高黎贡山中山湿性常绿阔叶林树种的分布格局及其地形影响因子

以云南省高黎贡山国家级自然保护区中山湿性常绿阔叶林为研究对象,以200 m×200 m动态监测样地的地形数据和群落学调查数据为基础,采用扩散系数、方差分析及多重比较等方法分析了不同取样面积、生长阶段下树种分布格局的变化特征,探讨了地形因素对树种分布格局的影响。结果表明:群落中多数树种呈聚集分布,少数树种呈随机分布。多数树种的分布格局与取样面积无关,其中大部分在各取样面积下都呈聚集分布;少数树种的分布格局受取样面积的影响,取样面积较小时多呈随机分布,取样面积较大时多呈聚集分布。群落中约有一半树种的分布格局与其生长阶段无关,其中大部分在各生长阶段都呈聚集分布。另有一半树种的分布格局受其生长阶段的影响,其中大部分在幼树阶段表现为聚集分布,在中树、大树阶段表现为随机分布。方差分析结果表明,地形异质性对多数树种的聚集分布有重要影响,其中树种在资源生态位上的分化是控制因素,而地形对水热资源的再分配是重要因素。     

华南植物园锥栗F-MSAP采样策略及遗传多样性分析

基因组甲基化修饰受环境因素的影响。在以甲基化为代表的表观遗传学研究中,如何减少保存环境对异地采后样品的影响,提高整个实验的准确性和科学性,目前尚未有系统的认知。该研究选取5种常用的采后样品保存方式(液氮冷冻、-20℃冷冻、变色硅胶干燥、密封袋密封、75%酒精浸泡),分别用Wilcoxon signed ranks tests统计分析和UPGMA聚类分析方法,对华南植物园锥栗进行F-MSAP研究,以期找出最佳保存方式。同时,利用正交试验法对F-MSAP体系进行优化,筛选出9对引物(E3-H/M2;E5-H/M2;E6-H/M1;E6-H/M5;E8-H/M1;E8-H/M5;E9-H/M2;E11-H/M5;E14-H/M1),并对不同发育时期的锥栗甲基化水平及遗传多样性进行了论述。结果表明:在锥栗F-MSAP的研究中,Willcoxon signed ranks tests统计分析和UPGMA聚类分析结论一致,密封袋保存效果最佳;成熟叶半甲基化率(27.83%)和总甲基化率(51.13%)高于幼叶(21.35%,45.90%),全甲基化率(23.30%)低于幼叶(24.55%),平均多态位点百分数39.60%,香农信息指数0.207±0.002,表现出较高的甲基化水平和遗传多样性。     

高黎贡山中山湿性常绿阔叶林优势种空间分布格局及其关联性

树种的空间格局和关联性能够反映种间关系及其与周围环境的相互作用,对揭示群落构建和物种共存机制具有重要意义。因此,为探究高黎贡山南段中山湿性常绿阔叶林树种的空间分布格局,以高黎贡山4 hm2样地内胸径≥1 cm的所有木本植物为研究对象,采用点格局分析方法分析重要值前10的优势物种的空间分布及其种间关联性。结果表明:(1) 10个优势种及整个样地的径级结构都呈现倒“J”形,为增长型,有利于种群的更新。(2)优势种在小尺度为聚集分布;随着尺度的增加,聚集程度降低;大尺度为随机分布和均匀分布。而去除环境异质性后,聚集分布的尺度范围缩小,随机分布和均匀分布的尺度范围增大。(3)在双变量成对相关函数检验模拟下, 10个物种间关联性的完全空间随机模型主要以显著正关联为主,先决条件模型以无关联为主。研究表明,高黎贡山的10个优势种的分布格局及其关联性随尺度而变化,进一步证明物种的空间分布具有较强的尺度依赖性,并且该森林可能受到扩散限制、负密度制约和生境异质性等影响。     

哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林树种beta多样性格局形成的驱动力

Beta多样性通常指群落在时间和空间上物种组成的差异, 包括物种周转组分和物种丰富度差异组分。驱动beta多样性格局形成的生态过程决定了群落的时空动态, 然而关于beta多样性及其两个组分格局形成的驱动力还存在较多争议。以往研究表明, beta多样性的格局存在取样尺度的依赖性, 驱动其形成的生态过程在不同取样尺度下的相对重要性也随之改变。本研究以哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林20 ha动态监测样地为研究对象, 在不同取样尺度上, 将样方间的Bray-Curtis指数分解为物种周转组分和物种丰富度差异组分, 通过典范冗余分析和方差分解的方法揭示环境过滤和扩散限制对于beta多样性及其两个组分格局形成的相对重要性及其尺度依赖性。结果表明: (1) beta多样性、物种周转组分和物种丰富度差异组分均随取样尺度的增大而减小。在不同取样尺度下, 物种周转组分对于beta多样性的贡献始终占主导地位。(2)随着取样尺度的增大, 环境过滤驱动beta多样性格局形成的相对重要性逐渐增加, 而扩散限制的相对重要性逐渐降低。本研究进一步证实了取样尺度在beta多样性格局形成及其驱动力定量评价中的重要性, 今后的研究需要进一步解析上述尺度效应的形成机制。     

云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林树种萌生特征研究

在云南省哀牢山徐家坝地区选择保存完好的原生林与20多年前受到砍伐的森林两种类型的样地。通过调查其中各树种的更新方式和萌生状况,探讨该地区砍伐林的主要恢复途径、树种的萌生特征。结果表明,在种子萌发、地面萌生和地上萌生三种更新方式中,地上萌生所占的比例最大,尤其是变色锥、木果柯、蒙自连蕊茶等树种。在砍伐林中,<0.5m残桩上的萌枝数量显著高于1～2m以及≥2m高的残桩;萌生位置距地面高度与全株高度之比(以下简称萌高比)<0.1处所具有的萌枝数量显著高于其它位置;而在原生林中,残桩高度对萌枝数量无影响,萌高比<0.1处所具有的萌枝数量显著高于萌高比为0.5～0.9处的。     

云南中山湿性常绿阔叶林起源的探讨

云南中山湿性常绿阔叶林广泛分布于海拔1800~3400 m的山地,这类常绿阔叶林在生态外貌上具有亚热带常绿阔叶林特征,但其分布生境却是暖温带-温带气候,且植物区系组成与热带植物区系有古老的渊源。该文以研究得比较深入的哀牢山中山湿性常绿阔叶林为例,对其植物区系与其气候条件的不协调进行剖析。哀牢山的中山湿性常绿阔叶林记录了种子植物110科386属821种。在植物区系科的地理成分上,无论是含种数多的科,还是所有科的分布区类型,都是以热带分布科为主,体现了它的远古热带起源背景。在该种子植物区系中,热带分布属占总属数的47.75%,热带分布种占总种数的33.45%,在近代演化上仍体现出明显的热带亲缘特征。按照哀牢山中山湿性常绿阔叶林分布地区的暖温带-温带气候条件,它相当于中国东部的暖温带落叶阔叶林地区。在中国东部地区类似气候条件的地带性植被的植物区系中,热带分布属通常只占总属数的25%~27%,云南中山湿性常绿阔叶林植物区系的地理成分与所在地的温带气候明显不协调。对这种现象的解释,笔者认为结合哀牢山地区曾经是低海拔夷平面,在第四纪以来才迅速抬升形成的地质历史,可能这里曾经在第四纪以前的热带-亚热带性质的植物区系和常绿阔叶林随着地形的迅速抬升,逐渐适应了因海拔上升而形成的温带气候,成为在云南高海拔山地存在的所谓中山湿性常绿阔叶林,其植物区系和植被的热带-亚热带性质及常绿阔叶生态外貌并未因气候改变而发生改变。     

无量山中山湿性常绿阔叶林及其植物区系的初步研究

无量山中山湿性常绿阔叶林是其垂直带上最具特征性的植被类型。从这类森林中２３１种优势和常见植物的种类结构分析看,只有热带亚洲成分、东亚中的中国－喜马拉雅成分、和中国特有成分贯穿乔木Ａ、Ｂ层,灌木层,草本层和层外植物几大类中;而中国特有种的进一步分析表明了它的区系成分的亚热带性质,温带性质不是很显著。该地这类森林与云南同类型植被有诸多方面的相似性,但是大致上每一个大的山头有一套植物种类成分,而以各种石栎树种加以区分,其它重要伴生种及伴生种的各类组合千差万别。对这类森林中３５个特有种的分析显示区系平衡点邻近范围有较大的物种分化水平;它们所隶属的属的分析表明,这类植被的温带性质又较该地整体水平为强;它们的近缘种分布区域对无量山此类森林与这些区域相应类型植被的区系联系和分化有一定指示意义     

天童常绿阔叶林林窗的地形分布格局

为探究多维地形因素对林窗分布的影响,以天童20 hm²常绿阔叶林动态监测样地内的林窗为对象,结合地理信息系统软件,分析了林窗空隙率、林窗密度以及林窗面积在海拔、坡度、坡向、坡形、坡位5种地形因子下的分布格局.结果表明: 该样地林窗空隙率为13.1%,林窗密度为9.5个·hm^-2,林窗平均面积为137.82 m²;因高海拔台风干扰的强度较大,高海拔段(≥500 m)林窗的空隙率和密度显著大于中低海拔段(<500 m);台风带来的强降雨极易引起小范围滑坡,使得沟谷的林窗空隙率和密度显著大于侧坡,林窗平均面积显著大于侧坡和山脊.台风及其带来的强降雨是造成林窗在海拔及坡位梯度上具有显著性差异的主要原因.     

天童常绿阔叶林林窗的地形分布格局

为探究多维地形因素对林窗分布的影响,以天童20 hm²常绿阔叶林动态监测样地内的林窗为对象,结合地理信息系统软件,分析了林窗空隙率、林窗密度以及林窗面积在海拔、坡度、坡向、坡形、坡位5种地形因子下的分布格局.结果表明: 该样地林窗空隙率为13.1%,林窗密度为9.5个·hm^-2,林窗平均面积为137.82 m²;因高海拔台风干扰的强度较大,高海拔段(≥500 m)林窗的空隙率和密度显著大于中低海拔段(<500 m);台风带来的强降雨极易引起小范围滑坡,使得沟谷的林窗空隙率和密度显著大于侧坡,林窗平均面积显著大于侧坡和山脊.台风及其带来的强降雨是造成林窗在海拔及坡位梯度上具有显著性差异的主要原因.     

云南保山发现大片中山湿性常绿阔叶林

<正>记者从中科院西双版纳热带植物园获悉,该园教授朱华野外考察时,在云南保山地区昌宁县天堂林场海拔2 400 m以上地区,发现有大片的中山湿性常绿阔叶林。"中山湿性常绿阔叶林尽管以壳斗科、樟科、茶科和木兰科植物占优势,但在分布区内的不同山地物种组成和优势种上有很大的多样性变化。"朱华说,中山湿性常绿阔叶林的生态外貌特征以单叶、革质、全缘、中叶为主的常绿中、小高位芽植物组成。层间木质藤本植物较丰富,     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林木质藤本植物的多样性与空间分布

木质藤本植物是热带、亚热带山地森林重要的组分之一, 在森林动态、生态系统过程和森林生物多样性形成与维持等方面具有重要作用。本文调查了哀牢山中山湿性常绿阔叶林木质藤本植物的多样性及其在垂直和水平空间上的分布规律。在20个20 m × 50 m的样地中共调查到DBH≥0.2 cm的木质藤本植物1,145株, 隶属于19科25属29种, 其中物种最丰富的科为菝葜科(4种)和蔷薇科(3种), 但多度最高的科为葡萄科(363株, 占总株数的31.7%)。研究发现林下木质藤本(通常DBH < 1 cm)拥有较高的物种丰富度和多度, 对木质藤本植物多样性具有较大的贡献。有55.7%的个体分布在林下层, 林冠层占28.8%, 亚冠层只有15.5%。木质藤本的垂直空间分布在不同径级、不同攀援类型之间具有明显的差异。 从水平空间分布来看, 地形是影响木质藤本的一个重要因素: 沟谷木质藤本的物种丰富度、多度和基面积分别是坡面的171%, 420%和606%; 有12个物种只分布在沟谷生境。这表明哀牢山中山湿性常绿阔叶林木质藤本植物对生境具有偏好性。     

长白山红松针阔叶混交林主要树种树干呼吸速率

采用土壤呼吸气室,于2003年4—10月原位测定了长白山红松针阔叶混交林主要树种红松、蒙古栎、水曲柳和紫椴的树干呼吸, 监测了树干温度及林内温度. 结果表明: 4个树种的树干呼吸速率均有明显的季节变化, 其中7月的呼吸速率最高, 10月最低, 呈单峰曲线. 各树种的树干呼吸速率日变化均为“S”型曲线, 并在4:00达到最低,而呼吸速率峰值出现时间有所不同,红松、蒙古栎、水曲柳和紫椴的呼吸速率峰值分别在18:00、20:00、16:00和14:00.不同树种的树干呼吸对温度变化的响应也不相同, 其树干呼吸Q₁₀值在2.24～2.91之间变化,为水曲柳＞蒙古栎＞红松＞紫椴.     

环境因子对常绿阔叶树种脱耦联系数及冠层气孔导度估算的影响

精确模拟冠层气孔导度(G_S)对于评估区域蒸散具有重要意义。该研究选择两种常见的人工阔叶树种尾叶桉(Eucalyptus urophylla, 外来种)和木荷(Schima superba, 本地种)作为研究对象, 利用K?stner法和修订的Penman-Monteith公式计算冠层平均气孔导度(分别定义为G_S1和G_S2)。研究还分析了环境因子对冠层脱耦联系数(Ω)的影响, 并用其来评价两种方法模拟的冠层气孔导度的合理性。结果表明, 两个树种冠层气孔导度均与气象条件耦合较好(尾叶桉: Ω = 0.10 ± 0.03, 木荷: Ω = 0.17 ± 0.03)。主成分分析显示, 光合有效辐射(PAR)以及水汽压亏缺(D)显著影响Ω的大小, 而风速(u)的影响较小。单因素分析则发现各环境因子与Ω之间的相关性并不显著。边界线分析表明D和PAR的增加使得Ω最终趋向于一个与树种有关的稳定值(木荷≈ 0.20, 尾叶桉≈ 0.05), 而Ω随u的增加呈幂指数下降。与木荷相比, 尾叶桉具有更高的气孔导度(尾叶桉和木荷的G_S2年平均值分别为(33.42 ± 9.37) mmol·m ^-2·s ^-1和(23.40 ± 2.03) mmol·m ^-2·s ^-1), 并且尾叶桉和木荷的G_S1与G_S2的线性拟合斜率分别为0.92 (R ² ≈ 0.70)和0.98 (R ² ≈ 0.76) , 表明G_S1比G_S2高估了冠层气孔导度。另外, G_S1和G_S2对水汽压亏缺的敏感性与参比气孔导度(G_Siref, D = 1 kPa时的气孔导度)的比值Pi与Ω紧密相关。根据统计, 尾叶桉和木荷的G_S1估计值在Ω = 0.05-0.15 (83.1%的数据)和0.10-0.20 (47.8%的数据)之间时是相对可靠的。     

Spatial associations of tree species in a subtropical evergreen broad-leaved forest

Aims The spatial segregation hypothesis and the low-frequency hypothesis are two important proposed mechanisms that delay or prevent competitive exclusion in ecosystems. Because tree species interact with their neighbors, the importance of these potential processes can be investigated by analyzing the spatial structures of tree species.Methods The distribution of the adults of 27 common tree species in a fully mapped 5-ha subtropical forest plot in Baishanzu, eastern China, was analyzed to investigate the community-level intra- and interspecific spatial association patterns. We first tested for the overall spatial pattern in the 5- to 40-m neighborhoods and classified first-order bivariate associations with a diametric scheme based on Ripley's K and nearest-neighbor statistic (G -function). Then heterogeneous Poisson null models were used to distinguish second-order interactions from overall spatial associations (including first-order effects). Finally, we analyzed correlations between the existence of species interactions and some attributes of the species involved.Important findings Partial overlap and segregation increased with scale, whereas mixing decreased. Nearly 70% of the species pairs occurred less than expected at random, and only 3.4% of the species pairs were well mixed; 11.0% of all species pairs showed significant small-scale interactions, which was a greater frequency than expected by chance if species are abundant or prefer the same habitat, but less frequent than expected if species are highly aggregated. This suggests that both spatial segregation and low frequency of species facilitate species coexistence by reducing the opportunity that trees of two species encounter each other. The study also revealed that positive interactions were more prevalent than negative interactions in the forest, which indicates that positive interactions may have important effects on forest species assemblies.     

落叶阔叶林反照率的时间变化与影响因素

反照率原位测量对生态系统能量收支及其遥感应用至关重要,但目前坡面地形反照率的测量方式有局限且可见光与近红外波段反照率时间变化的差异尚不清楚。本研究以东北地区帽儿山森林生态站的落叶阔叶林为例,探究入射和反射太阳辐射(SR,300～2800 nm)、光合有效辐射(PAR,400～700 nm)、近红外辐射(NIR,700～2800 nm)的反照率时间变化特征及其影响因子,同时分析了两种辐射表安装方式反照率的差异。结果表明: 晴天SR和NIR反照率日变化呈上下午不对称的U型曲线,但PAR从早到晚递增;阴天反照率均先急剧下降后趋于稳定。平行于坡面测量增大了反照率的日均值,但缓和了SR、NIR反照率日不对称的现象。从整个生长季来看,SR、NIR与PAR反照率水平测量时最大值分别为0.16、0.27和0.11,最小值分别为0.07、0.11和0.03。SR和NIR反照率季节变化均为先增大后减小(7月为峰值),PAR则相反,SR反照率主要受NIR而不是PAR控制。各波段反照率季节变化的影响因子按照贡献率排序为宽带归一化植被指数(61.7%～78.5%,可表征叶面积指数)>太阳高度角(15.4%～36.9%)>晴空指数(0.4%～36.9%)。     

长白山红松阔叶林不同演替阶段优势种的变化

以皆伐后长白山红松阔叶林4个不同演替阶段的林分为对象,分析其群落和优势树种的变化特征.结果表明:在长白山红松阔叶林不同演替阶段中,乔木树种的丰富度、Shannon多样性和Simpson优势度变化较小,多度和均匀度变化较大.随着演替的进程,群落的优势树种组成发生变化,种数逐渐减少,优势种的胸高断面积加和和最大重要值逐渐增加,说明不同演替阶段群落的优势种地位不断提高.长白山红松阔叶林的演替过程是白桦、山杨、黄檗、春榆等阳性或半阴性树种不断减少,而紫椴、水曲柳、红松、色木槭等阴性树种不断增加的过程.     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林木径向生长季节动态及其对气候因子的响应

研究采用树木生长环在哀牢山中山湿性常绿阔叶林持续9年(2009—2017年)监测了2个常绿树种(厚皮香,Ternstroemia gymnanthera;南亚枇杷,Eriobotrya bengalensis)和2个落叶树种(西桦,Betula alnoides;珍珠花,Lyonia ovalifolia)的树干月生长量,采用逻辑斯蒂生长模型(Logistic model)模拟树木径向生长量和物候参数,并分析了年、季尺度上径向生长与主要气候因子的关系。结果表明:1)4个树种年平均生长量为6.3 mm,落叶树种年平均生长量(10.6 mm/a)显著高于常绿树种(3.0 mm/a);2)雨季(5—10月)是哀牢山中山湿性常绿阔叶林树木生长的主要时期,4个树种雨季平均生长量为5.9 mm,占全年总生长量的93%,其中落叶树种雨季生长量占全年的96%,而常绿树种雨季生长量占全年的86%;3)常绿树种生长季长度为169天,长于落叶树种(137天),而落叶树种最大生长速率(0.14 mm/d)显著高于常绿树种(0.03 mm/d),最大径向生长速率能很好地预测树种年生长量;4)低温、雾日和光合有效...     

长白山阔叶红松林3个常见树种径向生长的影响因素

为探究树木径向生长的影响因子,基于对长白山阔叶红松林25 hm²样地中3个常见树种红松、紫椴、蒙古栎连续5年的生长环监测数据,分析各树种的季节生长变化,比较树种间的生长速率差异,并分析初始径级、邻体树木竞争、土壤、地形因素等对不同树种径向生长的作用.结果表明: 3个树种径向生长的季节变化趋势一致,树木于5月末开始生长,7月是生长旺盛期,8月底生长开始减缓,于10月中下旬停止生长.3个树种的径向相对生长率存在显著差异,蒙古栎相对径向生长率显著高于红松和紫椴,该差异在小、中径级个体中表现更为显著.3个树种径向生长的主要影响因子不同,邻体树木的竞争显著抑制了红松和蒙古栎的径向生长,而紫椴的径向生长主要受初始径级、土壤和地形等因子的影响.     

普洱季风常绿阔叶林乔木物种多样性高分辨率遥感估测

季风常绿阔叶林是我国南亚热带典型的地带性植被,也是云南省普洱地区重要森林类型。季风常绿阔叶林乔木物种多样性遥感估测对研究区域尺度生物多样性格局及其规律具有重要作用。根据光谱异质性假说和环境异质性假说,首先使用1m空间分辨率的机载高光谱数据和激光雷达数据提取了光谱多样性特征和垂直结构特征。然后利用基于随机森林算法的递归特征消除方法选择对研究区森林乔木物种多样性指数具有较好解释能力的遥感特征,并对Shannon-Winner物种多样性指数进行建模、制图。研究结果表明：(1)基于机载LiDAR数据提取的垂直结构特征和机载高光谱数据提取的光谱多样性特征均对研究区森林乔木物种多样性具有较好的解释能力,随机森林模型估测结果分别为R²=0.48,RMSE=0.46和R²=0.5,RMSE=0.45;两种数据源融合可以进一步提高遥感数据的森林乔木物种多样性估测精度,随机森林估测模型R²和RMSE分别为0.69和0.37。(2)机载激光雷达数据对研究区针阔混交林乔木物种多样性的估测能力优于机载高光谱数据。(3)机器学习方法有助于从高维遥感...