凉水与帽儿山自然保护区植物区系的比较研究

通过凉水红松阔叶次生林与帽儿山红松阔叶次生林的区系成分对比分析,阐明了凉水自然保护区与帽儿山自然保护区的区系成分的差异及其影响差异的因素。结果表明,纬度差异是两个自然保护区区系成分差异的重要因素,凉水自然保护区纬度偏高,温带成分占有很大比例,而帽儿山自然保护区纬度偏低,增加了许多华北植物区系成分及热带、亚热带植物区系成分。凉水自然保护区共有种子植物80科243属441种,帽儿山自然保护区共有种子植物87科328属750种。在特有成分上,两个保护区也有差异,帽儿山自然保护区含有更多的中国特有种。     

兴安落叶松叶碳利用效率对环境变化的适应

兴安落叶松(Larix gmelinii)作为北方森林的主要组成树种,具有广阔的分布范围和多样的生长环境,是研究树木对环境变化响应的理想树种。叶碳利用效率(CUE_L)不仅与树木的碳代谢及生长发育密切相关,而且能反映树木对环境变化的响应与适应。将来自不同地区(即环境条件)的6个兴安落叶松种源的种子播种培育在帽儿山森林生态系统研究站内,在其生长30a后采用研究站和种子来源地间干燥度(AI)的差值(ΔAI)来代表环境变化梯度,研究环境变化对CUE_L的影响。结果表明:CUE_L在不同环境变化梯度间存在显著差异(P0.05),且呈现随ΔAI的增大而减小的趋势。CUE_L与叶片氮含量、叶片磷含量、比叶重及叶绿素含量等均呈线性正相关关系,但较大ΔAI梯度下的CUE_L敏感性更高。CUE_L与种子来源地平均年降水量呈显著线性正相关关系(P=0.05),而与种子来源地AI则呈显著线性负相关关系(P0.01);随种子来源地年平均气温、平均年蒸发量的增加而下降,但其相关性不显著。以上结果表明,环境变化使兴安落叶松CUE_L产生了适应性变异,表现出树木对原生长环境的生态适应。     

温带落叶阔叶林冠层CO2浓度的时空变异

为了研究温带落叶阔叶林CO₂浓度(摩尔分数, [CO₂])的时空变化特征, 利用帽儿山通量塔8层[CO₂]廓线系统分析了[CO₂]的时间动态及垂直梯度, 并结合森林小气候的同步测定数据探讨了影响[CO₂]时空变化的因子。结果表明: 帽儿山温带落叶阔叶林的[CO₂]及其垂直梯度具有明显的日变化和季节变化。在日尺度上, [CO₂]呈“单峰”曲线, 在夜间或日出前后出现最大值, 日出后迅速降低, 在午后达到最低值, 日落时分又开始迅速升高。在季节尺度上, 生长季的[CO₂]日变幅明显大于非生长季, 且冬季(1、2和12月)白天呈“V”型, 其他季节白天呈“U”型, 这与白天对流边界层的持续时间随季节的变化趋势一致。在垂直方向上, [CO₂]及其日变幅随高度增加而降低, 并且在生长季夜间湍流交换较弱时其垂直梯度最显著; 植被冠层的光合作用改变了生长旺季白天的[CO₂]垂直格局, 使冠层高度的[CO₂]最低; 休眠季节该垂直梯度大大减弱。近地层日均[CO₂]与土壤温度的趋势相似, 呈单峰曲线; 而林冠上[CO₂]在5月初和10月各出现一次峰值, 最低值出现在8月初, 与植被光合作用紧密相关。日尺度上[CO₂]及其垂直梯度主要受控于大气边界层和生态系统碳代谢过程; 年尺度上近地层[CO₂]主要受控于土壤呼吸, 而林冠上的[CO₂]则受生态系统光合作用和呼吸作用的共同控制。     

广西猫儿山自然保护区的兽类和鸟类多样性初步调查-基于红外相机监测数据

红外相机技术是监测兽类和鸟类的重要方法,目前已广泛应用于野生动物资源调查、种群评估和行为生态学等研究领域。2014年7月至2015年1月期间,在广西猫儿山国家级自然保护区布设51个红外相机监测位点（分别位于4种生境和7个海拔区域）,对区内大中型兽类及林下鸟类资源多样性进行了初步调查。研究期间共记录到兽类17种、鸟类30种,包括2种国家I级和7种II级重点保护野生动物。小泡巨鼠（Leopoldamys edwardsi）、红腿长吻松鼠（Dremomys pyrrhomerus）、隐纹松鼠（Tamiops swinhoei）、野猪（Sus scrofa）和赤腹松鼠（Callosciurus erythraeus）的相对丰富度居于兽类前5位,白鹇（Lophura nycthemera）、紫啸鸫（Myophonus caeruleus）、红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)的相对丰富度居于鸟类前3位。在不同生境和海拔,兽类和鸟类物种数、多样性指数和均匀度指数存在显著差异。混交林中兽类和鸟类的物种数量、多样性和均匀度指数明显高于其它生境;海拔1400-1600 m鸟类物种数明显高于其它海拔区域。本次监测结果初步了解了猫儿山保护区内大中型兽类及林下鸟兽物种组成、相对数量及空间分布,为后期的科研工作及保护管理提供了丰富的基础资料。     

广西猫儿山自然保护区藓类植物区系研究

首次系统调查了猫儿山自然保护区的藓类植物区系。通过野外考察和室内鉴定,报道广西猫儿山藓类植物39科109属265种(含种下单位),其中广西新记录属6个,新记录种47个。其区系成分以东亚成分为主,占总种数的36.06%,其次为热带亚洲成分和北温带成分,具亚热带性质。将猫儿山自然保护区的藓类植物与四川峨眉山和云南大围山进行比较,结果显示其Gleason物种丰富度指数在三者间最低,Kroeber系数则指示出猫儿山与大围山藓类植物的属、种相似度略高于其与峨眉山的比较值。此外,区系谱的比较反映了猫儿山自然保护区藓类植物区系的东亚成分和其中的中国—日本成分在三者间最高。     

广西猫儿山自然保护区生态补偿标准与补偿方式

利用问卷调查和条件估值法,以猫儿山自然保护区为例,探讨自然保护区生态补偿机制的构建。结果表明:(1)当地居民对保护区和退耕还林政策不熟悉,如果给相应的补偿,超过一半的居民愿意为保护生态环境而放弃在保护区内从事垦荒、砍伐、放牧等活动。建立保护区后,绝大多数村民在生产生活和家庭收入等方面受到影响。(2)不同村庄农户的家庭受损和机会成本相差较大。对于林地没有被保护区划占的农户,机会成本为10000元/户。对于林地被保护区划占的农户,机会成本为10000元/户+750元/666.7m2×被划占的林地亩数。(3)采用投标卡方法,确定农户受偿意愿为230.66元666.7m-2a-1。(4)通过卡方检验,受教育程度、民族和居民所在村别均不同程度地影响受偿意愿。文化层次与受偿意愿的关系呈单调变化,瑶族的受偿意愿最高,其次是苗族,汉族的受偿意愿最低,受保护区影响越大的村庄,其受偿意愿也越大。(5)当地居民的受偿方式呈多样化。多数居民希望得到现金补偿,选择多种受偿方式的组合较为普遍。补偿金主要用于基本生活和生产的需要。农户的技术补偿需求主要是优良林木种植技术和果木蔬菜种植技术,最关心的政策补偿是提供就业。     

6种温带森林凋落量年际及年内动态

森林凋落物量及其组分因生态系统结构特征和环境变化而表现出明显的时间动态,从而影响森林生态系统物质循环和生态服务功能。连续6年观测帽儿山地区6种温带森林凋落物量及组份的时间动态、温度和降雨量等气象因子,旨在深入了解该地区森林生态系统的物质循环过程及调控因子。结果表明:6种森林的年落凋落量差异显著,平均值依次为:蒙古栎林(4.60 t/hm~2)﹥杂木林(4.21 t/hm~2)﹥硬阔叶林(4.03 t/hm~2)﹥红松林(3.95 t/hm~2)﹥杨桦林(3.89 t/hm~2)﹥落叶松林(3.85 t/hm~2)。各森林年凋落量的年际变化表现为"升高-降低"交替波动模式,但总体上呈上升趋势。凋落物各组份的年际变化不同,枝凋落量变化较为稳定;叶凋落量与凋落总量一致,升高-降低波动明显;繁殖器官及其他凋落量随林龄增加而增加。各森林凋落物量的年内变化呈单峰曲线波动,最大值出现时间因林型而异。枝凋落量在年内表现为双峰曲线模式波动;叶凋落量年内呈单峰曲线模式波动,并与凋落总量年内动态一致;繁殖器官与其他凋落量年内动态波动平缓,无明显凋落峰值。降雨量显著影响年凋落物量(P0.05),分别解释了凋落总量、叶凋落量90%、87%变化。平均温度、积温和总降雨量显著影响凋落量年内动态,总降雨量的影响作用最为突出。因此,除林分自身的生物学特性外,降雨是影响该温带森林凋落量年内、年际动态的重要因素。     

食真菌线虫对热或铜胁迫下土壤生态功能稳定性的影响

在模拟胁迫条件下(施加 CuSO₄ 的持续胁迫或加热40 ℃的瞬时胁迫),以大麦叶粉短期分解过程代表土壤功能,采用室内培养试验研究了土壤食真菌线虫(Aphelenchus avenae)与微生物的相互作用对土壤生态功能稳定性(抗性和恢复力)的影响.结果表明：无论施加胁迫与否,食真菌线虫的活动都有促进土壤微生物活性的趋势,尤其是在施加铜胁迫后第8 天开始到培养期结束,接种食真菌线虫导致土壤基础呼吸显著增加(P<0.05),但加热胁迫后食真菌线虫对土壤基础呼吸的促进作用仅在第8天有显著差异(P<0.05),反映了食真菌线虫对土壤微生物活性的影响程度与胁迫类型有关.在两种胁迫条件下,接种食真菌线虫对土壤功能的抗性没有影响,但都能促进胁迫条件下土壤功能的恢复.培养后期,两种胁迫条件下接种食真菌线虫处理真菌生物量低于未接种线虫处理,表明胁迫条件下食真菌线虫对真菌的取食可能限制甚至抑制了真菌生长,导致真菌对细菌的竞争压力减少,从而使细菌获得更大的生长优势,间接促进了细菌的生长.     

东北帽儿山地区生长季大气氮湿沉降动态变化

利用雨量器收集降雨样品的方法,研究了帽儿山地区大气氮湿沉降的浓度、沉降量及其动态变化规律。研究结果表明：2011年随降雨输入到该地区的大气氮沉降量为19.16 kg·hm^-2,其中,NH⁺₄-N、NO^-₃-N和溶解有机氮（DON）输入量分别占湿沉降量的52%、26%和22%,NH⁺₄-N/NO^-₃-N沉降量接近2.0。降雨中NH⁺₄-N对当地大气氮湿沉降输入量的贡献率最大,其平均浓度为1.59 mg·L^-1。氮湿沉降浓度存在明显的季节差异,以5和9月氮浓度最高,7月最低。该区NH⁺₄-N、NO^-₃-N和总氮（TN）湿沉降输入量与降雨量均存在极显著正相关,决定系数分别为0.65、0.63和0.76,而DON输入量与降雨量相关性交差（P>0.05）,其决定系数为0.24。