大渡河中游干暖河谷区生境对植物群落分布格局和多样性的影响

大渡河中游干暖河谷区滑坡和泥石流灾害频发, 对该区域坡面植物群落的研究有助于揭示植被演替的方向, 为坡面植被生态恢复提供基本依据。本研究沿大渡河中游河谷区每隔约5 km设置典型样地, 调查了植被的物种组成和分布以及样地的地形、土壤等10个生境因子, 探讨河谷区植被的连续性变化, 并通过多元回归树(multivariate regression trees, MRT)、多样性指数和典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)等方法对植物群落进行分类、比较和排序。结果表明: 大渡河中游干暖河谷植被以土壤碳含量、pH值和C : N等3个因子为节点, 可划分为多花胡枝子(Lespedeza floribunda)-荩草(Arthraxon hispidus)-香薷(Elsholtzia ciliate)(群落A)、地果(Ficus tikoua)-车桑子(Dodonaea viscosa)-川滇薹草(Carex schneideri)(群落B)、云南松(Pinus yunnanensis)-栓皮栎(Quercus variabilis)(群落C)和荩草-扭黄茅(Heteropogon contortus)(群落D)等4种群落。该区域以灌木和草本为主要植被类型(群落A、B、C), 间或有裸地分布, 易成为泥石流灾害产生的物源区; 以多花胡枝子为主的灌草群落A的物种丰富度、优势度与多样性表现一致, 均高于以乔木和草本为主的群落C和D, 但物种多样性优势并不显著, 灌草群落分布广而结构单一, 外来物种占比为8.33%, 是生态系统脆弱和不稳定的表现。多元回归树和典范对应分析结果表明, pH值、C : N、坡向和土壤容重等4个因子对植物群落组成和分布影响最大, 且土壤因子的影响大于地形因子。     

西藏高原云南松生物量模型及碳储量

云南松林是西藏高原亮针叶林生态系统的重要组成部分,准确估算其生态系统碳储量不但有助于弄清西藏森林生态系统固碳现状,而且可为准确估算青藏高原乃至全国森林生态系统的固碳潜力和固碳速率提供基础数据.本研究以云南松为研究对象,采用实地调查与建模相结合的方法,建立了各器官(叶、枝、干、根)与株高、胸径的生物量回归方程,并以此为基础计算了云南松幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林生态系统的生物量和碳储量.结果表明:(1)用胸径和树高估测单株林木器官生物量的较优模型为指数模型,所建立的生物量回归方程相关性较好(R2＞0.90),估计精度较高.(2)在云南松幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林生态系统中植被总生物量分别为(63.80±9.21)、(134.76+12.69)、(142.91±13.02)、(316.72+42.57)t·hm-2,其中乔木层生物量分别为(49.48±10.32)、(120.57±9.37)、(124.70±12.92)、(304.76±32.47)t·hm-2,灌草层生物量为(13.09±3.02)、(12.81±2.54)、(11.88±3.12)、(3.47±0.98)t·hm-2,凋落物生物量为(1.23±0.24)、(1.38±0.31)、(0.72±0.11)、(1.13±0.39)t·hm-2.(3)各龄级云南松林生态系统植被碳储量分别为(30.67±7.13)、(67.63±19.06)、(71.00±4.15)、(159.32±39.95)t·hm-2,碳储量随林龄增加的变化规律明显,碳汇潜力巨大.     

青藏高原东南缘贡嘎山地区大气总汞时间序列分析及其影响因子

使用Tekran 2537A大气汞自动分析仪对中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站磨西基地站(102°72′E29°92′N)进行了为期1a的大气总汞(TGM)高时间分辨率观测。研究区域的平均TGM浓度为(4±1.38)ng m-3(N=57310),高于全球大气总汞背景值1.5~2.0ng m-3。不同季节表现出相似的日变化模式,即白天相对夜晚具有较高的TGM浓度,最大TGM浓度出现在中午,最小值出现在日出前,春季和夏季日变化高峰值出现时间比秋季和冬季早1~2h。以冬季TGM浓度最高,为(6.13±1.78)ng m-3;夏季最低,为(3.17±0.67)ng m-3。观测期间不同风向间TGM浓度无显著差异。相关分析表明,TGM浓度与温度、饱和水汽压、降水量、紫外辐射、大气压有显著相关性,这种相关性随季节而变化。贡嘎山地区大气汞浓度主要受局地源的影响和调节。     

引种台湾桤木的水分生理特性

台湾桤木(Alnusformosana)原产台湾,是台湾地区重要的先锋造林树种和林地培肥树种。水分是限制植物地理分布和决定植物引种能否成功的重要因子之一。采用Li-6400光合测定系统对引种两年生台湾桤木苗木的水分生理特性进行了研究,结果表明:(1)在整个生长期,叶片蒸腾速率日变化均表现为宽大的单峰型曲线,以13∶00～15∶00时左右蒸腾速率最高,不同部位叶片在不同生长期的峰值有所不同,属非蒸腾午休型植物。气孔导度日变化有单峰型和双峰型2种变化曲线;(2)蒸腾速率季节变化表现为单峰曲线,以7月为最高,整个生长期叶片日均蒸腾速率为3.25mmol·m-2·s-1,表现出高光合、强蒸腾的生理特点;(3)水分利用效率日变化与光合速率日变化相似,有单峰曲线和双峰曲线2种类型,与气孔导度的日变化有显著相关性。在整个生长期,以6月、7月叶片水分利用效率为最低,8月为最高;(4)在影响水分利用效率季节变化的生理生态因子中,以温度、光合有效辐射、气孔导度和相对湿度4个因子的直接作用为最大。     

贡嘎山地区不同海拔冷杉比叶质量和非结构性碳水化合物含量变化

以贡嘎山地区磨西山谷东北坡和康定山谷西南坡为样地,研究了高山林线和低海拔冷杉休眠期和生长旺盛期针叶比叶质量和组织非结构性碳水化合物含量.结果表明:生长在温暖湿润的磨西山谷东北坡的冷杉针叶比叶质量和组织非结构性碳水化合物含量均高于炎热干燥的康定山谷西南坡;高山林线冷杉比叶质量大于低海拔冷杉;高山林线冷杉组织非结构性碳水化合物含量总体高于低海拔冷杉,且生长期比休眠期更为显著.研究结果不支持"碳供应不足导致高山林线形成"的假说.     

四川盆地西缘湿性常绿阔叶林不同恢复阶段物种多样性响应

采用空间代替时间的方法,探讨了位于四川盆地西缘的崇州市鞍子河自然保护区和邛崃市天台山同家森林公园的湿性常绿阔叶林自然恢复演替过程中物种多样性的响应。结果表明：（1）在5—350年的植被恢复中,群落物种丰富度表现出先增加后下降的趋势,以恢复到100年时群落的物种数和Margalef指数最高,分别为130种和21．49;植被恢复的前50年乔木层物种增加较快;50—100年期间灌木层和草本层物种增加较快。物种数和Margalef指数随着演替的进行均表现出抛物线函数变化趋势：Y=y0＋at＋bt^2＋ct^3。植被恢复演替过程中,卵叶钓樟（Lindera limprichitii）和润楠（Machilus pingii）生态位较宽,可作为该地区植被人工恢复造林的供选树种。（2）群落的Simpson指数以植被恢复30-50年期间较高,Shannon—Wiener指数以30-100年林龄阶段较高。植被恢复过程中乔木层物种多样性变异系数较大,而灌木层相对较小且对植被恢复物种多样性的贡献较大。因此在天然次生林恢复中,应加强对群落灌木层的保护。（3）植被恢复中,物种均匀度指数呈波动性增加趋势,以植被恢复后期群落均匀度较大,350年林龄群落Pielou指数和McIntosh指数分别为2．0834,D2．4177;（4）随着演替的进行,各阶段群落之间Whittaker指数呈波动性增加,而Screnson指数呈波动性减少趋势。四川盆地西缘湿性常绿阔叶林恢复是一个漫长的过程,恢复到顶极群落至少需要300年以上的时间,但该区域群落具有较强的恢复力,显示自然恢复是该区域常绿阔叶林及其生物多样性恢复和重建的有效途径之一。     

台湾桤木引种气候生态适生区分析

选择了年平均温度、最冷月平均温度等9个影响台湾桤木(Alnusformosana)分布和生长的关键气候因子,运用模糊相似优先比法,探讨台湾桤木在我国的适生范围。结果表明,台湾桤木气候生态适生区主要分布在长江流域及其以南的部分中亚热带、南亚热带和热带地区,适宜区表现出明显的热带南亚热带性质,次适宜区以中亚热带性质为主。适生区的气候特点是:年均温度在15℃以上,极端最低温在-10℃以上,年降水量在1 000 mm以上,一年中降水量<50 mm的月份不超过5个月。适生区气象因子的主成分分析表明,第一主成分温度因子(年均温、≥10℃积温、最冷月平均温和极端最低温)影响台湾桤木的成活和分布,第二主成分和第三主成分(温度和降水)的综合作用影响台湾桤木的生长。四川和福建的引种实践表明,本预测具有一定的实用价值。     

台湾桤木和四川桤木种源苗木对水分胁迫的生理响应

采用PEG6000,研究了4种台湾桤木种源和2种四川桤木种源苗木对水分胁迫的生理响应。结果表明：（1）随着水分胁迫强度增加,叶片质膜相对透性增大,四川桤木种源质膜透性比台湾桤木种源增加幅度大。（2）在轻度的水分胁迫下,6个种源SOD活性均呈上升趋势,POD活性的增加只发生在PEG10％的水分胁迫强度以内,轻度水分胁迫下,MDA含量上升幅度小于重度胁迫强度;在PEG30％胁迫处理时,台湾桤木叶片MDA含量平均上升30．22％,而四川桤木上升了40．44％,表明台湾桤木种源膜脂过氧化程度较四川桤木种源轻,受害程度相对要小一些。（3）水分胁迫下,叶片脯氨酸含垃均有不同程度的增加．在PEG20％水分胁迫处理下,各种源脯氨酸积量增加的幅度为：台湾桤木苗栗种源（AF２）（68．9％）〉台湾桤木福建南平种源（AF４）（60．2％）〉台湾桤木台东种源（AF２）（54．7％）〉台湾桤木台中种源（AF1（47．6％）〉四川桤木广元种源（AC2）（39.7%）＞金堂种源（AC１）（39.1%）。水分胁迫条件下,叶片可溶性糖含量呈下降趋势。６种种源苗木在水分胁迫条件下,由于脯氨酸的积累,有一定的渗透调节能力,但这种渗透调节能力又是十分有限的。（４）采用隶属函数法,对各种源的抗旱生理进行综合评价,其耐旱牛理强弱的顺序是：AF2、AF1、AF3、AF4、AC2、AC1,台湾桤木比四川桤木具有较强的耐旱生理适应性。从耐旱生理角度讲,凡是适合四川桤木生长的区域,基本上亦适合台湾桤木,在引种载培中,应选择抗旱性稍强一些的台湾桤木苗栗种源和台中种源。     

基于GIS的四川省油橄榄生态适宜性模糊综合评价

综合考虑与油橄榄生活习性密切相关的气候、土壤、地形等因素,利用GIS分析方法对空间数据进行组织与计算,结合AHP方法确定各参评因子权重,并选择适当的隶属函数和模糊算子对四川省油橄榄生态适宜性进行模糊综合评判。结果表明:基于GIS的模糊综合评判方法所得出的评价结果与目前四川省油橄榄引种区的分布大体一致,较之传统的评价方法有着评价周期短、评价结果更加精细、更有利于小区域范围内生态适宜性的确定等优点。