晋西北黄土高原丘陵区不同土地利用方式下土壤碳氮储量

对晋西北黄土高原丘陵区杨树-小叶锦鸡儿人工林、小叶锦鸡儿人工灌丛、杨树人工林、撂荒地和农田5种土地利用方式下土壤碳氮储量进行研究.结果表明: 不同土地利用方式下土壤碳氮含量、碳氮密度和碳氮储量存在显著差异.5种土地利用方式0～20 cm表层土壤碳氮含量和碳氮密度均显著大于20～40 cm和40～60 cm土层.5种土地利用方式同一土层碳氮含量和碳氮密度大小为: 杨树-小叶锦鸡儿人工林>小叶锦鸡儿人工灌丛>杨树人工林>撂荒地>农田;0～60 cm土层土壤有机碳储量大小为:杨树-小-叶锦鸡儿人工林(30.09 t·hm^-2)>小叶锦鸡儿人工灌丛(24.78 t·hm^-2)>杨树人工林(24.14 t·hm^-2)>撂荒地(22.06 t·hm^-2)>农田(17.59 t·hm^-2);土壤氮储量与有机碳储量变化规律相似,杨树-小叶锦鸡儿人工林0～60 cm土层土壤氮储量(4.94 t·hm^-2)最高,其次是小叶锦鸡儿人工灌丛(3.53 t·hm^-2)、杨树人工林(3.51 t·hm^-2)和撂荒地(3.40 t·hm^-2),农田土壤氮储量(2.71 t·hm^-2)最低.杨树-小叶锦鸡儿人工林和小叶锦鸡儿人工灌丛是晋西北黄土高原丘陵区植被建设和生态恢复过程中较好的两种土地利用方式.     

污水排海对小型底栖生物丰度和生物量的影响

为了解污水排海对小型底栖生物丰度和生物量的影响,于2011年4、8、10、12月对青岛汇泉湾第一海水浴场中潮带一个排污口附近不同距离站位的小型底栖生物进行了春、夏、秋、冬4个季度的采样调查.结果表明： 研究区域小型底栖生物年平均丰度为(1859.9±705.1) ind·10 cm^-2,最高值出现在距离排污口20和40 m的站位S₂和S₃,分别为(2444.9±1220.5)和(2492.2±1839.9) ind·10 cm^-2,最低值出现在距离排污口0 m的站位S₁,为(327.9±183.2) ind·10 cm^-2.小型底栖生物的年平均生物量为(1513.4±372.7) μg·10 cm^-2.小型底栖生物在丰度和生物量上呈现明显的季节变化,最高值出现在春季,最低值出现在夏季.共鉴定出11个小型底栖生物类群,包括线虫、桡足类、多毛类、寡毛类、缓步动物、海螨、涡虫、介形类、等足类、甲壳类幼体及其他类.自由生活海洋线虫是最优势的类群,占总丰度的83.1%,其次为底栖桡足类,占12.8%.在垂直分布上,小型底栖生物在0~2 cm表层分布最多,向深层呈现递减趋势,冬季部分向下迁移.Pearson相关分析表明,小型底栖生物丰度和生物量与沉积物中值粒径和有机质含量呈极显著负相关.此外,旅游等人为扰动也是影响小型底栖生物数量及分布的因素.与历史资料中的同类研究结果进行了比较,并探讨了线虫与桡足类丰度的比值
在有机质污染监测中的适用性.     

黑龙江省大兴安岭森林生物量空间格局及其影响因素

基于样地实测数据和EVI指数,定量分析了黑龙江省大兴安岭森林生物量空间格局,并利用ArcGIS软件的空间分析与统计工具,分析了气候区、海拔、坡度、坡向和植被类型对森林生物量空间格局的影响.结果表明: 黑龙江省大兴安岭森林生物量为350 Tg,空间上呈聚集分布,生物量有巨大的增长空间.森林生物量密度大小顺序为:寒温带湿润区(64.02 t·hm^-2)＞中温带湿润区(60.26 t·hm^-2);各植被类型生物量密度大小顺序为:针阔混交林(65.13 t·hm^-2)＞云冷杉林(63.92 t·hm^-2)＞偃松 落叶松林(63.79 t·hm^-2)＞樟子松林(61.97 t·hm^-2)＞兴安落叶松林(61.40 t·hm^-2)＞落叶阔叶混交林(58.96 t·hm^-2).随海拔和坡度的增大,森林生物量密度先减小后增加,并且阴坡大于阳坡.大兴安岭森林生物量空间格局随气候区、植被类型和地形因子的梯度变化表现出差异性,在区域尺度上估算生物量密度时,需要充分考虑这种空间差异性.     

博斯腾湖枝角类群落结构特征及其影响因子

2010—2013年对博斯腾湖17个站位的枝角类及其影响因子进行了11次季度采样调查,阐述了枝角类群落结构特征及其演替动态,分析了博斯腾湖枝角类物种和多样性对环境变量的响应.结果表明： 1)调查期间共鉴定枝角类14种,其中优势种3种.与历史数据比较,喜贫营养型水体的种类减少甚至消失,喜富营养型水体的种类逐步占据群落优势地位.2)枝角类密度时空变动较大,调查期间各站位密度变幅为0～567.0 ind·L^-1,总平均为30.0 ind·L^-1;年际变动上2011年最高(82.5 ind·L^-1),之后逐年递减;水平分布上密度差异显著,主要呈沿岸浅水区高、中心深水区低的特点.3)水温是影响枝角类群落最重要的生态因子;种类分布对水深的响应表现在长刺溞在深水区分布较多,长额象鼻溞多集中在浅水区;食物限制和食浮游动物鱼类的捕食可能是影响博斯腾湖枝角类群落结构变动的重要原因.     

宁夏回族自治区森林生态系统固碳现状

根据宁夏回族自治区森林资源清查资料以及野外调查和室内分析的结果,研究了宁夏地区森林生态系统固碳现状,估算了该区森林生态系统的碳密度、碳储量,并分析了其空间分布特征.结果表明: 宁夏森林各植被层生物量大小顺序为: 乔木层(46.64 Mg·hm^-2)>凋落物层(7.34 Mg·hm^-2)>细根层(6.67 Mg·hm^-2)>灌草层(0.73 Mg·hm^-2).云杉类(115.43 Mg·hm^-2)和油松(94.55 Mg·hm^-2)的单位面积植被生物量高于其他树种.不同林龄乔木层碳密度中,过熟林最高,但由于幼龄林面积所占比例最大,其乔木层碳储量(1.90 Tg C)最大.宁夏地区森林生态系统平均碳密度为265.74 Mg C·hm^-2,碳储量为43.54 Tg C,其中,植被层平均碳密度为27.24 Mg C·hm^-2、碳储量为4.46 Tg C,土壤层碳储量是植被层的8.76倍.宁夏地区的森林碳储量整体呈南高北低分布,总量较低.这与其森林面积小和林龄结构低龄化有很大关系.随着林龄结构的改善和林业生态工程的进一步实施,宁夏森林生态系统将发挥巨大的固碳潜力.     

气候变化和林火干扰对大兴安岭林区地上生物量影响的动态模拟

预测森林地上生物量对气候变化和林火干扰的响应是陆地生态系统碳循环研究的重要内容,气温、降水等因素的改变和气候变暖导致林火干扰强度的变化将会影响森林生态系统的碳库动态.东北森林作为我国森林的重要组成部分,对气候变化和林火干扰的响应逐渐显现.本文运用LANDIS PRO模型,模拟气候变化对大兴安岭森林地上生物量的影响,并比较分析了气候变暖对森林地上生物量的直接影响与通过林火干扰强度改变所产生的影响.结果表明: 未来气候变暖和火干扰增强情景下,森林地上生物量增加;当前气候条件和火干扰下,研究区森林地上生物量为(97.14±5.78) t·hm^-2;在B1F2预案下,森林地上生物量均值为(97.93±5.83) t·hm^-2;在A2F3预案下,景观水平第100～150和150～200年模拟时期内的森林地上生物量均值较高,分别为(100.02±3.76)和(110.56±4.08) t·hm^-2.与当前火干扰相比,CF2预案(当前火干扰增加30%)在一定时期使景观水平地上生物量增加(0.56±1.45) t·hm^-2,CF3预案(当前火干扰增加230%)在整个模拟阶段使地上生物量减少(7.39±1.79) t·hm^-2.针叶、阔叶树种对气候变暖的响应存在差异,兴安落叶松和白桦生物量随气候变暖表现为降低趋势,而樟子松、云杉和山杨的地上生物量则随气候变暖表现出不同程度的增加;气候变暖对针阔树种的直接影响具有时滞性,针叶树种响应时间比阔叶树种迟25～50年.研究区森林对高CO₂排放情景下气候变暖和高强度火干扰的共同作用较为敏感,未来将明显改变研究区森林生态系统的树种组成和结构.     

林分密度对云顶山柏木人工林林下植物优势种群生态位的影响

柏木(Cupressus funebris)人工林是川中盆地森林主要类型,林下植物是森林生态系统重要组成部分。该研究采取典型抽样法,调查分析云顶山柏木人工林现存密度[1 100株·hm^-2(A)、950株·hm^-2(B)、800株·hm^-2(C)、650株·hm^-2(D)、500株·hm^-2(E)]的林下灌、草优势种群Shannon生态位宽度(B_sw)、Levins生态位重叠值(O_ik)以及生态位宽度和重叠均值与环境因子的相关性,从生态位特征探究林下植物优势种群对不同林分密度的响应,明确相对适宜的林分密度,分析不同林分密度柏木人工林林下植物种间、群落与环境的关系,筛选出现存相对最优林分密度,为柏木人工林林下植物多样性保育和森林经营措施提供理论支撑。结果表明：(1)研究区共有草本植物38科72属94种,灌木42科65属99种,物种数量随柏木密度的减小呈先增后减的趋势,且在柏木密度为650株·hm^-2时达到峰值。(2...     

小兴安岭谷地云冷杉林的碳密度与生产力

采用样地清查和异速生长方程法,量化了处于衰退状态的小兴安岭谷地云冷杉林的森林碳密度和生产力.结果表明： 2011年森林碳密度总量为268.14 t C·hm^-2,其中植被碳密度、碎屑碳密度和土壤碳密度分别为74.25、16.86和177.03 t C·hm^-2.2006—2011年,乔木层碳密度从80.86 t C·hm^-2减少到71.73 t C·hm^-2,主要树种冷杉、白桦、云杉和兴安落叶松的碳密度年均减少比例分别为0.5%、1.2%、2.7%和3.7%,毛赤杨、红松和花楷槭的碳密度年均增加比例分别为2.9%、3.9%和7.2%.森林净初级生产力(NPP)为4.69 t C·hm^-2·a^-1,地下部和地上部NPP比值为0.56,凋落物损失部分是总NPP的最大组分,所占比例为34.5%.森林生态系统中2个主要碳输出途径异养呼吸和粗木质残体分解的年通量分别为293.67和119.29 g C·m^-2·a^-1.森林净生态系统生产力(NEP)为55.90 g C·m^-2·a^-1.研究结果表明,处于衰退状态的谷地云冷杉林仍具有一定的碳汇功能.     

青藏高原东缘高寒森林小型兽类地表洞穴选择与生境特征

高寒森林地表的小型兽类洞穴是生态系统重要的景观特征,对于认识小型兽类的分布格局及其生态功能具有重要意义.为此,以青藏高原东缘典型高寒森林生态系统小型兽类洞穴为对象,于2015年夏季(7—9月)研究了其地表分布与生境特征.结果表明: 小型兽类洞穴平均洞口密度为182.8个·hm^-2,不同森林植被类型显著影响洞穴密度,表现为针叶林(328.6个·hm^-2)>针阔混交林(160.0个·hm^-2)>灌木林(125.0个·hm^-2)>阔叶林(81.5个·hm^-2)>竹林(66.7个·hm^-2). Mann-Whitney U Test和主成分分析表明,小型兽类栖息样地的乔木郁闭度、乔木均高、乔木胸径、乔木密度、地表植被盖度、倒木密度、倒木覆盖度、灌木均高都显著大于非栖息样地;乔木因子是决定小型兽类生境选择的首要因子,贡献率最大(44.8%),其次是倒木因子(23.2%)和灌草丛因子(13.9%).说明高寒森林地表有明显的小型兽类洞穴分布,其分布格局主要受植被和倒木的影响.     

保留密度对杉木人工林生长和生物量及经济效益的影响

在广西凭祥市热带林业实验中心青山实验场的杉木中龄人工纯林(14年生)中,以不间伐为对照(密度1500株·hm^-2),研究不同保留密度(500、750和1000株·hm^-2)对杉木人工林胸径、树高、蓄积生长量和林分生物量及经济效益的影响。结果表明: 500株·hm^-2处理杉木人工林的平均胸径、树高生长量及大径材蓄积量均最高,分别达20.55 cm、15.70 m、18.31 m³·hm^-2。对照林分活立木蓄积量最高(199.63 m³·hm^-2),显著高于500、750株·hm^-2处理。不同处理乔木层生物量、生态系统生物量和经济效益差异显著。1000株·hm^-2处理乔木层生物量(90.72 t·hm^-2)、生态系统生物量(94.97 t·hm^-2)和经济效益(11.84万元·hm^-2)显著高于其他处理。降低林分保留密度虽然能促进杉木胸径和树高的生长,提高林分的出材径级、大径材比例、单木平均材积和生物量,但不能提高活立木蓄积量。1000株·hm^-2处理是杉木中龄林最适保留密度,林分的总蓄积量、乔木层生物量、生态系统生物量和经济效益分别比对照增加2.3%、5.7%、4.7%和5.8%。     

大兴安岭林区驯鹿夏季喜栖生境的生态特征

2012和2013年7—8月采用样线和样带调查结合的生境调查方法,对分布于我国大兴安岭西北麓的驯鹿的夏季偏好生境开展了对比研究,并对样地的海拔和乔木郁闭度等23个生境变量进行测量及比较.结果表明: 与对照样地相比,夏季驯鹿利用样地的海拔(926.9±0.8 m)、乔木郁闭度(17.9%±2.4%)、乔木胸径(35.5±2.1 cm)、乔木高度(8.2±0.5 m)、乔木密度(6.9±0.5 株·400 m^-2)及树桩数(1.3±0.2 个·400 m^-2)较大,但灌木均高(54.2±2.0 cm)较小(P<0.01).驯鹿夏季偏好选择坡度较缓的中坡生境,因其夏季喜栖生境的水源较多、隐蔽度和避风性较差,距人为干扰距离和牧民点距离均较远.主成分分析(PCA)表明,干扰强度(由距人为干扰距离及距牧民点距离变量组成)、乔木特征(由乔木的高度、密度、胸径和郁闭度变量组成)、地理特征(由坡位、坡向和土壤湿润度变量组成)、食物多度(地表植被盖度和灌木盖度变量构成)、开阔度(由隐蔽度和避风状况变量构成)和坡度是影驯鹿夏季生境选择的重要因素.这6个因子提供了70.7%的累积贡献率,主要反映了驯鹿夏季在喜栖生境选择中的食物资源、抗干扰性和反捕需求.从夏季喜栖生境的生态特征来看,驯鹿并没有被完全驯化.在保护和管理实践中,应使驯鹿种群及其核心栖息地免受高强度的人为干扰.     

湖南张家界大鲵栖息地大型无脊椎动物组成及其与环境因子的关系

2013年1月和2014年1月对湖南张家界大鲵国家级自然保护区内5个大鲵栖息地河段进行了大型无脊椎动物采样调查.结果表明: 2次采样分别鉴定出大型无脊椎动物73和78个分类单元,隶属5门8纲16目,均以水生昆虫为优势类群,分别占总分类单元总数的90.4%和89.7%;2次采样大型无脊椎动物平均密度分别为1610.4和1671.4 ind·m^-2,平均生物量分别为11.22和12.34 g·m^-2. 2次调查各采样点大型无脊椎动物Shannon指数平均值分别为2.45和2.33,Margalef丰富度指数平均值分别为4.01和3.76,Pielou均匀度指数平均值分别为0.72和0.69,表明大鲵栖息地河段生境质量有所下降.张家界大鲵栖息地河段大型无脊椎动物丰度-生物量曲线分析表明,骡子塔和芭茅溪采样点河段生境受到中等扰动,七眼泉为受干扰最轻微的河段.基于大型无脊椎动物密度的Bray-Curtis相似性系数的NMDS分析结果显示,在40%的相似度下,2013年各样点都可以较好地聚在一起,2014年各样点较为离散. 对各采样点在NMDS第一轴和第二轴上的得分与环境因子的Spearman相关性分析表明,河宽、铵态氮、海拔、化学需氧量和五日生化需要量与大型无脊椎动物显著相关.保护区内大鲵栖息地生境整体上仍相对良好,可以满足大鲵的生态需求,但保护区的某些区域人为破坏较重.建议采取严格的管理制度和科学的保护措施来遏制人为破坏,并逐步恢复大鲵栖息生境.     

Pond-Breeding Amphibian Species Richness and Habitat Selection in a Beaver-Modified Landscape

ABSTRACT Beaver (Castor canadensis) activity creates wetland habitats with varying hydroperiods important in maintaining habitat diversity for pond-breeding amphibians with significantly different breeding habitat requirements. We documented pond-breeding amphibian assemblages in 71 freshwater wetlands in Acadia National Park, Maine, USA. Using 15 variables describing local pond conditions and wetland landscape characteristics, we developed a priori models to predict sites with high amphibian species richness and used model selection with Akaike's Information Criterion to judge the strength of evidence supporting each model. We developed single-species models to predict wood frog (Rana sylvatica), bullfrog (R. catesbeiana), and pickerel frog (R. palustris) breeding site selection. Sites with high species richness were best predicted by 1) connectivity of wetlands in the landscape through stream corridors and 2) wetland modification by beaver. Wood frog breeding habitat was best predicted by temporary hydroperiod, lack of fish, and absence of current beaver activity. Wood frog breeding was present in abandoned beaver wetlands nearly as often as in nonbeaver wetlands. Bullfrog breeding was limited to active beaver wetlands with fish and permanent water. Pickerel frog breeding sites were best predicted by connectivity through stream corridors within the landscape. As beavers have recolonized areas of their former range in North America, they have increased the number and diversity of available breeding sites in the landscape for pond-breeding amphibians. The resulting mosaic of active and abandoned beaver wetlands both supports rich amphibian assemblages and provides suitable breeding habitat for species with differing habitat requirements. Land managers should consider the potential benefits of minimal management of beavers in promoting and conserving amphibian and wetland diversity at a landscape scale.     

不同密度巨桉人工林林下植物多样性及根际土壤化感物质

为探究巨桉人工林林下植物多样性的影响因素,选择四川省丹棱县4和8年生不同密度(1200、1600和2000株·hm^-2)巨桉人工林为对象,研究林下植物多样性和根际土壤酚类化感物质。结果表明: 共发现植物45种,隶属于33科44属;随林龄增加和林分密度降低,巨桉人工林林下植物种类增加且重要值分布更为均匀;各林分植物生活型以高位芽植物为主。4年生林地灌木Shannon指数和Margalef指数在1600株·hm^-2下显著升高,4年生林地除Margalef指数外其余草本多样性指数及8年生林地草本Pielou指数随林分密度降低均显著升高;灌木Shannon指数及Margalef指数在1200株·hm^-2下8年生林地显著高于4年生林地。根际土壤中鉴定出5种酚类化感物质,4年生林地根际土壤中水杨酸浓度在1600株·hm^-2下显著降低,5,7-二羟基黄酮浓度随林分密度降低而显著降低;水杨酸浓度在8年生林地根际土壤中随林分密度降低显著升高;水杨酸浓度在2000株·hm^-2下4年生林地显著高于8年生林地,在1600株·hm^-2下相反;5,7-二羟基黄酮浓度在1200株·hm^-2下8年生林地显著高于4年生林地。冗余分析(RDA)结果表明,土壤pH、容重、有机质、全磷、全氮及化感物质是林下植物多样性的主要环境影响因子。适度延长轮伐期、调节林分密度以改善林内微环境、缓冲巨桉的化感作用,可促进林下植被发育。     

Integrating species life-history traits and patterns of deforestation in amphibian conservation planning

Aim  To identify priority areas for amphibian conservation in southeastern Brazil, by integrating species life-history traits and patterns of deforestation.
Location  State of São Paulo, Brazil.
Methods  We used the software M arxan to evaluate different scenarios of amphibian conservation planning. Our approach differs from previous methods by explicitly including two different landscape metrics; habitat split for species with aquatic larvae, and habitat loss for species with terrestrial development. We evaluated the effect of habitat requirements by classifying species breeding habitats in five categories (flowing water, still water permanent, still water temporary, bromeliad or bamboo, and terrestrial). We performed analyses using two scales, grid cells and watersheds and also considered nature preserves as protected areas.
Results  We found contrasting patterns of deforestation between coastal and inland regions. Seventy-six grid cells and 14 watersheds are capable of representing each species at least once. When accounting for grid cells already protected in state and national parks and considering species habitat requirements we found 16 high-priority grid cells for species with one or two reproductive habitats, and only one cell representing species with four habitat requirements. Key areas for the conservation of species breeding in flowing and permanent still waters are concentrated in southern state, while those for amphibians breeding in temporary ponds are concentrated in central to eastern zones. Eastern highland zones are key areas for preserving species breeding terrestrially by direct or indirect development. Species breeding in bromeliads and bamboos are already well represented in protected areas.
Main conclusions  Our results emphasize the need to integrate information on landscape configuration and species life-history traits to produce more ecologically relevant conservation strategies.     

Breeding phenology and larval distribution of amphibians in a Mediterranean pond network with unpredictable hydrology

Understanding spatial and temporal breeding patterns in Mediterranean amphibian communities is urgent considering the rate of habitat loss. Breeding phenology and breeding habitat selection by amphibians were analysed through the monthly occurrence of larvae in a mosaic of 198 Mediterranean temporary ponds during three years. A generalized linear model (GLM) coupled with principal component analysis showed that, for almost all species, occurrence was significantly positively correlated to pond depth. In addition, pond openness negatively affected the presence of some species. Temporal breeding patterns varied among species. Some species exhibited flexibility in their breeding date (Pelobates cultripes, Pelodytes punctatus, Hyla meridionalis, Rana perezi), while others did not (Triturus marmoratus, Triturus helveticus, Bufo calamita). When faced with inter-annual hydrological variability, the first group had a more constant breeding success than the second. Variable hydrological conditions caused differential larval occurrence of species between years. These fluctuations might favour long-term persistence of the whole amphibian community. We finally discuss the implications of our results for the management of amphibian habitats in the Mediterranean region.     

Spatial and temporal variability of aquatic habitat use by amphibians in a hydrologically modified landscape

1. Habitat loss is a major driver of biodiversity decline worldwide. Temporary waterbodies are especially vulnerable because they are sensitive both to human impact and to climatic variations. Pond‐breeding amphibians are often dependent on temporary waterbodies for their reproduction, and hence are sensitive to loss of temporary ponds. 2. Here we present the results of a 5‐year study regarding the use of temporary aquatic habitats by amphibians in a hydrologically modified area of Eastern Europe (Romania). The annual number of aquatic habitats varied between 30 and ～120. Each aquatic habitat was characterised by a number of variables such as: ‘type’ (pond, drainage ditch and archaeological ditch), ‘hydroperiod’ (number of weeks the ponds were filled in a given year), ‘depth’ (cm), ‘area’ (m²) and the density of predatory insects (‘predation’). The turnover rate for each amphibian species for each wetland was calculated based on the pond occupancy. 3. Eight amphibian species were recorded from the aquatic habitats. Hydroperiod was the most important variable, positively influencing wetland use by amphibians and their reproductive success. Most species preferred drainage ditches for reproduction, and the reproductive success was highest in this habitat type every year. For most of the species, the local extinction rate was higher than the colonisation rate in the first 4 years, but the situation reversed in the last year of the study when wetland use by amphibians sharply increased because of high rainfall. 4. This study confirms the importance for amphibians of maintaining and managing aquatic habitat diversity at small spatial scales. Man‐made aquatic habitats such as drainage ditches may be important habitats for amphibians, and this should be considered in restoration activities.