土地利用强度与生态系统生产总值的耦合协调研究——以浙江省建德市为例

为深入理解土地利用变化与生态系统生产总值(GEP)间的耦合关系,为当地政府实现经济与环境协同发展提供理论参考,本文以浙江省建德市为研究对象,计算其2010、2015、2020年的GEP,并构建土地利用强度指标体系,以耦合协调度模型分析土地利用强度与GEP的关联并分析其机理。结果表明,2010—2020年,建德市的土地利用强度逐年增加,土地利用变化较大,主要体现在林地、耕地和建设用地上;GEP增加192.93亿元,增幅为36.73%;土地利用强度与GEP处于良好耦合协调向优质耦合协调过渡阶段,耦合协调度逐年上升,2020年耦合协调度达到0.7240,整体向好发展。

天目山常绿落叶阔叶混交林种子雨特征及其与群落组成的关系

林木种子是森林更新的重要物质基础,其数量多少与组成会对群落动态和生态系统的结构与功能产生深刻影响。为了更好的了解天目山常绿落叶阔叶混交林动态变化,利用种子收集器对天目山常绿落叶阔叶混交林种子雨进行了一年定位监测,分析了种子雨物种组成、季节动态、空间动态、种子性状以及种子雨与群落树种空间关系。结果表明:(1)天目山常绿落叶阔叶混交林种子雨密度为921.33粒m^(-2) a^(-1),一年中每月都能收集到一定数量种子,月平均种子雨密度为76.78粒/m^(2),种子雨密度最大高峰是在10月份,达到263.78粒/m^(2),种子雨散布具有很大的空间变异,群落种子雨空间分布格局呈聚集分布。(2)一年中共收集到30个物种的种子,单粒种子平均重量为0.065 g,其中小叶青冈重量最大为0.405 g,最小的为柳杉重量为0.003 g,不同散布方式和不同果实类型的物种种子重量差异显著,在散布方式中重力散布的种子重量最大,在果实类型中坚果的种子重量最大。(3)植物群落物种对种子雨组成,特别是优势种的物种丰富度有很大贡献,种子不同的散布方式会影响种子雨与母树组成的相似性,风力散布的相似系数的最高值(R_(max))和距种子雨收集器的距离(d)均最大(风力散布:R_(max)=0.212,d=8 m;动物散布:R_(max)=0.143,d=6 m;重力散布:R_(max)=0.100,d=7 m),种子雨密度与周围母树数量在一定范围内呈显著正相关。综上,天目山常绿落叶阔叶混交林种子物种种类丰富,种子雨具有明显的季节动态和空间变异,符合亚热带常绿落叶阔叶混交林种子雨时空动态的典型特征,通过风力散布的种子在远距离传播上有更大的优势。

模拟氮沉降对毛竹非结构性碳的影响

【目的】分析不同强度氮沉降对毛竹体内非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响,为全面认识氮沉降对毛竹林生态系统的影响提供科学依据。【方法】在临安市毛竹林长期试验基地,采用典型选样法,设置12块20 m×20 m样地,包括低氮(30 kg·hm^(-2)a^(-1))、中氮(60 kg·hm^(-2)a^(-1))、高氮(90 kg·hm^(-2)a^(-1))和对照(0 kg·hm^(-2)a^(-1))4种处理,每处理设3个重复样地,处理32个月,探讨模拟氮沉降对1龄和3龄毛竹NSC含量的影响。【结果】可溶性糖和淀粉在NSC中所占比例分别为80%和20%,NSC主要以可溶性糖的形式存在;竹叶NSC含量最高,分别是枝和秆的1.32和1.27倍;3龄竹枝和秆NSC含量显著高于1龄竹(P<0.05),竹龄对竹叶NSC含量影响不显著(P>0.05);氮沉降显著降低毛竹叶、3龄竹枝和1龄竹秆的NSC含量(P<0.05);氮沉降和竹龄的交互作用对毛竹枝、秆的NSC含量影响显著(P<0.01),对毛竹叶影响不显著。【结论】氮沉降显著影响毛竹地上器官的NSC含量及其分配,且随竹龄而显著变化,高强度的氮沉降不利于毛竹NSC的积累和固碳。

氮沉降和生物质炭对毛竹叶片光合特性的影响

为了解氮沉降和生物质炭对毛竹Phyllostachys edulis叶片光合特性的影响,研究了4种氮沉降(0kg·hm^-2·a^-1,N0;30kg·hm^-2·a^-1,N30;60kg·hm^-2·a^-1,N60;90kg·hm^-2·a^-1,N90)下施加3种不同强度(0t·hm^-2,BC0;20t·hm^-2,BC20;40t·hm^-2,BC40)生物质炭处理后2龄毛竹新老叶片光合及叶绿素荧光特性的变化。结果表明:氮沉降和生物质炭均促进了毛竹新老叶的最大净光合速率(Pmax),气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),生物质炭同时提高了老叶实际量子产量[Y(Ⅱ)]和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)。与不施加生物质炭相比(BC0),N30下施加20t·hm^-2生物质炭的老叶及N60下施加20t·hm^-2生物质炭(BC20)的新老叶叶色值显著降低;N60处理下施加生物质炭,毛竹新老叶的最大光化学效率(Fv/Fm),Fv/Fo和Y(Ⅱ)均提高,而N90处理下施加生物质炭,毛竹新老叶的Fv/Fm和Fv/Fo均降低。由此认为:氮沉降条件下施加生物质炭有利于毛竹新老叶片的光合固碳能力;大气氮沉降背景下,施加生物质炭有利于提高毛竹生产力。

氮沉降和经营强度对毛竹林凋落叶生态化学计量特征的影响

为探讨氮沉降和经营强度对毛竹凋落叶化学计量特征的影响,研究了不同强度模拟氮沉降(低氮:30 kg N·hm^-2·a^(-1);中氮:60 kg N·hm^-2·a^(-1);高氮:90 kg N·hm^-2·a^(-1))对两种经营强度(粗放经营和集约经营)毛竹林凋落叶生态化学计量特征的影响.结果表明:相比于粗放经营,集约经营使毛竹凋落叶C、N、P含量分别显著提高9.3%、32.4%和22.7%,而C∶N、C∶P和N∶P分别显著降低17.4%、54.3%和44.6%.粗放经营条件下,低、中氮沉降显著提高了毛竹凋落叶C、N、P含量,但显著降低了C∶N、C∶P和N∶P;高氮沉降显著提高了C、N含量及C∶P、N∶P,但显著降低了P含量.集约经营条件下,低氮沉降显著提高了毛竹凋落叶P含量,降低了C含量及C∶P、N∶P;中氮沉降显著提高了N、P含量,降低了C含量及C∶N、C∶P和N∶P;高氮沉降显著提高了C∶N、C∶P和N∶P,降低了P含量.经营方式和氮沉降的交互作用显著影响了凋落叶除C∶N以外的生态化学计量特征.毛竹凋落叶P与土壤P含量呈显著相关.