根部水淹和土壤养分提升对三峡库区消落带水蓼生长和繁殖特性的影响

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

川西亚高山不同演替阶段天然次生林土壤碳氮含量及酶活性特征

为了解次生林自然更新演替过程中土壤碳氮含量及酶活性的变化规律, 采用空间代替时间的方法, 在川西亚高山米亚罗林区选取环境条件基本一致的20世纪60、70和80年代采伐迹地自然更新演替的次生林(60-NSF、70-NSF和80-NSF)和岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(对照, CK)为对象, 研究了表层(0-20 cm)土壤碳氮含量和土壤酶活性的关系。结果表明: 表层土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)含量均随森林植被更新演替呈显著降低趋势, 而全氮(TN)和可溶性有机氮(DON)含量则表现为60-NSF < 80-NSF < 70-NSF, 但70-NSF和80-NSF间差异不显著; 次生林表层土壤有机碳氮及其活性组分含量均低于CK, 其中80-NSF的DOC和DON含量与CK差异不显著。次生林的β-葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和多酚氧化酶(PHO)活性均显著低于CK, 纤维素水解酶(CBH)和过氧化物酶(PEO)活性与CK无显著差异; 天然次生林中, 60-NSF的βG和CBH活性显著低于70-NSF和80-NSF; 80-NSF的NAG活性显著高于60-NSF和70-NSF; 4种林型之间的PEO活性无显著性差异。Pearson相关分析和冗余分析显示, 土壤TN、LFOC和DOC含量与土壤酶活性显著相关, 其中TN含量解释了酶活性变化的65.4%, 说明土壤氮含量变化可能会影响到土壤碳的水解酶活性, 同时也表明土壤微生物优先利用易分解碳和氮。因此, 次生林近60年的天然更新演替引起了TN、LFOC及DOC含量的显著下降, 导致表层土壤某些胞外酶(如βG、CBH和NAG)活性降低。从土壤酶活性角度看, 岷江冷杉原始林比早期演替阶段的次生林(<60 a)更有利于川西亚高山高海拔森林生态系统的碳氮循环。     

金沙江干热河谷新银合欢(Leucaena leucocephala)的光合与荧光特征干湿季对比研究

为了研究引进树种对干热河谷环境的适应性,以生长于干热河谷野外环境中的新银合欢(Leucaena leucocephala)为研究对象,研究分析了其在湿季(7月)和干季(11月)的光合生理特征和叶绿素荧光特征。结果表明:(1)在P_n-C_i响应曲线中,当C_i150μmol/mol,干季的净光合速率(Net photosynthetic rate,P_n)高于湿季,而当C_i150μmol/mol,干季的P_n低于湿季;(2)相较于湿季,干季的初始羧化效率(Initial carboxylation efficiency,CE)、光合能力(Photosynthetic capacity,A_(max))、CO_2补偿点(CO_2 compensation point,Γ)、光呼吸速率(Photorespiration rate,R_p)、最大羧化速率(Maximum carboxylation rate,V_(cmax))、最大电子传递速率(Maximum electron transport rate,J_(max))、磷酸丙糖利用率(Triose phosphates utilization rate,TPU)、J_(max)/V_(cmax)、气孔限制值(Stomatal limitation,L_s)和叶片饱和水汽压差(Vapor pressure deficit,VPD)均显著下降(P0.05),而暗呼吸速率(Dark respiration rate,R_d)、胞间CO_2浓度(Intercellular CO_2 concentration,C_i)、气孔导度(Stomatal conductance,G_s)、蒸腾速率(Transpiration rate,T_r)、饱和光下最大净光合速率(Light-saturated net photosynthetic rate,P_(nmax))和水分利用效率(Water use efficiency,WUE)则显著上升(P0.05);(3)干季的PSII实际光化学效率(Actual photochemical efficiency of PSII,Ф_(PSII)),光化学猝灭系数(Photochemical fluorescence quenching,qP),电子传递效率(Electron transport rate,ETR)较湿季出现显著下降(P0.05),非光化学猝灭系数(Non-photochemical fluorescence quenching,NPQ)显著增加(P0.05);(4)叶绿素荧光参数的Ф_(PSII)、NPQ、ETR与各光合生理指标相关性较强。在干热河谷地区,气孔限制是影响新银合欢湿季光合速率的主要因素;而非气孔限制是影响其干季光合速率的主要因素。     

中国浙江麝鼩属(劳亚食虫目:鼩鼱科)一新种描记

2017年8月,在浙江省拟建淳安磨心尖省级自然保护区和拟建东阳市东江源省级自然保护区捕获麝鼩属（Crocidura）共5号标本。基于线粒体细胞色素b基因构建的系统发育树显示采集于浙江的麝鼩属样本与大麝鼩（Crocidura lasiura）和日本麝鼩（Crocidura dsinezumi）构成姊妹群,遗传距离最近,而与中国西南部分布的小体型印支小麝鼩（Crocidura indochinensis）、五指山小麝鼩（Crocidura wuchihensis）及东北部分布的山东小麝鼩（Crocidua shantungensis）、北小麝鼩（Crocidua suaveolens）亲缘关系较远,其遗传距离分别为0.114、0.124、0.139和0.144。这些样本与麝鼩属其他物种之间的遗传距离在0.101~0.155之间,最小遗传距离出现在来自浙江的样本和大麝鼩之间,最大遗传距离在浙江样本与中麝鼩之间。形态上,采集于浙江的麝鼩属标本个体小,体长48~61mm（平均：55.60mm）,尾长35~49mm（平均：43.14mm）;尾长与体长之比72.92%~80.36%;尾近乎裸露,尾基1/3~1/2着生稀疏长毛;尾上下双色,背部黑褐色,腹部较淡;颅较短,颅全长15.60~17.16mm（平均：16.46mm）,与中国东北部分布的山东小麝鼩和北小麝鼩相近又有区别,与已知其它麝鼩属物种形态差异较大;综合形态和系统发育关系证实采集于浙江的麝鼩属物种为一新物种,命名为东阳江麝鼩（Crocidura dongyangjiangensis Liu Y, Chen SD, and Liu SY sp. nov.）。本文对其形态、栖息环境和与近缘种的区别进行了详细记述。     

长白山阔叶红松林生产力随林分发育的变化

林龄是影响森林生态系统碳储量和碳通量的一个关键因子。量化森林生产力随林分发育的变化规律,对于优化林龄结构,促进资源利用最大化,更好地发挥森林在调节CO₂吸收、储存和释放中的作用十分重要。本研究采用空间代替时间法,在露水河林区设置12块不同发育阶段的阔叶红松林样地,运用经本地参数化的Biome-BGC模型,模拟了阔叶红松林净初级生产力(NPP)随林分发育的动态变化,分析了阔叶红松林NPP在4种发育情景模式下随林分发育的变化规律。结果表明: 不同龄组阔叶红松林的生物量表现为幼龄林<中龄林<成熟林<过熟林,其平均生物量分别为(224.35±20.68)、(237.23±39.96)、(259.16±19.51)和(357.57±84.74) t·hm^-2。模型模拟的不同发育阶段阔叶红松林NPP的变化范围为489.8～588 g C·m^-2·a^-1,模拟结果与MODIS观测结果有较好的一致性,反映了Biome-BGC模型模拟阔叶红松林碳通量的合理性和准确性。模型模拟的阔叶红松林NPP随林分发育呈先增加后下降的变化趋势,在中龄林时达到最高,过熟林时最低。4种阔叶红松林发育动态情景模式下的NPP变化特征表明,在起始状态为人工种植红松林的自然发育和发育过程中对阔叶树实施采伐控制的两种情景下,成熟林时期NPP最高;而在起始状态为天然次生白桦林的自然发育和经人为采伐动态控制的两种情景下,均表现为幼龄期NPP最高。     

东阳江麝鼩与黄山小麝鼩分类地位商榷

东阳江麝鼩和黄山小麝鼩是最近分别依据地理位置相近的两地点采集标本描记的新物种,从形态学和分子生物学方面对这两个麝鼩新物种进行比较后,发现这两个物种形态描述上多处相似,外形和头骨测量数据多处重叠;线粒体和核基因分析表明两个物种在分子系统树上混杂在一起,没有相互呈现单系;两模式标本Cyt b的遗传距离仅为1.1%;在GenBank中BLAST两个物种模式标本的Cyt b序列相似度达99.56%。因此确定两个物种是同一物种。由于东阳江麝鼩正式发表时间早于黄山小麝鼩,因此,黄山小麝鼩是东阳江麝鼩的次定同物异名。     

川西亚高山天然次生林不同演替阶段土壤-微生物生物量及其化学计量特征

开展不同恢复演替阶段天然次生林土壤-微生物生物量及其化学计量特征关系的研究,可为有效和持续管理川西亚高山次生林提供科学依据。以川西亚高山米亚罗林区20世纪60、70、80年代3种采伐迹地经自然恢复演替形成的次生林（SF60、SF70和SF80）和岷江冷杉（Abies faxoniana）原始林（PF）为研究对象,探讨了表层（0-20 cm）土壤有机碳（C_soil）、全氮（N_soil）、全磷（P_soil）含量及微生物生物量碳（C_mic）、氮（N_mic）、磷（P_mic）含量随自然恢复演替的变化特征,分析了它们的化学计量比与微生物熵（qMB）之间的相互关系。结果表明：（1）随着恢复演替年限的增加,C_soil和N_mic含量显著降低,N_soil和P_soil及C_mic和P_mic含量呈现先升后降的显著变化趋势,且3种次生林的表层土壤碳、氮、磷及其微生物生物量的含量均低于PF。（2）次生林恢复年限对土壤微生物熵C（qMBC）和P（qMBP）没有显著影响,但对土壤微生物熵N（qMBN）存在显著影响。（3）土壤-微生物化学计量不平衡性C_imb：N_imb随自然恢复演替进程呈先降后升的显著变化趋势,C_imb：P_imb呈不显著的降低趋势,N_imb：P_imb呈现显著降低趋势。冗余分析显示,N_imb：P_imb和C_mic：N_mic是影响qMB变化的主导因子,其中N_imb：P_imb解释了qMB变化的62.6%,说明土壤氮磷及其活性组分（N_mic和P_mic）含量变化可能会影响到qMB变化。综上可知,次生林近60 年的自然恢复演替引起了土壤碳氮磷含量的显著变化;天然次生林土壤-微生物生物量碳氮磷化学计量比主要受到氮磷的协同影响,且SF60土壤质量状况较差,为此,对SF60林分可适当增加氮素供给以促进其林木生长,进而提升土壤质量。     

四川白河国家级自然保护区鸟兽红外相机监测

为了调查四川白河国家级自然保护区及其周边区域兽类及鸟类多样性, 2018年11月至2019年9月, 我们利用GIS将调查区域划分成1 km × 1 km的网格, 并布设了110台红外相机, 每3-6个月回收一次数据。累计获得19,748个相机工作日, 采集可辨别鸟兽照片和视频55,858份, 独立有效探测6,856次, 共记录到野生兽类4目12科17种, 鸟类5目12科33种。其中, 国家I级重点保护野生动物5种, 即川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)、林麝(Moschus berezovskii)、四川羚牛(Budorcas tibetanus)、红喉雉鹑(Tetraophasis obscurus)和绿尾虹雉(Lophophorus lhuysii); 国家II级重点保护野生动物有黑熊(Ursus thibetanus)、黄喉貂(Martes flavigula)和中华斑羚(Naemorhedus griseus)等15种, 合计占野生物种总数的40.0%; 被IUCN红色名录评估为濒危(EN)的2种, 易危(VU)的5种, 近危(NT)的2种, 合计占野生物种总数的18.0%; 被《中国脊椎动物红色名录》评估为极危(CR)的1种, 濒危(EN)的1种, 易危(VU)的8种, 近危(NT)的9种, 合计占野生物种总数的38.0%。相对多度指数较高的前5种兽类为毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)、猪獾(Arctonyx collaris)、岩松鼠(Sciurotamias davidianus)、野猪(Sus scrofa)和川金丝猴, 相对多度指数较高的前5种鸟类为红腹角雉(Tragopan temminckii)、红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)、紫啸鸫(Myophonus caeruleus)、勺鸡(Pucrasia macrolopha)和橙翅噪鹛(Trochalopteron elliotii)。本调查为白河国家级自然保护区鸟兽多样性研究提供了基础数据, 为后续保护区的保护和管理工作提供了支持。     

低效柏木纯林不同改造措施对水土保持功能的影响

川中丘陵区是四川乃至长江上游水土流失最为严重的区域之一.为水分涵养和遏制土壤流失,20世纪60年代开始,该区域内营建了大量以桤柏混交为主的人工林.随着桤木的消退,桤柏混交林林快速发展为柏木纯林;林分树种单一、结构不合理,天然更新不良、稳定性差,水源涵养、水土保持等生态服务功能降低等问题突显;严重威胁着长江下游生态安全,亟需进行林分改造.为了寻求有效的林分改造措施,从2005年开始,课题组在川中丘陵区开展了以不同带宽强度的带状采伐和采伐带补阔的林分改造试验.以2005年改造林分为对象,研究不同改造措施对林分水土保持功能的影响,为下一步大面积林分改造提供依据.研究结果表明:(1)林分改造总体降低了林分的林冠截留,截留量大小表现为:对照＞10m带宽改造林分＞8m带宽改造林分＞6m带宽改造林分＞4m带宽改造林分.(2)林下灌草生物量鲜重和截留量8m改造林分最大,其次6m改造林分＞10m改造林分＞4m改造林分＞对照林分.(3)枯落物量和持水均以对照高于改造林分,但总体数值较小;各改造林分间无显著性差异.(4)改造林分土壤孔隙度与贮水量均显著性高于对照林分;并以8m和10m改造强度林分数值最大.(5)照林分地表总径流深极显著性低于各带宽改造强度林分;总产沙量则对照(产沙总量达1262.52kg/hm2)极显著性高于改造林分(499.25-484.95kg/hm2),不同改造强度林分间的产沙量没有显著性差异.从改造林分水土保持综合功能看,8m改造林分最好.     

成都市沙河主要绿化树种固碳释氧和降温增湿效益

以成都市沙河植物廊道广泛应用的8种绿化植物为材料,利用LI-6400XT便携式光合测定系统进行了光合生理生态指标的测定,并对其固碳释氧与降温增湿效应进行了量化研究.结果表明:整个生长季节同类植物各季节的单位叶面积固碳释氧和 降温增湿能力表现出夏季＞秋季＞春季.日固碳释氧能力由强到弱为桂花、垂柳、香樟、黄葛树、山杜英、银杏、天竺桂、水杉,年固碳释氧能力由强到弱为垂柳、香樟、黄葛树、银杏、桂花、天竺桂、水杉、山杜英,日降温增湿效果由强到弱为垂柳、山杜英、水杉、天竺桂、黄葛树、香樟、银杏、桂花.据估算,整个沙河植物群落中乔木树种年总固碳量约为5.87×104 t,总释氧量约为4.27×104 t.根据对主要树种固碳释氧和降温增湿能力的分析表明,在树种配置时,垂柳、桂花、山杜英、香樟为优选乔木树种,而银杏的固碳释氧和降温增湿能力较弱,可作为长寿树种和观赏树种适量引种,不宜大面积绿化.