季节性雪被对天山雪岭云杉凋落叶分解和碳氮磷释放的影响

季节性雪被下显著的冻融格局差异可能对干旱区山地森林凋落叶分解过程产生重要影响, 但一直未见深入研究。2015年10月至2016年10月, 采用凋落物分解袋法, 研究了天山典型树种雪岭云杉(Picea schrenkiana)凋落叶在季节性雪被覆盖下的3个关键时期(冻融期、深冻期、融冻期)以及生长季(生长季早期和生长季末期)的分解动态和碳、氮、磷释放特征。结果表明: (1)经过一年的分解, 不同雪被厚度下雪岭云杉凋落叶分解率为24.6%-29.2%, 且存在显著性差异。分解系数k值厚雪被覆盖最大, 无雪被覆盖最小。(2)冬季雪被覆盖期雪岭云杉凋落叶分解对当年分解总量的贡献达46.0%- 48.5%, 其中对冻融期凋落叶分解影响较为明显。(3)随着凋落叶的分解, 雪岭云杉凋落叶氮含量总体呈增加趋势; 碳含量和碳氮比大致呈下降趋势, 在深冻期和生长季末期不同雪被处理下碳含量呈显著性差异; 而凋落叶磷含量呈不规则变化趋势, 且在冻融期和融冻期不同雪被厚度下呈显著性差异。(4)整个雪被覆盖季节凋落叶氮元素表现为富集, 碳和磷元素表现为释放; 其中, 在融冻期薄雪被和中雪被处理下碳元素富集率最大, 在冻融期薄雪被、中雪被和厚雪被处理下, 融冻期无雪被和厚雪被下以及生长季早期中雪被和厚雪被下氮元素富集率最大, 而雪被对凋落叶磷释放的影响不显著。     

Vulnerability to forest loss through altered postfire recovery dynamics in a warming climate in the Klamath Mountains

In the context of ongoing climatic warming, certain landscapes could be near a tipping point where relatively small changes to their fire regimes or their postfire forest recovery dynamics could bring about extensive forest loss, with associated effects on biodiversity and carbon‐cycle feedbacks to climate change. Such concerns are particularly valid in the Klamath Region of northern California and southwestern Oregon, where severe fire initially converts montane conifer forests to systems dominated by broadleaf trees and shrubs. Conifers eventually overtop the competing vegetation, but until they do, these systems could be perpetuated by a cycle of reburning. To assess the vulnerability of conifer forests to increased fire activity and altered forest recovery dynamics in a warmer, drier climate, we characterized vegetation dynamics following severe fire in nine fire years over the last three decades across the climatic aridity gradient of montane conifer forests. Postfire conifer recruitment was limited to a narrow window, with 89% of recruitment in the first 4 years, and height growth tended to decrease as the lag between the fire year and the recruitment year increased. Growth reductions at longer lags were more pronounced at drier sites, where conifers comprised a smaller portion of live woody biomass. An interaction between seed‐source availability and climatic aridity drove substantial variation in the density of regenerating conifers. With increasing climatic water deficit, higher propagule pressure (i.e., smaller patch sizes for high‐severity fire) was needed to support a given conifer seedling density, which implies that projected future increases in aridity could limit postfire regeneration across a growing portion of the landscape. Under a more severe prospective warming scenario, by the end of the century more than half of the area currently capable of supporting montane conifer forest could become subject to minimal conifer regeneration in even moderate‐sized (10s of ha) high‐severity patches.     

小兴安岭7种典型林型林分生物量碳密度与固碳能力

森林生物碳储量作为森林生态系统碳库的重要组成部分, 在全球碳循环中发挥着重要作用。以小兴安岭7种典型林型为研究对象, 通过外业样地调查与室内实验分析相结合的方法, 从林分尺度对林分生物量与碳密度进行计量, 分析了林分生物碳储量的空间分配格局, 并对林分年固碳能力与碳汇潜力进行了探讨。结果表明: 小兴安岭不同林型从幼龄林到成熟林的乔木层碳密度增长速率为: 蒙古栎(Quercus mongolica)林>兴安落叶松(Larix gmelinii)林>云冷杉(Picea-Abies)林>樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)林>山杨(Populus davidiana)林>红松(Pinus koraiensis)林>白桦(Betula platyphylla)林。7种典型林型不同龄组(幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林)林分生物量碳密度分别为: 红松林31.4、74.7、118.4和130.2 t·hm^-2; 兴安落叶松林28.9、44.3、74.2和113.3 t·hm^-2; 樟子松林22.8、52.0、71.1和92.6 t·hm^-2; 云冷杉林23.1、44.1、77.6和130.3 t·hm^-2; 白桦林18.8、35.3、66.6和88.5 t·hm^-2; 蒙古栎林25.0、20.0、47.5和68.9 t·hm^-2; 山杨林19.8、28.7、43.7和76.6 t·hm^-2。红松林、兴安落叶松林、樟子松林和蒙古栎林在幼龄林时林分年固碳量较高, 其他林型在成熟林时林分年固碳量较高。7种典型林型不同龄组的林分生物量碳密度均随林龄增长而增加, 但不同林型的碳汇功能存在差异, 同一林型不同林龄的生物量碳密度增幅差异也较大。林分年固碳量在0.4-2.8 t·hm^-2之间, 碳汇能力较强、碳汇潜力较大。尤其是小兴安岭目前林分质量较差, 幼龄林和中龄林所占的比重较大, 具有较大的碳汇潜力。研究结果可为森林经营管理及碳汇功能评价提供参考。     

黑河上游高寒退化草地狼毒种群小尺度点格局分析

植被斑块化是自然界的一种普遍现象, 斑块的形成和变化对植物种群格局的形成和变化具有重要影响。在黑河上游祁连山北坡高寒退化草地, 采用点格局分析方法, 研究了小尺度上狼毒(Stellera chamaejasme)种群的种群密度、组成格局以及分布格局。结果表明: 随着狼毒种群分盖度的增大, 种群密度、领地密度和组成格局呈现规律性的变化, 斑块内部狼毒种群的数量出现增减交替变化趋势, 组成格局规律明显; 狼毒种群的分布格局表现出与尺度关联的变化趋势, 在31%-40%分盖度下, 狼毒种群在所有尺度上表现为随机分布, 在41%-50%、51%-60%、61%-70%、71%-80%分盖度下随着尺度增大, 分布格局的基本模式为: 随机—聚集—随机或均匀—随机—聚集—随机分布, 在聚集状态下, 聚集强度不同。以成株为核心的斑块内部种群表现为随机分布或均匀分布, 相对于外部表现为聚集分布, 随着成株个体数量的逐渐增多, 种群竞争关系由种间竞争转化为种内竞争, 促进了斑块扩张与合并、斑块增多与吞并, 从而实现了种群扩散。     

湖北黄冈大崎山药用苔藓植物调查研究

对湖北黄冈大崎山药用苔藓植物资源进行了初步调查研究,结果表明:黄冈大崎山共有药用苔藓植物17种,隶属13科15属,约占全国药用苔藓植物总数的29.3%;本文还记述了黄冈大崎山药用苔藓植物的分布及药用功能,并提出了合理性开发利用的思路。     

新疆天山北坡地区中晚全新世古生物多样性特征

选择新疆天山北坡不同海拔高度、不同植被带和不同沉积年代的大西沟、桦树窝子、小西沟、东道海子和四厂湖剖面计算孢粉复合分异度指数,并根据已发表的有关文献中关于粒度、磁化率、烧失量等多项分析的数值整合结果探讨了本区中晚全新世以来生物多样性的时空变化和环境特征。森林草原过渡带的古生物多样性远高于高山、亚高山草甸带和荒漠带,孢粉复合分异度较高,鉴定的孢粉科属数较多。3600~3200 aB.P.、1700~1400 aB.P.、1000~600 aB.P.和450 aB.P.以来4个时段的生物多样性偏高。大西沟地区3600~3200 aB.P.期间和四厂湖地区中世纪期间气候均较湿润,其古生物多样性也较高,可见古环境演变和古生物多样性的动态变化具有相对一致性,孢粉复合分异度指数在一定程度上可以反映气候与环境的变化。但由于孢粉鉴定的精确度较差、受外来花粉的干扰等多种因素影响,使得孢粉多样性指数在反映生物多样性和古环境方面存在一定的偏差。     

吉林省敦化地区晚全新世泥炭沼泽孢粉组合特征及古植被

对大桥泥炭地的孢粉进行了分析和年龄测定.根据孢粉组合、地层特征和¹⁴C年龄将剖面划分为4个孢粉带,分别为2 195±70～2 045±70 yr B.P.松为主的松-云冷杉-榛-栎-苔草组合带、2 045±70～1 745±70 yr B.P.苔草为主的松-桦-榛 胡桃-苔草组合带、1 745±70～705±70 yr B.P.松-榛-鹅耳枥-苔草-毛茛组合带和705±70 yr B.P.～1 950 yr A.D.松-云冷杉-桦-苔草组合带.周围植被由温带山地针叶林（类似现今海拔1 100 m以上）、温带针阔混交林下部（类似现今海拔400～600 m）和温带针阔混交林中部（类似现今海拔600～800 m）过渡到温带针阔混交林上部（类似现今海拔800～1 100 m）.相应地,泥炭沼泽经历了孕育期、蓬勃发展期、继续扩张期和消亡期.     

长白山阔叶红松林土壤水分动态研究

在1990～1992年和2003年对长白山阔叶红松林土壤水分动态进行定位观测研究.结果表明,土壤水分年内变化可划分为5个时期：春季聚水阶段、旱季耗水阶段、雨季蓄墒阶段、秋季失墒阶段和冬春土壤水分相对稳定阶段.利用标准差和变异系数对土壤水分垂直变化进行分层,得出土壤水分剖面分布分为速变层、活跃层和次活跃层,并用相关分析方法分析了各层次间土壤水分及其与其间降水量的关系.     

长期施肥对黄土高原旱地黑垆土水稳性团聚体的影响

通过27年的长期定位试验,研究了长期施肥对黄土高原旱地黑垆土水稳性团聚体的影响.结果表明：与自然土壤相比,黑垆土开垦后,0～10 cm和10～20 cm土层＞0.25 mm的水稳性团聚体含量分别下降了21.35%和38.82%;0.5 mm以上各粒级的水稳性团聚体含量均呈下降趋势,其中>5 mm和5～2 mm大粒径团聚体的下降幅度最大;而0.5～0.25 mm的水稳性团聚体含量却增加了104.75%和23.13%.0～10 cm土层各粒级水稳性团聚体含量均高于10～20 cm土层.单施有机肥和有机无机肥配施处理5～2 mm粒级的水稳性团聚体含量增加最多,>5 mm粒级次之;增施有机肥、有机无机肥配合施用和秸秆还田处理能显著增加大粒径水稳性团聚体含量,改善土壤团聚体的结构.各处理0～10 cm土壤水稳性团聚体平均质量直径（MMD）均大于10～20 cm土层;自然土壤的团聚体MMD显著高于同层次耕作土壤,长期施肥处理MMD大于无肥对照,有机物质培肥处理明显高于化肥处理.土壤团聚体MMD与＞0,25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关.     

长白山溪流河岸带森林木本植物多样性沿海拔梯度分布规律

采用样带网格调查方法和α、β多样性指数分析方法,研究了长白山河岸带原始林和次生林群落木本植物多样性沿海拔梯度分布规律及其对采伐干扰的响应.结果表明：不同海拔区域河岸带原始林群落均由11～13个树种组成,其在群落中的地位随海拔升高而发生变化,阔叶树种优势地位逐步被针叶树种所取代,采伐干扰不仅改变了群落树种丰富度及其在群落中的地位,而且使针叶树种取代阔叶树种的趋势有所增强;河岸带原始林群落物种多样性沿海拔梯度呈现出中、低海拔区域相对较高且比较恒定(2.454～2.544),高海拔区域(2.250)下降的分布规律,采伐干扰改变了其沿海拔梯度分布格局(波动型),加大了不同海拔区域群落间的波动性(2.174～2.692);河岸带原始林群落树种沿海拔梯度的变动速率相对较低(1.5～3.5),且群落相似性较高(0.85～0.94),采伐干扰使次生林群落树种沿海拔梯度的变动幅度增大(0.5～6.0),群落相似性下降(0.68～0.91),但次生林群落沿海拔梯度分布仍具有较高连续性.