南水北调中线工程对具入侵性植物传播的潜在影响评估

南水北调中线工程为水源区丹江口库区植物提供了水流这一新的传播途径。筛选了在丹江口库区分布而尚未在工程沿线及受水区分布的植物,利用修正后的杂草风险评估系统(weed risk assessment,WRA)评估这些植物的入侵性,并结合水流传播途径和营养繁殖特征,应用一个附加筛选系统进一步评估了这些植物入侵工程沿线和受水区的能力。结果表明:共有145种水源区库区植物尚未在工程沿线及受水区分布,其中60种(41.4%)植物不具有入侵性,63种(43.4%)植物需要进一步的野外调查或者试验,7种(4.8%)植物具有潜在入侵性,15种(10.3%)植物需要更多的信息才能进行评估。具有潜在入侵性的物种均为水生或者湿生植物,表明该工程的实施将可能对输水沿线及受水区的湿地和水生生态系统产生影响。     

献给长江三峡的厚礼——评《长江三峡库区陆生物动植物生态》

《长江三峡库区陆生动植物生态》(以下简称《生态》)的出版 ,是新世纪即将来临前 ,科学家们献给母亲河的一份厚礼 ,是科学家用鲜血乃至生命凝结的对母亲河的忠诚。《生态》论述了三峡库区的资源环境特征、植物区系、国家珍稀濒危保护植物、古树名木、资源植物、植被及其特征、植物物种多样性 ,分兽类、鸟类、两栖爬行类介绍了陆生脊椎动物概况、县区分布及资源评价 ,对三峡工程库区陆生野生动植物的影响与监测也进行了理论探索和实证研究 ,并对长期监测系统做了总体设计 ,建立了动态的数据库管理系统 ,公布了三峡库区最新的动植物名录。该书…     

长江三峡工程湖北库区药用植物引种栽培

长江三峡工程湖北库区药用植物引种栽培林刚,康宁,刘启宏（中国科学院武汉植物研究所武汉４３００７４）关键词植物引种,药用植物,长江三峡工程湖北库区ＴＨＥＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡＮＤＣＵＬＴＩＶＡＴＩＯＮＯＦＴＨＥＭＥＤＩＣＩＮＡＬＰＬＡＮＴＳＦＲＯＭ...     

丹江口库区湿地植被的数量分类和排序

采用双向指示种分析法(TW INSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对丹江口库区的湿地植被进行了数量分类和排序。TW INSPAN把30个样地划分为14个群丛,论述了各群丛的群落学特征。样地的DCA排序结果反映了植物群落类型与环境因子之间的关系,表明土壤类型和生境的水分条件变化是决定丹江口库区湿地植被分布的主导因子。目前的丹江口水库滩涂植被主要由以狗牙根(Cynodon dactylon)、长刺酸模(Rum ex maritimus)、通泉草(Mazus gracilis)和稗(Echinochloa crusgalli)等为优势种的偏旱生群落类型构成。     

三峡库区支流生境因子对库区蓄水的响应

三峡水库的运行调度,使库区支流形成了截然不同的3种河段类型:完全受水库蓄水影响的145m回水段(完全河段),既受蓄水影响又受自然洪汛影响的145—175m回水段(双重河段)以及不受蓄水影响的大于175m的自然河流段(自然河段)。为明确库区蓄水对河流不同河段生境因子的影响程度及差异,对三峡库区36条重要支流的254个河段进行河流生境调查,进行不同河段下生境指标的因子分析,并进一步分析水文情势自然性与不同河段各生境因子的相关关系。结果表明,植被状况对3种不同河段来说均为重要生境因子,但受三峡水库蓄水影响,完全河段植被结构不完整;受库区蓄水影响,完全河段与双重河段及自然河段相比,流速流态状况、表层覆盖物状况、河岸带宽度、湿润率等生境因子有明显改变;水文情势自然性对不同河段生境因子的影响不同。     

丹江口库区湿地水生维管束植物的区系研究

丹江口水库是国家南水北调中线工程的水源地,位于鄂豫两省交界处。其库区湿地是我国现今保存最为完整的湿地之一,已被列入《中国重要湿地名录》。库区湿地水生维管束植物物种丰富,共计有30科56属90种。该区系的地理成分比较复杂,以世界分布、泛热带分布和北温带分布类型为主,表现出明显的亚热带特征。在与国内其它9处湿地进行水生维管束植物区系比较后表明：各湿地与丹江口库区湿地相似系数的大小与其所处的地理位置和气候条件关系密切。     

丹江口库区滩涂与入库支流植被与土壤种子库: 水传播潜力探讨

为了探索库区滩涂与入库支流土壤种子库与植被的关系, 以及物种通过水传播扩散的潜力, 对丹江口库区内4条支流及其入库滩涂的地表植被和土壤种子库进行了调查。结果显示, 支流地表植被和种子库的物种多样性高于库区滩涂, 汉江库区滩涂和支流的地表植被与种子库均有较高的物种相似性。DCA排序和TWINSPAN聚类可以明显地将支流的植被和种子库样方与滩涂的植被和种子库样方分到不同的样方组, 结合物种排序图可以清楚地发现, 流入汉江库区支流的植被和种子库的物种组成与滩涂的植被和种子库的物种组成有密切联系。汉江库区滩涂0-15 cm的土层内都有种子萌发, 而丹江库区种子库中只有狗牙根(Cynodon dactylon)一种植物, 且仅存在于0-5 cm土层。研究结果表明, 繁殖体通过支流向滩涂的水传播作用对植被建立有积极贡献。     

丹江口库区马尾松人工林地表径流氮磷截留效应

滨水植被缓冲带能有效去除地表径流中的面源污染物.本文采用模拟地表径流的方式,探讨了丹江口库区坡度分别为11°、15°、17°和21°的4种马尾松人工林滨水植被缓冲带不同宽度条件下对径流污染物的截留效果及其影响因素.采用双环入渗试验测定土壤渗透性能,环刀法测土壤密度及最大持水量,同时测定了不同坡度下林下枯落物的厚度和生物...     

千岛湖库区种子植物区系研究

分析论述了浙江省淳安县千岛湖库区的种子植物区系。该区共有野生种子植物114科、401属、666种,其中裸子植物有4科6属6种,被子植物中单子叶植物11科66属95种,双子叶植物99科329属565种。科的分布区类型以世界广布、泛热带分布和北温带分布居多,热带分布的科多于温带分布的科(48/28)。属的数量统计显示该区单种属和寡种属共有393属,占总属数的71.51%,说明本地区植物组成较为分散。属的分布区类型以泛热带分布最多、共94属,占总属数的23.44%;其次是北温带分布及其变型、有56属,占总属数的13.97%。热带分布与温带分布的属数相当(180/171)。通过大陆和岛屿种子植物区系的分析比较得出,生境片段化可能已经影响了千岛湖库区植物区系的分布。     

南水北调中线水源区丹江口市域景观格局变化及氮磷净化能力

丹江口库区是南水北调中线工程重要水源地,通过探究库区景观格局变化与氮磷净化能力,对未来景观规划和生态系统功能提升提供科学依据。在县域尺度上以丹江口市为研究区,运用景观格局指数和InVEST模型研究2003—2018年库区景观格局和氮磷净化能力,并利用Pearson相关分析和RDA分析法探讨二者之间的关系,分析引起氮磷净化能力变化的因素。结果表明:在斑块类型上,水域面积和林地面积不断增加,耕地和园地面积逐渐减少,建设用地面积整体上呈增长趋势;在景观水平上,景观形状指数不断减少,蔓延度指数和聚集度指数整体呈增长趋势,形状复杂程度降低,景观聚集程度提升,散布与并列指数增加了5.58,香农多样性指数变幅较小,各斑块类型趋于规则,呈均衡趋势分布。2003年、2008年、2013年和2018年氮磷净化能力呈持续增强趋势,其中TN输出总量分别为899.224、801.481、776.979、672.149 t, TP输出总量分别为77.308、69.921、68.163、60.802 t, 15年间TN、TP的净化能力分别增强了25.3%和21.4%;对氮磷净化能力重要性等级划分表明,极重要、高度重要区主要分布于库区、河流两岸和林地区域。利用Pearson相关分析和RDA分析法表明,在斑块类型上林地与氮磷的输出呈显著负相关,耕地、园地和建设用地与氮磷输出量呈正相关;在景观水平上氮磷输出量与景观形状指数呈显著正相关,和散布与并列指数表现出显著负相关,与蔓延度指数、聚集度指数呈负相关。因此,可在库区氮磷输出量较高的地区种植喜氮喜磷植物,通过调节景观格局结构,合理规划土地利用,增加林地面积,建设河岸植被缓冲带充分滞缓径流等一系列措施,充分保障库区水源水质安全。     

Using GIS and remote sensing to explore the influence of physical environmental factors and historical land use on bushland structure

Bushland is a vegetation type with a dense cover of woody plants of low stature and a grass understory. We explored the influence of environmental factors (precipitation, topography, geology, hydrology and waterhole density) and historical land use in the Tsavo ecosystem bushland. We mapped vegetation patterns in the region using remote sensing, GIS and field data and tested relationships with physical factors. We used regression analysis to explore the interaction of physical factors and human influence by including a protected and a nonprotected area, representing contrasting historical land use policies, as factors in the regression model. Bushland vegetation had the largest proportion in the region as a whole, but its proportion was notably greater in the nonprotected area. Precipitation, elevation, geology and historical land use were significant predictors of vegetation patterns in the regression models. Higher precipitation and elevation make woody plants superior competitors over grasses, resulting in predominance of bushland in such areas. Geologically, marine deposits result in shallow calcareous soils that favour grasses over trees, hence, absence of bushland. Wildlife management policies such as providing water for wildlife, protective boundaries and controlling wildfires influence distribution of wildlife and result in conditions that prevent regeneration and recruitment of trees.     

金沙江下游典型库区消落带植被恢复模式

消落带植被分布、生活型、多样性的调查研究显著促进了消落带植被恢复技术的进步,然而相邻两梯级库区消落带植被分布的差异以及植被群落特征的年际变化并不明确。此外,金沙江下游部分区域表现出一定的干热特征,其影响下的消落带植被群落特征有待深入了解。基于2019年和2021年向家坝和溪洛渡库区消落带植被调查结果,分析表明：(1)金沙江下游消落带按照下垫面特性主要分为硬岩型、软岩型、松软堆积型3种类型,坡度平缓的松软堆积型消落带是植被恢复的主要类型;(2)整体上,消落带优势植被类型是一年生和多年生草本,单优势种、少优势种群落较为普遍,两个库区消落带优势种重要值差异显著,植被生活型较少;(3)向家坝、溪洛渡库区消落带在分别经历6次和8次周期性水淹后,消落带植被分布与群落物种多样性特征变化不显著,表明消落带植被群落结构相对稳定。综上说明向家坝、溪洛渡两个相邻的梯级库区消落带植被恢复需要以灌草为主,且具有不同的潜在恢复模式,因此需要对应采取不同的恢复策略。研究对于科学指导金沙江下游梯级水电站库区消落带植被恢复具有重要意义。     

三峡水库消落区植被在差异性水淹环境中的分布格局

人工水库修建引发的差异性水文节律是决定消落区植被群落格局的主要因素,高强度水淹环境中水淹胁迫是影响植被的重要因子而低强度水淹环境中物种竞争是影响植被的重要因子。为了探究差异性水淹环境中三峡水库消落区植物的水淹耐受能力及光资源竞争能力(植物株高)对植被群落分布格局的影响,对三峡水库典型消落区不同水淹强度下生长的植被进行了研究,结果表明:(1)典型消落区调查共发现有植物41种,其中高耐淹低竞争能力型植物4种,其生物量在所有物种生物量中的占比达70.99%,低耐淹高竞争能力型植物23种,其生物量占比为28.02%,低耐淹低竞争能力型植物14种,生物量占比不足1%,消落区内无高耐淹高竞争能力型植物物种分布;(2)高耐淹低竞争能力型植物在水淹强度大的消落区区域占优,低耐淹高竞争能力型植物在植物物种竞争压力大的消落区区域占据主导,低耐淹低竞争能力型植物在消落区中仅有零星分布;(3)消落区植被生物量格局随着高程增加呈现出先增加后减少的趋势。研究差异性水淹环境对三峡水库消落区植被分布的影响,可以为深入理解消落区植被分布格局的形成机制和大型水库消落区植被恢复与重建提供理论依据。     

三峡水库蓄水对消涨带植被的初步影响

三峡库区消涨带植被一直受到广泛关注。为了研究水库蓄水对175 m以下消涨带原有植被的潜在影响,2008年8月在三峡大坝上游长江干流从巴南到秭归12个监测点,设立68个5 m×5 m永久监测样方,比较被水淹过的156 m以下与当时尚未水淹的156～175 m地段植被物种组分、物种多样性和草本层生物量的差异。结果表明：被水淹过与尚未水淹的植被物种组分存在显著差异,DCA可以将二者明显分开,156 m以上尚未水淹的植被以灌丛为主;156 m以下被水淹过的植被以草丛为主,优势种包括多年生草本：狗牙根（Cynodon dactylon）、牛鞭草（Hemarthria altissima）和硬秆子草（Capillipedium assimile）;一年生草本：狗尾草（Setaria viridis）、毛马唐（Digitaria ciliaris）和千金子（Leptochloa chinensis）。木本植物基本死亡,只有枫杨（Pterocarya stenoptera）、牡荆（Vitex negundo）和地瓜（Ficus tikoua）存活。此外,被水淹过的植被中灌木物种数比例显著降低,而一年生草本物种数比例显著增加。被水淹过和尚未水淹植被的物种多样性也存在显著差异,被水淹过植被物种总数、灌木和多年生草本物种数显著低于尚未被水淹过的植被,但一年生草本物种数没有显著差异。被水淹过的植被草本层生物量与尚未水淹的植被没有显著差异。可见,水淹显著改变了消涨带原有植被物种组分和物种多样性,但一年生草本物种数和草本层生物量没有显著差异。未来175 m以下的植被中,草本尤其是一年生草本将占据优势。在消涨带植被恢复选择适应水淹生境物种过程中,应分别从植物的生活史、生理学和形态学等角度进行筛选,尤其应重视生活史适应策略植物的应用。被水淹过的156 m以下现有优势草本和存活的灌木可以作为三峡库区未来消涨带植被恢复的备选物种。     

The oldest Czech fishpond discovered? An interdisciplinary approach to reconstruction of local vegetation in mediaeval Prague suburbs

Wet sediments of a former water reservoir were discovered during an archaeological rescue excavation. Vegetation and environmental changes taking place in the mediaeval suburbs of Prague, Czech Republic, from the tenth to the middle of the fourteenth century were investigated. The origin and function of the water reservoir was revealed using a multi-proxy approach that combined the results of macrofossil, pollen, diatom, antracological, archaeo-zoological and sedimentological analyses. Gradual changes of the surrounding vegetation were documented. Field indicators increased in time, whereas proportions of broad-leaf trees and shrubs decreased; proportions of ruderal plants increased continually. A gradual decline of semi-natural hygrophilous vegetation was accompanied by an inverse tendency in trampled vegetation. All these trends indicate an intensification of human activity around the pool. A similar intensification of anthropogenic influence is clearly visible in the development of the aquatic environment. According to the diatom composition, the base of the profile is the result of sedimentation in considerably oligotrophic conditions. A successive deterioration of water quality was documented by various organisms (diatoms, green algae, water macrophyta, fishes and intestinal parasites). The high content of dissolved nutrients, probably connected with anoxia, could have caused the disappearance of both diatoms and fishes.     

三峡工程运行后对洞庭湖湿地的影响

长江三峡工程建成运行后,其下游第一个大型通江湖泊——洞庭湖的水文、水质以及湿地环境等均发生了很大变化。三峡工程已经开始影响到洞庭湖的泥沙淤积、水位波动、水质以及植被演替等。以三峡水库调度运行方案、河湖交互作用和洞庭湖湿地植被分布格局为基础,从长江三峡工程对洞庭湖水文、水质以及湿地植被演替等方面综述了三峡工程对洞庭湖湿地的综合影响。三峡工程减缓了长江输入洞庭湖泥沙的淤积速率,对短期内增加洞庭湖区调蓄空间、延长洞庭湖寿命有利。总体上减少了洞庭湖上游的来水量,改变了洞庭湖原来的水位/量变化规律。给洞庭湖水环境质量造成了直接或间接的影响,对其水质改变尚存一定争议,但至少在局部地区加剧了污染。水位变化和泥沙淤积趋缓协同改变了洞庭湖湿地原有植被演替方式,改以慢速方式演替,即群落演替的主要模式为:水生植物—虉草或苔草—芦苇—木本植物。展望了今后的研究趋势与方向,为三峡工程与洞庭湖关系的进一步研究提供参考。     

基于规划目标的京津风沙源治理区生态保护与修复效应

为改善和优化京津及周边地区生态环境状况,减轻风沙危害,2003年启动实施了京津风沙源治理工程。基于工程规划目标评估了京津风沙源治理区生态保护与修复效应,结果表明:(1)草地和林地作为京津风沙源治理区绿色生态屏障的主要组成,分别占治理区面积的57.3%和9.7%,而风沙策源地的耕地和沙地分别占17.2%和6.4%。(2)2003—2017年,京津风沙源治理区草地、耕地、沙地面积减少,而林地和其他类型面积增加。治理区植被覆盖度平均提高了2.3%,其中林地提高了4.3%,草地提高了2.4%。(3)沙尘天气发生的春季,治理区土壤风蚀量减少了54%。在防风固沙服务总量的贡献中,草地和沙地贡献了71%。因此,草地和沙地生态系统的植被恢复,对治理区生态系统防风固沙服务的提高发挥了最为重要的作用。(4)除治理区植被有所恢复外,由于气候整体变暖,近15年风场强度有所减弱,特别是沙尘天气易发生的春季风场强度减弱近45%,也是影响京津风沙源治理区风蚀量下降的一个重要原因。     

Variation in the plant-mediated methane transport and its importance for methane emission from intact wetland peat mesocosms

Aims and Methods Vascular plants are known to influence the production, transport and oxidation of methane in wetland soils, but these processes are not well understood. Using plants grown in intact peat cores, we compared the influence upon methane emissions of 20 forb and graminoid species from European wetlands. We measured plant-mediated transport of methane (conduit or chimney effect) using a novel agar-sealing technique that prevented methane exchange from the bare soil to the atmosphere.Important Findings The plant-mediated transport (chimney effect) represented between 30% and almost 100% of the total methane flux, with graminoids exhibiting greater internal transport than forbs. In general, plants with less dense root tissues and a relatively larger root volume exhibited a larger chimney effect. Most species (12 out of 20) significantly reduced methane emissions compared to bare soil and only one species, Succisa pratensis, increased them. We suggest that characterising vegetation in terms of plant functional traits and plant processes offers an effective method for estimating methane emissions from wetlands. However, we found no correlation between the magnitude of the chimney effect and the overall influence of different plant species on methane emissions. Besides introducing a useful tool to study plant-mediated transport, this work suggests that characterising vegetation in terms of functional traits could improve estimates of methane emissions from wetlands, which in turn could help in designing mitigation strategies.     

水位变化对三峡库区消落带落羽杉营养特征的影响

三峡大坝建成蓄水后,其独特的水位调度节律对水库消落带植物的生境造成巨大干扰。为了解落羽杉在消落带特殊生境下的生理生态过程,探究其水淹耐受机制,在三峡库区消落带植被修复忠县示范基地建立3 a后,对试验样地内种植于消落带海拔175—165 m范围的落羽杉进行叶片、根系样品采集,并调查其生长情况,测定分析落羽杉营养元素含量及其与植株生长和土壤养分间的关系。结果表明:(1)水位变化对适生树种落羽杉营养元素吸收造成了明显影响。随着淹水深度和淹水时间的延长,落羽杉根系能量代谢受阻,根系功能紊乱,营养元素吸收与运输受到抑制,落羽杉N、P、K、Ca、Zn吸收减少;水淹导致土壤中Fe~(2+)、Mn~(2+)含量升高,落羽杉Fe、Mn吸收增加。(2)相关性分析表明,落羽杉株高与N、K、Mg含量呈极显著正相关关系,与P含量呈显著正相关关系,而与Fe、Cu含量呈极显著负相关关系,与Mn含量呈显著负相关关系;落羽杉冠幅与植株N、P、K、Mg含量呈极显著正相关关系,而与Fe、Cu含量呈极显著负相关关系;落羽杉营养元素含量与土壤元素含量无显著相关性。(3)消落带不同海拔落羽杉营养元素的积累量均不低于植物正常生长水平,未见严重的缺素状况。研究结果表明,落羽杉对三峡库区消落带水位变化具有很好的适应能力,能够对水位变化做出积极的响应,平衡各元素的积累量,维持植株正常生长。     

Predators in the plant–soil feedback loop: aboveground plant‐associated predators may alter the outcome of plant–soil interactions

Plant–soil feedback (PSF) can structure plant communities, promoting coexistence (negative PSF) or monodominance (positive PSF). At higher trophic levels, predators can alter plant community structure by re‐allocating resources within habitats. When predator and plant species are spatially associated, predators may alter the outcome of PSF. Here, I explore the influence of plant‐associated predators on PSF using a generalised cellular automaton model that tracks nutrients, plants, herbivores and predators. I explore key contingencies in plant–predator associations such as whether predators associate with live vs. senesced vegetation. Results indicate that plant‐associated predators shift PSF to favour the host plant when predators colonise live vegetation, but the outcome of PSF will depend upon plant dispersal distance when predators colonise dead vegetation. I apply the model to two spider‐associated invasive plants, finding that spider predators should shift PSF dynamics in a way that inhibits invasion by one forest invader, but exacerbates invasion by another.