四川螺髻山表土和化石孢粉揭示的环境生态意义

通过四川螺髻山（1984、2017年）表土和化石孢粉与植被的关系分析发现：孢粉组合中木本植物含量（91.0%）占绝对优势,松属、冷杉属、青冈属、常绿栎类、落叶栎类、桤木属、杜鹃花科、禾本科和蒿属为主要花粉类型;人工次生林花粉组合能很好地反映母体植被的群落特征,并可指示优势种的存在和人类活动痕迹;针阔混交林花粉组合能较好地反映群落整体特征,花粉类型能与母体植被中优势种较好地对应;常绿阔叶林、针叶林和灌丛草甸的花粉组合难以反映母体植被的群落特征。DCA表明,花粉谱的百分含量,能较好地区分人工扰动植被和天然植被,但人工次生林、常绿阔叶林和针阔混交林之间以及针叶林和灌丛草甸之间未能区分。30年前后表土孢粉组合变化明显,1984年样品以松属、青冈属和桤木属等花粉为主,而2017年采样分析中松属、桤木属花粉占绝对优势。随着人类活动的加强,部分地区松树和桤木大面积飞播或种植,表土孢粉组合对当地植被指示意义与扰动强度呈负相关关系。现生植被与表土孢粉组合的差异能为恢复古植被和古环境提供参考,但原生植被已经被破坏地区的孢粉图谱,就很难作为重建历史时期植被的根据。本研究可以为亚热带山地利用孢粉学恢复第四纪时期植被与气候,探讨人类活动与环境的关系提供理论依据和实践参考。     

海拔和郁闭度对祁连山青海云杉林叶凋落物分解的影响

为了探究海拔和郁闭度对青海云杉林叶凋落物分解的影响,本文选择海拔为2850 m,3050 m,3250 m和3450 m四个梯度和高、中、低三个林分郁闭度,采用分解网袋法,研究青海云杉叶凋落物分解速率及分解过程中N、P元素变化。结果表明,质量损失率随时间在波动增大。分解速率先减小后增大,不同海拔下分解速率为K₃₄₅₀ > K₃₀₅₀ > K₃₂₅₀ > K₂₈₅₀,不同郁闭度下分解速率为K_低 > K_中 > K_高,青海云杉叶枯落物分解50%和95%所需时间约为5.3 a和22.7 a。枯落物分解过程中,N、P含量和累积系数在不同海拔和郁闭度下的变化不同,与季节变化有关。研究结果为祁连山森林生态系统地球化学循环奠定基础。     

渭河干流和秦岭北麓典型支流浮游植物功能群特征及水质评价

渭河干流及其秦岭北麓支流地处黄土高原与秦岭山麓交界的生态脆弱区,且浮游植物作为水生态系统中的初级生产者,在维持生态系统稳定方面发挥了至关重要的作用。研究于2017年秋季及2018年春季对渭河流域干流及秦岭北麓五条典型支流开展了系统的水环境及浮游植物研究。首先,对采集到的样品鉴定,利用功能群概念对渭河流域浮游植物进行划分,参考Padisák完善的40组浮游植物功能群划分方法,共划分出功能群25组,把每个样点的样本中相对生物量大于5%的种类规定为代表性功能群,得出主要代表性功能群15组,分别为A、C、D、N、N_A、MP、T_C、T_B、X3、X1、Y、F、J、L_O、W1。然后,利用Qr指数与Shannon-Wiener指数对研究区域进行水质评价,发现两种指数所反映的水质变化情况并不一致,通过对两种评价方法的对比分析得出,Qr指数更适合评价秦岭北麓典型支流水质,Shannon-Wiener指数更适合评价渭河干流水质,因此渭河秦岭北麓典型支流水质季节间无明显变化,渭河干流水质逐渐好转。并通过冗余分析明确影响2017年秋季及2018年春季浮游植物功能群特征的主要环境因子分别为水温、pH、亚硝酸盐氮和浊度、电导率与亚硝酸盐氮。本研究选取了渭河流域及秦岭山脉水系生境迥异的干支流为研究对象,深入探究了不同水质评价方法的适用情况,完善了将生物与水质联系起来的评价体系。最后,期望本研究成果能够为渭河流域的水生态管理和保护提供科学依据。     

高通量测序分析大兴安岭典型森林土壤细菌和真菌群落特征

【背景】大兴安岭地区是我国对气候变化响应最敏感的区域,而土壤微生物在维持寒区森林生态系统结构和功能中发挥重要作用。【目的】探究大兴安岭不同森林类型土壤微生物群落结构及与环境因子的关系。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析3种典型森林(白桦林、落叶松林和樟子松林)土壤细菌和真菌群落组成和多样性。【结果】3种林型中共获得2 786个细菌操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU),隶属于38门531属,其中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria, 31.45%-40.32%)、酸杆菌门(Acidobacteria, 14.24%-40.16%)和放线菌门(Actinobacteria,7.13%-22.15%);1803个真菌OTU隶属于8门263属,其中优势菌门为担子菌门(Basidiomycota,40.43%-62.75%)和子囊菌门(Ascomycota,35.81%-53.68%)。主坐标分析表明,3种林型中细菌和真菌群落组间差异远大于组内差异。Mantel检验结果显示:细菌群落结构与pH、总氮(Total Nitrogen,TN)、总磷(Total Phosphorus,TP)和含水量(Soil Water Content,SWC)具有显著相关性(P0.05),其中pH的相关性系数最大;真菌群落结构与SWC、TN和TP具有显著相关性(P0.05),其中TN的相关性系数最大。冗余分析结果发现,TP与变形菌门、担子菌门相对丰度呈显著正相关,TN和SWC与酸杆菌门、子囊菌门呈显著正相关,pH与放线菌门呈显著正相关(P0.05)。【结论】不同林型间土壤微生物群落结构存在显著差异,明晰其分布规律及主要环境驱动因子,是把握寒区森林生态系统过程的关键。     

秦岭山区植被春季物候的海拔敏感性

植被物候作为自然界规律性、周期性的现象,对自然环境尤其是气候变化有着重要的指示作用,研究其时空变化特征对陆地植被生态环境监测具有重要意义。本研究采用Savitzky-Golay滤波法重建秦岭山区2001—2018年MODIS增强植被指数时间序列影像,利用动态阈值法提取研究区春季物候信息(返青期),并对返青期多年平均值和年际变化与海拔、坡度进行相关分析。结果表明: 海拔每升高100 m,植被返青期推迟1.82 d;返青期的年际变化趋势主要集中在0~5 d·(10 a)^-1。其中,呈推迟趋势的像元主要分布在低海拔地区,呈提前趋势的像元主要分布在高海拔地区。高海拔地区返青期的年际变化比低海拔地区复杂;秦岭山区植被返青期存在南北差异。北坡植被返青期多年平均值较南坡早2.9 d,南坡植被返青期的推迟程度大于北坡。南北坡植被返青期的年际变化在低海拔地区呈推迟趋势,且南北坡相差不大,而提前趋势在中高海拔地区存在显著差异。     

阿尔泰山主要针叶树种树木径向生长及其对气候变化的响应

本研究以阿尔泰山富蕴地区的西伯利亚云杉和西伯利亚落叶松为对象,获取2个树种基部断面生长增量和树轮宽度年表与气候因子的相关系数,对比分析了相似生境下2个树种的径向生长特征及其对气候变化的响应。结果表明: 西伯利亚云杉基部断面生长增量总体高于西伯利亚落叶松,但西伯利亚落叶松的径向生长增加趋势更为显著。近60年来,上年快速生长期的高温对研究区内西伯利亚云杉的径向生长有限制作用,而当年6月较高的气温则有利于西伯利亚落叶松生长。西伯利亚落叶松的径向生长与当年1月气温呈负相关。分段相关分析显示,这种情况在1980年代中期气候变暖以后表现得更为明显。滑动相关分析表明,在气候变化背景下研究区内西伯利亚云杉和西伯利亚落叶松径向生长对气温和降水量的响应在近年来均有所增强。     

不同纬度高蔊菜的交配系统和繁殖保障

高山植物的繁殖适应策略一直是进化生态学研究的热点, 但是目前仍缺乏对繁殖适应性状的量化研究。本研究以横断山特有十字花科植物高蔊菜(Rorippa elata)为研究材料, 结合野外同质园控制实验, 在居群水平探讨了其繁殖适应策略。结果表明, 高蔊菜的繁殖能力与纬度呈负相关, 而越冬存活率与纬度呈正相关。不同交配方式结实率的显著性差异分析表明, 高蔊菜具有混合交配系统, 其中自交为主型和中间型的株系各占45.5%和39.4%; 不同株系具有不同程度的繁殖保障现象, 自交为主型最高(0.163), 中间型最低(0.011)。本研究表明高蔊菜在居群水平的繁殖和存活之间存在沿纬度梯度的权衡变化, 以自交为主的混合交配系统为其提供不同程度的繁殖保障。     

安徽省天堂寨植物花粉形态研究

应用光学显微镜和扫描电镜对安徽省大别山区天堂寨春季开花的30科68种7变种植物的花粉形态进行了观察和研究,提供了花粉图谱、植物生长习性和地理分布范围.同时对该地区植物的生态因子,包括地理位置、海拔高度、年降水量、年积温及生境等进行归纳总结.这些信息可为利用地层中化石花粉重建该地区古气候、古环境及气候变迁提供必要的古生态...     

黑河上游蝗虫与植被关系的CCA分析

蝗虫与植物间存在复杂的耦合关系,能够反映蝗虫对生境的选择和适应能力以及种群内部的协同关系。2009年6-8月在野外实地采样的基础上,采用DCA除趋势对应分析（Detrended correspondence analysis）和CCA典范对应分析（Canonical correspondence analysis）方法,研究了草地蝗虫种类组成、蝗虫群落分类、优势植物与蝗虫的对应关系。结果表明：研究区的13种蝗虫分为6个类群,不同群组间蝗虫的种类数、食性和栖境选择存在较大差异,同组内的蝗虫在发生时间、生活型和营养生态位上不重叠;蝗虫的多度与优势植物盖度之间表现出极显著相关、显著相关和不相关的复杂关系,植物对蝗虫的影响更多的表现在为蝗虫提供适宜的栖息地而不完全是食物资源,禾本科和菊科植物对蝗虫空间分布的影响最大。蝗虫分布格局受自身的生物学特性和植物群落组成差异的影响,蝗虫与植物群落和优势植物之间的关系,能够为蝗虫灾害发生与防治提供可借鉴依据。     

凋落物和土壤覆盖对动物取食和搬运辽东栎种子的影响

在六盘山区的华北落叶松人工林,研究了清除凋落物、凋落物覆盖和土壤覆盖(以不清除凋落物直接将种子投放于森林地表为对照)等处理对动物取食和搬运辽东栎种子的影响.结果表明:种子释放3d后,凋落物和土壤覆盖处理种子均具有较高的留存率(分别为10.7％和7.0％);释放14 d后,土壤覆盖处理种子的留存率仍最高(0.7％),但凋落物覆盖处理种子的留存率为0.凋落物和土壤覆盖处理种子的就地取食率很高(分别为45.9％和41.5％);清除凋落物处理种子的就地取食率最低(27.0％),但其被搬运后的取食率最高(49.8％);凋落物覆盖、清除凋落物和土壤覆盖处理种子被动物搬运后的埋藏率均显著高于对照(P＜0.01).种子被动物搬运后集中分布于5 m以内,尤其在＜1 m和l～2m两个距离组的分布频率更高;种子被搬运后取食的平均距离大干埋藏的平均距离,以土壤覆盖和凋落物覆盖处理最大,分别为2.38 m±0.55 m和1.44m±0.26 m.