Synchrony of Seed Dispersal, Hydrology and Local Climate in a Semi-arid River Reach in California

The temporal availability of propagules is a critical factor in sustaining pioneer riparian tree populations along snowmelt-driven rivers because seedling establishment is strongly linked to seasonal hydrology. River regulation in semi-arid regions threatens to decouple seed development and dispersal from the discharge regime to which they evolved. Using the lower Tuolumne River as a model system, we quantified and modeled propagule availability for Populus fremontii (POFR), Salix gooddingii (SAGO), and Salix exigua (SAEX), the tree and shrub species that dominate near-channel riparian stands in the San Joaquin Basin, CA. A degree-day model was fit to field data of seasonal seed density and local temperature from three sites in 2002–2004 to predict the onset of the peak dispersal period. To evaluate historical synchrony of seed dispersal and seasonal river hydrology, we compared peak spring runoff timing to modeled peak seed release periods for the last 75 years. The peak seed release period began on May 15 for POFR (range April 23–June 10), May 30 for SAGO (range May 19–June 11) and May 31 for SAEX (range May 8–June 30). Degree-day models for the onset of seed release reduced prediction error by 40–67% over day-of-year means; the models predicted best the interannual, versus site-to-site, variation in timing. The historical analysis suggests that POFR seed release coincided with peak runoff in almost all years, whereas SAGO and SAEX dispersal occurred during the spring flood recession. The degree-day modeling approach reduce uncertainty in dispersal timing and shows potential for guiding flow releases on regulated rivers to increase riparian tree recruitment at the lowest water cost.     

宁夏黄土丘陵区不同生态恢复生境地表甲虫多样性

为了解宁夏黄土丘陵区不同生境地表甲虫群落多样性变化规律及与环境因子的关系, 并探讨不同生态恢复措施对维持地表甲虫群落多样性的影响, 2013年7-8月, 作者利用陷阱法调查了该区6种生境内的地表甲虫群落多样性。结果表明: 灌草混交林地、乔灌混交林地、生态薪炭林地中地表甲虫物种丰富度和个体数量均较高, 天然封育草地、生态经济林地和水平农田中物种丰富度较低, 生态经济林地和水平农田中甲虫个体数量显著高于天然封育草地。不同生境间, 灌草混交林地、乔灌混交林地与生态薪炭林地之间、生态经济林地与水平农田之间甲虫群落组成相似性较高。多元回归分析表明, 草本层生物量、灌木层盖度及土壤含水量是影响甲虫物种丰富度的决定因素, 林冠层盖度和枯落物厚度是决定地表甲虫个体数量的重要因素。CCA分析表明, 枯落物盖度、枯落物厚度、林冠层盖度及草本层盖度是影响地表甲虫群落组成的重要环境因子。研究表明, 灌草混交林地为地表甲虫群落多样性维持较好的生境类型, 是宁夏黄土丘陵区典型生态恢复的最优模式。     

干旱地区斑块状植被格局形成的水分驱动机制及其研究进展

斑块状分布是植被在水分匮乏环境中长期适应的结果,其演替过程可以作为生态系统响应气候变化和人类活动产生突变的"指示器"。本文通过对斑块状植被的起源、生态水文过程及其对干旱区植被恢复的启示等方面进行综述,提出了我国干旱区植被恢复中目前尚存在的主要问题。认为斑块状植被的形成可能受气候变化、人类活动、植物自身的生物学特性及其对环境胁迫的适应等方面的影响,但不是主要因素,植被斑块和裸地斑块之间在不同空间尺度的水分再分配是其在干旱半干旱地区形成并且能够维持稳定的关键。斑块状植被是一个高效的雨水集流系统,裸地斑块是整个系统径流的"源",而植被斑块是整个系统径流的"汇",保护植被斑块的同时维持一定面积的裸地对于整个生态系统的稳定都具有极其重要的意义。斑块状植被也是一个非常脆弱的生态系统,气候的剧烈波动以及人类的过度活动都可能导致生态系统功能丧失,最终产生不可逆转的影响,因此需要加以严格保护。     

广西石灰岩季节性雨林分类的研究

广西北热带地区石灰岩山地占据相当大的面积,特别是桂西南一带,那里形成一种独特的石灰岩季节性雨林,与相邻的砂页岩或花岗岩山地季节性雨林镶嵌分布。本文主要论述它的分类系统和地理分布规律。     

Hydrologic Regime Controls Soil Phosphorus Fluxes in Restoration and Undisturbed Wetlands

Many wetland restoration projects occur on former agricultural soils that have a history of disturbance and fertilization, making them prone to phosphorus (P) release upon flooding. To study the relationship between P release and hydrologic regime, we collected soil cores from three restoration wetlands and three undisturbed wetlands around Upper Klamath Lake in southern Oregon, U.S.A. Soil cores were subjected to one of three hydrologic regimes—flooded, moist, and dry—for 7.5 weeks, and P fluxes were measured upon reflooding. Soils from restoration wetlands released P upon reflooding regardless of the hydrologic regime, with the greatest releases coming from soils that had been flooded or dried. Undisturbed wetland soils released P only after drying. Patterns in P release can be explained by a combination of physical and biological processes, including the release of iron‐bound P due to anoxia in the flooded treatment and the mineralization of organic P under aerobic conditions in the dry treatment. Higher rates of soil P release from restoration wetland soils, particularly under flooded conditions, were associated with higher total P concentrations compared with undisturbed wetland soils. We conclude that maintaining moist soil is the means to minimize P release from recently flooded wetland soils. Alternatively, prolonged flooding provides a means of liberating excess labile P from former agricultural soils while minimizing continued organic P mineralization and soil subsidence.     

高寒草甸15种植物种子发芽的比较研究

对高寒草甸 15种植物种子的发芽进行了比较实验研究。结果显示 ,冷湿层化、温度变幅及光照条件能够提高或者降低多数高寒草甸植物种子发芽率。其中 ,13种植物对层化、11种对光照条件、14种对温度变幅处理有显著性响应。 15种植物中 ,有14种对单一因子或因子组合有反应 ,仅藏嵩草种子发芽对设定的因子或因子组合没有响应。根据不同植物种子对不同处理及其组合的发芽反应可将植物种子划分为不同的反应类型 ,通过对种子进行冷湿层化处理 ,可以部分或者全部地替代某些植物种子发芽对光、温需求。探明植物种子在特定环境因子组合条件下的发芽表现 ,对通过种子恢复退化草甸是至关重要的。     

土壤纤毛虫群落对不同退还模式生态恢复的响应

为了探究土壤纤毛虫群落对不同退还模式生态恢复的响应及利用其群落特征来评价退还效果,于2014年4月至2015年7月在甘肃省天祝藏族自治县朵什乡退耕还林区选取了3个不同退还林型样点(云杉、沙棘混交林A1,云杉林A2,沙棘林B1)和2个对照耕地样点(小麦地A0,豌豆地B0)为研究样地,采用"非淹没培养皿法"、活体观察法和培养直接计数法对土壤纤毛虫群落特征进行了研究,同时测定了各样点土壤的相关环境因子,并分析了不同恢复模式下土壤纤毛虫群落特征与植被群落参数、土壤环境因子间的相关性。研究共鉴定到125种土壤纤毛虫,隶属于9纲19目29科34属。结果显示:退还样点和对照样点的土壤纤毛虫群落结构特征存在明显差异(P0.05),退还样点间的物种相似性减小,群落组成复杂化;退还样点土壤纤毛虫物种数、密度、物种多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均明显增高(P0.05),且各样点间表现为A1B1A2B0A0;各样点优势类群的演替趋势,由对照样点的肾形目演替为退还样点的散毛目。相关性分析和冗余分析结果表明,退耕还林后,对纤毛虫群落结构稳定影响最主要的是有机质、含水量和全氮的含量,不同林型间土壤纤毛虫群落组成差异较大,表明土壤纤毛虫群落结构可作为对退耕还林生态恢复的评价指标。     

崇明东滩围垦堤内植被快速次生演替特征

崇明东滩湿地98大堤内的生态示范区由于人工排水而干涸,芦苇塘成为次生裸地,土壤条件发生变化,呈明显的旱化和盐渍化,植被群落结构呈典型的次生演替,适宜旱地的耐盐植物獐茅和碱蓬等先锋植物出现.文中分别于2003年秋季、冬季和2004年春季沿植被带对塘内各种植物的生物量、高度、密度等指标进行取样分析.结果表明,堤内植被群落已形成明显的带状獐茅草-獐茅草/碱蓬-碱蓬/芦苇-芦苇旱生植被群落.碱蓬在裸地中2003年秋季平均生物量达到415.4 g·m^-2、2004年春季为391.53 g·m^-2,成为裸地的优势种,并向芦苇中扩散,生物量和高度逐渐增加,密度逐渐稳定,表现出良好的生长趋势.     

青藏高原东缘不同树种人工林对土壤酶活性及养分的影响

为评价不同树种人工林对土壤酶及养分的影响,选择立地条件和营林方式相同的4种人工林(连香树[CJ]、油松[PT]、落叶松[LK]和华山松[PA])为研究对象,以落叶灌丛(QC)为对照,比较不同树种人工林地土壤酶活性和土壤养分的变化。结果显示:(1)造林降低了土壤酸性磷酸酶、脱氢酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性,但人工造林后土壤脲酶活性增加;(2)造林也明显影响了土壤养分,与对照林地相比,除CJ人工林土壤中磷(P)略高外,造林地土壤有机碳(TOC)、氮(N)、水可提取有机碳(WEOC)和氮(WEON)、铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)均降低;(3)不同的人工林树种之间土壤养分及酶活性也存在一定的差异性,CJ和LK人工林土壤C、N、P及相关酶活性明显不同于PT和PA人工林;(4)土壤酶与养分变化有一定的相关性,除转化酶和多酚氧化酶反应较迟钝外,其它酶对环境反应较敏感。综合分析表明,在川西地区选择高密度单一树种造林并没有改善土壤养分和酶活性,在该地区选择落叶或阔叶树种造林可使土壤肥力恢复。     

河岸带研究及其退化生态系统的恢复与重建

河岸带是指水陆交界处的两边,直至河水影响消失为止的地带。河岸带是湿地的重要组成部分,在流域生态系统中发挥着重要的作用,具有较大的生态、社会、经济和旅游价值。河岸带研究以生态学、水文学和地貌学炎基础,涉及多种学科和技术方法。由于自然和人为因素的影响,退化河岸带的生态恢复与重建较为复杂,通过安徽潜山县潜水退化河岸带滩地近6a的生态恢复与重建试验,研究结果表明：恢复与重建后的河岸带滩地生态系统的生物多样性和稳定性增加;土训结构和养分条件得到改善,其中,小于0.002mm的粘粒含量的平均值由恢复前的4.53％,上升到恢复后的11.71％,土壤容重由恢复前的1.455g/cm^2下降到恢复后的1.2g/cm^2,土壤有机质的平均值由恢复前的1.25g/kg上升到恢复后的9.44g/kg;河滩地泥沙淤积量增加;植物抗风浪作用增强,有效地保护了河岸,改善了河岸带地区的小气候。河岸带研究在我国起步较晚,因此,今后应加强河岸带的管理和对退化河岸带生态系统的恢复与重建工作,使河岸带生态系统可持续地为人类提供丰富多样的生产、生活和观光旅游产品。