高山林线形成机制及假说的探讨

高山林线作为森林向苔原过渡的敏感带,历来被生态学家视为生态脆弱区、外界干扰信号的放大器和全球变化重要的预警区.20世纪80年代开始,许多研究关注全球变化对高山林线的影响,这一阶段针对林线海拔高度、纬度位置之间的关系及对未来热环境的响应研究已成为众多学者研究的焦点之一.众多学者依据自身研究目的、不同树种出现上限的原因、局部上影响林木的因子间的差异,在区域上对高山林线的形成机制的提出了诸多假说.本文针对这些假说进行了综述和探讨,并就其中不足之处提出质疑,提出今后需要深入研究的几个方向.

Abstract：

As a sensitive transitional zone between forest and tundra, timberline has always been considered by ecologists to be an ecologically fragile zone, an amplifier of outside interference signals, and a global climate change early warning zone. Since the 1980s, many studies have been made on the effects of global climate change on alpine timberline, mainly addressed the re-lationships of the upper limits of timberline with altitude and latitude, and in particular, the re-sponses of timberline location to global warming. Several hypotheses were proposed to examine the timberline formation of various tree species affected by environmental factors. This paper sum-marized these hypotheses, and discussed some potential studies in the future.     

长白山不同海拔岳桦非结构碳水化合物含量的变化

 通常认为, 随着林木不断接近其海拔分布极限, 光合作用产量不断下降, 导致碳水化合物供应不足(碳供应限制), 或者低温限制了碳投资(生长限制)。植物组织内非结构性碳水化合物(Nonstructural carbohydrates, NSC)的含量反映了植物碳供应与碳吸收的平衡。为了检验“碳供应限制”和“生长抑制”假说, 我们对长白山海拔1 700~ 2 050 m的自然生境下生长的岳桦(Betula ermanii)的叶片和枝条组织的NSC含量进行了比较。结果表明: 岳桦叶片的NSC含量随海拔升高变化不显著, 枝条的NSC含量随海拔升高显著增加; 叶片和枝条中淀粉含量与可溶性总糖含量的比值均随海拔的升高而减小; 林线附近的岳桦林木不存在碳水化合物供应不足的问题, 这在一定程度上表明生长限制导致长白山岳桦林线的形成。     

缺水与补水对小麦氮素吸收及土壤残留氮的影响

通过温室培养试验,研究了不同生长期缺水和补充灌水对冬小麦氮素吸收利用和土壤残留的影响．结果表明,在不同生长期缺水及分蘖期补充灌水均能显著降低冬小麦的氮素吸收,增加矿质态氮的土壤残留,土壤残留氮含量介于79．8～113．7mg·kg^-1;越冬、拔节、灌浆期补充灌水可显著提高冬小麦对土壤氮素的吸收能力,不同程度地降低氮素残留,土壤残留氮介于47．2～60．3mg·kg^-1．补充灌水引起的小麦吸氮能力提高与其对氮素的有效利用并不一致．越冬期补水,小麦籽粒吸氮量无显著变化;灌浆期补水,籽粒吸氮量相应提高20．9％;拔节期补水反而使籽粒吸氮量降低19．6％．     

长白山林线交错带形状与木本植物向苔原侵展和林线动态的关系

采用样带调查法测定了长白山岳桦林缘形状对入侵苔原木本植物和分布,树木生长和死亡的影响,阐述了林缘形状形成与生境小气候的关系,探讨了不同形状林缘更新格局形成的原因和林线的动态,林缘入侵物种主要由岳桦和东北赤杨组成。凹型林缘外入侵权地木向苔原侵展的距离和茎数,以及平均基径,基面积主平均高度均明显高一直线型和凸型林缘,其中凸型林缘的值最低,且锭离林缘降低最为迅速,随远离林缘入侵植株枯梢率增高分枝数增殖,     

四川卧龙亚高山林线生态交错带群落的种多度关系

以盖度作为物种多度指标,用描述物种多度分布的模型：断棍分布、几体级数分布、对数级数分布和截尾对数正态分布研究了卧龙巴郎山岷江冷棚林线交错带附近草本群落的种－－我镀分布关系。结果表明,截尾对数正态分布和对数级数分布能较好地拟合交错带附近群落的种－多度分布,截尾对数正态分布模型更适合交错带群落,对数级数分布 较好地适合亚高山草甸群落。对数级数分布的参数α和对数正态分布的参数λ是反映群落结构特征内在性质     

毛乌素沙地柠条群体分子生态学初步研究:RAPD证据

毛乌素沙地柠条群体是一个杂种带,为了进一步阐明分子变异和基因流与生境或生态过渡带的联系,应用ＲＡＰＤ标记开展了柠条群体的分子生态学研究。根据ＲＡＰＤ数据利用Ｓｈａｎｎｏｎ信息指数估计了６个柠条群体的遗传多样性,发现大部分的分子变异存在于柠条群体之内（８２．４％）,只有少部分的分子变异存在于群体之间（１７．６％）,又利用ｅｉ指数统计了ＲＡＰＤ数据,也证实了大部分的遗传变异存在于群体之间,柠条锦鸡儿群     

基于NDVI的塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带时空演变分析

基于2001、2007、2013和2017年的ETM/OLI遥感影像,使用复合植被指数构建的植被覆盖度模型与目视解译相结合提取塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带,并对其时空演变过程进行分析,为推动干旱区绿洲经济的可持续发展,土地荒漠化防治以及区域生态环境改善提供依据。结果表明:(1)2001—2017年间研究区绿洲面积呈扩增趋势,荒漠面积呈下降趋势;过渡带面积先减少后趋于稳定,年均扩增速率为-0.264%。(2)近16年来绿洲面积沿其边缘向外有不同程度的扩增,过渡带扩张面积主要由荒漠变化而来,缩小面积主要变化为绿洲,未变化面积趋于稳定,年均变化面积为-0.058×10^4 hm^2;(3)研究时段内受人为因素影响,绿洲面积迅速扩张,过渡带内侧的荒漠植被被开垦为耕地;位于区域东部和南部的地带,由于受地形和水文等自然因素的影响,过渡带面积扩增,荒漠面积缩减。近16年来塔里木盆地北缘加快了绿洲化进程,较为有效的控制了荒漠化;但过渡带空间变动较大,绿洲扩张过快且普遍存在环境恶化现象,该区域的生态环境还需进一步改善。     

乌兰布和沙漠-西鄂尔多斯荒漠草原过渡带灌木群落对生长季降水的响应

降水是影响荒漠植物群落结构和多样性的主要因子。研究乌兰布和沙漠-西鄂尔多斯荒漠草原过渡带植物群落特征及多样性对生长季内降水波动的响应，对该区的植物保护和生态环境建设具有重要意义。结合2020年生长季对驼绒藜、霸王、四合木和沙冬青群落固定样地的植被调查数据与同期降水量资料，分析了该区典型灌木群落特征及多样性随降水的变化趋势。7～9月，随着降水增加，驼绒藜群落内的多年生草本种类显著增加；4个灌木群落内的一年生草本种类显著增加。驼绒藜群落的密度显著增加；霸王和四合木群落的盖度显著增加。四合木群落草本层的Patrick丰富度指数显著增加；霸王群落草本层的Patrick丰富度指数显著增加，Simpson指数和Pielow指数显著降低；沙冬青群落草本层的4个多样性指数均显著增加。乌兰布和沙漠-西鄂尔多斯荒漠草原过渡带不同灌木群落特征及多样性对降水变化响应差异较大，灌木层受降水影响较小，草本层对降水增加响应比较敏感。