生命重生的希望——恢复生态学

20世纪以来,全球范围的技术进步和经济发展带来了严重的生态环境问题。由人口激增、全球气候变暖、工农业污染引发的土地贫瘠化和水资源缺乏等问题正严重威胁着地球生命系统;矿产资源的过度采挖、农业生产用地的过度利用、高寒与极地脆弱生态系统资源的不当开发、     

川西亚高山针阔混交林乔木层生物量、生产力随海拔梯度的变化

川西亚高山针阔混交林是该地区云冷杉暗针叶林大规模采伐后自然恢复形成的主要次生林类型之一,是由采伐迹地向顶极暗针叶林演替过程中的重要阶段。采用样地调查与异速生长模型相结合的方法,研究了川西亚高山林区4个海拔梯度(A:2900—3050m;B:3150—3300m;C:3300—3450m;D:3450—3550m)40a生针阔混交林的生物量与生产力变化。结果表明,林分乔木层生物量、生产力随海拔上升而不断下降,分别由A梯度的157.07t/hm2、3.43t·hm-·2a-1下降到D梯度的54.65t/hm2、1.36t·hm-·2a-1,气温的海拔间差异以及林分密度的递减是影响林分生物量、生产力变化的主要原因;阔叶类树种单株平均生物量、生产力随海拔升高而显著下降,由A梯度的200.55kg、4.96kg/a下降到D梯度的47.86kg、1.19kg/a;而针叶类树种单株平均生物量、生产力则逐渐上升,由A梯度的51.57kg、1.28kg/a上升到D梯度的73.88kg、1.84kg/a,但未达显著水平,阔、针叶类树种生物量、生产力变化分异是物种的生物学特性和林分环境共同作用的结果。相关分析显示,该地区阔叶类树种对海拔梯度的响应比针叶树种更为敏感和显著。     

不同育苗方式对移栽后侧柏和白榆幼苗根系生长的影响

不同类型苗木,具有不同的根系结构特征,其根系结构也将影响林木的生长和恢复生态系统的稳定性。以侧柏和白榆为研究对象,对移栽18个月后的种基盘苗与营养钵苗根系的生长进行了调查。结果表明:侧柏种基盘苗的总根长和平均直径比营养钵苗分别增加了316.20 cm和0.05mm,白榆苗则分别增加了651.54 cm和0.88mm。侧柏和白榆种基盘苗的根系表面积比营养钵苗分别增加了40.05%和73.04%。侧柏种基盘苗的根系总体积与营养钵苗的差异不显著,而白榆种基盘苗的根系总体积则比营养钵苗增加了54.70%。侧柏和白榆营养钵苗的一级侧根数量大于种基盘苗,增幅分别为42.31%和30.65%。对于侧柏来说,营养钵苗的根尖总数比种基盘苗的增加324个,但白榆苗差异不显著。各种处理的幼苗总根长与根系表面积都有显著相关性,但与根体积不具有显著相关性。营养钵苗的根系平均直径和根尖数量具有相对独立性,而种基盘的根系平均直径与总根长以及根体积均表现为显著相关。种基盘苗能提高侧柏、白榆幼苗的根冠比,促进幼苗株高、地径和主根的生长。采用种基盘苗进行植被恢复,由于其具有较大的根表面积和根长度,林木便具有了较大的吸收水分和营养的能力,以及较高的固结表层土壤能力。     

遂渝铁路边坡草本植物多样性季节动态和空间分布特征

以遂渝铁路边坡植物群落为研究对象,自然边坡为对照,分别于2008年9月、12月、2009年3月和6月对其进行植物调查。采用Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数等指标评价不同季节、坡位和植被类型条件下草本植物多样性的变化。结果表明：在时间尺度上,铁路边坡坡中物种丰富度呈现明显的季节性差异(P<0.05),以秋季最大为2376;铁路边坡各坡位草本植物多样性和均匀度指数也呈现显著季节性变化(P<0.05),且变化规律一致：春季>夏季>冬季>秋季;与铁路边坡不同,自然边坡草本植物丰富度、多样性和均匀度指数变化趋势不明显(P>0.05)。在空间分布上,坡位对铁路边坡物种丰富度影响显著(P<0.05),其中,夏季坡上植物丰富度最大为2.164,春季、秋季和冬季丰富度最大值均在坡中最大,分别为2.261、2.376和1.983;坡位仅对自然边坡秋季物种丰富度和均匀度影响显著(P<0.05),其中,物种丰富度表现为坡上>坡下>坡中,而均匀度为坡中>坡上>坡下。不同植被类型的物种丰富度、多样性和均匀度也有较大差异,自然边坡物种多样性明显大于铁路边坡,总体上自然边坡植被恢复优于铁路边坡。因此,加强对植被恢复的管理是铁路边坡生态恢复的重要环节。     

储藏方式和时间对三峡水库消落区一年生植物种子萌发的影响

为了明确不同储藏方式和储藏时间对三峡水库消落区4种1年生植物稗(Echinochloa crusgalli)、苍耳(Xanthium sibiricum)、合萌(Aeschynomene indica)和水蓼(Polygonum hydropiper)种子萌发能力的影响,筛选出有利于其萌发的最佳储藏方式及时间,采取5种储藏方式(室温、冷藏、冷冻、干沙、湿沙)、8个储藏时间段(30、60、90、120、150、180、210、240d)对种子进行储藏实验。在光照培养箱昼25℃/夜20℃和周期性光照(昼12h/夜12h,光强100μmol·m-·2s-1)条件下进行种子萌发,每次萌发持续时间为30d。结果显示:(1)稗、苍耳和水蓼的种子在湿沙储藏条件下萌发起始时间缩短,种子萌发率、萌发指数高于其它储藏方式;湿沙储藏条件下,稗的种子储藏90-180d萌发率达到80%以上,苍耳的种子储藏180d萌发率达(64±2)%,水蓼的种子储藏30-240d萌发率均超过90%。(2)冷冻储藏能有效地解除合萌种子休眠,显著提高其种子萌发率和发芽指数;冷冻储藏90-180d合萌的种子萌发率均超过80%,之间没有显著差异。(3)果皮是限制苍耳种子萌发的主要因素之一,而去除果皮对合萌种子萌发没有显著影响。研究结果建议:采用种子来进行消落区植被恢复和重建时,稗、苍耳和水蓼的最佳储藏方式是湿沙储藏,合萌的最佳储藏方式是冷冻储藏。结合三峡水库水位调度原则,在适宜的储藏方式下,本实验中储藏120-180d的种子能够应用于消落区实地播种中。     

武陵地区蛇足石杉不同居群形态变异分析

为了从数量上分析蛇足石杉(Huperzia serrata)天然居群表型性状在居群间和居群内的变异,对分布在武陵地区的15个蛇足石杉天然居群的9个表型性状进行了测量和比较分析.结果表明:顶叶长、顶叶宽、顶叶长宽比、茎基径、基叶长、基叶长宽比、株高、节间长在居群间表现显著差异;聚类分析和主成分分析显示,15个居群可分为3类,顶叶长、顶叶长宽比、茎基径、株高、节间长这5个性状是反映表型差异的主要因素.     

不同生态区云南黄连居群的染色体核型比较

采用根尖压片和卡宝品红染色法,对分布于高黎贡山的东、西坡不同生态带的8个云南黄连居群进行染色体核型比较分析。结果表明,8个居群染色体数目均为2n=2x=18,核型基本一致,除东坡一个居群为3A型外,其余均为2A型;总体上同一生态区域内各居群的核型表现出较大的相似性,但不同生态区域的居群间却存在较大的差异,主要为近端部和端部着丝点染色体的有无及数目在东西坡居群间存在较大变化;东坡居群的不对称程度均较西坡高。     

干旱地区斑块状植被格局形成的水分驱动机制及其研究进展

斑块状分布是植被在水分匮乏环境中长期适应的结果,其演替过程可以作为生态系统响应气候变化和人类活动产生突变的"指示器"。本文通过对斑块状植被的起源、生态水文过程及其对干旱区植被恢复的启示等方面进行综述,提出了我国干旱区植被恢复中目前尚存在的主要问题。认为斑块状植被的形成可能受气候变化、人类活动、植物自身的生物学特性及其对环境胁迫的适应等方面的影响,但不是主要因素,植被斑块和裸地斑块之间在不同空间尺度的水分再分配是其在干旱半干旱地区形成并且能够维持稳定的关键。斑块状植被是一个高效的雨水集流系统,裸地斑块是整个系统径流的"源",而植被斑块是整个系统径流的"汇",保护植被斑块的同时维持一定面积的裸地对于整个生态系统的稳定都具有极其重要的意义。斑块状植被也是一个非常脆弱的生态系统,气候的剧烈波动以及人类的过度活动都可能导致生态系统功能丧失,最终产生不可逆转的影响,因此需要加以严格保护。     

舟山渔场金塘岛海域春夏季的鱼类群落

为了揭示金塘岛附近海域渔场鱼类资源特征,利用2009年5月和9月在舟山渔场金塘岛水域获得的渔业资源调查资料,研究金塘岛水域鱼类密度的时空分布,分析种类组成、优势种、种类数和多样性等群落结构等指标的变化特征,分析这些特征所反映这一水域的渔场属性。结果表明:5月和9月鱼类重量和尾数密度分别为47.51kg.km-2、3.44×103ind.km-2和92.50kg.km-2、20.51×103ind.km-2;鱼类重量密度与尾数密度分布趋势基本一致,呈现出近舟山群岛一侧的东部水域鱼类密度高于西部水域的趋势;5月和9月龙头鱼(Harpodon nehereus)是本海域最重要的优势种,几乎为幼体组成,而凤鲚(Coilia mystus)是次要优势种。总体上,两季平均鱼类幼体比例高达86%,显示出这一水域是鱼类的产卵场和育幼场;鱼类种类数夏季高于春季;种类数与多样性的分布格局相似,也是舟山群岛一侧的东部水域鱼类密度高于西部水域。可以认为,近金塘岛一侧海域是经济幼鱼的索饵场。     

内蒙古典型草原土壤固碳潜力及其不确定性的估算

以内蒙古锡林郭勒盟典型草原围封和放牧对照的实测数据为基础,比较了不同植物群落类型的碳储量和固碳量,并估算了重度退化草地完全恢复后的土壤固碳潜力.结果表明: 在局地尺度上,以羊草、大针茅和克氏针茅为优势种的3种植被类型的年均固碳量均随着围封年限的增加而减少.羊草和大针茅草原群落的碳储量显著高于克氏针茅草原群落,而在过牧导致的退化过程中,后者流失了更多的土壤有机碳,其固碳潜力高于前两者.在区域尺度上,内蒙古典型草原土壤表层0～20 cm的固碳潜力在-0.03×10⁴～3.71×10⁴ kg C·a^-1范围内变化,总固碳潜力为12.1×10⁸kg C·a^-1.不确定性分析发现,忽略石砾含量不会造成土壤固碳潜力估算值的较大偏差,而气象数据空间插值造成的误差为±4.7×10⁹ kg C·a^-1.假设未来生长季降水的平均变化值为-3.2 mm·(10 a)^-1时,土壤固碳潜力将减少1.07×10⁸ kg C·(10 a)^-1.