哀牢山湿性常绿阔叶林林冠和林地腐殖质理化特性、微生物量及酶活性比较

在热带、亚热带和温带高海拔潮湿生境的山地森林林冠层中,积累有较为丰富的林冠腐殖质(Canopy humus),是构成山地森林生态系统景观结构的重要组分,为丰富的附生植物提供了重要的生长基质和营养物质.通过对云南哀牢山山地湿性常绿阔叶林林冠腐殖质和其相应林下地表腐殖质的分析测定结果表明,由于林冠和林下地表腐殖质的来源、组成和空间分布的不同,它们之间的理化特性存在较大的差异,其中林冠腐殖质中有机C、全N及全Ca的含量、C/N以及阳离子交换量显著高于林下地表腐殖质,而全K和全Mg的含量则显著低于后者,全P含量差异不明显;林冠腐殖质的微生物量C、N和呼吸强度,以及蔗糖酶、脲酶和蛋白酶的活性均显著高于林下地表腐殖质,说明林冠腐殖质是一种具有较高生物活性的有机土类物质,在山地森林生态系统养分循环、林冠附生植物多样性格局形成及其维持方面具有重要的作用.     

云南药山自然保护区种子植物区系的垂直分布格局

通过野外植被调查,结合文献资料,探讨了云南药山自然保护区种子植物区系的垂直分布格局.结果表明,温带区系成分所占比重,随着海拔的升高,总体上呈单调递增趋势,而热带区系成分所占比重呈单调递减格局;区系平衡点出现在海拔2000 m 左右.在平衡点之下,植物区系以热带、亚热带区系成分为主,而在此之上,则以温带区系成分为主.区系成分的聚类分析表明,研究区域内植被垂直带谱主要由1500 m以下的干热河谷植被、1500～2000 m左右的云南松林、2000～2600 m的常绿阔叶林、2600～3100 m的硬叶常绿阔叶林、3100～3600 m的亚高山灌丛和3600 m以上的高寒草甸构成,这与传统的植被类型划分方法的结果基本一致.     

武夷山不同海拔植被土壤易氧化碳

土壤有机质的短暂波动主要发生在易氧化部分,而易氧化碳作为土壤有机碳的敏感因子,可以指示土壤有机质的早期变化.采用高锰酸钾氧化法,分析了福建武夷山自然保护区不同海拔高度具有代表性的中亚热带常绿阔叶林(200～1 000 m)、针叶林(1 350～1 750 m)、亚高山矮林(1 750～1 900 m)以及高山草甸(1 700～2 158 m)土壤中易氧化碳的变化特征,分析其与微生物量碳、土壤总有机碳、土壤含水量、全氮之间的关系.结果表明:不同群落土壤中的易氧化碳含量随海拔上升而增加,随土层深度的增加而减少;易氧化碳和土壤总有机碳、微生物量碳、土壤湿度、全氮间呈极显著的相关;土壤易氧化碳占总有机碳比例为8.69%～14.73%,是微生物量碳占总有机碳比例的3.32～11.41倍;沿海拔梯度,易氧化碳含量受到土壤总有机碳、土壤湿度和温度的显著影响.     

辽东次生林区主要阔叶林型叶面积指数季节动态

蒙古栎（Quercus mongolica）、花曲柳（Fraxinus rhynchophulla）和胡桃楸（Juglans mandshurica）林是我国东北天然次生林区具有代表性的主要林型。本研究以该3种林型为对象,利用数码相机外带鱼眼镜头获得3种林型的半球面影像,再利用专用软件Gap Light Analyzer处理分析获得了叶面积指数、林冠孔隙度和林下光照因子等参数。结果表明,3种林型的叶面积指数变化总体趋势是一致的,均呈先上升再下降的单峰曲线,蒙古栎林和胡桃楸林都是在7月中旬或8月中旬达到最大峰值,花曲柳林是在8月中旬或9月中旬达到最大峰值;3种林型冠层孔隙度的变化总体趋势也是一致的,呈先下降再上升的单峰曲线,不同样地峰值出现的时间也不同,最低峰值在6、7、8、9月中旬均有出现;通过对不同月份的叶面积指数、林下散射光、林下直射光的变异系数分析表明,7—9月叶面积指数的空间格局是影响林下散射光空间分布的主要因素。叶面积指数与林冠孔隙度呈指数相关。     

武夷山不同海拔土壤呼吸及其主要调控因子

2005年4月-2006年3月,选择福建武夷山不同海拔高度上的常绿阔叶林、针叶林、亚高山矮林和高山草甸4个不同的群落作为实验地,每月测量1次土壤呼吸,测定影响土壤呼吸变化的土壤生物与非生物因子(包括土壤温度,土壤湿度,土壤有机碳、氮、硫含量,凋落物量,微生物量以及细根生物量等),研究了土壤呼吸的空间异质性.结果表明:随着海拔的升高,年均土壤呼吸速率显著降低,而土壤碳、氮、硫含量,土壤微生物量以及细根生物量等却增大;常绿阔叶林土壤呼吸速率是高山草甸的1.82倍;土壤呼吸的空间变化只与土壤温度呈显著的相关性;证明在影响土壤呼吸的土壤因子中,土壤温度是调控其在海拔高度上变化的主导因子.     

天童常绿阔叶林演替系列植物群落的N：P化学计量特征

土壤氮磷养分对植物生长的限制性可通过植被的N：P化学计量特征来反映。该研究以常绿阔叶林演替系列为对象,将N：P作为诊断指标,揭示常绿阔叶林次生演替过程中植物群落的N：P化学计量特征和养分限制作用。结果显示：1）物种水平的N：P大小不一,但演替系列总体的变化特征表现出了较高的一致性。2）在群落水平上,次生演替初期的灌草丛N：P极小（7．38）,远远低于14,当演替进入灌丛阶段,N：P显著增高到19．96,在进入演替中期的针叶林（14．29）和针阔混交林（14．21）时,N：P显著下降到14～16之间,演替中后期的木荷（Schima superba）群落（18．77）和栲树（Castanopsis fargesii）群落（20．13）的N：P发生了显著的升高过程。根据以往对N：P临界值的确定,可以认为,常绿阔叶林次生演替初期的植物群落生产力主要受到氮素的限制作用;演替中期的针叶林和针阔混交林主要受氮磷的共同限制,但以氮素的限制作用更为强烈;演替中后期植物群落主要受到土壤磷素的限制作用。     

水分条件对红松和西伯利亚红松针叶脯氨酸与叶绿素含量的影响

以盆栽3年生红松和西伯利亚红松为材料,设置4种水分条件,土壤含水量分别为：29％～31％（C）, 22%～24%（L）, 15%～17%（M）和渍水组（W）,研究不同水分条件下红松和西伯利亚红松当年生针叶和往年生针叶的脯氨酸含量和叶绿素含量变化。结果表明：1）脯氨酸含量在不同叶龄和不同树种之间存在差异。红松当年生针叶叶绿素含量高于往年生针叶,而西伯利亚红松则相反。总体上西伯利亚红松的脯氨酸含量高于红松;2）2树种在渍水条件下脯氨酸含量大量积累,红松在处理后一个月即出现胁迫反应,早于西伯利亚红松。土壤含水量在 15%～17%时已对2种红松的往年生针叶产生胁迫,但对红松的胁迫程度大于西伯利亚红松;3）叶绿素积累与2种红松的耐水分胁迫能力相关性不大;4）西伯利亚红松的水分适应范围大于红松;2种红松的当年生针叶的耐水分胁迫能力均大于往年生针叶。     

毛竹扩张对次生常绿阔叶林物种组成、结构与多样性的影响

毛竹(Phyllostachys edulis)向邻近次生常绿阔叶林扩张现象明显, 极大地影响了常绿阔叶林的生态功能, 但关于其扩张对常绿阔叶林的群落结构与生物多样性影响的后效研究较少。本文采用时空替代法, 在江西井冈山国家级自然保护区沿毛竹扩张方向, 依次设置毛竹林、竹阔混交林和常绿阔叶林样地, 比较分析了扩张前后群落物种相似性、群落结构和多样性指数等特征。结果表明: (1)毛竹林与常绿阔叶林乔木层、灌木层和草本层的Bray-Curtis相似性指数很小, 分别为0.003、0.046和0.030。(2)毛竹林的垂直结构呈“>”型, 高度12-14 m区间的多度百分比达33.3%, 径级结构集中分布于5-10 cm区间, 达总数的90.0%; 常绿阔叶林的垂直结构为“L”型, 高度2-4 m的物种数占54.3%, 径级分布范围较广, 4个较大径级区间的平均百分比为10.3%。(3)乔木层的Shannon-Wiener指数由常绿阔叶林的2.56降至毛竹林的0.06, 降幅高达98%; 灌木层也由2.58降至2.03, 降幅21%。以上结果说明, 毛竹扩张会导致次生常绿阔叶林群落组成和结构简化、物种多样性下降, 对森林生态系统功能产生负面影响。     

青藏高原高寒区阔叶林植被固碳现状、速率和潜力

为明晰青藏高原高寒区阔叶林植被碳储量现状及其动态变化特征, 利用森林资源清查数据和标准样地实测数据, 估算了青藏高原高寒区(青海和西藏两省区)阔叶林植被的碳储量、固碳速率和固碳潜力。结果表明: 2011年青藏高原高寒区阔叶林植被碳储量为310.70 Tg, 碳密度为89.04 Mg·hm^-2。六类阔叶林型(栎(Quercus)林、桦木(Betula)林、杨树(Populus)林、其他硬阔林、其他软阔林和阔叶混交林)中, 阔叶混交林的碳储量最大, 杨树林碳储量最小; 其他硬阔林碳密度最大, 其他软阔林碳密度最小。空间分配上碳储量和碳密度表现为: 乔木层>灌木层>凋落物层>草本层>枯死木层。不同龄级碳储量和碳密度总体表现为随林龄增加逐渐增大的趋势。阔叶林碳储量从2001年的304.26 Tg增加到2011年的310.70 Tg, 平均年固碳量为0.64 Tg·a^-1, 固碳速率为0.19 Mg·hm^-2·a^-1。不同林型固碳速率表现为其他软阔林最大, 其他硬阔林最小; 不同龄级表现为成熟林最大, 幼龄林最小。阔叶林乔木层固碳潜力为19.09 Mg·hm^-2, 且不同林型固碳潜力表现为栎林最大, 桦树林最小。三次调查期间阔叶林碳储量逐渐增加, 主要原因是近年来森林保护工程的开展使阔叶林生长健康良好。     

原始阔叶红松林下红松、蒙古栎混合凋落叶分解特征及相互作用研究

采用凋落物网袋（litter bag）分解法,模拟红松（Pinus koraiensis）(以下用P表示)和蒙古栎（Quercus mongolica）（以下用M表示）在不同演替阶段可能的组成比例(P、M/P1∶3、M/P1∶1、M/P3∶1、M）进行野外分解实验。分析不同比例的两种凋落叶混合的分解特征、相互作用及机理。结果表明：1.从质量损失率来看,与单种凋落叶分解情况相比,蒙古栎和红松凋落叶混合对凋落物分解具有促进作用,其中蒙古栎和红松（M/P）按1∶3混合分解最快,且随着蒙古栎凋落叶在混合比例中的增加,混合分解速率先减小后增大。2.从C、N元素动态看,C素在各处理的凋落叶主要表现为净释放,而N素在各处理中变现比较复杂,在各处理的红松凋落叶中表现为富集,而在各处理蒙古栎凋落叶中则表现为释放。蒙古栎凋落叶可以促进红松凋落叶C元素释放和N元素的富集,降低红松凋落叶的C/N比,促进红松凋落叶的分解。红松凋落叶能促进蒙古栎凋落物C元素释放,但对蒙古栎凋落叶N元素的释放作用不明显,对蒙古栎凋落叶的C/N比影响也并不一致。