基于土地利用变化的苏南生境质量与生态红线评估

【目的】评估和模拟快速城镇化对生境质量的影响,为优化生态红线区和生态敏感区调整提供科学依据,进而优化国土空间规划和加强生态空间管控。【方法】以江苏省南部为例,基于PLUS模型、InVEST模型和热点分析等方法,评估2000、2010、2020年的土地利用变化规律、生境质量与退化度的时空演变、预测2030年的变化趋势,并综合定量评估生态红线区生境质量。【结果】(1)2000—2020年,苏南地区土地利用发生显著变化,主要表现为耕地向建设用地和水域转移;生境质量均值呈下降趋势,空间上形成了东西高,中间低的分布格局;生境退化度呈现“中心低–外部高”的圈层分布。(2)2030年3种土地利用模拟情景中,城镇发展情景下,耕地面积减少最多;生态保护情景下,森林和湖泊得到严格保护;可持续发展情景下建设用地规模得到控制。生境质量均值的排序为生态保护情景>可持续发展情景>城镇发展情景。(3)热点分析得出,2020年苏南地区乡镇尺度的生境质量和退化度呈集中分布,城镇中心为冷点区域,热点主要分布在森林和山脉,水域为生境质量的高值区。(4)生态红线区域内的生境质量整体高且相对稳定;在未来预测中,生态保护情景会扩大错位面积,可持续发展情景会降低错位面积。【结论】快速城镇化和人类活动剧烈是导致苏南地区和部分生态红线区内生境质量下降的主要原因。

聚乙烯亚胺和Mg2+荧光增敏快速检测四环素类抗生素

四环素类抗生素(TCs)是一类广谱抗菌药物,被广泛应用于治疗人畜疾病且效果显著,但过度使用TCs造成其在动物性食品中的残留问题会对自然环境和人体健康造成严重的危害。因此,对食品环境中TCs的残留进行快速检测是十分必要的。迄今为止,对TCs在酸性溶液中荧光检测相关的研究报道较少。在弱酸性条件下,TCs属于弱荧光物质,但与富有氨基的阳离子表面活性剂聚乙烯亚胺(PEI)结合时,在370 nm的激发下,在525 nm处产生较强的绿色荧光;当TCs与PEI和二价金属镁离子(Mg^(2+))共存时,TCs的荧光强度被进一步增强。本研究利用PEI和Mg^(2+)在弱酸性条件下对TCs的协同荧光增敏效应,构建了一种快速、简单、高灵敏检测残留TCs的荧光检测法。实验结果表明:在最优检测条件下,该体系对TCs的定量线性检测范围为5 nmol/L~2μmol/L,其中,美他环素(MTC)、四环素(TC)、土霉素(OTC)的相关系数R^(2)分别为0.939,0.997和0.999,检出限(LOD)分别为3.6,2.7和4.8 nmol/L,均远低于中国和欧盟的限量标准。本方法对MTC、TC、OTC表现出很高的特异性,与常见的其他抗生素均不产生干扰。在实际的牛奶检测中,该体系对TCs的加标回收率为91.64%~104.05%,相对标准偏差为1.20%~10.62%。本方法可适用于酸性体系中残留TCs的分析,为水体和食品中残留TCs检测提供了一种新的依据和思路。

基于MODIS数据的2003—2020年西南地区林火随地形因子的动态变化

云南、贵州、四川、重庆为代表的西南地区是我国第二大天然林区,是我国林火灾害最严重地区之一。研究气候变化下该地区林火分布的地形变化规律,可为天然林应对气候变化提供科学依据。基于2003—2020年MODIS火点数据MCD14DL,结合地理高程数据DEM和历史气候数据,运用数理统计、核密度分析和M-K趋势检验,研究气候变化下西南地区林火与地形因子的统计关系及变化趋势。研究表明:(1)2003—2020年西南林火总体呈下降趋势,下降率为42次·a^(-1)。春、冬季为林火高发期。空间上总体呈现从云南南部到四川北部逐步减少的格局,林火分布多集中在哀牢山、横断山脉以及攀枝花等地。(2)2003—2020年平均来看,林火与海拔、坡度呈单峰型关系,分别在海拔1400—1600 m、坡度15—20°达到峰值;阳坡最多,半阴半阳坡最少。(3)气候变化下,林火出现“转移”现象。海拔600—1200 m内相对湿度和降水的增加致使林火在该海拔显著减少、在高于1400 m的中高海拔区间增加;年均温的升高导致林火从坡度20—25°“抬升”到35°以上。气候变化下,西南林火出现向高海拔、高坡度转移现象,致使高海拔、高坡度可燃性屏障减弱。

土地利用和气候变化对青海省雪豹潜在适宜生境的影响

【目的】模拟不同气候情景下高寒山地珍稀动物适宜生境变化,对探究天然林资源保护工程前后土地利用变化对高寒山地珍稀动物的影响具有重要的实践意义。【方法】选取对雪豹Panthera uncia分布可能存在影响的22个环境变量,分别利用2000和2020年土地利用数据代表天然林资源保护工程实施前后土地利用类型变化的情况,运用最大熵模型(MaxEnt)模拟雪豹适生区的分布变化,并对未来RCP 4.5和RCP 8.5等2种气候情景下2050年的雪豹潜在适宜生境进行模拟。【结果】天然林资源保护工程实施之前,雪豹在青海省的高适生区面积为11.79万km^(2),中适生区面积为11.96万km^(2),低适生区面积为22.96万km^(2),总适宜性分布面积为46.71万km^(2)(占研究区域面积的64.7%)。天然林资源保护工程实施之后,雪豹的高、中、低适生区分别为11.78、11.77、24.14万km^(2),总适生区面积共增加到了47.69万km^(2)(占研究区域面积的66.0%)。未来场景模拟结果显示:至2050年,青海省雪豹适宜生境总体上呈现出收缩聚拢的趋势,其高、中、低适宜生境面积相较于2020年都出现了一定程度的下降。其中,适宜生境在RCP 4.5和RCP 8.5情景下分别减少0.14和0.72万km^(2),而中高适宜生境面积减少0.32和0.49万km^(2)。【结论】相比2000年,2020年土地利用发生了变化,雪豹适宜生境略有增加,天然林资源保护工程并未导致雪豹适宜生境的明显扩张。气候变暖可能对雪豹的适宜生境产生负面影响。建议加强雪豹活动监测,提前制定气候变化下雪豹等濒危野生动物的保护策略。

新疆鼠尾草和丹参对高温干旱胁迫的生理响应

为探究新疆鼠尾草(Salvia deserta Schang)和丹参(S.miltiorrhiza Bunge)对高温干旱胁迫的耐受性,设置常温(昼温27℃、夜温19℃)和高温(昼温42℃、夜温32℃)2个温度水平以及正常状态、中度干旱和重度干旱(土壤相对含水量分别为40%~45%、20%~25%和5%~10%)3个土壤含水量水平,对高温和干旱单一及复合胁迫下2种植物的受害指数、光合生理指标和抗逆生理生化指标的变化进行了比较。结果显示:随着胁迫时间延长,不同胁迫条件下2种植物的受害指数逐渐升高,总体来看,光合生理指标持续下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量持续升高。与对照(昼温27℃、夜温19℃、土壤相对含水量40%~45%)相比,不同胁迫条件下2种植物的受害指数基本上显著(p<0.05)升高,多数光合生理指标显著降低,而多数抗逆生理生化指标则总体上显著升高。胁迫6 d,重度干旱单一胁迫(昼温27℃、夜温19℃、土壤相对含水量5%~10%)和重度复合胁迫(昼温42℃、夜温32℃、土壤相对含水量5%~10%)下2种植物的受害指数均显著高于其他胁迫条件,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、总叶绿素含量和叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值(Chl a/b)总体上显著低于其他胁迫条件;重度复合胁迫下2种植物的SOD活性、MDA含量和Pro含量总体上显著高于其他胁迫条件。比较来看,不同胁迫条件下丹参的受害指数、胞间CO 2浓度、总叶绿素含量、MDA含量和Pro含量总体上低于新疆鼠尾草,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、Chl a/b值、SOD活性、POD活性、CAT活性和可溶性蛋白质含量总体上高于新疆鼠尾草。研究表明:新疆鼠尾草和丹参对高温干旱胁迫具有较强的耐受性,且丹参的耐受性更强。

杉阔混交和林下套种对土壤氮矿化的影响

[目的]与阔叶树混交是提升杉木人工林土壤肥力的重要措施,探究不同杉阔混交模式下不同深度土壤氮矿化特征,对杉木人工林土壤养分循环的研究具有重要意义。[方法]选取两种经典混交模式的林分(杉-阔套种林、杉-阔混交林)与杉木纯林为研究对象,测定不同深度土壤(0~5 cm、5~20 cm、20~40 cm、40~60 cm)的理化性质、有效氮含量及氮矿化速率。[结果]0~5 cm土层的净氮矿化速率显著高于其他土层。混交和套种显著提高了0~5 cm土壤有效氮含量与净氮矿化速率。与杉木纯林相比,杉-阔套种林的土壤净氮矿化速率增加了111.19%,杉-阔混交林的土壤净氮矿化速率增加了70.73%。RDA分析表明:总碳和总氮含量是影响杉木人工林土壤氮矿化速率的主要因素,土壤含水率、碳氮比、可溶性有机碳和可溶性有机氮等对土壤氮矿化速率也有影响。相关性分析表明氮矿化速率最显著的0~5 cm土壤的碳氮比是净氮矿化速率的重要影响因素,而土壤理化性质在不同土层间对氮矿化的影响不同。[结论]土壤氮矿化与土壤深度密切相关,其主要发生在浅表层土壤且受多种土壤性质影响。杉阔混交和套种可以促进土壤氮矿化,对土壤氮矿化过程的正向影响利于维持和提升杉木人工林地的土壤肥力。

江苏南京长江新济洲国家湿地公园的维管植物物种组成与群丛特征

于2021年春季和夏季,在江苏南京长江新济洲国家湿地公园中,开展了野外植物调查,以了解维管植物的物种组成和群丛特征。采用样线和样方法,对该湿地公园的岛内河渠、岛内库塘、洪泛江滩、草本沼泽、森林沼泽、林地、草地和撂荒地中的植物开展调查,研究维管植物的物种组成和区系特征。研究结果表明,在该湿地公园中,记录了105科296属437种维管植物,其中有56种外来物种和8种受保护植物,禾本科(Gramineae)、菊科(Asteraceae)、莎草科(Cyperaceae)、豆科(Fabaceae)和蔷薇科(Rosaceae)的物种数量都≥20种,单种属占总属数的近四分之三;在437种维管植物中,有335种草本植物(占总物种数量的76.66%),有95种典型木本植物(占21.74%),还有5种木质藤本(占1.14%)和2种竹类植物(占0.46%);有水生植物48种(占10.98%),有湿生植物138种(占31.58%),有中生植物251种(占57.44%);在科的区系组成中,世界广布科(45科)占优势,有37科为热带分布科,有22科为温带分布科;在属的区系组成中,温带分布属(126属)占优势,热带分布属(110属)次之,有58属为世界广布属,中国特有属仅为银杏属(Ginkgo)和水杉属(Metasequoia);春季,有18种主要植物群丛,其中,救荒野豌豆(Vicia sativa)+芦苇(Phragmites australis)+薹草(Carex sp.)群丛的物种数量最多、分布最广,而风花菜(Rorippa globosa)+野老鹳草(Geranium carolinianum)群丛和野老鹳草+益母草(Leonurus artemisia)群丛的多样性指数值较大;夏季,有23种主要植物群丛,其中,稗草(Echinochloa sp.)+芦苇+狗尾草(Setaria viridis)群丛的物种数量最多,其和落羽杉(Taxodium distichum)林、狗尾草+狗牙根(Cynodon dactylon)+小蓬草(Erigeron canadensis)群丛的多样性指数值都较大。江苏南京长江新济洲国家湿地公园中的维管植物物种丰富,但是外来物种所占比例偏大,而水生植物的物种数量较少,植物群丛具有明显的季节变化。

常州市金坛生态红线区鸟类多样性研究

【目的】调查和分析常州市金坛生态红线区域内鸟类多样性组成及生态保护现状,为该区生物多样性保护提供依据。【方法】采用样点样线法对常州市金坛生态红线区春、夏、秋季鸟类多样性进行调查,统计不同生境和季节下鸟类种群数量特征,并通过计算Margalef丰富度指数、Shannon⁃Wiener多样性指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数以及群落相似系数分析鸟类在生境和季节上的分布差异。【结果】常州市金坛生态红线区观测到鸟类共13目38科89种,其中雀形目最多(占比50.56%);发现国家二级保护动物4种,江苏省级保护动物36种。鸟类居留型以留鸟为主(占比37.08%),旅鸟最少(占比6.74%)。各生境物种丰富度指数存在显著差异,从高到低依次为湖泊湿地、农田、林地和城市绿地;香农多样性指数和辛普森指数从高到低依次为农田、湖泊湿地、城市绿地和林地;均匀度指数从高到低依次为城市绿地、农田、湖泊湿地和林地,但差异不显著。春、夏、秋季中,夏季鸟类物种和个体数最为丰富,但春季物种丰富度指数较高,其他多样性指数各季节差异不显著。群落相似性方面,林地和农田相似性最高,湖泊湿地与农田差异最大;夏季与秋季的鸟类相似性指数最高。【结论】生境类型是该地区鸟类群落结构变化的主要影响因素,在不同生境的分布和选择反映了鸟类对环境各要素的需求。相对于人为干扰较大的城市绿地和林分结构较为简单的林地,资源丰富的湖泊湿地和空间异质性较明显的农田具有更高的鸟类物种多样性。

西南地区不同下垫面雷电活动特征与森林雷击火的关系

【目的】西南地区是我国第二大天然林区,该地生态系统脆弱,森林雷击火灾频发。通过遥感、探测资料分析不同地表覆盖类型、不同海拔下垫面的雷电活动特征,探究雷电活动对森林雷击火的影响。【方法】根据2005—2017年全球闪电定位系统(WWLLN)闪电数据、MCD12Q1土地覆盖数据、SRTM(shuttle radar topography mission)海拔数据以及相应森林雷击火个例,结合Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、相对密度差分析,对我国西南地区雷电活动随下垫面类型、海拔的变化特征及其与森林雷击火的关系进行研究。【结果】(1)2005—2017年西南地区云地闪频次以每年8.75%的速率增加。四川和云南交界的攀枝花附近区域是最高值核心区。(2)海拔500~1000 m、稀树草原类下垫面年均云地闪频次最多。以相对密度差表征雷电活跃程度,从季节上看,春季最活跃;从昼夜变化尺度上看,昼间最活跃。表现活跃的下垫面集中在海拔0~1000 m段,以及农用地/自然植被拼接、稀树草原类和城区为主的地表类型。(3)云地闪在不同下垫面均呈增长趋势,其增长面积占比为西南地区的93.48%。其中,海拔3500 m以上和草地类型下垫面的增长趋势最显著,从海拔和地表类型来看,显著的面积占比均超过80%。(4)年云地闪频次越高,发生森林雷击火的概率越大。海拔0~1000 m森林雷击火发生与云地闪活动的下垫面特点一致,海拔1000 m以上雷击火主要受高云地闪频次影响。【结论】西南地区雷电活动与下垫面的海拔、地表类型关系密切,且这一关系随不同时间尺度而变化。作为森林雷击火的起因,结合下垫面特征分析雷电活动,探究森林雷击火,可以为西南山地天然林保护提供科学支撑。

模拟氮沉降对杨树人工林土壤跳虫群落的影响

【目的】土壤跳虫(弹尾纲物种)在调节土壤生态系统功能方面发挥着重要作用。本研究旨在了解添加氮对杨树人工林土壤跳虫群落结构的影响,为进一步明晰人工林生态系统土壤动物群落对未来大气氮沉降的响应与适应机制提供理论参考。【方法】在江苏省东台林场的杨树人工林中建立样地,通过人工林施氮肥的方式模拟大气氮沉降,设置N0(对照,不施氮肥)和3个模拟氮沉降处理,施氮水平分别为N5[5 g/(m^(2)·a)]、N15[15 g/(m^(2)·a)]、N30[30 g/(m^(2)·a)],每个施氮水平设置4个重复,共16块样地。于2021—2022年的春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)和冬季(1月),用取样框采集凋落物层土壤跳虫,后采用不同直径的土钻分3层,即采集[0,10)、[10,25)、[25,40)cm土壤层跳虫和土壤样品。样品带回实验室后用干漏斗法(Tullgren法)收集跳虫并分析土壤理化性质,最后用SPSS 26和Canoco 5.0进行统计分析。【结果】研究共捕获跳虫1446只,隶属于4目7科18属,优势种群分属等节跳属(Isotoma)、鳞跳属(Toocerus)、长跳属(Entomobrya)和小等跳属(Isotomiella),4属共占总个体数的66.87%。土壤跳虫的个体数在N15处理时显著增加,N30处理时则减少;不同层次中,凋落物层的跳虫个体数显著高于土壤层;在不同季节,跳虫的个体数总体从大到小呈现为秋>夏>春>冬。土壤跳虫Shannon-Wiener多样性指数在N15处理最高,Pielou均匀度指数基本在N30处理最高。RDA分析表明,土壤pH、硝态氮含量和碳氮比是影响土壤跳虫分布的主要环境因子。【结论】氮沉降会显著影响土壤跳虫的群落组成结构,并表现出一定的季节差异;适度的氮添加能增加跳虫的个体数和多样性,而过量的氮添加则导致跳虫个体数减少。

聚乙烯亚胺荧光增敏法快速高灵敏检测金霉素

在弱酸性环境中利用聚乙烯亚胺(PEI)可对金霉素(CTC)荧光增敏的特性,建立了一种简便快速、高灵敏检测水体和牛奶中痕量CTC的荧光分析方法。在最优条件下,该体系对CTC的定量线性范围为0.005~10μmol/L,检出限为2.7 nmol/L。在实际水体和牛奶中检测CTC的回收率均在88.7%~99.7%之间。该体系在分析实际样品中CTC残留方面具有很好的应用前景。

3种水生植物对尾水的净化效果及生理特征变化

【目的】探究水生植物对污水处理厂尾水的净化效果及生理特征变化,为尾水深度净化及植物选择提供参考依据。【方法】以水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)、香蒲(Typha orientalis)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)为研究对象,在室外试验模拟配制2种不同浓度的污水厂尾水,分析这3种植物对不同浓度尾水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果以及植物的生理特征变化。【结果】3种植物对尾水中COD、TN和TP均有良好的去除效果,尾水中COD质量浓度由61.42~107.28 mg/L下降至8.63~16.20 mg/L,TN由24.49~31.54 mg/L下降至0.40~7.90 mg/L,TP由2.11~3.43 mg/L下降至0.05~1.00 mg/L。水葱和黄菖蒲在尾水中抗氧化酶活性和相对电导率增大,香蒲过氧化物酶(POD)活性和相对电导率显著下降(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)活性显著上升(P<0.05)。3种植物在尾水中的叶绿素含量均显著下降(P<0.05),水葱在高浓度COD、TN和TP尾水中光合作用减弱。【结论】水葱、香蒲和黄菖蒲对污水厂尾水中COD、TN和TP去除效果显著,植物在尾水中生理代谢受到影响。综合各参数,可将水葱和香蒲搭配种植用于低浓度COD、TN和TP尾水的净化,黄菖蒲用于高浓度尾水的净化。

成都市鸟类多样性时空分布格局及热点区域识别

【目的】探究成都市鸟类群落结构及空间分布格局特征,分析不同生境和季节的鸟类组成差异,识别鸟类热点区域,为成都市及相似区域的鸟类多样性保护提供依据。【方法】2020年,采用样线法和样点法对成都市20个行政区开展不同季节的鸟类多样性调查,通过计算物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数以及群落相似性系数对成都市鸟类进行多样性分析,选取41种重点鸟类并按照生态习性将其分为猛禽、陆禽、游禽、涉禽4类,应用MaxEnt模型进行成都市重点鸟类潜在生境预测,识别成都市鸟类多样性热点区域。【结果】共调查到鸟类17目62科261种,包括国家一级重点保护鸟类1种,国家二级重点保护鸟类29种。其中留鸟99种,夏候鸟61种,冬候鸟60种,旅鸟41种。在不同季节间鸟类物种数和个体数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数皆表现为冬季>春季>秋季>夏季。6种生境中,森林(200种)和湿地(169种)鸟类物种数较多,城镇用地和湿地的鸟类个体数和种群规模较大,森林生境中鸟类Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数最高,城镇用地中鸟类均匀度指数最高。MaxEnt模型预测结果显示,猛禽分布受土地覆被类型、距湖泊距离、距森林距离影响较大,陆禽分布受距森林距离、海拔、居民点密度影响较大,游禽、涉禽等水鸟分布则受土地覆被类型、距湖泊距离等影响较大。成都市鸟类多样性热点区域主要分布在自然保护区、西部龙门山脉,西南部朝阳湖,东部龙泉山森林公园,南部三岔湖、兴隆湖、青龙湖湿地公园及岷江、沱江河流等区域。【结论】成都市丰富的鸟类多样性与其自然环境密切相关,其中森林面积较大、空间异质性高且食物来源丰富,是鸟类重要的栖息地;湿地面积虽占比较小(仅约占全市总面积的2%),但鸟类丰富度仅次于森林,在今后鸟类生物多样性保护中同样应重点关注。

新型自然保护地体系概念下自然资源分类体系的构建

【目的】构建自然保护地自然资源分类体系,为自然保护地内自然资源保育、监管、确权及资产保值增值提供基础,对推进自然保护地治理体系建设和管理能力提升具有重要意义。【方法】通过对自然资源概念的系统梳理和辨析,分析了目前各类自然保护地自然资源分类现状及主要问题。以自然保护地自然资源本底调查为切入点,构建了新型自然保护地体系概念下的自然资源分类体系。【结果】新型自然保护地体系概念下的自然资源分类体系涉及单体自然资源分类体系,包括4大类8亚类21小类。在此基础上,提出自然资源有机复合体分类体系,包括自然生态系统、自然景观、自然遗迹等,最终建立“单体自然资源分类体系+自然资源有机复合体分类体系”相结合的自然保护地自然资源分类体系。【结论】未来应根据专项资源调查和自然保护地科考成果,继续深化、细化分类体系。建议尽快出台相关文件,准确界定各类自然资源边界;结合自然保护地主要保护对象,有侧重地开展自然资源分类管理;在自然资源统一管理的大格局下,适时将自然保护地自然资源分类体系融入统一管理体系,为自然保护地自然资源的有效管理奠定基础。

浙江绿葱湖省级湿地公园小麂活动节律和集群行为研究

【目的】对浙江绿葱湖湿地公园内人为活动干扰下小麂(Muntiacus reevesi)种群的活动节律和集群模式进行研究,为有蹄类动物的科学保护与管理提供依据。【方法】利用红外相机于2021年2月—2022年1月对该地区小麂种群开展连续监测,基于1896张独立有效照片分析其日活动节律和集群模式。【结果】小麂的日活动节律存在季节性差异。其中,冬季与春季的日活动节律曲线重叠度(Δ)最低(Δ=0.79,P<0.01),小麂在冬季傍晚的活动强度高并且峰值也明显提前。不同海拔梯度的小麂日活动节律也存在差异。其中,海拔[700,900)m与[1100,1300)m的日活动节律曲线重叠度最低(Δ=0.76,P<0.01),海拔[700,900)m的小麂只有傍晚1个活动高峰。本次监测共发现7种集群模式,其中最高的为单只独居,占比达92.95%;其次是母仔群,占比3.47%;再次是1雌1雄群,占比2.37%;其余4种(双雌、双雄、1雄1幼、2雌1幼)少见的集群模式共占比1.21%。【结论】在浙江绿葱湖省级湿地公园内,小麂是以晨昏活动为主的昼行性动物,主要营独居生活。其日活动节律在不同季节、不同海拔梯度表现出明显的差异,可能主要受温度、食物资源、植被类型和人为干扰等因素影响。

盐城滨海湿地土壤活性有机碳组分分布特征

湿地具有巨大的碳储量和固碳能力.以盐城大丰麋鹿国家级自然保护区典型滨海湿地植被群落1 m深土壤样品为研究对象,比较光滩、盐地碱蓬、互花米草、白茅、獐毛、狗牙根和芦苇土壤微生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量在水平和垂直方向的分布及其季节动态变化特征,并探讨MBC、DOC与土壤有机碳(SOC)、土壤容重等土壤性质之间的相关性.结果表明:(1)在水平方向上,土壤MBC含量介于230.05-515.82 mg/kg,表现为互花米草>芦苇>盐地碱蓬>光滩>狗牙根>獐毛>白茅,其中白茅土壤MBC含量显著低于其他植被群落(P<0.05);土壤DOC含量介于20.01-23.00 mg/kg,植被群落间含量差异显著,其中互花米草具有最高值23.00±0.79 mg/kg,獐毛具有最低值20.01±0.95 mg/kg;互花米草土壤MBC/SOC和DOC/SOC显著低于其他植被群落(P<0.05).(2)在垂直方向上,不同植被群落土壤活性有机碳组分随土壤深度表现出非单调趋势.除光滩外,其他植被群落土壤MBC含量最高值均位于表层土层,盐地碱蓬、白茅、獐毛、狗牙根和芦苇土壤MBC含量表现为从表层到深层逐层递减的变化趋势,光滩和互花米草则表现出近似“V”形的分布特征;白茅土壤DOC/SOC在不同植被群落各土层均为最高值.(3)在季节动态上,土壤MBC含量和DOC含量在季节间均具有显著差异(P<0.05),其中,土壤MBC含量表现为秋季>春季>夏季>冬季,DOC含量表现为秋季>夏季>冬季>春季,秋季含量均显著高于其他季节(P<0.05).(4)相关性分析表明土壤MBC与DOC之间具有极显著的正相关性,二者均与SOC、土壤总氮、C/N、电导率呈显著正相关,土壤含水率与土壤MBC呈显著相关性,与土壤DOC之间相关性不显著.综上,不同植被群落土壤活性有机碳组分表现出差异化分布特征,C_(4)植物互花米草因其本身生物学特性而具有比盐地碱蓬、芦苇等C_(3)植物更高的土壤活性有机碳;植被演替导致植被群落土壤活性有机碳表现出特殊的垂直分布特征.

不同林龄杨树人工林地表甲虫群落多样性特征

【目的】甲虫作为森林生态系统的重要生物组分,能够调控森林凋落物分解及土壤生态学过程。笔者探明不同林龄杨树人工林地表甲虫群落多样性特征,为揭示杨树人工林生态系统结构、功能、过程并维持林地生产力提供理论支撑。【方法】于2020—2021年,以江苏东台的黄海森林公园不同林龄(6、9、12、15及18 a)杨树人工林为对象,采用巴氏罐诱法收集不同年龄林分的地表甲虫,并在体视显微镜(LEICA M205A)下鉴定和计数。分析杨树(Populus spp.)人工林地表甲虫群落组成、结构及多样性特征。【结果】研究期间共采集到地表甲虫标本1 460只,分属于7科28种。其中优势种为蠋步甲(Dolichus halensis)、亮足细胫步甲(Agonum gracilipes)、铜绿婪步甲(Harpalus chalcentus)和巨短胸步甲(Amara gigantea),其数量占总个体数的79.11%;常见种为谷婪步甲(Harpalus calceatus)、毛婪步甲(Harpalus griseus)、条斑叶象(Hypera conmaculata)、黄斑青步甲(Chlaenius micans)、红角婪步甲(Harpalus amplicollis)和脊青步甲(Chlaenius costiger),占总个体数的15.82%;其余18种均为稀有种群,仅占总个体数的5.07%;地表甲虫种类数和个体数量随林龄的变化,表现为12年生杨树人工林显著高于其他林龄,18年生林分最低;地表甲虫物种多样性随杨树人工林林龄增加呈先增后减的变化规律,最大值与最小值分别出现在12年生和18年生杨树人工林,变幅为33.83%,其中6、9、15年生杨树人工林地表甲虫多样性无显著差异。总之,地表甲虫个体数量、物种多样性变化,从杨树幼龄林至中龄林阶段表现为增加趋势,在中龄林到成过熟林阶段表现为减少趋势。【结论】地表甲虫个体数量、物种多样性与杨树人工林生长发育阶段密切相关,处于快速生长发育阶段的中龄林具有较高的物种多样性,处于成熟林阶段的杨树人工林地表甲虫的个体数量和多样性均显著降低。