不同植物类群物种丰富度垂直格局分形特征的比较

格局和过程一直是生态学的核心问题,该文应用“非布朗运动随机分形”模型,在北京东灵山远离人为干扰地区的阴坡设置了两条宽2 m的样带,描述和比较了暖温带落叶阔叶林区乔木、灌木、草本以及总的植物物种丰富度在不同尺度上沿海拔梯度变异特征,以及相关的生态过程。研究结果表明:1)直接梯度法刻画了植物物种丰富度在海拔梯度上的总体变化趋势,并不能从中获得更多的信息。“非布朗运动随机分形”模型揭示了不同尺度上物种丰富度的空间变化并能和生态过程相联系,研究表明该模型适合对乔木、灌木和草本植物物种丰富度的垂直梯度格局特征进行描述,但对总的植物物种丰富度有一定的局限性。2)乔木物种丰富度在海拔梯度上的变化主要受两种生态过程的控制,小尺度上分形维数接近于2,主要受独立的不具有长程相关的生态过程控制,呈近随机分布;大尺度上分形维数接近于1,主要受自相关范围大、具有长程关联特性的生态过程控制,随海拔上升呈近似单调下降的趋势。灌木和草本物种丰富度在海拔梯度上的变化主要受3种生态过程的控制,小尺度和大尺度上的特征与乔木相似;但在中等尺度上,分形维数接近于1.5,它们以近似布朗运动的形式变化。虽然乔木和灌木物种丰富度在海拔梯度上变化的尺度范围相似,但决定它们的主要生态过程完全不同,或相同的生态过程以截然不同的方式作用于两种不同的植物类群。总的植物物种丰富度在整个尺度范围内呈现标度不变性,这可能是由于决定其变化的生态过程作用尺度紧密相关,也可能因为该文研究范围的局限性。     

中国云杉林的地理分布与气候因子间的关系

为了揭示中国云杉林的地理分布与气候因子间的关系, 在中国云杉林15个群系的地理分布范围内选取613个地理坐标点, 其中包括云杉各个种分布的海拔上限和下限坐标点各235和228个。通过数字地球系统确定每个点的海拔高程, 从中国气象插值数据库获取每个点的气候数据。数据分析分别采用线性回归、变异系数比较和主成分分析(PCA)法。结果显示, 中国云杉林分布范围内, 年平均气温、最冷月平均气温、最热月平均气温、≥5 ℃积温、≥0 ℃积温、年降水量、土壤水分含量和干燥指数α的平均值分别是3.38 ℃、-9.75 ℃、14.78 ℃、1 227.83 ℃·d、2 271.19 ℃·d、712.23 mm、80.02%和0.50; 各气候因子与中国云杉林垂直分布的上下限间均具有显著的回归关系; 除了年平均气温和最冷月平均气温变异系数较大外, 其他6个气候因子的变异系数均较小, 且彼此间无显著差异; 无论是云杉分布的上限还是下限, ≥5 ℃积温和≥0 ℃积温在PCA第一主分量具有较高的载荷, 而年降水量和土壤水分含量在第二、三主分量具有较高的载荷。影响中国云杉林分布的主要气候因子是生长季节积温, 其次是年降水量和土壤水分含量。     

豚草发生地土壤昆虫群落结构及动态

采用分层取样法、大类群分类法和数理统计方法,研究了普通豚草Ambrosia artemisiifolia和三裂叶豚草A．trifida发生地土壤昆虫的群落结构及动态。共采集土壤昆虫46个科（成虫与幼虫分开单列）,隶属于12个目,其中弹尾目个体数占绝对优势（占土壤昆虫总个体数的80.879%）,其次是膜翅目（8.765%）、鞘翅目幼虫（3.951%）和双翅目虫（3.093%）,其余合计占3.312%。在46个科中,优势类群有3科：棘跳虫科（Onychiuridae）（占土壤昆虫总个体数的32.756%）、鳞跳虫科（Tomoceridae）（18.869%）和节跳虫科（Isotomidae）（18.178%）。土壤昆虫个体数和类群数,随着豚草生长季的推进而增加,8月达到最高值。豚草降低了土壤昆虫的个体数量和群落多样性,根据逐月方差分析和多重比较,8月和9月对照样地土壤昆虫个体数量和多样性指数均显著高于豚草样地。豚草表现出对某些土壤昆虫类群的驱避作用,步甲科（Carabidae）成虫、拟花萤科（Dasytidae）幼虫、叶蝉科（Jassidae）、阎甲科（Histeridae）和管蓟马科（Phloeothripidae）在豚草整个生长季从未在豚草样地中出现。豚草对于土壤昆虫的抑制作用在豚草纯群落和植物生长旺季更为明显。土壤昆虫的垂直分布具有明显的表聚性。     

与尖峰岭昆虫相约

海南尖峰岭国家级保护区位于海南岛西南部,总面积600平方公里,主峰海拔1412米,是我国现存纬度最低、垂直系统最完整、保护最完好的一片热带原始雨林。每年11月,海南开始进入一年之中降水较少的旱季,相对于热带风暴和台风频繁的雨季,此时的海南风平浪静,晴空万里。偶有阵阵微风,路边高高直直的椰树便会摇曳起它们妩媚的枝叶。一切都显得那么澄净空灵。我们成都昆虫拍摄团队的几名队员在队长钟茗的带领下,开始了在海南尖峰岭自然保护区的拍摄活动。     

长白山落叶松林下笃斯越桔群落生物量的空间分布

以长白山区落叶松林下笃斯越桔群落为研究对象,调查其群落的地上、地下各部分的生物量及其空间分布规律。结果表明:地上部枝条生物量主要分布在50cm高度以下,基径3～5mm粗枝的生物量在地上部分各级别中所占比重最大。笃斯越桔地下部生物量较大,占总生物量的75.2%～92.6%;地下部生物量主要集中在死苔藓层内,占总根量的66.3%～85.0%,而其中<1mm细根所占比重最大,为该层总根量的42.6%～82.7%。在泥炭层内笃斯越桔根系占总根量的12.3～29.7%,比重较小。笃斯越桔的根系生物量占所有植物根系生物量的8.8%～60.7%,笃斯越桔以细根为主。本研究结果为笃斯越桔资源的合理开发与保护利用以及生态系统碳汇功能评估等提供了基础。     

湖南莽山国家级自然保护区两栖动物资源调查与分析

为掌握野生动物资源现状,促进自然保护区的有效管理,2008～2011年,作者每年在湖南莽山国家级自然保护区(以下简称莽山自然保护区)对10条调查样带(长3～6 km,单侧宽5 m)内的两栖动物资源进行实地调查,同时将该保护区海拔400～1 800 m的区域按200 m均匀地分为7个海拔小带,对两栖动物垂直分布特点进行研究。结果显示,莽山自然保护区现已记录两栖类36种,隶属2目7科。其中以蛙科17种和角蟾科6种为多;其动物区系组成以34种东洋界种类占明显优势,并以17种华中区与华南区共有种为主;有国家Ⅱ级重点保护野生动物1种,中国特有种12种。寒露林蛙(Rana hanluica)、棘腹蛙(Paa boulengeri)和中国雨蛙(Hyla chinensis)为莽山自然保护区两栖动物新纪录。莽山自然保护区两栖动物垂直分布现象较明显,大致以海拔1 400 m为分界点,两栖动物物种组成有较大变化;海拔600～800 m小带的物种数最多。最后基于历史资料,分析了两栖动物多样性的历史变迁。     

番茄潜叶蛾幼虫和卵在新疆大棚番茄的空间分布型及理论抽样数

【目的】明确新疆新发外来入侵生物番茄潜叶蛾幼虫和卵在不同种群密度下的垂直分布、空间分布型和理论抽样数,探索田间易观察的危害症状和幼虫密度的关系,为田间取样和调查提供理论指导。【方法】在察布查尔县连续调查3个大棚同一品种京番502杂交一代上的番茄潜叶蛾的不同种群密度,利用聚集度指标及Iwao回归分析,计算并分析了番茄潜叶蛾卵和幼虫在不同种群密度下的空间分布型、垂直分布和理论抽样数,分析危害叶片数、虫道长度和虫道数与幼虫密度的动态关系。【结果】计算并统计番茄潜叶蛾幼虫和卵的空间分布聚集度指标的均值m、扩散系数C、扩散型指数I、负二项分布值K、平均拥挤度m~*、聚块指数m~*/m、扩散指数CA和种群聚集均数λ。番茄潜叶蛾卵主要集中在上部,占比43.9%～100%。幼虫主要集中在下部,占比53.3%～100%。番茄潜叶蛾幼虫数与虫道数、虫道长度或为害叶片数的比值随为害加剧呈动态变化。番茄潜叶蛾幼虫和卵Iwao直线回归方程拟合公式为m~*=1.9114+1.2055m (R~2=0.9703)和m~*=0.0536+1.4147m (R~2=0.9014)。根据空间分布型参数,在D=0.1、0. 2和0. 3时,幼虫的理论抽样数模型分别为n=1118. 4/x+78. 9、n=279. 6/x+19.7、n=124.3/x+8.8,卵的理论抽样数模型分别为n=404.8/x+159.3、n=101.2/x+39.8、n=45.0/x+17.7,该模型适用于不同虫口密度下的田间抽样。【结论】在京番502杂交一代上,番茄潜叶蛾幼虫为m=0.6头·株~(-1)以上,卵在达到密度最大值前,均呈聚集性分布。番茄潜叶蛾成虫偏好在幼嫩的叶片产卵,随植株被害加剧该偏好略有减弱。当番茄潜叶蛾幼虫的虫口密度为10和30头·株~(-1)时,建议分别取样50和30株;当卵量为10和30粒·株~(-1)时,分别取样50和45株。     

湖南省大通湖百余年环境演化历史及营养物基准的建立

科学有效地治理退化湖泊需要知晓湖泊的演化历史, 并设立合理的参照目标(即环境基准)来及时评判治理效果。湖南省大通湖位于经济发达的长江中下游地区, 发挥着重要的湖泊水生态系统服务功能。在强烈的人类活动干扰下, 该湖近年来生态系统退化严重, 但其水环境演变的历史缺少详细的记录。研究对大通湖沉积钻孔的年代、烧失量、化学元素、沉积物总磷(TP)和沉积硅藻等沉积指标进行了分析, 重建了大通湖百余年来的环境变化历史。结果表明: 在人类干扰加强和气候变化的共同作用下, 大通湖生态系统及环境发生了显著的变化, 硅藻群落由中营养属种Aulacoseira granulata占优过渡到以富营养浮游类型Stephanodiscus hantzschii、S. minutulus占优的过程, 揭示了该湖自1980s以来显著的富营养化过程; 对应的, 其他沉积指标亦发生了显著的变化。冗余分析揭示出沉积物总磷(TP)和铅(Pb)含量是影响湖泊环境演化的2个显著变量, 这表明工农业发展带来的营养和重金属输入对大通湖环境演化影响巨大。利用区域-总磷转换函数重建了大通湖过去百余年湖水总磷变化历史, 选择1850s人类活动相对较弱时期的湖水总磷(50—60 μg/L)及沉积物磷的浓度(600 mg/kg)值作为该湖的基准环境, 为湖泊的富营养化治理提供修复目标。     

贵州省野生凤仙花属植物物种多样性与地理分布

该研究以贵州省野生凤仙花属植物为研究对象,在建立物种名录和地理分布数据库的基础上,对其物种多样性和地理分布格局进行研究。通过查阅文献资料和实地调查,从物种组成、特有性、水平分布、垂直分布和相似性等方面进行分析,最后采用筛除算法确定贵州凤仙花属植物分布的热点地区,为贵州省凤仙花属植物资源的研究和持续利用提供理论参考。结果表明:(1)贵州省凤仙花属植物共记载60种(含种下等级),分布于69个县级行政区,有55个中国特有种和10个贵州特有种,垂直分布以1 000～1 500 m海拔段最为丰富。(2)通过相似性系数分析,发现贵州与湖南的相似程度最高;并筛选得到9个热点县,共代表了86.67%的凤仙花属植物。(3)贵州省气候温暖湿润,具有典型的高原喀斯特地貌,凤仙花属植物的物种多样性和区域特有性明显。     

钱江源-百山祖国家公园试点经验与发展方向

钱江源–百山祖国家公园试点位于浙江省境内,包括衢州市钱江源和丽水市百山祖两个片区。其中,钱江源片区试点于2016年启动,同年6月《钱江源国家公园体制试点区试点实施方案》获国家发展和改革委员会批复。2017年3月,钱江源国家公园党工委、管委会经浙江省机构编制委员会办公室批复设立,与开化县委县政府实行"两块牌子、一套班子"的"政区合一"管理模式。2017年10月,浙江省政府同意发布实施《钱江源国家公园体制试点区总体规划(2016 2025)》。2019年7月,浙江省委整合钱江源国家公园党工委、管委会,新设立钱江源国家公园管理局,由省政府垂直管理,纳入省一级财政预算单位,委托省林业局代管。2020年1月,国家林业和草原局(国家公园管理局)批准"一园两区"的方案,同意设立丽水市百山祖片区。2020年8月,《钱江源–百山祖国家公园总体规划(2020–2025)》通过专家评审,由浙江省政府正式批复实施。