甘肃祁连山青海云杉种群数量动态的初步研究

用生存分析和静态生命表研究方法,在祁连山国家级自然保护区调查了16个(20 m×20 m)样地,分析青海云杉(Picea crassifolia Kom.)种群数量动态和年龄结构.结果表明,不同种群年龄结构不同,属顶级群落的苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林表现为衰退型种群;灌木-青海云杉林、马先蒿-青海云杉林为增长型种群.1～5龄级存活曲线较陡,种群死亡率较高;5龄级以后存活曲线相对平缓,死亡率较低.采用指数方程和幂函数对生存曲线的类型进行检验,苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林和标准化青海云杉林的生存曲线符合DeeveyⅢ型曲线;灌木-青海云杉林、马先蒿-青海云杉林的生存曲线符合DeeveyⅡ型曲线.种群数量变化的回归分析和青海云杉生态寿命与环境因子相关性分析表明,青海云杉种群存活数变化和生态寿命与种群密度有关.     

安徽皇藏峪自然保护区青檀种群数量动态

根据野外调查资料编制皇藏峪自然保护区不同生境青檀种群的静态生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线以及4个生存函数曲线,分析种群数量特征。同时,结合种群动态量化方法和时间序列预测模型,分析种群数量动态变化。结果表明:1)不同生境青檀种群径级结构大体呈金字塔型,中、幼龄阶段个体数量丰富,老龄阶段个体数量相对较少,种群在发育过程中存在一定波动性,但种群数量变化动态指数Vpi和Vpi’(考虑外部干扰时)均大于零。种群属稳定增长型。2)不同生境青檀种群在幼龄阶段死亡率较高,随着龄级的增加,死亡率逐渐降低。进入生理衰老阶段时,阳坡、阴坡种群死亡率再次上升,而坡谷种群由于老龄个体受到较好保护,死亡率略有下降。3)不同生境存活曲线存在差异,阳坡、阴坡种群趋于Deevey-Ⅱ型,坡谷种群趋于Deevey-Ⅲ型。4)生存分析表明,阳坡、阴坡种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点;坡谷种群表现为前期锐减、中后期稳定的特点。5)在未来2年、5年中,不同生境青檀种群呈增长趋势。     

东祁连山青海云杉种群大小结构及其动态研究

采用大小级结构和聚类的方法分析东祁连山青海云杉种群结构及其增长趋势。结果表明:青海云杉种群大小级结构可划归于增长型、稳定型、成熟型和衰退型;东祁连山青海云杉林大都处于中龄林阶段,属于稳定型种群;种群大小级结构动态与青海云杉林演替序列基本上成线性关系,体现了种群自组织、自发展的趋稳性;成、过熟林种群大小级结构的非线性波动则体现了种群以自恢复、自调节使群落整体达到相对稳定状态。     

山东赤松种群的数量动态

通过静态生命表分析赤松（Ｐｉｎｕｓ ｄｅｎｓｉｆｌｏｒａ Ｓｉｅｂ．ｅｔ Ｚｕｃｃ．）种群的生命结构与数量动态。结果表明,赤松种群具有不同年龄等级结构,死亡高峰出现在５～１５年,此时正是幼龄期向成年期的过渡阶段,度过此阶段的赤松个体大多能达到生理寿命。由此看出,赤松种群静态生命表能较精确地反映赤松种群的数量动态规律。     

沙地云杉种群结构与动态的研究

本文用种群大小结构代替年龄结构研究了沙地云杉种群的大小结构、分布格局和动态规律。结果表明,样地1、2、3、5的沙地云杉种群属于增长型,样地4的沙地云杉种群为稳定型,将样地1、2、3作为一块样地,其分布格局为集群型,但从幼树到大树,则由集群分布变为随机分布。     

濒危植物太白红杉种群年龄结构及其时间序列预测分析

为了阐明太白红杉(Larix potaninii var.chinensis)种群的年龄结构和未来发展趋势,合理保护现有资源,在太白山地区调查了 29个样地(10 m×10m),对处于不同生境的 5个种群的年龄结构、静态生命表和时间序列预测进行了分析。种群年龄结构分析表明,各种群个体数量主要集中于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ龄级(个体数量比重占68.64％),幼、老龄个体数量较少。受所处生境条件影响,不同种群年龄结构特点不同:海拔较低的种群(B)由于水热条件适宜,林内有林窗出现,幼龄级个体数相对丰富;而其他种群由于幼龄个体严重缺乏,衰退趋势明显。太白红杉不同种群生命表和存活曲线的分析表明,尽管所处的生境差异较大,但存活曲线基本属于Deevey Ⅲ型,种群偏离典型存活曲线的程度与幼苗缺乏程度有关,一般V-Ⅸ龄级死亡率较高。时间序列分析表明,在未来20、60、100和200年中,各太白红杉种群均会呈现老龄级株数先增加后减少的趋势,种群稳定性维持困难。太白红杉种群年龄结构和动态趋势与银杉(Cathaya argyrophylla)等其他濒危植物比较,导致种群衰退的原因相似:在郁闭的林下种子萌芽和幼苗生长困难。应该利用太白红杉喜光、耐旱和中老年个体产种量丰富的特性,对现有太白红杉林分实行就地保护,合理抚育管理。低海拔地区,应适当间伐非目的树种     

山西灵丘天然青檀种群数量动态

青檀是我国特有的珍稀濒危植物,为了更好地了解该种群数量动态,保护该种群持续稳定发展,在山西灵丘青檀自然保护区内采用样方法调查了青檀种群,编制种群静态生命表,绘制存活曲线,死亡率曲线和消失率曲线,引入生存函数,运用种群动态量化分析方法对种群动态变化进行分析。结果表明：种群数量变化动态指数大于零,种群属于增长型,但种群在发展过程中存在波动性;存活曲线拟合结果表明种群趋于DeeveyⅡ型。种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,在第3龄级出现高峰。生存率和累计死亡率曲线在前期变化幅度较大,后期两曲线变化趋于平缓;死亡密度前期高于后期,而危险率随着龄级的增加不断增大。     

沙地云杉种群稳定性研究

沙地云杉种群稳定性研究郑元润徐文铎（中国科学院植物研究所,北京１０００９３）（中国科学院沈阳应用生态研究所,１１００１５）ＳｔｕｄｙｏｎＰｏｐｕｌａｔｉｏｎＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＰｉｃｅａｍｏｎｇｏｌｉｃａｏｎＳａｎｄｙＬａｎｄ．ＺｈｅｎｇＹｕａｎ...     

广东南澳岛中华楠种群结构及动态特征

通过对南澳岛中华楠次生林样地的调查,从种群年龄结构、静态生命表、生存分析和时间序列预测等方面分析了中华楠种群结构和数量动态,结果表明:种群年龄结构呈"倒J型",幼苗和小树阶段个体数量多,中树和大树阶段个体数量少,表现为增长型种群。存活曲线接近Deevey-Ⅲ型,幼苗阶段死亡率高,大树阶段死亡率较低,且相对稳定。种群死亡率和消失率曲线的变化趋势相似,均出现2个高峰,最高峰出现在幼苗的第Ⅰ龄级,第2个高峰出现在中树的第Ⅴ龄级。中树第Ⅵ龄级死亡率最低,生命期望值最高。种群的生存率单调下降,积累死亡率单调上升,种群从第Ⅷ龄级开始逐渐进入生理衰退期。种群的死亡密度和危险率曲线变化趋势与种群死亡率和消失率曲线基本一致,前期和中期震荡,后期趋于稳定。对种群未来2、5和8年的时间序列预测表明:中华楠种群呈增长趋势。     

极小种群野生植物峨眉含笑的种群结构与数量动态

该研究以极小种群野生植物——峨眉含笑(Michelia wilsonii)为对象,采用样地调查法对雅安市周公山峨眉含笑野生种群进行群落调查,依据空间代替时间理论及匀滑技术,将种群动态变化情况量化,编制种群静态生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和生存函数曲线分析其年龄结构现状,并用时间序列预测模型对其未来的数量动态进行预测,以揭示峨眉含笑的生存潜力和濒危机制,为该种群的恢复与重建提供依据。结果表明：(1)研究区内峨眉含笑种群的数量变化动态指数V_pi和V_pi′均大于0,年龄结构呈倒J型,存活曲线趋于Deevey Ⅱ型,种群结构属于增长型,但种群的演替过程存在波动性,幼苗的数量丰富但向幼树的发展受阻,幼树向中、壮树阶段的补充也有所减少,种群存在衰退风险。(2)峨眉含笑野生种群的死亡率和消失率均在第Ⅰ龄级、第Ⅶ~Ⅷ龄级和第Ⅹ龄级出现高峰,而在第Ⅱ~Ⅵ龄级阶段比较稳定。(3)随龄级增加,峨眉含笑种群的生存率持续下降,累积死亡率持续上升,危险率在第Ⅰ龄级时最高(1.308),死亡密度在第Ⅶ~Ⅷ龄级降至最低,在整个龄级阶段中对应龄级的危险率均高于生存率,种群存在断代衰退的风险。(4)时间序列预测分析表明,经历未来2、4、6、8个龄级时间后,中、壮树阶段个体数量有减少的趋势。研究认为,峨眉含笑野生种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点。     

祁连山中部低海拔地区青海云杉径向生长的气候响应机制

利用生理模型开展树木径向生长的气候响应机制研究对理解树木生长的生理机制、预估气候变化情景下森林生态系统的变化、提供森林保护管理的建议有重要意义。以祁连山中部低海拔地区青海云杉树轮记录为依据,利用Vaganov-Shashkin模型模拟青海云杉(Picea crassifolia)的径向生长,探讨青海云杉径向生长的生理机制。结果表明:降水对祁连山中部低海拔地区青海云杉径向生长起着决定性作用,5—8月份的降水直接影响当年青海云杉的径向生长,9月份的降水量影响翌年青海云杉的径向生长。根据本研究结果,水分是限制青海云杉径向生长的主要因子,建议青海云杉人工林种植时,可在5—8月份对青海云杉增加灌溉量。     

祁连山排露沟流域青海云杉天然更新与土壤水热的关系

青海云杉是祁连山区森林生态系统的建群种,其天然更新对维持祁连山森林生态系统功能具有重要意义。以祁连山排露沟流域青海云杉林天然更新为研究对象,于2021年6-9月测定海拔2700-3300m的0-40cm土层土壤温度和水分数据,并于7月中旬对样地天然更新进行每木检尺,将天然更新划分为幼苗(第一龄级)阶段和幼树(第二龄级)阶段,通过方差分析探究不同海拔更新苗胸径、株高的差异,再进一步建立回归模型拟合更新苗胸径、株高与各层土壤水热的关系,探讨更新苗胸径、株高对土壤水热的响应。结果表明:(1)更新苗胸径、株高随海拔升高而降低,海拔2700m幼苗胸径与3300m幼苗胸径存在显著性差异(P<0.05),海拔2700m、2800m幼苗、幼树株高与3300m幼苗、幼树株高存在显著性差异(P<0.05),幼树胸径在各海拔均不存在显著性差异,表明更新苗胸径对海拔的敏感性要低于更新苗株高。(2)更新苗胸径、株高与土壤温度呈正相关,与土壤水分呈负相关,幼苗胸径与20cm土壤温度和土壤水分的相关系数最大,幼树胸径与40cm土壤温度和土壤水分相关系数最大,幼树株高与40cm土壤温度及20cm土壤水分相关系数最大。(3)回归模型显示幼苗胸径和株高对土壤水热的利用模式相同,而幼树胸径和株高对土壤水热的利用模式存在差异。(4)青海云杉天然更新随着龄级的增加,影响生长的主要因素由土壤温度逐渐变为土壤水分,更新苗胸径对土壤水热的响应也随着龄级的增加在逐渐减弱。     

祁连山青海云杉树干液流密度的优势度差异

以祁连山排露沟小流域青海云杉林为研究对象,选取有代表性的优势木、亚优势木、中等木和被压木各3—5株,2015年6月16日至10月14日应用热扩散技术对不同优势度青海云杉树干液流密度进行测定,并同步测定相关的林外气象因子。结果表明:(1)青海云杉液流密度呈昼高夜低趋势,晴天液流密度变化幅度较大,而阴雨天变化幅度较小。(2)晴天树木优势度越大,其液流在日内的启动越早,结束越晚,峰值也越大;优势木的平均液流密度为(0.0758±0.0475)m L cm~(-2)min~(-1),是亚优势木的1.5倍,是中等木和被压木的1.68倍。(3)青海云杉平均液流密度基本呈现6月份最大,其次是8月份,9、10月份明显减小,且优势木亚优势木中等木被压木。(4)相关性分析和逐步回归表明,青海云杉日均液流密度与太阳辐射强度、饱和水气压差和空气温度呈正相关关系,与空气相对湿度和降雨量呈负相关关系。影响优势木、亚优势木和中等木液流密度的主要气象因子是太阳辐射强度,被压木液流密度主要受空气相对湿度的影响。     

海拔梯度对祁连山青海云杉林乔木层和土壤层碳密度的影响

以祁连山西水林区青海云杉典型林分为研究对象,按照青海云杉分布界限海拔2500—3300 m,采用梯度格局法,研究祁连山青海云杉林乔木层和土壤层碳密度沿海拔梯度的空间分布特征,以期为准确估算祁连山青海云杉林碳储量变化影响因素提供科学依据。结果表明:(1)青海云杉林生物量平均值为115.83 t/hm~2,碳密度平均值为60.23 t/hm~2。生物量整体随海拔梯度增加表现为先增加后波动降低的趋势,在海拔2800 m处达到最高值(197.10 t/hm~2),海拔3300 m处达到最低值(7.66t/hm~2),且不同海拔梯度间差异显著。林分各器官生物量分配格局在各海拔处均表现为干根枝叶。(2)土壤有机碳含量平均值为54.80 g/kg,变化范围为31.49—76.96 g/kg。随着土壤层次的增加,除海拔3200 m和3300 m的土壤有机碳含量未表现出规律变化外,其他海拔梯度则均呈现出逐渐降低趋势。土壤有机碳密度在海拔2900 m最高,为245.40 t/hm~2,在海拔2700 m处最低,为130.24 t/hm~2;海拔2500—2700 m表现为平缓降低趋势,在2800 m处急剧上升,且海拔2800—3200 m呈现无显著性轻度波动变化,在海拔3300 m又急剧降低。(3)青海云杉林生态系统平均总碳密度为255.15 t/hm~2,乔木层和土壤层占总碳密度的比例分别为23.61%和76.39%,且不同海拔梯度间存在极显著差异。土壤有机碳密度与海拔、年均降水量、土壤有机碳含量、土壤全氮呈显著正相关,与年夏季平均气温呈显著负相关;乔木层碳密度与年夏季气温、林分密度、胸高断面积呈显著正相关,与海拔和土壤全氮呈显著负相关。(4)祁连山青海云杉林乔木层和土壤层碳密度均随海拔梯度变化受水热条件组合的改变而呈现规律变化,以中部海拔区段2800—3200 m碳密度较高。     

祁连山东部青海云杉死亡和存活个体径向生长对气候变化的响应差异

研究建立了祁连山东部青海云杉(Picea crassifolia)存活个体与死亡个体的树轮宽度年表和断面生长增量(BAI)序列,对青海云杉存活个体与死亡个体的径向生长特征及其对气候要素的响应关系进行了比较,尝试厘清青海云杉径向生长与气候要素之间的响应机制。结果表明:青海云杉死亡个体的径向生长速率明显低于存活个体(P ＜ 0.001),尤其是在20世纪80年代快速升温后,这一差距进一步加大,青海云杉死亡率也大幅增加。在1951-1986年期间,青海云杉径向生长主要受生长季前(上一年9月到当年2月)干湿状况的影响;而在1987-2020年期间,青海云杉径向生长则更多受生长季(当年6-8月)干湿状况的影响。并且与活树相比,死树对区域干湿状况表现出更高的敏感性,对气温的负响应也更强。随着气候变暖加剧,高温及其带来的干旱胁迫已成为区域内限制青海云杉径向生长的主要气候因素,青海云杉的死亡率可能会继续升高。     

祁连山北坡青海云杉林下苔藓层对土壤水分空间差异的影响

苔藓层是青海云杉林(Picea crassifolia forest)下的一个重要层片,它通过截持降水和减少土壤蒸发,对土壤水分产生影响。以祁连山北坡排露沟小流域的一个阴坡(海拔2700 m,植被为青海云杉林)作为样坡,于2010—2012年生长季对青海云杉林下有、无苔藓层覆盖地点的土壤水分进行对比观测。结果表明在祁连山青海云杉林下,苔藓层覆盖能减少土壤水分的空间差异。主要表现为:(1)无苔藓覆盖各观测点土壤含水量极差达62.2 mm,空间变异系数(CV)为17.3%;有苔藓层覆盖观测点土壤含水量空间变异系数为2.3%,仅为无苔藓覆盖地点的1/7.5,空间差异极显著(sig.0.001)。(2)在持续无雨、小雨后和连阴雨天气下,有苔藓覆盖地点土壤含水量空间差异均显著小于无苔藓覆盖地点(sig.0.05)。在持续无雨的情况下,无苔藓层覆盖各观测点土壤含水量空间变异系数平均值为19.8%,有苔藓覆盖地点土壤含水量空间变异系数平均值为6.6%,仅为无苔藓覆盖地点的1/3。小雨后,无苔藓覆盖各观测点土壤含水量空间变异系数平均值为15.2%,有苔藓覆盖地点土壤水分空间变异系数平均为5.1%,为无苔藓覆盖地点的1/3。连阴雨后,无苔藓覆盖各观测点土壤含水量空间变异系数平均为15.4%,有苔藓覆盖地点土壤水分空间变异系数平均为4.6%,为无苔藓覆盖地点的1/3.3。(3)持续无雨的情况下,苔藓层减小土壤水分空间差异的作用主要反映在土壤表层0—15 cm,对深层的作用不显著。而小雨和连阴雨后,苔藓层对15—80 cm深层土壤影响显著,而表层0—15 cm没有明显规律。     

沙地云杉和青海云杉种子萌发和幼苗生长对干旱盐碱胁迫的响应

利用控制实验研究了水分、盐分生态因子对沙地云杉和青海云杉种子萌发和幼苗生长的影响,以探索沙地云杉和青海云杉种子对水分、盐分生态因子的适应性。结果表明:(1)水分胁迫和盐分胁迫对沙地云杉和青海云杉种子萌发具有明显的抑制作用,可显著的降低种子的发芽率,两种云杉种子对水分胁迫的临界值和极限值分别是-0.03、-0.15 MPa和-0.5、-0.58 MPa;对盐分胁迫的临界值和极限值分别是78、148 mmol/L和284、345mmol/L;其幼苗长度随着渗透势和NaCl浓度的增加而显著减小。(2)沙地云杉和青海云杉种子恢复发芽率及恢复后的幼苗长度随着渗透势和NaCl浓度的增加先增加后减少。(3)在相同的水势条件下,PEG溶液比等渗的NaCl溶液对沙地云杉和青海云杉种子萌发具有更大的抑制作用,种子萌发过程中渗透胁迫比离子毒害的抑制作用更大。研究发现,沙地云杉和青海云杉种子对水分和盐分胁迫表现出不同程度的耐受性,两者对盐分胁迫的忍耐能力超过对水分胁迫;而且青海云杉种子比沙地云杉更耐旱、耐盐;早期的低盐和充分的水分条件是沙地云杉和青海云杉存活的关键。     

青海云杉不同演替阶段林下草本多样性特征及其环境解释

林下草本的演变与森林演替密切关联,为了解祁连山地区青海云杉林在不同演替阶段下的草本多样性特征及影响因素,本研究采用空间代替时间的方法,以阔叶纯林(Ⅰ)→阔叶混交林(Ⅱ)→针阔混交林(Ⅲ)→云杉纯林(Ⅳ)构成的演替序列为研究对象,计算分析不同演替阶段的草本多样性指标差异,探究生物因素和非生物因素对草本多样性的影响,旨在为青海云杉林林分结构优化与功能提升提供理论依据。结果表明：(1)不同演替阶段下,共发现草本31科64属81种,其中阔叶纯林(Ⅰ)草本植物共21科33属42种,阔叶混交林(Ⅱ)共22科40属50种,针阔混交林(Ⅲ)共22科42属51种,青海云杉纯林(Ⅳ)共15科21属23种。(2)随着演替的进行,物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数均呈现先增大后减少的趋势,草本多样性指标均在针阔混交林(Ⅲ)阶段最大,在青海云杉纯林(Ⅳ)阶段最低。(3)生物因子中：LAI是影响草本多样性的主导因子,林分密度、胸径、树高和叶面积指数与草本多样性负相关。(4)非生物因子中,土壤有机质和速效钾是主导因子,土壤水分、速效磷、碱解氮与多样性指标正相关。综...     

尕海-则岔地区紫果云杉种群结构与动态特征

紫果云杉(Picea purpurea)为我国特有树种,为了解其种群生存现状及动态特征,以尕海-则岔自然保护区则岔沟的紫果云杉天然纯林为研究对象,通过样地调查和数据统计,绘制了种群结构图,编制了静态生命表,分析了存活曲线,运用生存分析理论与数量化分析法研究种群结构与动态,并运用时间序列模型对种群数量动态进行预测,以揭示本区域紫果云杉的种群结构与动态特征。结果表明,紫果云杉种群龄级结构、高度结构和冠幅结构总体均呈倒"J"型。种群自然更新能力强,幼苗、幼树储量丰富,前期有较高的死亡率,种群存活曲符合Deevey-Ⅲ型。生存分析也说明紫果云杉种群具有前期锐减,中、后期稳定的特点。竞争和自疏作用造成的幼苗、幼树存活率偏低是影响紫果云杉种群自然更新和结构的关键因素。种群动态指数Vpi0,表明种群属于增长型,V'pi趋近于0,表明该种群趋近于稳定型。时间序列预测分析表明,在未来2、4、6、8个龄级后,紫果云杉个体数均有所增加,种群呈一定的增长趋势。说明该保护区的成立使本区域紫果云杉种群得到了相对完整的保存,该种群适应当前的生存环境,能实现自然更新且仍有一定的增长潜力。紫果云杉种群更新主要受制于建成限制,幼苗、幼树存活率过低,可采取适当的人为干扰措施来促进种群更新与增长,而保护幼苗生存环境并提高幼苗质量和存活率才是种群更新和发展的关键。