贡嘎山海螺沟林线附近峨眉冷杉种群的结构与动态

通过对贡嘎山海螺沟海拔 35 80m处 1.0hm2 峨眉冷杉 (AbiesfabriCraib)林的定位调查 ,分析了峨眉冷杉的个体生长、种群结构与动态、干扰及更新特征。结果表明 :1)林线附近的环境胁迫影响了个体的形态发育和高、径生长 ,但对其更新繁殖无明显影响 ;2 )静态生命表和种群生存曲线反映了 2 0a以前和 6 0～ 140a分别经历的强烈环境筛选和竞争自疏 ,以及后期与环境变化相关的死亡率波动 ,峨眉冷杉寿命极限为 40 0a左右。 3)林线种群遭受高频率、小规模的林隙干扰。尽管 86 .4%的林隙由多木形成 ,但死亡的峨眉冷杉以枯立为主导致林隙较小 ;病害、冰雪和死树的打压是林隙形成的重要因素 ,而风不是这里林线环境的主要自然干扰。 4)峨眉冷杉的幼苗表现了相当的耐荫性 ,尽管其更新依赖林隙的存在 ,但更新格局存在多尺度的成因     

广西栲树林分类的研究

以栲树为主的常绿阔叶林,在广西广泛分布于东部中亚热带地区海拔700 m以下红、黄壤丘陵山地,而且是这个区域最有代表性的地带性群落类型;在南亚热带和北热带山地也有小片分布。本文描述了广西常见的13个群丛,扼要地阐述了它们的地理分布、生境特点和种类组成。所有这些材料可作为其保护和科学管理的基础。     

植物群落类型和围栏封育对高山林线岷江冷杉幼苗成活的影响

林线树种幼苗的生长紧密关系着高山林线的形成。通过室内发芽实验测定了岷江冷杉种子萌发能力。2015年春,在川西巴郎山岷江冷杉林线之上的高山林线交错带,通过播种处理(播种和不播种),研究了不同植物群落类型(灌木和草地群落)和围栏处理(围栏和不围栏)对岷江冷杉幼苗成活率的影响,以期为进一步探讨高山林线形成机制提供科学参考。结果表明:(1)岷江冷杉室内发芽率31.4%,成活率随时间下降。(2)灌木群落的全年日平均空气温湿度显著高于草本群落,而两群落的全年日平均土壤温度无显著差异。(3)未播种样地没有发现岷江冷杉幼苗,说明林线交错带缺乏岷江冷杉种子。(4)与不围栏样地相比,围栏封育分别显著提高了岷江冷杉幼苗成活率2.0%(2015年)和2.2%(2016年);与灌木群落相比,草本群落中岷江冷杉幼苗成活率显著提高0.8%(2015年)和1.2%(2016年),说明灌木对林线交错带幼苗更新具有更强的竞争作用。围栏处理下,草本群落中岷江冷杉幼苗成活率显著高于灌木群落;不围栏处理下,草本群落中岷江冷杉幼苗成活率显著低于灌木群落,2017年在不围栏样地没有幼苗存活,说明动物干扰对林线交错带森林更新有阻碍作用。研究表明,高山林线交错带森林更新,受种子、植物竞争和动物干扰(例如,放牧)等多方面因素的共同影响,可以通过播种、植物剔除(去除竞争)和围栏等促进幼苗更新和成活。     

濒危植物秦岭冷杉地理分布和生物生态学特性研究

秦岭冷杉(Abies chensiensis)为中国特有三级保护植物,仅岛屿化分布于陕西、甘肃、四川、河南的秦巴山地和湖北神农架中高山地区,分布海拔1300—2300m。为了对秦岭冷杉种群进行深入研究和有效保护,通过样地调查和相关资料分析,对其地理分布、群落特性、种群特性进行了系统研究。秦岭冷杉群落包含种子植物40科63属102种,可划分成11个地理区系成分,其中温带分布型属占84．21％,热带分布型属占15．79％,温带分布是群落的基本特性。秦岭山区的秦岭冷杉群落可分为5个群丛,基本特点为：生境阴湿;群落郁闭度大,结构复杂;种群个体年龄差异大;天然更新主要发生在保护较好的阴坡林窗地段。秦岭冷杉苗期生长缓慢,在30—70年龄阶段,高生长旺盛;在40—100年龄阶段,胸径生长较快。秦岭冷杉开始结实年龄在30—40年龄阶段,结实间隔期为3—5年。秦岭山区成熟个体平均产球果8个／株,饱满种子56粒／球果。种群更新的关键问题是种子产量低,林下幼苗稀疏,更新缺乏后继资源。种子向幼苗转化率低是生活史中的脆弱环节。在未来经营保护中,应以就地保护为主,通过抚育管理,促进天然更新;丰年应适时采种,就地育苗,扩大人工种群。     

栲树冠层光合生理特性的空间异质性

森林冠层在能量传输、光合有效辐射和微气象等方面的差异可导致冠层光合生产力空间分布的变化.叶片光合生理特性在空间上的差异对精确估算森林冠层的初级生产力十分重要.本文以亚热带常绿阔叶林优势种---栲树(Castanopsis fargesii)为对象,研究叶片光合生理特性在冠层空间上的变化.结果表明:1)在垂直方向上,冠层北向叶的饱和光合速率(Amax)、光饱和点(LSP)和CO2羧化效率(CCE)均表现为上部>中部>底部,且依次平均降低19.4%、18.1%和37.1%;光补偿点(LCP)、光下暗呼吸(Rd)以及冠层南向叶的饱和光合速率、光饱和点和CO2羧化效率均表现为上部>底部>中部,上部比中部和底部高出12.3%~71.4%;表观量子效率(AQY)表现为底部>上部>中部,底部分别是顶部和中部叶的1.2和1.3倍;2)在水平方向上,冠层上部和底部南向叶的饱和光合速率、光饱和点和CO2羧化效率比北向叶高0.9%~31.5%;冠层中部北向叶的饱和光合速率等6个参数比南向叶高9.6%~63.2%.因此,在冠层水平上模拟和估算植物生产力时,必须考虑冠层光合生理特性的空间差异.     

神农架巴山冷杉种子雨的时空格局

巴山冷杉(Abies fargesii)是我国特有树种, 其分布区以秦巴山地为中心。在湖北神农架自然保护区选择不同的巴山冷杉群落设置样地, 通过布设种子收集器结合室内实验分析, 对巴山冷杉的种子雨进行研究。各样地巴山冷杉种子雨开始和持续时间大致相同, 始于10月初, 持续超过2个月, 但是不同的巴山冷杉种群表现出不同的种子雨时空格局。巴山冷杉－箭竹(Fargesia nitida) 群落种子雨的平均强度为167.93±111.14粒/m2, 有活力种子比例占22.31%, 落种高峰期集中于10月27日到11月2日间, 种子雨呈现聚集分布。巴山冷杉－茵芋(Skimmia reevesiana)群落的种子雨强度在3个样地中最小, 只有16.41±14.41粒/m2, 有活力种子仅占3.05%。对巴山冷杉－陕甘花楸(Sorbus koehneana)群落, 沿等高线方向和垂直等高线方向布置收集器带, 收集器自群落内中心母树延伸至林冠范围之外(距中心母树的距离>18 m)。收集结果表明种子雨落种高峰为10月15–21日, 种子雨主要集中在林冠范围内, 林冠内种子雨数量占到了收集总数的87.95%。方差分析结果显示各方向的种子雨数量不存在显著差异, 按照远离中心母树的距离进行分段比较, 0–6 m区段内的收集数量和其他各区段间(6–12 m, 12–18 m, >18 m)存在显著差异, 扩散的种子数量与离开中心母树的距离间的关系近似正态分布。研究结果说明巴山冷杉种子雨的强度大但种子质量不高, 而且种子雨的扩散距离有限。这些特征将影响到巴山冷杉种群的分布格局和种群更新。     

浙江天童常绿阔叶林栲树爆芽物候格局研究

芽的活动和芽库动态反映了植物对环境的适应方式以及生活史对策。为了研究栲树（Castanopsis farge-sii）爆芽物候特征及其生活史对策,在2008年3～6月间对栲树自然种群的爆芽物候及芽变化进行了观察,定期记录了栲树的爆芽情况,包括被标记标准枝的芽数、芽所处阶段等参数,分析研究了栲树的爆芽物候特征。结果表明：栲树芽的发育集中在3～4月下旬,芽发育过程依其形态可分为：休眠期（第一阶段B0）、萌动期（第二阶段B1）、爆芽期（第三～第五阶段B2～B4）3个时期。爆芽各阶段种群、个体、小枝的物候参数基本相同。爆芽物候进程在第三阶段为双峰曲线,在第四阶段和第五阶段呈单峰曲线。在林下和林窗两种生境下第三阶段爆芽物候在时间上基本相同,而第四、第五阶段在时间上林下比林窗滞后。栲树在爆芽阶段并不存在早开始早结束的关系,虽然芽进入各阶段的时间不同,但最终出叶时间相对集中。作为亚热带常绿阔叶树种栲树,爆芽物候受气候等多方面因素的影响,其中春季温度为最重要的影响因素,长期适应的结果使得栲树爆芽物候与环境条件的变化相协调。     

Nitrogen mineralization in high elevation forests of the Appalachians. I. Regional patterns in southern spruce-fir forests

Annual and seasonal rates of net nitrogen mineralization were determined for 19 sites in the spruce-fir forests of the Southern Appalachian Mountains. These sites included high and low elevation stands of red spruce (Picea rubens Sarg.) and Fraser fir (Abies fraseri (Pursh.) Poir.) on east and west exposures on Whitetop Mountain, Virginia; Mt. Mitchell, North Carolina; and Clingman's Dome in the Great Smoky Mountains National Park. Mineralization rates were determined using in situ soil incubations in PVC tubes with ion exchange resin bags placed in the bottom of the tubes to collect leachate. Throughfall was collected in resin bags placed in the top of the tubes. Average initial NH₄-N + NO₃-N ranged from 0.6 to 4.8 kg N/ha across all plots, and average mineralization rates ranged from 26 to 180 kg-N ha⁻¹ yr⁻¹. Throughfall ranged from 18 to 32 kg-N ha⁻¹ yr⁻¹ with NH₄-N accounting for about two-thirds of the throughfall N across all sites. Throughfall and mineralization rates were not related to elevation or exposure. The high rates of N mineralization and relatively high nitrate concentrations indicate that leaching losses of nitrogen and associated cations could be substantial. Requests for offprints     

常绿阔叶树种栲树开花物候动态及花的空间配置

 基于定株观测和随机枝取样法,对浙江天童常绿阔叶林内栲树（Castanopsis fargesii）的开花物候动态及其雌花、雄花的空间配置进行了研究。结果表明：在栲树的生殖枝上,并非所有的芽都分化、萌发生成花序,栲树花芽的分化和发育集中在一级生殖枝上。生殖枝上花芽的分化与该枝的空间位置密切相关。栲树花期明显晚于春季的展叶期,与叶片生长时间重叠。盛花期集中于5月下旬,约持续8 d左右,属于同步发生的花期。栲树雄花序的数量明显高于雌花序,雄花序约占花序总数的77.88%,雌花序仅占22.12%。大量雄花和花粉的存在是保证雌花接受花粉和完成受精的基础。花序在植冠层中的空间配置明显不同：在同一植冠内,向阳面和背阴面生殖枝上芽萌发成花序的比率存在明显差异(p<0.01),阳面生殖枝上顶芽萌发成花序的比率高于阴面生殖枝的比率,并且,阳面的每个生殖枝上平均花序数和雄花数量均高于阴面生殖枝,花序的分化和发育与枝系的生长发育状况有密切关系。     

川西贡嘎山峨眉冷杉成熟林生态系统CO2通量特征

成熟森林的碳收支对陆地生态系统碳循环研究具有重要意义。目前,我国关于西南亚高山暗针叶林成熟林碳通量的研究还相对较少,尚不明确对碳循环的作用。以涡度相关技术为基础,对川西贡嘎山东坡峨眉冷杉成熟林生态系统尺度的CO_2通量进行长期定位观测。利用2015年6月至2016年5月观测数据,分析了峨眉冷杉成熟林净生态系统CO_2交换量(NEE)、生态系统呼吸(Re)和总生态系统生产力(GPP)的季节变异特征及其源汇状况,并结合环境因子,分析CO_2通量的主要控制因子。结果表明:(1)峨眉冷杉成熟林NEE具有明显的日变化特征,呈现"U"形变化,白天为负值,夜间为正值,中午前后CO_2通量达到最大;各月间日平均NEE变化差异显著,NEE峰值最大出现在2015年6月(-0.64 mg CO_2m~(-2)s~(-1)),峰值最小出现在2016年1月(-0.08 mg CO_2m~(-2)s~(-1));日平均NEE由正值变为负值的时间夏季最早,冬季最晚,NEE由负值变为正值的时间冬季最早,夏季最晚。(2)峨眉冷杉成熟林NEE、Re和GPP具有明显的月变化。2015年6月和12月NEE分别达到最大值(-46.02 g C m~(-2)月~(-1))和最小值(-1.42 g C m~(-2)月~(-1));Re呈现单峰变化,最大和最小值分别出现在2015年6月(84.78 g C m~(-2)月~(-1))和2016年1月(12.82 g C m~(-2)月~(-1));GPP最大值和最小值分别出现在2015年6月(130.81 g C m~(-2)月~(-1))与2016年1月(16.15 g C m~(-2)月~(-1))。(3)空气温度(T_a)、5 cm土壤温度(T_(s5))和光合有效辐射(PAR)是影响峨眉冷杉成熟林CO_2通量的主要环境因子。T_a与CO_2通量呈指数相关(R~2=0.5283,P0.01);白天CO_2通量与PAR显著相关(R~2=0.4373,P0.01);夜晚CO_2通量与T_(s5)显著相关(R~2=0.4717,P0.01)。(4)全年NEE、Re和GPP分别为-241.87、564.81 g C m~(-2)和806.68 g C m~(-2),表明川西贡嘎山峨眉冷杉成熟林具有较强的碳汇功能。