用天然13C丰度法评估贵州茂兰喀斯特森林区玉米地土壤中有机碳的来源

当森林生态系统转变成农田生态系统时,会把C4植物有机质导入到曾在C3植被下发育的土训中去,使土壤中含有来源不同的土壤有机质,引起碳同位素组成变化。因此,可以利用碳同位素来区分土壤有机质来源,实验结果表明,耕作几十年后原森林土壤有机质的含量仍占有主要地位,来源于原始C3植被的有机碳的比例为66.7％,但容易矿化的、对植物营养有效的有机质含量较低,这与当地的耕作方式有关,需要加强对植物残留物返回土壤工作的管理。     

黔中喀斯特次生林群落结构动态

喀斯特地区群落结构动态研究,是生态重建和石漠化治理中需解决的关键问题。该文基于黔中普定县6块永久监测样地在2013年、2015年和2019年的监测资料,分析了7年间喀斯特次生林重要值、物种消长结构、物种多样性、径级结构和垂直结构的动态特征。结果表明:(1)刺楸(Kalopanax septemlobus)、朴树(Celtis sinensis)等乔木种的优势度增大,更新率较高,竹叶椒(Zanthoxylum armatum)、杭子梢(Campylotropis macrocarpa)和火棘(Pyracantha fortuneana)等先锋种的重要值减少,且死亡率较高。(2)物种多样性指数各年间无显著差异,物种丰富度和Margalef丰富度指数呈先增加后减少的趋势,Shannon-Wiener多样性指数基本稳定,均匀度指数呈先减少后增加趋势,其在2013年和2019年之间差异显著。(3)径级和树高结构呈"倒J型"和"左偏正态"分布,各年间差异不显著,乔木层大径级(DBH≥10 cm)个体数增加,但高大乔木(H≥9 m)个体数和种数减少,灌木层中火棘、杭子梢和小冻绿树(Rhamnus rosthornii)等灌木种在0 m≤H3m和0 cm≤DBH2.5 cm的个体数减少,而刺楸、朴树等乔木种个体数增加。喀斯特次生林的自然演替过程较缓慢且复杂多样,层次结构不明显,群落总体处于演替进展的中前期,群落更新良好,将进一步以乔木占优势的方向发展。     

喀斯特峰丛洼地不同森林表层土壤有机质的空间变异及成因

基于动态监测样地(200 m×40 m)的网格(10 m×10 m)取样,以农作区为对照,用地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地人工林、次生林和原生林3类典型森林生态系统表层土壤(0—15 cm)有机质的空间变异,通过主成分分析和相关分析,探讨了其生态学过程和机制。结果表明:喀斯特峰丛洼地土壤有机质很高,沿着农作区-人工林-次生林-原生林的恢复梯度,土壤有机质显著提高,变异系数逐步增大;农作区和3类森林土壤表层有机质均具有良好的空间自相关性;农作区试验半变异函数C0/(C0+C)值为26.5%,呈中等程度的空间相关性;3类森林的C0/(C0+C)值为9.0%—22.6%,呈强烈的空间相关性;农作区和人工林土壤有机质呈单峰分布,次生林呈凹型分布,原生林呈凸型分布;不同森林的主导因子不同,农作区的主导因子为主要土壤养分,人工林为地形和物种多样性,次生林为森林结构和物种多样性,原生林为地形和物种多样性,且同一因子在不同森林与土壤表层有机质的正负作用关系和相关程度也不同。因此,农作区和3类森林应根据其土壤表层有机质的空间变异及主要影响因子制定相应的固碳措施。     

喀斯特昆虫初探

2012年8月初,应邀同中国科学院生态考察团前往广西崇左白头叶猴自然保护区,一起观察全球最濒危的灵长类动物白头叶猴的生态行为,同时了解周围的动植物情况。本次活动,集合了各个类群的专家一同前往,不同领域专家负责一片区域进行调查。而我就负责在隧道附近寻找昆虫的踪迹。     

荔波——喀斯特的荣耀

荔波位于贵州省南部,其东南与广西接壤,境内喀斯特地貌非常典型。由于地处云贵高原和广西低地间的过渡地带,在荔波你能看到从高原喀斯特过渡到低地喀斯特的完整形态类型,这在全世界都找不到能出其右者。大自然毫不吝啬地将一座座锥状的石灰岩山峰洒落在这片土地上,有的山峰基部互相连接构成绵延     

万年前白莲洞人的生活穿越

在白莲洞周边的喀斯特溶洞中发现了40多处石器时代人类的文化遗址,在这些众多的史前文化遗存中,除全国重点文物保护单位白莲洞遗址外,还有著名的柳江人遗址、鲤鱼嘴遗址     

热带喀斯特森林常绿和落叶榕树的水力特征和水分关系与抗旱策略

以热带喀斯特地区的直脉榕(Ficus orthoneura)和豆果榕(F.pisocarpa)为实验材料,研究了常绿和落叶树木枝条和叶片的解剖结构特征、光合水分特征和耐旱性的差异,目的在于探讨不同生活型榕树适应干旱生境的策略.直脉榕和豆果榕的叶片都有两层栅栏组织、游离状的海绵组织和钟乳体等旱生结构,同时叶片角质层蒸腾速率(gmin)和气孔导度(gs)相对较低.但与落叶的豆果榕相比,常绿的直脉榕的枝条木质部失去50％传导率的水势(P50)和gmin更低,表现出更保守的水分利用策略.总体上,两种榕树都表现出了对喀斯特干旱生境的良好适应,但是它们的适应策略表现出一定的差别.豆果榕通过落叶度过旱期,而直脉榕在结构和功能上比豆果榕更耐旱.抗旱策略和水分利用策略的不同导致两种榕树的生态位分异,减少了彼此间的水分竞争,有利于它们在喀斯特生境中共存.     

喀斯特峰丛洼地原生林土壤团聚体有机碳的剖面分布

以喀斯特峰丛洼地的伊桐、侧柏和菜豆树3个原生林植物群落为对象,分析了土壤团聚体的组成、有机碳及其剖面分布.结果表明:3个植物群落的土壤分布均以＞2 mm大粒径团聚体为主,约占土壤团聚体总量的76％.土壤总有机碳含量介于12.73 ～ 68.66 g·kg-1之间,群落类型显著影响土壤有机碳含量及其分布.＜1 mm小粒径团聚体中的有机碳含量比＞2 mm团聚体稍高,但大部分土壤有机碳储存在大粒径团聚体中,＞2 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率约70％.2 ～5和5～8 mm团聚体含量与土壤有机碳含量呈显著正相关.提高土壤中2～8 mm团聚体的含量能有效增强喀斯特地区土壤固碳能力.伊桐群落2～8 mm土壤团聚体的含量及其全土有机碳含量分别达46％和37.62 g· kg-1,伊桐更适合作为喀斯特地区生态恢复树种.     

喀斯特地区土壤表层CO2释放通量的影响因素Ⅱ.机制

贵州喀斯特地区土壤表层CO2 释放通量最高和最低分别出现在夏季和冬季。影响土壤表层CO2 释放通量的最基本因素是温度和土壤湿度 ;湿度对土壤表层CO2 释放通量的影响在温度大于 2 0℃时特别显著。温度和湿度对土壤表层CO2 释放通量的影响主要是借助于冷热交替及干湿循环下土壤微生物生物量碳、可溶性有机碳向土壤表层CO2 释放通量转化来实现的。     

桂西南蚬木群落优势树种分布与环境因子的关系

蚬木(Excentrodendron hsienmu)是广泛分布于桂西南喀斯特山地的优良用材树种,了解影响蚬木群落物种分布的主要环境因子,对蚬木资源的有效保护具有重要意义。该研究基于桂西南蚬木群落的样地调查,测定了样地中乔木树种的重要值以及海拔、坡度、坡向、土壤养分等8个环境因子,采用Pearson相关分析研究了地形与土壤等环境因子间的相互关系,运用典范对应分析(CCA)方法对群落主要树种与环境因子间的关系进行了排序。结果表明:调查共记录到胸径≥1.0 cm、树高≥1.5 m的立木共176种,隶属于50科128属;群落乔木层以蚬木占绝对优势,主要伴生种有广西澄广花(Orophea anceps)、金丝李(Garcinia paucinervis)、割舌树(Walsura robusta)、苹婆(Sterculia nobilis)。相关分析显示海拔与土壤有机质、全氮间呈极显著正相关;除土壤pH之外,其余土壤肥力因子间均呈极显著正相关。CCA分析显示全钾、全磷对群落优势种的分布影响最为显著,坡向、坡度对优势种分布也具有重要作用。该研究结果揭示了影响蚬木群落物种分布的主要环境因子,为该区域的植被恢复措施提供了科学依据。