小兴安岭阔叶红松林不同演替系列森林细根生物量的研究

以小兴安岭地区阔叶红松林旱生演替系列的蒙古栎次生林和蒙古栎红松林、中生演替系列的枫桦次生林和枫桦红松林、湿生演替系列的白桦次生林和云冷杉红松林这6种林型为研究对象,采用土钻取样法对不同演替系列细根生物量的空间变化、垂直分布规律及其影响因子进行系统地研究。结果表明：（1）3种演替系列总细根生物量存在显著差异（P<0.05）。中生演替系列生物量最高,平均达8.56 t·hm^-2,其次是旱生演替系列8.18 t·hm^-2,湿生演替系列生物量最低,为5.79 t·hm^-2;（2）对于不同演替系列细根生物量垂直变化,在阔叶红松林的正向演替过程中,森林细根生物量逐渐增加,且随着土层的增加而降低,拟合效果均达显著水平（P<0.05）,中根和粗根的垂直分布差异较大;（3）在小兴安岭地区,6块林地不同径级细根生物量与土壤有机C和全N、土壤容重、土壤含水率呈显著负相关（P>0.05）,而土壤pH值与细根生物量呈显著正相关性（P>0.05）。     

高黎贡山土壤微生物的数量和多样性

本文从分解者亚系统水平,研究了高黎贡山海拔1000～3100m的不同植被下土壤中微生物的数量和多样性,对不同海拔高度、不同植被下的12份土壤样品,进行了微生物数量、真菌多样性及养分含量的测定,结果得出：细菌、真菌、放线菌数量和真菌多样性随海拔不同而变化,最高值出现在海拔2000m左右,其植被下土壤微生物的数量和多样性最高,随海拔升高或降低均呈下降趋势,在山底降到较低水平。土壤微生物随海拔高度的变化与生态因子呈现不同程度的相关性,其中,微生物的数量和多样性与气温、有机质之间的相关性最大,除细菌数量与气温、真菌数量与有机质外,都达到了显著的水平;与有效氮、土壤含水量之间的相关性次之;而与速效磷和速效钾的相关性较差。说明影响高黎贡山土壤微生物数量和多样性垂直分布的主要生态因子是气温、土壤有机质和有效氮含量、土壤含水量,现有土壤磷和钾含量的变化对土壤微生物数量和多样性的影响相对较小。     

祁连山特有濒危植物穴丝荠分布预测及其重要影响因子分析

穴丝荠是祁连山特有濒危植物,预测潜在适生区可为穴丝荠的保护与研究提供重要参考。基于地理分布记录和环境因子变量数据,采用MaxEnt和ArcGIS模型,利用41个有效分布点和28个环境因子,模拟了穴丝荠当代、未来(2050s、2070s) RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5气候情景下在祁连山的适生分布区,并筛选影响其分布的主导因子。结果显示：(1)训练数据集的AUC值均值达到0.948,随机误差均值达0.043,表明MaxEnt模型模拟预测精度较高。(2)影响穴丝荠分布的主导因子有海拔、平均气温日较差、等温性、最潮湿度月份的降水量和土壤有机质,这些环境因子占总贡献率的87.4%。(3)海拔在3 000~4 000 m处,平均温度日较差在10 ℃~12 ℃,等温性为32~35,最潮湿月份的降水在140~160 mm,土壤有机质含量在1.2%~1.5% 时较适宜穴丝荠的生长,推测穴丝荠适合生长于热量低、日温差大且年温差小、寒冷半湿润型的高原气候。(4)在当代气候条件下,穴丝荠的潜在地理分布主要位于祁连山东部和南部地区,随着气候变化和时间推移,穴丝荠潜在适生区有缩小趋势,祁连山南部地区高度适生区向北部收缩,大部分集中于祁连山保护区内。(5)未来应首先考虑重点保护祁连山保护区内的种群,并可将祁连山保护区南部一带作为保护区域进行就地保护。     

热激和烟熏对大兴安岭三种灌木种子萌发的影响

研究了大兴安岭地区珍珠梅(Sorbaria sorbifolia)、绣线菊(Spiraea salicifolia)、金露梅(Potentilla fruticosa)种子对热激和烟熏的萌发响应。热激分为干热激和湿热激。干热激处理水平分别为:60℃5 min、60℃15 min、90℃5 min、110℃5 min、150℃5 min;湿热激处理水平分别为:60℃5 min、60℃15 min、95℃5 min;烟熏处理水平分别为:5 min、10 min、20 min。结果表明:(1)在对干热激的响应上,珍珠梅种子的萌发率在60℃干热激处理15 min后显著提高(P0.05),在110℃、150℃干热激处理5 min后显著下降(P0.05);绣线菊种子的萌发率在干热激处理后显著提高(P0.05),平均萌发时间显著缩短(P0.05);金露梅种子的萌发率在150℃干热激处理5 min后显著下降(P0.05);(2)在对湿热激的响应上,珍珠梅和绣线菊种子在湿热激处理后停止萌发;金露梅种子在60℃湿热激处理15 min后停止萌发,在95℃湿热激处理5 min后几乎停止萌发,种子萌发率在60℃湿热激处理15 min后显著下降(P0.05),平均萌发时间显著延长(P0.05);(3)在对烟熏的响应上,珍珠梅和金露梅种子的平均萌发时间在烟熏处理后显著延长(P0.05);绣线菊种子的萌发率在烟熏处理后显著提高(P0.05),平均萌发时间显著缩短(P0.05)。     

祁连山不同植被类型的物候变化及其对气候的响应

基于1982—2006年GIMMS NDVI和2000—2014年MODIS NDVI遥感数据,利用double logistic拟合方法提取了1982—2014年祁连山区不同植被的生长季始期、生长季末期和生长季长度3个重要的物候参数,分析了不同植被物候期的时间变化趋势、空间分异特征及对气候因子的响应。结果表明:(1)祁连山区不同植被的生长季始期和生长季末期随年际变化表现出波动提前或推迟,其中沼泽植被的变化波动最大;草甸植被、灌丛植被、阔叶林植被和栽培植被生长季长度出现延长趋势;(2)祁连山区植被生长季始期集中在5月初,其中阔叶林植被生长季开始最早,荒漠植被生长季开始最晚,植被生长季末期集中在9月,栽培植被生长季结束较早,荒漠植被、沼泽植被生长季结束较晚,植被生长季长度集中在110—140 d,其中阔叶林植被、针叶林植被生长季长度较长,而荒漠植被、高山植被生长季长度较短;(3)祁连山植被物候期变化趋势的空间分布表明植被生长季始期、生长季末期主要表现为提前不明显和推迟不明显,生长季长度主要表现为缩短不明显和延长不明显;(4)物候要素与气候要素相关性表明前期温度的积累有利于植被的开始生长,但当年3月的降水量对植被生长季始期同样有重要作用,不同植被生长季末期与8月、9月温度相关性较大,而与10月、11月降水的相关性较大。     

六盘山南坡华北落叶松人工林冠层LAI的坡面尺度效应

叶面积指数(LAI)是评价森林的生长、结构及众多服务功能的重要参数,受坡面上环境条件变化影响而有坡面变化与尺度效应,对此需要深入理解和精细刻画。在六盘山半湿润区香水河小流域选择了33年生华北落叶松人工林的一个斜坡长480.6m、水平长398.2m的东南坡向的典型坡面,在整个坡面上建立了宽30 m的调查样带,均匀分为空间连续的16个样地,在2014年生长季中期测定了林冠层LAI,并分析其坡面变化规律。结果表明:林冠层LAI存在明显的坡面差异,其坡面平均值为3.11,变化在2.66—3.49,变幅为0.83,变异系数为0.09;LAI总体上随着从坡顶向下的坡长增加呈波动性增大趋势,在坡面中部(水平坡长188.45 m时)达到最大,之后稍微减小。森林冠层LAI存在着坡面空间尺度效应,即冠层LAI的顺坡滑动平均值(Y_1)随水平坡长(X,m)增加而逐渐增大,平均每100 m升高0.12,其回归关系式为:Y_1=-2×10~(-8)X~3+8×10~(-6)X~2+5×10~(-4)X+2.6523,(R~2=0.99);各样地LAI与整个坡面平均值的比值(Y_2,小数)随水平坡长(X_1,m)增加呈现为波动性的非线性变化,其回归关系式为:Y_2=-9×10~(-9)X_1~3+2×10~(-6)X_1~2+1×10~(-3)X1+0.829,(R~2=0.78),可基于此式将特定坡位样地的实测LAI推算整个坡面的估计值。造成研究坡面上LAI坡位变化的主要原因是不同坡位(海拔)样地的气温与土壤含水量的差异。     

祁连山鸡类物种多样性及其成因

青藏高原祁连山孕育了丰富的鸡类物种多样性,有2科11种5个亚种,是我国鸡类分布中心之一,也是珍稀特有物种分布中心之一。祁连山鸡类多样性的成因主要有以下几方面:悠长的进化时间产生新的分类阶元;残存分布和迁入定居丰富了祁连山鸡类多样性;环境空间异质性,为不同生境要求的鸡类提供了适宜生境和可利用的生态位,以及鸡类生态位分化维持了祁连山鸡类的多样性;已建自然保护区为祁连山鸡类多样性提供了良好保护。     

大兴安岭森林火烧后不同演替阶段土壤细菌多样性动态

【目的】研究我国最大的林区之一——大兴安岭森林火烧后不同演替阶段土壤细菌多样性动态,为天然林保护工程对于生物多样性的影响增添新的认识。【方法】以空间替代时间的方法分析大兴安岭森林演替对于土壤细菌多样性动态的影响。大兴安岭森林火烧后典型的自然演替序列为火烧迹地(LG-BA)、灌丛(SHR)、白桦林(BP)、白桦落叶松混交林(BP-LG)、落叶松林(LG-OM)。在演替序列的每个典型样地上采集0-10 cm土样,采用Illumina Mi Seq高通量测序技术测定土壤细菌群落组成及其多样性。【结果】细菌操作分类单位(OTU)数量从少到多的顺序为火烧迹地落叶松白桦混交林灌丛落叶松林白桦林。随着森林演替,多样性指数Simpson先增高后降低;Shannon指数先增加后减少再增加;OTU的丰度变化比较平缓,表明物种变化较小。在各演替阶段中,土壤细菌种类主要有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes),4个门的种类含量随演替顺序都呈现先增加后减少的趋势。主成分分析表明不同演替阶段土壤细菌群落存在一定的差异性。冗余分析表明有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)和p H对于土壤细菌群落变化有影响。【结论】随着森林演替,大兴安岭地区土壤细菌种类和生物多样性会发生变化,其变化与土壤化学成分和p H有关。     

山西西部吕梁山中北段现代花粉散布特征

山西西部吕梁山中北段关帝山和芦芽山地区7个不同植被类型共计15个表土样品和7个捕捉器样品表土花粉组合特征和花粉通量研究表明:(1)表土和捕捉器样品花粉组合中主要类型与植被组成中优势类型一致.(2)关帝山与芦芽山现代花粉组合特征差异明显,芦芽山地区花粉组合中草本花粉占优势,百分比多高于50%,乔木花粉百分比多低于50%,花粉通量平均为27194 grains/(cm2 · a);关帝山乔木花粉占优势, 百分比多高于50%,草本花粉多低于30%,花粉通量平均为57961 grains/(cm2 · a).(3)松属、云杉属和蒿属花粉在表土样品中的百分比远高于捕捉器样品,显示较强的保存能力;落叶松属、桦属和栎属花粉在表土样品中的百分比明显低于捕捉器样品,显示花粉保存能力相对较差.(4)样品聚类分析和DCA分析结果显示:二者分析结果具有很好的一致性,花粉组合最主要的控制因子是温度.     

长白山北坡林线灌木草本植物与岳桦的动态关系

本文以长白山北坡林线为研究区,调查125个样方内岳桦种群的径级结构与林线灌草植物的生态重要值。采用常规统计和聚类方法分析岳桦种群与8种常见灌草植物的动态特点,采用典型与单因子相关分析岳桦动态与林线灌草植物的变化关系。结果表明岳桦种群扩张带动林下灌草的相继移动,林线上侵不仅是单一乔木的变化,而是森林群落向苔原群落的入侵,从空间上挤占生态位的过程。另外,这种替代中各个成分变化也存在差异,由于各种植物在群落中的地位和生态竞争力的区别,在替代过程中不同植物变化也具有明显的异步性。