青藏高原高山植被的初步研究

青藏高原是我国高山植被类型最丰富、独特和分布最广泛的区域,发育有大面积的高山灌丛、高寒草甸、高寒草原,高寒荒漠、高山流石坡稀疏植被及零散分布的高山垫状植被。它们占据着森林上线至永久雪线之间的高山带和广阔的高原面,从高原东南部至西北部有水平方向的地域分异。联系高山带以下各垂直带的植被特征及各地的气候条件分析,初步认为高原东南部的山地植被垂直带谱属于湿润型山地垂直带结构类型,高原腹地及西北部的山地植被垂直带谱属于干旱型山地垂直带结构类型。此外,还对青藏高原高山植被类型的丰富性及高山垫状植被的生态地理分布特点进行了初步探讨。     

西藏的高山座垫植被

本文根据在西藏高原多年考察所收集到的第一手资料,对西藏高原座垫植被生态环境、分布规律以及植被的基本特征和主要组成群系作了概括性的论述。     

山西五台山高山林线的植被景观

 过草本植物群落的分类和排序,结合对乔木和灌木分布的分析,确定了五台山高山林线的几条植被界线以及五台山森林上限附近植被的性质。结果表明：1）阳坡林线的海拔范围为2 605～2 790 m,阴坡林线的海拔范围为2 810～3 015 m;2）草本植物群落随海拔高度的变化比较明显,阴坡和阳坡从郁闭林到山顶均依次分布林下草本层、林缘草甸、亚高山灌丛草甸、高山草甸,草本植物的分布很好地体现了林线内部景观的差异性;3）海拔高度是高山林线附近草本植物群落空间分异的决定性因素。     

胜利大坂高山植被的生存策略

胜利大坂是新疆天山的一座高大山峰,海拔高度4010米。从乌鲁木齐市出发,沿216国道西南行,穿过砾石戈壁,途经永丰小镇后不久进入山区,溯乌鲁木齐河上行1.5—2.0小时光景即可抵达,全程约145公里左右。这里的植物长的都非常低矮,犹如植物世界里的一个“小人国”,其中有贴地或匍匐生长的植物群落,好似一片片花色相间的绿色地毯,岩石上色彩斑斓的多种地衣,更如同一副副美妙的画卷。天山胜利大坂附近的高山植物及其所形成的植被,体态各异、奇特和科学内涵丰富,无疑是科普教育和生态旅游的好去处。     

环境因子对太白山高山植被物种组成和丰富度的影响

高山植被是一类具有重要生态和经济价值的植被类型,了解其物种组成和丰富度与环境因子的关系对于该类型植被保护、管理以及植物资源合理开发利用策略的制订具有重要指导意义。基于太白山高山植被和环境因子野外调查及室内实验数据,采用CCA排序法探索了环境因子对物种组成的影响,偏CCA计算了各环境因子对物种组成的总效应和净效应,GLM回归模型拟合了物种丰富度对环境因子的响应。结果表明,13个环境因子共解释了物种组成变异的31.7%,其中海拔、坡度、土壤碱解氮含量、全磷含量、坡向、岩石盖度、p H值、土壤厚度、有机质含量、有效磷含量和全氮含量对物种组成的净效应达显著水平(P0.05),但其作用强度依次减小。GLM拟合结果显示,物种丰富度与环境因子存在4种显著(P0.05)关系,即物种丰富度沿海拔和土壤厚度梯度单调递增,沿坡度和土壤全氮含量梯度单调递减,沿坡向、土壤p H值、碱解氮含量和全磷含量梯度呈单峰分布,与土壤有机质含量和全钾含量呈倒单峰关系。在这些显著的环境因子中,海拔、土壤碱解氮含量,p H值、有机质含量和坡向解释的物种丰富度变异量最大。     

新疆科古琴山高山流石坡植被的特征

研究对新疆科古琴山高山流石坡植被的植物区系特点、植物群落特征和生物－生态学特性进行了论述。初步查明该地有种子植物17科27属34种、藓类5种、地衣9种。说明该地种子植物种类贫乏,特有种少,植物区纱成人年轻,温带特点突出。植物生长稀疏,盖度小,植物群落结构简单,层次分化不明显、季相单调。植被因坡度,坡向的不同存在明显差异。其植物具有株矮、叶小,根系发达,丛生、莲痤状、体被茸毛、生长期短,以营养繁殖为主,多年生、耐寒等特性。应加强对高山流石坡植被及其野生药用植物资源的保护。     

川西高山典型自然植被土壤动物多样性

为了解川西高山不同自然植被类型下土壤动物的多样性差异,于2008年8月至2009年6月对该地区代表性植被--针叶林、灌木林和草甸下的土壤动物群落进行调查.从3种植被下共捕获土壤动物48343只,隶属于7门16纲31目117科.不同植被类型的大型土壤动物优势类群差异较大,其土壤动物类群数存在显著差异(P＜0.05).3种植被下土壤动物个体密度与类群数的垂直分布均具有明显表聚性.针叶林苔藓层的土壤动物个体密度与类群数极显著高于凋落物层和土壤层（P＜0.01）.不同植被下土壤动物密度 类群指数(DG)存在极显著差异(P＜0.01).大型土壤动物生物量在6月达到最大值.Jacard相似系数显示:受干扰草甸的土壤动物群落与其他植被相似程度最低.表明植被类型对土壤动物群落结构特征影响显著;坡向、海拔以及干扰等因素对土壤动物群落结构也有影响.     

基于MaxEnt模型西南地区高山植被对气候变化的响应评估

采用1∶100万的中国植被类型图以及19个气候环境变量数据,基于最大熵(MaxEnt)算法和ArcGIS空间分析模块构建西南地区高山植被地理分布的气候适宜性预测模型,模拟其在基准期(1960—2000年)和不同气候情景下(A2、A1B和B1)的气候适宜性分布格局,并评价其对气候变化的适应性。结果表明:MaxEnt模型分析研究区高山植被地理分布气候适宜性的适用性非常高(AUC=0.93);最暖月均温、最湿季均温、最冷月均温等温度变量是限制其地理分布的主要气候因子;研究区高山植被地理分布的气候适宜区主要集中在西藏自治区、青海省、四川省西部及云南省西北部的部分地区;完全适宜、中度适宜、轻度适宜、不适宜的面积所占总面积比例约为1∶1∶2∶5;1960—2050年研究区高山植被潜在地理分布的气候适宜性面积有不同定程度的减少;未来3种气候变化情景下高山植被地理分布对气候变化的适应性分布格局基本一致,均为不适应区所占总面积比例较大;伴随气候变化,研究区高山植被的适应性减弱,体现在其潜在地理分布对气候变化的适应区分布范围减少;海拔5000—5500m适应性较强,适应区所占面积比例最大(53%左右);3500—4500m适应性最弱,适应区所占面积比例最小(5%左右)。     

中国中西部3处高山林灌交错区不同植被类型下大中型土壤动物群落特征

高山林灌交错区是植被垂直带谱中的一个重要过渡区域,为探究高山林线附近林灌交错区不同植被类型下大、中型土壤动物群落特征,对贡嘎山、太白山和神农架等3处高海拔林灌交错区内的土壤动物群落进行了调查。共捕获大、中型土壤动物1099只,隶属于3门9纲26目。结果显示:不同植被类型针叶林与灌木林下,土壤动物的总体密度差异不显著;针叶林与灌木林中土壤动物在目水平上存在一些相似群落组成,贡嘎山采样区的群落组成与太白山和神农架有较大差异。弹尾纲、昆虫纲、唇足纲和寡毛纲类群密度在3处林灌交错区差异显著; 3处林灌交错区内,只有神农架灌木林倍足纲的平均密度显著高于针叶林的密度,另两处的各主要类群在植被类型间均没有差异。表明高山林灌交错区土壤动物的总体密度没有差异,但群落组成有一定的差异。     

西南高山亚高山区植被水分利用效率时空特征及其与气候因子的关系

水分利用效率(WUE)是深入理解生态系统水碳循环及其耦合关系的重要指标。为了揭示气候变化背景下区域尺度不同植被类型的响应和适应特征, 对中国西南高山亚高山地区2000-2014年的9种植被类型的WUE时空特征及其影响因素进行探究。该研究基于MODIS总初级生产力(GPP)、蒸散发(ET)数据和气象数据, 估算西南高山亚高山区植被WUE, 采用趋势分析及相关分析等方法, 分析了研究区植被WUE与气温、降水及海拔的关系。主要结果: (1)西南高山亚高山区2000-2014年植被WUE多年均值为0.95 g·m^-2·mm^-1, 整体呈显著增加趋势, 增速为0.011 g·m^-2·mm^-1·a^-1; 空间上WUE呈东南高西北低的分布, 85.84%区域的WUE呈增加趋势。(2)西南高山亚高山区各植被类型WUE多年均值表现为常绿针叶林>稀树草原>常绿阔叶林>有林草原>农田>落叶阔叶林>混交林>郁闭灌丛>草地; 时间上, 各植被类型WUE均呈上升趋势。(3)西南高山亚高山区89.56%区域的WUE与气温正相关, 92.54%区域的WUE与降水量负相关; 各植被类型中, 草地WUE与气温的相关性最高, 有林草原WUE与降水量的相关性最高。(4)西南高山亚高山区典型的地带性顶极植被常绿针叶林的WUE具有较强的海拔适应性及应对气候变化的能力。     

QUALITATIVE AND QUANTITATIVE OBSERVATIONS ON AQUATIC ALGAL COMMUNITIES AND RECOLONIZATION WITHIN THE BLAST ZONE OF MT. ST. HELENS, 1980 AND 19811

Despite the destruction and total rearrangement of much of the area north of Mt St. Helens, many different species of algae became established in the aquatic systems located in the blast zone within 3–4 months after the eruption of May 18, 1980. Initial sites of intense algal activity were found in benthic regions associated with warm springs and in the littoral and phytoplanktonic communities of some small lakes. In the summers of 1980–81, overall phytoplankton numbers and activity were low in the large lakes closest to the crater (e.g. Spirit Lake). However, diatoms, blue-green and green algal isolates from these lakes were obtained in laboratory cultures on a reduced inorganic medium used to enumerate metal and sulfur oxidizing bacteria. Species of Nodularia, Pseudanabaena, Anabaena, Oscillatoria, Nitzschia, Tribonema, Chlamydomonas, Chlorella, and microflagellates (predominantly cryptomonads) were among the more common forms found in preserved samples or isolated in cultures.     

LOTIC ALGAL COMMUNITIES IN THE MT. ST. HELENS REGION SIX YEARS FOLLOWING THE ERUPTION1

A survey of 21 lotic habitats from the Mt. St. Helens region, Washington, was conducted during late summer 1986, six years after the eruption. A total of 152 taxa was observed (94 diatoms, 36 chlorophytes, 19 cyanophytes, 2 xanthophytes, and I rhodophyte). Sampling sites were classified by TWINSPAN (two-way indicator species analysis) and ordinated by DECORANA (detrended correspondence analysis). In general, both techniques corresponded well with each other and grouped sites according to the intensity of disturbance that they experienced. Species richness and diversity values tended to be lowest at the most heavily disturbed sites. Chlorophyll a values ranged over two orders of magnitude and tended to be higher at sites sampled from small, low-discharge tributaries. Loowit Creek, a thermally influenced stream that begins within the volcanic crater, was dominated by thick mats of the cyanophyte Mastigocladus laminosus. A general comparison of the present study with one conducted just after Mt. St. Helens erupted suggests that successional processes are operating in these lotic algal communities.     

ALGAL COMMUNITIES OF SPRINGS AND STREAMS IN THE MT. ST. HELENS REGION,WASHINGTON, U.S.A. FOLLOWING THE MAY 1980 ERUPTION1

Mt. St. Helens, a volcanic peak in the Cascade Range in southern Washington erupted violently on May 18, 1980, causing enormous damage to both terrestrial and aquatic ecosystems. The initial explosion evaporated, scoured or buried all springs and streams in the blast impact area. Ash fall and erosion from defoliated hillsides subsequently filled most of the lotic habitats with organic debris and volcanic ash. Recolonization of springs and streams by algae occurred quickly in areas where erosion through the ash progressed down to bedrock. Within 15 months or less of the eruption, algal communities were established throughout the blast impact area. However, as a result of the initial and continued disturbance these communities remained in an early successional stage. Floral assemblages were highly variable except that they were composed mostly of diatoms, with Achnanthes minutissima dominating most lotic sites. Springs showed the most rapid development toward stable floras.     

CONSPICUOUS ALGAL COLONIZATION OF THE ASH FROM MOUNT ST. HELENS1

Conspicuous growth of green and yellow-green algae developed in arid steppe communities in eastern Washington on the silt-sized ash from the 18 May 1980 eruption of Mount St. Helens. In a veneer on the ash, cell numbers per gram dry ash of these aerial immigrants equaled or exceeded the highest reported values for terrestrial chlorophytes (10⁸ cells · g^?1 dry soil). Such pronounced growth was restricted largely to three microsites (under the canopy of Artemisia tridentata, along the runways of the vole, Microtus montanus, and surrounding emergent agarics), apparently in response to water-holding properties of the ash, localized nutrient input and possible reduction of predation by nematodes. Highest algal counts were in Microtus runways where daily water and urea-N input per adult animal may be 8 mL and 23 mg, respectively. Cyanophytes, commonly considered early colonizers of volcanic ash, were extremely rare. The role of blue-green algae in succession on volcanic materials may be more restricted geographically than previously recognized.     

青海省柴达木盆地及其周围山地植被

 柴达木盆地位于青藏高原东北部,其植被分布规律较复杂。东部为半干旱荒漠草原地带,地带性植被为荒漠化草原;中部为干旱荒漠地带,地带性植被为灌木和矮半灌木砾漠;西部为极端干旱裸露荒漠地带,在砾石戈壁和低山基本上无植被。本区盆地底部随着地貌、土壤和地下水的变化,出现了植被环带状分布规律。从盆地边缘向中心依次发育着洪积平原灌木、矮半灌木砾漠带,冲积平原灌木沙漠带,冲积—湖积平原灌木盐漠带,湖积平原盐生草甸带,最后为裸露盐壳和盐湖。本区山地的植被垂直带自东而西明显不同。荒漠草原地带的带谱为：山地草原—山地常绿针叶林—亚高山灌丛—高寒草甸—高山稀疏植被;荒漠地带为：矮半灌木山地石漠—高寒草原—高寒草甸—高山稀疏植被;极端荒漠地带为：裸露低山石漠—矮半灌木山地石漠,高寒草原—高山稀疏植被.     

晋西北主要植被类型及其合理利用问题

本文对晋西北植被的生态环境、主要植被类型和分布作了初步论述。记述了7个植被型,26个群系,并附有植被类型分布图。最后,对植被的合理利用问题提出了初步建议。     

高原鼢鼠对高寒草甸植被特征及生产力的影响

本研究结果表明,高原鼢鼠栖息10年的斑块,植物群落的物种数减少,植物物种多样性指数下降,地上、地下总生物量显降低,单子叶和可利用双子叶植物生物量极显减少,但不可利用双子叶植物生物量显增加。高原鼢鼠去除5年后,斑块内植物群落的单子叶植物物种数增加,而双子叶植物下降,植物群落物种多样性指数下降,地上、地下总生物量显增加,单子叶和可利用双子叶植物生物量增加极显,不可利用双子叶植物生物量显降低。高原鼢鼠栖息10年的斑块,净初级生产量较未栖息地区减少68.98%。高原鼢鼠去除5年后,净初级生产量增加,但仅达到未栖息地区的58.69%。