中国水青冈属植物地理分布初探

水青冈属(Fagus)植物是北温带落叶阔叶林的主要树种,该属共有11种。中国5种均为特有种。本文着重分析了中国5种水青冈——水青冈(Fagus longipetiolata)、米心水青冈(F.engleriana)、亮叶水青冈(F.lucida)、台湾水青冈(F.hayatae)和平武水青冈(E.chie-nii)的分布与最冷月平均温度、最热月平均温度、温暖指数[WI=∑(t—5)]、寒冷指数[CI=—∑(5—t)和生长季(4—10月)的降水量等5项气候指标的关系。结果表明:限制分布的主要气候因子是生长季和降水量,喜马拉雅运动、冰后期气候的改变以及人类的干扰也促使分布区收缩。     

四川米仓山自然保护区台湾水青冈群落学特征及多样性研究

以四川米仓山自然保护区内的台湾水青冈(Fagus hayatae)群落为研究对象,采用20m×30m典型样地调查的方法,对群落的物种组成、区系特征、生活型谱、重要值、物种多样性、优势种群年龄结构及群落结构的相似性等方面进行分析。结果表明:(1)米仓山自然保护区内台湾水青冈群落中共有维管束植物129种,隶属于48科83属,其中蔷薇科为优势科;植物区系以北温带、泛热带及东亚和北美洲间断分布为主,具有南北区系的特点;生活谱型主要以高位芽植物(61.16%)和地下芽植物(23.14%)为主,其它生活型较少,这与米仓山台湾水青冈群落分布区所在的地理区位相吻合。(2)乔木层中台湾水青冈种群的重要值达到42.37%,为群落的单优势种。群落中灌木层的Shannon-Wiener指数为0.97,显著高于乔木层和草本层,反映出灌木层物种丰富的特点。(3)在台湾水青冈种群年龄结构中,Ⅰ级和Ⅱ级个体所占比例为24.05%,Ⅳ级和Ⅴ级个体所占比例为54.81%,反映出种群具有不良的自然更新特点。(4)群落相似性分析表明,台湾水青冈群落可分为4个类群,类群间在物种组成方面具有显著差异。研究认为,米仓山自然保护区内的台湾水青冈的群落特征和多样性水平因地处内陆已具有明显的地域特点。     

基于种群分布地形格局的两种水青冈生态位比较研究

提出了根据不同植物种在地形梯度上的分布格局测度和比较其生态位的思路.将地形分解为海拔、坡向、坡位和坡度4个属性指标,作为多维生态位空间的环境梯度轴.根据对三峡大老岭地区米心水青冈(Fagusengleriana)和亮叶水青冈(F.lucida)群落样方及其地形因子调查,分析了两个种的多维生态位宽度及种间的生态位重叠.结果1)大老岭米心水青冈种群的生态位宽度总体上大于亮叶水青冈.亮叶水青冈在坡向梯度上的生态位较宽;米心水青冈在海拔、坡位和坡度梯度上的生态位较宽;2)两个种在海拔、坡向、坡位和坡度梯度上的生态位重叠度分别为0.259、0.831、0.670、0.676,其总体重叠度为0.087;3)亮叶水青冈和米心水青冈分布的海拔范围分别为1300～2000m和1450～2600m.米心水青冈主要分布于NW80°～NE80°之间的阴坡和半阴坡;亮叶水青冈集中于NW20°～SW10°和NE20°～SE10°的半阴半阳坡.亮叶水青冈不见于沟谷底部,其重要值随坡位上升而增大;而米心水青冈在湿润稳定的中、下坡位重要值最高.米心水青冈适应的坡度范围很宽,主要在20°～40°;而亮叶水青冈集中在35°～45°的坡度范围.上述结果表明在景观尺度上,采用地形因子表征植物多维生态位空间的梯度特征是一个有效而可行的途径,能够很好地反映两种植物生态位的差异.最后讨论了不同尺度上生态位测度的相互验证问题.     

四川米仓山自然保护区台湾水青冈种群与土壤化学特征的关系研究

台湾水青冈(Fagus hayatae)是中国特有的国家Ⅱ级保护植物,具有很高的经济价值。米仓山国家级自然保护区内台湾水青冈是目前发现的中国内陆地区保存面积最大的区域。该文以四川米仓山保护区内台湾水青冈种群为研究对象,采用样方调查法、普通克里格插值法和相关性分析,以探究台湾水青冈种群生长与土壤化学特征之间的相互关系。结果表明:(1)台湾水青冈种群在四川米仓山保护区内分布较分散,主要分布在海拔1 550~1 900m的河流及其支流的上游区域,而在较低海拔的河谷地带无分布。(2)台湾水青冈种群特征与部分土壤化学特征间存在联系,其中,样方内总植株数和种群密度均与土壤有机质、全氮和阳离子交换量呈显著负相关关系,而平均高度、平均胸径和基盖度与土壤有效铜均呈正相关关系。(3)台湾水青冈种群发育良好(适宜生长)的土壤化学特征为:pH值4.4~5.1,有机质53.17~102.00g·kg-1,全氮1.68~2.50g·kg-1,有效磷2.95~4.81mg·kg-1,交换性钾0.19~0.37cmol(+)·kg-1,交换性钠0.11~0.30cmol(+)·kg-1,阳离子交换量24.75~34.79cmol(+)·kg-1,有效铜0.61~1.08mg·kg-1,有效镁31.00~79.50mg·kg-1。研究认为,土壤化学特征对台湾水青冈种群生长具有制约作用。     

浙江清凉峰台湾水青冈种群2006-2011年更新动态及其与生境的关系

台湾水青冈为我国特有的国家II级重点保护野生植物,被IUCN定为渐危种,其为建群种的群落更是罕见。浙江清凉峰国家级自然保护区有较大面积的台湾水青冈群落,为了解该保护区台湾水青冈种群的更新特点及影响其生长的生境因子,在保护区内建立了1 hm²台湾水青冈群落动态样地,于2006年和2011年对胸径≥1 cm的个体进行每木定位调查和复查。基于调查数据,对台湾水青冈种群的结构、补员和死亡情况进行了比较分析,并编制了台湾水青冈种群特定时间生命表,绘制其死亡率曲线和消失率曲线,同时利用冗余分析(RDA)法分析了影响台湾水青冈更新的主要生境因子。结果表明:(1)5年间样地内台湾水青冈个体从448株增长到468株,增幅为4.3%;(2)水青冈种群径级多度分布呈反“J”形,显示种群结构稳定;(3)死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,分别在第Ⅳ龄级、第Ⅴ龄级、Ⅸ龄级出现3个峰值;(4)4个地形因子(海拔、凹凸度、坡度和坡向)均对台湾水青冈的生长有明显的影响。     

四川米仓山自然保护区台湾水青冈群落学特征沿海拔梯度的变化

为了解不同生境中台湾水青冈(Fagus hayatae)的群落特征,对四川米仓山国家级自然保护区不同海拔的台湾水青冈群落的物种组成、区系特征、生活型谱、重要值和物种多样性等进行了研究。结果表明,台湾水青冈群落中的植物种类随海拔存在差异。群落中植物区系均以北温带分布类型为主,且其分布比例与海拔呈正相关关系。不同海拔群落的物种生活型谱主要以高位芽植物为主,其它生活型较少。群落乔木层中台湾水青冈的重要值随海拔上升不断增大。中海拔群落中的物种多样性指数均低于高海拔和低海拔,具有物种种类少、多样性低的特点。因此,不同海拔段上的台湾水青冈群落学特征有明显的差异。     

啮齿动物对米心水青冈种子命运的影响

有性生殖(实生更新)和无性生殖(萌生更新)是植物繁殖的两种关键方式。自然界中,个别物种同时具备两种更新方式,米心水青冈(Fagus engleriana Seem.)就是典型的物种。已有研究表明萌生更新在米心水青冈种群生活史中普遍存在,可使其占据原有生态位(生态位占据假说),但对米心水青冈实生更新的研究却未见报道。为了探索啮齿动物对米心水青冈实生更新的作用机制,笔者在神农架米心水青冈林中通过坚果摆放实验,研究啮齿动物对米心水青冈坚果传播机制的影响。结果显示,鼠类对坚果的原地捕食率高达81.22%;坚果被扩散率低,仅18.56%;坚果在原地平均留存时间为(5.25±5.95)d;坚果扩散距离为(2.63±1.60)m。研究发现,米心水青冈坚果被啮齿动物捕食率极高,贮藏率极低,且坚果被传播距离在同属植物中较小,不利于该物种更新繁殖。萌生更新在很大程度上弥补了米心水青冈实生更新繁殖方式的不足。本研究结果有助于对水青冈属植物繁殖策略的理解。     

我国水青冈属植物的地理分布格局及其与地形的关系

利用我国水青冈属（ＦａｇｕｓＬ．）植物的地理分布资料和１∶１００万地形图资料,利用Ｋｒｉｇｅ空间统计方法对我国分布较广的４种水青冈,即长柄水青冈（Ｆ．ｌｏｎｇｉｐｅｔｉｏｌａｔａＳｅｅｍ．ｅｔＤｉｅｌｓ）、亮叶水青冈（Ｆ．ｌｕｃｉｄａＲｅｈｄ．ｅｔＷｉｌｓ．）、米心水青冈（Ｆ．ｅｎｇｌｅｒｉａｎａＳｅｅｍ．）和巴山水青冈（Ｆ．ｂａｓｈａｎｉｃａＹａｎｇ）的空间分布格局及其与地形的关系进行了研究。结果表明,我国水青冈属植物显示出南北变化较小、东西变化显著,一些区域出现较周围地区较高或较低分布的“岛屿化”现象的空间分布格局。这与我国的地形特征以及水青冈的生态特性等有关。沿不同经向剖面,分析水青冈的分布高度与地形平均高度之间的关系显示,随地形高度的增加,水青冈分布上限的高度也逐渐增加,其趋势可用对数或直线拟合,但不同种对地形高度变化的反应存在差异。这些结果不仅从较大尺度上定量说明了我国水青冈分布高度的山体效应现象,也揭示了物种间山体效应的差异。这种差异可能与物种的生态适应性和生态幅度有关。     

北温带水青冈属的间断分布及其泛生物地理学解释

水青冈属(Fagus L.)在北温带呈间断分布, 已发现的丰富的第三纪化石为讨论其起源和演化提供了证据。该文采用泛生物地理学的轨迹分析方法对水青冈属的分布进行了研究, 试图分析水青冈属的分布格局, 进而讨论其进化问题。结果表明, 水青冈属在中国、日本、北美、欧洲的分布是完全间断的, 没有一个共有轨迹连接它们, 即使在毗邻的、且有植物亲缘关系的中国和日本, 也没有一个共有轨迹连接。完全间断的轨迹对分析水青冈属的起源、演化和扩散学说, 没有提供任何信息。仅有两条共有轨迹分别分布在中国东南部和日本, 分别代表了中国4种和日本3种水青冈属种类的连接, 说明水青冈属经历了漫长的历史演化, 扩散能力是有局限性的, 仅在分化和多样性中心进行了一些分化和演化, 整个属并未进行长距离的扩散, 或者长距离扩散早已销声匿迹了, 现代的分布格局完全是以间断为最主要特征的。间断分布的动力解释为古地中海西撤、青藏高原隆起、东亚季风活动等地质历史事件, 第三纪以来特别是第四纪冰期活动等气候波动, 以及水青冈属植物的生物学特性(特别是喜温喜湿)。     

四川大巴山米心水青冈（Fagus engleriana）群落的物种多样性特征

四川省大巴山处于秦岭南部的北亚热带,水青冈属植物分布较集中.该处米心水青冈(Fagus engleriana)林分布面积较大,生长良好,保存相对完好,具有重要的地域代表性.分析了米心水青冈群落的物种组成、区系地理成分、物种多样性以及群落自身特征与物种多样性的灰色关联度,得到以下主要结果:(1)在4个样地28个10m×10m群落样方中,一共记录到维管束植物197种,隶属140属、74科. 群落乔木层物种主要由壳斗科、蔷薇科、杜鹃花科、桦木科、槭树科等科组成;灌木层物种主要由蔷薇科、忍冬科、杜鹃花科等科组成;草本层主要由莎草科、菊科、百合科等科植物组成.(2)地理区系成分中,温带成分分别占群落总属数、总种数的65.38%和64.32%,处于主导地位;热带和亚热带成分占总属数、总种数的23.85%、24.32%.(3)群落中物种数目-多度在不同的层次变化趋势不同.(4)群落的物种丰度以灌木层最高、乔木层最低.Shannon指数、Simpson指数、均匀度指数以草本层最高、灌木层最低.(5)乔、灌、草3层的物种多样性均受到乔、灌两层植物的多度与盖度的影响,说明群落自身的特征与群落物种多样性是紧密相关的.     

神农架地区米心水青冈-曼青冈群落的结构与格局研究

 米心水青冈(Fagus engleriana)-曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)常绿落叶阔叶混交群落是神农架山地植被垂直带谱的重要类型。通过分析乔木层结构及优势种的分布格局,探讨群落的特点及动态。结果表明,群落乔木层可分为3个亚层：第一亚层落叶阔叶树种占优势,势树种为米心水青冈;第二及第三亚层以常绿树种为主,优势种为曼青冈。应用偏离指数、Lloyd的平均拥挤度和聚块性指数及Morisita指数,在8个尺度下对米心水青冈及曼青冈两种优势树种进行格局分析,发现两者总体上均为聚集分布,米心水青冈的聚集强度高于曼青冈。按1～4cm, 4～8cm及8cm以上３个径级对曼青冈分布格局进行比较,各径级间聚集强度相似,没有自疏现象。由于米心水青冈及曼青冈占据乔木层不同的高度,且均不缺乏更新贮备,因此形成稳定共存的群落。     

基于细胞核rDNA ITS片段的水青冈属的分子系统发育

对山毛榉科水青冈属6种、1亚种、1栽培变种的ITS区片段进行了测序和分析,并对其中2个具有ITS序列多态性的分类群进行了ITS区克隆。水青冈属ITS系统发育树聚成两支,位于基部的是分布于北美的大叶水青冈,另一分支则包括了欧洲和东亚的类群。在欧洲和东亚分支中,又包括两支,其中日本北部的波叶水青冈位于基部,台湾水青冈和欧亚大陆的水青冈形成另外一支。ITS区分析与现行的水青冈属基于形态学性状的属下分类系统有一定差异,而与本属现存物种的地理分布格局较为一致。各类群间TIS区序列差异较小,显示属内现存物种的分化时间不是太长。     

神农架龙门河地区的植被制图及植被现状分析

依据龙门河地区所处位置的植被地理分布规律性 ,绘制了该地区 1∶50 0 0 0的植被复原图。并在野外调查、资料搜集的基础上 ,辅以全球定位系统 (GPS)、GIS软件及TM影像数据 ,绘制了该地区 1∶50 0 0 0的植被类型图。结果表明 :1 )植被海拔分布由低至高依次为常绿阔叶林 (海拔 90 0m以下 ) ,硬叶常绿阔叶林 (海拔 90 0～ 1 30 0m)、常绿落叶阔叶混交林 (海拔 1 30 0～ 1 60 0m)以及落叶阔叶林 (海拔 1 60 0～ 2 2 0 0m)。 2 )龙门河地区林地面积 441 9.2hm2 ,占该地区总面积的 93 .71 % ,共计 8个植被型 65个群系。其中常绿落叶阔叶混交林面积最大 ,为 1 674.0 9hm2 ,占林地面积的 37.88%。另外 ,果园 (3种类型 )和农田两种农业用地面积 2 2 8.1 2hm2 ,占总面积的 4 .84%。 3)由植被复原图与现状植被类型图叠加分析可知 ,干扰后增加了针叶林、针阔混交林、灌丛、草地 4种植被类型 ,占龙门河地区总面积的 34 .6 %。其中针阔混交林所占面积最大 ,996 .79hm2 。     

密度对缺苞箭竹凋落物养分归还及养分利用效率的影响

在缺苞箭竹-紫果云杉原始林下,选取3个密度(D1、D2、D3)的缺苞箭竹,研究了密度对缺苞箭竹凋落物量、养分归还量及养分利用效率的影响.结果表明:3个密度缺苞箭竹的年凋落物量分别为793.2、1135.7和1458.5kg.hm-2,C归还量分别为370.7、516.2和671.5kg.hm-2,5种主要养分归还量分别为16.3、22.9和29.3kg.hm-2,均随密度的增大而增加.各密度养分年归还量中均以Ca最高(占总量的48%～58%),P和Mg最低(3%～5%),总体排序为Ca>N>K>Mg、P.除高密度(D3)缺苞箭竹在8月有一个凋落与养分归还小峰外,10月生长季末是各密度缺苞箭竹凋落及养分归还高峰期.不同密度缺苞箭竹叶N和K的再分配能力无显著差异,P的再分配能力随密度的增大而增强,Ca、Mg则显著积累.缺苞箭竹P的养分利用效率随密度的增大而增高,表明P可能是缺苞箭竹生长更新的限制因子.     

台湾拉拉山的水青冈林及其与广西越城岭水青冈林的生态比较

水青冈林是北半球重要的森林类型之一,广泛分布在欧洲、北美和东亚的平原和山地．东亚拥有水青冈属植物种类最多,特别是在中国,但对它们研究较少,在林业上几乎还没有得到应有的利用．本文主要概略地介绍台湾拉拉山台湾水青冈林的群落学特点,并与广西越城岭的长柄水青冈林和光叶水青冈林作生态比较,为今后进一步开展水青冈林的研究提供一些参考资料．     

合肥市区城市森林景观格局分析

运用3S技术在分析合肥景观特点的基础上,研究了合肥市区17．6km^2范围内的城市森林景观特点及与其它景观单元间关系。结果表明,主要景观要素分为建筑与硬质铺装表面、城市森林斑块、一般绿地、道路、水面五大类景观背景为建筑及铺装表面,占总面积的73．13％;道路为典型的廊道景观,约占6．89％;研究区城市森林斑块共408块,计161．16hm^2,占总面积的9．8％,平均面积0．396hm^2、最大面积12hm^2,斑块形状复杂、近圆度小,其中48％的班块属于面积<500m^2的小班块,>1hm^2的城市森林班块只占8．6％;水面斑块147块,计149．93hm^2,占总面积的8．54％,平均面积1．02hm^2,最大面积16hm^2;一般绿地斑块255块,计39．74hm^2,占2．26％,最大面积3．86hm^2,平均面积0．1558hm^2．Shanlnon-Weiner景观多样性指数和均匀度均偏低,分别为0．9284和0．5768。另外,城市森林与一般绿地两类景观要素的总优势度达0．39,由于这两类景观斑块的尺度变化范围大,比较破碎,小尺度的斑块所占比例高,又主要集中在西区,分布不均匀,故对环境的影响作用受到限制,文中引用自然森林的内部生境概念,确定合肥城市森林斑块出现内部环境的l临界面积为9800m^2,研究区拥有城市森林的内部生境总面积为31．69hm^2,仅为城市森林面积的19．7％,不利于对物种提供更多的生境,提出应用内部生境的大小来划分城市森林斑块,建立城市森林小班块-中斑块-大斑块-特大斑块的尺度等级体系,据此提出,研究区各尺度的城市森林斑块面积比为2：2：2：3。同时提出合肥东北部应增加城市森林面积,尽可能建设1．5～3．0hm^2的片状城市森林。     

辽西人工林产量及其影响因素研究

采用实地调查和资料分析方法,对辽西地区人工林生产状况进行了系统分析.结果表明,建国以来,辽西地区人工林蓄积量整体上有显著的增长,人工林平均蓄积量达49.08m³·hm^-2,3次森林资源清查期间,人工林蓄积量净增20.19m³·hm^-2,增长了5.16倍.但整体蓄积量水平仍较低,平均蓄积增长量仅为全省同期的63.9%,人工林蓄积量也只有全国森林平均蓄积量的51.1%,且区域内部产量水平差异显著,达68.47m³·hm^-2.总体上,幼龄林比例偏高,达49%,成熟林单位蓄积量低,仅相当于全国水平的38%.占人工林面积主体的国有林从中龄林到成、过熟林,其蓄积增长量相当于个人和集体林的55.1%和32.3%.用材林单位蓄积量比防护林低36.4%.除了气候、土壤等自然因素外,人工林结构简单、树种组成单一、管理水平低下以及人为破坏严重等可能是导致辽西地区人工林整体产量较低的主要原因.     

长白山红松阔叶林林冠空隙特征的研究

将林冠空隙干扰作为红松阔叶林动态维持的重要因素,对长白山红松阔叶林林 冠空隙的形成方式、出现频度、分布格局、结构及林冠空隙内形成本的数量、年龄分布、种 群特征等进行了系统分析．结果表明．长白山阔叶红松林多数林冠空隙由双形成本形成, 每个林冠空隙拥有的形成木为２．４４株;林冠空隙形成的速率为０．９２个ｈｍ２·ａ－１,林冠空 隙干扰的间隔期（周转期）为７５１ａ;扩展林冠空隙面积大多在１００～６００ ｍ２之间,其中以 ４００～５００ ｍ２所占比例最大．冠空隙在５０～３５０ ｍ２之间,其中以２００～２５０ ｍ２所占比例最 大;每个形成本所形成的扩展林冠空隙平均面积为 １４１ ８２ ｍ２,形成的冠空隙面积平均为 ６７．６３ ｍ２．     

Patterns of molecular and morphological differentiation in Fagus (Fagaceae): phylogenetic implications

To study phylogenetic relationships among species of Fagus, the internal transcribed spacer regions ITS1 and ITS2 of the nuclear ribosomal DNA and morphological data were analyzed. Both molecular and morphologically based phylogenies suggest that Eurasian species of Fagus subgenus Fagus are basal to the North American Fagus grandifolia. The subgenus Fagus is a paraphyletic group basal to three East Asian species forming the subgenus Engleriana. Due to a considerably large amount of DNA polymorphism, relationships among basal species of Fagus could not be entirely resolved when analyzing ITS sequences with standard methods. Morphological trees helped to resolve more clearly relationships within the subgenus Fagus. The East Asian F. hayatae is suggested to be basal to the rest of the genus. This hypothesis is further supported by distinctive patterns of nucleotide variability found for ITS regions, allowing for basic and derived types to be distinguished. The high degree of ITS polymorphism within Fagus can be explained by (1) the complex evolutionary behavior of this marker, (2) the stenoecious ecological characteristic of Fagus with respect to its continuous geographic range throughout much of the Cenozoic, and (3) the absence of major radiations into further habitats as occurred in other Fagaceae.     

五道河林场天然次生林林种结构的研究

对五道河林场天然次生林分布的土层厚度和坡度因子分析表明 ,土层厚度小于 30cm的薄土层以及坡度 >2 5°的中、厚土层次生林总面积为 2 390 .1hm2 ,占全场天然次生林总面积的 83.5 % ;而土层厚度≥ 30cm同时坡度又≤ 2 5°的次生林总面积只有 4 74 .2hm2 ,占全场天然次生林总面积的 16 .5 % ,说明该场次生林分布地段“生态脆弱性”大 ;提出五道河林场天然次生林以发展水源涵养林、用材林、经济林的林种结构 ,并用层次分析法确定 3林种的适宜发展比例为 72 .7%、18.6 %、8.7% .