应用树附生藓类监测晴隆二十四道拐地区重金属污染及来源

随着通车里程的不断增加,道路机动车辆排放已经成为主要的大气污染源之一。本文以典型的盘山公路二十四道拐及周边地区(山脚、半山腰、烈士陵园、观景台)为研究对象,采用树附生藓类为监测材料对常见的道路交通排放重金属Ni、Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe进行测定,使用元素富集系数和模糊聚类法对树附生苔藓中的重金属含量特征及可能的来源进行了分析。结果表明:研究区域内Zn和Pb的平均富集系数较高,分别为21.83、18.04,其来源主要为人为活动的释放;通过对不同地区的富集系数比较,发现二十四道拐的污染水平总体上高于周边地区,其中Zn和Cd分别是研究区域内富集系数最低点的5倍和7倍。模糊聚类和相关性分析结果表明,研究区域的重金属污染除了受到来自交通排放(Ni、Cd)、道路扬尘及车辆相关材料的磨损(Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe)之外,还受到了附近采矿活动(Pb、Zn、Fe、Mn)的影响。     

石漠化程度对苔藓植物多样性及其结皮土壤化学性质的影响

以研究区域不同石漠化等级为代表,分析苔藓多样性特征及其结皮土壤化学性质变化规律,探索其对石漠化进程的响应机制。结果显示:(1)苔藓物种多样性:含苔藓14科29属84种,其中苔类2科2属2种;(2)多样性指数表现为:重度石漠化阶段中度石漠化轻度石漠化极重度石漠化无石漠化;其均匀度为:中度石漠化阶段轻度石漠化重度石漠化极重度石漠化无石漠化;(3)随着石漠化程度加剧,苔藓群落组成中混合群落比重下降而纯群落比重上升;群落生活型则呈现交织型递减而丛集型递增的规律。(4)结皮土壤中全氮、全磷和微生物量碳随石漠化加剧均都呈递减趋势。(5)通过Partial RDA分析发现密枝青藓(Brachythecium amnicolum)、褶叶藓(Palamocladium nilgheriense)和美灰藓(Eurohypnum leptothallum)等可用于石漠化生态修复。石漠化程度对苔藓多样性影响不显著,但对其群落特征和生活型影响显著。因此可以结合苔藓群落和生活型特征监测石漠化,同时也可使用苔藓作为先锋植物引进用于石漠化早期修复。     

干热河谷冲沟沟岸葛藤不同覆被状况及土壤性质差异分析

沟岸是干热河谷冲沟系统中土壤生态环境最为恶劣的地带,其水热矛盾突出、土层浅薄、土壤贫瘠。探讨葛藤覆被对沟岸土壤性质的影响,可为沟岸土壤改良与植被恢复奠定基础。以元谋干热河谷区葛藤覆被的冲沟沟岸为研究对象,选取裸露地块作为对照(CK),根据藤本生物量设置4个处理(T1:309.70 g/m~2鲜被物,T2、T3、T4:594.34、1103.43、1693.27 g/m~2枯落物),对比研究了葛藤不同覆被状况对沟岸土壤性质的影响。结果表明:沟岸土壤性质受葛藤覆被类型(鲜/枯)及生物量共同影响。(1)较裸露沟岸(11.05%),枯藤覆被有益于保持其下土壤水分(13.30%—18.90%),鲜藤覆被下土壤水分则明显降低(7.36%);较裸露沟岸,鲜、枯藤覆被均有助于增加其下土壤毛管孔隙度。(2)较裸露沟岸,鲜藤覆被下沟岸土壤有机质、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾含量大都呈现出不同程度的降低,枯藤覆被沟岸上述土壤养分含量则整体增加,且大都呈现出随枯藤覆被量增加而增加的规律。(3)较裸露沟岸(3.24 nmol/g),鲜、枯藤覆被沟岸土壤总PLFA(总磷脂脂肪酸量Phospholipids fatty acid)量明显提升,T1—T4处理土壤的总PLFA量分别为裸露沟岸的10.5、2.6、2.6倍和6.5倍。研究成果对于干热河谷冲沟系统退化土壤的改良及植被恢复具有重要的指导意义。     

茂兰喀斯特原生林不同坡向及分解层的凋落物现存量和养分特征

以茂兰喀斯特原生林3种坡向林下凋落物为研究对象,通过野外调研采样和室内分析测试相结合的方法,探讨了不同喀斯特原生林生态系统下坡向和分解层的凋落物现存量、主要营养元素含量、储量及元素释放率的分布特征。结果表明:1)阴坡凋落物现存总量((0.568±0.024)kg·m~(-2))高于阳坡((0.504±0.03)kg·m~(-2))和半阴坡((0.295±0.02)kg·m~(-2)),不同坡向林下凋落物现存量在各分解层均表现为:未分解层(L层)半分解层(F层)全分解层(Y层);2)不同坡向林下凋落物各营养元素平均含量表现为:C((388.7±11.2)g·kg-1)N((24.90±3.49)g·kg-1)K((9.78±1.82)g·kg-1)P((1.53±0.32)g·kg-1),在各分解层的含量表现不同,碳含量和钾含量:LFY,氮含量和磷含量:YFL;3)3种坡向林下凋落物的碳、氮、钾元素总储量表现为:阴坡阳坡半阴坡,磷元素总储量表现为:阳坡阴坡半阴坡;4)凋落物营养元素储量在L层占总储量的37.1%~64.2%,并随分解加剧而减少;L层和F层的元素释放率均表现为:阴坡半阴坡阳坡,且碳、钾元素释放率高于氮、磷元素。在喀斯特原生林凋落物分解的养分释放过程中,坡向对林下凋落物的理化性质及分解速率有较大影响,且阴坡林下凋落物分解较快、营养元素内部循环周期较短。     

元谋干热河谷车桑子种子休眠与萌芽的空间变异特征研究

为明确车桑子[Dodonaea viscosa(L.)Jacq.]种子的休眠特性和地理变异特性,测定了云南省元谋县凉山乡(属北亚热带区)和坝区苴林乡(属南亚热带区)车桑子种子形态,观察了种子的休眠特性和萌发特性。结果表明,两地的车桑子种子都具有物理休眠特性,经热水处理的种子萌发率显著高于未处理的种子(P=0.001)。两地种子在长、宽、长/宽以及种子百粒重上十分接近,其萌发特征和幼苗生长特征没有表现出显著差异。因此,坝区苴林乡和凉山乡种子并未发生地理变异,两地均适合车桑子采种,但在播种前应进行种子休眠破除,以提高种子发芽率。     

汶川地震区灾后植被恢复时空过程及特征——以都江堰龙溪河流域为例

定量评估地震区灾后植被恢复,对于灾区生态系统恢复重建及区域社会经济可持续发展规划具有重要科学意义.以都江堰龙溪河流域为案例区,采用MODIS-NDVI的时间序列数据,确定植被恢复评估的Landsat影像时间,并以Landsat影像定量揭示龙溪河流域植被在“5.12”汶川地震前后的动态变化;进而根据区域水系和地形因子,定量解析并揭示植被覆盖度受损恢复率的时空变化特征.结果表明:研究区植被覆盖受损恢复情况整体较好,但植被覆盖度对地震损害的响应存在滞后现象;受损植被恢复率与河流水系距离、海拔、坡度和坡向存在显著的相关性.本研究结果可为地震灾后植被恢复的决策干预提供技术支撑.     

森林凋落物对种子萌发与幼苗生长的影响

森林更新是森林生态系统维持自身稳定的重要环节,其早期阶段(种子萌发与幼苗生长)对气候变化十分敏感,同时显著地受到森林凋落物的影响。对这种影响机制的深入研究,有助于进一步认识和了解森林更新动态和群落演替方向。本文简要概述了近年来国内外森林凋落物研究动态,从森林凋落物影响种子萌发与幼苗生长的物理作用机制(凋落物对种子与幼苗产生的物理障碍与机械损伤,微环境的温度、湿度以及光照条件的变化等)、生物化学作用机制(产生化感物质、降解释放营养物质)以及通过改变土壤理化性质间接对其产生影响等3个方面进行了系统综述,并且就气候变化与森林凋落物的协同作用通过多种方式直接或间接地对树木种子萌发与幼苗生长产生影响的机理进行了初步探讨。在此基础上提出了这一领域未来研究趋势和需要加以重视的问题。     

峨眉冷杉幼苗叶片功能特征及其N、P化学计量比对模拟大气氮沉降的响应

通过人工施氮模拟大气氮沉降,研究了施氮对峨眉冷杉(Abies fabiri)幼苗叶片功能特征、氮和磷含量及其化学计量比的影响,以及幼苗对氮素的积累效应。结果表明:经过2个生长季节的施氮处理(2009年和2010年,N2)幼苗的总生物量、叶干重、叶重比、叶片氮和磷含量及其N:P分别高于对照处理11.29%、46.70%、41.40%、37.30%、22.33%和6.43%,而比叶面积则降低了6.61%,其中叶干重、叶重比和叶片氮含量与对照处理差异显著(P<0.05),N:P差异极显著(P<0.01),并且叶干重与叶片氮含量具有较强的线性相关;与经1个生长季节施氮处理(2009年,N1)的幼苗总生物量、叶干重、叶重比、比叶面积、叶片氮和磷含量及其N:P的比较分析表明,除叶重比和比叶面积外,其他指标N2均高于N1;人工施氮显著促进了幼苗叶片的生长,提高了叶片氮、磷含量及其N:P,但也反映幼苗生长仍受氮素限制,同时,峨眉冷杉幼苗具有氮素积累效应。     

草地贪夜蛾幼虫自残捕食量分析

为了明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫对同类低龄幼虫的捕食作用,在实验室条件下研究了草地贪夜蛾3~6龄幼虫对不同密度2龄幼虫和4~6龄幼虫对不同密度3龄幼虫的日捕食量,同时从捕食功能的角度解析了草地贪夜蛾高龄幼虫对低龄幼虫的捕食行为;并对不同龄期幼虫进行称重比较,用不同龄期幼虫间的重量关系来替换不同龄期幼虫间的捕食量,得到不同龄期幼虫间的捕食量方程。结果表明,草地贪夜蛾3~6龄幼虫对2龄幼虫和4~6龄幼虫对3龄幼虫的捕食功能反应均符合Holling Ⅱ型功能反应类型。草地贪夜蛾3~6龄幼虫对2龄幼虫的最大捕食量分别为76.47头、85.70头、117.92头、96.05头;4~6龄幼虫对3龄幼虫的最大捕食量分别为38.83头、59.49头、58.87头。高龄幼虫对低龄幼虫的捕食量随猎物密度的增加而增加。最大理论捕食质量方程y=47.231x^0.4591,捕食者的捕食量随着猎物虫态的增大而逐渐减小。研究结果为理解草地贪夜蛾幼虫的种间自残行为规律奠定了一定的理论基础。     

遥感GPP模型在中亚干旱区4个典型生态系统的适用性评价

总初级生产力（GPP）是全球生态系统碳循环的重要组成部分,对全球气候变化有重要影响。目前有多种遥感模型可以模拟总初级生产力,比较不同遥感模型在中亚干旱区上的适用性对推进全球干旱区碳收支估算具有重要意义。基于涡度协相关技术观测的四个地面站数据验证MOD17、VODCA2、VPM、TG、SANIRv五种模型的模拟精度。结果表明：（1）基于光能利用率理论的MOD17、VPM模型模拟咸海荒漠植被和阜康荒漠植被GPP的精度最高（R²分别为0.52和0.80）,但在模拟草地、农田生态系统生产力时存在较明显的低估（RE>20%）;基于植被指数的遥感模型TG模型、SANIRv模型模拟巴尔喀什湖草地生态系统和乌兰乌苏农田生态系统GPP的精度最高（R²分别为0.91和0.81）,同时模拟值与实测值的相对误差也较低;基于微波的VODCA2模型模拟各生态系统生产力的效果最差。（2）水分亏缺是限制植被GPP的主要因素,因此是否合理考虑水分胁迫是影响GPP模型在中亚干旱区适用性的重要因素。研究揭示了遥感GPP模型在中亚干旱区的应用潜力,为推进全球植被碳通量的准确估算提供参考。