新疆西天山峡谷不同坡向野核桃幼苗种群动态及生长分析

在非破坏性判定幼苗年龄及大样方逐苗调查的基础上,编制了新疆西天山峡谷不同坡向野核桃幼苗种群静态生命表,分析了幼苗株高的数量特征和生长规律。结果表明:不同坡向野核桃幼苗的期望寿命均以1龄最大,阳坡为2.018,阴坡为1.766,1~6龄普遍为阳坡大于阴坡。不同坡向幼苗种群均以1龄个体数量所占比率最大,阳坡为39.7%,阴坡为44.2%;3龄幼苗死亡率均最高,阳坡为82.0%,阴坡为78.3%;均为增长型年龄结构;存活曲线均趋于Deevey-Ⅱ型。1龄幼苗在阳坡和阴坡分别仅有3.3%和1.1%可以存活到7龄。不同坡向幼苗株高随着年龄的增加均为指数函数异速生长,其模型的生长速度(b值)也大体相同。     

新疆野核桃自然保护区不同坡向分枝成株野核桃种群结构与动态

新疆野核桃(Juglans regia)系国家Ⅱ级渐危物种,其主干倒伏或死亡后,若干分枝可形成主干并生长至成龄树。为了解分枝成株野核桃的种群结构与动态,采用普查法对新疆野核桃自然保护区分枝成株种群进行调查,利用空间代替时间方法及匀滑技术建立分枝成株野核桃种群的年龄结构、静态生命表,得到年龄结构动态指数,绘制种群存活曲线、死亡曲线、消失曲线、生存函数曲线,进而获得分枝成株野核桃种群年龄结构与动态趋势。结果表明：1)4个坡向分枝成株野核桃种群数量变化动态指数V_pi和V_pi′均大于0,种群年龄结构呈增长型,存活曲线属Deevey-Ⅱ型;2)不同坡向2龄级个体数远大于1龄级,1龄级分枝成株野核桃比2龄级更难通过环境筛;3)阴坡种群增长最高,半阳坡种群稳定性最好、种群抗干扰能力最强,阳坡种群稳定性最差,种群抗干扰能力最低;4)生存函数分析显示,阳坡种群早期稳定,中期脆弱,而半阳坡、阴坡、半阴坡种群早期脆弱,中晚期稳定。     

新疆野核桃自然保护区不同坡向丛生野核桃年龄结构及数量动态

通过对新疆野核桃自然保护区丛生野核桃(Juglans regia)进行普查,以径级结构代替年龄结构,采用匀滑技术编制种群静态生命表,并运用时间序列模型预测种群数量动态,从而获得丛生野核桃树的龄级结构与动态。结果表明,不同坡向丛生野核桃以中龄级为主,年龄结构呈两头小中间大的纺锤型;4个坡向种群年龄结构的动态指数Vpi虽大于0,但最大仅为19.10%,且Vpi’极低,最大为1.12%,阳坡种群增长趋势最高,抗干扰能力最强,种群稳定性最好,半阳坡种群增长趋势最弱,抗干扰能力最弱,种群稳定性最差;各坡向种群均存在多个死亡高峰,阳坡最高峰在15龄级,半阳坡在15和18龄级,阴坡和半阴坡均在9龄级,存活曲线更接近Deevey-Ⅱ型;在未来2、5、10龄级后,中龄级个体数量减少,老龄个体呈增加趋势,丛生野核桃种群稳定性难以长期维持。因此对丛生野核桃幼苗的保护非常关键。     

新疆野核桃自然保护区不同坡向野核桃种群生命表与波动周期

为了掌握新疆野核桃种群的波动周期、预测未来种群结构变化,在新疆野核桃自然保护区的阳坡和阴坡分别设置样地大样本调查,以径级结构代表年龄结构编制野核桃种群静态生命表,绘制其期望寿命图、年龄结构图、存活曲线和死亡率曲线,同时应用谱分析方法比较分析不同坡向生境野核桃种群的波动周期。结果表明:(1)野核桃种群不同坡向同一龄级和同一坡向不同龄级的期望寿命均存在波动,期望寿命在10龄级前为阳坡高于阴坡,10龄级后为阳坡低于阴坡。(2)阳坡和阴坡野核桃种群均为增长型年龄结构。(3)不同坡向生境野核桃种群的存活曲线均趋于Deevey-Ⅱ型,但阳坡种群各龄级的存活率均高于阴坡。(4)1龄级植株以高死亡率为代价发育为幼树;阳坡种群在其生活史中经历2个死亡高峰,最高峰在16龄级,阴坡种群经历4个死亡高峰,最高峰在9龄级。(5)谱分析表明,新疆野核桃种群的数量动态除受基波影响外,并表现明显的小周期波动,具有大周期内有小周期的多谐波迭加特征,且在11龄级的小周期波动与野核桃高生长特性有关,在17龄级的小周期波动可能与野核桃的生理特性有关。     

坡向与龄级对新疆野核桃自然保护区野核桃病害的影响

为了解渐危植物新疆野核桃的病害情况,在新疆野核桃自然保护区调查不同坡向、不同龄级野核桃4种病害的患病比例,分析病害种类、病害等级与野核桃胸径及坡向的相关关系。结果表明: 保护区野核桃的主要病害为核桃褐斑病(95.8%)、核桃枯枝病(90.5%)、核桃黑斑病(74.4%)和核桃腐朽病(7.7%)。4个坡向的野核桃均易患核桃褐斑病,阴坡和半阴坡的野核桃易患核桃枯枝病,阳坡和阴坡的野核桃易患核桃黑斑病,半阳坡和半阴坡的野核桃相对易患核桃腐朽病。4个坡向野核桃的4种病害均随病害等级(1～4级)的增加而病株比例减小。4个坡向核桃枯枝病、核桃黑斑病、核桃褐斑病均以中龄树比例最大,其次是老龄树,再次是小树,未见幼苗患病;核桃腐朽病仅发生在老龄树。核桃枯枝病、核桃腐朽病、核桃黑斑病、核桃褐斑病与野核桃的胸径呈显著正相关,核桃黑斑病与坡向呈显著负相关,核桃枯枝病、核桃腐朽病、核桃黑斑病的不同病害等级与胸径和坡向存在相关性。     

新疆天山峡谷不同坡向野核桃种群分布格局

在天山峡谷野核桃分布的4条沟谷的阳坡和阴坡设置8个4000 m²样地,应用相邻格子法对野核桃每木调查,在不同尺度(面积)上采用方差/均值比率法和偏离指数(C_x)、负二项参数(K)、丛生指数(I)、平均拥挤度(m^*)、聚块性指数(PAI)、聚集指数(C_a)等聚集强度指数对野核桃种群分布格局进行分析.结果表明: 随尺度增大,野核桃种群由集群分布向随机分布过渡;在25 m²尺度上,种群整体呈集群分布,但不同样地种群聚集强度存在较大差异,西沟阴坡种群聚集程度最大,南沟阴坡种群聚集程度最小;在50～400 m²尺度上,种群整体呈随机分布.在25 m²尺度上,幼树、小树和壮年树均呈集群分布,壮年树聚集强度最大,小树聚集强度最小;当取样尺度达到200～400 m²时,幼树、小树、壮年树和大树均呈随机分布.野核桃种群格局规模为25 m²,格局强度为2.49～9.38 m²;种群组分中小树格局强度最大,壮年树格局强度最小.取样尺度与种群斑块大小接近,采用适合的测定方法并应用多指数综合判定,一般可获得可靠的结论.     

秦岭中段不同坡向锐齿栎种子雨、土壤种子库与幼苗更新

以秦岭中段不同坡向(阳坡、半阳坡、半阴坡及阴坡)锐齿栎天然林为对象,对锐齿栎种子雨、种子库的数量、质量动态以及幼苗发育过程进行研究.结果表明: 锐齿栎种子雨一般从8月中旬开始,9月中下旬到10月上旬达到高峰期,11月中上旬结束;不同坡向的种子雨降落历程、发生时间和组成不同;半阳坡种子雨强度最大,为134.13粒·m^-2,其余大小依次为阳坡、半阴坡、阴坡;阳坡种子雨降落时间最早、持续时间最长,高峰期持续时间也最长,阴坡种子雨降落时间最晚、持续时间最短,高峰期持续时间也最短;种子活力及成熟种子占其种子雨的比例大小顺序为半阳坡>阳坡>半阴坡>阴坡.从种子雨降落结束到翌年8月,各坡向土壤种子库总储量大小顺序均为半阳坡>阳坡>半阴坡>阴坡;各坡向的土壤种子库中成熟、未成熟、被啃食种子数量和种子活力均随时间变化呈递减趋势,而霉烂种子数量增加;各坡向土壤种子库中的种子均主要集中在枯落物层,其次为0~2 cm土层,而在2~5 cm土层中只有极少量种子存在.4种坡向中锐齿栎幼苗的密度差异显著,半阳坡幼苗最多,其余依次是阳坡、半阴坡和阴坡.半阳坡更适合锐齿栎种子的萌发和幼苗生长.     

文冠果种群繁殖方式及其在种群更新中的作用

以黄土高原丘陵区文冠果天然种群为研究对象,通过样地调查,分析了不同生境文冠果种群的有性和无性繁殖方式及其在种群更新中的地位.结果表明：不同坡向文冠果种群均能进行有性繁殖和无性繁殖,在阳坡、半阴坡生境,文冠果以有性繁殖为主,实生苗数量和占据空间的能力均大于萌生苗,有性繁殖在这2个生境中对种群的更新贡献较大;在半阳坡生境,文冠果以无性繁殖为主,萌生苗数量和占据空间的能力均大于实生苗,无性繁殖对种群更新的贡献较大.在相同生境条件下,文冠果幼苗生长状况均表现为萌生苗＞实生苗.同一起源的文冠果幼苗生长状况均表现为阳坡＞半阳坡＞半阴坡.2种繁殖的瓶颈期在实生苗的种子-幼苗阶段和萌生苗的幼树-成株阶段.黄土丘陵区文冠果种群在新生境定居下来的过程中,首先以实生苗入侵,当水分、光照、养分条件较好时,文冠果又以无性繁殖方式迅速占领空间,繁衍后代.     

黄土高原丘陵沟壑区30年柠条人工种群动态研究

通过样地调查,对黄土高原丘陵沟壑区阳坡、半阳坡、阴坡和半阴坡4个生境条件下种植30年后的柠条人工种群动态进行系统研究,分析了种群的年龄结构,编制了标准生命表及不同坡向静态生命表,绘制了存活曲线.结果表明,黄土高原丘陵沟壑区不同生境条件下的柠条人工种群年龄结构呈进展型,幼龄级个体数量多,中老龄级个体数量少;不同坡向由于环境异质性,柠条种群密度表现不同,其中以半阳坡种群密度最大,存活曲线均接近于DeeveyⅡ型;影响柠条群落恢复和种群生长的环境因素主要是水分因子和光照因子.黄土高原丘陵沟壑区,种植30年后的柠条种群生长状况良好,并具有一定的扩展潜力,说明只要对现存的人工林实行严格的保护和科学的抚育,就能够实现柠条种群自然更新和生长的目标.     

黄土高原陕北丘陵沟壑区不同立地条件下刺槐水分生理生态特性研究

对黄土高原丘陵沟壑区不同立地条件下刺槐水分生理生态特性进行了初步研究.结果表明,不同立地刺槐林地0～500cm土壤平均含水量(2003年)分别为阳坡6.96%、半阳坡7.62%、半阴坡8.06%、阴坡8.87%,阴坡、半阴坡与阳坡差异达极显著,与半阳坡达显著水平,半阳坡与阳坡差异显著,而阴坡与半阴坡差异不显著.不同立地条件下刺槐叶片相对含水量和饱和亏与各立地土壤含水量关系密切,阳坡刺槐叶片相对含水量和叶水势始终维持在较低水平,而半阴坡和阴坡尤其是阴坡维持在较高水平.刺槐日蒸腾平均值大小顺序为阴坡(4.07μg·cm^-2·s^-1)＞半阴坡(3.89μg·cm^-2·s^-1)＞半阳坡(3.05 μg·cm^-2·s^-1)＞阳坡(2.70μg·cm^-2·s^-1),各立地刺槐蒸腾出现较大差异的时间在11:00和13:00.不同立地条件除阳坡外其刺槐蒸腾速率均与光照强度显著相关,各立地均与大气相对湿度显著相关,与土壤水分密切相关.阴坡生物量最高(8.50gk·株^-1),高于其他3种立地,阳坡最低(5.79kg·株^-1).     

2000—2018年西北砒砂岩区植被覆盖度与地形效应

利用2000—2018年的MODIS-EVI数据,基于像元二分模型计算植被覆盖度,利用数字高程模型(DEM)数据从高程、坡度和坡向等方面分析西北砒砂岩区植被覆盖度的地形效应。结果表明: 2000—2018年西北砒砂岩区植被覆盖度(FVC)相对较低,平均按2.43·a^-1的速率递增,FVC正距平年主要有12年,其中以2018年和2013年相对最高,负距平年主要有7年,其中以2001年和2000年相对最低。砒砂岩区FVC空间分布由东南向西北逐渐降低,但不同类型砒砂岩区FVC存在较大差异,其中裸露砒砂岩区FVC相对最低,覆沙砒砂岩区次之,覆土砒砂岩区相对最高;2000—2018年砒砂岩区FVC的平均变化率为0.0031,植被生长状况趋于改善。高程-坡向效应表明,裸露砒砂岩和覆沙砒砂岩区坡向分别在高程≤1000 m和>1500 m处对FVC的影响较大,覆土砒砂岩区坡向对FVC的影响较小,但在高程1200～1300 m处影响较大。坡度-坡向效应表明,砒砂岩在坡度≤15°时,FVC的坡度坡向效应不明显,坡度＞25°时裸露砒砂岩和覆沙砒砂岩的阴坡和半阴坡FVC大于阳坡和半阳坡;覆土砒砂岩坡度＞15°时,半阴坡和半阳坡的FVC大于阴坡和阳坡。     

桂林岩溶石山植物群落植物功能性状对不同坡向环境因子的响应

该研究以桂林岩溶石山不同坡向的植物群落为对象,探讨植物功能性状(比叶面积、叶绿素含量、木材密度和环境因子随坡向的变化规律。结果表明:比叶面积和叶绿素含量为阴坡>半阴坡>阳坡,阴坡和半阴坡分别与阳坡差异性显著;木材密度为阴坡<半阴坡<阳坡,阴坡、半阴坡分别与阳坡差异性显著。土壤有机质含量表现为阴坡大于阳坡,且阴坡与阳坡差异性显著;土壤全磷、土壤有效磷均表现为阳坡含量最高,且阴坡与阳坡差异性显著;土壤有效钾、土壤全钾则分别为阴坡、半阴坡含量最高,土壤全钾含量在各坡向上差异均显著,而土壤有效钾则为阴坡、半阴坡与阳坡均差异性显著。回归分析表明群落水平比叶面积在阴坡和半阴坡上与土壤有机质含量呈显著负相关;群落水平叶绿素含量与土壤全磷含量和土壤有效钾含量在阴坡上呈显著正相关;在不同坡向梯度上群落水平木材密度与环境因子无相关性。群落水平上植物功能性状随坡向的变化规律,反映了岩溶石山植物群落构建过程中环境对功能性状的筛选效应。     

黄土丘陵区微地形对草地植物群落结构组成和功能特征的影响

对黄土丘陵区微地形(阳坡坡上、中、下部,坡顶,阴坡坡上、中、下部)条件下草地植物群落进行群落组成调查和地上、地下生物量测定,分析微地形对草地植物群落结构组成和功能特征的影响.结果表明： 研究区内草地植物群落主要由菊科、禾本科和豆科物种组成.群落地上和地下生物量以及根系年生长量分别为164.12 g·m^-2、1044.87 g·m^-2、731.77 g·m^-2·a^-1.群落地上和地下生物量以及根系年生长量在不同坡向的大小均为：阴坡>阳坡>坡顶.在阴坡,群落生物量和根系年生长量的大小为：坡下部>坡中部>坡上部>坡顶部,阳坡群落生物量在不同坡位的大小顺序与阴坡不同.根系生长主要集中在0～20 cm土层,且从上到下逐渐减小.根系周转率的平均值为0.75 a^-1,在不同微地形条件下不同土层内大小不同.     

黄土高原不同立地条件下沙棘的生产力与水分关系研究

对黄土高原丘陵沟壑区不同立地条件下的沙棘生产力与水分关系作了初步研究．结果表明。5种立地条件下的沙棘蒸腾变化趋势不尽相同．半阴坡清晨蒸腾较强烈,其它几种立地蒸腾较弱．随着太阳辐射角度的变化和不同立地土壤含水量的差异,阴坡、阳坡上午蒸腾呈下降趋势,峁顶变化较平稳．至中午12：00半阴坡蒸腾达最大值．从午后蒸腾趋势可看出,除阴坡外,其余各立地蒸腾均不同程度地下降。尤其半阴坡下降幅度最大．阳坡蒸腾速率始终处在较低的水平．沙棘蒸腾大小顺序为半阴坡>阴坡>半阳坡>峁顶>阳坡．黄土高原半干旱地区沙棘蒸腾与光照强度没有直接的相关性,与相对湿度相关性显著．不同立地条件导致了沙棘生物量的差异,阴坡生物量要显著高于半阴坡、半阳坡和峁顶．     

坡向和坡位对四川夹金山灌丛群落结构与物种多样性特征的影响

研究不同坡向、坡位夹金山灌丛群落结构和物种多样性特征。结果表明: 在 24 个样地中,共有维管植物 186 种,隶属于 50 科 127 属。其中,灌木层有 32 种,隶属于 14 科 22 属,阴坡下坡位物种数最多;草本层有 154 种,隶属于 43 科 109 属,阴坡物种数最少。灌木层的平均高度表现为阳坡>半阳坡>阴坡,平均密度则相反;草本层平均高度表现为阴坡>半阳坡>阳坡,平均密度无显著变化。坡位仅对阳坡草本层平均高度有显著影响,灌木层物种多样性在阴坡较高,草本层物种多样性在阳坡下坡位和阴坡中坡位较高。坡向对灌木层和草本层 Shannon多样性指数、Simpson优势度指数、物种丰富度指数、Pielou均匀度指数影响显著(除草本层 Simpson 指数),坡位对灌木层和草本层物种多样性指数均无显著影响,坡向和坡位的交互作用对草本层物种多样性的影响大于灌木层。冗余分析(RDA)表明,物种多样性不仅与坡向正弦值、坡向余弦值相关,也与群落结构特征相关性较大。