科尔沁沙地家榆林的种子散布及幼苗更新

家榆是典型的风播植物,在科尔沁沙地可以形成单一优势种林地.通过对林缘和孤立树不同方向从树基部向外的有序取样与林下和林窗的随机取样调查,分析了家榆林下和林窗不同生境的种子沉降和幼苗分布特征、林缘和孤立树种子散布方向的差异性与规律性.结果表明,家榆种子密度在林下生境阴坡和阳坡明显大于丘顶和丘底,在林窗生境丘顶明显大于丘底.家榆向周围不同方向种子散布的距离和累积数量均有较大差异,其中林缘和孤立树均以当地多逆风频率的西南方向最近,累积数量也最少;孤立树以多顺风频率的东北方向最远,累积数量也最多.林缘和孤立树共6个方向断面从树基部向外单位面积种子数量频度均适合于韦伯分布和对数-正态分布(X2(a)＜0.500)密度函数,具有相同的种子散布格局.家榆幼苗密度在林下阴坡明显大于阳坡,林下和林窗均为丘顶明显大于丘底.林缘19 m内家榆幼苗呈连续分布.在科尔沁沙地,如果不加限制或人为扰动,家榆林不仅可以很好地进行自然更新,而且可以在适宜的沙地生境逐渐扩大其分布空间.     

科尔沁沙地黄榆种子散布的空间差异及规律

黄榆(Ulmus macrocarpa)是典型的风播植物, 在科尔沁沙地可以形成单一优势种林地。通过对其林下随机取样和林缘与孤立树不同方向从树基部向外的有序取样调查, 分析了黄榆林下和林缘外不同距离的种子沉降特征、林缘和孤立树种子散布方向的差异性与规律性。结果表明, 黄榆平均种子密度以林下最大, 林缘3 m处已显著减小, 林缘外随着距离增加黄榆平均种子密度呈指数减少态势, 且越远越不均匀。林缘和孤立树不同方向在26 m内, 单位面积连续分布的种子累积数量均以顺风向频率大的东北方向最多, 以逆风向频率大的西南或西方向最少。林缘和孤立树共10个方向的垂直断面从树基部向外的单位面积种子数量频度均符合Weibull分布和对数-正态分布密度函数(χ²_(α) < 0.900), 具有相同的种子散布格局。在科尔沁沙地自然条件下, 黄榆在各方向具有相同的“远距离”种子散布机制。     

科尔沁沙地刺榆局域成林机制

刺榆(Hemiptelea davidii)林是科尔沁沙地独特的森林类型,以往尚无文献记载.通过对林缘和林下种子散布及幼苗分布特征的样线断面取样、果实形态及脱落特性的调查,分析了刺榆林地更新与扩展的生物学和生态学机理.结果表明,刺榆林的种子多数沉降在林下和林缘附近,林缘3 m以外显著减少.在郁闭度较大的林分内,刺榆种群主要以根蘖苗补充更新.实生苗不受地形的限制,林地主要是以实生苗扩展空间.提出果实形态及脱落特性是刺榆在科尔沁沙地局域能形成优势种林,而在其他地理分布区仅为伴生种的生物学根源.     

胡杨种子散布的时空分布格局

以额济纳胡杨为研究对象,对种子雨的散布时间、强度、散布距离以及种子雨和空气湿度、风之间的关系进行了研究。胡杨种子雨可以分为初始期、高峰期和消退期3个阶段,大部分的种子集中在高峰期落下。种子的散布主要受湿度和风的影响。湿度对种子雨的强度起主要作用,在一天之中,种子在湿度较低的中午和下午集中散落。应用一元线性回归模型对种子雨强度和相对湿度进行分析后表明二者之间存在显著的负相关关系。对种子的散播距离进行研究后发现,大部分种子落在母树附近,少部分种子能够进行长距离传播。风对种子的传播的方向和距离起决定性的作用,不同方向上的种子传播距离和强度相差很大。在顺风方向上,种子的传播距离最远,所有的长距离传播现象几乎都发生在这一方向上;而在主风向的垂直方向和逆风方向上,种子的散布距离较小,很少有种子能够进行长距离传播。对风的观测表明中午后和下午初的风力较强,而此时种子雨强度又最大,有利风力条件和高种子雨强度出现的同步性可能是促进胡杨种子进行长距离传播最有效的生物控制机制。由于胡杨种子在自然条件下的存活时间非常短暂,所以研究中不同胡杨母树林间种子散播时间的差异可能是胡杨种群内部为适应不同洪水期所表现出的风险分摊机制所造成的。     

松嫩平原碱化草甸野大麦的种子散布格局

根据顺序远离母株的取样调查,定量地分析了松嫩平原碱化草甸野大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ ｂｒｅ－ｖｉｓｕｂｕｌａｔｕｍ （Ｔｒｉｎ．） Ｌｉｎｋ）在６ 个方向上的种子散布格局。结果表明,在风的作用下,野大麦向东北方向散布的种子数量最多,比数量最少的西南方向多４ 倍。种子散布半径平均约１３０ｃｍ 。不同方向单位面积的种子散布格局均较好地适合于Ｗｅｉｂｕｌｌ分布,并反映出在松嫩平原自然条件下,野大麦具有远离母株扩大其潜在生态位空间的种子散布机制。不同方向野大麦顺序远离母株的种子散布数量均随着累积面积的增加呈Ｌｏｇｉｓｔｉｃ曲线形式增长,其增长速率以种子散布数量多、距离远的东和东北方向相对较小     

狼牙刺种子化学组成的研究

初步研究了狼牙刺（Sophora viciifolia Hance．）种子的化学组成。测定了纤维素、粗脂肪、粗蛋白、淀粉、苦参碱相对于绝干狼牙刺种子的质量分数。预试验结果表明狼牙刺种子中还含有酚性成分、鞣质、黄酮厦其甙类、糖类、皂甙、有机酸等其它成分。     

秦岭北坡不同生境栓皮栎种子雨和土壤种子库动态

为了阐明栓皮栎种子雨和种子库动态,以秦岭北坡林下、林窗、林缘3种生境栓皮栎天然林为对象,采用离地和地面收集种子的方法,连续定位观测了栓皮栎种子雨、种子库的数量、质量动态,以及幼苗发育过程.结果表明:栓皮栎种子雨从8月中旬开始,9月中旬到10月上旬达到高峰期,11月上旬结束;3种生境种子雨降落历程、发生时间和组成不同;林下种子雨强度最大,为(39.55±5.56)粒·m-2,林窗种子雨降落时间最早,持续时间最长,种子活力最高,而林缘成熟种子占其种子雨的比例最大,达58.7％.从种子雨降落结束到翌年8月,土壤种子库总储量均以林下最大,林缘最小;各生境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,而霉烂种子数量则相反.各生境的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,2～5 cm土层中只有极少量种子存在.3种生境中栓皮栎幼苗的密度差异显著,林窗幼苗最多,林缘次之,林下最少.说明林窗更适合栓皮栎种子的萌发和幼苗生长.在栓皮栎林的经营中,通过适当间伐、增加林窗数量,可以促进栓皮栎林的天然更新.     

蚂蚁对澜沧舞花姜种子散布及种苗空间分布格局的影响

 在野外系统观测了澜沧舞花姜（Globba lancangensis）18个果实共216粒种子的散布过程。共有10种蚂蚁参与了澜沧舞花姜的种子散布,距离为0.01～3.35 m,平均距离(0.47±0.03) m（平均值±SE,n=216）。其中最重要的３种蚂蚁是横纹齿猛蚁（Odontoponera transversa）、大头蚁(Pheidole sp.)和黄足厚结猛蚁(Pachycondyla luteipes),其出现频率分别为61%、50%和28%,散布的平均距离分别为(0.60±0.09) m、(0.20±0.01) m和(0.32±0.05) m。从总体上看,蚂蚁促进了种子的分散,降低了种子的聚集程度。横纹齿猛蚁对于种子上的油质体最为敏感,对人工去除了油质体的种子不搬运,对种子散布距离较远,暗示了其与澜沧舞花姜之间可能存在更紧密的互惠关系。野外样方调查结果表明,在3种舞花姜属植物中,以种子繁殖为主的澜沧舞花姜种苗之间的平均最近距离为(36.8±1.45) cm（平均值±SE,n=74）,显著大于以珠芽繁殖为主的毛舞花姜（Globba barthiri）的(29.8±2.70) m（n=34）（t73,33=2.11,p=0.037）和异果舞花姜（Globba racemosa）的(28.7±3.16) cm（n=32）（t73,31=2.33,p=0.022）;澜沧舞花姜的种苗聚集程度（Z=-1.70±0.19）显著小于毛舞花姜（Z=-2.58±0.37,t73,33=2.36,p=0.020）和异果舞花姜（Z=-3.28±0.53）（t73,31=3.54,p=0.001）。这说明相对于毛舞花姜和异果舞花姜,蚂蚁对种子的散布作用显著增加了澜沧舞花姜种苗间的平均最近距离,降低了居群的聚集度。     

格氏栲天然林林窗和林下种子散布及幼苗更新研究

以格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为研究对象,探讨了林窗和林下格氏栲种子雨、种子库的分布特征及幼苗更新状况。结果表明:林窗种子雨总量和完好种子密度高于林下,未成熟种子比例低于林下;林窗和林下种子雨高峰期掉落数量分别占种子雨总量的77.13%和74.5%;林窗种子库储量低于林下,种子库中以全食或捡拾种子比例最高,其中种子库储量垂直分布表现为枯落物层(约占2/3)>腐殖质层(0～5 cm)(约占1/3)>心土层(5～10 cm)(小于1%),以格氏栲种子占绝对优势;格氏栲从种子到幼苗的转化率低,林窗中格氏栲完好种子密度与幼苗密度均高于林下。林窗微生境提高了种子散布过程中格氏栲成熟种子的密度和比例,有利于促进格氏栲的幼苗更新,表明林窗在格氏栲种群恢复过程中扮演着重要角色。     

刺果番荔枝种子中的新环肽—刺果番荔枝环肽A

从刺果番荔枝种子中得到１个新环肽,命名为刺果番荔枝环肽Ａ（ａｎｎｏｍｕｒｉｃａｔｉｎＡ）通过多种２Ｄ－ＮＭＲ技术、ｐｏｓ．ＦＡＢ－ＭＳ和氨基酸分析,其结构确定为坏（脯－苯丙－缬－丝－丙－甘）,是１个环六肽。     

科尔沁沙地刺榆群落的结构特征

对科尔沁沙地刺榆（Hemiptelea davidii）群落的种类组成及其生态类型结构进行了调查.结果表明：研究区刺榆林不存在灌木层;其乔木层可划分为2个亚层,上、下层高度分别为4.05~7.86和2.05~3.20 m;林下共有32种草本植物,隶属13科27属,以禾本科、豆科和菊科为主;研究区有11个植被分布区型,其中,蒙古-东北-兴安-华北分布区型种类最多（34.38%）,其次为东北-华北分布区型（12.5%）.在3个水分生态类型中,中生植物最多,占59.37%,中旱生类型和旱生类型分别占25%和15.63%.在6个生活型中,地面芽植物最多（31.25%）. 刺榆群落具有温带草原的典型生活型特征.     

科尔沁沙地盐生草甸主要植物群落种群格局的研究

本文采用方差/均值法,Greig-Smith格局分析法及Hill格局分析法,探讨了科尔沁沙地盐生草甸主要植物群落种群格局及其成因。结果表明,羊草群落和野古草群落中的大部分种为聚集分布,羊草与野古草群落交错区中所有种为聚集分布,其最小面积为0.01m~2,最大面积为6.4×6.4m~2。邻接格子最小取样面积应小于0.05×0.05m~2,最适取样面积为40.96m~2,小规模格局是种子扩散和营养繁殖的结果,中规模起因于匍匐和长根茎的扩散,大规模则取决于土壤总盐分及pH值。     

科尔沁沙地人工植被建立模式的探讨

通过对科尔沁沙地的降水特性、沙地的水分状况、人工乔木、灌木、半灌木植被在沙地上的兴衰变化以及各人工植被类型的功能等进行综合分析,提出该地区人工植被建立的模式．该模式包括人工植被的组成成分、结构、不同立地条件下的配置形式及不同类型人工植被的建立顺序．     

科尔沁沙地南缘樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林天然更新障碍

针对科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的特征,从森林天然更新的必要条件出发,通过种子萌发、幼苗存活与生长所需条件的系列试验,探讨了科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的障碍特征。结果表明,沙地樟子松人工林不能天然更新的主要原因有:(1)由于土壤的干旱胁迫使沙地樟子松人工林中天然下种的种子很少有萌发的机会,尤其是在春季;(2)在水分条件相对充足的季节(秋季),樟子松种子能够萌发,但萌发产生的更新幼苗数量极少,即便这些更新幼苗得以存活,但由于沙地表层(0~5cm)与樟子松共生的外生菌根菌几乎不能存活而导致幼苗根系无法形成菌根,从而致使存活的樟子松幼苗抗旱、抗病能力非常弱,不能越冬,即不能更新。     

科尔沁沙地南缘樟子松（Pinus sylvestris var．olica mongoltca）人工林天然更新障碍

针对科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的特征,从森林天然更新的必要条件出发,通过种子萌发、幼苗存活与生长所需条件的系列试验,探讨了科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的障碍特征。结果表明,沙地樟子松人工林不能天然更新的主要原因有：（1）由于土壤的干旱胁迫使沙地樟子松人工林中天然下种的种子很少有萌发的机会,尤其是在春季;（2）在水分条件相对充足的季节（秋季）,樟子松种子能够萌发,但萌发产生的更新幼苗数量极少,即便这些更新幼苗得以存活,但由于沙地表层（0～5cm）与樟子松共生的外生菌根菌几乎不能存活而导致幼苗根系无法形成菌根,从而致使存活的樟子松幼苗抗旱、抗病能力非常弱,不能越冬,即不能更新。     

Spatial patterns of seed dispersal, their determinants and consequences for recruitment

Growing interest in spatial ecology is promoting new approaches to the study of seed dispersal, one of the key processes determining the spatial structure of plant populations. Seed-dispersion patterns vary among plant species, populations and individuals, at different distances from parents, different microsites and different times. Recent field studies have made progress in elucidating the mechanisms behind these patterns and the implications of these patterns for recruitment success. Together with the development and refinement of mathematical models, this promises a deeper, more mechanistic understanding of dispersal processes and their consequences.     

科尔沁沙质荒漠化评价遥感信息模型

采用遥感信息模型对科尔沁沙地奈曼旗荒漠化主要评价因子（植被盖度、生物量和土壤含水率）进行定量反演;利用线形混合光谱分析（SMA）模型计算裸沙占地百分比.通过每个像元可获取全部评价因子的指标值.在现有荒漠化评价方法的基础上,建立以像元为单位的荒漠化程度评价的定量化遥感信息模型,并输出荒漠化程度分布图.选取了60个样点进行评价模型的精度验证,被正确评价的点数为55个.结果表明,该模型对研究区域荒漠化程度进行定量评价,其精度可达91.7%,说明利用遥感信息模型评价土地荒漠化的方法具有较高的科学性.     

科尔沁沙地南缘樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林天然更新障碍

针对科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的特征,从森林天然更新的必要条件出发,通过种子萌发、幼苗存活与生长所需条件的系列试验,探讨了科尔沁沙地南缘樟子松人工林不能天然更新的障碍特征。结果表明,沙地樟子松人工林不能天然更新的主要原因有：（1）由于土壤的干旱胁迫使沙地樟子松人工林中天然下种的种子很少有萌发的机会,尤其是在春季;（2）在水分条件相对充足的季节（秋季）,樟子松种子能够萌发,但萌发产生的更新幼苗数量极少,即便这些更新幼苗得以存活,但由于沙地表层（0～5 cm）与樟子松共生的外生菌根菌几乎不能存活而导致幼苗根系无法形成菌根,从而致使存活的樟子松幼苗抗旱、抗病能力非常弱,不能越冬,即不能更新。     

科尔沁沙地景观结构特征对沙漠化过程的生态影响

采用方差分析(ANOVA)、相关分析和回归分析,从时间和空间2个尺度对科尔沁沙地景观结构特征对沙漠化的生态影响进行了研究.结果表明,任何单一景观结构对沙漠化的影响都不明显.多因子PCA分析表明,景观结构对沙漠化有明显作用,它是景观承载了自然和人为作用后的景观要素组合对沙漠化的二次作用,是自然与人为作用的结果反馈.在时间尺度上,第一和第二分量占总信息量的90.26%,说明在过去40年中景观结构对沙漠化的影响相对简单,只有一个峰值.在空间尺度上,第一和第二分量占总信息量的80.20%,景观结构对沙漠化的驱动作用相对复杂,有2个峰值.这表明景观结构特征对沙漠化的影响在空间尺度上要比时间尺度上更为复杂.