放牧干扰对岷江上游山地森林-干旱河谷交错带土壤微生物量及呼吸熵的影响

选择岷江上游理县山地森林/干旱河谷交错带地区人工刺槐林、人工杨柳林、草地和锥花小檗灌丛这4种植被类型为研究对象,对4种植被下的土壤微生物量及呼吸熵对放牧干扰的响应进行了研究。以距牧道距离远近的不同设置了3种放牧干扰强度处理,分别对各植被类型3种放牧干扰强度的土壤进行了分析。结果表明,在各植被类型下,土壤有机碳（SOC）和土壤微生物量碳（MBC）含量随放牧干扰强度的增加而降低。各植被类型下表层土壤呼吸熵值（qCO2）值随放牧压力的增加而增大（除灌丛中度干扰外）,增加幅度为15.14%-100.54%,说明放牧干扰使微生物体的周转率加快,对SOC的利用率降低,释放的CO2增多,土壤碳保存率降低。

岷江上游山地森林/干旱河谷交错带植被恢复对土壤微生物量及酶活性的影＊响

为了解岷江上游山地森林/干旱河谷交错带植被恢复对土壤微生物量及酶活性的影响,以交错带森林段及其下缘地段为研究对象,选取干旱河谷段封禁造林地为参照,分析了植被恢复过程中土壤微生物量、土壤酶活性的特征及其相关关系。结果表明:在交错带中土壤微生物量碳、氮以及蛋白酶的活性均随着海拔的升高呈逐渐增加的趋势;而土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随海拔的升高先增多后减少。通过对交错带山地森林下缘3种植被恢复模式研究表明,恢复植被能显著提高土壤的养分,增加土壤的生物活性。同时,土壤微生物量碳、氮和酶活性变化均具有明显的空间层次现象,即随土层深度的增加而呈降低的趋势。相关性分析表明,土壤微生物量碳、氮和4种土壤酶活性均与土壤pH呈负相关关系,与土壤其他养分呈正相关关系,说明岷江上游山地森林/干旱河谷交错带土壤微生物量和酶活性受植被、pH值、土壤养分和含水量等因素的共同影响,可作为评价土壤肥力的指标。

岷江上游山地森林/干旱河谷交错带不同植被恢复模式对根际土壤微生物量碳氮及固氮菌群落结构的影响

以岷江上游山地森林/干旱河谷交错带5种植被恢复模式的根际与非根际土壤为研究对象,对土壤微生物生物量碳、氮和土壤固氮菌群落结构的影响进行了初步研究。结果表明,5种不同植被根际与非根际土壤的微生物生物量存在显著差异且根际土壤含量大于非根际土壤,依次为:青冈次生林>灌木林>刺槐林>人工幼林>针阔混交林;DGGE图谱显示,5种植被根际与非根际土壤固氮类群有一条明显的共有条带,其中刺槐林和灌木林的固氮菌多样性最高;多样性指数、群落丰富度分析表明,灌木根际土壤固氮菌的群落种群结构最丰富,其次为刺槐;聚类分析结果显示,不同植被恢复的10种供试土壤样品分为4大类群。总之,自然恢复(青冈林和灌木林)效果好于人工林(刺槐林、人工幼林、针阔林);3种人工林相比较,刺槐林比其它两种人工林更有利于提高微生物生物量及土壤固氮菌群落结构多样性;在人工幼林地采取的封禁措施也有利于植被恢复。

放牧干扰对岷江上游山地森林/干旱河谷交错带土壤有机碳及其碳库管理指数的影响

研究了岷江上游理县山地森林–干旱河谷交错带地区人工刺槐林、人工杨柳林、草地和锥花小檗灌丛4种植被类型土壤有机碳和碳库管理指数对放牧干扰的响应,以距牧道距离远近的不同设置了3种放牧干扰强度,分别对各植被类型3种放牧干扰强度的土壤进行分析。结果表明：在各植被类型下,随放牧干扰强度增加土壤总有机碳（TOC）和易氧化碳（LOC）降低。在人工刺槐林和人工杨柳林,随放牧强度增加,TOC和LOC大致为梯度降低;草地和灌丛表现为随放牧强度增加先降低再升高,这取决于各植被下牲畜的可进入性和植被对牲畜的可利用性。植被类型下表层土壤碳库管理指数（CPMI）值随放牧强度增加先下降后升高,轻度干扰值最高,下层土壤CPMI值随放牧强度增加梯度下降,下降幅度介于6.2%~70.41%之间。

嘉陵江上游低山暴雨区植被恢复对小流域产流产沙的影响

通过对嘉陵江上游严重退化区植被恢复对小流域产流产沙的影响研究,结果表明:各小流域沟道侵蚀模数低于坡面径流,仅为农耕地径流小区的1/28～1/5,3种植被恢复模式小区的1/4～1/2;各小流域径流模数和侵蚀模数与降雨量呈显著正相关,径流模数与侵蚀模数之间亦呈正相关;产沙量的多少与小流域径流面积关系不大,但不同小流域之间的侵蚀模数随着降雨量的增加,其差别有减小的趋势。不同恢复阶段和不同恢复阶段一次性降雨的产沙量和侵蚀模数与初期相比都呈现出明显的减小趋势,特别是在植被恢复的最初几年,其减沙的效应就达到70%以上,表明植被恢复初期是体现水土保持效应的关键时间。

四川洪雅退耕还林地麻竹生物量和碳储量

利用标准样方法结合数据分析法研究了洪雅县还林地麻竹的生物量、碳储量,研究结果表明：①麻竹（Dendrocalamus latiflorus Munro）平均株高为15.57 m,平均胸径为7.89 cm,单株生物量为8.59 kg,总生物量为27.91t/hm2,碳储量为13.79 t/hm2。②各形态因子之间、地上部分各变量之间、总生物量与地上部分各变量之间存在显著或极显著相关性,地下部分各变量与其他变量相关性均不显著（P〈0.05）。③各组分与形态因子的拟合中,以杆和形态因子的拟合为最佳,其方程为Y=-5.885＋1.446D-0.108H＋0.212d;总生物量与形态因子的拟合中,最佳模型为Y=-4.48＋1.623D-0.245H＋0.47d。④麻竹各器官碳含量介于0.454 2-0.530 6 g/g之间,平均碳含量为0.486 2 g/g,各器官含碳量从高到低依次为：杆〉蔸〉根〉枝〉叶。

嘉陵江上游低山暴雨区植被恢复对沟道产流的影响研究

研究了嘉陵江上游低山暴雨区不同植被恢复阶段小流域沟道产流变化,结果表明:植被恢复可有效提高沟道产流的临界雨量,降低产流次数;径流开始时间和径流终止时间均有一定程度的延长,最大径流量滞后时间则不明显,产流总量明显减少;坡面径流次数、径流模数及单位面积最大次径流量均低于沟道径流。研究表明,严重退化区经过植被恢复形成的森林生态系统森林水文效应及水源涵养效益有了明显的提高。

岷江上游干旱河谷区灌丛植被土壤有机碳稳定性特征

灌丛在岷江上游分布广泛,是干旱河谷区重要的物种,砍伐、开垦和过度放牧是导致其退化的根本驱动力。通过选取灌丛植被下土壤剖面,并以其被开垦后的农地(50a)及退耕荒坡(10a)为参照,对其土壤有机碳、重组有机碳及易氧化碳含量进行分析比较。结果表明:灌丛植被各层土壤总有机碳及重组有机碳均极显著大于对照的,对照间差异不显著,在0-100cm土壤剖面,对照1退耕荒坡及对照2农地土壤有机碳较灌丛植被的最高降幅分别达60.42%,70.92%,重组有机碳最高降幅则分别达76.54%,68.92%,并且灌丛及对照2农地土壤重组碳在0-100cm土层剖面上表现出先升高,然后再降低的分布特征,对照1退耕荒坡则在整个土壤剖面呈递减趋势;灌丛植被土壤易氧化碳均值高于对照的,与退耕荒坡的差异显著,但与农地的差异不显著,在0-100cm土层中,灌丛及对照土壤易氧化碳含量表现出先降低、升高、再降低的分布特征;相关分析表明,总有机碳与重组有机碳和易氧化碳达到极显著相关水平。综上表明灌丛植被保护土壤有机碳稳定能力极显著高于退耕荒坡和农地的,并且农地退耕也有利于土壤有机碳稳定性的提高。

岷江上游干旱河谷4个乡土树种的抗旱生理指标主成分分析

在自然干旱胁迫条件下,对5年生油松、岷江柏、刺槐、榆树4个树种的生理生化指标分别在旱季和雨季进行测定,分析讨论了干旱胁迫下,各树种生理生化指标的变化规律及其相关关系。根据4个树种在干旱胁迫条件下各指标的表现,利用主成分分析法对4个树种的抗旱性进行综合评价。抗旱性综合评价结果表明:4个树种的抗旱能力以刺槐的抗旱性最强,油松的抗旱性最差。其排名顺序为:榆树>刺槐>油松>岷江柏。

退耕还林工程对四川盆周低山丘陵区生态系统服务价值的影响——以洪雅县为例

退耕还林工程是我国实施的重点林业生态工程。以四川盆周低山丘陵区退耕还林工程重点示范县洪雅县为研究对象,基于遥感和地理信息系统技术,参照中国陆地生态系统单位面积生态系统服务价值当量表,结合研究区粮食平均产量和收购价格,分析了退耕还林前(1994—1999年)、后(1999—2007年)的生态系统服务价值变化,探讨了退耕还林工程对生态系统服务价值的影响。结果表明:退耕还林工程在一定程度上使土地利用程度呈减弱趋势,土地利用处于衰退阶段;退耕前,生态系统服务价值变化不明显;退耕后,生态系统服务价值发生显著变化,总生态系统服务价值增加2.90×108元,可能是由于退耕还林使耕地生态系统服务价值降低,林地生态系统服务价值增加;各项生态功能服务价值中,食物生产功能价值下降,其它各项功能价值上升,以水源涵养功能上升最大,水源涵养价值增加0.78×108元;敏感性分析表明,研究区生态系统服务价值对生态系统服务价值系数变化缺乏弹性,研究结果具有稳定性。

SPOT-5影像分析的三种融合方法比较——以洪雅县柳江镇退耕还林工程监测为例

以洪雅县柳江镇为试验区,选用SPOT-5全色影像和多光谱影像为材料,采用PCA、Brovey以及IHS变换融合方法,对SPOT-5全色与多光谱图像进行融合处理,为退耕还林工程面积监测奠定基础。通过对各融合结果图像进行主观和客观的综合评价,得到评价结果:Brovey变换融合方法得到的结果图像在其空间质量和光谱质量综合表现的最好,适宜于低山丘陵区的遥感监测使用。

华西雨屏带马尾松人工林林窗大小对植物多样性与土壤理化性质的影响

【目的】旨在揭示马尾松人工林不同林窗大小下植物多样性与土壤理化性质之间的关系。【方法】以25年树龄的马尾松人工林内5种不同大小林窗(50~100、100~150、200~250、400~450、600~650 m^(2))为研究对象,以马尾松纯林为对照(CK),调查分析不同林窗下植被组成、物种多样性和土壤理化性质;使用冗余分析(RDA)研究了土壤因子与植物多样性的关系。【结果】(1)不同林窗内枹栎、青榨槭、柃木和野桐等乡土树种的重要值均位于前列;随着林窗面积的增加,耐荫物种数呈上升趋势,半耐荫物种数趋势平稳且占据重要地位。(2)G4(400~450 m^(2))林窗面积下呈最高的物种多样性,灌木层的物种丰富度和多样性与土壤理化性质存在极强正相关关系。(3)在G4林窗下土壤全钾(45.41 mg/kg)、速效钾(191.29 mg/kg)和有机质(68.42 mg/kg)的含量达到最高,速效钾含量显著高于其余林窗(P<0.05);土壤有机质、全氮和全钾是影响马尾松人工林林窗下植物分布的主要环境因子。【结论】G4林窗(400~450 m^(2))最有利于此地区植物群落的更新组成和土壤养分循环。

元谋干热河谷三种植被恢复模式土壤贮水及入渗特性

采用双环法及主成分分析法、Pearson相关分析法,对云南省元谋干热河谷小跨山流域3种植被恢复类型(以裸地为对照)的土壤入渗与贮水特征进行了研究。结果表明:(1)3种植被类型与裸地的饱和贮水量表现为:最大滞留贮水量和最大吸持贮水量均表现为罗望子+百喜草(1317.0,118.5,1198.5 t/hm2)>银合欢林(1152.0,99.0,1053.0 t/hm2)>扭黄茅(1108.5,89.5,1029.0 t/hm2)>裸地(954.0,66.0,888.0 t/hm2),且植被对土壤滞留贮存功能的改善作用大于土壤吸持贮存功能。2)3种植被类型与裸地间土壤入渗特征值均表现出初渗率(罗望子+百喜草:7mm/min;银合欢林:8.37mm/min;扭黄茅:6.01mm/min;裸地:0.62mm/min)>平均入渗率(5.93,5.06,3.94,0.53mm/min)>稳渗率(4.94,2.88,3.29,0.27mm/min)的规律。不论旱季还是雨季,根据主成分分析法,得出土壤渗透性能综合判断值(F)的综合方程,综合评价3种植被类型与裸地土壤渗透性优劣,表现为:罗望子+百喜草(F:1.2271)>扭黄茅(F:0.5365)>银合欢林(F:0.2688)>裸地(F:-2.0323)。3)Pearson相关分析法表明,3种植被类型与裸地的土壤渗透性与总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有机质含量呈极显著(P<0.01)或者显著正相关(P<0.05),与土壤容重呈极显著(P<0.01)或显著负相关(P<0.05),并在此基础上建立了主导因子方程。4)对土壤入渗过程模拟得出通用经验方程是用于描述该流域土壤入渗过程的最优模型。

山地牧道与植被空间异质性研究评述

山地牧道和沿牧道放牧改变植被空间异质性。综合国内外研究进展,将山地牧道的涵义扩展为家畜在山地垂直空间移动的固定路线、放牧往返小道、相对固定的采食路径以及践踏小径等,并总结了山地牧道的形成与分布规律,重点评述了山地牧道与植被空间异质性相互作用机制。山地牧道作为一种线状廊道,为物种扩散提供通道、生境,分割斑块景观,影响植被边界动态,在不同尺度上影响植被空间异质性;家畜沿牧道的选择采食与植被空间异质性相互影响,家畜还通过践踏和排泄改变植被空间异质性;家畜采食、践踏和排泄综合作用于土壤,通过影响土壤异质性间接影响植被的空间分布。山地牧道在动物行为学、放牧生态学研究中具有理论和实践价值,可以为监测植被退化、控制载畜量提供依据。

2种色型黄粉虫酚氧化酶同工酶的比较

为黄粉虫(Tenebrio molitor L.)品种选育、体色分化及免疫防御研究提供参考,采用不连续聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳并结合分光光度法,对黄、黑2种色型黄粉虫各发育期的酚氧化酶(包括单酚氧化酶和二酚氧化酶)同工酶酶谱及酶活性进行比较研究。结果表明:在2种色型黄粉虫的各发育期,共发现迁移率不同的单酚氧化酶(MPO)同工酶酶带6条、二酚氧化酶(DPO)同工酶酶带5条,其中MPO酶带分布在3个泳动区,DPO酶带分布在2个泳动区,黑色型卵比黄色型卵多1条MPO特征性酶带;并且黑色型卵、幼虫和成虫的MPO和DPO活性显著高于黄色型卵、幼虫和成虫;但在蛹期,MPO活性黄色型比黑色型高,而DPO活性则是黑色型比黄色型高;此外,同一色型黄粉虫在不同发育阶段的MPO和DPO同工酶酶带数、酶活性强弱及迁移率变化明显,其中,卵期有MPO和DPO特有酶带各1条,幼虫期只有1条DPO特有酶带;同时,各发育阶段的MPO和DPO同工酶酶谱及酶活性变化规律不同,由卵至成虫期,MPO活性变化趋势为:卵期>蛹期>成虫期>幼虫期,DPO活性变化趋势为:幼虫期>成虫期>蛹期>卵期。上述结果为进一步研究黄粉虫的体色分化、免疫防御和品种选育奠定了理论基础。

人为干扰对雅安苍坪山公园桉树人工林物种多样性和生物量的影响

【目的】揭示不同人为干扰强度对桉树Eucalyptus grandis人工林物种多样性和生物量的影响。【方法】以四川省雅安市苍坪山公园桉树人工林为研究对象,采用典型样地法,设置12块20 m×20 m不同干扰程度的样地,对林内物种组成、物种多样性水平(丰富度指数D、Shannon-Wiener指数H、Simpson优势度指数H’、Pielou均匀度指数Jsw)和植物层生物量进行调查研究。【结果】共调查到维管植物87种,隶属55科82属,桉树人工林物种数随着干扰的加强而减少;乔木层与草本层D、H、H’随着干扰强度的增加而降低,灌木层D、H、H’在中度干扰下达到最大值,乔木层的D、H变化差异显著(P<0.05)。随着干扰强度的增加,植物各层生物量呈不同变化趋势:中度干扰下乔木层蓄积量(12.01m^(3)·hm^(-2))最高;轻度干扰下灌木层生物量(394.533 kg·m^(-2))和草本层生物量(359.680 g·m^(-2))最高。乔木层D、草本层H’与草本层地上生物量和生物总量呈显著正相关(P<0.05);草本层Jsw与草本层生物总量呈显著正相关(P<0.05)。【结论】适度的干扰会促使桉树人工林物种多样性和生物量增加;物种多样性和生物量的关系受人为干扰和自然条件而改变,没有固定关系。

两种色型黄粉虫抗冻蛋白cDNA克隆、序列分析与表达分析

产生抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFPs)是大多数昆虫抵抗低温的一个重要策略。为给黄粉虫Tenebriomolitotr耐寒机理研究提供参考,本研究采用RT-PCR、5'RACE和3'RACE法克隆了黄、黑两种色型黄粉虫幼虫的抗冻蛋白基因Tm-afp,分析了其基因序列及所编码的氨基酸序列,并检测了其在这两种色型间的mRNA水平差异。结果表明:从黄、黑两种色型黄粉虫幼虫克隆出的Tm-afp cDNA全长分别为579bp和588bp,它们包含一个20bp的5'端非翻译区、一个402bp的开放阅读框和一个变异较大的3'端非翻译区,其碱基序列一致性为95%。由于这两个抗冻蛋白基因编码的蛋白成熟肽存在两个氨基酸差异:第35位(D→E)和130位(T→S),因此将其判定为黄粉虫抗冻蛋白基因Tm-afp的两个异构体,并分别命名为Tm-afp-1和Tm-afp-2。Tm-afp-1和Tm-afp-2编码的抗冻蛋白异构体(分别为Tm-afp-1和Tm-afp-2)信号肽之间有3个氨基酸差异:第2位(G→A)、9位(S→T)和27位(Y→N);其成熟肽的第一个氨基酸为谷氨酰胺,含8个高度保守的12aa短串联重复序列,每个重复序列的第2位和第8位为半胱氨酸。此外,Tm-afp-1和Tm-afp-2均属富含苏氨酸和半胱氨酸的昆虫抗冻蛋白,其二级结构均由大量的β-折叠和无规则卷曲组成,三级结构为8个特殊的右手β-螺旋,每一圈螺旋由12个氨基酸组成;在β-螺旋的一个侧面规则排列着由保守XCT形成的β折叠片层。同时,低温可以诱导黄、黑两种色型黄粉虫Tm-afp的表达,但长时间低温诱导下黑色型黄粉虫幼虫的Tm-afp表达量显著高于黄色型黄粉虫幼虫Tm-afp表达量。结果提示,黄粉虫种内不同色型间,抗冻蛋白基因Tm-afp可能存在多种异构体,并且黑色型黄粉虫Tm-afp比黄色型黄粉虫Tm-afp对低温的应答更强烈。这一研究结果为进一步探索黄粉虫的耐寒性机理提供了有益参考。

雅安紫色土小流域土壤有机碳及碳组分分布特征

以四川省雅安市和平小流域紫色土为研究对象,研究不同侵蚀强度紫色土小流域土壤有机碳分布特征。结果表明:自小流域上部向下部土壤侵蚀强度逐渐降低,土壤有机碳含量逐渐升高,且下部与上部和中部相比差异性极显著(P<0.05);小流域内同一坡面不同坡位土壤总有机碳及碳组分含量均呈现坡脚>坡顶>坡中这一分布特征。小流域内阴坡和阳坡在土壤总有机碳及碳组分含量上有显著差异,具体表现为阳坡<阴坡。小流域内不同土层深度土壤总有机碳及碳组分含量均随土层的加深而降低。研究土壤碳的空间分布规律对该区退耕还林还草工程具有重要的指导意义。

放牧干扰对岷江上游山地森林/干旱河谷交错带土壤活性有机碳的影响

研究放牧干扰对岷江上游山地森林-干旱河谷交错带人工刺槐林、人工杨柳林、锥花小檗灌丛和草地4种植被类型土壤有机碳含量和活性组分的影响。结果表明：各放牧强度下,0-10cm土层土壤有机碳及其活性组分含量大于10-20cm土层。随放牧强度的增加,人工刺槐林表层（0-10cm）土壤总有机碳（TOC）、轻组有机碳（LFOC）、颗粒有机碳（POC）和易氧化碳（LOC）含量呈逐渐降低趋势;人工杨柳林表层土壤LFOC含量呈降低趋势,POC含量呈升高趋势,TOC和LOC含量先降低再升高;锥花小檗灌丛土壤POC含量呈降低趋势,TOC、LFOC和LOC含量先降低再升高;草地土壤TOC和POC含量呈降低趋势,LFOC和LOC含量先降低再升高。4种植被类型土壤LOC、LFOC和POC含量随放牧强度增加而下降的幅度是TOC含量的1.1～8.9倍。土壤TOC含量与LOC、LFOC和POC含量呈显著正相关,表明活性有机碳组分能够反映土壤总碳的变化情况。

山地森林-干旱河谷交错带不同植被枯落物水文效益研究

对岷江上游山地森林-干旱河谷交错带的6种植被类型枯落物的水源调蓄功能及特征进行了研究,结果表明:6种植被类型按枯落物贮量大小排序为青冈次生林(46.20 t/hm2)>杨柳阔叶林(23.46 t/hm2)>针阔混交林(20.51t/hm2)>岷江柏幼林(16.02 t/hm2)>次生灌丛(11.17 t/hm2)>荒草坡(9.23 t/hm2),按枯落物层最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量大小排序均是青冈次生林>杨柳阔叶林>针阔混交林>岷江柏幼林>次生灌丛>荒草坡;在整个持水过程中,前2 h内各林分枯落物层吸水作用较强。