四川卧龙国家级自然保护区多空间尺度下绿尾虹雉的生境选择

动物的生境选择具有空间尺度依赖性, 在不同空间尺度上影响生境选择的环境因素有所不同。研究不同空间尺度下动物生境选择的关键影响因子及其季节性变化, 对于全面了解物种的生境资源需求和开展生境保护具有重要意义。绿尾虹雉(Lophophorus lhuysii)是中国特有的高山雉类, 国家一级重点保护野生动物, 具有极高的保护价值。然而, 目前尚未对其不同尺度和时期的生境选择进行过探究。本研究于2019年10月至2020年10月, 在四川卧龙国家级自然保护区的羊角湾、魏家沟和文扎都3个区域共布设15条样线、303个样方, 并结合红外相机监测(176个红外相机位点), 对保护区内绿尾虹雉种群的生境利用状况进行了调查, 使用主成分分析和逻辑斯蒂回归模型分别从景观和微生境两个尺度对繁殖期(3‒8月)和非繁殖期(9月至翌年2月)的生境选择模式进行了分析。结果显示, 在景观尺度上, 在繁殖期和非繁殖期都显著偏好海拔较高(3,700‒ 4,300 m)、坡度较小(27°‒33°)、靠近阳坡、草甸和流石滩比例较高而森林和灌丛比例较低的生境。在微生境尺度上, 绿尾虹雉在繁殖期显著偏好岩石盖度较高的生境; 而非繁殖期则显著偏好草本盖度较高、灌木盖度和落叶盖度较低的生境。研究表明, 绿尾虹雉在景观和微生境尺度上均对生境有明显的选择性, 并且其微生境选择还存在季节性变化, 反映了该物种在生活史不同阶段具有不同的资源需求。本研究丰富了绿尾虹雉的基础生态学信息, 为卧龙及其他自然保护区绿尾虹雉的生境管理和种群保护工作提供了参考。     

晋西北丘陵风沙区坡面尺度下不同固沙植物群落稳定性分析北大核心CSCD

人工固沙植被群落的稳定是评价干旱半干旱风沙区植被恢复成功的重要标准。该研究运用模糊综合评判理论,对晋西北丘陵风沙区坡面尺度下(坡上、坡中、坡下)7种人工固沙优势植物的稳定性进行分析,选取优势植物生长状况、土壤质量、林下植物生物量和多样性以及Godron指数4项指标,通过计算其隶属度平均值来评价植物的稳定性。结果表明:(1)乔木油松枝叶生物量最大(1457.1 g),灌木柠条枝叶生物量最大(1429.1 g),各优势植物坡下枝叶生物量最大。(2)灌木表层(0~20 cm)土壤水分优于各乔木表层土壤水分,同时不同植物林均表现出坡下土壤水分最大;各植物表层土壤有机质、解碱氮、速效钾、速效磷基本都远高于撂荒地,其中乔木油松和灌木柠条各土壤养分指标显著高于其他植物,且不同植物林下养分也表现为坡下最优。(3)林下植物生物量乔木青杨最大(87.2 g),灌木柠条最大(50.4 g),坡下生物量最大;林下植物丰富度指数乔木青杨最高,林下植物多样性指数和均匀度指数乔木樟子松和油松最高,灌木中林下植物各多样性指数基本相近。(4)Godron指数:乔木中刺槐的交点坐标离群落稳定点最近,灌木中柠条交点坐标离群落稳定点最近。综合各指标的隶属度平均值得到乔木稳定性指数排序为:油松(0.69)>刺槐(0.67)>青杨(0.66)>樟子松(0.39)>旱柳(0.28),灌木稳定性排序为:柠条(0.82)>紫穗槐(0.64),乔灌木植物稳定性均远高于撂荒地(0.20)。研究认为乔木油松和灌木柠条稳定性最高,是西北丘陵风沙区适宜的造林树种,而坡下则是更优的种植坡位选择。该研究结果可为晋西北丘陵风沙区域以至于黄土高原人工固沙植被恢复和科学管理提供依据。     

基于气候相似性研究梅氏热厉螨在时间与空间上的适生性

小蜂螨是亚洲地区重要的蜜蜂害螨,是一种比大蜂螨更具危害性的寄生螨。研究明确梅氏热厉螨Tropilaelaps mercedesae在我国的时空分布规律,对小蜂螨的快速监测和早期预防具有重要意义,进而有助于减少其对蜂产业造成的损失。根据气候相似性原理,分别基于马氏距离和欧氏距离逐月计算目标区域与小蜂螨暴发区域间的气候相似距,从时间和空间两个维度探究小蜂螨在中国的适生性。结果表明:马氏距离较欧氏距离更优。小蜂螨在我国的适生性存在季节、地域性差异。在季节上,小蜂螨从春季至冬季的适生性先增强后减弱,秋季的适生性最强。在地域上,小蜂螨在南方地区的适生性高于北方地区,在东部地区的适生性高于西部地区,其中华南地区的适生性最高,东北地区的适生性最低。最后,通过优化最小平方误差的策略获取阈值和临界值,并根据适生性区域划分标准,基于GIS软件逐月绘制了小蜂螨的适生分布图谱。     

A comparison of measured and calculated net community CO2 exchange: Scaling from leaves to communities

Leaf net photosynthesis is crucial for detecting the mechanism of photosynthesis, whereas community net photosynthesis is useful for understanding the photosynthetic capacity of communities and its relationship with environmental factors. In particular, we need to scale up eco-physiological models from leaf scale to canopy level to study carbon cycling at regional or global scale. We hypothesized that accumulated leaf net photosynthetic rate (P_c) at community scale, i.e., calculated based on leaf net photosynthetic rate (P_n) and leaf area index (LAI), equals to measured net community CO₂ exchange (NCE). The purpose of this study is to verify this hypothesis. Our field study was carried out in Duolun, Nei Mongol, China, where we constructed single-species communities by sowing Medicago sativa ‘Aohan’ seeds in three plots (3 m × 5 m) on May 30, 2012. On August 16, 2014, P_n of five healthy leaves of M. sativa ‘Aohan’ in each plot were measured with a LI-6400 portable photosynthesis system at 10:00, and net ecosystem CO₂ exchange (NEE) in each plot was measured simultaneously with a LI-8100 system connected with a assimilation chamber (0.5 m × 0.5 m × 0.5 m). P_c was calculated based on P_n, number of leaves (n), LAI percentage of healthy leaves (r) and percentage of received effective light by leaves (m). NCE was derived from NEE and ecosystem respiration rate (R_eco). P_c was 3.52 μmol CO₂·m^-2·s^-1, and very close to NCE (3.56 μmol CO₂·m^-2·s^-1), suggesting that leaf-scale photosynthesis may accurately predict community-scale photosynthesis. However, our method could not separate community respiration from soil respiration, and future studies, should be designed to counteract this effect. Scaling up from leaf photosynthesis to community photosynthesis should also consider vertical structure of communities and nonlinear responses of leaf photosynthesis to changes in light quantum.     

苜蓿SSR遗传距离与杂种优势的相关性分析

利用SSR标记技术对40份苜蓿材料（6个雄性不育株系和34个苜蓿品种）的遗传距离进行分析,并利用其中的6个不育株系与14个苜蓿品种测交,进一步对遗传距离(GD)、产量配合力与杂种优势效应进行相关性分析。结果表明,25对SSR引物共扩增出189条谱带,其中多态性条带136条,平均多态性位点百分率为69.23%;40份苜蓿材料的遗传距离为0.1818～0.9091,平均0.4544;各亲本一般配合力及GD均与杂种优势效应存在显著正相关,其中亲本一般配合力与杂种优势的相关性要高于GD.因此,仅以SSR遗传距离还不足以准确的组配强优势组合,需结合各性状配合力的分析,以充分发挥杂种优势效应。     

基于累积耗费距离理论的石羊河流域水土资源优化配置

选择干旱内陆河石羊河流域为研究区,以流域内水资源和土地资源利用优化为目标,依据累积耗费距离理论,采用最小累积阻力表面(MARS)和耗费距离表面(MCR)模型,借助表面扩散技术,研究了流域水土资源类型间进行能量交换、传递的阻力大小和耗费阻力空间分区,并进行了空间统计分析。结果表明:石羊河流域代表水土资源的生态核心源为河网、其他水域、耕地和建设用地4类,其中建设用地累积耗费阻力值最大,对生态系统能量流动和传递阻碍作用最大,河网累积耗费阻力值最小;根据水土资源配置方法和分区原则可划分为5种类型:重点优化配置区、有待优化配置区、重点关注区、关注区、生态治理与保护区。需要进行水土资源优化配置的区域在重点优化配置区,这些区域集中在绿洲核心区,且承载了85%以上的城镇和人口,因此要扩大绿洲边缘区以防止外围荒漠逼近,绿洲与荒漠交接区要大力植树造林,提高水源涵养能力并减少耗水作物种植,使抗生态风险能力进一步提高。     

鄂西南亚热带山地常绿落叶阔叶混交林物种多度分布格局

基于七姊妹山自然保护区内6 hm~2监测样地多度数据,通过累计经验分布曲线(ECDF)表征该样地内不同生活型功能群的物种-多度分布格局,并采用6种模型对各功能群不同取样尺度物种等级-多度曲线进行拟合并检验其拟合效果,分析多度格局与模型拟合在不同尺度间的差异,探讨其背后的生态学过程与机制。结果表明:(1)各尺度下落叶种比常绿种的物种数多,物种多样性指数更大,但个体数相对较少;不同功能群稀有种比例排序为:落叶种所有种常绿种。(2)6种模型中的断棍模型的拟合效果较差;中大尺度(50 m×50 m、100 m×100 m)上不同生活型树种多度分布能接受的模型较少,除大尺度的常绿树种外,拟合最优模型均为对数正态分布模型,大尺度的常绿树种拟合最优模型为中性模型;小尺度上(20 m×20 m)常绿树种的最优模型为对数正态分布模型,落叶树种最优模型为生态位优先模型,所有树种在小尺度最优模型为Zipf-Mandelbrot模型。研究认为,随着尺度逐渐扩大,中性过程较生态位过程对物种-多度格局的解释力度更大,落叶树种物种多度格局的形成机制较常绿树种更接近于样地所有树种物种-多度格局的形成机制。     

大兴安岭次生林空间分布格局及其尺度效应

研究大兴安岭落叶松林、白桦林和落叶松+白桦混交林3种次生林中,不同树种(落叶松、白桦和其他)和不同大小级(Ⅰ～Ⅴ级)树木的空间分布格局及其尺度效应。结果表明:3个林型中,仅落叶松林的更新数量达到良好状态,其余2种林型均为更新不良;各林型中,更新层幼苗、幼树的数量组成均与乔木层存在显著差异,且各林型中树木的直径(落叶松林和落叶松+白桦混交林除外)和树高分布也不够合理,3个林型均属于不稳定群落。各林型内林木空间分布整体以聚集分布为主,但方差/均值比率、负二项指数、Green指数、平均拥挤度和Morisita指数5个判别指数随尺度的变化显著不同,并以线性递增(40%)、幂函数递增(22%)和负二次多项式(20%)趋势为主。Ⅰ～Ⅲ级的更新层林木在不同尺度上以聚集分布为主,而乔木层(Ⅳ～Ⅴ级)在多种分布格局间波动,其对尺度的响应同样以线性递增(44%)、幂函数递增(15%)和负二次多项式(12%)为主。同一林型和取样尺度下,林木空间聚集程度整体随着林木大小级的增加呈线性下降趋势。各林型中,非优势树种的种群格局规模往往大于优势树种,而更新层林木空间格局规模大于乔木层。     

城市化景观格局对本土植物多样性的多尺度影响——以北京市顺义区为例

景观格局对植物多样性的影响已经在很多研究中得到了验证,但有关城市景观的影响仍然知之甚少。为了探究城市化景观格局对植物多样性的影响及其尺度效应,本研究在北京市顺义区调查了105个样地,计算每个样地的α和β多样性指数;并以100 m为步长,分析了100～1000 m范围内的10个尺度43个城市的景观格局指数。结果表明: 在所有尺度上,城市景观面积指数、核心类指数和边缘指数与本土植物多样性均呈负相关;形状复杂性指数在小尺度内有利于植物多样性,而面积加权复杂性指数则在较大尺度上影响明显。其他指数如城市斑块的连接性、邻近性、内聚性、破碎性和散布并列指数与本土植物多样性之间的关系轻微且不稳定。城市化强度与尺度呈负相关,与各个尺度的植物多样性呈负相关。合理将城市区域分为许多边缘简单的小斑块,能够更好地保护本土植物多样性。该研究提出了保护城市植物多样性的景观格局建议,为生态城市建设提供参考。     

林冠结构是局域尺度木本植物功能性状beta多样性形成的重要驱动力

功能性状beta多样性反映了群落间功能性状组成的差异, 解析其形成机制是群落生态学研究的核心内容之一。本研究以云南西双版纳热带季节雨林20 ha动态监测样地为研究对象, 测定木本植物11个重要的功能性状, 采用多度加权的平均最近邻体性状距离度量不同取样尺度的功能性状beta多样性, 基于距离矩阵的多元回归方法解析林冠结构差异、环境异质性、空间距离在功能性状beta多样性格局形成中的相对作用。结果表明, 对于所有木本植物个体(DBH ≥ 1 cm)而言, 同时考虑林冠结构、环境和空间距离的模型为解释功能性状beta多样性格局的最优模型; 在3个不同取样尺度上, 林冠结构差异和环境距离都对功能性状beta多样性具有较大的解释力, 且随着取样尺度的增大而上升, 空间距离的作用基本可以忽略。本研究证实了林冠结构是局域尺度木本植物功能性状beta多样性格局形成的重要驱动力, 这一发现更新了环境异质性和空间距离是驱动功能性状beta多样性格局形成的主要因素的传统认知, 为将来研究功能性状beta多样性形成机制提供新的视角, 并证实了取样尺度在解析木本植物功能性状beta多样性格局形成机制中的重要性。