银杉单株生长规律与种群生物量的研究

通过对银杉 ( Cathaya argyrophylla)生长规律的研究 ,发现银杉早期生长需要一定的荫蔽 ,但过分荫蔽导致植株生长缓慢而逐渐死亡。银杉的整个生长过程可分为 4个时期 ,在 30～ 4 0 a内具有明显的胸径生长盛期。银杉单株地上部分生物量的 60 %分布在 1 /2树高以下 ,树干材重量占全部地上部分生物量的比重超过 2 /3。银杉种群地上部分生物量在不同群落类型间差别很大 ,介于 330 0 0～ 1 1 70 0 0 kg.hm- 2 。     

玉树地区掌叶大黄的生态学特性

掌叶大黄(RheumpalmatumL)主要以青藏高原东部和东南部为其分布中心,多见于海拔2500～4400m的林缘、灌丛和草地。适生于土壤肥沃、质地疏松的阴坡或半阴坡。掌叶大黄土壤P的含量远低于大黄根茎和叶,Fe含量则为土壤>根茎>叶,其中,根茎与叶相差不大,但它们与土壤相差50～110倍;Na、Mn、Cu的含量表现为土壤>叶>根茎,Ca的含量为土壤<叶<根茎。掌叶大黄净光合速率日变化在晴天呈现出典型的单峰曲线,这主要缘于在植物生长季节,高原上的光照和温度的合理搭配有利于光合作用。     

模拟淹水对枫杨和栓皮栎气体交换、叶绿素荧光和水势的影响

研究了人工模拟淹水胁迫对两年生栓皮栎(Quercus variabilis)和枫杨(Pterocarya stenoptera)树苗的影响。经过70 d的淹水处理两种植物的存活率均为100%。淹水对两种植物生理生态过程的早期影响是快速降低了二者的最大净光合速率(P_max)、气孔导度(G_s)、最大光化学量子效率(F_v/F_m)。经过7 d的淹水处理后,受淹栓皮栎的最大净光合速率是对照的39%,枫杨是对照的42%;受淹栓皮栎的气孔导度是对照的38.8%,枫杨是对照的71.9%;水淹5 d后,枫杨和栓皮栎的最大光化学量子效率分别为0.694和0.757。但经过最初的下降后,枫杨的最大净光合速率、气孔导度和最大光化学量子效率逐渐恢复,而栓皮栎的则持续下降。到淹水70 d时栓皮栎的最大净光合速率下降了94.1%,最大光化学量子效率的平均值为0.537。在试验过程中,枫杨产生了有利于吸收氧气的不定根和肥大的皮孔,而栓皮栎没有产生不定根。随淹水时间的增加枫杨的叶绿素含量与对照没有显著差异;而栓皮栎的叶绿素含量在第33 d后大幅降低,Chla/Chlb的比值下降。淹水后第10 d和第70 d测定的清晨水势,受淹栓皮栎比对照高,而受淹枫杨比对照低,因此淹水导致的叶片水势的变化可能与树种相关。以上的试验结果表明受淹的栓皮栎的光合机构运转受到了严重影响,因此栓皮栎应属于对淹水较敏感的树种。从两种植物受淹水胁迫的形态和生理变化看,枫杨比栓皮栎更耐淹,更适合库塘消落区生境。     

数字高程模型在群落内物种共存研究中的应用——以神农架米心水青冈-曼青冈群落的地形模型建立为例

地形是环境异质性产生的原因之一。受技术条件的限制, 以往研究中地形因子只能作为背景因子介入, 无法分析地形的细微变化对植物分布格局的影响。该文将数字高程模型引入群落内物种多样性研究, 以神农架米心水青冈 (Fagusengleriana) _曼青 冈 (Cyclobalanopsisoxyodon) 群落固定样地的地形分析为例, 介绍DEM的建立及地形因素的提取。摸拟 0.96hm2 样地的地形变化, 发现样地总坡向为西偏北 30°, 总坡度为 4 0.0 1°, 最大坡度为74.6°, 最小坡度为 18.2°, DEM的精度为 0.4m。选择群落中 2 4种植物与坡度、坡向及坡位等地形因素进行相关分析, 发现不同的种对地形变化的反应不同。该次研究中, DEM量化了地形数据, 使之可以参与到生物多样性研究中, 为在连续面上分析地形因素对群落内植物分布的影响提供了极大的便利。DEM在小尺度中应用的主要问题是原数据的采集, 该次研究中的地形数据为人工野外测量, 研究规模受到一定限制。     

濒危植物秦岭冷杉结实特性的研究

秦岭冷杉 (Abieschensiensis) 是松科冷杉属常绿乔木, 为我国特有珍稀濒危植物。该文在秦岭冷杉分布最为集中的秦岭地区分高、低 2个海拔高度采集当年球果和种子, 通过野外观察、室内实验和对比分析, 研究秦岭冷杉的结实特征以及球果和种子的基本性状, 并探讨这些特征在不同海拔高度的差异。结果表明, 与冷杉属其它树种相比, 秦岭冷杉球果和种子较大、单果种子数较多, 但空粒多、饱满度低。自然状况下饱满度为 12.0 %, 人工目视分选后饱满度 2 1.6 %, 风选后可达到 38.1%, 其余种子大部分为空粒、涩粒, 有少量虫粒。随海拔高度增加, 秦岭冷杉天然群体成龄个体中结实母树比例降低, 结实量减少。秦岭冷杉总体结实母树比例为 5 5 %, 低海拔处结实母树比例较高, 为 76 %, 高海拔结实母树比例为 34%。秦岭冷杉单株母树的平均结实量为 113个, 结实量小于 10 0个的母树占 6 4.5 %, 其中 5 0 %的母树结实量在 5 0~ 10 0个, 结实量在 10 0~ 2 0 0个的占 16.1%, 2 0 0个以上的占 19.4 %。 2 0 0个以上球果的个体均生长在低海拔区间, 高海拔处结实量多在 10 0个以下。方差分析表明, 两个海拔高度间球果和种子特征差异是显著的, 绝大部分球果和种子性状指标的平均值在低海拔处大于高海拔处。因此, 从结实特性以及球果和种子的特征来看, 低海拔处秦岭冷杉生殖生长好于高海拔处。     

濒危植物秦岭冷杉种群空间分布格局及动态

为阐明秦岭冷杉种群分布格局动态特征,达到有效保护和恢复的目的,通过野外调查,采用相邻格子样方法,离散分布拟合、扩散系数、Morisita指数、均方-曲线等方法,对不同生境和年龄阶段的秦岭冷杉种群的空间分布格局及其动态进行了系统研究。结果表明：（1）秦岭冷杉种群空间分布格局在不同发育阶段和不同生境条件下基本属于聚集型分布,在25m^2、150m^2和300m^2的面积上聚集强度较大。天然条件下,种群聚集强度最大取样尺度,可能是其种群更新的最佳面积。（2）秦岭冷杉种群空间分布格局随海拔上升,聚集强度降低;聚集强度在海拔1300～1700m较小,在海拔1700～2100m地区较大;阴坡种群分布聚集强度大于阳坡。（3）随着种群年龄增加,分布格局由聚集型向随机型过渡,聚集强度减弱;聚集性最强的尺度规模在幼、中龄期为50m^2,老龄期为300m^2。（4）种群的空间分布格局与生物生态学特性、生境条件关系密切。在未来森林经营和种群恢复中,应针对生境和种群年龄,森林抚育管理作业面积应该尽量接近聚集强度最大的尺度。低海拔和阴坡应该适度间伐非目的乔木树种,高海拔和阳坡地区,应适度清理灌木和草本层,为群落内团块状更新创造空间;实行就地保护,减少人为干扰,促进天然更新保护策略。     

汶川地震对大熊猫栖息地的影响与恢复对策

 大熊猫是生物多样性保护的旗舰种, 保护大熊猫及其栖息地是保护生物多样性和生态系统功能完整性与稳定性的重要保障体现。汶川地震灾区位于大熊猫重点分布区岷山-邛崃山, 地震及其次生灾害导致该区27个大熊猫自然保护区不同程度受损, 8.3%的大熊猫栖息地因地震而被破坏。地震及其次生灾害对大熊猫栖息地的影响主要表现在: 1) 地震埋没和砸毁大熊猫赖以生存的主食竹, 地震可能诱发主食竹开花, 威胁到大熊猫的健康和食物安全; 2) 地震及其诱发的土壤和山石运动显著影响森林的动态特征, 森林大面积丧失或质量下降; 3) 地震改变大熊猫栖息地生境特征, 大熊猫个体交流的廊道阻断, 形成“生殖孤岛”, 遗传多样性降低, 栖息地破碎化进程加快。应对震后大熊猫栖息地恢复的主要对策有: 1) 重新评估震后大熊猫栖息地质量, 并重新规划现有大熊猫保护区群的布局; 2) 应用地理信息系统、遥感及数学模型等手段与野外实地实证研究相结合的方法, 全面查清震后大熊猫栖息地主食竹资源状况及分布规律并及时监测其动态, 复壮更新大熊猫主食竹; 3) 利用天然植被自然恢复和人工重建等措施恢复因地震而退化或丧失的大熊猫栖息地。     

不同种源栓皮栎幼苗叶片水分关系和保护酶活性对干旱胁迫的响应

 为了鉴别不同种源的栓皮栎（Quercus variabilis）耐旱性,对4个种源的3年生盆栽幼苗进行了控制条件下的土壤干旱胁迫实验,系统测定了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性、MDA（丙二醛）含量、膜透性,以及叶片P-V曲线导出的水分关系参数（Ψπsat、Ψπtlp、WSDtlp、εmax）。结果表明：在土壤干旱胁迫下,种源4（黄龙）和种源3 (秦岭北坡) 抗氧化能力较强, 种源2 (伏牛山)居中, 种源1（巴山）的表现最差。干旱胁迫使各种源 MDA的含量及膜透性均有不同程度的提高,其中种源4的MDA含量及膜透性比较平稳, 种源1变化剧烈。在干旱胁迫下,各种源渗透调节和保持膨压的能力均有提高,但存在差异,以种源4和种源3表现较好,种源2居中,种源1较差。应用Fuzzy方法,对不同种源的叶片水分关系参数、保护酶活性和膜透性在干旱胁迫中的动态进行综合评判,认为不同种源的耐旱性强度次序为：种源4>种源3>种源2>种源1。其中种源4与种源1和种源2差异显著(p<0.05)。     

不同分布区栓皮栎实生苗更新及其影响因子

分别在栓皮栎分布的边缘区黄土高原、半干旱核心区秦岭北坡以及湿润核心区秦岭南坡设置8块固定样地,调查了栓皮栎实生苗的年龄结构、生长状况、干质量累积与分配,并采用通径分析对影响实生苗更新的因子进行分析.结果表明:各分布区栓皮栎实生苗密度均随苗龄的增长而减小,且1～8年生实生苗密度均为秦岭南坡＞秦岭北坡＞黄土高原;各分布区相邻苗龄间的转化率差异显著,在黄土高原,7年生向8年生的转化率最低,为(30.2±2.9)％,在秦岭北坡和南坡,4年生向5年生的转化率最低,分别为(53.9±3.7)％和(50.0±2.1)％.随苗龄增长,各分布区实生苗的高度和干质量积累呈增加趋势,且秦岭南坡＞秦岭北坡＞黄土高原;主根长/株高逐渐下降,根幅/冠幅、根茎比则先升高后降低,三者均是黄土高原最高,秦岭南坡最低.温度、光照、林分郁闭度和灌层盖度是影响栓皮栎实生苗更新的直接因子,其中温度和光照起促进作用,郁闭度和灌层盖度起阻碍作用;而土壤速效氮含量和草本层盖度是重要的间接因子,分别起正向和负向作用.     

文冠果种群繁殖方式及其在种群更新中的作用

以黄土高原丘陵区文冠果天然种群为研究对象,通过样地调查,分析了不同生境文冠果种群的有性和无性繁殖方式及其在种群更新中的地位.结果表明：不同坡向文冠果种群均能进行有性繁殖和无性繁殖,在阳坡、半阴坡生境,文冠果以有性繁殖为主,实生苗数量和占据空间的能力均大于萌生苗,有性繁殖在这2个生境中对种群的更新贡献较大;在半阳坡生境,文冠果以无性繁殖为主,萌生苗数量和占据空间的能力均大于实生苗,无性繁殖对种群更新的贡献较大.在相同生境条件下,文冠果幼苗生长状况均表现为萌生苗＞实生苗.同一起源的文冠果幼苗生长状况均表现为阳坡＞半阳坡＞半阴坡.2种繁殖的瓶颈期在实生苗的种子-幼苗阶段和萌生苗的幼树-成株阶段.黄土丘陵区文冠果种群在新生境定居下来的过程中,首先以实生苗入侵,当水分、光照、养分条件较好时,文冠果又以无性繁殖方式迅速占领空间,繁衍后代.