森林光环境对4种乔木幼树光合和光谱反射特性的影响

在林窗、林缘、林下3种自然光环境下,对吉林蛟河阔叶红松林常见树种拧筋槭、白牛槭、色木槭和红松的光合和光谱特性进行对比研究,以期从生理生态角度探讨它们对自然光环境的适应能力和响应机制。结果表明：4种乔木幼树叶片的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)随着生长环境光强的下降而减小,林下各树种幼树LSP和LCP显著低于林窗内幼树(P<0.05);除白牛槭外林下其他树种最大净光合效率(P_nmax)均显著小于林窗内幼树(P<0.05);不同树种幼树表观量子效率(AQY)和暗呼吸速率(R_d)随光环境的变化并没有出现明显的变化规律,各环境间差异较小。除白牛槭外,其他树种幼树叶绿素归一化指数(Chl NDI)随环境光强的减少而增大,林下树种的光化学反射指数(PRI)普遍高于光条件更好环境下树种,说明林下幼树叶片叶绿素含量和光合速率大于其他光环境;各树种植物叶片水分指数(WI)在不同光环境之间存在显著差异,环境光强越大植物叶片WI越小,植物叶片水分浓度越小。林缘下3种槭属幼树结构不敏感植被光谱指数(SIPI)显著小于其他光环境(P<0.05)...     

三种判定落叶阔叶混交林土壤损害基线的方法研究——以吉林省抚松县为例

生态环境损害鉴定评估是生态系统修复与保护管理工作的基础,而生态环境损害基线作为一个地区生态水平原始状态的表征,是鉴定评估生态环境损害的基准。森林土壤是森林生态系统的重要组成部分,是维系森林生态系统生物及化学循环的关键部分,同时也是森林生态系统是否受到损害及损害程度大小的重要表征指标。在已有的生态环境损害基线判定方法的基础上,针对森林土壤的特点,改进森林土壤损害基线的判定方法并用这些方法对吉林省长白山抚松县地区落叶阔叶混交林进行研究。运用的3种方法包括群体分布法、三分位法和回归模型法。计算结果显示,运用三分位法确定的基线值最高,运用群体分布法确定的基线值最低。从方法的适用范围考虑,群体分布法和三分位法计算简便,结果可比性强,适用于无明显人为干扰的地区;回归模型法灵活度高,应用性广,适用于有较强人为干扰的地区;在数据充足的情况下应首选回归模型法,在回归模型法无法确认基线时,另外两种方法作为补充。     

可溶性有机质输入对杉木人工林表层土壤有机碳矿化的激发效应

可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)是生态系统主要的可移动碳库及重要的养分库,它对森林土壤碳吸存的影响已引起高度关注,但DOM对森林土壤有机碳矿化的影响及机制仍不清楚。通过室内为期36 h的短期培养实验,利用~(13)C稳定同位素示踪技术,探究杉木(Cunninghamia lanceolata)凋落叶DOM、米槠(Castanopsis carlesii)凋落叶DOM、杉木死根DOM、米槠死根DOM输入对11年生杉木人工林表层(0—10 cm)土壤有机碳矿化的激发效应,以期揭示DOM在森林碳循环中的作用,对于完善森林碳循环模型有重要意义。研究结果表明:通过~(13)C标记区分不同来源CO_2后发现添加米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM处理中来自DOM的CO_2排放速率前期迅速升高,至12 h达到最大值,分别为第2小时的8.0和3.4倍,之后下降,第12小时分别为第36小时的4.6和7.0倍;来自土壤有机碳的CO_2排放速率同样在第12小时达到最大值,分别为同时间点对照的10.1倍和6.3倍。对不同来源CO_2累积排放量进行区分发现,土壤添加凋落叶DOM后来自DOM的CO_2累积排放量显著大于添加死根DOM的(P0.01),其中来自米槠凋落叶DOM的CO_2累积排放量显著大于来自杉木凋落叶DOM的(P0.05),这与添加不同来源DOM中DOC含量呈显著正相关(P0.001)。不同DOM添加对土壤有机碳矿化的激发效应强度不同,培养36h期间添加凋落叶DOM后土壤有机碳激发效应强度始终高于添加死根DOM的。添加米槠凋落叶DOM、杉木凋落叶DOM、米槠死根DOM、杉木死根DOM所引起的激发效应都在第5小时达到峰值,第36小时时添加杉木死根DOM出现负激发效应。可见,添加不同来源DOM对土壤原有有机碳矿化产生了不同的激发效应,这除了与不同来源DOM性质有关外,还可能与DOM添加后土壤微生物群落组成变化有关。有关DOM添加对土壤有机碳矿化影响的微生物学机制有待进一步研究。     

川西高山林线三种灌木凋落叶分解中的无脊椎动物多样性

以无脊椎动物为主体的土壤动物是影响凋落物分解的重要生物因素,对维持陆地生态系统物质循环和能量流动具有重要作用。高山林线交错带是高山植被垂直带谱中重要的过渡区域,拥有比相邻生态系统更高的生境复杂性和物种多样性。林线上温度波动和冻融循环频率显著高于针叶林,为了了解林线交错带上环境差异对凋落物分解过程中的土壤动物群落结构和多样性的影响,采用凋落物分解袋的方法,于高山生态系统的两个主要时期,即雪被末期和生长季末期,研究了林线主要代表性灌木——高山柳(Salix cupularis)、高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)和红毛花楸(Sorbus rufopilosa)凋落叶分解的土壤动物多样性特征。结果表明:凋落物中的无脊椎动物群落多样性及个体、类群密度随物种、海拔梯度和季节而变化,且季节差异对无脊椎动物多样性的影响比物种和海拔梯度更显著。3个因子的交互作用不仅影响土壤动物群落多样性和均匀度,而且影响群落个体密度和类群密度。雪被末期,凋落物中的无脊椎动物多样性指数H、均匀度指数J及丰富度指数D以针叶林最高,优势度指数C以林线最高;生长季节末期的无脊椎动物类群密度和个体密度显著高于雪被末期。总体上,凋落物中的无脊椎动物群落丰富度以生长季末期最高,林线较针叶林丰富。这意味着,未来气候变暖情景下,灌丛密度增加,凋落物输入量增大,可能导致无脊椎动物多样性增加。     

温带落叶阔叶林地表鞘翅目成虫小尺度空间格局动态分析

土壤动物空间格局是格局—过程以及生物多样性维持机制研究的重要基础,目前小尺度空间土壤动物空间格局动态特征仍不清楚。基于地统计空间分析方法,以鞘翅目成虫为研究对象,研究帽儿山温带落叶阔叶林小尺度空间(5m)地表鞘翅目成虫群落及类群的空间格局动态特征。结果表明:4次调查共捕获鞘翅目成虫11科、29类、1021只个体,调查月份鞘翅目成虫群落具有较强的时空变异性;Moran'sⅠ系数表明鞘翅目成虫群落和类群具有复杂的正的空间自相关性,其空间异质性可用球状、指数、高斯和线性模型进行拟合。这种空间异质性具有一定的时间变化特征,且这种空间分异是由随机性因素单一调控或结构性因素和随机性因素共同调控的结果;类群之间在多种尺度上表现为复杂的以负相关居多的空间关联性,这种空间关联性的形成主要是结构性因素或随机性因素单一调控的结果。本实验表明地表鞘翅目成虫群落在小尺度空间具有明显的空间异质性特征,这种空间异质性时间变异性较明显。     

3种作物(莴笋、茄子、小白菜)对香樟凋落叶化感作用的生理响应

为了解香樟(Cinnammum camphora)凋落叶对作物的生长和土壤微生物生物量碳、氮的影响,采用盆栽试验,施用不同添加量的香樟凋落叶,对3种作物莴笋(Lactuca sativa)、茄子(Solanum melongena)和小白菜(Brassica chinensis)的形态指标、生理指标和土壤微生物量C、N...     

关帝山林区退化灌木林转变为华北落叶松林对生态系统碳储量的影响

针对我国大量灌木林出现退化而宜林地又日益减少的现状,在适宜种植乔木的地区,将退化灌木林转变为乔木林被认为是一种可行的植被恢复方式。以关帝山林区退化灌木次生林转变而成的不同林龄（10、18、23、27年和35年）华北落叶松（Larix principis-rupprechtii Mayr.）林为研究对象,并以相邻的退化灌木次生林为对照,探究这种转变对生态系统碳储量及其组分的影响,将为我国开展造林/再造林、林业碳汇项目等工作提供科学依据和数据支撑。与灌木林相比,造林初期的生态系统碳储量及其组分均出现不同程度的下降。10年生华北落叶松林的生态系统碳储量相对于灌木林显著下降了32.9%（P < 0.05）,但并非所有组分的下降都显著（P < 0.05）。植被碳储量下降34.7%,其植被地上和地下碳储量分别下降5.4%和70.9%,但只有植被地下碳储量是显著减少的（P < 0.05）;凋落物碳储量下降42.8%,但并不显著（P=0.71）;土壤有机碳储量（0-50 cm）显著下降32.6%（P < 0.05）,其不同土层（0-10、10-30 cm和30-50 cm）的碳储量也都出现显著减少（P < 0.05）。林龄从10年到35年,华北落叶松林生态系统碳储量增加了1.6倍,植被及其组成（地上和地下）、凋落物、土壤有机碳及其不同土层（0-10、10-30 cm和30-50 cm）等的碳储量也随之不断增加,从而使得生态系统碳储量及其组分逐渐达到并全面超过灌木林。但是,不同组分要达到灌木林的碳储量水平,需要的时间存在较大差异：土壤有机碳库 > 植被地下碳库 > 植被地上碳库,其中深层土壤有机碳 > 表层土壤有机碳（0-10 cm）。     

落叶生境蛭态轮虫物种多样性及四种中国新记录种

为研究落叶生境蛭态轮虫物种多样性,对中国8省28个落叶样品进行了调查,采样范围涵盖中国热带、亚热带及温带地区,海拔高度从3m到1500m不等,共记录蛭态轮虫3科8属29种,其中中国新记录属1属,中国新记录种4种,将中国蛭态轮虫记录由88种增加到92种.研究获取了新记录种跛足突盘轮虫(Bradyscela clauda ...     

桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林群落结构与物种多样性

常绿落叶阔叶混交林是亚热带岩溶石山典型的森林植被类型之一,为了掌握这类森林植被的群落结构和物种多样性的变化特征,在桂林市灵田镇小水村岩溶石山常绿落叶阔叶混交林内设置了1个320 m×60 m的样地,用于分析群落的垂直结构、径级结构和α多样性变化。结果表明：（1）组成群落的木本植物有37科75属96种,密度为6371株/hm²。其中,常绿树53种,落叶树43种。（2）垂直结构可以分为乔木上层、乔木下层和灌木层。其中,乔木上层分布34个物种（常绿18种,落叶16种）,优势种为青冈栎（Cyclobalanopsis glauca）和南酸枣（Ziziphus jujuba）;乔木下层分布30个物种（常绿17种,落叶13种）,优势种为粗糠柴（Mallotus philippensis）和菜豆树（Radermachera sinica）;灌木层分布32个物种（常绿18种,落叶14种）,优势种为狗牙花（Ervatamia divaricata）和刺叶冬青（Ilex bioritsensis）。（3）在个体水平上,整个样地内所有个体胸径（DBH）呈明显的倒"J"型分布,平均胸径为4.32 cm;以小径级植株数量最多,DBH≤5 cm的个体占总个体数92.36%,而DBH≥20 cm的个体数较少,仅占0.96%;在物种水平上,平均DBH≤5 cm的物种有79种,占总物种数的85.86%,平均DBH≥20 cm的物种数（6种）仅占总物种数的6.52%。（4）每个样方中个体数的均值为262±132,Shannon-Wiener指数均值为2.67±0.26,Simpson指数均值为0.89±0.03,Pielou均匀度指数均值为0.78±0.05。（5）人为干扰和海拔对物种分布影响极显著,土壤厚度、岩石裸露率和坡度对物种分布影响显著。     

小兴安岭五种林型早春草本植物多样性及其环境解释

早春草本层植物作为草本层动态变化的早期阶段,是森林的重要组成部分,对于维持森林生态系统功能及其多样性具有重要意义。为探究小兴安岭地区早春草本层植物对人为干扰后引起的林型改变的响应,以黑龙江凉水国家级自然保护区内的五种林型(白桦次生林(Betula platyphylla)、红松(Pinus koraiensis)人工林、落叶松(Larix gmelinii)人工林、阔叶红松择伐林以及阔叶红松林)为研究对象,分析林下早春草本层植物多样性的差异及其影响因素。结果显示：(1)研究区林下早春草本层植物共60种,隶属26科52属,林下优势种主要以银莲花(Anemone cathayensis)、东北羊角芹(Aegopodium alpestre)为主,五种林型早春草本层植物组成相似度较高;(2)五种林型不同生活史对策早春草本层植物的密度、盖度以及多样性指数均呈现显著差异;(3)土壤pH对早春生长期植物的密度、盖度及多样性指数,林下光对早春开花植物的密度和盖度以及早春展叶植物的多样性指数具有较高的解释率;(4)早春生长期植物的密度、盖度及多样性指数与土壤pH呈显著的正相关关系,其多样性指数与土壤全...