鼎湖山主要森林生态系统地表CH4通量

利用静态箱-气相色谱法对鼎湖山3种处于演替不同阶段的森林类型-季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林-的地表CH₄通量进行了为期一年的原位观测和研究,结果表明:3种林型地表吸收CH₄通量按从大到小的顺序为:季风林>混交林>松林,不同林型间的CH₄通量差异与森林土壤的性质有密切关系,即土壤容重越小、有机质含量与土壤温度和湿度都没有明显的相关性,但在旱季土壤温度成为控制地表CH₄通量的主要因子.     

鼎湖山森林群落的光能利用效率

本文研究了鼎湖山自然保护区,亚热带季风常绿阔叶林和针叶阔叶混交林的光能利用效率。根据群落的垂直结构和成层现象,应用红外线CO_2气体分析法,分层测定了主要植物22种58株的光合速率.计算了群落的生产力;用量子传感器分层测定了两个群落的光合有效辐射,并计算其光能利用效率。结果表明:阔叶林总生产力的光能利用效率为14.28%,混交林为12.01%,说明了不同森林类型对光能资源的利用效率。     

鼎湖山演替系列中代表性森林凋落物研究

研究鼎湖山演替毓中代表性森林－－季风常绿阔叶林（简称阔叶林）、针地混交林（简称混交林）和针叶林（或马尾松林）的调落物产量、组成特征和季节动态变化及其分解速率,结果表明：其年均调落物量（ｔ／ｈｍ＾２）分别为８．２８（７．５７～９．１２）、８．５０（７．８５～９．２６）和３．３１（２．４５～３．７４）;叶、枝和花果杂物的比例（％）分别为６１：１７：２２、６７：１６：１７和７８：４：１８;调落物的调落高     

鼎湖山森林生态系统演替过程中的能量生态特征

以时空替代的方法,将灌草丛、针叶林、针阔叶混交林和季风常绿阔叶林等４个处于同一空间下的群落当作同一样落演替进程中的４个阶段,研究了鼎湖山南亚热带森林演替过程中的能量生态特征。结果表明,鼎湖山南亚热带森林群落演替过程中,其垂直层次、叶面积指数、冠层对太阳辐射能的截获量、叶生物量、总生物量、总初级生产力、总呼吸量、净初级生产力、枯树木现存量和年输入量、昆虫啃食量、群落的能量现存量等随演替的进程而增加,     

鼎湖山森林地表水水质状况分析

对鼎湖山生物圈保护区内两溪流水源水质状况进行了调查,结果发现：①鼎湖山地表水总体水质较好,符合地面水环境质量标准的I类水源水质标准。区内水体受污染程度低,绝大多数指标均符合饮用水卫生标准。②水体pH值较低,Al含量较高,总有机碳测定表现出整个水体受到一定程度的有机污染。水体中有害金属Mn和Pb含量略高,但都远低于饮用水卫生标准。③对地表水来源过程环节的水化学分析比较表明：大气降水、穿透水、土壤溶液（30cm层和80cm层）和地表水水样的pH值呈现“M”形变化。酸雨和土壤表层酸化是该区地表水pH值偏低的主要原因。地表水和30cm土壤溶液中的Al浓度分别是大气降水的5倍和8倍,地表水中的Al主要来源于酸雨对土壤的淋溶。地表水中的Na主要来源于大气降水。大气降水Pb浓度是地表水的17倍,林冠吸收富集和土壤固定吸附使地表水中的Pb大幅度降低。穿透水和土壤溶液中的Mn、K、Ca、Mg、Sr比大气降水和地表水浓度高,反映了元素被酸雨淋溶、活化和被植物、土壤吸收吸附的过程。从长远看,尽管在森林保存完好的地区,区域环境的恶化及酸雨对地表水水质的影响仍不容忽视。     

鼎湖山顶级森林生态系统水文要素时空规律

运用连续7a(1993～1999)的水文观测资料,对南亚热带顶级生态系统鼎湖山季风常绿阔叶林集水区水文要素时空规律进行分析,得到如下一些主要结论：(1)鼎湖山多年平均降水量为1910mm,湿季降水量占年降水量80％,干季仅占20％。6月份的降水量最大,1月份最小。(2)季风常绿阔叶林冠层截留率为31．8％,湿季的截留量占全年截留量的66．7％,截留量最大值和最小值所在的月份分别为7和1月份。各月的截留率差异很大,截留量大的月份,截留率较低;截留量小的月份,截留率较高。(3)季风常绿阔叶林集水区多年平均总径流量953．0mm,总径流系数49．9％,其中地表径流量为252．3mm,地表径流系数13．2％;地表径流与降水量之间存在二次抛物线型回归关系,与降水强度的关系不大,这说明季风常绿阔叶林的产流形式是是蓄满产流。(4)季风常绿阔叶林多年平均蒸散948．2mm,占同期降水量的49．7％;蒸散力1031．4mm,年蒸散系数为0．92,蒸散月变化规律较降水量的月变化规律有所滞后。(5)系统贮水量的月变化很大,2～8月份,系统处于蓄水阶段;9月份至翌年1月份,系统处于失水阶段。蓄水和失水的最大值分别出现在湿季和干季的第一个月,即4月份和10月份。(6)集水区多年平均水量总输入2129．9mm,实际输入1910mm(降水量),其中219．9mm的水量输入是由系统贮水量变化而产生。支出的总水量2129．9mm,实际支出1901．3mm(径流和蒸散量),其中228．6mm的水量支出是由系统贮水量变化引起的。     

鼎湖山自然保护区3种群落的能量流和能量利用效率

根据鼎湖山定位观察站多年的实验数据,综合分析鼎湖山自然依据区内季风常绿阔叶林、针阔混交林和马尾松林３种群落的能量模式,取得森林生态系统各组分之间能量交换的流向和流量,并求出３个群落的几种能量利用效率。研究结果表明,从能量交换强度看,季风常绿阔叶林最大,群落每年吸收的ＰＡＲ达１６８５ＭＪ／ｍ＾２,占投射到林冠上ＰＡＲ的９３．７％,针阔混交林次之,吸收率为８７．９％,针叶林最少,呼吸率只有４０．０％．     

鼎湖山森林群落不同演替阶段优势种叶生态解剖特征研究

对南亚热带鼎湖山森林群落不同演替阶段8种优势树种进行了叶生态解剖学研究。观察的叶片解剖特征有：叶腹角质膜厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶背角质膜厚度及叶总厚度等。马尾松（Pinus massoniana)在针叶林群落和针阔叶混交林群落生境中,针阔叶混交林中叶片厚度变小,主脉管胞、树脂道平均直径变小。从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗（Castanopsis chinensis)叶片厚度、海绵组织厚度增加,栅栏组织厚度、P／S值（栅栏组织与海绵组织厚度比）减少;荷木（Schima superba)和黄果厚桂（Cryptocarya concinna)叶片厚度、栅栏组织厚度、叶腹及叶背角质膜厚度差异显著;从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗、荷木、黄果厚寺叶片厚度和栅栏组织厚度等差异均显著。不同生境下林内气温、相对湿度、光合有效辐射等小气候特征是叶片结构特征差异的主要影响因子,叶片结构差异反映了叶片结构在一定程度上对生境的适应。     

鼎湖山厚壳桂群落演替过程的组成和结构动态

森林群落的演替是以群落结构的变化为表现特征的。本项研究系统地研究鼎湖山森林群落的不同演替阶段的代表性群落在群落演替过程中的群落结构动态。本文以永久样地１２年的前后调查为基础,并比较１９５５年的调查结果,研究了鼎湖山地带性植被季风常绿阔叶林厚壳桂群落在演替过程中的结构动态。结果表明该群落在演替过程中,其种类结构没有大的变化,但优势种群的个体数量有一定的变化。阳生性的类群更趋于衰亡,中生性类群更趋壮大。在群落的组成结构上,其物种多样性指数较为稳定,而生态优势度指数略微下降和群落均匀度指标略微增加,反映了该群落作为接近地带性气候顶极类型的相对稳定的特征。     

南亚热带森林种群分布格局取样技术研究

森林群落中植物种群分布格局测定和分析的结果,密切依赖于野外取样的技术手段及资料的可靠性。本文通过鼎湖山自然保护区三个不同森林群落类型的取样,比较了随机样方、相邻格子样方、中心点四分法、最近相邻法和最近个体法在野外操作、数据整理以及种群分布格局测定分析中的效用,对各方法在南亚热带森林群落中进行种群分布格局研究中的适用性予以客观评价。研究表明,同一样地中不同取样方法和测定方法会导致不同结果。随机样方取样数据的测定结果受样方大小影响,而几种无样地方法在种类复杂的群落中,应用受到限制。相邻格子样方适用于各群落类型中种群分布格局的测定与分析。     

鼎湖山森林群落演替之研究(英文)

鼎湖山森林群落在自然状态下遵循一定的客观规律向更优化的气候顶极群落演变。本文分析其1955年至1989年(35年)来的演替结果,总结出鼎湖山森林群落演替的进程和模式,进一步应用植物群落演替系统的线性模型和非线性模型对演替进程进行定量研究,并做出相应的演替进程的数量预测。     

Dynamical transition in a large globular protein: Macroscopic properties and glass transition

Hydrated soy-proteins display different macroscopic properties below and above approximately 25% moisture. This is relevant to the food industry in terms of processing and handling. Quasi-elastic neutron spectroscopy of a large globular soy-protein, glycinin, reveals that a similar moisture-content dependence exists for the microscopic dynamics as well. We find evidence of a transition analogous to those found in smaller proteins, when investigated as a function of temperature, at the so-called dynamical transition. In contrast, the glass transition seems to be unrelated. Small proteins are good model systems for the much larger proteins because the relaxation characteristics are rather similar despite the change in scale. For dry samples, which do not show the dynamical transition, the dynamics of the methyl group is probably the most important contribution to the QENS spectra, however a simple rotational model is not able to explain the data. Our results indicate that the dynamics that occurs above the transition temperature is unrelated to that at lower temperatures and that the transition is not simply related to the relaxation rate falling within the spectral window of the spectrometer.     

鼎湖山森林群落演替之研究(英文)

鼎湖山森林群落在自然状态下遵循一定的客观规律向更优化的气候顶极群落演变。本文分析其1955年至1989年(35年)来的演替结果,总结出鼎湖山森林群落演替的进程和模式,进一步应用植物群落演替系统的线性模型和非线性模型对演替进程进行定量研究,并做出相应的演替进程的数量预测。     

鼎湖山马尾松林植物养分积累动态及其对人为干扰的响应

 通过处理（根据当地习惯收割凋落物和林下层植物）和保护（无任何人为干扰）样地的比较试验,在10年时间里（1990～2000年）研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松 (Pinus massoniana) 林群落植物养分积累动态及其对人为干扰的响应,在此基础上深入和较系统地分析讨论了不同的经营措施对马尾松林可持续性的影响,为我国目前大面积的退化马尾松林恢复和马尾松林可持续性管理提供理论依据。结果表明：1990～1995年,5年时间里由于人为干扰活动而直接从处理样地取走的各元素养分量,在林下层为（kg·hm－2）：132.72 (N)、4.72 (P)、63.32 (K)、23.51 (Ca)和7.00 (Mg),在地表凋落物为（kg·hm－2）：48.93 (N)、1.85 (P)、17.28 (K)、19.25 (Ca)和2.92 (Mg)。1990～2000年,保护样地林下层和地表凋落物各元素养分贮量分别以39%～41%和37%～38%的年平均增长速率逐年提高,至1995年达到高峰,之后各元素贮量在林下层和地表凋落物均以14%的年平均速率下降。在处理样地,1990～1995年期间各元素贮量在林下层年平均积累速率为17%,之后（1995～2000年期间）则为26%;与此同时,各元素贮量在地表凋落物年平均积累速率为22%～23%,之后（1995～2000年期间）则为28%。在整个试验过程,马尾松林乔木层养分元素总贮量随时间而增加,但其增加的速率随时间和样地不同而异。1990～1995年,保护样地乔木层养分元素总贮量增加了34.9%～38.1%,较处理样地（收获林下层和凋落物）总贮量增加的百分比（29.3%～33.5%）高。然而,1995～2000年,保护样地乔木层养分元素总贮量增加的百分比为26.3%～28.9%,较处理样地（1995～2000年也停止人为干扰）总贮量增加的百分比（28.8%～32.1%）低。可见,1990～1995年,人为干扰活动导致处理样地马尾松林乔木层养分元素年平均积累量降低约1.58%～1.72%,即年平均增长量约减少0.12～2.39 kg·hm－2（2.39 (N)、0.12 (P)、0.77 (K)、1.98 (Ca)、0.29 (Mg)）,这些量约相当于每年通过林下层和凋落物收割活动而直接从林地中取走的养分总量的6%～19%。正是由于长期以来受收割林下层和凋落物这种人为干扰的影响,鼎湖山马尾松林乔木层养分贮量较低。这种利用方式不仅直接从林地中取走大量的养分而且还对林地肥力产生间接的负面影响,其结果使该退化林地不能恢复或继续退化。作者建议的森林利用方法代替目前收割林下层和凋落物方式,既可以满足当地居民燃料的需求还有利于马尾松林的自然恢复。     

温湿度对山地麻蜥孵化卵、孵化成功率及孵出幼体特征的影响

用 6种温湿度条件孵化安徽宿州乾山山地麻蜥 (Eremiasbrenchleyi)卵 ,观测孵化卵质量变化、胚胎利用卵内物质和能量以及孵出幼体特征。卵在产出后 1h内收集 ,共设置 3× 2种温湿度处理 (温度分别为2 7、 30和 33℃ ;湿度分别为 - 2 2 0、 0kPa)。每隔 5d称卵重 ,直至幼体孵出。幼体经测量、称重后 ,解剖、分离为躯干、剩余卵黄和脂肪体三组分 ,用于成分测试。卵从环境中吸水导致质量增加 ,孵化温、湿度及其相互作用显著影响孵化卵的质量变化 :同一温度下 ,高湿度 (0kPa)孵化卵的终末质量大于低湿度 (- 2 2 0kPa)孵化卵 ;同一湿度下 ,低温 (2 7和 30℃ )孵化卵的终末质量大于高温 (33℃ )孵化卵。温度显著影响孵化期 ,随温度的升高孵化期缩短 ;湿度及其与温度的相互作用对孵化期无显著影响。孵化温湿度对孵化成功率无显著影响。温度显著影响胚胎对卵内物质的动用、幼体大小、质量以及剩余卵黄质量 ;除剩余卵黄外 ,湿度及其与温度的相互作用不影响山地麻蜥孵出幼体几乎所有的被检测特征。 33℃孵出幼体的大小和质量均显著小于 2 7和 30℃ ,并特征性地具有较大的剩余卵黄。因此 ,33℃不适宜孵化山地麻蜥卵。 2 7℃和 30℃中孵出幼体躯干发育良好 ,各项被测定的特征指标极其相似。     

鼎湖山植被演替过程优势种群动态研究Ⅲ．黄果厚壳桂和厚壳桂种群

森林群落的演替过程,是以各优势种群的动态为其表现特征．本项系列研究以系统地揭示鼎湖山森林植被演替过程各优势种群的动态为目的,本文研究了其中演替顶极种黄果厚壳桂和厚壳桂种群的动态．结果表明在演替过程中,其生态位宽度在针阔叶混交林阶段后期逐渐增大,这一趋势将至地带性中生性季风常绿阔叶林阶段．在这类中生性树种的发展过程中,种群的分布格局强度均有在高集群和随机分布之间、围绕低集群分布呈波动的趋势;其与早期先锋树种马尾松种群的生态位重叠值和种间联结值在针阔叶混交林阶段有较低值,至阳生性阔叶树种为优势常绿阔叶林阶段下降为零;而与阳生性树种的生态位重叠值和种间联结值由高向低转变,说明这类种群作为群落顶极种的特性．     

南亚热带典型森林演替类型粗死木质残体贮量及其对碳循环的潜在影响

森林生态系统中的粗死木质残体(Coarse woody debris, CWD)不仅能够为其它生物提供生境,维持森林结构,而且对生物地球化学循环起着不可忽视的作用,CWD作为森林生态系统中重要的结构和功能元素,已经引起广泛关注。然而,华南地区典型亚热带森林生态系统中CWD的结构和功能方面的研究很少。该文报道了鼎湖山自然保护区内典型南亚热带森林生态系统中CWD的贮量及其特征,所选择的森林包括马尾松(Pinus massoniana)林、针阔叶混交林和季风常绿阔叶林,它们分别代表该气候区域内处于森林演替早期、中期和后期3个阶段的森林类型。其中马尾松林和针阔叶混交林都起源于20世纪30年代人工种植的马尾松纯林,由于长期受到包括收割松针、CWD和林下层植物等在内的人为活动的干扰,到2003年调查时马尾松林仍属于针叶林;而混交林样地自种植之后就未受到人为活动的干扰,自然过渡为针阔叶混交林类型。人为干扰对马尾松人工林的结构和功能产生了巨大的影响,马尾松林的生物量仅为针阔叶混交林生物量的35%。组成马尾松林、针阔叶混交林和季风常绿阔叶林CWD的树种数量分别为7、18和29;马尾松林中几乎没有CWD存在(贮量仅为0.1 Mg C·hm^-2),针阔叶混交林CWD的贮量为8.7 Mg C·hm^-2,季风常绿阔叶林CWD的贮量为13.2 Mg C·hm^-2,分别占地上部分生物量的9.1%和11.3%;针阔叶混交林和季风常绿阔叶林中只有将近10%的CWD以枯立的方式存在。该区域内CWD的分解速率较快,在区域碳循环中将扮演重要角色,保留林地中的CWD是维持本区域森林生产力和森林可持续管理的重要举措。     

Litterfall Production Along Successional and Altitudinal Gradients of Subtropical Monsoon Evergreen Broadleaved Forests in Guangdong, China

Evaluation of litterfall production is important for understanding nutrient cycling, forest growth, successional pathways, and interactions with environmental variables in forest ecosystems. Litterfall was intensively studied during the period of 1982–2001 in two subtropical monsoon vegetation gradients in the Dinghushan Biosphere Reserve, Guangdong Province, China. The two gradients include: (1) a successional gradient composed of pine forest (PF), mixed pine and broadleaved forest (MF) and monsoon evergreen broadleaved forest (BF), and (2) an altitudinal gradient composed of Baiyunci ravine rain forest (BRF), Qingyunci ravine rain forest (QRF), BF and mountainous evergreen broadleaved forest (MMF). Mean annual litterfall production was 356, 861 and 849 g m⁻² for PF, MF and BF of the successional gradient, and 1016, 1061, 849 and 489 g m⁻² for BRF, QRF, BF and MMF of the altitudinal gradient, respectively. As expected, mean annual litterfall of the pioneer forest PF was the lowest, but rapidly increased over the observation period while those in other forests were relatively stable, confirming that forest litterfall production is closely related to successional stages and growth patterns. Leaf proportions of total litterfall in PF, MF, BF, BRF, QRF and MMF were 76.4%, 68.4%, 56.8%, 55.7%, 57.6% and 69.2%, respectively, which were consistent with the results from studies in other evergreen broadleaved forests. Our analysis on litterfall monthly distributions indicated that litterfall production was much higher during the period of April to September compared to other months for all studied forest types. Although there were significant impacts of some climate variables (maximum and effective temperatures) on litterfall production in some of the studied forests, the mechanisms of how climate factors (temperature and rainfall) interactively affect litterfall await further study.