大九湖湿地游步道两侧草本植物群落对旅游干扰的响应

旅游干扰越来越多地对原生植物群落产生了影响, 为了揭示游步道两侧湿地植物群落对旅游干扰响应过程, 进而制定科学的应对策略, 以游步道两侧湿地植物群落为研究对象, 开展植物群落的野外样方调查, 并使用重要值、生物多样性指数等, 分析了大九湖湿地游步道两侧的主要植物群落及其优势种、旅游干扰对游步道两侧典型植物群落生物多样性及结构等影响。结果表明, 游步道两侧植物群落主要有四大类23个植物群落类型, 并包括58个优势植物种。旅游活动干扰导致了游步道两侧局部湿地植物群落结构的改变, 出现了中生植物群落。旅游活动干扰也已经导致游步道边缘植物群落的物种丰富度和多样性升高、Simpson优势度指数和物种相似度下降、生产力显著降低, 但其影响范围集中在游步道两侧10 m以内。同时, 距游步道越近, 相邻梯度植物群落内物种相似度显著降低, 游步道边缘的植物种类组成更趋向于干化。旅游活动干扰也制约了阿齐苔草(Carex argyi)、庐山藨草(Scirpus lushanensis)等成为游步道两侧植物群落的优势物种。此外, 游步道两侧不同类型的植物群落对旅游活动干扰的耐受性不同, 其响应强度由高到低依次为苔草群落、拂子茅—地榆群落、羊茅群落。     

神农架川金丝猴栖息地优势乔木树种遥感识别及其分布特征

针对神农架川金丝猴生境基础研究中乔木树种大范围分布数据难以获取问题,尝试利用多源多时相遥感数据结合专家知识分层次实现树种识别。首先采用冬季Landsat8/OLI数据根据物侯特性分层提取常绿、落叶林的地域范围;进而依据夏季Worldview-2高分遥感影像的实地乔木样本的光谱特征分层次完成常绿树种(巴山冷杉、华山松、青$、刺叶栎)和落叶树种(红桦、日本落叶松、米心水青冈、漆树、锐齿槲栎、椅杨)的识别;并通过实地植被样方及专家知识通过高程数据完成分类结果的修正;最后结合GIS对主要优势树种的地形及地域分布特征进行了空间分析。实验精度表明常绿林中巴山冷杉、华山松、刺叶栎、虫害华山松整体精度较高,落叶林中红桦、漆树等识别精度相对较高,部分树种如椅杨、锐齿槲栎识别精度较低;总体上常绿树种的精度要优于落叶树种。从植物地理学、遥感、GIS三者相结合的角度,将多源、多时相遥感数据与物种物候特性、专家知识进行有效整合,提出了一种乔木树种识别的方法(1)提供了复杂山地环境的主要乔木优势种识别途径,且具有通用性;(2)完成了物种物候特性与遥感数据特性的整合利用,有效降低数据成本费用;(3)配合地面样方及专家知识修正结果,避免了过分依赖光谱特征引起的误判。这将为神农架川金丝猴栖息地保护与恢复提供更精确的数据依据。     

神农架国家公园林线过渡带土壤真菌多样性

林线过渡带是陆地生态系统对气候变化响应的敏感区域,研究林线过渡带土壤真菌的群落结构和形成机制,对于预测气候变化对土壤养分循环和维持陆地生态系统功能的影响具有重要意义。利用Illumina高通量测序技术分析了神农架国家公园林线上下的灌木林和针叶林的土壤真菌群落结构和多样性。结果表明,在真菌物种组成上,两种植被类型的土壤优势菌门、属和种类不同,针叶林和灌木林的优势菌门分别是担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)。除趋势对应分析(DCA)和不相似性检验(Dissimilarity test)表明两种林型的土壤真菌群落结构组成存在显著差异,且针叶林土壤真菌Shannon指数、Chao值和Richness指数均显著(P0.05)高于灌木林。典范对应分析(CCA)和Mantel检验显示土壤真菌群落结构与土壤p H、植物多样性、土壤温度和土壤湿度存在显著相关性。因此,林线过渡带上下的土壤真菌群落结构和多样性存在显著差异,土壤p H、植物多样性、土壤湿度和土壤温度可能是影响土壤真菌群落结构的重要因素。     

自然保护地自然教育资源分类与评价——以神农架国家公园为例

自然教育是生态文明建设的有力抓手及重要内容。自然保护地具有良好的自然资源禀赋,为自然教育实践提供活动场地及教育资源基础。在界定分析自然教育相关概念及内涵基础上,提出自然保护地自然教育资源分类方案,包括自然事物、场地设施、自然文化3项主类,9个亚类、48种基本类型;综合运用层次分析法和德尔菲法构建包括教育价值、资源质量、开发条件3层要素、10项指标的自然教育资源评价体系;以神农架国家公园为例进行自然教育资源分类及评价的实证分析。结果表明,构建的自然教育资源分类方案及评价体系具有科学性、普适性与可操作性,可在自然保护地自然教育资源的调查、分类与评价中推广,为自然保护地的自然教育开发利用提供科学参考。     

三叶木通大小孢子发生和雌雄配子体发育研究

三叶木通（Akebia trifoliata）属于木通科（Lardizabalaceae）木通属（Akebia）,为雌雄异花,雌雄同株的木质藤本植物,具有药食两用的经济价值。本文运用石蜡切片技术观察了三叶木通的大小孢子发生和雌雄配子体发育过程中胚胎学特征,以期了解三叶木通有性生殖过程,分析该物种自然条件下结实率低的生殖原因,为其后续进行杂交育种和新品种培育提供理论基础。结果表明：三叶木通雄蕊6枚,每枚花药具4个小孢子囊,花药壁完全分化时由外到内依次为1层表皮、1层药室内壁、2~3层中层及1层绒毡层,且绒毡层为分泌型绒毡层。小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型排列,从四分体分离出来的小孢子经过进一步发育形成2-核成熟花粉细胞。小孢子囊中的小孢子四分体时期存在少量败育现象。雌蕊具1室子房,为侧膜胎座,胚珠横生,多枚,双珠被,厚珠心。大孢子母细胞减数分裂后形成的大孢子四分体呈线型排列,靠珠孔端的3个大孢子退化,合点端的1个大孢子发育成为功能大孢子,经3次连续有丝分裂并进一步发育为七细胞八核的蓼型胚囊。雌花中的雄蕊早期发育正常,但小孢子发育至单核靠边期不在进一步发育,花药壁不开裂。雄花中的心皮早期发生退化,心皮愈合不完全,无胚珠产生。三叶木通大、小孢子发生和雌、雄配子体发育基本正常,不是导致其结实率低的原因,结实率低可能与影响传粉的外部因素有关。     

神农架大九湖湿地公园及周边区域两栖动物和爬行动物概况

神农架大九湖湿地公园独具特色的高山湿地生态系统孕育了独具特色的动植物资源,但其两栖动物和爬行动物物种多样性尚未报道。为此,2016至2018年对该区域的两栖动物和爬行动物进行了调查。共记录两栖动物21种,隶属于2目8科。其中,东洋种17种,古北种1种,广布种3种;湖北省级保护动物12种;IUCN收录21种,其中棘腹蛙(Quasipaa boulengeri)为濒危级(EN),秦巴巴鲵(Liua tsinpaensis)、棘胸蛙(Q.spinosa)为易危级(VU);《中国脊椎动物红色名录》收录21种;中国特有种10种,主要分布于中国的有5种。共记录爬行动物31种,隶属于2目13科。其中,东洋种23种,古北种1种,广布种7种;湖北省级保护动物8种;IUCN收录24种,其中,乌龟(Mauremys reevesii)为濒危级(EN),舟山眼镜蛇(Naja atra)为易危级(VU);CITES附录Ⅱ收录舟山眼镜蛇、附录Ⅲ收录乌龟;《中国脊椎动物红色名录》收录11种;中国特有种12种,主要分布于中国的有13种。结果表明,该区域的两栖动物和爬行动物具有种类较多、东洋界物种占优势、中国特有种及受保护物种较多的特点。调查结果有助于全面了解神农架大九湖湿地公园生物资源概况,为科学保护和管理提供基础资料。     

自然保护区生物标本资源共享子平台红外相机数据库建设进展

红外相机技术在野生动物调查研究中得到广泛应用, 其发展和普及为中国自然保护地生物多样性保护带来了诸多机会。为进一步推广该技术在我国自然保护地野生动物监测中的应用, 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所在自然保护区生物标本资源共享子平台增设野生动物红外相机数据库专栏, 并通过门户网站“中国自然保护区生物标本资源共享平台” (http://www.papc.cn/)对外发布, 向公众开放, 可以随时查阅、下载信息。本文重点介绍了该平台的野生动物红外相机数据库建设进展, 包括所监测的自然保护区、监测方案、数据规范存储、标准化分析、成果介绍、工作计划等内容。2010-2019年间, 该平台使用红外相机调查技术在全国13个不同类型的保护地开展兽类和鸟类资源调查, 累计27.25万个有效工作日, 共拍摄到8.41万张独立图像, 经鉴定有80种野生兽类和200种野生鸟类, 并利用这些数据对野生动物行为、稀有物种探测、人为干扰, 以及气候变化影响等方面进行研究, 取得了重要的阶段性成果。下一步, 子平台牵头单位将筹建自然保护地红外相机数据共享平台, 制定红外相机调查设计、监测技术、数据格式等统一标准化方案, 逐步完善我国自然保护地野生动物红外相机监测网络。     

神农架国家公园植物采集史及模式标本名录

本文基于标本及文献数据对神农架国家公园高等植物标本采集史进行简要概述。该地区有着近140年的标本采集历史, 最早对神农架地区进行植物标本采集的是爱尔兰植物学家Augustine Henry。中国科学院武汉植物园标本馆(HIB)收藏了采自该地区的21,402份标本, 居首位; 其次为中国科学院植物研究所标本馆(PE) 16,483份、华中农业大学博物馆(CCAU) 1,851份。标本采集年份主要集中在1956-1959、1976-1981、1985-1987三个时间段, 其中以1976年采集数量为最多。标本采集月份主要集中在4-11月, 8月采集量最大。不同植物的标本数量两极分化严重, 标本量多的如桦叶荚蒾(Viburnum betulifolium), 高达295份, 然而有612种植物的标本量仅1份, 约2/3的植物标本量少于10份。因而, 在今后的采集工作中我们应该将重心置于标本数量不足的物种和类群, 而标本数量过剩的类群则应减少或停止采集; 植物标本的采集过程应尽可能全覆盖, 突出对高海拔、峡谷、石壁、无人区等特殊生境的调查。采集时间上应该注重春、冬二季。此外, 我们对该地区的维管植物模式标本进行了考证, 编制了《神农架国家公园维管植物模式标本名录》。该地区共有维管植物模式标本39种2变种3变型, 隶属24科34属。对神农架国家公园维管植物模式标本的整理为履行联合国教科文组织世界遗产中心的要求及进一步开展神农架遗产的管理与保护提供了依据。     

神农架天然针阔混交林群落的种间联结性

该文在神农架国家公园内选取1 hm~2的森林动态监测样地,利用方差比率法(VR)、χ~2统计量检验、联结系数(AC),研究了该群落的乔木层、灌木层、草本层优势种的种间联结性。结果表明:(1)经χ~2统计量检验,乔木、灌木、草本层优势种种对中正负联结比依次为0.70、0.61、1.14,方差比率法(VR)测出各层次总体联结性均为显著正联结,说明针阔混交林群落正朝着稳定的方向演替。(2)联结系数(AC)结果显示乔木层有32.05%的负关联种对,针叶和阔叶优势树种间存在强烈的竞争关系,正联结关系仅存在阔叶树种间;灌木层和草本层分别有48.89%、34.17%的负关联种对,是由于具有相似生态学特性的物种对有限资源的竞争;乔木层、灌木层和草本层分别有65.38%、35.56%、44.17%的无关联种对,可能是物种占据合适生态位,物种间依赖性降低。以上结果表明神农架天然针阔混交林群落中少数种对的生境趋同性使种间表现为正联结,由于生态位重叠过多造成资源竞争使大多种对表现为负联结,同时较多优势种因占据合适的生态位使种对联结性弱。     

神农架大九湖亚高山泥炭湿地水汽通量特征及其与相关环境因子的关系

以神农架大九湖亚高山泥炭湿地为对象,采用涡度相关技术,通过采集湿地水汽通量的年际数据,并进行数据统计和分析,研究水汽通量特征及其与环境因子的关系。结果显示：（1）大九湖泥炭湿地全年蒸散量占降水量的58.59%,能够满足大九湖生态系统水汽循环的需要。（2）大九湖泥炭湿地的水汽通量全年各月份日均变化大多为正值,即释放水汽,表明该地区总体表现为水汽源;在季节尺度上,水汽通量最大值出现在夏季,夏季水汽通量日均变化幅度最大。（3）净辐射月均变化幅度较大,其中夏季净辐射最大,占全年的34.96%。各季节的净辐射与水汽通量均呈正相关,春季、夏季和秋季的拟合效果（R²）均超过0.7,夏季最高（0.8347）,且高于其他同纬度6个地区。（4）除2018年1月外,各月份水汽通量与气温均呈显著正相关,特别是夏季最显著相关,这与夏季植物蒸腾和水分蒸发旺盛有关。（5）气温和净辐射对水汽通量的影响在各季节均显著,但各季节间有所差异。研究表明净辐射在大九湖泥炭湿地水汽循环中的作用大于气温对水汽通量的影响。