4种杂交杨对土壤水分变化的生态学响应

以田间持水量的100% (T1, 对照)、70% (T2)、50% (T3)和30% (T4)为4个水分处理梯度, 比较研究了4种不同品系的杂交杨(Populus)——15-29 (P. trichocarpa × P. deltoids)、DN-2 (P. deltoids × P. nigra)、DN-14274 (P. deltoids × P. nigra)和R-270 (P. deltoids × P. nigra)在不同水分处理和不同处理阶段对水分亏缺的反应。结果表明, 4种杂交杨品系对水分亏缺较敏感, 都通过关闭气孔、降低叶面积以有效地调节水分的散失, 降低光合速率、蒸腾、水势, 增加水分利用效率, 改变生物量的分配等一系列生理适应机制以及形态策略, 来应对不同程度的水分亏缺, 只是不同品系的适应程度不同。在生物量分配上, R-270主要降低叶干重, 而其它3个品系的叶、茎和根干重全部降低; 随着水分亏缺的加重, 15-29和R-270的根冠比增加, 根部获得更多的同化物分配, 从而有利于水分的吸收, 增加其抗旱性。DN-2的碳同位素组成δ¹³与水分利用效率呈显著正相关(r= 0.631, p<0.01)。而R-270的δ¹³与水分利用效率呈负相关, 但不显著, 只有在处理T4下呈显著负相关(r= -0.732, p<0.01), 表明土壤水分影响了碳同位素的分馏, 不同品系相反的结果表明同位素分馏的遗传变异。与T3和T4相比, T1和T2处理的苗木具有较高的生物量、叶面积、光合速率、蒸腾、水势以及气孔导度, 说明4个杂交杨品系在充足或适当的灌溉条件下具有较高的生产力。在T3和T4处理下, 4个品系表现出不同的生存策略, 但生产力均较低, 因此在干旱胁迫下很难形成高生产力。与DN-2和DN-14274相比, 15-29和R-270对水分胁迫表现出更强的适应性反应, 具有较强的抗旱性, 可用作防护林品种。     

北京昌平区城镇化过程与空间特征研究

城市化作为一种巨大而又毫无计划的蔓延过程,强烈地影响着全球的大面积土地,而且产生了深刻的社会和生态效应,因此全面了解城市化的生态学效应的研究已成为国际城市生态学研究的前沿领域.基于昌平区1989、1996和2001年3期土地利用景观数据提取城镇用地信息,采用城镇扩展强度指数和景观格局指数对昌平平原区城镇化过程与空间特征进行了深入研究.结果表明,昌平平原区有3种主要的城镇化模式,即都市边缘带状城镇扩展模式、交通主轴线状城镇扩展模式和卫星城面状城镇扩展模式.昌平区城镇化过程主要集中在研究时段的前期(1989～1996年).都市边缘带状城镇扩展区内,前期以城镇斑块面积独立扩展和新的城镇斑块不断产生2种方式为主,而后期以城镇斑块面积的合并扩展为主;交通主轴线状城镇扩展区则为城镇斑块面积独立扩展、合并扩展,以及新城镇斑块的产生3种方式同步进行;最后,在卫星城面状城镇扩展区,前期以城镇用地的合并扩张为主,后期则表现为卫星城周边新的城镇用地不断涌现.城镇扩展强度指数和城镇景观格局指数结合使用,能较好地揭示昌平城镇化过程与空间特征.     

物种分布模型理论研究进展

利用物种分布模型估计物种的真实和潜在分布区,已成为区域生态学与生物地理学中非常活跃的研究领域。然而,到目前为止,这项技术的理论基础仍然存在不足之处,一些关键的生态过程未能被有效纳入到物种分布模型的理论框架中,从而为解释物种分布模型预测的结果带来了诸多困惑。鉴于此,总结了物种分布模型的理论基础;系统探讨了物种分布模型与物种分布区的关系;特别指出了物种分布模型研究中存在的理论问题;重点阐述了物种分布模型未来的发展方向。研究认为,物种分布模型与生态位理论、源-库理论、种群动态理论、集合种群理论、进化理论等具有重要的联系;正确理解物种分布模型的预测结果与物种分布区的关系,有赖于对影响物种分布的3个主要因素(环境条件、物种相互作用与物种迁移能力)做出定量的分离;目前物种分布模型主要存在的问题是未能将物种的相互作用和物种的迁移能力有效纳入到模型的构建过程中;未来物种分布模型的发展应该加强模型背后理论框架的研究,并进一步加强整合物种相互作用过程、种群动态过程、迁移过程和物种进化过程等内容。研究还认为,从更高的理论层次模拟功能群和群落结构将是未来物种分布模型的重要发展方向。     

自然植被净第一性生产力模型初探

本文根据植物的生理生态学特点及联系能量平衡方程和水量平衡方程的区域蒸散模式建立了联系植物生理生态学特点和水热平衡关系的植物的净第一性生产力模型：该模型的建立为宏观地确定地带性景观的生产潜力、植物净第一性生产力的区域分布和全球分布,以及全球变化的影响提供了理论基础,对于合理地利用气候资源,扬长避短,充分发挥气候生产潜力,最大限度地提高植物的产量具有重要的意义。     

中国气候-植被关系初探

气候—植被分类必须强调气候因子的综合影响及其指标的区域性。一般的气候观测缺乏在生物学上具有重要与综合的作用或代表性,而区域潜在蒸散包括从所有表面的蒸发与植物蒸腾,并涉及到决定植被分布的两大要素：温度和降水。因此,区域潜在蒸散具有作为植被—气候相关分析与分类的综合气候指标的功能。本文首次根据区域潜在蒸散对气候—植被关系的热量与水分指标进行了初步探讨,提出了进行气候—植被关系的热量指标(TI)和区域湿润指标(RMI),并据此对中国气候—植被关系进行了初步的定量研究。该研究对于了解气候—植被之间的相互关系,正确地评估和预测全球变化对人类及生物所赖以生存的生态环境的影响具有重要的理论和现实意义。     

水热积指数的估算及其在中国植被与气候关系研究中的应用

试图利用大气年平均气温、年降水量、可能蒸散和土壤水分平衡之间的关系建立一个水热积指数,并应用年平均气温、年土壤水分盈亏值和水热积指数三个气候变量来限定植物群落组合,构成一个圆形的生命-气候图式。根据全国689个标准气象台站的气候资料,计算了中国8个植被地带和26个亚地带的年平均气温、年土壤水分盈亏和水热积指数,绘制了各气候指标在中国的分布图及散点图,较好表现了中国各植被类型与气候指标的关系和格局,包括寒温带针叶林、冷温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带雨林和季雨林、温带草原、温带荒漠、青藏高原高寒植被,并得到了中国各植被地带的气候指标范围及界限。通过分析可以看出,年平均气温的等值线较好地反映了中国大陆的热量梯度,经度和纬度方向的区分均较明显;年土壤水分盈亏曲线的等值线则比较零乱;综合了热量和水分差异的水热积指数等值线与热量梯度和水分梯度均有一定的对应性,与植被类型的对应也较好。这是在宏观尺度上进行的植被与气候关系研究的一种尝试。     

基于能值的天山北坡经济带农牧系统可持续性评估

应用能值分析理论和方法,对新疆天山北坡经济带农牧业生态经济系统进行了分析和评价,通过一系列的能值指标定量分析了该地区的农牧业系统的能值流动。结果表明:环境资源对农牧业系统的贡献很大,环境资源能值占总能值利用的79.2%,高于全国农业系统平均值(13%);净能值产出率为4.81,高于我国平均值(0.27),说明该区域农牧系统生产有一定的竞争优势;农牧业产品的宏观经济价值大于市场价值,这是由于农牧业生产中有相当大一部分环境资源无偿投入所致;环境负载率指标为0.373,低于我国农业系统的环境负载率(2.8),环境压力较小;可持续发展指数为12.90,有较好的发展潜力,据此,提出了一系列促进区域农业可持续发展的产业结构调整措施。     

伊犁野果林的生态地理特征和群落学问题

分布在新疆西部天山伊犁谷地的野果林由天山苹果(Malus sieversii)、野吉(Armeniacaulgaris)和野胡桃(Juglans regia)等所组成。它是在荒漠地带山地中出现的“海洋性”阔叶林类型。它的分布与当地丰富的降水、显著的冬季逆温层以及免于寒潮侵袭的地形成分等特殊生态因子综合体有密切的关系。伊犁野果林是珍贵的山地“残遗”群落。它是古地理的现象——天山第三纪古温带阔叶林成分与北方森林草甸成分相结合的产物。在地理成分方面,它与中亚西天山的野果林有显著区别。     

三峡大老岭地区主要木本植物分布的地形格局

基于对三峡大老岭地区山地森林群落的深入调查,选择样方乔本层重要值大于１．００的１９０种木本植物,依次根据生活型和植物在群落中的地位分成常绿针叶树种,常绿阔叶树种、落叶阔叶的建群树种、伴生种和珍稀树种共６组,采用ＤＣＣＡ排序分析各组植物种在复合地形梯度上的空间格局特征;然后分别统计常绿或落叶的乔木或藻木４组物种沿具体海拔高度的整体分布特征,研究反映了６个生态种组之间在山地地形上鲜明的格局差异,并显示     

西藏植被的高原地带性

1.西藏高原的植被不同于一般的“水平地带”植被,也不同于山地的“垂直带”植被。它是属于“准平原式”的垂直带植被,可称之为“高原地带”植被。2.西藏植被的成带现象自东南向西北变化如下:森林—草甸—草原—荒漠。这些高原地带性的形成主要取决于高原巨大幅度的隆升及其所引起的特殊的大气环流状况。潮湿的西南季风乃是西藏东南部热带和亚热带山地森林发育的基本因素。高原面处在西风环流和“青藏高压”控制下,在这种大陆性高原的气候条件下,形成了高寒草甸、草原和荒漠植被。