林窗模型BKPF模拟伊春地区红松针阔叶混交林采伐迹地对气候变化的潜在反应

用森林演替模型BKPF研究黑龙江省伊春地区红松针阔叶混交林采伐迹地上森林演替在未来50年气候变化和CO₂浓度增加的反应得出:伊春地区采伐迹地演替50年后红松和硬阔叶树的数量增加,落叶松、山杨与白桦减少;林分密度略有降低;林分生产力增加约7%～28%;林分地上部分总生物量增加15%～24%;叶面积指数增加约5%～8%.气候变化有利于采伐迹地阔叶红松林恢复.     

林窗模型BKPF模拟红松针阔叶混交林群落对气候变化的潜在反应

用森林动态模型ＢＫ荭松针阔叶混交林群落在气候变化和ＣＯ２倍增后的反应得出,在气候变化５０ａ后现存的天然红松林林木总株数减少２０％以上,地上部分生物量将减少９０％以上,蒙古栎的生物量占锯林分的５７％以上,林分生产力与现在气候条件下比较接近,略高４％,但主要以蒙古栎、山杨、白桦为主,林分叶面积指数大幅度减少。     

广西元宝山中山针阔叶混交林的群落特征

采用样地调查法对广西元宝山中山针阔叶混交林的种类组成、分布区类型、生活型谱和叶片特征等进行了调查和分析.结果表明:该针阔叶混交林种类组成较丰富、物种多样性程度较高,共有维管植物96科201属379种,其中,蕨类植物19科26属33种,种子植物77科175属346种.在种子植物中,单种科和少种科(2～5种)所占比例较大(41.6%和32.5%),蔷薇科(Rosaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、山茶科(Theaceae)、樟科(Lauraceae)、壳斗科(Fagaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、禾本科(Gramineae)、山矾科(Symplocaceae)和百合科(Liliaceae)种类较多,并含有较多起源古老的残遗植物.该针阔叶混交林的种子植物属共有12个分布区类型, 其中, 中国特有分布属 4属,分别是长苞铁杉属(Nothotsuga Hu ex Page)、棱果花属(Barthea Hook. f. )、匙叶草属(Latouchea Franch. )和马铃苣苔属(Oreocharis Benth. );热带分布型属和温带分布型属占绝对优势(53.6%和44.0%),且热带成分所占比例略高于温带成分,表明该群落植物区系表现为明显的亚热带山地性质.群落中以高位芽植物为主(60.4%),藤本植物和地面芽植物也占有较高比例(12.1%和11.1%).群落的叶级以小型叶为主(55.4%),叶片特征以单叶(85.8%)、革质叶(52.6%)和全缘叶(61.2%)为主.此外,在群落的乔木层上层,针叶树种、落叶阔叶树种和常绿阔叶树种的比例分别为23.1%、34.6%和42.3%,表明该群落的中山针阔叶混交林特点十分明显.     

小兴安岭红松阔叶混交林林隙土壤温度的时空分布格局

采用网格法和十字样线法布设样点,在各样点安置地面温度表和曲管地温表,于2006年5—9月,测定了小兴安岭红松阔叶混交林林隙地表温度、地表最低和最高温度以及浅层（5、10、15和20 cm）土壤温度,分析了该区林隙土壤温度的时空分布格局.结果表明：研究区林隙地表温度的高值区均未出现在林隙中心,其出现位置具有明显的日变化规律,出现次序依次为林隙的西北侧、北侧和东侧;在地表温度的高值区域内,最高温度由高到低的时间排序为14:00、12:00、10:00和16:00,其他时间林隙地表温度的分布较均匀;不同月份研究区林隙地表温度空间分布的复杂程度及斑块等级有所不同;各月林隙地表温度的高值区均位于林隙西北侧和东侧,呈不对称分布;树木生长季初期（5月）和末期（9月）,研究区林隙地表温度平均日较差较大,而树木生长旺季（6—8月）却相对较小;东西方向上各观测点5、10、15和20 cm土壤温度呈双峰型日变化规律,南北方向上呈不明显的单峰型日变化趋势;各月在东西方向上的土壤温度呈双峰型变化趋势,南北方向上除5月呈随机变化以外,其余月份均呈单峰型变化趋势.     

中国东北地区阔叶红松林与兴安落叶松林的碳通量特征及其影响因子比较

北半球中高纬度的森林生态系统在全球碳循环过程中扮演着非常重要的角色。基于中国东北地区阔叶红松林与兴安落叶松林2007年和2008年2a生长季的涡度相关通量资料及气象观测资料,比较分析了两类生态系统的碳通量特征及其环境控制因子。结果表明:研究期间,阔叶红松林与兴安落叶松林都表现为碳吸收,强度分别为199gCm-2(阔叶红松林2a生长季平均值)与49gCm-2(兴安落叶松林2008年生长季);阔叶红松林碳吸收强度在生长季的大部分时段都大于兴安落叶松林。半小时尺度上,两类生态系统的呼吸作用均与10cm土壤温度呈显著的指数相关,兴安落叶松林生态系统呼吸的温度敏感性(Q10=3.44)显著大于阔叶红松林(Q10=1.90);日尺度上,阔叶红松林与兴安落叶松林碳释放/吸收的转变临界温度为10℃左右。研究期间,兴安落叶松林生态系统的水分利用效率高于阔叶红松林生态系统。     

气候变化对阔叶红松林潜在地理分布区的影响

物种地理分布主要取决于它对气候、地形等环境因子的适应性。基于22个环境因子和阔叶红松林的4类主要建群树种——红松、紫椴、水曲柳和蒙古栎的地理分布数据,采用最大熵模型模拟了阔叶红松林的潜在分布区域,并分析决定阔叶红松林地理分布的主要气候和地形因子,最后利用政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的3种排放场景(SRES-A2、SRES-A1B、SRES-B1)下2020、2050、2080年的气候数据预测阔叶红松林的未来潜在分布区。结果表明:各树种的受试者工作特征曲线下面积(AUC值)都大于0.8,说明模型有很好的预测能力;影响阔叶红松林分布的主导环境因子是年降雨量、季节性降雨量、海拔、年平均温度、最湿季度的平均温度。在基准气候条件下,阔叶红松林的高度适宜分布区主要分布在长白山和小兴安岭地区,占研究区总面积的11.69%,低度适宜区面积、不适宜区面积分别占研究区总面积的23%和65.31%。模型预测结果显示,未来在A2、A1B和B1气候情景下,阔叶红松林高度适宜区的南界与北界都向北移动,其面积有缩减的趋势,而低度适宜区的面积有增加的趋势。     

)沿海拔梯度的基因频率分布

在瑞士阿尔卑斯山的2个定点样地,黄花茅从森林线（海拔1700 m）到山顶（海拔2830 m）呈连续分布。在海拔梯度样带的最高和最低定样场所间的垂直距离差不多为1000 m,但2个定样场所间相距仅仅1.4 km。在所研究的3个海拔梯度样带中,3个同工酶位点（Px-1, Got-2和 Mdh-1）被观察到有统计意义的倾群变异。研究结果显示：沿海拔梯度样带的亚居群间的基因流可能太弱不足以克服自然选择的影响,后者促使对局部环境的适应。在这种情况下,温度因子至少可能作为一种主要的自然选择力起作用。     

阔叶红松混交林林隙大小和掘根微立地对小气候的影响

在小兴安岭阔叶红松混交林2.55 hm²样地内,选取由掘根倒木形成且具有坑和丘微立地的3个代表性林隙,并以空旷地和郁闭林分为对照,利用多通道HOBO自动气象站于2011年7-9月测定了不同大小林隙中心和丘顶部的光合有效辐射(PAR)、气温、相对湿度以及林隙中心的总辐射和降水量,比较了不同月份不同大小林隙中心和丘顶部微气候因子的差异,分析了不同大小林隙中心微气候因子的月变化以及不同大小林隙在典型天气条件下林隙中心和丘顶部微气候因子的日变化.结果表明: 3个不同大小林隙的月均PAR和月均气温排序是大林隙>中林隙>小林隙,月均相对湿度排序是小林隙>中林隙>大林隙;同一林隙中,丘顶部月均PAR和月均气温大于林隙中心,月均相对湿度为林隙中心>丘顶部;不同大小林隙和对照月均总辐射与月均气温均为7月>8月>9月,空旷地>大林隙>中林隙>小林隙>郁闭林分,月均相对湿度为郁闭林分>小林隙>中林隙>大林隙>空旷地.郁闭林分与各林隙以及与空旷地之间的月均相对湿度差异均显著;7-9月总降水量按照空旷地、大林隙、中林隙、小林隙、郁闭林分的次序依次递减;无论晴天与阴天,丘顶部日均PAR和日均气温都大于林隙中心,日均相对湿度则相反;无论丘顶部还是林隙中心,晴天日均PAR和日均气温都大于阴天,日均相对湿度则为阴天>晴天.     

可持续经营框架下阔叶红松林区生物多样性间接评价体系的研究

森林生物多样性的保护和持续利用是森林可持续经营的重要内容,如何快速有效地评价生物多样性是当前森林经营实践中面临的重要问题。本文以可持续发展为指导思想,针对阔叶红松林区森林可持续经营中的生物多样性保护问题,提出了一套生物多样性间接评价的体系和评价方法。生物多样性间接评价的基本原理是以物种与生境的关系、森林自然干扰状况、物种间的相互关系和对特殊生境及敏感物种的考虑等为基础的。依据阔叶红松林区的干扰状况、林分一般状况、立木层、灌木层、草本层、附生植物和藤本植物等的特点,采用重复累加的方法,制定了阔叶红松林区林分生物多样性间接评价的打分表。在一个森林经营单位(林业局或林场)进行生物多样性的保护时,首先应根据不同森林类型对干扰的适应和抵抗力大小确定对各类森林优先保护的次序,然后再在各类森林的不同小班中进行生物多样性间接评价打分表的填写,最后根据不同小班生物多样性得分的多少确定其保护的等级或先后次序。生物多样性间接评价调查可以结合森林经理调查来进行。     

Functional diversity research of forest communities in the Xiaowutai Mountain National Nature Reserve,Hebei

Plant functional traits are the plant physiological characteristics which can response to the changes of the living environment and have a certain impact on the ecosystem structure and function. The objective of our study was to explore characters of present functional diversity indices, the relationships between functional diversity and environmental variables, the relevance of species diversity and functional diversity. In this paper, habitat type, seed dispersal, pollination method, life cycle, life form, leaf form, leaf hair type, flowering period and flowering time were chosen as functional traits, and the research were done in the typical forest communities in the Xiaowutai Mountain National Nature Reserve, Hebei. One hundred and forty-eight quadrats (10 m × 10 m) of forest communities were established along altitude gradients, at the same time, species composition, functional traits, and environmental variables were measured in each quadrat. The results showed that functional diversity indices in forest communities that were calculated by functional distances varied greatly. Functional diversity indices (FAD, MFAD, FDp, FDc, FRic, Rao and FDis) had highly significantly positive correlation with Patrick index and showed a linear increasing trend. All the nine functional diversity indices (FAD, MFAD, FDp, FDc, FRic, Rao, FEve, FDiv, FDis) had significantly correlation with Shannon-Wiener index and Pielou index. Only FDiv showed significantly negative correlation, and the other eight functional diversity indices showed positive correlation. Environmental filtering was important to functional diversity pattern, and functional diversity indices showed correlation with environmental variables. Altitude was a significant factor to functional diversity in forest communities. Except for FDiv, other functional diversity indices displayed a decreasing trend along altitude gradients. Among all the functional diversity indices, only Rao and FDis showed significantly positive correlation with aspect. The functional diversity indices (FAD, MFAD, FDp, FDc, FRic, Rao and FDdis) showed a negative correlation with slope, slope position, litter layer thickness, soil thickness, while, they showed a positive correlation with soil temperature and disturbance. All the nine indices were proved successful in the analysis of functional diversity in forest communities with different effectiveness. They were divided into three categories, functional richness (FAD, MFAD, FDp, FDc, FRic), functional divergence (Rao, FDis), functional evenness (FEve, FDis). Meanwhile, each category was highly inter-correlated and each category was relatively independent with other categories. The study of functional diversity provides a number of ecological indication and monitoring methods for the forest, and it can address a wide range of important ecological questions that links species and ecosystems through mechanisms in biodiversity research.     

井冈山自然保护区栲属群落物种多样性的研究

以井冈山栲属群落 1 5个样地调查资料为基础 ,研究了井冈山栲属群落的物种多样性特征。结果表明 :栲属群落物种多样性指数较高 ,各样地间多样性指数测值变幅不大 ;测度栲属群落物种多样性时 ,各种多样性指数基本表现出相同的趋势 ;总体来看 ,栲属群落物种多样性在群落不同层次的变化规律为 :灌木层 >乔木层 >草本层 ;各层次变化幅度从大到小的顺序为 :草本层 >乔木层 >灌木层 ;群落物种多样性没有表现出一个明显的随海拔高度的变化规律 ,这表明了井冈山栲属群落物种多样性的一致性 ;井冈山栲属群落物种多样性比中亚热带东部和福建龙栖山常绿阔叶林的物种样性指数高 ,这与井冈山的环境条件优越 ,群落保护较好 ,并可能与井冈山处于由南亚热带至中亚热带的过渡地带这一特殊的地理位置有关 ;人为因子的干扰对栲属群落的物种多样性有较大的影响。     

洪河自然保护区典型湿地植物群落组成及物种多样性梯度变化

以洪河自然保护区两类典型湿地——河漫滩湿地与碟形洼地湿地的植物群落为研究对象,探讨其物种组成及物种多样性的梯度变化规律。结果表明,由沼泽至岛状林的梯度上:(1)各群落建群种、优势种和伴生种的种类及其优势度,地表覆盖藓类等组成特征均变化明显;(2)群落的物种丰富度呈逐渐增加格局,丰富度指数分别为26、41、51、68和82;(3)群落的α多样性的变化格局与丰富度格局不太一致,Shannon-Wiener多样性与Pielou均匀度的变化格局基本一致,呈不规则"N"型格局,Simpson优势度的变化格局正好与它们相反,呈不规则倒"N"型格局;上述格局的两个"拐点"出现在沼泽化草甸群落和湿草甸群落中;(4)群落的β多样性——相异性系数和Cody指数均呈先降后升的格局,二者的最小值出现在沼泽化草甸群落和湿草甸群落之间,最大值出现在灌丛草甸和岛状林群落之间;研究认为,典型湿地植物群落物种组成和物种丰富度的梯度变化主要于生境的变化有关,α多样性的变化格局主要与生境的变化和优势种的生物学特性有关,β多样性的格局的原因比较复杂,尚需进一步探讨。     

猫儿山不同海拔植被带土壤微生物群落功能多样性

为研究中亚热带森林土壤微生物群落功能多样性特征及其随海拔梯度的变化,应用Biolog微平板技术,对猫儿山不同海拔植被带(常绿阔叶林(EBF)、落叶阔叶混交林(DBF)、针阔混交林(CBF))土壤微生物群落功能多样性差异进行了比较。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,随着海拔升高,土壤AWCD值逐渐降低,大小顺序为EBFDBFCBF。土壤微生物群落Shannon指数和丰富度指数的总体趋势为EBF最高,DBF次之,CBF最低。不同海拔植被带土壤微生物群落均匀度指数之间差异不显著。不同海拔植被带土壤微生物对不同碳源的利用能力存在差异,其中EBF利用率最高,CBF利用率最低,氨基酸类、胺类和酯类碳源为各海拔植被带土壤微生物利用的主要碳源。主成分分析结果表明,主成分1和主成分2分别能解释变量方差的40.42%和15.97%,在主成分分离中起主要贡献作用的是酯类、胺类和氨基酸类碳源。土壤理化性质与土壤微生物群落功能多样性之间的相关性分析结果表明,微生物群落多样性的Shannon指数与全钾(TK)呈极显著正相关(P0.01),与含水量呈极显著负相关(P0.01),与总有机碳(TOC)、全氮(TN)、速效氮(AN)、有效P(AP)之间的相关性显著(P0.05)或极显著(P0.01),且为负相关。土壤TK含量和含水量可能是造成不同海拔土壤微生物群落功能多样性差异的主要原因。     

重庆市大巴山自然保护区蝶类垂直分布及多样性的初步研究

在 1 999年 7月和 2 0 0 0年 5月 ,对重庆市大巴山自然保护区蝶类的垂直分布进行了调查 ,研究结果表明 ,该保护区蝶类有 1 0科 80属 1 38种。在 4个垂直带中 ,常绿阔叶林带的蝶类物种数和个体数量、物种多样性指数和物种均匀度等指标均高于其他垂直带。垂直带之间蝶类相似性差异显著。     

甘南高寒草甸海拔梯度上功能多样性与生态系统多功能的关系

植物群落功能多样性与生态系统多功能的关系是近年来生态学研究的新视角,以往的研究多关注植物群落功能多样性与单一生态系统功能的关系,缺乏对生态系统多功能的理解。本研究以甘南高寒草甸植物群落为对象,选取地上生物量、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤速效氮和土壤速效磷6个功能指标,运用Bartlett球形度检验与多阈值分析法,分析甘南高寒草甸海拔梯度上植物群落功能多样性与生态系统多功能的关系。结果表明:不同海拔植物群落组成差异显著,且海拔3500 m物种丰富度、植物盖度显著高于其他海拔。一元、多元功能多样性随海拔升高总体呈降低趋势,且海拔间差异显著。冗余分析发现,一元、多元功能丰富度、功能均匀度、Rao的二次熵均与土壤温度、土壤含水量、土壤容重呈显著正相关,与土壤pH、土壤电导率呈显著负相关。在较大阈值范围(6%～89%)内,功能多样性对生态系统多功能具有显著正效应;基于相关分析、最优回归模型和随机森林模型分析发现,功能多样性中多元功能丰富度指数与生态系统多功能具有显著正线性关系,同时多元功能丰富度也是生态系统多功能的主要驱动因素。总体来看,功能丰富度对青藏高原高寒草甸生态系统多功能的影响最为显著。     

江西齐云山国家级自然保护区大型真菌区系特征研究

为揭示江西齐云山国家级自然保护区内大型真菌资源及区系特征,采用随机调查法对该区大型真菌进行调查研究,结果表明:(1)该保护区共有大型真菌40科88属180种,其中子囊菌门2科4属10种,担子菌门38科84属170种;(2)优势科为多孔科、牛肝菌科、红菇科、侧耳科和口蘑科,共计93种,占总种数的51.67%;(3)优势属为红菇属、牛肝属、云芝属、香菇属、小孔菌属、马勃属,共计38种,占总种数的21.11%;(4)从属的区系地理成分上划分为世界分布成分(72.72%)、泛热带成分(15.91%)、北温带成分(10. 23%)和东亚-北美分布成分(1.14%);(5)从种的地理成分上划分为世界分布种(53.33%)、热带-亚热带分布种(11.67%)、东亚-北美间断分布种(11.11%)、北温带分布种(10.00%)、东亚分布种(3.33%)、中国-日本共有种(3. 33%)、中国特有种(2. 78%)、温带-亚热带、热带分布种(1. 67%)、北温带-澳大利亚分布种(1. 11%)、欧亚大陆分布种(1.11%)及温带分布种(0.56%) 11个分布类型。齐云山自然保护区大型真菌表现出从亚热带向北温带过渡的区系特征。     

井冈山鹿角杜鹃群落灌木层功能多样性及其随海拔梯度的变化

研究植物群落功能多样性沿环境梯度的变化可以揭示功能多样性与生态系统功能间的关系及维持机制。以井冈山地区鹿角杜鹃（Rhododendron latoucheae）群落为研究对象,通过调查不同海拔梯度群落灌木层植物的物种组成与结构特征,研究了该群落类型灌木层植物的物种多样性、功能多样性、环境因子的特征及其相互之间的关系。结果表明：1）群落类型灌木层植物物种多样性和功能多样性沿海拔梯度呈现不同的变化趋势。物种多样性指数均随着海拔的升高呈减小趋势,而功能多样性指数的变化却较为复杂。其中FRic、FEve和FDis随着海拔的升高显著减小,FDiv和Rao却随海拔的升高而增加;2）群落中物种多样性和功能多样性呈现复杂的相关性。FRic、FEve与丰富度指数呈显著正相关,而Rao、FDis、FDiv与Simpson优势度指数呈线性相关关系,且具有显著相关性;3）群落所分布的坡位及土壤氮与磷含量等环境因子对灌木植物的功能多样性有着重要的影响。鹿角杜鹃群落灌木层植物的物种多样性和功能多样性的相互关系及其对环境变化的响应共同决定了群落的生态系统功能。     

贡嘎山东坡非飞行小型兽类物种多样性的垂直分布格局

为了解贡嘎山地区物种多样性的垂直分布格局,2010年4—9月利用夹日法对贡嘎山东坡非飞行小型兽类的物种多样性进行了详细调查。调查在海拔1200—4000m之间按400m间隔设置了8个采集样地,累计布夹28800夹次,捕获非飞行小型兽类个体701个,观察记录到松鼠个体25个,共调查记录小兽个体726个,分属于3目6科16属25种。非参数估计的物种丰富度Chao2和Jackknife2指数以及物种累积曲线评估表明本次调查取样充分,能很好地反映该地区非飞行小型兽类物种多样性的垂直分布格局。结果表明:非飞行小型兽类物种多样性的垂直分布格局为单峰模型;物种丰富度和物种多度在中海拔地区最高,在低海拔和高海拔地区较低;相反,物种均匀度在中海拔地区较低,在低海拔和高海拔地区较高;而物种优势度则随着海拔的升高而逐渐增加;Shannon-Wiener、Fisher-α、Margalef三个综合性物种多样性指数均显示物种多样性在中海拔地区最高;与其它多样性指数相比,Simpson指数未能很好地反映出不同海拔段群落物种多样性的垂直分布差异;而与Shannon-Wiener和Simpson指数相比,Fisher-α和Margalef指数对不同物种组成的群落多样性区分较好。同时,基于不同海拔段物种组成的聚类分析结果也表明物种多样性在中海拔地区最高。物种多样性在中海拔地区最高的垂直分布模式提示我们在贡嘎山地区的生物多样性保护和生态管理中应特别重视中海拔地段,因为该地段中居于生态食物链中间位置的小兽物种最丰富,是山地生物多样性保护的关键。此外,规范统一的调查方法将有利于研究数据的整合和减少人为因素带来的误差。     

珠穆朗玛峰不同海拔梯度上土壤细菌和真菌群落变化特征

高寒生态系统是全球变化的敏感区域,揭示高海拔地区尤其是雪线以上土壤微生物群落的演变规律,对于理解全球气候变化对高寒生态系统的影响及其响应机制具有重要意义。以采自青藏高原珠穆朗玛峰北坡低海拔地区和永久雪线以上(海拔4000—6550m)的12份土壤和砂砾样品为研究对象,运用活菌计数法(CFU)和实时定量PCR(real-time PCR)技术对土壤样品的细菌和真菌进行了定量分析,并结合磷脂脂肪酸(PLFA)分析法、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和克隆测序方法研究了细菌和真菌群落随海拔梯度变化的演变特征,结果表明:土壤细菌和真菌丰度随海拔增加而降低,与海拔高度呈显著负相关;磷脂脂肪酸分析结果表明不论是细菌、真菌还是总的微生物PLFA含量均随海拔高度增加而下降,革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌的多样性也随海拔增加而降低,且代表革兰氏阳性细菌的PLFA组份在雪线(5350m)以上检测不到,而代表革兰氏阴性细菌和真菌的组份在所有海拔梯度上都有分布,表明革兰氏阳性细菌比阴性细菌和真菌对海拔及海拔相关因子变化更为敏感。DGGE图谱的UPGMA聚类分析的结果也发现在不同海拔高度样品中细菌群落组成发生明显变化,但真菌群落变化不明显。测序分析结果显示变形菌纲(Proteobacteria)是珠峰不同海拔高度土壤/砂砾样品中的优势菌群,芽单胞菌(Gemmatimonadetes)是高海拔样品中的优势菌群,而放线菌(Actinobacteria)主要分布在低海拔样品中;真菌以子囊菌门(Ascomycota)为主,而丝足虫类(Cercozoa)原生生物是高海拔冰雪覆盖样品所特有的真核生物。