鼎湖山顶级森林生态系统水文要素时空规律

运用连续7a(1993～1999)的水文观测资料,对南亚热带顶级生态系统鼎湖山季风常绿阔叶林集水区水文要素时空规律进行分析,得到如下一些主要结论：(1)鼎湖山多年平均降水量为1910mm,湿季降水量占年降水量80％,干季仅占20％。6月份的降水量最大,1月份最小。(2)季风常绿阔叶林冠层截留率为31．8％,湿季的截留量占全年截留量的66．7％,截留量最大值和最小值所在的月份分别为7和1月份。各月的截留率差异很大,截留量大的月份,截留率较低;截留量小的月份,截留率较高。(3)季风常绿阔叶林集水区多年平均总径流量953．0mm,总径流系数49．9％,其中地表径流量为252．3mm,地表径流系数13．2％;地表径流与降水量之间存在二次抛物线型回归关系,与降水强度的关系不大,这说明季风常绿阔叶林的产流形式是是蓄满产流。(4)季风常绿阔叶林多年平均蒸散948．2mm,占同期降水量的49．7％;蒸散力1031．4mm,年蒸散系数为0．92,蒸散月变化规律较降水量的月变化规律有所滞后。(5)系统贮水量的月变化很大,2～8月份,系统处于蓄水阶段;9月份至翌年1月份,系统处于失水阶段。蓄水和失水的最大值分别出现在湿季和干季的第一个月,即4月份和10月份。(6)集水区多年平均水量总输入2129．9mm,实际输入1910mm(降水量),其中219．9mm的水量输入是由系统贮水量变化而产生。支出的总水量2129．9mm,实际支出1901．3mm(径流和蒸散量),其中228．6mm的水量支出是由系统贮水量变化引起的。     

北亚热带3种典型森林群落对降水中氮、磷、硫的截留及分配特征

森林群落在净化空气、截留沉降污染物、改善地表水质等方面具有重要作用。本研究以北亚热带地区3种典型森林群落（毛竹林、杉木林、青冈阔叶林）为研究对象,通过分析沉降污染物（NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N、TP和SO₄^2-）在大气降水、林内穿透雨、树干茎流、枯透水和地表径流中的浓度和通量变化特征,探讨不同森林群落对氮、磷、硫的截留净化作用和分配特征。结果表明,该区域大气降水中NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N、TP和SO₄^2-年均浓度分别为1.06、0.61、0.04、0.07、1.84 mg/L,其年均pH为5.88;各森林群落林冠层能够调升降雨的pH且全年稳定,对TP和NH₄⁺-N均有吸附作用,截留率分别为79.09%-84.68%和30.88%-69.36%;而枯落物层则是林下氮、磷、硫的主要释放源,对NH₄⁺-N、NO₃^--N、TP和SO₄^2-均具有淋溶作用;此外,由地表径流（输出）与大气降水（输入）的对比分析可知,各林地对沉降污染物中氮、磷、硫的截留率均超过98%;3种森林群落对沉降污染物中氮、磷、硫的截留能力依次为：青冈阔叶林 > 毛竹林 > 杉木林,阔叶林对沉降污染物的净化能力要高于毛竹林及针叶的杉木林。     

武夷山中亚热带常绿阔叶林样地的群落特征

武夷山保存了典型的中亚热带原生性森林生态系统。由于以往研究的空间和时间尺度较小, 方法规范性不强, 该地区尚缺少大型的、规范的综合性观测和研究平台。本文依托环境保护部南京环境科学研究所等单位按照CTFS调查技术规范建立的武夷山中亚热带常绿阔叶林9.6 ha动态监测样地开展植物群落调查, 从物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局等方面分析了其群落特征。结果表明: 样地内有维管植物68科135属232种, 其中乔木层内胸径≥ 1 cm的植物有44科86属171种。热带性质的科和属分别占总科数和总属数的68.58%和58.83%, 热带特征明显。珍稀濒危物种较多, 有4种国家II级重点保护野生植物、2种《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》中的“近危”物种、1种《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录II物种以及72种中国特有物种, 具有较高的保护和研究价值。稀有种29种, 占总树种数的16.96%。重要值最大的科是壳斗科和山茶科, 二者的重要值之和大于40%。米槠(Castanopsis carlesii)、毛锥(C. fordii)、甜槠(C. eyrei)和少叶黄杞(Engelhardtia fenzlii)的重要值较大, 但没有明显的优势种。小径木较多, 所有个体的平均胸径为5.10 cm, 整体径级分布呈倒J形。乔木层可分为两个亚层, 米槠、毛锥、甜槠等在第I亚层中占优势。米槠和毛锥呈均匀分布, 甜槠、少叶黄杞、赤楠(Syzygium buxifolium)和木荷(Schima superba)呈聚集分布。     

福建中亚热带常绿阔叶林壳斗科树种的水平分布特点

福建中亚热带闽北部、闽中部两亚地带,气候条件与植被类型特征均有一定的差异,而其常绿阔叶林中占绝对优势的壳斗科树种的分布,具较明显的水平地带性规律。本文为进一步探讨其分布特点,据该地带12个县(市)的共69处调查样地、15000m2面积的壳斗科树种数据,采用调查县(市)间及其树种间的重要值相似性指数作聚类分析,将全地带壳斗科主要树种的分布划分为闽北部与闽中部两个区域类群。用调查县(市)及树种作极点排序表明,不同地理分布区各树种的数量和长势等特征反映出纬度与降水量呈显著正相关而与温度呈显著负相关。它显示出福建地理因素中的温度与降水量对树种分布的综合作用效果。树种分布的生态幅分析表明,全地带的甜槠等4个树种属于较均匀广布种,而苦槠、乌楣栲与米槠、赤枝栲等,分别属于该地带的闽北部与闽中部亚地带的区域代表种。     

川西亚高山典型森林生态系统截留水文效应

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程.为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5-10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力.结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9％,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0％和23.6％,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响.3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分.     

中亚热带常绿阔叶林林隙及其自然干扰特征的研究

通过对福建万木林中亚热带常绿阔叶林中96个林隙的调查,研究了中亚热带常绿阔叶林的基本特征和自然干扰规律,结果表明,在中亚热带常绿阔叶林中,扩展林隙(EG)和冠空隙(CG)在中亚热带常绿阔叶林景观中的面积比例分别为50．86％和16．66％,每年干扰频率分别为0．85％·年^-1和0．28％·年^-1,林隙干扰的返回间隔期约为357年．林隙形成方式由树木折干形成的最为普遍,占形成木总数58．04％。其次是由于掘根风倒而形成的,占33．48％．林隙大多由两株树木形成,平均每个林隙拥有形成木2．33株．扩展林隙的大小多在100～300m^2之间,其中以200～300m^2者所占的面积比例最大,而以100～200m^2者所占的数量比例最大,冠空隙的大小多在100m^2以下,其中50m^2以下所占的数量比例和面积比例都是最大的．林隙形成木分布最多的径级在20～30cm之间。     

陕西省森林各生态系统组分氮磷化学计量特征

研究森林植被、枯落物和土壤的氮(N)磷(P)化学计量关系对于理解生态系统各组分的相互作用和养分循环具有重要意义。该研究对陕西省不同类型森林生态系统植被、枯落物和土壤的N和P含量及其化学计量关系进行了研究分析。结果表明: 1)森林生态系统各组分的N、P化学计量特征存在显著差异(p < 0.05), N、P含量均以林下灌草层植物和枯落物层较高, 乔木层植物和土壤层较低; N:P值则稍有不同, 以枯落物层最高, 土壤层最低, 其他各层差异不显著; 各组分N、P含量和N:P值分别为0.72-11.99 mg·g^-1、0.47-1.07 mg·g^-1和1.86-14.84。0-1 m土层内N含量、N:P值均随土层加深而降低(p < 0.05), P含量则不随土层发生明显变化。2)各组分N、P含量和N:P值多表现为阔叶林高于针叶林, 但其差异不显著。3)生态系统同一组分内, N、P含量间极显著正相关, N、P含量与N:P值分别呈极显著正相关、负相关关系, 但是土壤层内N、P含量无显著相关关系。各组分间, 枯落物层与乔木层、草本层和土壤层的N、P含量和N:P值也均极显著正相关, 而枯落物层与灌木层植物无显著相关关系。4)生态系统各组分N、P含量和N:P值随空间变化表现不尽一致, 总体上呈稳态。该文通过对N、P化学计量特征的研究, 揭示了森林生态系统植被、枯落物和土壤组分间所存在的养分循环联系, 这些联系中也表现出分异特征, 而分异可能由各自所执行的不同生态功能所致。     

中国中亚热带东部常绿阔叶林主要类型的群落多样性特征

 本文通过10个地区61个样地资料分析,研究了中亚热带东部常绿阔叶林群落多样性特征及其随纬度、海拔梯度的变化。结果表明,中亚热带东部常绿阔叶林群落丰富度为49±17种(样地面积400m2),各层次的多样性表现为灌木层(包括幼树与幼苗)>乔木层>草本层。常绿阔叶林各类型间的差异远比落叶阔叶林与多样性较低的常绿阔叶林之间的差异大。各层次中变化幅度从大到小的顺序为：草本层>乔木层>灌木层。在所研究地区常绿阔叶林的群落多样性没有表现出明显的随纬度梯度和海拔梯度的变化规律。     

基于机载激光雷达的中亚热带常绿阔叶林林窗特征

机载激光雷达(LiDAR)是一种新型主动式遥感技术,能直接获取多尺度高精度的冠层三维结构信息,将其推广到森林干扰生态学领域,可为林窗研究提供应用支撑.以湖南中亚热带常绿阔叶林为研究对象,利用小光斑LiDAR数据进行林窗识别和几何特征估测.选择合适的分辨率和内插方法生成冠层高程模型,采用计算机图形学方法估测林窗面积、边界木高度和形状指数,并进行野外观测验证.结果表明: 林窗识别率为94.8%,主要影响因素是林窗面积和林窗形成木类型;估测的林窗面积和边界木高与野外观测值呈较强线性相关,R²值分别为0.962和0.878,其中估测的林窗面积平均比野外观测值高19.9%,估测的林窗边界木高度平均比野外观测值低9.9%;区域内林窗密度为12.8个·hm^-2,占森林面积13.3%;林窗面积、边界木高和形状指数的平均值分别为85.06 m²、15.33 m和1.71,区域内多为较小面积、边缘效应不太显著的林窗.
     

人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响

为揭示不同程度的人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响机制,在湘中丘陵区4种处于不同程度的人为干扰、地域相邻的植物群落:檵木-南烛-满山红灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-石栎-檵木针阔混交林(PLL)、石栎-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)设置固定样地,结合植物群落调查,采用收获法和建立主要树种各器官生物量相对生长方程,测定和估算群落生物量。结果表明:(1)随着人为干扰程度减弱,群落总生物量呈显著的指数函数增长(P0.05),地上部分、地下部分生物量表现为异速生长,LAG与PLL乔木层生物量差异不显著(P0.05),4个群落灌木层生物量及其各器官、地上部分、地下部分生物量均呈先增加后下降的变化特征,草本层生物量及其地上部分、地下部分生物量先下降再增高,凋落物层现存量总体上呈增加趋势;(2)不同程度的人为干扰,群落生物量的空间分布格局不同,LVR群落灌木层、草本层生物量相当,LCQ群落灌木层生物量占明显优势,草本层生物量下降,PLL和LAG群落乔木层生物量占绝对优势,灌木层、草本层和凋落物层生物量占群落总生物量低于10%;(3)群落总生物量与树种多样性指数呈显著的正相关(P0.05),与土壤有机碳、全氮、水解氮、有效磷含量呈显著的正相关(P0.05),表明不同程度的人为干扰造成群落树种多样性、土壤养分含量的变化,是导致群落生物量变化的主要因素。     

森林生态系统镉污染研究进展

综述了近几十年来国内外有关森林生态系统镉污染的研究进展。森林生态系统镉污染的来源有自然来源和人为来源 ,自然森林生态系统和人工森林生态系统的镉污染来源有明显差异。林地污泥应用、污灌、含镉磷肥的施用以及大气沉降等是人工森林生态系统镉污染的主要来源。镉污染对森林生态系统中的生产者、消费者和分解者均有毒害作用。森林生态系统的结构和功能特性使其在环境镉污染监测和防治中起着重要作用。     

鼎湖山季风常绿阔叶林及针阔叶混交林节肢动物群落多样性调查

20 0 1年 5月和 10月在自然保护区鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林的灌木层和草本 -苗木层对节肢动物多样性进行了调查。结果表明 ,5月份的灌木层 ,季风常绿阔叶林的节肢动物物种数和个体数 >针阔叶混交林 ,相反 ,在草本 -苗木层 ,针阔叶混交林的物种数和个体数 >季风常绿阔叶林。 10月份 ,针阔叶混交林节肢动物物种数和个体数与季风常绿阔叶林间无明显差异。两林分中 ,天敌占总物种数的 2 7.5 0 %～ 87.5 0 % ,蜘蛛类群占总物种数的 18.18%～ 6 6 .6 7%、占天敌物种数的 5 3.33%～ 90 .91%。除 5月份的草本 -苗木层外 ,节肢动物的丰富度指数、多样性指数均是季风常绿阔叶林 >针阔叶混交林 ,优势集中性指数则是针阔叶混交林 >季风常绿阔叶林。     

中国森林生态系统N平衡现状

由于N饱和生态系统的出现,森林生态系统作为环境污染储蓄库的认识受到挑战。收集了近十余年来全国各地森林N素循环的研究资料,通过对目前大气N沉降、森林生物固N、森林生态系统N的流失、淋失、挥发等各项收支参数的分析,借助农田养分收支平衡的估算思路和方法对全国森林生态系统N平衡进行了估算。结果表明,我国森林生态系统N的输入大于输出,全国森林生态系统年容纳大气N约为736万t,其中约176万t来自于大气N沉降,约599万t来自于生物固N。而进入到森林生态系统中的N约16万t固定在木材中用以维持森林蓄积的增加,其余绝大部分则保存于森林土壤,使得森林土壤全N含量大约以每年0.002%的速率增长。但不断增加的N素输入并未导致森林生态系统N饱和,全国的森林蓄积仍保持增长的趋势,森林生态系统在N的生物地球化学循环过程中起着重要的调节作用,仍是环境N的储蓄库,对于调节气候,防治污染具有重大作用。     

一株耐铅镉真菌的分离鉴定及其吸附特性的研究

【目的】以扎龙湿地污染的土壤为材料,进行耐铅镉菌株的分离鉴定,研究不同条件对菌株吸附铅镉的影响。【方法】采用平板划线法,逐级驯化,筛选出一株耐铅镉菌株,通过生理生化特征及ITS序列分析对菌株进行鉴定,探究该菌吸附的最佳条件,并进行Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合。【结果】本研究分离得到一株菌株JB15,最高耐受浓度为Pb²⁺1200 mg/L、Cd²⁺200 mg/L,经鉴定为球孢白僵菌,最佳吸附条件温度为30°C,pH为7.0,接菌量为8.0 g/L,吸附时间为60 min,铅镉吸附率分别为52.27%和62.38%;铅镉吸附量分别为19.60 mg/g和3.98 mg/g,符合Langmuir等温吸附模型。【结论】菌株JB15具有较好的吸附效果,可为微生物修复重金属土壤污染提供理论基础。     

中国灌木林-经济林-竹林的生态系统服务功能评估

基于森林生态系统的长期连续定位观测数据和全国第五次、第六次、第七次森林资源清查数据,应用中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721-2008）对灌木林、经济林、竹林的物质量与价值量进行了评估。结果表明：灌木林、经济林、竹林提供的服务功能价值分别为17953.56亿元?a-1、7569.35亿元?a-1、2659.01亿元?a-1,在全国森林生态服务功能总价值中占有重要的地位。涵养水源和生物多样性保护及固碳释氧是主要的生态服务功能。数量化统计分析得出灌木林生态服务功能价值在华中、华南地区较大,而由于气候等因素,在西北等干旱地区灌木林所占比例较大;经济林生态服务功能价值在西南地区较大;竹林生态服务功能价值在华中、华南地区较大。从第五次森林资源清查到第七次森林资源清查期间近20a来,灌木林、经济林、竹林森林生态服务功能价值变化不大,生态功能稳定。应清醒地认识到灌木林、经济林、竹林在维系和促进当地社会经济持续发展和环境保护中的巨大作用。     

Biogeochemistry of calcium in a broad-leaved forest ecosystem

This study of the biogeochemical cycle of Ca has been carried out in an oak-hornbeam forest ecosystem on a soil derived from the alteration of Famennian (upper Devonian) shales. The physical nature of the geologic substrate made it possible to use the watershed-ecosystem approach by monitoring the loss of Ca by streamflow. Input of hydrogen ions and Ca from rain were average as well as that of mineral nitrogen of which 50% was ammonium-N. Modelling the biogeochemical cycle of Ca in this ecosystem proved to be difficult owing to the heterogeneity of the geologic substrate.The cationic denudation occured mostly with bicarbonate ion as a carrier of the base cations towards the streamflow. Seasonal effects on streamwater cationic composition were in relation to maximal soil respiration occuring in the autumn. In addition to this effect, the electrolyte concentration of streamwater was determined by rain and by changes in concentration of the soil solution either by evapotranspiration or by freezing. In spite of widely fluctuating values of flow rate, the concentration of the streamflow remained constant within a factor of two or at the most three. The mechanism underlying this buffering action of the soil on the concentration of the solution flowing through it, was shown to be related to ion-exchange processes.     

中国森林生态系统碳汇现状与潜力

巩固和提升森林碳汇,是实现中国“碳中和”目标的重要路径之一。研究总结梳理了近10年来有关中国森林碳储量及其变化的研究文献,一方面在于探明中国森林碳汇现状和潜力以及对实现“碳中和”的贡献,同时分析当前森林碳汇计量与模拟预测研究的差距与不足,更好地支撑国家碳中和实施路径与行动方案。通过整合分析,1999—2018年间中国森林生态系统碳储量年均增长量约(208.0±44.5)TgC/a或(762.0±163.2)TgCO₂-eq/a,其中生物质、死有机质和土壤有机碳库的年均增长量分别约为(168.8±42.4)TgC/a、(12.5±8.1)TgC/a和(26.7±10.9)TgC/a。此外,木质林产品和森林之外的其它林木碳储量分别增长(49.0±15.1)TgC/a和(12.0±11.1)TgC/a。预计中国乔木林生物质碳储量年变化量将从1999—2018年间的(145.9±38.3)TgC/a增长至2030—2039年间的(171.9±60.5)TgC/a,到2050—2059年间逐渐下降至(146.9±57.7)TgC/a。2050—2059年间中国森林生态系统碳...