雨雪冰冻灾害后南岭凤蝶多样性恢复研究

南岭是广东省生物资源、生物基因最丰富的宝库。2008 年1-2 月份, 南岭遭遇到几十年甚至百年一遇的特大雨雪冰冻灾害, 给森林生态系统造成了极大的破坏, 使南岭林区位于海拔500-1000 m 之间的林木雪折、倒伏及包括昆虫在内野生动物的大量死亡。林地清除风倒木和粗大的树技, 树木园内基本清除地面各种覆盖物, 作为森林生态修复与重建的最重要措施, 此措施使冰灾后形成的大量林窗很快萌生各种植物, 从而改善了林分结构, 使森林生态系统得到修复和重建, 经3 年的恢复期, 林分及其凤蝶多样同步获得恢复, 也使生物多样性比冰灾前更为丰富, 树木园内凤蝶种群数比冰灾前2 年平均值增加144.44%, 种群密度比冰灾前2 年的平均值降低4.62%; 500-1902 m 灾后林区调查, 3 年后凤蝶种群数比冰灾当年增加为156.25%。因此, 此研究结果然说明冰冻灾害后只要及时对原始林采取森林生态的恢复措施, 不仅不会导致种群的灭绝, 而且还有可能丰富生物多样性。     

广东南岭国家级自然保护区珍稀濒危植物及其保护

经调查,广东南岭国家级自然保护区共有珍稀濒危植物46种,隶属于29科39属,其中属于国家重点一级保护的有5种,二级保护的有29种.建议将19种列入国家保护名录,20种列入省级保护名录,其中包括广东新分布6种,粤北及南岭特有种9种.分析了广东南岭珍稀濒危植物面临的主要威胁是人为破坏,并针对所受威胁提出了相应的保护措施.     

南岭森林哺乳动物多样性的红外相机监测

从2012 年11 月至2015 年1 月, 利用红外相机对广东南岭国家级自然保护区野生动物进行连续监测。经鉴定, 红外相机拍摄的哺乳动物有23 种, 隶属4 目 13 科20 属。红外相机监测结果准确反映了南岭保护区哺乳动物多样性和区系的基本特征, 并能记录到珍稀哺乳动物的代表种类。这表明红外相机技术可以作为哺乳动物多样性监测的主要方法。建议建立红外相机监测标准或规范, 开展哺乳动物多样性长期监测。     

南方森林对雨雪冰冻灾害的受损与恢复响应的树龄依赖

森林受损与恢复对雨雪冰冻灾害的响应机制是森林研究与管理中的重要问题.然而对于植被受灾中,大树、中树、小树何者容易受损,即树龄依赖性问题仍没有一致结论,而受损后恢复的树龄依赖性则鲜有研究报道.本研究通过调查2008年中国南方罕见的雨雪冰冻灾害后,南岭天井山不同林型内植被的受损与恢复的情况,探讨森林对雨雪冰冻灾害的受损与恢复响应的树龄依赖.结果表明,植被的受损与恢复都反映出不同程度的树龄依赖性.3种林型中植被受损的比例随着树龄的增大而增加,在达到一定径级大小后达到平稳,这种规律在不同林型中表现出差异性,针叶林中的小树相比阔叶林的小树更易受损;从受损方式上也反映出不同林型的树龄依赖有所不同.就受损最为严重的方式掘根来说,针叶林幼苗的掘根比例较大,混交林小树的掘根比例显著大于幼苗和大树,而阔叶林大树的掘根比例显著大于幼苗和小树.不同林型受损恢复的树龄依赖性存在差异,针叶林折干与折冠树木(径级大于2.5 cm)的恢复率随树龄增加呈现逐渐上升的趋势,而针阔混交林与阔叶林折干与折冠树木的恢复率随着树龄增加呈波动变化,不存在明显的上升或下降的变化趋势;根部受损严重的树木恢复率为零,全部掘根死亡.植被受损及恢复与树龄之间存在关联性,并且这种关联性受林型、树形和受损方式等因素的差异所影响.植被受损与恢复都存在树龄依赖性,并且这种依赖性受林型、树形和受损方式等因素的影响,认识这种依赖性是有效应对灾害和开展灾后恢复重建的重要基础.     

片断森林植物多样性及其保护和恢复价值

森林片断化是导致生物多样性丧失最严重的单一因素。在片断森林中植物多样性除与片断面积有关外,还受边缘效应、瞬时取样效应、驰豫效应、远距离扩散的挽救效应以及背景生态系统的性质等影响。本文阐述了在这些综合因素影响下,片断森林中植物种类、丰富、性质的变化。由于这些综合因素的影响,不少片断森林尚有较高的保护价值,但需建立合适的评价体系和标准。片断森林在确定生态恢复目标、为恢复实践提供种源等方面也有重要价值。提出了对片断森林的保护措施。     

杉木林采伐迹地撂荒后植被恢复早期的生物量与养分积累

撂荒是传统杉木经营制度中的重要内容 ,其目的是通过植被的自然演替来恢复土壤肥力 ,从而实现杉木人工林的可持续经营。通过对湖南会同杉木人工林采伐迹地撂荒后 1～ 5 a内的植被生物量和养分积累的定位观测 ,重点分析撂荒后植被恢复过程中植物生长对策和植物养分积累在杉木人工林可持续经营中的作用。结果表明 :会同杉木林采伐迹地撂荒后的 1～ 4a为草本植物阶段 ,五节芒 ( Misocanthusfloridu-lus)、荩草 ( Arthraxon hispidus)、一年蓬 ( Erigeron annuus)为优势种 ,5 a后进入灌木植物阶段 ,阳性喜光树种占绝对优势 ,且植物的树高生长分化明显 ,大于 3m的树高等级中拟赤杨 ( Alniphyllum fortunei)和小果冬青 ( Ilex micrococca)占有最大的比例 ,在 2～ 3m的高度等级中枫香 ( Liquidambar formosana)、苦楝( Melia azedarach)、山苍子 ( Litsea cubeba)等植株数量最多。植被总生物量从 1 .798t/hm2 增加到 1 6.2 35 t/hm2 ,其中灌木层生物量为 1 .0 4 8～ 7.773t/hm2 ,草本植物生物量为 0 .75～ 6.92 9t/hm2 ,第 5年植被系统的年生产力为 4.1 8t/( hm2 ·a) ,接近 7a生第 2代杉木林年平均生产力。撂荒 2 a后植被系统就开始产生枯落物 ,随植被恢复时间增加死地被物生物量从 0 .892 t/hm2 增加到 2 .0     

受损湿地植被的恢复与重建研究进展

 自20世纪90年代以来,有关受损湿地植被恢复与重建的研究大量涌现。在大量文献调研的基础上,对湿地植被恢复的目的、优先原则、策略和途径、理论、技术、长期监测及评价作了回顾,对贫营养沼泽和富营养沼泽的恢复技术作了详细总结。湿地恢复的策略主要有修复和重建,指导理论主要有次生演替、自设计和入侵理论等。泥炭地植被受损后的恢复技术主要有播种法、泥炭藓片段散布法、营养体移植法、草皮移植法等。种子(繁殖体)库在植被恢复中的作用也不可忽视。恢复初期的抚育和管理必不可少。最后指出了湿地恢复研究中亟待解决的问题。     

南岭国家级自然保护区常绿阔叶林主要树种的种间分离

种间分离的研究对揭示种间相互作用、群落组成与动态具有重要意义。本研究在南岭国家级自然保护区的常绿阔叶林内,设置了36个样方,以样方内株数≥10的27个物种为研究对象,在样方调查的基础上,运用ArcGIS软件、N×N最近邻体列联表、2×2列联表截表以及Pielou分离指数,研究了群落内27个物种的种间分离规律,采用Clark_Evans最近邻体法测定了27个物种的分布格局。结果显示:(1)27个物种中,有3个呈聚集分布,24个呈随机分布;(2)常绿阔叶林植物群落中正分离种对占59.83%,随机毗邻种对占40.17%,没有负分离,群落稳定;(3)正分离主要发生在群落优势种或建群种之间,优势种之间也有随机毗邻发生;(4)呈聚集分布的物种与其它物种主要表现为正分离,一般不表现为负分离;而呈随机分布的物种之间多数表现为随机毗邻,也有部分表现为正分离或负分离;(5)群落内27个物种互相交错分布,是全面不分离的。     

南岭国家级自然保护区森林群落β多样性随海拔梯度的变化

在广东南岭国家级自然保护区海拔300-1900m的范围内,海拔每升高100m设置一条水平样带,共计调查了17条样带,样地面积20400m2。运用相关分析、回归分析和方差分析研究森林群落β多样性随海拔梯度的变化。结果表明:无论是相邻样带还是基准样带,Cody指数以及物种周转速率βC与海拔均呈显著的线性负相关(P<0.05);森林群落各层的共有种数随物种周转速率βC的增加而减少(P<0.05);单因素方差分析及多重比较揭示,Cody指数能较好地反映各层之间物种沿海拔梯度的变化差异。与相异性系数(community dissimilarity)、Bray-Curtis指数和Morisita-Horn指数、以及物种周转速率Sβ和物种周转速率t相比,Cody指数和物种周转速率βC能较好地反映南岭国家级自然保护区森林群落β多样性的海拔梯度格局。     

森林植被恢复的理论和实践:用乡土树种重建当地森林--宫胁森林重建法介绍

介绍了国际著名植被生态学家、日本横滨国立大学教授宫胁昭 (Prof.AkiraMiyawaki)创造和倡导的造林法———环境保护林重建法 (即生态造林法 ,简称宫胁造林法 )。本方法的创新和重要之处就是将植被生态学理论应用于森林生态系统恢复并取得成功。该方法依据潜在自然植被和演替理论 ,提倡和强调用乡土树种重建乡土森林植被 (Nativeforestwithnativetrees ) ,目的是能够在较短的时间内恢复当地森林生态系统。用宫胁方法重建环境保护林 ,在日本已经有 60 0多个成功的例子 ,在马来西亚、泰国、巴西、智利和中国等国家用该方法重建热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林 ,也有 1 0多个成功实例。宫胁法对于中国的森林植被恢复和重建很有借鉴和帮助     

南岭东西段植物群落物种组成及其树种多样性垂直格局的比较

根据沿海拔梯度设置的样地的调查资料,对南岭东段的莽山和西段的猫儿山植物群落乔木层物种多样性的垂直分布格局进行了比较研究。莽山和猫儿山的植被类型差异不大,但相同植被类型的物种组成有比较明显的差异。随海拔的上升,两山体乔木的最大树高均呈现显著下降趋势。猫儿山乔木的最大胸径、胸高断面积之和以及立木密度在海拔梯度上呈单峰曲线变化趋势。莽山乔木的最大胸径、胸高断面积之和与海拔呈明显的负相关性,而立木密度的变化规律不明显。这种单峰曲线格局或负相关关系与中尺度上的海拔高度以及小尺度上的土壤特性、小地形以及人为干扰强度等因素有关。在海拔1000m以下的常绿阔叶林群落和1700m以上的山顶矮林群落,莽山乔木的物种丰富度均明显高于猫儿山。两山体的乔木种数与海拔之间都显示出负相关性,但莽山由于高海拔群落受人为干扰的影响,这种相关性不显著。乔木层α多样性沿海拔梯度没有表现出明显的变化规律,并且在两山体之间也看不出明显的差别。本文最后还对两山脉低海拔区段的常绿阔叶林群落的物种组成和多样性进行了对比分析,结果表明人为干扰导致猫儿山常绿阔叶林的物种丰富度(S)和α多样性(H’)明显低于莽山的原生性常绿阔叶林群落,而且落叶阔叶树种和毛竹(Phyllostachys pubescens)开始入侵到群落中。     

特大冰冻灾害后大明山常绿阔叶林结构及物种多样性动态

2008年1月,在我国南方发生了百年一遇的特大冰冻灾害,有19个省区和1765万hm²森林受灾。虽然此种规模的干扰相对稀少,但它为研究冰冻干扰对亚热带森林生态系统的组成、结构和演替的短期和长期影响提供了一次绝好的机会。在大明山国家级自然保护区中山区,建立了3.2hm²的固定样地,包含80个20m×20m样方,分别于2009年和2010年对样方内胸径≥1cm的木本植物的胸径进行测定,将受损林木分为折干、翻蔸和死亡3类,同时测定每个样方的冠层结构。结果表明:2008年的特大冰冻灾害对大明山常绿阔叶林造成严重影响,2009年胸径≥1cm的木本植物受灾率达51.8%;2010年死亡的个体数达776株,是2009年的6.75倍;个体较小的林木(胸径为2-6cm以下)比个体较大的林木受损更严重,其折干、翻蔸和死亡的个体数分别占2010年折干、翻蔸和死亡个体总数的68.18%、54.29%和83.51%;常绿阔叶林林冠有很强的恢复能力,2010年森林的叶面积指数比2009年提高55.4%;2010年森林群落的个体数、物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数显著增加 (P=0.018-0.000, df=79),分别比2009年提高14.96%、10.05%、3.89%和1.13%;群落优势种(云贵山茉莉、罗浮槭)个体的大量死亡将影响着群落的稳定性。     

南岭山地抗冰雪灾害常绿树种选择

2008年1—2月发生在我国南方地区的冰雪灾害对南岭常绿阔叶林造成了巨大的破坏,同时也为抗冰雪灾害树种选择提供了良好的平台。为了选择适宜冰雪灾害受损南岭森林恢复树种,结合广东省杨东山十二度水省级自然保护区灾后实地调查数据,利用合理-满意度结合多维价值理论的评价方法,建立树种筛选评价模型,以树种的受损指数、重要值、萌条率和林下更新种丰度等可量化因子为指标,计算各树种的单因素满意度,通过加权法计算其合成合理-满意度,以此筛选出乔木树种甜槠(Castanopsis eyrei)、雷公青冈(Cyclobalanopsis hui)、小红栲(C.carlesii)和深山含笑(Michelia maudiae),灌木树种广东杜鹃(Rhododendron kwangtungense)、鹿角杜鹃(R.latoucheae)、溪畔杜鹃(R.rivulare)为适宜在南岭山地冰雪灾害后恢复的优良树种。研究结果可为南岭冰雪灾害灾后恢复重建提供科学参考,也可为亚热带地区应对极端气候事件提供技术储备。     

雨雪冰冻灾害对南岭蝴蝶资源的影响

南岭国家级自然保护区巳发现蝴蝶442种,其中不乏有中国分布新纪录和新种。常绿阔叶林中有蝴蝶339种,山地常绿针阔叶林中有蝴蝶369种,山顶常绿阔叶苔藓矮林中有蝴蝶71种;这些蝶类属东洋区的有360种,占总数的81.45%;属古北区的有48种,占总数的10.86%;跨区系分布的有34种,占总数的7.69%;南岭蝶类与福建省蝶类相似百分率高达77.27%,说明两地有共同的起源与演化过程。2008年初的雨雪冰冻灾害使南岭海拨500～1000m森林生态遭受严重破坏,各种蝴蝶在林中的种群密度骤降,海拨700～800m的蝶类仅为海拨1100～1200m冻害较轻林地蝶类数量的23%;整个林区蝶类的种群密度极低,与常年相比,降低率约为90%。凤蝶科的种群在调查地段发现的只占常年见到的37.5%。     

古田山24 ha森林动态监测样地常绿阔叶林群落结构和组成动态: 探讨2008年冰雪灾害的影响

常绿阔叶林是我国亚热带地区的地带性植被, 其中最为典型而且分布最广泛的是中亚热带常绿阔叶林。为探讨2008年初我国南方发生的冰雪灾害对中亚热带常绿阔叶林的影响, 以浙江省古田山国家级自然保护区24 ha森林动态监测样地内的中亚热带常绿阔叶林为例, 研究了该森林在冰雪灾害前后(2005-2010年)的群落结构及物种组成动态。结果表明, 群落径级结构变化较小, 但群落整体补员不足且死亡率较高; 多个粒度上的群落动态显示出一致的衰退特征, 但不同生境间的群落动态存在差异; 物种多度和胸高截面积多呈减小趋势, 但频度和重要值变化不明显。同时, 物种的多度、胸高截面积、频度和重要值等次序均无明显变化。这说明2008年发生的冰雪灾害对古田山中亚热带常绿阔叶林群落的短期动态产生了较大的负面影响, 且其影响程度与植物胸径和地形等因素密切相关; 同时也反映了古田山中亚热带常绿阔叶林群落结构对冰雪灾害干扰具有一定的抵抗力。     

基于立体气候观测的粤北山区热量资源特征

利用粤北山区南岭南北坡面11个自动气象站2009-2011年逐日气温观测资料,统计包括平均气温≥10 ℃初日、平均气温≥15 ℃终日、10~15 ℃持续日数、平均气温≥10 ℃活动积温、最低气温≤5 ℃日数、逐月平均气温等热量因子,并建立了各热量因子与海拔的线性回归模型.结果表明: 研究期间,南岭山区热量因子与海拔呈极显著相关,相同海拔南北坡面的热量资源有着明显差异;随海拔升高,界限温度初日推迟终日提前、界限温度持续日数缩短、活动积温降低、积温日数减少、年平均气温下降;南坡的各热量因子垂直变率均大于北坡.本研究结果可用于拟合无测站地区垂直方向上的热量资源分布,并为农业气候精细区划提供依据.     

阿尔泰山小东沟林区乔木物种丰富度空间分布规律

对一定区域内生物多样性的合理保护往往需要在景观水平上了解生物多样性分布的总体规律.借助于典型抽样调查和遥感及地理信息系统相结合的方法来预测物种丰富度是定量研究生物多样性宏观分布规律的重要途径.以阿尔泰山小东沟林区为对象,在外业调查的基础上,选取主要气象因子、地形因子和植被指数(NDVI)作为预测变量,利用主成分分析和多元回归分析分别提取主要环境信息和构建物种丰富度预测模型,借助ArcGIS9.1的空间分析功能,得到了阿尔泰山小东沟林区乔木物种丰富度空间分布预测图,并利用残差图评价其精度.将小东沟乔木物种丰富度预测图分别与坡度、坡向和海拔图叠加,分析不同地形条件下乔木物种丰富度的空间分布规律.结果表明:占总研究区面积70.28％的区域,其乔木物种丰富度在3到4种之间.坡度0-5°的地形条件下乔木物种丰富度出现频率最高的数值是3,其余坡度条件下,乔木物种丰富度出现频率最高的数值是4;乔木物种丰富度在西坡和西北坡出现频率最高的数值是3,其余坡向乔木物种丰富度出现频率最高的数值均是4;海拔梯度上,乔木物种丰富度出现频率最高的数值呈现先增加后减少的趋势.残差类型面积统计表明,较强预测水平面积和中等预测水平面积占研究区总面积的94.62％,表明预测效果较好.     

Altered dynamics of broad‐leaved tree species in a Chinese subtropical montane mixed forest: the role of an anomalous extreme 2008 ice storm episode

Extreme climatic events can trigger gradual or abrupt shifts in forest ecosystems via the reduction or elimination of foundation species. However, the impacts of these events on foundation species' demography and forest dynamics remain poorly understood. Here we quantified dynamics for both evergreen and deciduous broad‐leaved species groups, utilizing a monitoring permanent plot in a subtropical montane mixed forest in central China from 2001 to 2010 with particular relevance to the anomalous 2008 ice storm episode. We found that both species groups showed limited floristic alterations over the study period. For each species group, size distribution of dead individuals approximated a roughly irregular and flat shape prior to the ice storm and resembled an inverse J‐shaped distribution after the ice storm. Furthermore, patterns of mortality and recruitment displayed disequilibrium behaviors with mortality exceeding recruitment for both species groups following the ice storm. Deciduous broad‐leaved species group accelerated overall diameter growth, but the ice storm reduced evergreen small‐sized diameter growth. We concluded that evergreen broad‐leaved species were more susceptible to ice storms than deciduous broad‐leaved species, and ice storm events, which may become more frequent with climate change, might potentially threaten the perpetuity of evergreen‐dominated broad‐leaved forests in this subtropical region in the long term. These results underscore the importance of long‐term monitoring that is indispensible to elucidate causal links between forest dynamics and climatic perturbations.     

贺兰山地区植被冠层物候与树干形成层物候的关系

基于贺兰山地区98棵油松树轮样本的宽度数据、植被归一化指数(NDVI)数据以及土地覆被数据,采用VS-oscilloscope模型模拟的油松径向生长过程,研究植被冠层与树干形成层物候之间的联系.结果表明:林地冠层与油松形成层生长结束期(EOS)显著相关,且高于草地与形成层之间的相关.油松生长开始期(SOS)和EOS分别...