土壤有机质对土壤水分保持及其有效性的控制作用

如何基于常规测定因子评估森林在土壤水分保持方面的生态效益, 并建立森林固碳效益与水文效益的联系等科学问题, 在综合评估森林生态效益方面有着重要意义。该文以南亚热带地区的3种不同演替阶段的森林生态系统(人工恢复的马尾松针叶林(Pinus massoniana coniferous forest, PF)、马尾松针阔叶混交林(mixed Pinus massoniana-broad-leaved forest, PBF)和季风常绿阔叶林(monsoon evergreen broad-leaved forest, MBF))为研究对象, 通过分析其土壤有机质及土壤水分状况在林内及林型间的分布格局差异, 探讨土壤有机质对土壤水分保持的控制作用。结果表明: 由PF至地带性顶级群落MBF的3种林分虽然相距很近且有关环境因子一致, 但0-30 cm土层的土壤含水量差异显著, MBF的最高, PBF其次; 3种林型林内土壤水分分布格局迥异, MBF的土壤水分随土层加深而递减的趋势明显, PBF土壤各层水分较为均一, PF则土壤表层水分含量较低, 与土壤有机质的状况一致。土壤水分特征曲线显示, 0-40 cm土层在相同基质吸力条件下的土壤水分含量: MBF > PBF > PF, MBF的保水性最好。进一步分析发现, 土壤孔隙度对土壤含水量的影响最大, 饱和含水量、土壤有机质次之, 同时, 考虑到土壤孔隙度和土壤饱和含水量对土壤有机质的高度依赖性, 我们认为土壤有机质控制着土壤含水量及其有效性( p= 0.014)。作为常规测定指标的土壤有机质, 不仅是森林固碳效益的关键指标, 而且可用来量度土壤水分保持及其有效性, 可以作为评价森林生态系统服务功能的一个综合指标。     

基于三角模糊数的自然保护区生态旅游评价

从生态环境特征、资源影响力、社会经济影响3个方面,选择地形、气候、生态脆弱性、典型性、环境影响、经济效益等16个指标,构建评价模型,运用三角模糊数方法,进行沙坡头国家级自然保护区的生态旅游评价。结果显示:沙坡头国家级自然保护区的生态旅游资源丰富,整体发展良好,发展生态旅游将会对保护区的文化、经济、配套基础设施等方面产生积极影响。将三角模糊数应用于自然保护区生态旅游评价模型,克服了定性指标难以量化、可比较性差的缺点,可以为生态旅游评价提供新思路、新方法,具有一定的应用前景,对生态旅游评价具有新的借鉴意义。     

大型底栖动物对河口沉积物的扰动作用

利用微宇宙示踪技术,定量研究了天津北塘河口地区的天津厚蟹、沙蚕、泥螺和青蛤4种底栖动物对沉积物的扰动作用.结果表明：生物扰动对沉积物的分布具有明显影响.不同底栖动物扰动能力不同,对表层沉积物的扰动强度（扩散系数,10^-3 cm²·d^-1）大小依次为：沙蚕（2.95）> 天津厚蟹（1.00）> 青蛤（0.78）> 泥螺（0.35）> 对照（0.05）;对深层沉积物则是天津厚蟹（3.10）>沙蚕（2.33）>青蛤（0.28）>泥螺（0.15）> 对照（0.05）.这种差异主要与不同底栖动物所属的功能群不同有关.底栖动物体积与表层沉积物扩散系数显著相关（P<0.05）,可采用底栖动物体积预测其对沉积物的扰动强度.     

福建茫荡山黄枝润楠群落植物区系特点研究

采用典型调查与线路调查相结合的方法,对茫荡山自然保护区黄枝润楠群落的植物区系进行调查分析。结果表明,该群落植物种类丰富,区域性单种科和少种科、单种属和少种属、少属科和寡属科占优势;以樟科、山茶科、茜草科、蔷薇科、紫金牛科、桑科等为优势科;以润楠属、山茶属、冬青属、榕属等为优势属,以樟科、山茶科、桑科、紫金牛科、五加科、冬青科等为表征科。体现了该区系组成分散,优势科属明显,区系起源古老,具有华南植物区系的特征。     

卡拉麦里山有蹄类自然保护区水源地野放普氏野马的活动节律：基于红外相机监测数据

2014年4月至11月,在卡拉麦里山有蹄类自然保护区的22个水源地安放66台红外相机,其中在8个野放普式野马(Equus przewalskii)利用的水源地放置了16台红外相机,对野放普氏野马在水源地的活动节律和时间分配进行了研究。16台相机累计工作1 068 d,获得野放普氏野马有效照片2 051张。研究发现,野放普氏野马在水源地不同时段的有效照片数量符合正态分布,且季节间存在极显著差异。野放普氏野马在水源地不同时段的有效照片数量,春季远低于夏季和秋季(P0.05),而夏季与秋季差异不显著(P0.05)。野放普氏野马饮水频次春季极显著低于夏季和秋季(P0.01),夏季与秋季差异不显著(P0.05)。普氏野马在水源地具有稳定的日活动节律,时间分配上呈典型的钟形,13:00~17:00时达到高峰,20:00~次日5:00时快速下降,3:00~6:00时是一天中的低谷,在5:00~13:00时快速上升。不同月份野放普氏野马的日活动差异指数α(t=8.364,df=7,P0.01)和昼行性指数β(t=19.519,df=7,P0.01)均存在极显著差异,且β值为0.660.54,表明野放普氏野马活动以昼间为主。季节间活动差异指数存在极显著差异(单样本K-S检验,t=7.851,df=23,P0.01)。独立多样本Kruskal-Wallis检验季节性活动强度指数γ值差异不显著(χ~2=0.162,df=2,P0.05)。通过在卡山保护区固定水源地的实时监测,初步明晰了野放普氏野马在水源地附近的活动节律及其季节性水源地利用,从而为野放普氏野马的生态学研究及保护措施的制定提供科学依据。     

江西高天岩自然保护区生态系统服务功能价值评估

高天岩自然保护区位于江西省莲花县,为当地人提供了多项生态服务功能。根据高天岩自然保护区生态与社会经济系统的特征,构建其生态系统服务功能价值评估指标体系,并以2014年数据为基础,综合运用成本替代、市场价值、影子工程、造林成本、成果参数和旅行费用等定量分析方法,评估其生态系统的经济价值。结果表明:2014年,高天岩自然保护区生态系统服务总经济价值为7.20×10~8元,其中,土壤保持和固碳释氧的经济价值居前两位,分别为4.39×10~8元和1.16×10~8元,各占服务总经济价值的60.89%和16.11%。9项服务指标按评估的经济价值大小排序为:土壤保持固碳释氧产品供给生物多样性保护环境净化气候调节旅游休憩调洪蓄水社会保障。直观的经济数字反映了高天岩自然保护区生态系统对人类社会的重要贡献,一方面有利于强化管理者和公众保护高天岩自然保护区的意识,另一方面为政府制定高天岩自然保护区生态系统补偿标准提供数据支撑。     

大青沟自然保护区主要森林群落优势种的叶性状

植物功能性状是近年来生态学研究的热点。其中叶功能性状与植株生物量和植物对资源的获得、利用及利用效率的关系最为密切。大青沟森林植物群落分布于科尔沁沙地,生境条件非常特殊,在沙沟里存在着一片茂密的森林,与周围浩瀚无垠的沙坨景观形成极为鲜明的对照。从沟底到沟顶,虽然海拔高度仅相差六、七十米,但由于距离沟底水源不同,土壤条件差异大,形成了不同的森林植物群落类型。大果榆群落、蒙古栎群落和水曲柳群落分别分布在大青沟自然保护区的沟顶、沟中和沟底。为了对大青沟自然保护区,不同环境梯度下的森林植物群落叶片功能性状进行研究,以大青沟自然保护区大果榆、蒙古栎、水曲柳3种主要森林群落为研究对象,分别测定不同群落优势种的叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶大小和叶干重等5项叶功能性状,研究叶功能性状之间的关系,并对不同生长型、不同群落叶功能性状进行比较。相关分析结果表明,叶厚度与比叶面积呈极显著负相关,与叶大小和叶干重呈极显著正相关;比叶面积与叶干物质含量、叶干重呈极显著负相关,与叶大小呈显著正相关;叶干物质含量与叶大小呈极显著负相关,与叶干重呈极显著正相关;叶大小与叶干重呈极显著正相关。不同生长型植物叶片性状的分析表明,草本植物的叶干物质含量比乔木和灌木低,而其比叶面积高于乔木和灌木;对不同群落叶功能性状进行比较发现,大果榆群落和蒙古栎群落乔木、灌木叶厚度与干物质含量显著高于水曲柳群落的叶厚度与干物质含量,二者比叶面积显著低于水曲柳群落。大果榆群落和蒙古栎群落从叶功能性状的角度,它们具有较高的叶干物质含量和较低的比叶面积,体现出适应干旱生境叶片的特征。水曲柳群落呈现出低叶干物质含量、高比叶面积的特征,体现出适应湿润、土壤水分较好生境的特征。不同群落通过调节自身的物种组成,形成不同的功能性状组合来适应环境。     

七姊妹山自然保护区黄杉林群落学特征

黄杉为国家Ⅱ级保护植物,是我国特有的第三纪孑遗的珍贵树种,主要分布在我国亚热带的中山地带。采用Braun-Blanquet的植物社会学调查方法并结合典型样方法对七姊妹山自然保护区的原生黄杉群落进行调查,并对其群落特征进行了分析。结果表明:在2300 m~2的调查样地,共有维管束植物52种,隶属24科38属,群落物种组成主要以杜鹃花科、豆科、五加科、壳斗科等种类为主;群落生活型组成分析显示,该黄杉群落高位芽植物占绝对优势,高位芽植物、地面芽植物占比分别为76.9%、13.5%,地上芽和地下芽植物较少,植物的生活型谱大致呈"L"型;群落重要值分析表明,黄杉重要值为53.6,占较大优势,是群落建群种,乌冈栎、石韦分别是灌木层及草本层的优势种,其重要值分别为24.0、54.8;该黄杉群落物种多样性指数整体较低,除均匀度指数外,优势度指数、多样性指数、丰富度指数总体表现出灌木层乔木层草本层,上坡山脊的规律;种群年龄结构分析表明,七姊妹山自然保护区黄杉种群年龄结构呈"L"型分布,属于增长型种群,在一定时间内,表明黄杉仍为该群落的优势种群,林窗的出现使该黄杉群落保持持续更新。     

基于空间生态集合覆盖模型的自学习禁忌搜索算法在保护区空间选址中的应用——以戴云山为例

自然保护区规划是保护生物多样性的有效方式.传统保护区规划方法只能识别物种保护的重点区域,无法科学确定保护区的适宜面积.地块选择方法基于数学模型,从规划区域中选择部分地块组成自然保护区,保护特定物种或生态系统,是缓解生态保护与开发利用矛盾的重要手段.现有地块选择法未考虑各单元生态差异,且最优化算法存在计算效率的瓶颈.本文首先构建适用于森林生态系统的生态值赋分评价体系,据此计算戴云山生态值并绘制其分布图;然后,结合生态值建立生态集合覆盖模型(ESCP),并基于ESCP嵌入空间紧凑性提出空间生态集合覆盖模型(SSCP);最后,利用寻优性能良好的自学习禁忌搜索算法(STS)搜索各保护目标下的近似最优选址方案,给出福建省戴云山现有建成区优化方案.结果表明: 戴云山生态值计算结果在空间分布上存在明显差异;ESCP比原集合覆盖模型(SCP)能产生生态值更高的选址方案;SSCP在ESCP基础上对生态值较高区域有聚集作用,且周长权重越大,聚集效果越明显;建议现保护区可向外拓展136 km²,并将西北向分布长苞铁杉的地块纳入保护区范围.研究结果为实现戴云山保护区可持续发展及土地资源优化配置提供了优化方案,也可为我国森林生态系统类型的自然保护区设计提供新思路.     

巴音布鲁克国家级自然保护区繁殖鸟类调查

2014—2016年每年5—6月鸟类繁殖季,对新疆天山中部的巴音布鲁克国家级自然保护区繁殖鸟类进行调查。保护区是大天鹅Cygnus cygnus、灰鹤Grus grus、斑头雁Anser indicus等珍稀鸟类的重要繁殖地,同时也是我国第一个为保护大天鹅正式成立的保护区。经过连续3年的调查,共发现繁殖鸟类61种,隶属于11目24科47属,以留鸟和夏候鸟为主。其中国家Ⅰ级重点保护鸟类1种,黑鹳Ciconia nigra,最多一次在2个地点记录到4只,其中2只为亚成体,证明该保护区有黑鹳的稳定繁殖种群。国家Ⅱ级重点保护鸟类7种,分别为大天鹅、黑鸢Milvus migrans、草原雕Aquila nipalensis、高山兀鹫Gyps himalayensis、燕隼Falco subbuteo、灰鹤、蓑羽鹤Anthropoides virgo。保护区鸟类主要分为2类:1)繁殖水鸟如大天鹅、赤麻鸭Tadorna ferruginea、红脚鹬Tringa totanus等;2)荒漠草原鸟类如角百灵Eremophila alpestris、沙Oenanthe isabellina和黄嘴朱顶雀Carduelis flavirostris等。