CO2浓度升高与氮添加对三江平原湿地小叶章生长的影响

利用开顶箱薰气室,设置正常大气CO₂浓度(350 μmol·mol^-1)、高CO₂浓度(700 μmol·mol^-1)2个CO₂水平和不施氮(0 g N·m^-2)、中氮(5 g N·m^-2)和高氮(15 g N·m^-2)3个氮素水平,研究CO₂浓度升高和氮肥施用对三江平原草甸小叶章生长的影响.结果表明：随着CO₂浓度升高,小叶章物候期提前,其中抽穗期提前1～2 d,成熟期提前3 d;不施氮、中氮和高氮水平下, CO₂浓度升高使小叶章的分蘖分别增加8.2%(P<0.05)、8.4%(P<0.05)和5.5%(P>0.05);在小叶章生长初期,CO₂浓度升高对其生物量的增加有促进作用,拔节期和抽穗期小叶章地上生物量分别增加12.4%和20.9%(P<0.05);生长后期则对小叶章地下生物量的促进作用增大,腊熟期和成熟期的地下生物量分别增加20.5%和20.9% (P<0.05).小叶章生物量对高浓度CO₂的响应与供氮水平有关,供氮充足条件下, 高浓度CO₂对生物量的促进效应更大.     

青海湖岸带土壤与沉积物的地化特征与细菌群落对水位上升的响应

【目的】探究青海湖岸带土壤与沉积物的地化特征与细菌群落对水位扩张的响应。【方法】从岸上至岸下沿垂直青海湖岸带方向,采集距离湖面不同高度土壤(土壤：S1、S2)、岸边不同水深表层沉积物(过渡区：E0、E6、E17)及湖心表层沉积物(沉积物：D1、D2)样品,土壤与沉积物水深(土壤水深表示为负数)从小到大的变化表征岸边土壤被淹水转变为沉积物的过程。采用地球化学分析和16SrRNA基因高通量测序技术,探究岸带土壤与沉积物样品中的地化特征与微生物群落构成。【结果】青海湖水位上升导致的生境转变对岸带土壤与沉积物的理化性质、营养水平、有机碳类型等地化特征产生显著影响。具体表现为,随着水位升高,岸带土壤与沉积物的pH、矿物结合态有机碳含量显著升高,而碳氮比值、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、颗粒态有机碳含量显著下降。随着水位上升,青海湖岸带被淹没土壤的细菌群落多样性下降,且群落结构发生明显变化。这种变化与环境因子变化密切相关,具体表现为,细菌群落物种丰富度指数和香农多样性指数随着水位上升呈下降趋势;活性金属结合态有机碳含量与细菌群落多样性的变化密切相关;理化...     

小兴安岭马鹿粪便的分解速率

粪便分解速率是粪便堆在自然条件下消失所用的时间,利用粪便距离取样法估算鹿科动物种群数量,是种群数量管理研究的重要基础。为揭示高纬度温带大陆性气候条件下的鹿科动物粪便分解速率,解决在我国普遍存在的目标种相对隐蔽、种群密度低、粪便分散导致的原地回访观测耗时耗力难以完成的问题,本研究在温带大陆性气候的小兴安岭范围内,选择铁力林业局建设林场为研究区,于2015年1月收集38堆马鹿(Cervus elaphus)的新鲜粪便,将这些粪便堆集中移至方便回访的一处马鹿代表性生境——阳坡针阔混交林,记录每堆粪便的原始粪粒数,之后间隔一定时间进行回访并记录每堆粪便剩余的粪粒数和各粪便堆是否分解完全,共回访8次。利用R 4.1. 2中的逻辑斯蒂回归得出回归方程的截距b0和斜率b1,再利用MATLAB R2020b计算粪便分解速率。结果表明,马鹿粪便的平均分解速率为(646±53) d。本研究将粪便人工移动集中放置于一处进行观测实验,为研究低种群密度的动物粪便分解速率提供了可行途径,丰富了我国鹿科动物粪便分解速率研究,从而减小了利用粪便距离取样法估算种群数量的阻碍。     

三江平原湿地典型植物群落物种多样性研究

以三江平原分布最广的毛果苔草(Carex lasiocarpa)群落和小叶章(Calamagrostis angustifolia)群落为研究对象,研究2个群落的植物物种及其组成特征。结果表明,毛果苔草群落以毛果苔草为优势种,以漂筏苔草(C.pseudocuraica)为亚优势种,二者的重要值之和为56.4%;小叶章群落以小叶章为优势种,其重要值为50.8%。物种多样性分析表明,毛果苔草群落和小叶章群落的Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H)和Pielou均匀度指数(J)均有较大波动,且H与J呈显著正相关,与D呈显著负相关,与S无显著相关关系;毛果苔草群落的H、D、J和S均高于小叶章群落,但差异不显著;2群落的相似性指数为46.5%,表明二者间存在一定的联系。     

气候、植被和地形对大兴安岭林火烈度空间格局的影响

在北方森林中火干扰是森林景观变化的主导因素。林火烈度作为衡量林火动态的重要指标,较为直观地反映了火干扰对森林生态系统的破坏程度,其空间格局深刻地影响着森林景观中的多种生态过程(如树种组成、种子扩散以及植被的恢复)。解释林火烈度空间格局有助于揭示林火干扰后森林景观格局的形成机制,对预测未来林火烈度空间格局以及制定科学合理林火管理策略均有重要意义。基于LandsatTM/ETM遥感影像,将2000—2016年大兴安岭呼中林区的36场火的林火烈度划分为未过火、轻度、中度、重度4个等级。采用FRAGSTAT景观格局分析软件从类型水平上计算了斑块所占景观面积比、面积加权平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数、面积加权边缘面积比、斑块密度5个景观指数,以对林火烈度空间格局进行了定量化描述。并且采用随机森林模型,分析了气候、地形、植被对林火烈度空间格局的影响及其边际效应。通过研究得出以下结果:(1)相对于未过火、轻度、以及中度火烧斑块,重度火烧斑块的面积更大、形状更简单;(2)海拔对重度火烧斑块的空间格局起着至关重要的作用,其次是坡向、坡度、植被覆盖度、相对湿度、温度等;(3)随着海拔的升高,面积加权平均斑块面积和面积加权平均斑块分维数的边际效应曲线呈上升趋势,而面积加权边缘面积比和斑块密度呈下降趋势;除了面积加权平均斑块面积外,都受到火前植被覆盖度的影响,且植被覆盖度为0.2—0.3范围内,重度火烧斑块在景观中所占比例最大。总的来看,2000—2016年大兴安岭呼中森林景观中重度火烧斑块与未过火、轻度以及中度火烧斑块存在显著差异性。相对于气候,地形和植被对于塑造重度火烧斑块空间格局具有重要作用。因此,应针对重度火烧区域进行可燃物处理,从景观层面上合理配置森林斑块,从而降低高烈度森林大火发生的风险。     

不同氮素添加量对大兴安岭冻土区泥炭地植物细根形态的影响模拟研究

为探讨氮素营养环境变化对冻土区泥炭地植物细根形态的影响,在大兴安岭泥炭地开展了不同浓度氮素添加模拟试验,添加量分别为0 g N m^-2 a^-1（CK）、6 g N m^-2 a^-1（N1）、12 g N m^-2 a^-1（N2）和24 g N m^-2 a^-1（N3）。在2020年8月和9月,利用微根管技术观测泥炭地不同深度（0-20 cm、20-40 cm）土壤中的植物细根形态,应用WinRHIZO图像分析软件分析根系特征。结果表明,在表层土壤（0-20 cm）中植物细根的总根长、总表面积、总体积和根长密度随施氮量增加而增加,其中8月份N3处理下细根总根长、总表面积、总体积和根长密度显著高于其他处理（P< 0.05）,N2处理下细根总表面积、总体积显著高于对照组和N1处理;9月份N3处理下细根总根长和根长密度显著高于对照组,总表面积和总体积显著高于对照组和N1处理。说明高浓度氮素添加在一定程度上缓解了植物氮素限制,能够显著促进表层土壤（0-20 cm）中植物细根的生长,但对亚表层土壤（20-40 cm）中细根的影响幅度小于表层土壤。     

增温对冻土区泥炭沼泽土壤孔隙水甲烷关联微生物和溶解性有机碳的影响

多年冻土区泥炭沼泽土壤孔隙水甲烷关联微生物及底物的研究有助于深入理解气候变化背景下寒区湿地生态系统甲烷循环过程。选取大兴安岭连续多年冻土区柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓两种典型植被群落泥炭沼泽,设置开顶箱(Open Top Chamber,OTC)增温实验。于生长季(6月、7月、8月和9月)采集土壤孔隙水样品,对比分析OTC内外土壤孔隙水中产甲烷菌数量、甲烷氧化菌数量及溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度的动态变化特征,并探究土壤孔隙水甲烷关联微生物与DOC浓度的关系。结果表明:增温提高了生长季大兴安岭多年冻土区土壤孔隙水中产甲烷菌数量和DOC浓度,而对甲烷氧化菌数量的影响因月份而异。生长季柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓泥炭沼泽土壤孔隙水中产甲烷菌数量的平均增加幅度分别为54.52%和44.97%,DOC浓度的平均增加幅度分别为34.16%和28.33%。增温使得生长季柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓泥炭沼泽土壤孔隙水中甲烷氧化菌平均数量分别降低了46.20%和31.42%。一元线性回归分析结果表明,土壤孔隙水中DOC浓度可分别解释柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓泥炭沼泽土壤孔隙水中产甲烷菌数量变化的29.00%和24.10%(P<0.01),而对两种植被群落下土壤孔隙水中甲烷氧化菌数量的影响并不显著(P>0.05)。     

长白山区苔草泥炭沼泽植物物种多样性

本研究以长白山区典型苔草沼泽为对象,分析了密丛型苔草(瘤囊苔草、乌拉草)沼泽和疏丛型苔草(毛苔草)沼泽的植物物种多样性。结果表明: 3种苔草沼泽植物群落共有83个物种,隶属于36科59属。其中,乌拉草沼泽有71个物种,瘤囊苔草沼泽有61个物种,毛苔草沼泽有26个物种。密丛型苔草沼泽植物物种数和物种丰富度明显高于疏丛型苔草沼泽,且密丛型苔草沼泽草丘位置的物种数和物种丰富度均显著高于丘间位置;草丘的物种丰富度与草丘的高度、基面积和表面积均呈显著正相关,说明草丘对苔草沼泽的物种多样性维持功能具有重要作用。典范对应分析表明,草丘和丘间的水分、养分(有机碳、总氮、总磷、碳氮比)及枯落物厚度的差异是影响物种组成的主要环境因素。在密丛型苔草沼泽中,草丘微地貌主要通过增加表面积和生境异质性来促进沼泽植物物种多样性维持功能。鉴于其较高的物种多样性维持功能,密丛型苔草可以作为退化泥炭沼泽植被恢复的优选物种。     

三江平原土地利用方式改变对湿地汞含量的影响

通过测定三江平原小叶章湿地、水稻田、玉米地土壤以及小叶章、乌拉苔草、毛果苔草、杨树叶及苔藓中的汞含量,探讨了湿地土壤和植物汞来源及分布特征,研究了土地利用方式变化对土壤汞含量的影响.结果表明,三江平原土壤汞含量0.006～0.208mg·kg-1,平均为0.053 mg·kg-1,高于黑龙江省土壤汞背景值含量.由表层至底层,小叶章湿地土壤中汞含量变化不大,水稻田及玉米地中汞含量变化较大.植物中汞含量表现为苔藓＞乌拉苔草＞小叶章＞毛果苔草>杨＞树叶,其中苔藓中汞含量高达0.132 mg·kg-1.相关分析表明,土壤中汞含量与可溶性有机碳含量呈显著正相关(r=0.269,P＜0.05).干湿沉降及植物对大气中汞的吸收可能是本地区土壤中汞的主要来源.湿地开垦为农田后,土壤中汞含量降低了45.6%,而旱田改为水田后,土壤中汞含量则增加了18.3%.     

中国卷甲螨科一新纪录属及三新纪录种(蜱螨亚纲,甲螨亚目,卷甲螨总科)

记述中国卷甲螨科Phthiracaridae1新纪录属,霍卷甲螨属HoplophthiracarusJacot,1933以及3新纪录种,坑霍卷甲螨H.foveolatusAoki,1980,伊利诺斯霍卷甲螨H.illinoisensis(Ewing,1909)和热带霍卷甲螨H.tropicusMondal et Kundu,1988,附详细描述及特征图。研究标本保存于中国科学院动物研究所国家动物博物馆。