树线交错带植物形态结构和生理生态学特性研究进展

由于复杂特殊的生长环境,树线交错带植物形成了独特的形态结构和生理生态学特性。本文综述了国内外学者在树线交错带植物形态适应特征、解剖结构特征、生理生态学特性等方面的研究进展,并提出研究展望,为进一步探究全球气候变化情况下植物对环境的响应机理及间接预测气候变化提供参考。

西藏墨脱苔藓植物多样性初步研究

墨脱因其特殊的地理位置和巨大的海拔高差使得该地区拥有丰富的植物种类,其独特的自然地理和独特的气候条件为苔藓植物的分布孕育了多种多样的生境,形成了多样化的苔藓植物群落。为研究西藏墨脱苔藓植物多样性及其生活型组成特征,采用线路采集的方式对该地区苔藓植物进行调查和标本采集,物种鉴定和相关分析。结果表明:(1)墨脱共有苔藓植物83科239属631种(含变种、亚种),其中,角苔2科2属2种,苔类植物38科68属217种,藓类植物43科169属412种。该区苔藓植物有19个优势科,26个优势属和19个优势种。(2)墨脱不同基质苔藓植物群落类型特征中,岩面薄土生群落共有苔藓植物327种,占该区苔藓植物总数的51.83%;石生群落共有苔藓植物216种,占该区苔藓植物总数的34.23%;土生群落共有苔藓植物173种,占该区苔藓植物总数的27.42%;树附生群落共有苔藓植物97种,占该区苔藓植物总数的15.37%,叶附生群落共有苔藓植物21种,占该区苔藓植物总数的3.32%。总体分析,墨脱良好的自然环境条件为丰富的苔藓植物生存提供了保障。

西藏森林生态安全动态评价研究

青藏高原对我国乃至亚洲生态安全具有重要的屏障作用,而森林生态系统作为陆地上最大的生态系统,在陆地生态系统中发挥着调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙等功能。基于西藏地区生态安全和森林生态系统的重要性,本文结合压力-状态-响应(PSR)模型,对西藏自治区2008~2017年的森林生态安全进行了动态评价。结果显示,西藏地区2008~2014年间森林生态安全状况在动态恶化,2008~2010年处于“临界安全”等级,2011~2014年处于“较不安全”等级;2015~2017年森林生态安全状况得到改善,但仍处在“较不安全”等级;导致森林生态安全状况恶化的因素主要是单位森林面积蓄积量、森林病虫鼠害发生率、自然保护区面积、封山育林面积和环境污染治理投资占GDP比重。

西藏墨脱典型区域藓类植物的物种组成及区系特征初步研究

为研究西藏墨脱典型区域藓类植物的多样性和区系特征,采用线路采集和普采的方法对该地区藓类植物进行调查、标本采集、物种鉴定和区系分析。结果表明:墨脱典型区域共有藓类植物43科169属412种(含亚种、变种和变型,下同),共有12个优势科、14个优势属和13个优势种。其中,优势科分别为珠藓科(Bartramiaceae)、青藓科(Brachytheciaceae)、真藓科(Bryaceae)、曲尾藓科(Dicranaceae)、绢藓科(Entodontaceae)、紫萼藓科(Grimmiaceae)、灰藓科(Hypnaceae)、蔓藓科(Meteoriaceae)、提灯藓科(Mniaceae)、金发藓科(Polytrichaceae)、丛藓科(Pottiaceae)和羽藓科(Thuidiaceae),这12个优势科含102属304种,分别占该地区藓类植物总科数、总属数和总种数的27.9%、60.3%和74.0%;优势属分别为扭口藓属(Barbula Hedw.)、青藓属(Brachythecium B.S.G.)、真藓属(Bryum Hedw.)、对齿藓属(Didymodon Hedw.)、绢藓属(Entodon Müll.Hal.)、美喙藓属(Eurhynchium B.S.G.)、紫萼藓属(Grimmia Ehrh.ex Hedw.)、灰藓属(Hypnum Hedw.)、泽藓属(Philonotis Brid.)、匐灯藓属(Plagiomnium T.Kop.)、棉藓属(Plagiothecium B.S.G.)、小金发藓属(Pogonatum P.Beauv.)、丝瓜藓属(Pohlia Hedw.)和羽藓属(Thuidium B.S.G.),这14个优势属含144种,占该地区藓类植物总种数的35.1%。墨脱典型区域藓类植物区系划分为10个分布区类型,以东亚分布、温带分布、中国特有分布和热带亚洲分布为主,所含种数分别占该地区藓类植物总种数的30.1%、25.2%、10.4%和8.5%,说明该地区藓类植物区系以温带成分为主,兼具热带性质。综上所述,墨脱典型区域藓类植物丰富,具有热带—温带过渡区的特征。

色季拉山林线典型植被下土壤生态化学计量特征

估算色季拉山林线附近典型植被下土壤养分及化学计量,探讨不同植被对土壤养分及化学计量特征的影响。以西藏色季拉山林线附近3种典型植被类型下土壤0~20 cm土层为研究对象,选择9个取样点采集土壤样品进行检测,分析土壤养分和生态化学计量特征的差异性及相关性。(1)在0~10 cm土层,乔木林和草甸的SOC(有机碳)含量具有显著差异,草甸的AP(速效磷)含量与灌丛和乔木林具有显著差异,灌丛和乔木林的AK(速效钾)含量具有显著差异,乔木林的C/N(碳氮比)计量比与灌丛和草甸具有显著差异,草甸的C/P(碳磷比)计量比与乔木林和灌丛具有显著差异;在10~20 cm土层,灌丛和草甸的AK(速效钾)含量具有显著差异,乔木林的C/N(碳氮比)计量比与灌丛和草甸具有显著差异(2)3种植被中,SOC(有机碳)与TN(全氮)、AN(速效氮),TN(全氮)与AN(速效氮),C/K(碳钾比)与N/K(氮钾比)均呈极显著正相关关系(P<0.01)。土壤养分含量在不同植被和不同土层之间存在差异性,说明植被类型会影响到土壤养分,大部分土壤养分都聚集在土壤表层,具有表聚性。

西藏色季拉山区风毛菊属植物花粉形态特征及其分类学意义

采用扫描电镜对色季拉山区22种风毛菊属(Saussurea)植物花粉和1种须弥菊属(Himalaiella)植物花粉进行形态观察比较,了解花粉形态水平上的分化程度,同时进行聚类分析,以期为该属植物分类提供孢粉学依据,并进一步为该区风毛菊属植物的种质资源利用提供参考。结果表明:(1)23种植物花粉形状近球形有20种,扁球形有3种;大部分花粉体积属于中型花粉,总体为较进化类型。(2)除薄苞风毛菊(S.leptolepis)为四孔沟花粉外,其余22种植物花粉具三孔沟。(3)23种植物花粉外壁纹饰具体可分为7种类型:网状最多为7种、网状—颗粒状6种、穴状6种,而光滑状、刺基穴状及刺间具皱波状、颗粒状和褶皱状各有1种。(4)基于23种植物花粉微形态的聚类分析,与植物分类系统表现出一定的一致性,甚至在部分亚属间也相对清晰。结果表明花粉微形态特征可以为该属物种鉴定提供依据。

色季拉山6种典型林型土壤生态化学计量特征

【目的】为探讨不同林分类型对土壤生态化学计量特征的影响,揭示藏东南色季拉山林区森林生态系统养分限制及循环规律。【方法】在藏东南色季拉山林区分布的6种典型林型(方枝柏、急尖长苞冷杉、林芝云杉、川滇高山栎、高山松、华山松)内设置样地,采集0~10、10~20和20~40 cm土层土壤样品,对土壤pH值、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量进行测定,并计算土壤养分化学计量比。【结果】1)6种林型土壤pH值均呈酸性,随土层加深而增大,SOC、TN含量表现为林芝云杉林>方枝柏林>急尖长苞冷杉林>高山栎林>华山松林>高山松林,分别为10.48~54.02 g/kg、0.49~2.57 g/kg,且随土层加深而降低。2)6种林型0~10 cm土层C︰P、C︰K显著高于20~40 cm土层,而C︰N、P︰K没有随土层加深而变化;川滇高山栎林、高山松林和急尖长苞冷杉林土壤N︰P、N︰K在不同土层间存在显著差异。3个土层6种林型的土壤C︰N、C︰K、N︰K差异不显著,而N︰P存在显著差异,主要表现为川滇高山栎林显著高于高山松林。3)不同林型土壤养分含量与生态化学计量比的相关关系无一致规律,土壤SOC、TN、TP之间呈极显著正相关(P <0.001),C︰P、C︰K、N︰K、N︰P与SOC、TN呈显著正相关(P <0.05、P <0.01、P <0.001),与TK呈显著负相关(P <0.05、P <0.01),而土壤C︰N与P︰K、N︰K之间不存在显著相关关系。【结论】在色季拉山林区,高山松林土壤SOC、TN含量较缺乏,其他5种林型土壤SOC、TN含量整体较高;6种林型土壤TP含量较低,均受到P限制。

基于MaxEnt模型的西藏飞蝗在昌都市的适生区预测

世界上的飞蝗亚种有十余种,西藏飞蝗主要分布在青藏高原,是目前世界上分布海拔最高的亚种。研究并明确西藏飞蝗在昌都市的适生区预测,对该地区早期蝗虫的预警、监测有重要意义。基于西藏飞蝗的分布数据与环境变量,结合MaxEnt与ArcGIS对西藏飞蝗在昌都市的适生区进行预测,通过刀切法检验与Pearson相关性分析筛选出影响西藏飞蝗分布的主导环境变量,共计有11个主导环境变量参与模型的二次构建。两次模拟的AUC值为0.958和0.949,结果达到“极好”,符合昌都西藏飞蝗的实际分布。高适生区主要位于昌都南部,中适生区主要位于昌都中部河谷地带,低适生区位于昌都中部县区,不适生区位于昌都北部。

西藏色季拉山暗针叶林苔藓多样性及林窗干扰的影响

为了解西藏色季拉山暗针叶林苔藓多样性及林窗干扰的影响,在过去工作积累的基础上研究了色季拉山西坡5块样地内不同林内环境(林窗、林缘和林下)地面、腐木和树附生苔藓生物量特征。结果表明,地面生单位面积苔藓植物生物量储量最高,平均910.10 g/m^(2),其次为腐木生(221.90 g/m^(2)),树附生的最低(53.59 g/m^(2))。林窗地面生苔藓单位面积生物量最高,均值为360.47 g/m^(2),其次为林下(305.51 g/m^(2)),最小为林缘(244.11 g/m^(2));林窗、林缘和林下间的地面生苔藓单位面积生物量差异显著(P<0.05)。沿海拔梯度,林窗苔藓单位面积生物量表现出先增加后减少的趋势。因此,在西藏色季拉山暗针叶林内,林窗对地面生苔藓单位面积生物量有显著影响。

西藏森林景观驱动力因子分析

利用1992、2000、2008以及2016年四期欧洲航天局土地数据将西藏土地类型分成针叶林、阔叶林、混交林、灌木林、草地、裸地以及其他用地等,主要以森林景观进行了划分。用FRASTATE软件分析西藏森林景观各期的面积以及年均变化量,通过对海拔、坡度、坡向、遮蔽度、降水、风速、温度、GDP以及人口密度等气候和社会经济因子的9个主要驱动因子进行了分析,经过冗余值检测,发现海拔和坡向2个因子与其他驱动因子相比,方差膨胀系数较大,容忍度较低,故将海拔和坡向2个驱动因子排除,留下坡度、遮蔽度、降水、风速、温度、GDP以及人口密度等七类主要驱动因子,通过与最小二乘法模型(OLS)拟合度对比进一步确认GWR分析模型的合理性,综合上述7个因子权重结果发现:在1992~2000年研究期内,遮蔽度、温度、降水、风速以及GDP这5类因子对西藏森林景观的分布影响强度均起到了正相关促进作用,其影响权重程度为:遮蔽度>温度>降水>风速>GDP,但随着年限的递增,影响程度在慢慢递缓,而坡度则在1992~2000研究期内呈负相关作用,人口密度影响因子在1992~2016年间的权重基本维持不变,在这7类的主要因子中,平均权重影响值大小为:坡度>温度>降水>遮蔽度>风速>GDP>人口密度,但在不同时期其影响权重大小不一,坡度、降水、温度、GDP以及人口密度均只是在一定范围内波动,而风速和遮蔽度2个影响因子随着时间的延伸,对西藏自治区森林景观的强度变化从重要驱动作用到微弱驱动甚至不驱动。在2000~2016年间,遮蔽度、温度、降水、风速以及GDP这5类驱动因子的影响权重均呈下降趋势,遮蔽度和风速驱动因子下降迅速,并且在2013年附近,遮蔽度驱动因子影响权重小于风速的影响,并在2016年时影响权重基本为零,风的影响因子也在变得微乎其微了,而坡度、温度、人口密度、降水以及GDP等五类驱动因子逐步趋于平稳,影响权重比例依次为温度>坡度>降水>GDP>人口密度。

游客踩踏对植被和土壤影响研究进展

随着旅游业的发展,随之带来的生态环境问题日益突出,很多学者研究探讨关于踩踏干扰对植被和土壤的影响。通过查阅相关文献和研究资料、整理与归纳,综述了踩踏干扰对植物和土壤的影响,包括群落外观及物种组成、物种多样性、群落根系与土壤容重、孔隙度和土壤养分等研究进展。游客踩踏导致植物多样性、高度和盖度降低,对土壤动物和微生物造成影响;踩踏干扰致使土壤容重增加,孔隙度减少,土壤养分含量下降。最后对全文进行总结和展望,提出未来研究方向需在原有基础上深入探讨踩踏对草地群落的影响,同时注重生态环境保护和景区合理规划。

色季拉山贡布红杉径向生长对气温及降水的分异响应

受全球气候变暖的影响,高海拔地区出现了树木径向生长对气候变化的分异响应现象,但是当前西藏特有树种贡布红杉与气象因子之间的响应关系仍不确定。基于色季拉山贡布红杉树木样芯,探究贡布红杉径向生长与气候变化之间的响应联系,并分析影响贡布红杉径向生长的主要气候因子。利用Mann-Kendall突变检验、距平及累计距平确定气温的突变时间,结合TASP-WIN和ARSTAN程序,讨论贡布红杉径向生长在气温突变前后与平均气温、最高气温、最低气温、降水和湿度之间的响应联系。结果表明:(1)在生长初期(2-4月)贡布红杉的径向生长与最高气温呈显著负相关,而在生长期(5-9月)其径向生长与相对湿度呈显著负相关。(2)在气温发生突变后,贡布红杉径向生长与8月的平均气温由正相关转变为负相关,与9月的最低气温由负相关转变为正相关;(3)在研究区域内贡布红杉径向生长的过程中对气候响应呈现分异,与外界环境之间存在的正相关关系或负相关关系可能会相互转变。当前研究区域内气温与贡布红杉径向生长之间的响应关系仍然显著,但降水及相对湿度与贡布红杉之间的响应关系明显增强;极端气温(最低气温和最高气温)对贡布红杉径向生长影响存在明显的分异。

凋落物多样性对土壤微生物特性影响的研究进展

凋落物是陆地生态系统的重要组成部分,在陆地生态系统中,凋落物不仅是土壤有机质的重要来源之一,而且还是连接土壤和植物之间的桥梁。凋落物通过淋溶、分解等过程对土壤养分产生影响,同时,凋落物也是土壤微生物的主要碳源。本文通过对相关文献的查阅,从土壤酶活性、土壤微生物生物量、土壤微生物群落结构以及土壤微生物功能多样性等方面分析了凋落物多样性对土壤微生物特性的影响,以期能够更好的利用凋落物,为维持土壤肥力提供保障。

叶内生物量分配策略对生活型及叶性状响应研究进展

叶片是光合作用的主要场所,通过光合作用固定的能量用于呼吸消耗和同化作用,进行物质生产的同时进行叶内生物量的分配,这种分配并不是柄叶之间生物量发生等比例变化,而是由于自身及外界因素的影响使柄叶之间出现异速生长关系,即柄叶权衡。目前未发现叶内生物量分配策略对生活型及叶性状响应的评述,研究主要对叶内生物量分配对不同生活型、叶型、叶大小、叶形状和叶含水量的响应机制进行了论述。并提出今后需要加强研究的几方面:(1)探索全部或者部分支持构件与叶内生物量分配之间的关系,揭示不同占比的支持结构是如何影响叶内生物量分配策略的,各个支持结构在叶内生物量分配中扮演什么样的“角色”;(2)探索叶序与生物量分配的关系,揭示光合构件在不同排列方式下进行碳收益过程中叶内生物量如何分配,不同排列方式下的叶片水分养分输导过程对叶内生物量分配的影响又是如何;(3)探索叶柄及其他支撑结构与叶性状的作用关系;(4)探索叶经济谱(LES)作用范围,揭示LES是否包括叶片和叶柄的作用关系。

年轮异常结构研究进展

树轮中记载了大量气候或环境信息,如何更好地从多个尺度上挖掘出树木年轮所包含的其他环境信息,是当前急需解决的重要科学问题之一。树轮是树木形成层细胞进行有规律的生长和变化而形成的。在恶劣的环境条件下或环境发生改变时,会影响形成层的正常活动,从而在树轮结构中留下一些特殊痕迹,如霜轮、伪轮、浅轮以及缺轮等异常结构的产生。而异常结构的形成与温度、降水、光照等气候因子密切相关,此外反应木及树脂道的产生主要受机械外力的作用。通过探究异常轮与环境因子的关系,有利于深入认识极端事件对树木形成层活动的影响。基于异常轮的相关报道,总结了不同类型异常结构发生的区域、涉及树种、季节条件等特征、形成机理及其在极端事件中的应用,有助于了解极端事件对森林带来的影响以及在生理角度,树木对极端事件的响应机制。以期为今后的相关研究提供新的策略方法。

全球气候变化下森林土壤碳汇研究进展

森林土壤作为陆地生态系统中重要的碳库,碳汇潜力巨大,在全球生态系统碳循环以及全球气候变化中占据着重要地位。当前,全球气候变化的趋势不断加强,人类社会受到严重威胁。森林土壤碳库对于缓解全球气候变化具有重要作用,如何提高土壤的碳储量和碳汇能力来应对这一挑战就显得尤为重要。因此,在此背景下了解和管理森林土壤碳汇不仅对森林生态系统的健康和稳定性具有重要意义,同时对全球碳循环和气候变化也有重要影响。为此,文章综述了国内外森林土壤碳汇的研究进展,讨论了森林土壤碳汇的计量监测方法,分析了当前所面临的机遇和挑战,并提出了相关研究展望。

墨脱两种桫椤科植物的叶片形态结构与光合特性比较研究

本研究旨比较了解西藏墨脱毛叶黑桫椤和白桫椤的生长状况,使用Li-6400便携式光合仪测定同一生境下毛叶黑桫椤和白桫椤的净光合速率(Pn)、胞间CO_(2)浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水蒸气压亏损(VPD)及光响应曲线,并计算水分利用效率(WUE),利用叶面积测定仪、SPAD-502便携式叶绿素测定仪测定两种桫椤的叶片结构特征参数与叶绿素含量,结果表明,相同生境下,白桫椤的光补偿点远高于毛叶黑桫椤,光饱和点却比毛叶黑桫椤略低,说明毛叶黑桫椤对弱光的利用能力较白桫椤强,比白桫椤更耐阴,白桫椤光补偿点较毛叶黑桫椤高,说明其利用弱光能力相对较低,能耐较强光。毛叶黑桫椤光补偿点低,光饱和点高,说明其适应光照的范围大。二者的叶片结构与光合生理之间的参数有显著差异性;Pearson分析结果表明,LL/LW对光合生理的影响最为显著(P<0.01),且同时使用RDA冗余分析对叶片形态结构与光合特性之间的关联性进行分析,得到与Pearson分析一致的结论。

苔藓植物对急尖长苞冷杉种子萌发及幼苗数量的影响

为探究苔藓植物对冷杉种子萌发及幼苗生长的影响机制,通过野外调查和室内试验,分析了不同处理方式及不同等级苔藓植物厚度对急尖长苞冷杉种子萌发及幼苗数量的影响。野外调查结果表明,对照组种子数量>除去苔藓处理种子数量>除去苔藓并整地处理种子数量;天然更新幼苗数量表现为对照组>除去苔藓并整地处理>除去苔藓处理;苔藓厚度对种子萌发影响表现为Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级,对幼苗数量的影响表现为Ⅱ级>Ⅰ级>Ⅲ级。室内试验分析了不同处理方式下苔藓植物对急尖长苞冷杉种子发芽率、发芽势、发芽指数及冷杉幼苗生长的影响,结果表明,新鲜与烘干方式下的苔藓植物对冷杉种子的萌发有较为明显的抑制作用,但烘干状态下的影响较新鲜状态下要小。

西藏日喀则市散生古树资源调查及保护评估

调查区域古树树种、数量和分布状况,并进行保护评估,是国家古树普查建档的重要工作。本研究对西藏日喀则市的古树资源进行了综合调查,获得了该区1098棵古树的基础信息。结果表明:1)该区古树树种隶属于11科18属26种,杨柳科树种占绝对优势,其中以藏川杨为主;2)古树年龄主要分布在100~299年间,1000年以上的稀少,仅8棵,古树大多生长在桑珠孜区和偏远的乡村,受到较多的人为干扰或遭受病虫害的侵害,且缺少一定的保护措施;3)处于高紧迫性保护、中紧迫性保护、低紧迫性保护古树棵数分别有34、147、917棵,分别占所有古树的3.10%,13.39%和83.51%。研究结果为查明区域古树本底资源及科学保护管理提供了参考依据。

桫椤种群生态学研究概况

对桫椤相关研究资料及文献进行查阅、整理与归纳,总结出近年来桫椤的研究重点,包括种群结构与动态特征、桫椤生境、生态位与种间联结性、干扰、生态势与生态场等。结合四川、贵州等地的桫椤与其他植物的研究方法及成果,提出通过宣传桫椤的珍贵性、加大人工繁育桫椤的研究力度等措施对其进行保护,为西藏桫椤的研究与保护提供参考。