川西北甘南云冷杉林的DCA排序、环境解释和地理分布模型的研究

 本文应用DCA排序的方法进行了四川西北部和甘肃南部云冷杉林的梯度分析,建立了植物群落梯度环境解释的数学模型和植物群落地理分布的数学模型。研究结果表明：影响川西北甘南云冷杉林植物群落地理分布的生态梯度中最显著并起主导作用的是温度梯度和水分梯度。在水分梯度上,大致有这样的植被序列,由较湿的藓类和杜鹃冷杉及云杉林,中生性的箭竹冷杉林和云杉林,偏旱的高山栎冷杉林和云杉林;处于恢复中期的桦木林的生境也偏旱,但一般不如高山栎林。冷杉林比云杉林更趋于阴湿的生境。 在温度梯度上,呈现出灌木云杉林—桦木林—落阔冷杉林—高山栎云杉林—箭竹云杉林—箭竹红桦林—高山栎冷杉林—藓类红桦林—藓类云杉林—箭竹冷杉林—藓类云冷杉林—藓类冷杉林—小叶章云杉林—杜鹃冷杉林的排序。基本特征是：川西北和甘南的云杉林的温度需求高于冷杉林。川西北云冷杉林与甘南云冷杉林在DCA排序轴上没有明显的区别。虽然川西北地区云冷杉林的海拔分布高于甘南地区,但是其纬度也低于甘南,故在温度条件上基本一致。在水分梯度上,川西北云冷杉林的湿度要稍大于甘南云冷杉林。利用植物地理分布的数学模型和有关的图、表,详细地分析了植物群落的空间分布,进行了环境解释,并找出了主导的环境因子。     

浙江省1991—2006森林火灾直接碳释放量的估算

森林火灾是自然生态系统重要的干扰因子,在燃烧过程中释放大量的温室气体.随着全球温度持续升高,林火有更频发的趋势.根据1991—2006年浙江省森林火灾统计资料和浙江省各种森林类型地上生物量数据,采用排放因子法和排放比法,分析浙江省年均森林火灾温室气体排放量.结果表明:浙江省森林火灾平均每年释放CO₂、CO、甲烷(CH₄)和非甲烷烃(NMHC)分别为127930、7672.8、3098.7和1475.5 t;年均消耗生物量和碳损失量分别为86148.1和38766.7 t,对区域碳平衡有一定影响.     

利用不同分辨率卫星影像的NDVI数据估算叶面积指数(LAI) ——以岷江上游为例

短周期的低分辨率遥感数据为大面积估算LAI及季节动态和物候趋势提供了有利工具,但基于高分辨率LAI的遥感估算模型在低分辨率遥感数据上应用有很大的不确定性。研究利用LAI-2000冠层分析仪与跟踪辐射和冠层结构测量仪(TRAC),测定了岷江上游流域范围内490块野外调查样地（50m×50m样方）的LAI数据,结合同期较高精度卫星数据（TM）建立了不同植被类型的LAI-NDVI算法,在经过传感器的相对校正后,将这种算法应用到同期分辨率较低的MODIS数据和SPOT VEGETATION数据上。结果表明,30m 分辨率的TM LAI的均值为4.53,250m MODIS LAI的均值为3.55,1000m VGT LAI的均值为4.20,随着栅格分辨率的降低,总体标准差有增加的趋势,并且LAI值也有不同程度的低估,其中MODIS LAI值被低估约22%。但利用TM LAI数据验证MODIS 和VGT LAI数据后发现,250m的MODIS数据预测误差在30%左右,1000m的SPOT数据预测误差则高达50%,空间重采样分析表明,栅格分辨率的降低是导致预测误差扩大的主要原因,而这也是岷江流域植被分布破碎化的体现。     

利用不同分辨率卫星影像的NDVI数据估算叶面积指数(LAI)——以岷江上游为例

短周期的低分辨率遥感数据为大面积估算LAI及季节动态和物候趋势提供了有利工具,但基于高分辨率LAI的遥感估算模型在低分辨率遥感数据上应用有很大的不确定性。研究利用LAI-2000冠层分析仪与跟踪辐射和冠层结构测量仪(TRAC),测定了岷江上游流域范围内490块野外调查样地(50m×50m样方)的LAI数据,结合同期较高精度卫星数据(TM)建立了不同植被类型的LAI-NDVI算法,在经过传感器的相对校正后,将这种算法应用到同期分辨率较低的MODIS数据和SPOT VEGETATION数据上。结果表明,30m分辨率的TM LAI的均值为4.53,250m MODIS LAI的均值为3.55,1000m VGT LAI的均值为4.20,随着栅格分辨率的降低,总体标准差有增加的趋势,并且LAI值也有不同程度的低估,其中MODIS LAI值被低估约22%。但利用TM LAI数据验证MODIS和VGT LAI数据后发现,250m的MODIS数据预测误差在30%左右,1000m的SPOT数据预测误差则高达50%,空间重采样分析表明,栅格分辨率的降低是导致预测误差扩大的主要原因,而这也是岷江流域植被分布破碎化的体现。     

桫椤生态系统生物量与生产力

 活化石植物是最接近于化石物种的现存相似种, 并且具有一定的生态学保守性。利用活化石植物生态系统来估算陆地生态系统碳固存能力的进化趋势是一种有效的手段。该研究中利用标准地-标准木法调查了活化石物种树蕨桫椤(Alsophila spinulosa)生态系统的生物量和生产力。与现存的裸子植物为优势种的生态系统和被子植物为优势种的生态系统相比, 桫椤的生物量(36.151±8.159 Mg C•hm^–2)和生产力(2.535±0.174 Mg C•hm^–2•a^–1)都比较小。与植物化石调查方法相比, 活化石生态系统生物量和生产力数据在描述古生态系统碳固存能力进化趋势方面提供了一种有意义的手段, 并且有助于进一步的理解全球碳平衡演变的过程。     

安吉毛竹林碳水通量及水分利用效率的日动态研究

利用涡度相关技术研究了2011 年6-9 月浙江省安吉县山川乡毛竹林碳水通量变化特征, 结合降水、净辐射、饱和水汽压差等气象数据, 分析了毛竹主要生长期内碳水通量耦合关系。结果表明: 毛竹林碳水通量变化白天呈现较高一致性, 变化曲线分别呈“U”型、单峰型。日尺度水分利用效率早晨较低, 正午前后达到最大, 后又下降, 呈现多个小峰的变化趋势; 月尺度9 月曲线波动较复杂, 有多个峰值, 8 月较平缓, 6、7 月份曲线较相似, 大小关系为9 月(8.58 mgCO2g–1H2O)>6 月(6.98 mg CO2g–1H2O)＞7 月(5.34 mg CO2g–1H2O)＞8 月(5.12 mg CO2g–1H2O)。水分利用效率与净辐射显著正相关, 与饱和水汽压差极显著负相关。6-9 月7:00-17:00 净生态系统生产力与水汽通量极显著正相关, 非线性的对数拟合(R2=0.6947)比线性拟合(R2=0.5947)有更好的相关性, 表明亚热带毛竹林碳水的耦合关系会因气候环境的变化而解耦, 原因可能是水热资源具有一定程度上分布不一致的特点, 不利于水资源的高效利用。     

杭州石荠苧生态学特性的研究

杭州石荠（Ｍｏｓｌａｈａｎｇｃｈｏｗｅｎｓｉｓ）的种子完全靠风传播,但由于种子大,传播距离不远;种子在冬季休眠,春天（２月末３月初）萌发,种子萌发率很低,尤其是水选上层种子,主要原因是质量差。杭州石荠的营养期从３月初到８月上旬,株高在８月中旬以前基本为匀速增加,早期生长极为缓慢。形态和生殖力的环境可塑性极强,自然生长的植株冠幅变动在４～５６１６ｃｍ２之间。杭州石荠在自然生境中有时形成单优群落,通常与其它植物伴生。由于早期生长慢,限制了其在群落中的竞争能力,在土壤条件好的地方绝大部分被排挤掉,只是由于其极强的耐旱能力才在高温、干旱、土少的生境中得以存活。将同属不濒危的华荠与之比较,其种子小于杭州石荠,但萌发率却高于杭州石荠。华荠的植株较矮,花色不如杭州石荠鲜艳,同在路边生长,不像杭州石荠那样容易被人采摘;华荠的根较杭州石荠的根深,抗雨水冲刷能力较强。华荠在自然生境中植株投入生殖的比例大于杭州石荠。     

中国主要森林群落植物生活型谱的数量分类及空间分布格局的研究

采用Ｃ．Ｒａｕｎｋｉａｅｒ的生活型分类系统,对我国主要森林群落的生活谱资料进行整理,编制了全国划分标准统一的植被生活型谱,并应用聚类分析方法,对植物生活型谱进行数量分类,在此基础生态信息系统（ＧＲＥＥＮ）和地理信息系统（ＩＤＲＩＳＩ）等现代信息处理技术,定义各谱系的生态气候适应参数区间,模拟并图象显示各类植物生活型谱在地理空间上的分布格局,通过聚类分析,将我国主要木 落的植物生活型谱划分了１１种类     

蝎毒素BmkTXKβ对家兔心房肌细胞瞬间外向钾电流的抑制作用

为研究蝎毒素BmkTXKβ对家兔心房肌细胞瞬间外向钾电流(I_to)的影响,采用全细胞膜片钳技术记录应用BmkTXKβ前后的I_to电流. 结果显示BmkTXKβ（1 μmol/L）使心房肌细胞I_to（刺激电压为+50 mV）从（13.63±0.87）pA/pF减少到（7.98±0.78）pA/pF,抑制率为41.4% (n=16, P＜0.001).冲洗后, I_to部分恢复至(11.18±0.82)pA/pF (n=6, P＜0.01,与给药后比较).在0.01～100 μmol/L范围内BmkTXKβ呈浓度依赖性地抑制I_to,IC₅₀的均值为0.95 μmol/L (n=10, P＜0.01),但无频率依赖性(n=6,P＞0.05). 1 μmol/L的BmkTXKβ可使I_to通道的失活动力学曲线明显左移,V_1/2分别为（－23.6±2.7） mV和（－35.3±3.6） mV（n=8,P＜0.05）,曲线斜率基本不变.同时可使I_to通道的恢复过程明显减慢,恢复曲线右移,τ值从（51.2±8.5） ms延长至（93.5±13.4） ms（n=9,P＜0.01）,但不影响其激活过程.据此推断BmkTXKβ对家兔心房肌细胞I_to具有显著的抑制作用,主要作用于失活过程,延长该通道的恢复时间.     

柳杉凋落物在中国亚热带和热带的分解

柳杉(Cryptomeria fortunei)为我国特有种,具有很高的经济价值,而且在吸收二氧化碳和净化空气方面具有重要作用。为探究全球气候变暖对森林凋落物分解速率的影响,分别在中亚热带的千岛湖、南亚热带的鼎湖山和热带的尖峰岭,用分解袋法对柳杉凋落物进行分解实验,3个实验样地的主要差异为温度。结果表明:凋落物在3个样地的分解速率顺序为尖峰岭、鼎湖山、千岛湖,且不同样地之间的分解速率具有显著差异(P0.01)。在千岛湖样地分解速率常数k值与初始C/N呈显著相关(P0.05);在鼎湖山样地分解速率常数k值与初始碳含量呈极显著相关(P0.01);在尖峰岭样地,凋落物的分解速率常数k值与凋落物各初始化学元素含量相关性均不显著,推测可能是气候起主要作用。