Impact of Phyllostachys heterocycla ‘Pubescens’ expansion on mycorrhizal associations of the adjacent forests

 毛竹(Phyllostachys heterocycla ‘Pubescens’)凭借其独特的生长特性极易扩张进入周边的常绿或针阔混交森林群落并取而代之。菌根减弱假说对毛竹林扩张导致周边林分枯亡并抑制林下幼苗更新的机制进行了解释, 即毛竹林的成功扩张是由于毛竹蔓延引起森林群落的菌根系统紊乱, 使宿主植物与菌根真菌的共生关系受到干扰, 进而影响了宿主植物的分布与更新。该研究以浙江省西天目山国家自然保护区为研究区域, 对菌根减弱假说进行了检验。通过在毛竹-针阔混交林交接区沿毛竹扩张方向设置毛竹纯林、竹-林过渡带、针阔混交林3种类型的样带, 选取在针阔混交林、竹-林过渡带同时存在的6种优势乔灌树种——杉木(Cunninghamia lanceolata)、枫香树(Liquidambar formosana)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、江浙山胡椒(Lindera chienii)、毛柄连蕊茶(Camellia fraterna), 测定这6个树种在两样带中的菌根侵染频率和强度, 检测在毛竹林扩张中周边森林群落菌根的响应, 同时对比了毛竹在毛竹纯林和竹-林过渡带菌根感染率和强度的变化, 检验该假设。实验结果表明: 1)针阔混交林和竹-林过渡带的主要树种菌根都具有较高的菌根侵染频率(> 95%), 且不同林分间林木的侵染频率无显著差异(p > 0.1); 2)在竹-林过渡带杉木和江浙山胡椒的丛枝菌根侵染强度较针阔混交林明显增加(p < 0.1); 3)毛竹的丛枝菌根侵染频率和强度远低于其他针阔树种, 且在扩张前后没有显著变化(p > 0.1)。实验结果否定菌根减弱假说。     

吉林珲春自然保护区东北虎和东北豹及其有蹄类猎物的多度与分布

珲春国家级自然保护区是东北虎(Panthera tigris altaica)、东北豹(Panthera pardus orientalis)等濒危物种在中国的核心分布区。为了探究该区域野生动物的多度水平和空间分布,了解人类干扰情况,我们运用相对多度指数(relative abundance index,RAI)分析了2013年4–6月设置于此的83个红外相机位点的监测数据。红外相机的总捕获天数6,060 d,共捕获10科18种野生哺乳动物,其中鼬科4种,猫科动物3种,犬科、鹿科和松鼠科各2种,猪科、熊科、麝科、猬科和兔科各1种。研究期间共拍摄到东北虎11只个体,东北豹13只个体。从相对多度指数来看,东北虎的相对多度(0.84)远高于东北豹(0.48),它们的有蹄类猎物中梅花鹿(Cervus nippon)的相对多度最高(2.18),其次为狍(Capreolus pygargus)(1.53)和野猪(Sus scrofa)(0.92)。人类活动和放牧的相对多度水平(分别为40.64和2.76)显著高于野生动物。在空间分布上,东北虎和梅花鹿主要在保护区的核心区分布,且与保护区社区共管区的多度水平差异显著,而东北豹在不同功能区之间的分布差异不显著,狍在保护区北部的多度水平较高,但各功能区之间差异不显著,野猪在社区共管区的多度水平显著高于核心区。可见,核心区频繁的人类活动和放牧活动对野生动物的保护产生了影响,未来应加强关于人类干扰对虎、豹种群及其有蹄类猎物的影响评估。     

哈巴德布鲁克生态系统（H. B. E.）及其五号流域（W-5）研究

一、前言哈巴德布鲁克实验林(Hubbard Brook Experimental Forest)位于美国东北部新罕布什尔州中部的白山国家森林中。该地区位于典型温带湿润气候区内,年平均降水量为129.5cm,全年月平均降水量变化不大,冬雪夏雨。蒸发蒸腾量以每年6—9月为最大(Likens等,1977;Bormann等,1979)。该实验林为北美温带落叶阔叶林,属红果云杉(Picea rubens)-阔叶林。Hubbard Brook Ecosystem Study(HBES)是开始最     

东北虎种群的时空动态及其原因分析

作者通过对广泛的历史资料的综合分析, 研究了东北虎(Panthera tigris altaica)种群在近一个多世纪以来的时空动态及其原因, 并从景观生态学和可持续性科学的角度对东北虎的保护提出了建议。东北虎是俄罗斯远东、中国东北、蒙古东部以及朝鲜的关键种。近百年以来的多种人为干扰因素使该种群从一个世纪前的近3,000只的历史最高纪录减少到目前约500只的低水平。现存种群主要分布在俄罗斯远东地区Sikhote山脉的一个大生境区域和两个靠近中俄边境孤立的小生境斑块, 少数个体零星分布在中国境内几个小而孤立的生境斑块中。威胁东北虎种群生存的两个最主要因素是捕猎、生境丧失和破碎化。此外, 食物匮乏、战争等因素也对东北虎的生存和繁衍有一定程度的影响。我们建议建立长期监测平台; 禁止盗猎并限制在东北虎潜在栖息地采伐、狩猎以及修筑道路等人类活动; 建立相互连通的保护区域, 特别是建立中国与俄罗斯间跨国界的生态廊道。这些保护措施应该以景观生态学和可持续性科学为指导, 实现空间资源的合理配置和土地利用格局的优化, 同时考虑东北虎种群的生存和当地经济、社会发展的需求, 从而促进实现区域可持续发展的最终目标。     

东北虎分布区土地利用格局与动态

土地利用变化是影响东北虎栖息地和东北虎长期生存的关键因素之一.基于东北虎分布区土地利用和土地覆盖的时空变化及其对东北虎种群动态的影响,本文从古代(1860年以前)、近代（1860—1949年）和现代（1949年至今）3个不同的历史时期,系统地分析了东北虎分布区最主要土地利用类型（农业用地、森林、城镇）的发展历程和特征.古代东北虎分布区内零星的人为土地利用对东北虎的生存没有显著影响,而近代以来广泛、剧烈的土地利用变化则是导致东北虎生存空间压缩、种群数量减少的主要原因之一.近代以来,东北虎分布区分属中国和俄罗斯,两国土地利用格局、政策和强度的不同导致东北虎在两国生存状况的差异.东北虎分布区内土地利用的主要驱动力为人口增长、政策变化和生产力的发展.     

凉水和帽儿山地区低级溪流生境和水质状况

为研究不同植被景观土地利用下低级溪流的生境状况和水质差异,对凉水国家级自然保护区红松原始林内和帽儿山国家森林公园境内天然次生林植被和农田背景下各3条溪流生境和水质状况进行调查。对溪流生物特性（悬浮藻、附着藻）和理化性质（温度、混浊度、溶解氧（DO）、pH、NH4^＋-N、NO3^-N、PO4^3-P、总氮（TN）和总磷（11P））以及细小颗粒有机物质（FPOM）和粗大有机物质（CPOM））进行测定。研究结果表明,凉水地区原始林溪流的生境状况好于帽儿山地区的次生林,帽儿山地区农田溪流生境最差。原始林溪流具有稳定的溪底生物生活基质,稳水区和急流区均匀分布,稳水区尺度变化大,受淀积物沉降干扰小,河道较弯曲,河岸稳定,河岸植被覆盖度高;次生林溪流以急流区为主,稳定基质相对较差,并受到一定程度的淀积物沉降干扰,河岸尚稳定,有一定程度的人为干扰;农田溪流基质不稳定,受到强烈淀积物沉降影响,渠道化严重,河岸带植被严重破坏。3种景观背景下溪流总磷（11P）、溶解氧（DO）、混浊度、温度、氮磷比值（N／P）（P〈0．05）存在显著差异。原始林溪流NH4^＋、DO、TP、TN、悬浮藻浓度和pH较高、附着藻数量较多,温度较低、FPOM和CPOM的数量较少;次生林溪流的NO3^--N、N／P和TDIN较高。 浊度较低;农田溪流浊度、温度、PO4^3--P较高,DO和pH较低,附着藻数量较少。景观尺度上的土地利用对溪流生境具有深刻的影响,同时决定溪流的水质状况。     

翠菊根系养分捕获形态塑性及其生理机制

 为验证以下3个假设: 1) NO₃^–和NH₄⁺及其不同供给方式显著影响根系生长; 2) NO₃^–和NH₄⁺以及不同供给方式对根内激素含量影响显著; 3)根构型(1级根长、单位2级根上1级侧根密度(分枝强度)和1级根在2级根上的根间距)与根内激素(生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和细胞分裂素(玉米素核苷+玉米素) (CK (ZR + Z))含量显著相关, 采用营养液培养方法, 使实验植物翠菊(Callistephus chinensis)在两种氮肥(NO₃^–和NH₄⁺)、不同施氮浓度(NO₃^–: 0.2、1.0和18.0 mmol·L^–1; NH₄⁺: 0.2、4.0和20.0 mmol·L^–1), 以及脉冲和稳定两种施用方式处理下生长。在处理35天后收获植物, 测定根系生物量、根系构型指标(根系1级根长、单位2级根上1级侧根数和1级根在2级根上的根间距)和根系中激素含量(IAA、ABA和CK (ZR + Z))。结果显示: 1)实验处理对根生物量和根系中IAA、ABA和CK (ZR + Z)含量均有不同程度的显著影响: 施用NH₄⁺使根生物量和根内IAA含量显著低于施用NO₃^–; 高浓度NO₃^–和NH₄⁺处理亦使根生物量和IAA降低; 相对于稳定处理, 脉冲施氮显著降低根生物量和根内IAA含量; NO₃^–使根内CK (ZR + Z)含量显著高于施用NH₄⁺, 且与施氮浓度及施氮方式无关; NO₃^–处理下, 高浓度使根内ABA含量提高, 且脉冲处理使ABA含量升高。NH₄⁺处理下, 高浓度使根内ABA含量降低, 而施氮方式对其没有显著影响。2)根构型因素与根内激素关系各异: 各激素与1级根间距无显著关系; IAA和CK (ZR + Z)与1级根长和侧根密度有显著回归关系。3)根构型因素与根生物量的关系是根生物量与1级根长和侧根密度有显著正回归关系, 与1级根间距无显著回归关系。实验结果表明翠菊根生长的 “反常”可能是由于其对脉冲高浓度NH₄⁺耐受阈值低所致。该研究通过实验建立了氮养分种类/供应方式通过改变激素、影响根构型而影响根生长的联系, 进一步探究了植物根养分捕获塑性机制。     

森林放牧对东北虎豹国家公园东部有蹄类动物灌草层食物资源的影响

森林放牧是中国东北虎豹国家公园内影响最广泛且强度最大的人类干扰之一。研究放牧对有蹄类动物食物资源的影响,是估算当前状态下东北虎和东北豹主要猎物承载力的关键,可以为国家公园的管理提供有效的科学依据。本研究于2016年在中国东北虎豹国家公园东部的牧场和非牧场区域分层抽取50个林下样地设置围栏对照实验,于2017年生长季进行灌草层植被调查 (每个样地的围栏与对照各随机调查3个1m×1m的样方,共调查300个植物样方) ,并应用红外相机技术获取对照样地内有蹄类动物丰富度和活动情况,研究放牧对研究区灌草层植物及动物的影响。研究结果显示：在生长季内,森林放牧显著降低林下灌草层植物生物量 (减少约24%),牧场样地的嫩枝叶显著降低。除禾草外,牧场样地中其他类别植物的氮含量均显著高于非牧场样地 (平均超出非牧场样地25 %)。非牧场样地梅花鹿的相 对丰富度指数 (RAI) 显著高于牧场样地,而狍与野猪的相对丰富度指数 (RAI) 在这两类样地之间没有显著差别。研究结果表明,东北虎豹国家公园东部森林放牧,减少了有蹄类动物灌草层食物资源,降低了有蹄类动物的多度。建议停止森林放牧,恢复有蹄类动物栖息地。     

东北虎豹国家公园东部有蹄类栖息地的灌草层食物资源的量与质

东北虎和东北豹主要捕食马鹿、梅花鹿、狍  及野猪等大中型有蹄类动物,而这些有蹄类的生存依赖森林灌草层的植食性食物资源,形成了东北亚温带森林生态系统完整的啃食食物链 (grazing food chain) 主体。本研究通过对建设中的东北虎豹国家公园东部地区有蹄类栖息地的灌草层植物进行本底调查,获得有蹄类动物的食物资源基线数据。2015年及2016年生长季,在东北虎豹国家公园东部,随机选择141个样地嵌套496条样线,1948个样方,对不同森林结构 (郁闭林及开阔生境,开阔生境包括林窗、林缘和河岸带) 的灌草层植物生物量、食物类别组成 (嫩枝叶、禾莎草、杂类草和蕨类) 及碳、氮含量进行调查分析。研究结果显示：灌草层生物量在开阔生境显著高于郁闭林下 (94.91 g/m² vs. 30.15 g/m²),达到3.15倍。三种开阔生境下的灌草层食物资源类别组成差异显著,在林窗内以嫩枝叶优势,在林缘以杂类草占优势,在河岸带以蕨类占优势。灌草层中杂类草和嫩枝叶平均氮含量高,杂类草碳含量低、C/N低;四类植物热值均超17kJ/g,其中嫩枝叶最高。嫩枝叶、杂类草占优势的高生物量 (生物量大于40 g/m²) 斑块占郁闭林下的16 %、占开阔生境的50 %左右,可能是精食者 (browser) 的取食热点区域。建议在未来国家公园建设中,在合适的地段保留一定的开阔生境,为梅花鹿等食草动物补充高质量的灌草层食物资源斑块,促进有蹄类动物种群发展,并以此为基础恢复虎豹种群。     

植物养分捕获的菌根塑性——外生菌根的塑性

植物根资源捕获塑性是地下生态学研究的重点之一, 在过去二三十年间有长足的进步。菌根塑性是根资源捕获塑性的重要方面, 但由于研究手段的限制, 目前仅有概念上的探讨。缺乏菌根塑性的根塑性研究至少是不全面的。菌根生物学的迅速发展, 尤其是分子生物学手段的介入, 使对菌根塑性进行深入研究成为可能。该文对外生菌根塑性进行讨论, 在简要介绍了外生菌根的生物学基本知识后, 着重讨论了外生菌根形态塑性和生理塑性的定义与内涵。通过文献综述, 分析讨论了外生菌根塑性的研究现状: 很少有研究聚焦在菌根塑性本身, 现有的材料多为其他研究的隐示或研究结果的引申, 并多在形态塑性方面。外生菌根的生理塑性未见有直接的实验数据。该文还对外生菌根研究中发展的、可用于菌根塑性研究的方法进行了综述。由于外生菌根塑性的复杂性, 对菌根塑性的研究会较植物根本身塑性的研究复杂得多, 问题也会相对复杂, 比如植物和外生菌根菌之间的营养需求关系、植物外生菌根塑性的生态意义、实验方法的缺陷等等。对今后外生菌根塑性研究的方向进行了探讨。