秦岭山地典型次生林木本植物幼苗更新特征

采用样方法调查了秦岭山地5种典型次生林--油松林、锐齿栎林、红桦林、云杉林和华山松林幼苗的更新特征.结果表明: 不同次生林木本植物幼苗物种分化明显,除锐齿栎林和华山松林外,其余次生林幼苗物种相似性系数均较低;油松林和锐齿栎林木本植物幼苗数量、物种丰富度指数、Simpson优势度指数及均匀度指数均较高,红桦林均最低;云杉林和华山松林幼苗数量及物种多样性指数基本一致.不同次生林幼苗和幼树所占比例存在明显差异,除红桦林幼树数量的比例较大外,其余林分幼苗的比例较大,为云杉林＞油松林＞锐齿栎林＞华山松林.不同林分幼苗萌生比例差异明显,为华山松林＞云杉林＞红桦林＞锐齿栎林＞油松林.锐齿栎林和油松林乔木幼苗比例最高,分别占木本幼苗总种数的68%和51.4%,群落处于演替中期,持续更新能力较强;云杉林、华山松林乔木幼苗比例分别为40%和15%,处于演替后期,更新能力较差;而红桦林中幼苗很难发育成幼树,持续更新能力欠缺.     

完达山东部林区野猪种群数量和栖息地特征的初步分析

2008 年11 月18 日至2009 年3 月20 日,为了调查黑龙江省完达山东部林区野猪种群数量和栖息地特征,我们采用随机布设样线的方法在东方红林业局境内13 个林场共布设大样方40 个,样线200 条。调查结果表明,东方红林业局境内野猪分布平均密度为0.175 头/ km² , 种群数量为546 ～ 680 头;野猪主要分布在河口、奇源、青山、五林洞、独木河、海音山和东林7 个林场,位于海拔300 ～ 800 m 的范围内。1989 年调查的野猪平均密度为0.372 头/ km² ,种群数量为1302 ; 2002 年调查的野猪平均密度为0. 342 头/ km² , 种群数量为1 198 头。近年来野猪种群密度降低,种群数量呈加速下降趋势。对野猪栖息地特征分析表明,野猪喜欢选择中坡位、阳坡、坡度小于5°、地表植被盖度大于30% 、隐蔽度和郁闭度在25% ～ 50% 之间的生境。阔叶林、灌丛是野猪的主要栖息地。非法捕猎、森林采伐、坚果采摘和东北虎的捕食是造成野猪种群数量减少、栖息地质量下降的主要因素。     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林不同生长基质苔藓植物的组成与分布特征

苔藓植物是构成山地原生常绿阔叶林结构及景观的重要组分之一,在生态系统生物多样性的维系等方面发挥重要的生态功能。本研究以云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林为对象,对林冠树干和林下木质残体、林地及岩石表面四类不同生长基质上苔藓植物的物种分布特征进行了调查研究,并运用Kendall一致性指数计算了各生长基质上苔藓植物物种之间的相关联程度,用聚类的方法对不同生长基质上苔藓植物物种进行了分类。研究结果表明：本区山地森林具有丰富的苔藓植物,共记录141种,分属38科69属,其中林冠树干上分布的苔藓植物的物种数量最多,为94种,林地上最少,仅29种;有27种苔藓植物同时分布在这3种以上的生长基质上。通过对不同类型生长基质之间苔藓植物种间关联程度的分析,发现在微生境的尺度上,随着优势苔藓植物种类间的关联程度的增加,苔藓植物多样性呈现出逐渐减少的趋势。     

秦岭南坡松栎林群落演替过程中物种组成及多样性动态分析

为揭示秦岭南坡植物群落演替与物种多样性之间的复杂关系,采用空间代替时间的方法在秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林群落典型分布区域设置45个样地进行了群落学调查,统计分析了油松林→松栎混交林→锐齿栎林这一演替序列过程中草、灌、乔3层的物种组成和α物种多样性动态。结果表明:(1)秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林3种群落共有维管植物312种,隶属于73科183属,其中草本植物136种,灌木(含木质藤本)98种,乔木78种;油松林群落包含52科117属190种,松栎混交林群落含有60科95属129种,锐齿栎林群落则为50科109属178种。(2)沿油松林→松栎混交林→锐齿栎林群落演替序列,草本层物种均匀度和物种多样性显著降低,物种丰富度呈"V"形变化趋势;灌木层物种丰富度、均匀度以及物种多样性均无显著差异;乔木层物种多样性呈明显的单峰型变化,其中松栎混交林群落物种多样性指数最高。研究表明,秦岭南坡松栎林群落物种多样性随演替进展总体上呈现单峰型变化,与中期物种多样性假说一致;物种多样性可能仅仅是群落稳定的一个基础或前提条件。     

武陵山区蛇足石杉遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP分子标记对武陵山区蛇足石杉(Huperzia serrata)4个居群进行遗传多样性的研究,结果表明:(1)7对引物组合共扩增出条带615条,其中549条为多态性条带;在物种水平上,多态性条带百分率PPB=89.27%,有效等位基因数Ne=1.257,Nei’s基因多样度指数H=0.178,Shannon多样性信息指数Isp=0.298;在居群水平上,PPB=71.42%,Ne=1.235,H=0.154,Shannon多样性信息指数Ipop=0.251;遗传多样性在居群间有明显的差别,其中坪坝营(PBY)居群最高(PPB=81.95%),而铁峰山(TFS)居群最低(PPB=64.55%)。(2)居群间的遗传分化较低,基于Nei’s基因多样性分析结果显示,居群间遗传分化系数GST=0.159;Shannon’s居群分化系数[(Isp-Ipop)/Isp]为0.16;WINAMOVA分析显示,武陵山区蛇足石杉的遗传变异主要存在于居群内,居群内的遗传变异分量为65.057,占总变异的75.77%,而居群间的遗传变异分量为20.804,占总变异的24.23%;居群内存在极显著的遗传分化(ΦST=0.242,P0.001)。(3)由遗传分化系数(GST)估计,武陵山区蛇足石杉居群间的基因流Nm=2.647,表明蛇足石杉属于异交种。(4)两两居群间的Nei’s遗传一致度(IN)范围为0.031 0~0.969 4;Mantel检测结果显示,居群间的遗传距离与地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.269,P=0.887)。研究认为,遗传多样性与遗传结构主要决定于居群历史,较少干扰而稳定的居群偏向克隆生殖,遗传多样性较低,而新建居群的遗传多样性则较高;克隆生长、生态位选择、异交,以及有效的孢子风媒传播等可能是其维持较高遗传多样性水平的因素,而过度采挖等人类活动和生境片断化是导致蛇足石杉濒危的主要因素。     

新疆天山高寒草原不同放牧管理下的CO_2,CH_4和N_2O通量特征

以中国科学院新疆巴音布鲁克草原生态站为依托,于2010年5月—2011年10月利用静态箱-气相色谱法对短期禁牧(2005年围封)、长期禁牧(1984年围封)和自由放牧(冬季放牧)3种草地的CO2、CH4、N2O气体通量进行了野外连续试验研究。结果表明:新疆天山高寒草原对CO2,CH4和N2O通量表现出明显的季节排放特点。在植物的生长季(5—10月),新疆天山高寒短期禁牧、长期禁牧和自由放牧草原的CO2通量平均值分别为:(89.8±49.3)、(52.8±28.7)、(57.0±30.7)mg·m-2·h-1,CH4通量平均值分别为:(-66.3±21.3)、(-104.5±32.8)、(-103.0±39.0)μg·m-2·h-1,N2O通量平均值分别为:(21.2±11.8)、(13.6±6.9)、(13.2±6.2)μg·m-2·h-1;短期禁牧草原与长期禁牧和自由放牧草原CH4平均通量具有显著性差异(P0.05),但CO2和N2O差异不显著(P0.05)。在植物的非生长季(11月—翌年4月),新疆天山高寒短期禁牧、长期禁牧以及自由放牧草原的3种温室气体的通量较低且差异均不显著。     

秦岭壳斗科四种植物种子雨组成及其动态变化

种子雨组成及其动态变化是植物种群自然更新的一个关键阶段。2011年和2012年8-12月,在秦岭南坡佛坪国家级自然保护区内对壳斗科的四种优势植物(板栗、锐齿栎、栓皮栎和小橡子)的种子雨组成及其动态变化进行了调查研究。结果表明:(1)壳斗科四种植物的种子雨均起始于8月中上旬,至11月中下旬结束,种子掉落高峰集中在9月下旬至10月中旬之间,其中板栗的各类型种子雨掉落高峰均要早于其它三种植物;(2)无论2011年还是2012年,锐齿栎、栓皮栎和小橡子的各种子雨类型在时间动态上均存在极显著差异,而板栗的各种子雨类型在时间动态上则差异并不显著;(3)四种植物的种子雨动态在年际间存在显著差异,2011年各类型种子雨掉落密度远远大于2012年(栓皮栎除外),推测2011年可能是种子产量的相对丰年。     

Above‐ and belowground biotic interactions facilitate relocation of plants into cooler environments

One important but largely unanswered question about floristic responses to climate change is how interactions such as competition, facilitation and plant–soil feedbacks will influence the ability of species to track shifting climates. In a rugged and moisture‐limited region that has recently warmed by 2° (Siskiyou Mountains, OR, USA), we planted three species into cooler aspects and elevations than those they currently inhabit, with and without removal of neighbouring plants, and tracked them over 2 years. Two species had higher success in cooler topographic locations, and this success was enhanced by neighbouring plants, which appeared to modulate minimum growing season temperatures. One species' success was also facilitated by the higher soil organic matter found in cooler sites. These results are a novel experimental demonstration of two important factors that may buffer climate change impacts on plants: rugged topography and plant–plant facilitation.     

Climate-growth relationships for Rocky Mountain juniper (Juniperus scopulorum Sarg.) on the volcanic badlands of western New Mexico,USA

We sampled Rocky Mountain junipers (RMJ) to produce a multi-century tree-ring chronology from a relict lava flow, the Paxton Springs Malpais (PAX), in the Zuni Mountains of western New Mexico. Our objective was to assess crossdating potential for RMJ growing on the volcanic badlands of the region, investigate potential relationships between climate and RMJ growth, and investigate temporal variability in relationships identified between climate and RMJ growing at our site. We hypothesized that, similar to other drought stressed-conifers growing on the lava flows, RMJ responds to climate factors that influence and indicate moisture availability. We found a high average mean sensitivity value (0.53), which indicated the PAX chronology exhibited enough annual variability to capture fluctuations in environmental conditions. The average interseries correlation (0.74) indicated confident crossdating and a significant association of annual growth among trees within the stand. The positive correlation between the PAX chronology and total precipitation for the local water year was significant (r = 0.53; P < 0.001). Significant positive correlations also were identified between monthly PDSI, monthly total precipitation, and RMJ radial growth. Analyses of temporal stability indicated that the positive relationship between RMJ growth at the PAX site and monthly PDSI was the most stable relationship during the period of analysis (1895–2007). More importantly, we identified a unique inverse relationship between radial growth and monthly mean temperature during periods of the preceding year and current growing year, the first such finding of a strong temperature response for a low-mid elevation tree species in the American Southwest. Our results confirm that RMJ samples collected on the Paxton Springs Malpais are sensitive to climate factors that affect moisture availability, further suggesting that RMJ may be suitable for use in dendroclimatic research at additional locations across the broad distribution of the species.     

长期施肥对黄土高原旱地黑垆土水稳性团聚体的影响

通过27年的长期定位试验,研究了长期施肥对黄土高原旱地黑垆土水稳性团聚体的影响.结果表明：与自然土壤相比,黑垆土开垦后,0～10 cm和10～20 cm土层＞0.25 mm的水稳性团聚体含量分别下降了21.35%和38.82%;0.5 mm以上各粒级的水稳性团聚体含量均呈下降趋势,其中>5 mm和5～2 mm大粒径团聚体的下降幅度最大;而0.5～0.25 mm的水稳性团聚体含量却增加了104.75%和23.13%.0～10 cm土层各粒级水稳性团聚体含量均高于10～20 cm土层.单施有机肥和有机无机肥配施处理5～2 mm粒级的水稳性团聚体含量增加最多,>5 mm粒级次之;增施有机肥、有机无机肥配合施用和秸秆还田处理能显著增加大粒径水稳性团聚体含量,改善土壤团聚体的结构.各处理0～10 cm土壤水稳性团聚体平均质量直径（MMD）均大于10～20 cm土层;自然土壤的团聚体MMD显著高于同层次耕作土壤,长期施肥处理MMD大于无肥对照,有机物质培肥处理明显高于化肥处理.土壤团聚体MMD与＞0,25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关.