Drivers of understorey biomass: tree species identity is more important than richness in a young forest

林下生物量影响因素：幼龄林树种特性比丰富度更重要 生物多样性与生态系统功能的正相关关系已被广泛报道,其主要来源于对草原生态系统的研究。然而,该结论并不一定适用于更复杂的环境,例如具有不同垂直层次的森林。举例而言,已有研究表明上层乔木树种丰富度与林下生产力降低有关。树种丰富度是否会通过增加(由于生境异质性)或降低(通过增强竞争)资源的可利用性进而影响林下生产力,以及林下生产力是否受树种特性的影响更大,这些影响机制都可能会随着时间的推移而改变。此外,研究还表明,丰富度-生产力关系随着环境背景的变化而改变。本研究利用可以操控树种丰富度的实验林场研究了这些不同垂直层位里的时间和环境动态。在中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能(BEF-China)研究计划的框架下,我们在3年时间里沿树种丰富度梯度反复采集林下生物量样本,研究了不同环境处理中树种丰富度、树种特性和时间对林下生物量的影响。尽管我们发现乔木层特性对林下生物量有显著和一致的影响,但是树种丰富度对后者却不具有这种影响。另外,在森林结构层之间,可能并不存在单一的、具有普遍性的上层乔木树种丰富度与林下生产力的相关关系,并且与上层乔木相关的环境因素(如透光率)对林下生产力的贡献程度会随着时间而变化。总体而言,我们的结果表明,在研究森林结构层之间的关系时应将时间动态变化考虑在内。     

神农架天然针阔混交林乔木更新的空间格局

为深入了解神农架天然针阔混交林群落乔木树种的更新特征,于神农架国家公园设置1 hm²森林动态监测样地对树种更新进行调查,利用Ripley的L函数分析优势更新树种的空间分布格局、种间空间关联性以及与大树的空间分布关系。结果显示：（1）更新个体共有35 752株,隶属于19科29属45种。更新优势种基本是乔木层优势树种,物种更新数量表现为：巴山冷杉（Abies fargesii Franch.） > 华山松（Pinus armandii Franch.） > 四蕊槭（Acer stachyophyllum subsp.tetramerum（Pax）A.E.） > 华中山楂（Crataegus wilsonii Sarg.）,混交林群落更新良好。（2）随着尺度增加,巴山冷杉、华山松更新空间格局由聚集分布向随机分布和均匀分布发展;华中山楂、四蕊槭更新的空间格局在整个尺度上均为聚集分布,表明针叶、阔叶树种更新在空间生态利用策略上出现分化。（3）巴山冷杉与其余3个优势更新树种、华山松与华中山楂更新呈显著正相关,表现出对微生境的共同喜好;四蕊槭分别与华山松、华中山楂更新的空间关系表现为显著负相关,种间竞争激烈。（4）巴山冷杉、华中山楂、四蕊槭的更新个体与大树的空间分布总体为显著正相关,这可能与种子传播限制相关;华山松幼苗、幼树与大树的空间分布在小尺度上呈负相关,存在资源不对称竞争。     

Carbon storage of the forests and its spatial pattern in Nei Mongol,China

Aims
Forest carbon storage in Nei Mongol plays a significant role in national terrestrial carbon budget due to its large area in China. Our objectives were to estimate the carbon storage in the forest ecosystems in Nei Mongol and to quantify its spatial pattern.
Methods
Field survey and sampling were conducted at 137 sites that distributed evenly across the forest types in the study region. At each site, the ecosystem carbon density was estimated thorough sampling and measuring different pools of soil (0-100 cm) and vegetation, including biomass of tree, grass, shrub, and litter. Regional carbon storage was calculated with the estimated carbon density for each forest type.
Important findings
Carbon storage of vegetation layer in forests in Nei Mongol was 787.8 Tg C, with the biomass of tree, litter, herbaceous and shrub accounting for 93.5%, 3.0%, 2.7% and 0.8%, respectively. Carbon density of vegetation layer was 40.4 t·hm^-2, with 35.6 t·hm^-2 in trees, 2.9 t·hm^-2 in litter, 1.2 t·hm^-2 in herbaceous and 0.6 t·hm^-2 in shrubs. In comparison, carbon storage of soil layer in forests in Nei Mongol was 2449.6 Tg C, with 79.8% distributed in the first 30 cm. Carbon density of soil layer was 144.4 t·hm^-2. Carbon storage of forest ecosystem in Nei Mongol was 3237.4 Tg C, with vegetation and soil accounting for 24.3% and 75.7%, respectively. Carbon density of forest ecosystems in Nei Mongol was 184.5 t·hm^-2. Carbon density of soil layer was positively correlated with that of vegetation layer. Spatially, both carbon storage and carbon density were higher in the eastern area, where the climate is more humid. Forest reserves and artificial afforestations can significantly improve the capacity of regional carbon sink.     

山地森林样带植被-环境关系的多尺度研究

为了评价和比较地形和其它“直接”环境因子对植被变化影响的大小 ,通过调查一条亚热带山地森林样带及其生境因子 ,分析不同层次植被的水平格局 ;并利用多元回归和 DCCA方法比较了诸生境因子对植被格局变化的影响及其与分析尺度相关的变化。结果表明 :( 1 )影响乔木、灌木和草本层植被格局变化的首要因子都是地形特征 ;最重要的土壤因子是土壤发生层厚度。在对林下物种构成的影响方面 ,坡向和坡度的作用大于林冠空隙度。 ( 2 )除坡向外 ,其它地形因子之间存在不同程度的相关性 ;林冠孔隙度和土壤理化属性分别与不同的地形特征显著相关 ,显示了地形对林隙干扰和土壤侵蚀过程的控制。乔、灌、草的覆盖度是生境条件的综合反映 ;它们与非生物因子的相关性显示了成熟林下灌木和草本层物种生态习性的整体差异。 ( 3)各分析尺度上诸生境因子间的相关关系基本稳定。但随尺度增大 ,生境的小尺度异质性被平滑掉。诸因子之间的相关显著性程度逐渐降低。 ( 4 )从 5× 5 m2到 5× 4 0 m2 ,立地因子对乔、灌、草 3层植被变化的解释量随尺度的倍增而接近成倍增长 ;但其主要原因是样方数量增加 ;分析尺度变化的影响小得多。 ( 5 )地形与土壤、光照等直接生境因子对植被格局解释量之和相当。但在不同尺度上 ,地形特征都是     

用遗传标记监测不同环境和经营措施下的加勒比松森林群体遗传动态

对古巴加勒比松的6个群体（包括天然林、采伐林、母树林和种子园）进行了同功酶分析,根据5个酶系统8个位点的同功酶数据,对各群 交配系统以及群体遗传变异和结构进行了分析,天然林、种子园和母树林的多位点异交率和绝大多数单位点异交率都和完全异交无显著差异,过渡采伐的松树岛群体多位点异交率显著小于完全异交,而只有一半单位点异交率显著小于完全异交,而且该群体单位点平均异交率和多位点异交率均低于其它3个群体的估计值。采伐群体中同功酶变异和基因多样性与天然林群体JAG的相似,但低于其它群体,其近交系数较大,但小于天然林MAN和中国栽培群体的近交系数。中国引种栽培群体无论是同功酶变异还是基因多样性都显著高于古巴群体,与所有古巴群体的遗传距离都显著大于古巴群体之间的遗传距离。结果表明过度采伐导致群体自交程度增加,营建种子园可有效减少近交。自然分布区以外的引种栽培群体遗传变化量大,无论遗传变异和基因多样性都比参试其它群体大。     

帽儿山温带落叶阔叶林细根生物量、生产力和周转率

细根在森林生态系统能量流动与物质循环中占有重要地位,但其生物量、生产和周转测定尚存在很大的不确定性,而且局域尺度空间变异机制尚不清楚。本研究分析了帽儿山温带天然次生林活细根生物量和死细根生物量在0～100 cm剖面的垂直分布与0～20 cm细根的季节动态、生产力和周转率,对比了采用连续根钻法(包括决策矩阵法和极差法)和内生长袋(直径3和5 cm)估测细根生产力和细根周转率,并探讨了可能影响细根的林分因子。结果表明: 76.8%的活细根生物量和62.9%的死细根生物量均集中在0～20 cm土层,随着深度增加,二者均呈指数形式减少。活细根生物量和死细根生物量的季节变化不显著,可能与冬季几乎无降雪而夏季降雨异常多有关。2种直径内生长袋估计的细根生产力无显著差异;对数转换后决策矩阵、极差法和内生长法估计的细根生产力和细根周转率差异显著。随着土壤养分增加,活细根生物量和死细根生物量比值显著增加,死细根生物量显著减少,但活细根生物量、细根生产力和细根周转率均无显著变化;细根周转率与前一年地上木质生物量增长量呈显著正相关,但与当年地上木质生物量增长量无显著相关关系。     

新型RNAi 载体抑制HPV16E6 基因在人宫颈癌细胞Caski 中的表达

目的:利用自行构建的一种基于Semliki森林病毒的新型RNAi载体pSFV-RNAi Ready,验证将其用于短期高效沉默HPV16E6基因的效果。方法:以HPV16E6为靶标基因,设计并构建基于pSFV-RNAi Ready的重组质粒,分直接电击转染和病毒颗粒共培养两种方式转入人宫颈癌细胞株Caski,RT-PCR、Western blot检测HPV16E6表达水平。结果:重组质粒对HPV16E6沉默效果优于常规RNAi质料载体,接近化学合成小RNA,抑制率可高达90%以上,10天后效果仍然存在;结论:新型RNAi载体pSFV-RNAi Ready可较好地应用于特异高丰度靶基因的表达抑制,有望用于未来的科学研究或治疗应用。     

不同森林恢复方式对我国南方红壤区土壤质量的影响

2008-2009年在我国南方红壤区,研究了3种典型森林恢复方式(自然恢复的天然次生林、人工恢复的本地种马尾松人工林和引进种湿地松人工林)对林地土壤质量的影响.结果表明： 天然次生林的土壤含水量、土壤容重、土壤粒径构成、土壤全碳、全氮、全磷、有机碳、速效氮、速效磷、速效钾含量均优于两种人工林.综合土壤物理性状、化学性状和微生物性状得到土壤质量综合指数.天然次生林土壤的综合质量指数(1.20±0.10)显著高于马尾松人工林(0.59±0.03)和湿地松人工林(0.59±0.06),而两种人工林之间差异不显著.在我国南方红壤区,自然恢复的天然次生林土壤质量优于人工恢复的马尾松林和湿地松林.     

全球森林土壤N2O排放通量的影响因子

森林生态系统在全球变暖格局下的地位和作用,尤其是土壤氮库对大气氮沉降增加的响应逐渐成为全球变化研究的热点。本文通过对已有文献资料的调研和整理,分析了1984—2009年间全球38个森林土壤N2O排放通量的野外原位观测结果的分布特征,评估了森林土壤N2O年排放累积通量对大气氮素沉降量和水热条件等因子变化的响应。结果表明,全球森林土壤N2O排放通量的平均值为0.47kgN·hm-2·a-1,而且土壤N2O释放通量随着纬度增加逐渐降低。作为一个复杂的生态过程,土壤N2O累积释放量同样受到年均温、年降水量以及土壤属性的显著影响。其中全球森林土壤N2O释放温度敏感性系数(Q10值)约为1.5。另外,森林土壤N2O排放通量也随着氮沉降量的增加而显著增大,大气氮沉降量可解释土壤N2O排放通量在不同区域之间53%的差异;土壤pH、年均温和大气氮沉降量可以解释区域森林土壤N2O排放通量变化的55%。     

东北地区两种主要造林树种生态系统固碳潜力

自从1980年,我国开展了一系列举世瞩目的造林工程,增加了森林面积3亿hm2。造林后生态系统有机碳库的微小变化都显著影响大气碳库,对全球碳素循环和平衡起着重要的作用。研究了退耕还林不同年限长白落叶松林的植被、凋落物和土壤碳库的变化规律,并且选择可比性较强的退耕还红松林、退耕还草和红松原始林作为参照,分析总结了退耕还林对生态系统储碳能力和碳循环的影响。结果表明,退耕还林后生态系统的植被、凋落物碳储量随退耕还林年限增加而增加:从退耕3a到33a,植被和凋落物碳储量分别从4.134、0Mg/hm2增加到74.11、11.31Mg/hm2。土壤碳储量则是先降低再增加:在还林初期的12a里,土壤碳密度降低到最小量75.87Mg/hm2,随后逐渐恢复和积累,21a后,土壤碳密度恢复到农田的水平84.28Mg/hm2,随后土壤碳密度出现净积累。在长白山地区,退耕3、12、22a和33a长白落叶松、33a红松生态系统的碳储量分别是81.778、114.488、130.004、187.255Mg/hm2和178.580Mg/hm2。长白落叶松的固碳能力随林龄而增加,两种主要造林树种(长白落叶松和红松)的生态系统的固碳潜力没有显著差异。长期来看(如250a),生态系统碳库存的能力非常大(269.57Mg/hm2)。这种状况表明,在长白山地区退耕还林后,生态系统长期来看是一个可观的碳汇。