四川王朗国家级自然保护区藓类植物多样性研究

通过对中国四川王朗国家级自然保护区藓类植物连续2年的野外调查,结合室内鉴定及文献研究,分析了王朗自然保护区藓类植物区系组成及其特点,探讨藓类植物在不同林分类型(原始林、次生林、人工林)下的分布,并通过对王朗自然保护区与周围6个地区(玉树、佛坪、神农架、峨眉山、金佛山、大围山)藓类植物的比较,揭示王朗自然保护区藓类与周围地区藓类植物的关系。研究结果表明:(1)王朗自然保护区藓类植物物种丰富度较高,涵盖藓类植物33科、111属、227种(包括5个变种)。(2)王朗自然保护区藓类植物区系中,北温带分布、东亚分布及中国特有种占有优势。(3)王朗自然保护区不同林分类型下,藓类植物的种类有明显的差异性,共有属40个(占王朗自然保护区藓类总属数的36.04%),非共有属71个(占王朗自然保护区藓类总属数的63.96%),且不同林分类型下,次生林藓类物种丰富度最高、原始林次之、人工林最少。(4)王朗自然保护区与佛坪、峨眉山自然保护区的藓类植物具有明显的相似性,其中,属的相似性系数达到60%以上,种的相似性系数在35%以上。     

三种林-茶复合林分中环境因子和茶的光合特征参数的日变化规律

对栾树-茶(Koelreuteria paniculata-Camellia sinensis)、香樟-茶(Cinnamomum camphora-Camellia sinensis)和枫香-茶(Liquidambar formosana-Camellia sinensis)3种林-茶复合林分中环境因子的日变化及茶[Camellia sinensis (L. ) O. Ktze. ]的光合特征参数日变化和相关性进行了分析研究.结果显示,在3种林-茶复合林分中,光合有效辐射强度和气温的日变化呈单峰曲线,均在12:00达到最高值;空气相对湿度和大气CO2浓度呈先降后升的日变化趋势,分别在10:00和14:00达到最低值;各环境因子在全天不同时刻均有极显著差异(P<0.01).3种林-茶复合林分中茶的净光合速率日变化均表现为不对称的双峰型曲线,峰值分别出现在10:00和14:00,其中枫香-茶复合林分中茶的净光合速率日均值最高(0.80 μmol·m-2·s-1);茶的气孔导度与蒸腾速率均在每日的早、晚较低,并在10:00达到最高;胞间CO2浓度日变化整体呈"W"型曲线,每日的早、晚较高,在10:00最低,其中栾树-茶复合林分中茶的胞间CO2浓度的日均值最高;茶的净光合速率和蒸腾速率日均值在3种林-茶复合林分间有极显著差异(P<0.01),气孔导度和胞间CO2浓度日均值差异不显著.除气温与茶的净光合速率,以及光合有效辐射强度与茶的胞间CO2浓度、气温和空气相对湿度间相关性不显著外,其余环境因子与茶的净光合速率以及两两指标之间的相关性均达显著或极显著水平.综合分析结果表明,枫香-茶复合林分可改善茶的生长环境,促进茶生长,适合在安徽芜湖推广种植.     

吉林蛟河针阔混交林生物量时间稳定性驱动机制

生态系统稳定性是森林群落结构和功能的综合特征。通过长期大样地的监测数据,探究森林生态系统稳定性机制。本研究以吉林蛟河21.12 hm²天然针阔混交林固定样地中连续10年的野外调查数据(即2009年、2014年和2019年3次复测)为基础,分析了物种异步性、物种多样性、结构多样性、林分密度和海拔与生物量时间稳定性的直接和间接关系,探究并确定了生物量时间稳定性各驱动因素的相对重要性。结果显示,生物量时间稳定性与物种异步性、林分密度和海拔呈极显著正相关(P<0.001),路径系数分别为0.546、0.249和0.151。生物量时间稳定性与物种丰富度呈显著正相关(P<0.05),路径系数为0.086,而与林分结构的关系不显著(P>0.05),路径系数为0.021。海拔与林分密度呈显著正相关(P<0.001),路径系数为0.443,对生物量时间稳定性有极显著的间接作用。相较于其他林分因子,物种异步性是温带森林生物量时间稳定性的关键驱动因素,生物多样性通过物种异步效应提高生物量时间稳定性。基于结构方程模型的结果,分析生物与非生物因素对天然针阔混交林生物...     

宁南山区华北落叶松林下草本层群落特征及其影响因素

林下草本植物是森林生态系统的基本组成要素,对森林的更新、生态系统结构、功能的维持和提升具有重要作用,理解林下草本层群落特征及其影响因素,有助于构建理想的林-草结合模式。本研究以宁南山区泾源县无人为干扰的华北落叶松林人工林、间伐处理的华北落叶松林人工林和华北落叶松与白桦自然混交林为研究对象,探究林下草本层群落特征(物种多样性和地上生物量)及其与土壤理化特性(土壤容重、含水量、全碳含量、全氮含量及全磷含量)和林分结构(密度和郁闭度)的关系。结果表明：(1)与人工林相比,自然混交林林下草本植物组成最丰富(34种),且物种多样性和地上生物量也最高;(2)自然混交林林下土壤特性均优于人工林,但间伐处理的人工林林下土壤特性较无人为干扰的人工林土壤特性有显著提高;(3)冗余分析表明,林下草本层物种多样性主要与土壤含水量、土壤全碳、全氮和全磷含量呈正相关,与土壤容重、林分密度和郁闭度呈负相关,且林分密度、0～20 cm土层含水量对林下草本物种多样性有显著影响(P<0.05);(4)回归分析结果表明,0～20 cm土层的土壤特性、物种丰富度和优势度、林分密度及郁闭度显著影响林下草本地上生物量的积累...     

无人机高光谱联合LiDAR估测林分与单木尺度叶绿素含量

叶绿素是表征植被健康状况的重要指标,它的准确估计对森林碳汇评价研究至关重要。本研究通过无人机高光谱数据联合激光雷达点云估计针叶林、阔叶林和针阔混交林林分与单木水平的叶绿素含量,提升叶绿素无损估测精度,全面分析不同尺度叶绿素含量空间分布规律。在无人机高光谱数据与激光雷达点云融合的基础上,结合地面样地实测数据,通过相关性分析筛选与叶绿素含量相关的36个光谱特征变量,采用统计模型多元逐步回归、BP神经网络、萤火虫算法优化的BP神经网络、随机森林和混合数据驱动的机理模型PROSPECT模型构建多个叶绿素估算模型,选取最优模型估算森林叶绿素含量,分析其在林分和单木尺度上水平方向与垂直方向的空间分布规律。结果表明：在统计模型中,随机森林(R²=0.59～0.64,RMSE=3.79～5.83μg·cm^-2)优于多元逐步回归、BP神经网络和萤火虫算法优化的BP神经网络构建的模型;机理模型验证精度最高(R²=0.97,RMSE=3.40μg·cm^-2)。不同林分类型叶绿素的含量存在较大差异,阔叶林叶绿素含量为25....     

大兴安岭北部次生林演替过程中物种多样性的变化及其影响因子

物种多样性是生物多样性的重要组成部分。森林演替过程中物种多样性的变化会直接影响生态系统功能和稳定性。因此,揭示森林演替过程中物种多样性变化及其与影响因子之间的关系,对于准确预测森林生态过程和生物多样性格局具有重要意义。该研究选择大兴安岭北部白桦(Betula platyphylla)林(演替前期)、白桦-兴安落叶松(Larix gmelinii)混交林(演替中期)和兴安落叶松林(演替后期)为研究对象,采用空间代替时间的研究方法,分析我国寒温带地区森林演替过程中物种多样性的变化规律及其与影响因子之间的关系。结果表明:(1)大兴安岭北部森林演替过程中物种丰富度和多样性呈显著增加趋势,演替初期Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数分别为2.42和2.69,演替末期则分别为5.90和3.43;而物种Pielou均匀度指数无显著差异。(2)随森林演替的进行,植物群落的相似性逐渐降低,差异性逐渐增强,Jaccard指数、Sorenson指数和Bray-Curtis指数均减小。(3)森林演替过程中土壤pH、有机质含量、全氮含量和全磷含量对物种多样性存在显著影响,其中全氮含...     

银离子抗性细菌质粒的分离与鉴定

通过对不同化工厂废水处理池的活性污泥进行富集、不同浓度银离子驯化后,分离得到30株银离子抗性细菌,最大硝酸银耐受量可达80 mg·ml^-1.对这些细菌进行质粒抽提与鉴定,质粒检出率为76.67％.40 mmol·L^-1的苯甲酸钠对HAg4细菌质粒的消除率可达98.75％;而350 μg· ml^-1的吖啶橙对HAg4细菌质粒的消除率只有77.78％.细菌质粒与银离子抗性密切相关.     

长白山云冷杉林不同演替阶段群落稳定性

以长白山杨桦次生林、云冷杉针阔混交林、云冷杉近原始林为研究对象,选择反映群落基本特征的种群更新潜力、土壤肥力(土壤水分和土壤养分)、林地生产力、物种多样性5项共22个因子,通过模糊数学的隶属函数值对不同演替阶段群落的稳定性进行评价.结果表明:云冷杉针阔混交林的更新潜力、土壤养分、林分生产力、物种多样性指标最高;云冷杉近原始林的土壤水分指标最高;3种森林群落的稳定性表现为云冷杉针阔混交林＞云冷杉近原始林＞杨桦次生林.     

凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构特征及其与影响因子关系简

根据凉水自然保护区28块典型阔叶红松林样地的5个林分空间结构参数和18个影响因子数据,采用典范对应分析（CCA）方法,对凉水自然保护区阔叶红松林林分空间结构与影响因子间关系进行分析。研究结果表明：（1）研究区域阔叶红松林整体具有较好的林分空间结构,其水平分布格局主要表现为随机分布,树木生长整体处于中庸状态,林木的整体混交程度较高;（2）林分空间结构的CCA排序较好的揭示了该区林分空间结构与影响因子的关系;CCA第一排序轴反映了林龄、坡度、阔叶比和坡向的变化,第二排序轴反映了坡向、土壤有机质和平均胸径的变化,上述6因子的组合是决定林分空间结构特征的主要影响因子;（3）影响林分空间结构的变量中,地形、土壤和林分因子共解释了林分空间结构变化的59.20%,其中纯地形因子占30.68%,纯林分因子占19.01%,纯土壤因子占8.21%,未能解释部分为40.80%。     

阔叶红松林不同演替阶段凋落物产量及其稳定性的影响因素

凋落物产量是生态系统净初级生产力的重要组分, 也是连接地下与地上生态过程的关键环节。但在森林演替进程中, 生物多样性、林分因子、功能性状如何共同影响凋落物产量及其时间稳定性, 其机理有待进一步研究。该文在阔叶红松(Pinus koraiensis)林分布的北界黑龙江胜山保护区, 选择从演替早期到红松原始林的4个演替(或发育)阶段, 连续3年测定凋落物产量, 以3年凋落物产量的变异系数的倒数(1/CV)反映其稳定性。采用层次划分和变异分离等方法研究林分因子(最大树高、胸径、胸高断面积、林冠空隙度)、群落水平功能性状(叶碳、氮含量及比叶面积)和乔木多样性(物种、功能、谱系多样性)对凋落物产量及其稳定性的相对作用大小。结果表明, 演替早期凋落物产量显著低于后3个演替阶段, 从演替中期至演替晚期凋落物产量无显著差异。凋落物产量的稳定性随演替进展显著提高。对变量重要性的评价表明, 凋落物产量主要受林分因子(最大树高、胸高断面积、林冠空隙度)和性状(叶碳含量)的影响, 物种丰富度也起一定作用; 而功能多样性对于凋落物稳定性的作用最大, 其次是林分因子(如最大胸径)。生物多样性对凋落物产量的独立解释力仅为0.41%, 而对其稳定性的独立解释力为33.12%, 说明多样性对凋落物稳定性有着独立于林分因子、性状之外的重要作用。同时, 林分因子、生物多样性、性状之间存在较强的协同作用(最高达53.8%), 说明这3种因素共同作用于凋落物产量及其稳定性。研究结果表明, 森林的恢复演替不仅能提高森林生产力, 还可有效提高生态系统稳定性, 因此, 保护原始林及促进森林恢复演替是提高生态系统功能的有效手段。