丛枝菌根真菌群落沿高寒草原海拔梯度的变化特征

基于丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌孢子形态学的鉴定,对沿不同海拔(4584、4628、4744、4880、4956 m)梯度采集的高寒草原建群植物根际土壤样品进行了分析。结果表明,高寒草原AM真菌属、种构成均较简单,Acaulospora、Claroideoglomus、Funneliformis、Glomus属见于各海拔梯度,海拔4744 m地带未见Pacispora属,海拔4744、4956 m地带无Scutellospora属分布,Rhizophagus属仅见于海拔4584 m地带。随海拔上升,AM真菌种数、物种丰度均呈显著下降;海拔4584—4880 m范围Shannon-Weiner指数(H)无显著差异,但在最高海拔时显著下降;优势种种数及所占比例与海拔梯度则呈显著正相关(Funneliformis geosporum、Claroideoglomus claroideum为不同海拔梯度优势种);沿海拔梯度,孢子密度基本呈单峰分布格局,峰值出现在海拔4744 m地带;海拔梯度对菌根侵染效应影响显著,菌根侵染率、侵染强度和丛枝丰度随海拔上升均呈显著下降趋势;不同海拔梯度高寒草原AM真菌群落相似度(Sorensen相似性系数0.821—0.969)较高,并在总体上表现出随海拔梯度增大而降低的趋势。土壤pH值、有效磷、有机碳、海拔对AM真菌的群落分布均产生显著影响,尤以海拔的影响最为显著。研究结果对预测高寒草原微生物的作用与影响,以及高寒草原环境对全球变化的响应等提供了理论依据。     

五台山亚高山土壤真菌海拔分布格局与构建机制

生物多样性的海拔分布格局与维持机制是生物多样性与生态系统功能研究的热点领域。尽管微生物驱动着地球上许多重要的生物地球化学循环,但与大型生物体相比,对微生物多样性海拔梯度分布格局知之甚少。运用Illumina Miseq高通量测序技术,全面分析了五台山亚高山生态系统（海拔2000-3058 m范围内）土壤真菌群落组成和多样性变化特征。结果表明,子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、接合菌门（Zygomycota）、壶菌门（Chytridimycota）为主要的优势菌门。非度量多维尺度分析（NMDS）和相似性分析（ANOSIM）表明真菌群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异（P<0.05）。典范对应分析（CCA）显示pH、植物丰富度、总碳含量与土壤真菌群落结构存在显著相关性（P<0.05）。局域海拔尺度上,土壤真菌多样性与植物多样性（α和β多样性）呈显著正相关关系（P<0.05）。方差分解分析（VPA）和偏Mantel分析表明土壤真菌群落构建过程中,环境因子和空间变量都起作用,并且环境因子占绝对的优势。土壤真菌群落之间的Bray-Curtis距离与海拔距离呈显著正相关关系（P<0.05）,说明环境选择是亚高山土壤真菌海拔分布格局的决定因素。总之,五台山亚高山沿海拔梯度土壤真菌群落结构和多样性产生明显的变化,群落构建主要由确定性过程和随机过程驱动,但确定性过程占主导地位。土壤pH、植物丰富度、总碳含量是影响土壤真菌群落结构的重要因素。     

西藏高原不同海拔区域丛枝菌根真菌群落的变化

为了进一步了解丛枝菌根(AM)真菌群落对不同海拔环境的响应,基于孢子形态学鉴定,研究了西藏高原不同海拔区域主要草本植物AM真菌的群落特征、菌根侵染及其变化.结果表明: 藏东南低海拔区(2200~3400 m)、藏中中海拔区(3400~3900 m)和藏北高海拔区(4300~5300 m)的AM真菌分别为11属31种、11属20种和6属14种.随着海拔上升,孢子密度(r=0.978,P<0.01)、物种丰度(r=0.462,P>0.05)均趋提高,优势种、特有种比例大幅增加,Shannon指数(r=-0.945,P<0.01)极显著下降.不同海拔区之间AM真菌群落Sorensen相似性系数(0.526~0.592)较为接近,仅在总体上随海拔差异扩大略趋下降;藏东南低海拔区、藏北高海拔区菌根侵染率无显著差异,但均显著低于藏中中海拔区.各海拔区内,不同海拔梯度对AM真菌群落、根系侵染亦具显著影响,但影响程度、影响趋势因整体海拔环境不同而异.说明西藏高原AM真菌群落趋于生境选择,受控于海拔所主导的水热环境及土壤环境.     

秦岭两栖、爬行动物物种多样性海拔分布格局及其解释

物种多样性和种域宽度沿环境梯度的分布格局及其成因机制一直是生物地理学和生态学讨论的重要议题。本研究采用多元回归模型和方差分离的方法判断面积、水分和能量、边界限制对秦岭两栖、爬行动物及其不同区系成分的物种丰富度海拔梯度分布格局的影响。结果表明, 秦岭两栖爬行动物及其不同区系成分的物种丰富度均呈单峰分布格局, 但峰值分布的海拔段有所差异。形成这种格局是各种因素相互作用的结果, 3种假设的独立解释力较低。水分能量动态假设对两栖、爬行动物物种的丰富度格局有很强的解释能力, 但水分和能量的解释力中有很大一部分属于边界限制、面积的协同作用, 在解释两栖动物的海拔分布格局时, 边界限制与水分和能量之间存在较强的共线性, 而在解释爬行动物的海拔分布格局时, 面积与水分和能量之间存在较强的共线性。同时, 本研究采用Stevens法和逐种法对Rapoport法则进行了验证。结果表明, 爬行动物物种种域的海拔梯度格局基本上支持Rapoport法则, 两栖动物很难判断是否支持Rapoport法则。     

长白山北坡森林群落结构组成及其海拔变化

对长白山北坡海拔700～1900m的13个森林群落进行了群落组成、结构随海拔上升变化情况的研究。结果表明,随着海拔的升高,群落的建群种组成、层次结构等,都表现出由复杂多样逐渐向简单单一过渡的变化趋势,从700m至1700m,针叶树所占的比例随海拔的升高呈明显的增加趋势,阔叶树比例随之减少,到林线时针阔叶树种均急剧减少,沿海拔梯度存在明显的树种更替现象。从群落的平均胸径及胸高断面积和可知。最大值出现于900～1100m及1600m,这2个海拔段正是不同森林群落类型间的过渡区。除海拔1800m的岳桦林之外,其它群落径级结构都呈倒J形分布,即各径级树木中,更新幼苗、幼树在数量上占绝对优势,随着胸径的增大,立木株数逐渐减少,这种径级结构表明,长白山北坡各海拔群落更新良好,群落处于稳定的发展状态。     

秦岭华山松群落特征研究

通过对秦岭华山松林的野外调查,分析研究了该群落的特征和性质。结果表明：秦岭林区华山松群落主要分布于海拔1100～2100m的中山地带;华山松群落内物种相当丰富,共有81科174属346种;落叶阔叶乔木与落叶阔叶灌木在群落中占很大的比例;群落中草质叶型的植物260种,占80．5％,表明群落的落叶性;华山松群落中乔木层、灌木层、草本层的大多数比较常见的属都属于北温带分布,表明群落植物区系组成的温带性质。     

中亚热带森林土壤微生物群落多样性随海拔梯度的变化

运用Biolog EcoPlate技术, 对武夷山不同海拔植被带(常绿阔叶林(EBF)、针叶林(CF)、亚高山矮林(DF)、高山草甸(AM))土壤微生物群落多样性差异进行了研究。结果表明: 不同海拔植被带土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤平均颜色变化率(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加, 同一深度土层的AWCD值随海拔升高而逐渐降低, 大小顺序依次为EFB > CF > DF > AM。同一海拔植被带, 不同深度土层的AWCD值总体趋势依次为0-10 cm > 10-25 cm > 25-40 cm。土壤微生物群落Simpson指数、Shannon-Wiener指数、丰富度指数和McIntosh指数的总体趋势为EBF最高, CF和DF次之, AM最低。不同海拔植被带土壤微生物对不同碳源利用强度存在较大差异, 其中EBF利用率最高, AM利用率最低, 碳水化合物和羧酸类碳源是各海拔植被带土壤微生物的主要碳源。主成分分析结果表明, 从31个因素中提取的与碳源利用相关的主成分1、主成分2分别能解释变量方差的75.27%和16.14%, 在主成分分离中起主要贡献作用的是胺类和氨基酸类碳源。土壤微生物群落多样性随着海拔上升、土层加深而逐渐下降的原因, 可能是生物量、林分凋落物、土壤养分、微小动物、植物根系等多种因素共同作用的结果。     

贺兰山东坡不同海拔土壤微生物群落特征及其影响因素

土壤微生物作为连接地上植物群落和地下生物过程的重要桥梁,在调控地下生态学过程中扮演着重要角色。然而,我们对旱区山地生态系统沿海拔梯度上的土壤微生物群落变化特征及其驱动因素尚不清楚。本研究以贺兰山1300～2800 m范围内7个海拔的土壤为研究对象,揭示贺兰山林下植物群落组成、土壤理化性质、土壤微生物群落海拔分布格局,采用方差分解和冗余分析探明影响土壤微生物群落的驱动因素。结果表明：随着海拔上升,土壤微生物总量和细菌生物量呈先增加后降低的变化趋势,真菌、放线菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量呈现逐渐增加的变化趋势。真菌细菌比(F/B)显示,低海拔土壤细菌的积累能力强于真菌,而在高海拔则相反。革兰氏阳性菌与阴性菌比例(GP/GN)随海拔上升呈逐渐减小的趋势,表明随海拔上升土壤细菌和有机碳可利用度分别发生由“寡”到“富”和由“低”到“高”转变。植被属性、土壤物理和化学属性共同解释土壤微生物群落变异的95.7%。土壤有机碳(SOC)、土壤含水率(SWC)和全氮(TN)显著影响土壤微生物群落组成。本研究揭示了贺兰山东坡土壤微生物群落沿海拔梯度的分布模式及其驱动因素,可为深化认识旱...     

天山一号冰川前沿生态系统真菌群落结构演替及分布格局

【目的】分析真菌群落结构和多样性随着一号冰川退缩前沿年代序列的变化,揭示真菌群落的演替轨迹及环境因子对群落组成的影响。【方法】采用宏基因组学研究方法,结合生物信息学和统计学分析技术,对取自一号冰川末端表面冰尘,底部和前沿14个样品进行总DNA的提取,ITS基因的扩增并使用Illumina Miseq平台测序,通过相关生物地理化学特性综合分析在不同年代序列下真菌群落结构及其演替规律。【结果】经测序,筛选和质控分析获得185103条rawreads,占78.3%的非单序列在97%的相似度聚类分析共得到300个操作分类单元(OTU),共划分为6个门:子囊菌门(Ascomycota,52.7%)、担子菌门(Basidiomycota,16.9%)、壶菌门(Chytridiomycota,15.1%)、接合菌门(Zygomycota,2.4%)和球囊菌门(Glomeromycota,1.2%)。从演替初期到后期阶段虽然子囊菌的序列数逐渐下降而担子菌出现缓慢上升趋势,但子囊菌随着土壤年代序列的增加始终为优势类群,壶菌在冰川底部和前沿基层普遍存在且丰度仅次于子囊菌和担子菌。我们在缺乏植被的最新退缩基层发现依靠自养型宿主存活的活体营养菌,如Taphrinomycetes、Urediniomycetes和Ustilaginomycetes。从冰川底部和前沿基层检测到丰度较高的酵母菌,而粪生真菌(coprophilous fungi)仅仅出现在冰川前沿基层,共23个操作分类单元。球囊菌仅在前沿部分样品中存在,有着十分狭小的生态位分布。【结论】一号冰川前沿随着年代序列的增加真菌群落存在明显的演替轨迹和多样性的显著变化,不同生态位真菌类群组成的相似性较低且都存在明显的指示性真菌类群。     

山西吕梁山草本群落物种多样性的海拔梯度格局及与环境因子的关系

山地草本群落物种多样性的海拔梯度格局及其与环境因子的关系一直是生态学和地理学研究的热点问题。为探究吕梁山草本群落不同尺度物种多样性(α、β、γ多样性)的海拔梯度格局及其与环境因子的关系,该研究采用样方法在吕梁山从北向南选取管涔山、关帝山、五鹿山,并对每个山地划分出高、中、低3个海拔梯度,对草本群落物种多样性和环境因子进行调查分析。结果表明:(1)α多样性随海拔升高呈先升后减的单峰变化格局,峰值出现在中海拔;β多样性中Cody指数在1 900～2 000 m间出现峰值,而BrayCurtis指数出现最小值,表明1 900～2 000 m海拔带是草本群落物种更新速率和组成变化较快的过渡地带;γ多样性随海拔升高也呈先升后减的单峰变化格局(R²=0.406,P<0.01)。(2)海拔对温度、湿度变化的影响极其显著(P<0.01);海拔、温度、湿度等环境因子共同影响物种的α多样性,其中海拔是主要影响因素(P<0.05),温度、湿度影响不显著(P>0.05)。综上所述,吕梁山草本群落多样性在海拔梯度上多表现为"中间膨胀"变化格局,海拔变化是影响多样性变...     

秦岭山区植被春季物候的海拔敏感性

植被物候作为自然界规律性、周期性的现象,对自然环境尤其是气候变化有着重要的指示作用,研究其时空变化特征对陆地植被生态环境监测具有重要意义。本研究采用Savitzky-Golay滤波法重建秦岭山区2001—2018年MODIS增强植被指数时间序列影像,利用动态阈值法提取研究区春季物候信息(返青期),并对返青期多年平均值和年际变化与海拔、坡度进行相关分析。结果表明: 海拔每升高100 m,植被返青期推迟1.82 d;返青期的年际变化趋势主要集中在0~5 d·(10 a)^-1。其中,呈推迟趋势的像元主要分布在低海拔地区,呈提前趋势的像元主要分布在高海拔地区。高海拔地区返青期的年际变化比低海拔地区复杂;秦岭山区植被返青期存在南北差异。北坡植被返青期多年平均值较南坡早2.9 d,南坡植被返青期的推迟程度大于北坡。南北坡植被返青期的年际变化在低海拔地区呈推迟趋势,且南北坡相差不大,而提前趋势在中高海拔地区存在显著差异。     

秦岭皇冠暖温性落叶阔叶林物种组成与群落结构

秦岭是典型的暖温带-亚热带过渡区.中国森林生物多样性监测网络(CForBio)现有的样地已经基本覆盖了中国大多数气候区,但位于气候过渡带的样地较少.本研究参照CForBio和CTFS (Center for Tropical Forest Science)的技术规范,于2019年在陕西皇冠山省级自然保护区内建立25 h...     

秦岭西部山地次生林和人工林大型土壤动物群落结构特征

人类对次生林生态系统的长期扰动必然会对地下生态过程产生深刻影响,而土壤动物群落结构和功能多样性对地下生态过程的演变有重要的指示意义.本文以小陇山林区恢复近30年的次生林和栽植近30年的油松、日本落叶松、欧洲云杉和粗枝云杉林为对象,通过对5种林型土壤动物群落密度调查,采用PCA排序和方差分析等方法,探讨了不同林型土壤动物群落结构特征和营养结构.结果表明:油松林和日本落叶松林土壤动物群落密度是次生林的3.0和2.1倍;油松和日本落叶松人工林土壤动物群落中消费者/分解者比值明显高于次生林,油松林和日本落叶松林消费者/分解者的比值显著高于欧洲云杉林和粗枝云杉林;不同人工林土壤动物群落结构存在明显差异,油松林和日本落叶松林土壤动物群落密度是粗枝云杉林的4.5和3.1倍,而油松林土壤动物群落类群丰富度是欧洲云杉林和粗枝云杉林的1.5倍.     

Seasonal Altitudinal Movements of Golden Takin in the Qinling Mountains of China

Abstract: We studied seasonal movements of golden takin (Budorcas taxicolor bedfordi), a large, social, forest-dwelling ungulate, by radiotracking and field surveys during 1995–1996 and 2002–2005 at Foping National Nature Reserve on the southern slope of the Qinling Mountains, China. Takins inhabited forests and subalpine meadows at an altitudinal range from 1,360 m to 2,890 m. Our results showed that golden takins had a complicated seasonal movement pattern and underwent altitudinal migration 4 times each year. Takins occupied a high-altitude range during summer, stayed at low-altitude ranges for short periods during spring and autumn, and resided at an intermediate-altitude range during winter. Changes in plant phenology may have caused seasonal movements. Reserves for takin conservation should incorporate lower altitude habitats than those takins use in spring and autumn, and seasonal movements by takins should be protected from disturbance by human activities. (JOURNAL OF WILDLIFE MANAGEMENT 72(3):611–617; 2008)     

秦岭落叶阔叶林25 ha森林动态监测样地物种组成与群落特征

秦岭落叶阔叶林是温带-亚热带过渡区保存较好的植被类型, 群落结构复杂。为了研究该过渡区植被的生物多样性维持机制, 按照CTFS (Center for tropical Forest Science)和中国森林生物多样性监测网络(CForBio)的建设标准, 于2015年在陕西省佛坪国家级自然保护区的落叶阔叶林建立了一块面积25 ha的动态监测样地。本文对样地内胸径(DBH) ≥ 1 cm的所有木本植物进行了调查和统计, 分析了其物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局。结果表明: 样地内DBH ≥ 1 cm的木本植物独立个体有47,739株, 隶属于36科66属119种。温带区系成分的科和属分别占总科数和总属数的41.18%和60.00%, 温带区系特征明显。稀有种有51种, 占总树种的42.86%。落叶树种有106种, 占总树种的89.07%, 在样地内占绝对优势。重要值≥ 1的物种共有20个, 分别占样地总个体数和总胸高断面积的70.35%和57.41%, 重要值最大的物种分别是乔木层的锐齿栎(Quercus aliena var. acutesrrata)、亚乔木层的水榆花楸(Sorbus alnifolia)和灌木层的刺叶栎(Q. spinosa)。样地内所有个体的平均胸径为8.61 cm, 整体径级分布呈倒”J”型, 小径级个体较多, 群落更新良好。除了太白杨(Populus purdomii), 样地内优势种表现出大尺度的聚集分布, 且它们的分布与生境紧密相关, 不同物种表现出不同的生境偏好。     

秦岭山地松栎混交林主要木本植物组成及更新特征

采用样方法对秦岭南坡中段松栎混交林主要木本植物组成及天然更新特征进行了研究.结果表明:(1)松栎混交林乔木层物种共计40种,油松、锐齿槲栎和华山松为优势种,重要值分别为35.19％、31.99％和8.12％,漆树、栓皮栎和楝木为亚优势种.(2)更新层木本植物共计87种,其中乔木幼苗34种,占总数的39.08％,灌木物种也有一定优势地位,优势种有锐齿槲栎、悬钩子和菝葜等,高度级较小的更新苗在群落内占有较大比例.(3)优势乔木更新特征不同,锐齿槲栎幼苗和幼树密度显著高于油松和华山松,且锐齿槲栎幼苗密度显著高于其幼树,但油松幼苗与幼树、华山松幼苗与幼树间无明显差异.(4)混交林内锐齿槲栎径级结构呈近似倒“J”形分布,种群稳定;油松和华山松种群均呈近似正态分布,大径级个体群相对稳定,但林下幼树不足.该研究结果提示,松栎混交林下油松和华山松更新不良,这将不利于其长期存留于群落中,虽然锐齿槲栎从幼苗到幼树的发育过程中存在更新障碍,但并未影响其种群整体更新,若无大规模干扰,锐齿槲栎将维持逆“J”型的更新方式并成为松栎混交林群落中的第一优势种.     

贺兰山不同海拔土壤酶活性及其化学计量特征

探讨干旱区脆弱山地森林生态系统土壤酶活性及其化学计量比沿海拔的变化特征及影响机制,对研究脆弱生态系统养分循环具有重要意义.本研究以贺兰山不同海拔(1380～2438 m)土壤为对象,分析土壤理化性质、土壤酶活性及酶化学计量比沿海拔的变化及其影响因素.结果 表明:β-葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG...     

秦岭兰科植物地理区系特征

秦岭是中国野生兰科植物最为丰富和区系分化率最高的地区之一,但是有关该地区兰科植物的系统整理尚未见到,本研究为秦岭兰科植物资源保护提供基础数据支持,为今后秦岭国家公园建设和生物的重点区域进行了补充调查和标本采集,形成了秦岭地区兰科植物名录,依据中国种子植物分布区类型的划分方法以及GIS软件,分析它们的属种特征、区系成分以及空间分布格局。秦岭兰科植物有52属149种,其中中国特有种70种,占总种数的47%;生活型有地生型、附生型、半附生型和腐生型,以地生型为主;秦岭兰科植物主要分布在海拔800~3 400 m;热点地区为陇南西南山地、太白-佛坪山地、伏牛山地。同时,在区系分析的基础上,提出秦岭兰科植物的区系特征,发现：（1）种类丰富,温带性质显著;（2）起源古老,新老兼并;（3）特有成分繁多;（4）珍稀濒危保护植物聚集;（5）丰富度随生境的变化而不同。秦岭兰科植物地理区系研究为植物生物多样性的保护提供基础数据支持,在秦岭植物多样性研究方面具有一定的意义。     

秦岭山地针叶树种树木生长对气候变化的响应

秦岭作为我国重要的地理分界线,其亚高山针叶林生态系统在区域乃至更大尺度范围的水源涵养、生物多样性维护、气候调节等方面具有重要价值。近几十年,秦岭地区大幅升温且存在空间异质性。研究秦岭针叶林带树木生长对气候变化的响应规律对于气候变化下山地森林保护与管理具有重要价值。本文综述了秦岭西部、中部和东部不同海拔针叶树种树木生长与气候的响应关系,从树木径向生长、NDVI、物候和物种分布范围等方面探讨了气候变化对针叶树种的影响,并对树木生长响应气候变化研究中可能存在的问题和研究前景进行了展望。