神农架常绿落叶阔叶混交林凋落物养分特征

凋落物是联结陆地生态系统植物与土壤养分的重要媒介,了解凋落物养分特征有助于理解陆地生态系统物质循环的机理。该研究于2015年收集了神农架地区常绿落叶阔叶混交林的新鲜凋落物及现存凋落物,测定其不同器官中大量元素(C、N、P、K、Ca、Mg)的含量,据此分析其养分含量、养分归还量、养分储量及化学计量比的特征。结果发现:该常绿落叶阔叶混交林新鲜凋落物的C、K养分含量显著高于现存凋落物,N、P、Ca、Mg养分含量显著低于现存凋落物;其凋落物大量元素的养分归还量及养分储量大小顺序均为C Ca N Mg K P,分别为1569.84、52.44、34.82、6.24、5.24、1.30 kg hm~(-2) a~(-1)及1835.29、87.87、51.17、12.12、3.90、1.95 kg hm~(-2) a~(-1);其新鲜凋落物及现存凋落物的C∶N∶P分别为1307.33∶27.73∶1及976.48∶26.77∶1,新鲜凋落物的C∶N、C∶P显著高于现存凋落物,N∶P无显著区别。研究表明,新鲜凋落物与现存凋落物养分含量之间的差异与不同元素在分解过程中的可淋溶性及生物固持等因素有关。该地区常绿落叶阔叶混交林凋落物养分归还量及养分储量相对于亚热带阔叶林平均水平较低;且显著低于喀斯特地区同类型森林,主要与其凋落物产量、降水量及植被类型有关。该森林生态系统新鲜凋落叶与中国及全球范围内阔叶树种凋落叶相比C∶N较低,C∶P、N∶P较高,这可能是由于该地区N沉降及P限制现象较为严重所致。     

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄(10～70年)的人工云杉(Picea asperata)林及自然恢复的桦木(Betula utilis var. sinensis)林和天然原始冷杉(Abies faxoniana)林的调查研究,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性,结果发现1)人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升,林冠郁闭前后上升最快,在50～70年间下降;其中乔木层物种多样性先上升,郁闭后下降;灌木层物种多样性郁闭前下降,郁闭后骤然上升,后来缓慢下降;草本层物种多样性在早期阶段很高,随着郁闭度的增大而下降,郁闭后又缓慢回升.2)均匀度的变化幅度不大,变化的趋势基本上与物种多样性相反. 3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度(Simpson指数和MacIntosh指数)和多样性(Shannon-Wiener指数)最高,灌木层均匀度最低;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低,但灌木层的均匀度和多样性最高. 4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关,影响人工云杉林物种多样性恢复的主要因素是其乔木层的盖度过大. 5)人工云杉林的物种多样性不仅低于同龄的自然恢复的桦木林,远远低于天然原始林,而且经过70年的发育,灌木层和草本层的盖度很低,水土保持和水源涵养的生态效益很差.迫切需要调整人工云杉林的群落结构,以恢复其生物多样性,增强其生态效益的发挥.建议在人工云杉林郁闭以后,采取适当的人工干扰如间伐等,降低乔木层的盖度,以促进林下灌草层的发育,既可增强水土保持功能,又可加速物种多样性的恢复.     

开通机场和列入世界遗产对神农架游客增长的影响

神农架机场是新开通的国内旅游支线机场,神农架也于2016年7月正式列入了世界遗产。利用神农架机场开通2年来的航班数据及神农架近年来的游客数量,分析神农架机场开通对神农架游客增长的影响,并结合列入世界遗产对当地游客增长影响的相关研究和分析方法,对神农架游客增长进行了预测,进一步分析讨论了游客增长与旅游环境容量的关系。结果表明,神农架机场航班执行率较低,月均航班执行率仅为65.79%,而且客座利用率也很低,月均仅为30.8%;实际进出港人数仅为2.29万人次,仅占神农架2014年游客数(55.58万人次)的2.06%。可见,机场开通对神农架旅游的增长作用不大。结合国内世界自然遗产游客增长趋势,预测神农架游客2022年可超过249万人次,并超过其旅游环境容量。为应对列入世界遗产后可能的旅游增长,并且可能突破旅游环境容量,建议政府加强政策和制度保障,增加人员和资源配置,提高旅游管理和服务的质量和效率,并采取积极有效的游客管控措施,通过游客分流和游客数量调控,减缓游客增长对遗产地的压力,达到遗产资源有效保护和旅游资源的可持续利用。     

神农架常绿落叶阔叶混交林凋落物动态及影响因素

凋落物是陆地生态系统的重要组成部分,凋落物动态特征可以反映出生态系统的存在状况以及环境对植被的影响作用。为探究北亚热带常绿落叶阔叶混交林凋落物产量及现存量的动态及其影响因素,该研究观测了神农架地区一处典型植被2009–2015年的凋落物产量及现存量,据此分析其动态特征及其与气象因素的关系。研究结果表明:该森林凋落物平均年产量及现存量分别为5.94 t·hm~(–2)和10.46 t·hm~(–2),2009至2014年均无明显年际变化趋势,但在2015年均显著降低,且当年倒春寒天数显著高于其他年份;季节动态变化呈现双峰型,峰值分别出现在3–5月和10月;凋落物月产量与当月的前第1–4个月的月平均气温正相关,与当月的前第8–10个月的月平均气温负相关,且与当月的前第6–7及第10个月的月平均相对湿度负相关;凋落物产量季节性指数平均值为0.032,与年平均气温显著正相关。可见,长时间倒春寒现象会显著影响凋落物年产量及现存量,月平均气温和相对湿度对凋落物产量季节动态的影响有明显的滞后性,且年平均气温对北亚热带主要森林类型的凋落物产量季节性指数有显著影响。     

长江三峡淹没区与移民安置区植物多样性及其保护策略

随着三峡大坝的修建,三峡地区淹没区和移民安置区的植物多样性调查与保护工作相继展开。从多年考察采集到的标本及历史资料补充确定,两区高等植物为170科,762属,1784种。分别占到三峡地区高等植物科、属、种数的85.85%,75.30%和59.19%。其中特有植物27种。而三峡地区的灌木和草丛群落基本分布在沿江两岸的低海拔地区,受水库蓄水影响较大。对两区内21个马尾松(Pinus massoniana)群落物种多样性进行的Shannon-Wiener指数及Pielou均匀度指数的测定结果表明,马尾松群落的多样性变化总体趋势为:灌木层>草本层>乔木层;对该地区具有代表性的11种灌丛类型进行的物种多样性指数的测定结果表明:盐肤木(Rhus chinensis)、毛黄栌(Cotinus coggygriavar.pubescens)、荆条(Vitex negundo)、马桑(Coriaria sinic)等4种群落的灌木层丰富度较高,分别为16,26,20和15。多样性指数分别为1.791,3.427,2.949和1.718;对沿江分布的9种主要草丛群落进行的物种多样性指数的测定结果表明:芒萁(Dicranopteris dichotoma)、五节芒(Miscanthus floridutus)、白茅(Imperatacylindricavar.major)、荩草(Arthraxon hispidus)等4种海拔分布较高的群落物种多样性指数较高,分别达到1.697,1.354,1.144和1.018。另外,对淹没区及移民安置区的物种调查结果显示:受淹的自然植被类型共有22种。其中木本群落4种,灌丛9种,草丛9种。小鞍叶羊蹄甲(Bauhinia brachycarpavar.microphylla)、中华蚊母树(Distylium chinensis)、水杨梅(Geum aleppicum)、小叶黄杨(Buxus sinica var.parvifolia)、铁仔(Myrsine africana)、疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)等灌丛被全部淹没;巫溪叶底珠(Securinega wuxiensis)、宜昌黄杨(Buxus ichangensis)和荷叶铁线蕨(Adiantum reniformevar.sinense)大部分被淹没。目前,已建立了库区植物物种保护站及监测站,200多种植物已得到迁地保护,包括已列入中国植物红皮书的37种珍濒物种和11种三峡库区建群种。     

川西亚高山森林恢复的空间格局分析

以米亚罗林区为例,利用森林样地调查和遥感影像解译方法,通过森林植被图与数字地形的叠加,分析了川西亚高山森林大规模采伐和更新后,主要森林植被类型外貌与起源之间的联系,以及各类型分布的地形分异规律和空间格局.结果表明,大规模采伐和更新后,森林植被类型的外貌与起源相关,老龄针叶林为保留下来的原始林,中幼龄针叶林为人工林,落叶阔叶林为天然次生林,而针阔混交林中既有天然次生的成分,也有人工、天然更新共同作用的成分.海拔2 800～3 600 m是米亚罗的主要伐区,森林恢复表现出坡向分异：人工更新的中幼龄针叶林主要分布于阳坡、半阳坡;落叶阔叶林和针阔混交林受天然更新的影响,主要分布于阴坡、半阴坡.老龄针叶林主要保留在海拔3 600 m以上.恢复过程中各种森林植被类型镶嵌分布,景观破碎化严重.     

基于SPOT-VEGETATION数据的神农架林区1998-2013年植被覆盖度格局变化

基于1998-2013年的SPOT-VEGETATION归一化植被指数（normalized differential vegetation index,NDVI）数据,利用二分模型法、相关性分析和空间分析的方法,结合同期降水量和平均温度数据,估算了神农架林区及神农架国家级自然保护区的植被覆盖度,并分析了空间格局及植被覆盖度变化的影响因素。结果表明,1998-2013年间,神农架林区平均植被覆盖度为66.8%,年最大植被覆盖度为93.8%,保护区内最大植被覆盖度显著高于保护区外;林区植被覆盖度变化率为1.45%,保护区植被覆盖度变化率为2.26%,植被整体呈增加的趋势,保护区保护效果较好。温度、降水量、年最低气温、距道路和居民地距离的远近是影响植被覆盖度变化的重要因子,而海拔对植被覆盖度变化无影响。     

神农架天然针阔混交林乔木更新的空间格局

为深入了解神农架天然针阔混交林群落乔木树种的更新特征,于神农架国家公园设置1 hm²森林动态监测样地对树种更新进行调查,利用Ripley的L函数分析优势更新树种的空间分布格局、种间空间关联性以及与大树的空间分布关系。结果显示：（1）更新个体共有35 752株,隶属于19科29属45种。更新优势种基本是乔木层优势树种,物种更新数量表现为：巴山冷杉（Abies fargesii Franch.） > 华山松（Pinus armandii Franch.） > 四蕊槭（Acer stachyophyllum subsp.tetramerum（Pax）A.E.） > 华中山楂（Crataegus wilsonii Sarg.）,混交林群落更新良好。（2）随着尺度增加,巴山冷杉、华山松更新空间格局由聚集分布向随机分布和均匀分布发展;华中山楂、四蕊槭更新的空间格局在整个尺度上均为聚集分布,表明针叶、阔叶树种更新在空间生态利用策略上出现分化。（3）巴山冷杉与其余3个优势更新树种、华山松与华中山楂更新呈显著正相关,表现出对微生境的共同喜好;四蕊槭分别与华山松、华中山楂更新的空间关系表现为显著负相关,种间竞争激烈。（4）巴山冷杉、华中山楂、四蕊槭的更新个体与大树的空间分布总体为显著正相关,这可能与种子传播限制相关;华山松幼苗、幼树与大树的空间分布在小尺度上呈负相关,存在资源不对称竞争。