长白山森林/沼泽生态交错带群落和环境梯度分析

揭示了森林沼泽过渡带群落的结构、生产力、植物多样性等群落梯度和交错带环境梯度的相关规律,并结合交错区环境梯度分析这些群落特征形成机制,为维持、保护与经营管理这一交错带生物资源提供了理论依据.将长白山地区森林和高、中、低位沼泽所形成的三大类型过渡带作为研究对象,采用样带网格的调查方法,并应用系统软件分析方法建立了经验回归模型,研究了森林/沼泽生态交错带群落的种类组成、群落建群种径级结构与年龄结构、植物多样性、群落生产力及其随生态交错带环境梯度变化趋势.结果表明,森林/沼泽生态交错带群落结构特征、植物多样性、群落生产力均随着交错带环境梯度的变化而呈现有规律的分布格局.沿着沼泽至森林方向的交错区环境梯度,群落建群种发生更替现象;群落种类数目呈现指数递增趋势;群落的径级结构呈现双曲线分布规律性;年龄结构一般呈三次式分布规律;植物多样性呈二次式递增分布趋势;群落生物量均呈现三次式函数曲线递增趋势,表现出群落梯度和环境梯度的高度相关性.     

长白山森林／沼泽生态交错带群落和环境梯度分析

揭示了森林－沼泽过渡带群落的结构、生产力、植物多样性等群落梯度和交错环境梯度的相关规律,并结合交错区环境梯度分析这些群落特征形成机制,为维持、保护与经营管理这一交错带生物资源提供了理论依据。将长白山地区森林和高、中、低位沼泽所形成的三大类型过渡带研究对象,采用样带网格的调查方法,并应用系统软件分析方法建立了经验回归模型,研究了森林／沼泽生态交错带群落的种类组成、群落建群种径级结构与年龄结构、植物多样性、群落生产力及其随生态交错带环境梯度变化趋势。结果表明,森林／沼泽生态交错带群落结构特征、植物多样性、群落生产力均随着交错带环境梯度的变化而呈现有规律的分布格局,沿着沼泽至森林方向的交错区环境梯度,群落建种种发生更替现象;群落种类数目呈现指数递增趋势;群落的径级结构呈现双曲线分布规律性;年龄结构一般呈三次式分布规律;揿样性呈二次式梯增分布趋势;群落生物量均呈现三次函数曲线递增趋势,表现出群落梯度和环境梯度的高度相关性。     

长白山落叶松和白桦-沼泽生态交错带群落演替规律研究

研究了长白山落叶松、白桦沼泽生态交错带群落演替规律,通过野外观测和建立斑块状态、林木蒸腾量与林木年龄的相关模型,利用相关模型定量地分析斑块和林木蒸腾量随林木年龄增长的动态变化过程,并分析了区域气候变化和群落演替的关系。探讨森林沼泽交错群落对湿地生境改造作用、湿地生境的中生化过程以及区域气候变暖对森林湿地演替的影响机制,揭示森林沼泽生态交错带群落的演替规律。结果表明,斑块宽度、高度、面积、体积随林木年龄增长均呈现三次式相关关系,林木蒸腾量随林木年龄增长呈现幂函数相关关系。落叶松、白桦沼泽交错群落经过60年左右时间发育,斑块将不断扩大,使地势平均升高0．405～0,590m;林木蒸腾量也不断增大,平均降低水位1．050～1．442m。森林湿地生境将演变为中生化的森林生境,同时,区域气候变暖与森林树种向湿地侵入存在密切关系,区域气候变暖将加快森林向湿地侵入进程,进而森林沼泽交错群落在相对较短的时间内(50～60年)将演替为森林群落。     

沼泽交错带白桦——长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态

采用径级结构替代年龄结构与建立种群年龄结构模型相结合的方法,研究沼泽交错带白桦—长白落叶松优势种群的年龄结构特征。结果表明:白桦、长白落叶松和辽东桤木种群的年龄结构呈纺锤型,龄级—个体数间的关系可用Lognormal函数表征;种群动态量化指数V'_(pi)为辽东桤木(9.57%)白桦(4.02%)长白落叶松(1.83%),均趋近于0,说明种群处于稳定型向衰退型过渡阶段;白桦、长白落叶松及辽东桤木种群幼龄个体严重不足,白桦和辽东桤木种群的存活曲线趋于Odum-B3型,而长白落叶松种群趋于Deevey-I型。白桦、长白落叶松及辽东桤木种群具有前期增长、中后期衰退的特征;白桦、长白落叶松和辽东桤木种群数量受基波影响显著,种群整个生活史阶段未显现小周期波动,种群发展较稳定;随着时间的推移,在未来2、4和6个龄级后,白桦、长白落叶松和辽东桤木种群老龄个体数均有增加,但由于更新幼苗个体稀少,未来必然呈衰退趋势。森林—沼泽交错带的白桦、长白落叶松及辽东桤木种群对外界环境变化有强烈的敏感性和脆弱性,人类活动扰动会影响其发育与演变,从而提高了森林—沼泽交错带地区沼泽化的风险。因此,应减少人类活动对森林—沼泽交错带的干扰,加强对这一地区植被群落的保护与管理。     

河北北部和内蒙古东部森林-草原交错带森林景观格局初步研究

河北北部、内蒙古东部森林 草原交错带的森林景观主要有白桦林、山杨林、云杉林、蒙古栎林和榆树疏林。森林斑块的数量在森林 草原交错带的森林草甸区最多 ,其次是森林带 ,再次是森林 草原交错带的草甸草原区 ,草原带没有森林斑块。从森林带到森林 草原交错带 ,森林斑块变小、森林景观破碎化程度提高。森林 草原交错带森林景观的形成是气候变化和现代气候、地形、火灾和人为活动综合作用的结果     

河北北部、内蒙古东部森林-草原交错带生物多样性研究

河北北部、内蒙古东部森林－草原交错带富于高的生物多样性。在森林－草原交错带森林草甸区森林斑块的数量最多,其次为森林带,再次为森林－草原交错带草甸草原区,草原带没有森林斑块。植物群落的α多样性在森林群落和草原群落表现不同,森林群落从森林带到草原带依次减低;草原群落则表现出在森林－草原交错带植物多样性高,特别是在森林草甸区最明显,在森林－草原交错带β多样性指数较高,表现在β多样性指数在森林－草原交错带     

关帝山次生林区典型森林交错带物种多样性研究

森林交错带富于高的生物多样性。应用Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Margalef指数、Pielou指数,研究了关帝山次生林区森林交错带中处于不同演替阶段的群落物种多样性动态特征,同时对交错带内群落与相邻群落的物种多样性特怔进行了对比分析。结果表明：处于森林演替不同阶段的交错带,在由阔叶林、针阔叶混交林到针叶林的演替过程中,Shannon－Weiner多样性指数、Margalef丰富度指数均表现出单峰变化趋势,在演替中后期的针阔叶混交林阶段,指数值最高。Simpson优势度指数则表现出凹形变化．不同于多样性、丰富度指数,在演替中后期,达到最低值。Pielou均匀度指数表现出下降趋势。交错带内群落与相邻群落相比,Shannon－Weiner多样性指数较高,具有高的物种多样性,边际效应表现为正效应。Margalef丰富度指数变化与Shannon－Weiner多样性指数变化不一致,只在一定程度上证明了边际正效应的影响。两指数共同反映出研究地区的森林交错带内群落具有较高的物种多样性。     

排水对小兴安岭森林沼泽湿地溶解性有机碳和有效氮磷的影响

选取不同排水年限的兴安落叶松人工林湿地(1974年排水、1985年排水、1992年排水、2003年排水)和天然森林沼泽湿地(兴安落叶松沼泽湿地)为研究对象,探讨排水对小兴安岭森林沼泽湿地土壤溶解性有机碳(DOC)和有效氮磷的影响。结果表明,天然沼泽排水后,在土壤垂直剖面上,不同排水年限的森林湿地与天然沼泽湿地的土壤溶解性有机碳含量均呈递减变化。与天然森林沼泽湿地相比,排水湿地各土层DOC含量均显著低于天然沼泽湿地(P0.05)。天然森林沼泽,表层(0—10 cm)的土壤SOC含量、DOC/SOC、土壤有效氮含量均大于排水森林沼泽,但是有效磷含量却低于排水森林沼泽(P0.05)。在土壤表层(0—10 cm),排水年限与DOC、SOC、DOC/SOC、土壤有效氮呈显著性负相关,与有效磷呈显著性正相关(P0.05)。天然沼泽排水后,表层(0—10 cm)土壤的DOC含量与有效氮(铵态氮、硝态氮)含量成正比,与有效磷含量成反比(P0.05)。     

兴安岭和长白山地森林沼泽类型及其演替

兴安岭和长白山地森林沼泽形成的主要因素是气候和地貌。有低位沼泽、中位沼泽和高位沼泽。主要分布在河漫滩或沟谷和分水岭。森林沼泽的演替过程有:(1)在自然条件的影响下,沼泽是森林植被自然演替的结果;(2)森林沼泽是由于林地附近的沼泽化(如草甸和水体)而引起的。     

黄土丘陵区纸坊沟流域植被特点与生态交错带效应

通过对纸坊沟流域植被特点的分析,阐述了森林草原交错带的边缘效应现象,形成机理和边缘效应的通道作用。并指出将交错带作为一个独立的分类单元不仅有助于解决黄土高原森林与草原的边界问题而且有助于对该区更进一步的深入研究。最后提出了交错带地区植被建设应注意的问题。     

森林-草原交错带夏季鸟类群落多样性特征

2004～2006年夏季利用样线法研究了内蒙古高原东南缘森林-草原交错带鸟类群落多样性特征及变化规律.共记录鸟类73种,隶属于13目28科56属,鸟类区系具有明显的古北界特征.鸟类群落物种数和密度年间差异不显著,α多样性随森林-草原交错带环境梯度变化而发生显著变化:在不同植被地带之间,物种数、密度、Shannon-Wiener指数和Pielou指数差异极显著、但科-属多样性差异不显著,鸟类群落α多样性各项指数表现为森林带＜交错带森林草甸区＞交错带草甸草原区＞草原带的特征与变化趋势(DG-F为交错带草甸草原区＞森林带);其中,森林草甸区是鸟类物种多样性的显著增长区,具有最高的物种数和密度,明显体现了交错区的边缘效应,草甸草原区是鸟类向草原过渡的显著变化区域、物种多样性开始显著减少.β多样性随不同植被地带逐级发生显著变化,环境差异最大的森林带-森林草甸区和草甸草原区-草原带具有最高的β多样性,物种替代速率最大;鸟类物种替代速率与环境梯度"陡度"有密切关系.鸟类优势种在各植被地带之间存在较大变化.鸟类群落的物种数、密度和物种多样性(H')与森林斑块数呈显著的正相关性,在大尺度空间上森林斑块数是影响鸟类群落多样性的最主要因素.     

大兴安岭北部多年冻土区河岸森林湿地土壤性质和微生物呼吸活性特征

多年冻土区河岸森林湿地是水文、生态和生物化学过程的关键区域。本研究以河岸森林湿地及其与泥炭地的交错带土壤为对象,分析了腐殖质层和不同深度土壤理化性质、生态化学计量和微生物呼吸活性( 微生物生物量碳、基础呼吸、微生物熵和代谢熵)特征。结果表明: 与大兴安岭多年冻土区泥炭地和河岸森林湿地的交错带相比,河岸森林湿地土壤理化性质主要分异在20 cm土层以下,其总碳、总氮含量和碳磷比、氮磷比显著降低,生态化学计量特征的变化主要是由于氮含量变化引起的,说明河岸森林湿地土壤氮转移相对较快,存在氮限制;交错带湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在30 cm土层发生分异,而河岸森林湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在20 cm土层发生分异,其镁含量与土壤总碳、总氮和总磷含量显著相关,说明土壤镁含量是大兴安岭河岸森林湿地的重要营养元素;河岸森林湿地和交错带腐殖质层微生物呼吸活性高于其他层土壤,说明其易分解的碳组分含量高;河岸森林湿地和交错带土壤微生物呼吸活性与土壤理化性质、生态化学计量特征及营养元素的相关性存在差异,而河岸森林湿地土壤总氮含量与微生物呼吸活性显著相关,说明大兴安岭河岸带湿地土壤微生物活性受氮的限制。     

伊春林区白桦/沼泽交错群落植物多样性的研究

通过对伊春林区白桦/沼泽交错群落植物多样性状况、优势种类与分布、数量、环境及人为活动对植物多样性影响的调查、分析。结果表明:森林/沼泽交错区植物多样性较高。无人为干扰情况下,交错区植物多样性状况高于典型沼泽和典型森林群落,人类经营活动对交错区物种多样性影响大,多样性指数表现出草本层灌木层乔木层。该研究为了解伊春林区森林/沼泽交错区植物多样性现状,湿地保护提供了基础资料和科学依据。     

长白山林区森林/沼泽交错群落的植物多样性

本研究应用样带网格调查方法,对森林／沼泽交错区上6种群落的植物多样性状况、优势种类与分布以及交错区环境梯度进行了研究。结果表明：森林／沼泽交错区植物多样性具有沿着交错区环境梯度逐渐增高的趋势;发育成熟的交错群落具有最高的植物多样性,且高于相对应的典型森林群落。由于交错区群落存在着沼泽植物类群、森林类群以及交错区群落的优势种类群,故发育成熟的交错区群落种类较丰富,一些优势种种群数量为森林中的5倍。因为交错区的生境对于满足这些种类的生活史具有重要作用。森林／沼泽交错群落的特征与交错区环境梯度以及两个植被类型的特征密切相关。     

生态交错带宽度判定及其影响因子研究进展

生态交错带是相邻生态系统之间的过渡带,是生态系统结构和功能在时、空尺度上变化较快的区域,也是生物多样性丰富区、全球变化敏感区.生态交错带位置和宽度的判定是定量研究交错带生态过程的基础,对生物多样性保护、片断化森林生态系统的管理与恢复以及自然保护区的功能分区都具有重要意义.由于生态交错带本身的复杂性,在相当程度上依赖于尺度水平,并受到各种自然和人为因素的影响,以致于目前还缺乏公认的原理和方法定量研究生态交错带,对其位置、宽度判定和动态变化研究一直处于不断的探索中.在分析大量相关研究资料的基础上,文章对生态交错带宽度判定方法以及影响因子进行论述,并对生态交错带宽度判定的研究前景进行展望.     

森林和沼泽对溪流水化学特征的影响

以小兴安岭北部公别拉河上游为研究区,于2004年7～9月对森林溪流和沼泽溪流水样进行水化学特征对比分析.结果表明,森林和沼泽溪流水化学类型均为重碳酸盐类钙组Ⅰ型水(C^Ca_Ⅰ).森林溪流水的pH、矿化度、总硬度、HCO₃^-、SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe均低于沼泽溪流,而总氮、总磷、Cl^-、K⁺、Na⁺则高于沼泽溪流.森林溪流和沼泽溪流中重金属元素Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Hg和Pb含量较低,均未超过我国Ⅰ类地表水环境质量标准.森林溪流中总氮含量为（0.27±0.04） mg·L^-1、总磷含量为（0.040±0.005） mg·L^-1,明显高于沼泽溪流中总氮含量(（0.21±0.02） mg·L^-1)和总磷含量(（0.025±0.004） mg·L^-1),沼泽湿地对N、P有较强的储存和吸附能力,且对NH₄⁺-N的吸附作用远大于对NO₃^--N的吸附.沼泽溪流中Fe含量为（0.26±0.05） mg·L^-1,显著高于森林溪流Fe含量,沼泽湿地对Fe起到还原释放作用.     

采伐对小兴安岭森林沼泽非生长季土壤温室气体排放的影响

中高纬度地区非生长季温室气体排放对生态系统碳、氮循环具有重要影响,但采伐干扰如何影响森林沼泽非生长季土壤温室气体排放尚不明确.本研究采用静态箱-气相色谱法,观测小兴安岭4种森林沼泽(毛赤杨沼泽、白桦沼泽、落叶松苔草沼泽、落叶松藓类沼泽)不同采伐方式下(对照、择伐45%、皆伐,试验处理已10年)非生长季土壤CO₂、CH₄、和N₂O通量及其相关环境因子(温度、湿度及碳氮含量等),分析采伐干扰对温带森林沼泽非生长季土壤温室气体排放的影响规律及主控因子.结果表明: 采伐干扰10年后,4种森林沼泽土壤CO₂、CH₄和N₂O非生长季平均通量分别在53.08～81.31 mg·m^-2·h^-1、0.09～3.07 mg·m^-2·h^-1和4.07～8.83 μg·m^-2·h^-1,其中,皆伐显著提高毛赤杨沼泽和落叶松藓类沼泽非生长季土壤CO₂、CH₄和N₂O排放量,择伐显著提高白桦沼泽、落叶松藓类沼泽及降低毛赤杨沼泽的CO₂排放量,且显著降低4种森林沼泽CH₄排放量及落叶松苔草沼泽的N₂O排放量;天然森林沼泽非生长季土壤CO₂排放受土壤温度、有机碳含量及C/N调控,CH₄受土壤温度、有机碳含量调控,N₂O受气温、土壤pH调控,采伐增加了CO₂排放与气温、土壤含水量及积雪深度的相关性,增加了CH₄排放与气温、土壤含水量、C/N的相关性,增加了N₂O排放与土壤全氮和C/N的相关性;温带天然森林沼泽非生长季土壤CO₂、CH₄和N₂O的年贡献率分别为33.2%～46.5%、6.3%～9.1%和61.5%～68.3%,皆伐提高了白桦沼泽和落叶松藓类沼泽CO₂年贡献率和除落叶松藓类沼泽外其他样地的N₂O年贡献率,择伐提高了落叶松苔草沼泽、落叶松藓类沼泽CO₂、CH₄和N₂O年贡献率,但降低了白桦沼泽3种气体年贡献率.温带天然森林沼泽非生长季土壤N₂O和CO₂的年贡献率相对较大,皆伐使两者年贡献率进一步提高,择伐却较大幅度提高了其CH₄的年贡献率.     

黑龙江省东部山地湿地主要植被类型及其演替规律的研究

首次系统论述了黑龙江省东部山地湿地植被类型,并在此基础上,对黑龙江省东部山地湿地植被演替规律进行了全面探讨。研究表明：黑龙江省东部山地湿地植被演替与发展过程,经过三个阶段：即富营养沼泽→中营养沼泽→贫营养沼泽。无论是森林沼泽,还是草甸、沼生及水生植被都是如此。     

长白山河滨森林湿地碳源/汇空间分异规律及机制

为量化河岸带湿地碳源/汇并探究其对气候变化的反馈关系，采用静态箱-气相色谱法和相对生长方程法，测定长白山溪流河岸带低地至高地沿水分减小梯度依次分布的3种森林沼泽(毛赤杨沼泽、白桦沼泽和落叶松沼泽)土壤温室气体年通量、土壤年净碳排放量、植被年净固碳量及相关环境因子(温度、水位等)。结果表明：长白山溪流河岸带森林沼泽的CH₄(0.19～0.85 mg·m^-2·h^-1)、CO₂(60.81～228.63 mg·m^-2·h^-1)和N₂O(-0.02～0.05 mg·m^-2·h^-1)年通量沿低地至高地水分梯度依次呈先恒定后降低、递减和先吸收后排放的空间变化规律，且这3种温室气体年通量的空间变化均受水位控制。河岸带森林沼泽的植被年净固碳量(2.61～3.45 t C·hm^-2·a^-1)沿水分梯度呈恒定型，主要受硝态氮含量促进。河岸带森林沼泽的碳源/汇及全球增温...     

小兴安岭森林沼泽甲烷排放及其影响因子

 利用静态箱-气相色谱法, 对小兴安岭5种森林沼泽生长季甲烷(CH₄)排放通量进行研究, 并探讨了温度、地下水位和植被等主要环境因子对CH₄排放的影响。结果表明: 毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽、落叶松(Larix gmelinii)-藓类(Moss)沼泽和落叶松-泥炭藓(Sphagnum spp.)沼泽的CH₄排放有明显的季节变化规律, 而白桦(Betula platyphylla)沼泽和落叶松-苔草(Carex schmidtii)沼泽CH₄通量的季节变化相对较小。落叶松-泥炭藓沼泽有爆发式CH₄通量现象出现, 对生长季CH₄排放通量影响较大。在生长季内落叶松-泥炭藓沼泽、毛赤杨沼泽和白桦沼泽为大气CH₄的源, 而落叶松-苔草沼泽和落叶松-藓类沼泽为大气CH₄的汇, 生长季CH₄的平均排放通量分别为(56.08 ± 200.38)、(15.34 ± 14.89)、(0.64 ± 0.88)、(–0.88 ± 1.76)和(–0.94 ± 3.00) mg·m^–2·d^–1。除落叶松-泥炭藓沼泽外, 不同森林沼泽类型间CH₄排放通量随地下水位升高而增大; 地下水位在–34.5 ~ –30.8 cm之间可能存在CH₄源与汇的临界点, 季节平均地下水位低于这一位置的森林沼泽为大气CH₄的汇。温度对森林沼泽CH₄通量的影响比较复杂, 二者间可能为正或负的显著(p＜0.05)或非显著(p＞0.05)相关关系。CH₄通量与乔木地上生物量有较强的负相关性, 这有可能成为小兴安岭森林沼泽CH₄通量的最佳预测因子。