常绿阔叶林植被动态研究进展

常绿阔叶林是亚热带地区的地带性植被,是亚热带陆地生态系统的重要组成部分,几十年来,中国的植物学家、生态学家对常绿阔叶林的区系成分、物种组成、外貌和结构、动态以及作为生态系统成员的功能等方面进行了大量的研究,积累了丰富的资料,取得了大量的研究成果,同时也在四川缙云山、浙江天童山、广东省鼎湖山和黑石顶、云南哀牢山、福建武夷山逐步形成了中国各具区域特色的常绿阔叶林研究基地,为常绿阔叶林的研究作出了突出的贡献。在常绿阔叶林的演替方面,研究内容从研究常绿阔叶林群落演替的过程、群落组成变化、结构动态及模型逐步向生态系统物质循环和能量流动发展,但对常绿阔叶林主要优势种动态、生理生态和群落演替机理等方面深入不够。在常绿阔叶林的更新动态研究方面,不但进行了通过研究种子雨和种子库的动态、种子的萌发、幼树生长的时空动态研究群落的更新,而且还通过研究林窗的形成、特征及其在森林动态中的作用来研究群落的更新,还进一步通过对常绿阔叶林主要树种更新植株的生理生态特性的研究来解释群落更新的原因。在常绿阔叶林退化和恢复重建研究方面,研究了常绿阔叶林各种退化生态系统的特征和恢复过程等,并将已有的理论和技术应用于退化生态系统的恢复和重建。即是以前人研究的成果为基础,从群落的演替、更新、退化和恢复等方面对我国多年来常绿阔叶林植被动态的研究作一总结。根据国内外的研究趋势提出了常绿阔叶林的动态方面急需开展3s技术在常绿阔叶林上的应用研究、常绿阔叶林的退化的生理生态机制、常绿阔叶林起源与系统发育、常绿阔叶的林保护与恢复生态学、常绿阔叶林重要物种的生理生态学和种群生物学、常绿阔叶林生态服务功能与区域可持续发展模式以及常绿阔叶林生态系统对全球变化的作用与响应机制等方面的研究。     

山西霍山落叶阔叶林边缘效应的研究

通过对山西霍山暖温带森林植被片断化后不同地带不同群落边缘的边缘植被的调查,运用Shannon-Wiener物种多样性指数(D),Simpson生态优势度指数(C),边缘效应强度指数(Z)和各层次各物种的重要值(IV),对霍山暖温带落叶阔叶林的边缘效应进行了初步的研究。研究表明：(1)在群落的各种边缘区,边缘具有增大物种多样性的作用．(2)距林道边缘10m左右,物种多样性指数呈一峰值,10m以后指数逐渐降低并趋于平缓,在距自然空地5～10m处是物种多样性指数最高的地段,随后,随进入林内而逐渐减少并趋于平缓,在人工林的交错区内是物种多样性指数的高峰段,随后进入林内逐渐减少。距灌木丛交错区10m以后物种多样性指数出现高峰,随后逐渐减少并趋于平缓．(3)连翘、羊胡子草等植物是群落的优势种,且大多呈连续分布。     

三种温带树种非结构性碳水化合物的分配

树体中的非结构性碳水化合物(NSC)浓度、含量及其分配反映了树木整体的碳供应状况, 是决定树木生长和存活的关键因子, 也是构建树木碳平衡模型的关键参数。温带树种的NSC尚缺乏系统研究。该文测定了特性各异的3种温带树种在生长盛期的NSC及其组分的浓度和含量以及分配格局的种间种内变异。结果表明, NSC及其组分的浓度在树种和组织之间差异显著, 可溶性糖、淀粉和总NSC浓度分别在0.65-8.45、1.96-5.95和3.00-13.90 g·100 g^-1 DM之间波动。NSC及其组分含量的大小依次为: 兴安落叶松(Larix gmelinii) >蒙古栎( Quercus mongolica) >红松( Pinus koraiensis), 其中叶和根中的浓度较高。树干中的NSC及其组分浓度的纵向变化不显著, 但其心材与边材之间的浓度差异却随树种和NSC组分而异, 表现为心边材的可溶性糖浓度差异不显著, 但其淀粉和总NSC浓度差异显著。不同直径根系的NSC及其组分浓度在2种针叶树种中差异不显著, 但在蒙古栎中差异显著。蒙古栎将可溶性糖主要投资到地上生长, 而2种针叶树将更多的可溶性糖投资到根系生长。淀粉的主要储存库为树干, 其在树体内的分布格局与可溶性糖正相反, 因而使总NSC在树根和树枝中的分配趋于较平衡状态。在树干中, 除了2种针叶树的可溶性糖库以边材为主外, 心材是淀粉和总NSC的主要储存库。在树根中, 粗根是NSC及其组分的优势储存库。该研究中3种温带树种的NSC及其组分的浓度和含量的种间和种内变化, 反映了这些树种的生长对策和体内碳源汇强度的差异。     

长白山过渡带红松和鱼鳞云杉径向生长对气候因子的响应

利用树轮生态学方法, 研究了长白山阔叶红松林和暗针叶林过渡带优势树种红松(Pinus koraiensis)和鱼鳞云杉(Picea jezoensis var. komarovii)的生长特征及其与气候因子的关系, 以期揭示气候响应关系的种间差异性。结果表明, 红松和鱼鳞云杉年平均径向生长量与生理年龄显著相关, 红松先于鱼鳞云杉达到最大年生长量, 且红松年平均生长速率显著高于鱼鳞云杉(p < 0.001); 红松和鱼鳞云杉对气候的响应存在差异, 红松与7月份的月平均温度和降水显著正相关, 而鱼鳞云杉与5月平均温度显著正相关, 与5月降水显著负相关。响应面分析进一步证实, 红松生长主要与生长季温度和降水相关, 而生长季初期的降水是限制鱼鳞云杉生长的主要原因。全球变暖有利于红松径向生长, 红松种群有向高海拔上升的可能。     

长白山红松和鱼鳞云杉在分布上限的径向生长对气候变暖的不同响应

用树木年代学方法研究了近50年来气候变化对长白山自然保护区两种广泛分布的重要乔木树种红松(Pinus koraiensis)和鱼鳞云杉(Picea jezoensis var. komarovii)分布上限树木径向生长的影响, 发现红松年轮宽度具有与温度升高相一致的趋势, 而鱼鳞云杉年轮宽度则出现随温度升高而下降的“分离现象”。对水热条件的正响应是分布上限红松年表与温度保持一致的关键: 生长季的温度和降水的增加对上限红松的生长有促进作用, 且二者对树木生长的有利效应有相互促进的现象; 生长季的延长也有利于红松的生长。升温导致的水分胁迫是造成上限分布的鱼鳞云杉年轮宽度与温度变化趋势相反的重要因素: 分布上限的鱼鳞云杉年表与大多数温度指标均呈负相关关系; 随着温度升高, 年表与年降水量尤其是春季降水量的相关性逐渐由负转正; 各月的高温以及生长季中后期的少雨是形成上限鱼鳞云杉窄轮的主要气候因素, 而较低的各月温度以及生长季后期充足的降水则有利于上限鱼鳞云杉的生长; 此外, 生长季长度没有变化也可能是造成鱼鳞云杉年表序列对温度变化敏感性下降的重要因素。     

常绿阔叶林片段中木荷凋落叶分解速率及中小型土壤节肢动物群落的结构动态

2004年6月-2006年4月,选择浙、闽、赣交界山地的4个森林片段作为研究地点,并以浙西的古田山国家级自然保护区作为连续森林对照,采用尼龙网袋法,研究了不同常绿阔叶林群落优势种木荷凋落叶的分解速率及土壤节肢动物群落的结构和动态.结果表明：5个研究地共获土壤节肢动物1050个,分属8纲23目,其中鳞翅目、膜翅目、弹尾目和双翅目占个体总数的10%以上,为该地区的优势类群.片段化对群落物种组成的影响主要体现在稀有类群的差异上.不同分解阶段各种土壤节肢动物类群优势度因其功能的不同而各异.经过2年的分解,各研究地木荷凋落叶损失量为60%～70%,研究地凋落物中土壤节肢动物的各项多样性指标均有一定的变化,且与连续森林的变化规律不一致.     

柴达木盆地东缘山地祁连圆柏林上限树木径向生长与气候要素的关系

利用柴达木盆地东缘山地祁连圆柏林上限6个样点树轮宽度资料建立了标准年表,通过聚类分析发现,样点间树木径向生长具有不同的亲疏关系.其中,北部两个样点之间有较高的一致性,而中、南部4个样点之间有较高的一致性.气候要素对两类样点树木径向生长的影响不同.其中,北部两个样点树木径向生长与当年6月降水变化呈正相关,中、南部4个样点树木径向生长与前一年11月及当年7月温度变化呈正相关.     

恩诺沙星残留对土壤细菌种群基因多样性的影响

为了解恩诺沙星在环境中残留对土壤微生物的影响,应用扩增核糖体DNA限制性分析(ARDRA)对土壤细菌16S rDNA基因多样性进行了研究,并结合肠杆菌基因间的重复共有序列(ERIC-PCR)指纹图谱分析了恩诺沙星对土壤细菌种群基因多样性的影响.结果表明: 恩诺沙星作用于土壤后第35天,添加药物组的细菌总数均低于对照,且药物浓度越高,细菌数量越少;ARDRA分析将分离的土壤细菌分成了不同的操作分类单元(OTU),各组的OTUs类型数分别为：Ⅰ组15个、Ⅱ组13个、Ⅲ组10个、Ⅳ组8个、Ⅴ组6个、Ⅵ组6个;对各组优势OTU进行了ERIC-PCR基因指纹图谱分析,Ⅰ～Ⅵ组的Shannon-Wiener指数分别为2.78、2.14、1.78、1.11、0.69和0.31,对照组的Margalef指数、Simpson指数和Pielou指数均明显高于添加药物组,且各多样性指数随药物浓度的增加而减少.     

九连山常绿阔叶林乔木优势种群的种间关联性分析

九连山国家级自然保护区分布着原生的典型常绿阔叶林, 且已形成不同的优势群落, 目前尚不清楚群落乔木层中优势物种之间的作用关系。采用2×2联列表, 通过方差分析, χ²检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验, 对九连山常绿阔叶林乔木层中重要值较高的28个优势种群、378个种对间的关联性进行定量研究。方差分析表明: 28个优势种群的总体种间关联性呈显著的正关联, 反映该群落处于较稳定的顶极阶段。不同检验结果表明: χ²检验结果有140个种对呈正相关, 238个种对呈负相关, 正负关联比为0.588; Pearson相关系数检验有104个种对呈正相关, 274个种对呈负相关, 正负关联比为0.380; Spearman秩相关系数检验有144个种对呈正相关, 234个种对呈负相关, 正负关联比为0.615; 与Pearson相关系数检验方法相比, Spearman秩相关系数检验具有较高的灵敏度。378个种对中, 绝大多数种对的联结关系未达到显著水平, 种对间的独立性相对较强, 这种种间联结的松散性可能与群落目前的发展阶段及物种本身的生态学特性有关, 各群落正处于稳定的顶极阶段。根据28个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素, 可将它们划分为阳生植物和阴生植物两大生态种组。     

落叶阔叶林冠层光合有效辐射分量的遥感模拟与分析

冠层绿色叶片(光合组分)的光合有效辐射分量(绿色FPAR)真实地反映了植被与外界进行物质和能量交换的能力,获取冠层光合组分吸收的太阳光合有效辐射,对生态系统生产力的遥感估算精度的提高具有重要的意义。研究以落叶阔叶林为例,基于SAIL模型模拟森林冠层光合组分和非光合组分吸收的光合有效辐射,研究冠层FPAR变化规律以及与植被指数的相关关系。结果表明,冠层结构的改变会影响冠层对PAR的吸收能力,冠层绿色FPAR的大小与植被面积指数及光合组分面积比相关;在高覆盖度植被区,冠层绿色FPAR占冠层总FPAR的80%以上,非光合组分的贡献较小,但在低植被覆盖区,当光合组分和非光合组分面积相同时,绿色FPAR不及冠层总FPAR的50%;相比于NDVI,北方落叶阔叶林冠层EVI与绿色FPAR存在更为显著的线性相关关系(R~20.99)。