广西马尾松林植物功能多样性与生产力的关系

探索植物多样性与生产力的关系可为森林经营与管理提供科学基础。本研究以广西4个地区的马尾松(Pinus massoniana)人工林群落为研究对象, 通过计算物种多样性、功能多样性和功能优势值, 运用相关分析、自动线性建模和方差划分等方法, 分析了多样性与生产力的关系。研究发现, 生产力与物种丰富度、Shannon指数、功能丰富度、功能均匀度极显著正相关(P < 0.01), 与物种均匀度、功能多样性、功能离散度、功能团个数、坡向显著正相关(P < 0.05), 与林龄极显著负相关(P < 0.01), 4个功能多样性参数和4个物种多样性参数两两之间皆为显著正相关; 未发现初始生物量制约生产力的提高; 方差划分最优模型中, 功能多样性参数效应、功能优势值效应和林龄效应分别解释生产力方差的56%、43%和33%, 功能多样性参数效应和功能优势值效应重叠部分高达27%; 生态位互补效应主要由功能丰富度和功能均匀度产生, 选择效应主要由生长型优势值产生; 生长型优势值为灌木的样地生产力较高, 次优种或过渡种对生态系统功能也有重要作用。以生产力为响应变量的自动线性建模最佳子集包括重要性由大到小的5个因素: 林龄、生长型优势值、功能丰富度、功能均匀度、功能团个数。建议维护森林功能多样性, 加强林下叶层植物保护, 用好功能重要的物种, 通过林下叶层的补偿性光合作用和生长竞争, 有效地提高生产力和生物多样性。     

干旱区不同年龄灌丛斑块地面节肢动物的聚集效应

以荒漠草原区6、15、24、36年生柠条灌丛为研究对象,调查了不同林龄灌丛内外土壤性质和地面节肢动物群落特征,分析了干旱区灌丛斑块生境中地面节肢动物群落随灌木林发育的变化特征.结果表明:1)6年生林地只对土壤物理性质(土壤质地、含水量、pH和电导率)产生显著影响,从15年开始林地土壤有机质和养分(N、P)显著增加.2)在研究样地共捕获27个节肢动物类群,步甲科、拟步甲科和蚁科是优势类群.从6到15年生林地,地面节肢动物优势类群数减少,常见类群数增加.从15年生经24年生到36年生林地,灌丛内外类群组成差异先缩小后变大.36年生林地某些特殊的动物类群开始大量出现,如蜣螂在36年生林地灌丛中成为优势类群.3)6和24年生林地灌丛内外地面节肢动物群落结构差别较小,15和36年生林地灌丛内外地面节肢动物群落结构差异显著.4)林龄对灌丛内地面节肢动物的分布影响较大,而对灌丛外地面节肢动物的分布影响较小.灌丛发育过程通过对灌丛下微生境的改变如土壤质地、电导率、pH等来显著影响地面节肢动物的分布,并对灌丛外样地产生一定的辐射作用.干旱区灌丛发育过程对地面节肢动物聚集效应产生显著影响,在不同林龄阶段这种聚集效应表现不一,直接影响沙化草地生态系统的恢复过程.     

杉木人工林养分循环随林龄变化的特征

为弄清杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林不同林龄的养分循环特征, 为人工林丰产的经营管理提供科学依据, 利用湖南会同杉木林25年的定位连续测定数据, 根据杉木生长规律和养分吸收动态对杉木林不同林龄的养分循环进行了研究。结果表明: 对于同一林龄的杉木, 器官养分浓度大小依次为叶>枝>皮>根>干。林龄小于12年的, 杉木养分浓度随林龄增加而增高; 林龄大于12年的, 杉木养分浓度随林龄增加而降低。养分年均吸收量随林龄增长的变化曲线为双波峰。养分归还量随着林龄的增加逐渐增加。同一林龄, 各营养元素的利用效率都是磷(P) >钾(K) >氮(N) >镁(Mg) >钙(Ca)。林分郁闭后, 各营养元素的利用效率随着林木生长而增大。同一林龄, Ca、Mg的循环强度大于N、P, 各营养元素循环强度随林龄增长的变化曲线都为抛物线。同一林龄, N、P、K被杉木利用的时间比Ca、Mg长, 各元素被杉木利用的时间随着杉木生长的进行而缩短。研究显示: 不同林龄的养分吸收量除受生产量控制外, 还受这个林龄和前一个林龄杉木体内养分浓度的差异制约; 杉木体内养分再分配及贮备机制、杉木生长规律和不同生育阶段对养分的利用效率等共同调节控制着养分循环过程。     

模拟干旱诱导对藜抗旱力的影响

以藜为研究材料,经过5年人工模拟干旱诱导,测定其耐旱形态结构及生理特征的改变以探讨提高植物抗旱的途径。结果表明,经模拟干旱诱导后藜叶片典型耐旱特征增加:叶片厚度和肉质度增加,比叶面积、饱和渗透势和蒸腾速率下降,渗透调节能力和持水力增强,临界饱和亏值增大,蒸腾效率提高。经干旱诱导形成耐旱特征后收获的种子种植于正常供水环境中长成的植株仍能保持其已形成的耐旱特征,在重度干旱胁迫下经过干旱诱导的植株各抗旱指标与对照相比有明显差异(P<0.01),证明藜是耐旱可变植物,可通过干旱诱导锻炼提高其抗旱性。     

陕西榆林沙区樟子松根内真菌群落结构和功能群特征

樟子松Pinus sylvestris var. mongolica是我国北方沙区生态环境建设的重要树种之一,但衰退问题严重。根内真菌与樟子松生长密切相关,可能是影响樟子松衰退的重要因素。为揭示根内真菌群落结构和功能群特征,以陕西榆林沙区中龄（27a）、近熟（33a）、成熟（44a）3个龄组樟子松人工林为研究对象,采用野外调查与分子生物学相结合的研究方法,鉴定分析樟子松根内真菌群落结构和功能群。结果表明：（1）樟子松根尖样品共获得855个OTUs,不同林龄樟子松根内真菌多样性不存在显著差异（P>0.05）。（2）根内真菌隶属于6门18纲48目87科197属,子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota比例高达97.31%,优势属为青霉属Penicillium和Archaeorhizomyces。（3）随林龄增加,樟子松根系中病理营养型和腐生营养型真菌比例先增加后下降,而共生营养型真菌比例先下降后上升。榆林沙区樟子松根内真菌物种组成丰富,功能群类型多样,外生菌根真菌为主要功能群,近熟林腐生营养型真菌相对丰度高于共生营养型真菌,可能是樟子松退化的潜在原因。     

Ecosystem carbon stock and within-system distribution in successional Fagus lucida forests in Mt. Yueliang,Guizhou, China

林龄对森林生态系统碳储量及其在不同碳组分(植被、木质残体、凋落物和土壤)中的分配有着重要影响。亚热带森林在陆地生态系统碳循环中起着重要作用, 水青冈属(Fagus)植物是我国亚热带广泛分布的重要树种, 而有关水青冈林碳储量随林龄变化的研究在我国鲜有报道。该研究选取贵州月亮山3个演替阶段(林龄分别为33年、82年和208年)的亮叶水青冈(Fagus lucida)林为研究对象, 对其生态系统全组分的碳储量及其分配格局进行了调查与估算。研究发现, 随林龄增加, 亮叶水青冈林生态系统碳储量显著增加, 33年、82年和208年林分别为(186.9 ± 46.0)、(265.8 ± 82.3)和(515.1 ± 176.4) Mg·hm ^-2, 且生态系统碳储量的增加主要由植被碳储量(占比由32%增长至79%)贡献。凋落物与木质残体碳储量随林龄增加亦呈增加趋势, 但二者占生态系统碳储量的比例很小(<1%)。而不同林龄土壤碳储量无显著差异, 其占比由33年林的67%降至208年林的20%。这些结果验证了林龄对森林生态系统各组分碳储量及其分配的重要影响, 同时指出干扰和土地利用历史等对森林植物残体和土壤碳积累的重要作用。     

天山中部天然云杉林森林生态系统降水过程中的水质变化

通过对天山中部天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica (Rupr.)Chen et Fu)不同郁闭度、林龄天然林区内,降水在转化过程中各环节(包括大气降水、穿透水、地表径流、地下渗水)的水质变化规律,以及森林生态系统不同层次对水质的影响对比分析。结果表明:(1)天山云杉林生态系统对降雨的水质影响,随郁闭度和林龄的增加而增强。在林龄相同的条件下,表现为:0.20.40.60.8;在郁闭度为0.8的条件下,表现为:幼龄林中龄林成熟林近熟林;(2)大气降水透过林冠层后,水中的养分含量显著增高,表现为溶解氧含量减小,氨氮、COD、BOD、总磷、钾含量增加;(3)穿透水转化为地表径流,水中的溶解氧浓度进一步降低,COD、BOD、总磷、钾的含量升高,氨氮浓度降低;(4)总地下渗水的各项水质指标均明显优于大气降水,土壤层是森林生态系统净化水质的关键层。(5)通过对各集水区域水质指标定量化综合评价,天山云杉林生态系统内的水质质量表现为:7月份9月份8月份;(6)利用主成分分析方法(PAC)构建的水质综合评价多元线性模型,具有很强代表性,能很好地用于水质的等级评价。     

苏南丘陵不同林龄杉木林土壤活性有机碳变化特征

对江苏苏南地区不同林龄阶段杉木人工林土壤总有机碳、水溶性有机碳、易氧化碳及其与土壤基本理化性质的关系进行了研究,结果表明:随着林龄增加,土壤总有机碳含量呈现先降低后增加的变化,过熟林阶段最高、中龄林阶段最低,水溶性有机碳与易氧化碳含量总体表现出与总有机碳较为一致的变化特征,二者占总有机碳的比例没有稳定变化.2种活性有机碳之间、活性有机碳与总有机碳、全氮、碳氮比呈显著相关,与全硫、土壤水分、pH、容重相关关系不显著,但在不同林龄阶段的表现有所不同.杉木林土壤有机碳在不同林龄阶段可能对森林碳循环起着不同的作用.     

干热河谷区不同林龄赤桉叶中养分含量和再吸收率的比较及其线性回归分析

以种植于干热河谷区的赤桉(Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)幼龄林、中龄林和成熟林为研究对象,分析了赤桉鲜叶和凋落叶中养分(包括N、P、K、Ca、Mg和Na)的含量和化学计量比,并计算各养分的再吸收率;在此基础上,对鲜叶和凋落叶中各养分的含量与再吸收率进行线性回归分析.结果表明:成熟林赤桉鲜叶和凋落叶的有机碳、全氮、全磷、全钾和全钠含量总体上高于幼龄林,而全钙和全镁含量则低于幼龄林;且鲜叶中的全氮、全磷、全钾、全钠和全镁含量总体上高于凋落叶,而有机碳和全钙含量则低于凋落叶.成熟林赤桉鲜叶和凋落叶的C:N比、鲜叶的N:P比和N:K比以及凋落叶的K:P比和Ca:Mg比均低于幼龄林,但其鲜叶的K:P比和Ca:Mg比及凋落叶的N:P比和N:K比则高于幼龄林;且不同林龄鲜叶的C:N比、K:P比和Ca:Mg比均低于凋落叶.各林龄赤桉叶的Ca再吸收率及幼龄林和中龄林叶的Na再吸收率均为负值,而其余养分的再吸收率均为正值;随林龄增长,N、K和Mg的再吸收率先升高后降低,而P、Ca和Na的再吸收率却先降低后升高;总体上看,赤桉叶中各养分的再吸收率从高到低依次为P、N、K、Mg、Na、Ca.线性回归分析结果表明:赤桉鲜叶的全钾和全钠含量分别与K和Na再吸收率呈极显著正相关(P<001),全钙含量与Ca再吸收率呈显著正相关(P<005);而凋落叶的全氮含量与N再吸收率呈极显著负相关,全镁含量与Mg再吸收率呈显著负相关.综合分析结果显示:林龄对赤桉叶的养分含量和再吸收率有明显影响,其保存养分的能力随林龄增长呈现先增强后减弱的趋势.     

天然胡杨林龄对营养元素空间分配格局的影响

为了解胡杨林生长过程对主要营养元素在土壤全库、有效库及植被库之间运移规律的影响,以新疆轮台县轮南镇5个不同林龄(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)典型天然胡杨林为研究对象,采用时空替代方法,分析林下土壤和植被中C、N、P、K的空间分配特征。结果表明:(1)总体而言,土壤营养元素全库中全钾含量较富积,有机质、全氮、全磷相对缺乏。土壤有机质及全量养分受林龄影响较显著。土壤全氮量随着林龄的增长显著升高,至近熟林时达到最大值,然后下降。幼龄林土壤有机质、全钾含量较低,中龄林和近熟林含量较高。幼龄林、成熟林和过熟林土壤全磷含量相对较高。土壤垂直层中,土壤有机质、全钾含量深层土壤>浅层土壤,而全氮含量随着土壤深度的增加呈现下降趋势。全磷含量受土壤垂直层影响较小。(2)土壤有效养分库中碱解氮、速效磷含量较低,速效钾含量较高。土壤速效养分受林龄影响较大,碱解氮含量随着林龄的发育,呈现先显著升高到近熟林达到最大值,然后下降的趋势。速效钾、速效磷含量均呈现幼龄林和中龄林显著低于其它龄林。不同土壤垂直层显示,碱解氮、速效钾、速效磷含量均呈现浅层>深层土壤。速效钾、速效磷有明显的表层聚集现象...