江西大岗山林区樟树年轮对气候变化的响应

采用ARSTAN软件对江西大岗山林区樟树年轮生长趋势进行去除和指数化后,建立了樟树年表,并研究了樟树年轮宽度对气候变化的响应.结果表明：所建樟树年表包含了丰富的环境气候信息,适于进行树木年轮生态学分析研究;研究区樟树年轮宽度与生长季的月均温度呈正相关,其中,与4、5月的平均温度呈显著相关关系（P<0.05）;樟树年轮宽度与月降水量的相关性较复杂,与当年5月（P<0.01）及上年12月（P<0.05）降水量呈显著负相关,与当年6月和8月降水量呈显著正相关（P<0.05）;樟树年轮宽度与当年5、6、8和9月湿润度指数的相关性较好.温度和降水的综合影响显著作用于大岗山樟树年轮生长.     

树木年轮宽度与气候因子的关系研究进展

树木的生长与立地环境密切相关并受气候变化的影响,树木年轮宽度作为反映气候与环境变化的一个重要参数,已被广大生态学家所重视并应用。本文综述了树木年轮宽度与温度(当年初春温度、前一年的夏季高温和冬季低温)、降水(生长季的降水和生长季前的降水)、太阳辐射、CO2浓度等气候因子的关系及其在古气候环境研究、环境预测等领域中的应用,并对该研究的量测方法和数据处理分析方法的进展作了概述。针对我国树木年轮宽度研究的现状,提出了扩大取样范围、拓宽研究领域、改善取样和分析方法、建立完善的树轮年表体系、加强与国外树轮研究工作者的信息交流等建议,为我国树木年轮宽度研究的进一步发展提供了理论参考。     

树木年轮火历史研究进展

树木年轮火灾学作为树木年轮学和林火生态学的一个重要交叉学科, 主要利用树轮火疤准确确定火灾发生年代, 从而研究过去和现在的火灾变化规律。树轮火灾学以其定年准确、分辨率高和时间久远等特点在森林火灾研究中具有极其重要的作用。该文对树木年轮火历史国内外 研究现状进行了简要评述, 国内树木年轮火历史研究尚处在起步阶段, 国外树木年轮火历史研究主要集中在以下几个方面:1) 火历史的时空格局特征, 主要包括林火发生的时间间隔、空间范围、强度、林火发生的时空关联、林火发生与立地条件的关系、林火发生与物种演替以及树轮火疤与其他方法相结合的火灾判 断等内容;2) 火灾历史与全球气候变化的关系, 主要包括火灾与温度和降水关系, 如一般在当年干旱而前几年相对湿润时火灾发生;火灾发生与大尺度气候事件也有一定的关联, 火灾一般发生在厄尔尼诺 (ElNiño) 向拉尼娜 (LaNiña) 转换的年代, 而且相位组合比单个事件更容易引发火灾;3) 火历史与人为活动及土地利用的关系, 战争和人口增加容易引发火灾, 而放牧活动却降低火灾发生频率, 20世纪以来的森林火抑制降低了火灾发生频率却增加了大火发生的可能性。最后对树木年轮火历史的未来进行了展望, 主要包括火灾时空格局的尺度效应、火历史变化的气候与人为驱动机制以及火历史研究方法的拓展等内容。     

小五台山青杨雌雄植株树轮生长特性及其对气候变化的响应差异

近年来逆境导致植物雌雄幼苗的生长出现差异被许多控制实验所证实, 而有关气候变化对雌雄异株植物成树生长的潜在影响尚未引起人们广泛的关注。为进一步揭示气候变化对雌雄植株树木径向和密度生长的不同影响, 该文通过树轮生态学的研究方法, 选择小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 对青杨雌雄植株近30年(1982-2011)的树轮生长特性及其与气候的相关性进行了分析。结果显示: 1)在近30年当地气温不断升高的气候条件下, 雌株的年轮最大密度和晚材平均密度均高于雄株(p < 0.05), 但雌雄植株的径向生长无显著差异; 2)雌雄植株年轮最大密度和宽度差值年表的变化趋势具有一致性, 但在年轮最大密度差值年表的变化上雄株波动幅度大于雌株; 3)青杨雌雄植株年轮密度差值年表对温度响应的月份明显不同。雌株年轮最大密度与当年8月的月平均最高气温显著正相关, 而雄株年轮最大密度与当年1月和4月的气温负相关; 4)生长季前的气候变化对青杨雌雄植株的径向生长均有明显的限制作用。此外, 当年6月的高温对于早材生长的限制作用特别明显。上述结果表明, 雌雄异株植物在树木年轮生长方面对全球气候变暖可能具有不同的响应机制, 雌株比雄株更侧重于密度生长。     

Gender-specific characteristics of tree-ring growth and differential responses to climate change in the dioecious tree Populus cathayana in Xiaowutai Mountains,China

近年来逆境导致植物雌雄幼苗的生长出现差异被许多控制实验所证实, 而有关气候变化对雌雄异株植物成树生长的潜在影响尚未引起人们广泛的关注。为进一步揭示气候变化对雌雄植株树木径向和密度生长的不同影响, 该文通过树轮生态学的研究方法, 选择小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 对青杨雌雄植株近30年(1982-2011)的树轮生长特性及其与气候的相关性进行了分析。结果显示: 1)在近30年当地气温不断升高的气候条件下, 雌株的年轮最大密度和晚材平均密度均高于雄株(p < 0.05), 但雌雄植株的径向生长无显著差异; 2)雌雄植株年轮最大密度和宽度差值年表的变化趋势具有一致性, 但在年轮最大密度差值年表的变化上雄株波动幅度大于雌株; 3)青杨雌雄植株年轮密度差值年表对温度响应的月份明显不同。雌株年轮最大密度与当年8月的月平均最高气温显著正相关, 而雄株年轮最大密度与当年1月和4月的气温负相关; 4)生长季前的气候变化对青杨雌雄植株的径向生长均有明显的限制作用。此外, 当年6月的高温对于早材生长的限制作用特别明显。上述结果表明, 雌雄异株植物在树木年轮生长方面对全球气候变暖可能具有不同的响应机制, 雌株比雄株更侧重于密度生长。     

阿尔泰山西伯利亚落叶松径向生长对气候变化的分异响应

在全球气候变暖的背景下, 北半球中高纬度地区出现了树轮径向生长对气候变化的分异响应现象, 但是阿尔泰山优势针叶树种对气候因子响应的稳定性还存在不确定性。该研究选择阿尔泰山中段高海拔西伯利亚落叶松(Larix sibirica)样本建立了树轮宽度年表, 并对年表特征及树木径向生长-气候的动态关系进行了分析。结果表明: 生长季初期和中期的气温是研究区树木生长的主控气候因子; 树木径向生长与当年4月的气温显著负相关, 与当年6-7月的气温显著正相关; 研究区西伯利亚落叶松径向生长与当年4月和6-7月的气温发生了分异现象, 表现为随着气候变化, 树木径向生长对生长季初期由高温引起的干旱的响应敏感性越来越强, 而对生长季中期气温的敏感性表现出先减弱再增强的趋势。阿尔泰山西伯利亚落叶松径向生长对气候变化的响应比较敏感, 适合开展树木生长-气候变化的研究; 检验树木径向生长对气候变化分异响应为该区域基于树木年轮开展历史气候重建和提高未来森林生态系统发展趋势预测的准确性提供了科学依据。     

阿尔泰山西伯利亚落叶松径向生长对气候变化的分异响应

在全球气候变暖的背景下,北半球中高纬度地区出现了树轮径向生长对气候变化的分异响应现象,但是阿尔泰山优势针叶树种对气候因子响应的稳定性还存在不确定性。该研究选择阿尔泰山中段高海拔西伯利亚落叶松(Larixsibirica)样本建立了树轮宽度年表,并对年表特征及树木径向生长–气候的动态关系进行了分析。结果表明:生长季初期和中期的气温是研究区树木生长的主控气候因子;树木径向生长与当年4月的气温显著负相关,与当年6–7月的气温显著正相关;研究区西伯利亚落叶松径向生长与当年4月和6–7月的气温发生了分异现象,表现为随着气候变化,树木径向生长对生长季初期由高温引起的干旱的响应敏感性越来越强,而对生长季中期气温的敏感性表现出先减弱再增强的趋势。阿尔泰山西伯利亚落叶松径向生长对气候变化的响应比较敏感,适合开展树木生长–气候变化的研究;检验树木径向生长对气候变化分异响应为该区域基于树木年轮开展历史气候重建和提高未来森林生态系统发展趋势预测的准确性提供了科学依据。     

北亚热带马尾松年轮宽度与NDVI的关系

北亚热带地处暖温带向亚热带的过渡地区,对环境变化较为敏感。因此,研究北亚热带马尾松年轮宽度与森林NDVI的关系对于揭示陆地生态系统对全球气候变化的响应具有重要意义。以马尾松自然分布北界的南郑县和河南省鸡公山自然保护区为研究地点,利用北亚热带马尾松年轮宽度指数和1982-2006年逐月NOAA/AVHRR的归一化植被指数(NDVI)数据及气候数据,在分析年轮宽度及NDVI与气候因子关系的基础上,重点讨论了北亚热带马尾松径向生长与NDVI之间的关系。结果表明:北亚热带NDVI受水热条件的共同控制,其中与月均温相关性较强,且以正相关为主,与月降水量和干旱度指数多负相关;马尾松的径向生长与上一生长季的温度呈正相关,降水和干旱度指数为负相关,当年生长季内的温度和降水以促进作用为主,而与干旱度指数的关系在两地区内相反;南郑县和鸡公山地区年轮宽度与NDVI年值之间关系均不显著(P>0.05)。单月来讲,南郑县3、4、12月NDVI值与年表显著相关,鸡公山地区9月份的NDVI值与差值年表RES相关性最大;南郑县树木生长受温度影响最大,而鸡公山地区受温度和降水的综合作用。因此,在北亚热带地区,长时间序列的年轮宽度数据并不能很好反应NDVI的长期变化,利用树轮宽度指数来重建北亚热带地区NDVI需要进一步研究。     

树轮灰度与树轮密度的对比分析及其对气候要素的响应

通过对比新疆巩乃斯地区艾肯达坂采样点雪岭云杉5种树轮灰度年表与其对应4种密度年表的特征参数、年表曲线及其在全频域、高频域及低频域上的相关系数,发现早材平均灰度和晚材平均灰度的变化能够较好的反映早材平均密度和晚材平均密度的变化,而年轮最大灰度和年轮最小灰度的变化对年轮最小密度和年轮最大密度的变化则反映较差.与这一地区气象资料的相关分析结果表明,当年5月至8月平均最高气温与年轮平均灰度年表的相关性最好且具有明确的树木生理学意义,最高单相关系数为-0.542 (P＜0.0001,n=51).证明了树轮灰度在历史时期气候变化研究中的应用潜力,同时也为将来在这一地区开展利用树轮灰度重建历史时期气候变化打下了基础.     

辽宁省人工林樟子松径向生长对水热梯度变化的响应

基于树轮年代学的理论和方法,建立辽宁地区人工林樟子松年轮宽度年表网络,研究人工林樟子松树木年轮生长变化,探讨樟子松生长与气候变化的关系以及其对水热梯度变化的响应规律。结果表明,研究区各采样点人工林樟子松的径向生长变化呈现较为一致的显著下降趋势(P0.05),并且下降趋势由西北至东南降低。空间上水平上,研究区樟子松的径向生长与研究区降水和相对湿度的空间梯度变化吻合(P0.05),均呈西北至东南增加的特点;各采样点樟子松年轮宽度变化的平均敏感度与降水量、相对湿度显著负相关关系(P0.05),但与温度的正相关关系不显著。各样点樟子松径向生长与月降雨量和月平均相对湿度多呈正相关关系,与月平均温度多呈负相关关系,进一步表明区域水分因子对人工林樟子松生长的限制作用明显。     

Latitudinal pattern of mountain vegetation zonation in southern and eastern Asia

A new scheme of altitudinal and latitudinal vegetation zonation is proposed for eastern Asia. The latitudinal patterns of mountain vegetation zonation show a clear boundary at ca. 20°–30° N. For the tropical mountains south of 20° N, the altitudinal series includes tropical lowland, tropical lower montane, and tropical upper montane zones. For the temperate mountains north of 30° N, the series includes temperate lowland, temperate lower montane, and temperate upper montane zones. The mountains located between 20° and 30° N show a transitional zonation pattern; the lower two zones are comparable to the lower two of the tropical zonation (tropical lowland and tropical lower montane), and the upper two zones are comparable to those of the temperate zonation (temperate lower montane and temperate upper montane). The tropical upper montane zone is not found north of 20°–30° N, while the tropical lower montane zone reaches down to sea level and constitutes the temperate lowland zone. Thus the zonation between 20° and 30° N includes tropical lowland, tropical lower montane/temperate lowland, temperate lower montane, and temperate upper montane zones. The latitudinal series of lowland rain forests follows the scheme of climatic division into tropical, subtropical/warm-temperate, cool-temperate and cold-temperate, with a shift of the respective life forms, evergreen, evergreen notophyllous, deciduous, and evergreen needle-leaved. The tropical lower montane forest can be correlated to the horizontal subtropical/ warm-temperate zone. The temperate altitudinal and latitudinal zonations above 30° N are correlated and show an inclined parallel pattern from high altitudes in the south to low altitudes down to sea level in the north.     

Do season and distribution affect thermal energetics of a hibernating bat endemic to the tropics and subtropics?

Although many tropical and subtropical areas experience pronounced seasonal changes in weather and food availability, few studies have examined and none have compared the thermal physiology and energetics of a hibernating mammal that is restricted to these regions. We quantified thermal energetics of northern long-eared bats (Nyctophilus bifax; body mass ～10 g) during summer, winter, and spring from a subtropical habitat, and also during winter from a tropical habitat, to determine how N. bifax cope with climate and seasonal changes in weather. We captured bats in the wild and measured metabolic rates via open-flow respirometry. The basal metabolic rate of subtropical bats at an ambient temperature (T(a)) of 32.6 ± 0.7°C was 1.28 ± 0.06 ml O(2)·g(-1)·h(-1) during both summer and winter, similar to other species of Nyctophilus. Resting metabolic rates below the thermoneutral zone increased similarly with decreasing T(a) during all seasons and in both regions. All individuals showed a high proclivity to enter torpor at T(a) values below the thermoneutral zone. Metabolic rates in torpid thermoconforming bats fell with T(a) and body temperature, and mean minimum metabolic rates during torpor were similar during all seasons and in both regions and as predicted from body mass in temperate zone hibernators. At very low T(a), torpid N. bifax thermoregulated, and this threshold T(a) differed significantly between subtropical (T(a) = 3.5 ± 0.3°C) and tropical (T(a) = 6.7 ± 0.7°C) individuals, but not between seasons. Our data show that thermal energetics of N. bifax do not vary seasonally and in many aspects are similar in tropical and subtropical bats; however, torpid individuals from the subtropics allow body temperature to fall to significantly lower values than those from the tropics.     

中国典型地带陆生等足类的区系研究

通过对我国５个典型地带（热带、亚热带、暖温带、高寒带）２０个样点进行陆生等足类的调查采集，共发现陆生等足类１１科、２９属、７２种。由于各地带自然环境明显不同，造成了物种分布上的差异，其中热睡亚热睦区种类最多，分别为３８种和４７种，两地带物种共占总种数的８０％以上；曙带和温带地区仅发现９种，而高寒带由于平均气温在０℃以下，不利于陆生等足类的生存，故迄今仅发现２种。其区系特点为：（１）区系分布的地带性     

江西井冈山地区沟谷季雨林及其超地带性特征

江西井冈山地区位于中国东部中亚热带地区南缘,属北半球湿润区。该地区地处罗霄山脉中段,地势高耸,沟谷深切,生境极富多样化,在其沟谷地区保存有典型亚热带季风常绿阔叶,常称季雨林。选择6个典型沟谷季雨林群落,开展群落生态学和生物地理学的研究,结果表明:(1)群落组成以典型的热带性科属为特征,如樟科Lauraceae、壳斗科Fagaceae、山茶科Theaceae、茜草科Rubiaceae、金缕梅科Hamamelidaceae等;种子植物属的地理成分以热带-亚热带成分占优势,占总属数的64.71%—77.94%,高于同纬度地区其他山体,接近甚至高于南亚热带季风常绿阔叶林中的热带性成分。(2)群落结构具有多优势种及明显的特征性标志种,与具单优势种或少数优势种的亚热带常绿阔叶林有明显差异。(3)Shannon-Wiener指数为4.44—5.46之间,物种多样性较丰富,表现出明显的南亚热带植被特征。(4)其它热带雨林性质的特征还包括:大型木质藤本,板根现象,绞杀现象,滴水叶尖,丰富的寄生、附生植物、兰科植物、树蕨等。整体上,井冈山地区亚热带沟谷季雨林群落具有热带雨林向亚热带常绿阔叶林过渡的明显特征,与南亚热带季雨林性质相似,在演替上常被称为侵入群落,或为历史时期长期演化形成的超地带性植物群落。     

广东上川岛潮间带软体动物的分布

对上川岛潮间带软体动物进行了采集调查,共鉴定软体动物172种,分属53科。其中瓣鳃纲20科81种,占总数47．09％,腹足纲33科91种,占总数52．91％。分析表明,其区系特点是以南海亚热带-热带种和东海、南海亚热带种为主要成分。     

中国热带生物地理北界的建议

以前多个关于中国热带北界的建议由于依据的指标和学科不同,存在很大的差异。我们基于202个中国地理区的植物区系和气象资料,对中国种子植物属的地理成分分布格局及其与气候、经纬度分布的关系进行研究,同时依据覆盖中国北纬30°以南地区的135个地方植物区系资料,对种子植物属的地理成分分布格局进行了研究。结果显示,在中国植物区系中,依据种子植物区系科和属的地理成分(即分布区类型),发现热带分布属中80%以上的区域基本上在中国南部和东南部北纬22°30'以南。在这条界线以南地区,位于基带(低海拔或水平地带性区域)的原始植被为热带森林(热带雨林、季雨林),并且具有在中国分布的典型热带植物科,但在中国西南部,热带森林沿云南西部可达到北纬24°30',在西藏南部的深切河谷可达到北纬29°。这条界线与中国的热带雨林、季雨林区划的北界相符合,亦与植物区系分区上的泛北极植物区系与古热带植物区系的地理分界线相吻合。结合中国植被和植物区系区划,我们建议将北纬22°30'作为中国南部和东南部的生物地理热带北界。这条热带北界比气候上的热带北界(21°30'N,年积温8000℃以上)更北,这暗示中国热带地区在历史上可能曾达到更北的范围,支持在古生态学研究上提出的全新世中期中国东部地区热带和亚热带常绿阔叶林曾北移的结论。     

红树林放线菌研究进展

红树林是生长在热带和亚热带海岸潮间带的一种独特植物群落,构成陆地与海洋间的过渡,具有水分高、盐分高、耐缺氧等特征的特殊生态系统及很高的生物多样性,是筛选和发现放线菌新物种和药用生物活性次级代谢产物的宝贵资源。在物种鉴定方面,放线菌分类学是目前红树林放线菌物种鉴定的重要手段。本文综述了红树林放线菌物种鉴定主要方法、红树林放线菌生态环境和物种分布特征、生物学活性及其次级代谢产物等,并展望了该领域研究与发展的重要问题与趋势。     

中国东部森林植被带划分之我见

简要回顾了中国东部森林植被带划分研究的历史及当前存在的争论。提出了中国东部植被带划分应以植被本身的特征,特别是地带性的生物群落集为主要依据,同时参照它们的区系组成和气候指标。根据上述原则将中国东部划分为6个植被带∶北方针叶林带、凉温带针阔混交林带、温带落叶阔叶林带、暖温带常绿落叶阔叶混交林带、亚热带常绿阔叶林带和热带雨林、季雨林带,并对各植被带的特征作了简要的描述。阐述了对一些植被带名称、界线改动的原因,特别讨论了我国常绿落叶阔叶混交林以及常绿阔叶林生物气候带的归属问题,认为前者归属于暖温带植被,后者归属于亚热带植被为宜。     

Specific Composition and Distribution of Euphausiids in the Zone of the North Atlantic Subtropical Convergence

The euphausiid community was studied between the surface and upper bathypelagics northeast of the Azores Islands (46°–37° N, 14°–29° W) during the hydrological summer (August to September) of 1984 using a midwater trawl. In total, 11 species of euphausiids were identified. The two most common species, Meganyctiphanes norvegica and Thysanopoda acutifrons, were found in 43.8 and 40.8% of the samples, respectively. In terms of biomass, M. norvegica dominated the catches, its densities reaching up to 160 kg per trawling hour. The region is dominated by North Atlantic arctic–boreal and boreal species, followed by pan-oceanic meso- and bathypelagic, as well as tropical–subtropical and widespread tropical euphausiid species. The study area, which is situated in the zone of the Atlantic subtropical convergence, is subjected to seasonal migrations of the Subpolar Frontal system. Owing to this, a quasi-stationary ecotone is established, where arctic–boreal species are spatially replaced first by tropical–subtropical and then by widespread tropical elements. There are grounds to believe that the quasi-stationary ecotone lasts both for many years and from season to season. In the latter case, seasonal succession of species takes place, but the ecological structure of the ecotone remains almost constant.     

Morphofunctional features of the microcirculatory bed of the skin in students from different climatogeographic zones

By means of the vital microscopy method length, diameter, stipulated area of the longitudinal section have been studied in the nail torus capillaries of students from different regions of the world depending on the climatogeographic zones. The value of the structural parameters in the skin capillaries, which characterize their heat exchange surface, directly, depends on temperature factors of the environment. There is an increase of the heat exchange surface in the capillaris of the person-inhabitants beginning from the moderate towards the subtropical, tropical and subequatorial zone. The exception make the students from the equatorial zone: the structure parameters of their capillaries are less than in the persons from the subequatorial and even from the tropical zones. This is connected with the fact that the equatorial zone is characterized with some extermal amount of heat and moisture.