青藏高原高寒草地植物物种丰富度及其与环境因子和生物量的关系

在青藏高原进行了大范围的群落调查 ,研究高原的两种主要草地群落类型———高寒草甸和高寒草原的植物物种丰富度及其变化。结果表明 :(1)在 5 0个样地 2 5 0个 1m× 1m的样方中 ,共出现 2 6 7种植物 ,其中高寒草甸179种 ,高寒草原 135种。在高寒草甸 ,1m2 样方内物种数最多为 32种 ,最少的仅为 3种 ;在高寒草原 ,物种数最多为 18种 /m2 ,最少的仅为 2种 /m2 。 (2 )物种丰富度随经度和纬度的增加呈增加趋势 ;随海拔的上升呈减少趋势。对物种丰富度与环境因子之间进行逐步回归 ,发现物种丰富度与生长季降水和温暖指数呈显著正相关。 (3)物种丰富度与地上生物量呈显著正相关。     

“中国山地植物物种多样性调查计划”及若干技术规范

我国是个多山的国家,拥有丰富的生物多样性资源。为研究我国山地的植物物种多样性垂直格局及其地理分异,北京大学自20世纪90年代中期开始,实施了中国山地植物物种多样性调查计划(Peking University's Survey Plan for Plant Species Diversity of China's Mountains,简称PKU-PSD计划)。本文简要介绍该计划的主要研究内容、研究的山地以及野外调查和数据分析方法,试图为同类研究提供参考。     

河北小五台山主要植被类型的分布与地形的关系：基于遥感信息的分析

小五台山是河北省最高峰,具有较完整的暖温带植被垂直带谱。本文通过野外群落植被调查,结合由TM遥感影像解译1：50000地形图制作的DEM数据而得到的植被图,分析了小五台山主要植被群落的分布状况及其与地形的关系。结果表明,小五台山从低海拔到高海拔,依次出现灌丛、阔叶林、针阔混交林、暗针叶林、矮林、灌丛、草甸等植被类型。森林景观的面积最大,占总面积的60．7％;平均斑块面积最大的是阔叶林和亚高山草甸,斑块破碎化最严重的是水体和针阔混交林。不同的植被类型在不同的地形条件下分布特点不同,林地在北坡所占面积比例(占总面积的75％)远大于南坡(46%),说明水分条件是小五台山森林分布的限制因子之一;灌丛和草甸与林地相反。随海拔高度的变化,不同植被类型的分布面积比例发生变化,出现替代现象,形成植被垂直带谱。由于坡度的影响,增加了带谱内植被组成的复杂性。     

河北小五台山北坡植物物种多样性的垂直梯度变化

通过野外群落调查,分析了小五台山北坡植物物种多样性的垂直梯度变化。结果表明：(1)小五台山北坡的物种丰富度随海拔的升高逐渐减小,物种组成趋于简单,乔木树种渐少。d多样性指数变化较小,但呈现出随海拔升高先增大、后减小的趋势。(2)β多样性指数很好地反映了群落之问的变化。相异系数峰值出现在海拔1．400-1500m处灌丛向森林的过渡带和海拔2600—2700m处森林向亚高山草甸的过渡带。海拔1400-1500m处出现的Cody指数极大值反映了灌丛群落向森林群落的变化,而Cody指数在海拔2100—2200m的极大值反映了阔叶林和针叶林之间的过渡。(3)作为小五台山两种最为重要的阔叶树种,白桦(Betula platyphylla)和红桦(Betula albosinensis)沿海拔梯度出现明显的替代现象,随着海拔的升高,白桦逐渐为红桦所取代。     

秦岭太白山4类森林土壤种子库的储量分布与物种多样性

种子是种子植物的繁殖体。了解种子生态学对于发展群落结构和功能的理论具有关键性作用。土壤种子库可以从另一个角度表现植被的潜在更新能力。本文通过野外植被调查和室内试验 ,从 2 4 0份土样中 ,采用物理方法挑选土壤中的种子进行分类统计 ,研究了秦岭太白山南坡的锐齿槲栎 (Quercusalienavar.acuteserrata)林、糙皮桦 (Betulautilis)林、巴山冷杉 (Abiesfargesii)林、太白红杉 (Larixpotaniniivar .chinensis)林 4类森林的土壤种子库分布状况 ,了解土壤种子库储量分布以及物种多样性特点。主要研究结果如下 :(1) 4类森林中 ,糙皮桦林的土壤种子库总储量最大 ,为 1.77× 10 4ind ./m2 ;太白红杉林的土壤种子库总储量最小 ,为 1.74 2× 10 3 ind ./m2 。种子的特性对于土壤种子库储量有较大的影响。 (2 ) 4类森林的土壤种子库储量在土层中的垂直分布为枯落物层 >腐殖质层 >心土层 ;锐齿槲栎林土壤种子库中物种种类最多 ,有 5 0种 ;阔叶林中潜在的群落优势度为多个种群分配 ,而针叶林的种子库中优势种较少 ;巴山冷杉林种子库群落均匀度大于其他 3种林地的。 (3)土壤种子库的种子储量与种子密度的变化规律基本一致 ;用种子密度来表示种子库的大小特征 ,考虑了土壤性质等对种子库的影响 ,比用种子储量来     

秦岭太白山木本植物物种多样性的梯度格局及环境解释

物种多样性沿环境梯度的分布格局是生物多样性研究的重要议题,而海拔梯度包含了各种环境因子的综合影响,因此对于探讨物种多样性沿环境梯度的分布格局具有重要意义。秦岭山脉地处我国暖温带向亚热带的过渡带,其植被垂直带和物种多样性分布格局对于研究我国南北部植被分异特征具有重要意义。基于对秦岭山脉太白山南北坡海拔1200—3750m之间的垂直样带调查的83个样方,本文利用植被数量分析方法(DCA和TWINSPAN)和Shannon-Wiener多样性指数、Pielou指数以及Jaccard相异性系数对太白山木本植物物种多样性在南北坡沿海拔梯度分布格局进行了初步研究。结果表明：太白山的木本植物群落具有明显的环境梯度格局,海拔是决定太白山植物群落分布的主要因素,而坡向起到次要作用一植物群落类型与坡向的关系不大,当考虑群落的环境梯度格局时,DCA第一轴主要与年均温密切相关,而第二轴则取决于年平均相对湿度：乔木层和灌木层的物种具有相似的海拔梯度格局,植物群落中木本植物物种丰富度和多样性随着海拔的升高单调下降;群落均匀度随着海拔变化的规律不明显;灌木层的物种多样性比乔木层更为丰富,而南坡具有比北坡更多的物种数和更高的多样性。相邻海拔之问群落的相异性在南北坡具有不同的分布格局,在北坡2800m以下,群落相异性沿海拔梯度变化不大,而在2800m以上的高海拔地区,群落相异性随海拔的升高而降低;在南坡,随着海拔的升高,群落相异性不断减少。太白山南坡群落比北坡分布更连续。     

中国北方草地生物量动态及其与气候因子的关系

草地生态系统在全球碳循环中扮演重要角色. 中国草地约占中国陆地面积的1/3, 但对其碳库大小、动态及其与气候变化的关系缺乏系统研究. 基于341个样地调查的地上、地下生物量资料和1982~2006年的卫星遥感数据, 利用地上生物量与遥感数据之间及地上生物量与地下生物量之间的关系, 估算了中国北方草地生物量碳库及其空间分布, 分析了过去25年生物量碳密度和碳库的时间动态及其与气候变化的关系. 结果显示: (1) 中国北方草地生物量碳库为557.5 Tg C, 地上、地下生物量密度分别为39.5和244.6 g C/m², 地下部分占总生物量碳库的86%; (2) 1982~2006年间中国草地生物量碳库呈微弱增加趋势, 平均年增量为0.2 Tg C, 但自20世纪80年代末, 草地生物量并未呈现显著的变化趋势; (3) 草地生物量的年际波动主要受1~7月降水的影响, 而与温度关系较弱. 不同草地类型之间生物量-气候关系存在一定差异, 较为干旱的荒漠草原和典型草原的生物量波动与降水关系密切; 高寒草甸的生物量则与1~7月均温显著正相关, 而与降水的关系较弱. 结果表明, 不同草地生态系统对未来气候变化的响应可能存在差异.     

北京东灵山3种温带森林土壤呼吸及其20年的变化

土壤呼吸是陆地生态系统最主要的碳释放过程。为了探讨温带森林土壤呼吸在长时间尺度的变化, 利用北京东灵山地区的白桦(Betula platyphylla)林、辽东栎(Quercus wutaishanica)林和油松(Pinus tabuliformis)林3种温带森林永久样地, 于2012-2015年对其土壤呼吸进行测定, 并与1994-1995年的测定结果进行了比较。结果显示: 2012-2015年, 白桦林的平均年土壤呼吸量为(574 ± 21) g C·m^-2·a^-1, 显著高于辽东栎林(455 ± 31) g C·m^-2·a^-1和油松林(414 ± 35) g C·m^-2·a^-1, 比20年前(1994-1995年)的估测值分别增加了85%、17%和73%。这些结果表明, 近20年来这3种生态系统的碳周转速率明显加快。     

北京地区不同地形条件下的土地覆盖动态

利用MSS/TM影像和1∶250 000 高程数据分析了1978~2001年北京地区土地覆盖的变化。为研究人类活动对土地覆盖类型及植被变化的影响,根据植被的分布规律和人类活动影响,利用数字高程模型(DEM)将研究区遥感影像分为不同海拔段,分别建立标志进行解译。通过转移概率矩阵计算、不同地形因子影响下的土地覆盖类型分布的GIS分析,得到如下结果:1) 1978~2001年间北京市土地覆盖变化主要发生在平原和低海拔、小坡度的平缓地区,表现为农业用地向城镇用地的转变;高海拔地区主要为天然植被所覆盖,土地覆盖变化相对较小,主要是灌丛向林地的转变。2) 地形因子显著影响土地覆盖类型的分布及变化。随着海拔的升高和坡度的增大,农业用地和城镇用地减少,林地和灌丛逐渐增加。坡向对植被的分布也有较大影响。