森林群落乔木层结构特征与林下冷箭竹(Bashania faberi)生长指标进行调查,构建线性混合模型(LMM)和广义线性混合模型(GLMM)进行分析。结果表明:(1)乔木郁闭度对冷箭竹平均高度影响显著,乔木株数对冷箭竹株数影响显著,乔木平均高度和平均胸径对冷箭竹发笋量、平均基径和平均高度影响显著。(2)冷箭竹发笋量、平均高度和平均基径均随乔木平均高度和乔木平均胸径增加而增加;冷箭竹株数随乔木株数增加而减少;冷箭竹平均高度随乔木层郁闭度增加而减少。本研究以期为该区域大熊猫栖息地的恢复提供量化依据。

冷箭竹无性系种群的取样技术探讨

采用"巢式取样法",对分布于四川卧龙国家级自然保护区"五一棚"大熊猫野外生态观察站的冷箭竹无性系种群进行了取样技术的研究,取样面积从0.01 m2扩大到25.00 m2,测定指标包括种群密度、调查时间、竹林以下各层植物盖度和1.00 m2样方内各龄级竹子的基径和高度。经对不同取样面积内3项指标的统计分析,结果表明:随着取样面积的增加,种群密度呈递降趋势,调查时间逐渐延长,各层植物盖度变化幅度较小;综合考虑认为,1.00m2是冷箭竹无性系种群的最佳取样面积。同时,比较了"全样方"植株与随机抽取10株多年生竹的生长发育指数(基径和高度)的差异性,两种取样数量的方法之间无统计学意义(P>0.05)。从而,验证了过去线路监测过程中竹子取样面积和调查数量的科学性和有效性。

我国贵州玉山竹属二新种(禾本科)及冷箭竹名称

该文描述了贵州西部的玉山竹属2新种：白眼竹和水城玉山竹。白眼竹近似泡滑竹y．mitisYi，不同在于秆节间分枝一侧基部扁平并具纵脊，无毛，纵脉纹不明显；秆环稍隆起，在秆基部节上者常具瘤状体（气生根）；箨鞘背面无斑块，鞘口两肩各具约8枚长1～6mm直立燧毛；箨舌下凹，高约1mm；叶片小，长3．8～8．5cm，宽4～6．5mm，次脉2～3对，小横脉组成长方形。水城玉山竹相似于熊竹Y．ailuropodinaYi，区别在于本种秆较矮小，高达2m，直径0．5～0．8（1）cm，节间分枝一侧基部扁平；箨鞘背面无斑点和斑块，有时下部疏生贴伏黄色刺毛；叶片较大，长达12cm，宽达10mm，次脉3～4对。江口县梵净山老金顶的巴山木竹属竹种，学名亦宜称冷箭竹Bashaniafaberi（Rendle）Yi。垂直分布于海拔2200～2450m。

野生大熊猫与放牧家畜采食对冷箭竹无性系种群特征的影响

种群特征是植物最为直观、可测度的生物学指标,是植物适应外部干扰和环境波动的功能性反应,通过分析冷箭竹(Bashania faberi)无性系种群在野生大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)和放牧家畜采食后的种群特征,以便了解大熊猫与放牧家畜对冷箭竹无性系种群变化的影响强度,以及冷箭竹无性系种群对不同动物采食的响应策略。为此,采用样方法测定了大熊猫国家公园卧龙片区内大熊猫与放牧家畜利用后的冷箭竹无性系种群特征,并与对照样地进行了比较。结果表明,野生大熊猫和放牧家畜都降低了冷箭竹层片的覆盖度,分别为对照的87.85%和52.95%,放牧家畜的影响强度是野生大熊猫的1.66倍。放牧家畜的采食阻碍了1年生竹的萌发更新和生长发育,与对照相比,1年生竹密度减少了97.07%、基径小了27.78%、株高低了87.93%,对其余年龄和种群的基径生长没有显著影响(P>0.05),但显著降低了植株的高度生长(P<0.05)。野生大熊猫的利用主要影响1年生竹的数量增长,密度降低了28.13%,且有利于2年生竹、多年生竹和种群的数量维持,以及各年龄分株的基径与株高生长。因此家畜放牧样地的种群结构中径级分布与对照相似,呈正态分布模式,峰值处于3.1~6.0 mm,数量占比为82.21%;而其高度级的分布截然不同,峰值偏向于低阶植株,株高60 cm以下植株的数量占比达到41.21%。野生大熊猫利用样地的种群结构(径级和高度级)与对照样地具有相似的正态分布格局,基径2.1~6.0 mm和株高61~140 cm的数量占比最大,径级为79.44%、高度级为70.01%。可见放牧家畜对冷箭竹无性系种群的影响远大于野生大熊猫采食,过渡利用将造成冷箭竹资源的衰退,因此加强家畜放牧数量和放养区域的管控是保护野生大熊猫及其栖息地的有效措施。

冷箭竹无性系分株生物量分配与估测模型

通过对大熊猫国家公园卧龙片区的冷箭竹无性系分株地上部分地径、株高及分株各构件(秆、枝、叶)生物量进行调查,研究了其地上部分生物量的分配结构和垂直分布规律,构建了基于地径、株高和D^(2)H与不同龄级各构件和分株生物量之间的异速生长模型。研究表明:冷箭竹各分株含水率随年龄增长呈下降趋势,同一龄级分株构件含水率高低表现为叶>枝>秆,各构件含水率的垂直分布规律不同,竹秆呈现为“U”型分布模式,竹枝随高度增加而递增,竹叶为正态分布特征;冷箭竹不同龄级分株生物量表现出多年生>2年生>1年生的分配特征,而同一龄级分株的各构件间则表现为竹秆>竹枝>竹叶的生物量分配格局,各龄级的竹秆生物量都表现出随着高度的增加而递降的趋势,而竹枝和竹叶近似于正态分布模式;除1年生竹的竹叶外,地径、株高和D^(2)H分别与各龄级各构件生物量和分株生物量之间均具有显著相关性;以地径、株高和D^(2)H为自变量分别建立的异速生长模型可为相似区域冷箭竹不同龄级分株各构件生物量的估测提供参考。

卧龙自然保护区冷杉-铁杉林木本植物多样性在冷箭竹更新恢复过程中的变化特征

为阐明冷箭竹(Bashania faberi)开花枯死后的自然更新恢复过程中,冷杉-铁杉林内木本植物多样性的变化特征,洞悉亚高山森林植被在群落内部扰动影响下木本植物的响应,以四川卧龙自然保护区"五一棚"区域内的森林固定样地为研究对象,采用常规群落学调查方法,分析冷杉-铁杉林内冷箭竹更新恢复前期与后期的木本植物多样性特征.结果表明,木本植物中乔木树种的种类组成、多样性指数在冷箭竹更新恢复前期与后期之间没有显著变化(P> 0.05),灌木植物的种类和同种植物的重要值以及多样性指数在前后期都有明显的变化,种类和多样性指数都略有增加(P <0.05);且不同样地在更新恢复的前后期,木本植物的多样性表现出不同的变化规律,海拔3 000 m以下的样地乔木树种的变化较小,海拔3 000 m以上样地有显著性变化;而灌木植物多样性在所有样地中都具有明显的差异,呈略微增长趋势;同时,不同样地之间在冷箭竹更新恢复前后期的乔木树种多样性,两两之间相差不明显,灌木植物在前期彼此相差较大,后期仅个别样地、个别指数有显著性差异,其余都无明显的统计学意义.本研究结果体现出演替顶级群落物种组成的稳定性,物种多样性在竹子更新恢复过程中的波动性,以及不同生活型植物(乔木树种、灌木植物)对环境变化适应的差异性,这为制定生物多样性保护与野生大熊猫栖息地生态恢复的策略提供了依据.(图3表4参54)