新疆石河子南山地区表土花粉研究

天山作为亚洲大陆最大的山系之一,横贯于新疆的中部,成为分隔南、北疆自然地理区系的山系,它对花粉的传播、保存、搬运与沉积具有重大作用。根据对西北干旱区域新疆石河子南山地区一条沿着海拔高度从2400 m到300 m的样带所采集的23个表土花粉样品的孢粉组合图式和现代植被样方调查资料,探讨了北坡垂直带的植被与表土花粉之间的关系。该区表土孢粉谱可分为4个孢粉组合带,分别对应森林植被带、森林草原植被带、蒿属荒漠带和典型荒漠带。比较特殊的是典型荒漠带被划分为两个亚带,一个亚带是以蒿属、藜科占主要成分的典型荒漠带,另一亚带蒿属、藜科含量较高并含有大量沼泽蕨和芦苇植硅体,兼具典型荒漠和湿地特征。在海拔400 m以上,孢粉组合与现代植被的对应关系较好,带Ⅰ中较高含量的云杉花粉验证了以云杉为主的森林植被带。带Ⅱ中以云杉为主的乔木植物和含量较高的藜科、蒿属和蓼属等草本植物为主的孢粉组合特征与森林-草原植被带的植被特征较为类似。云杉属花粉在海拔低于1350 m的地方即林带下方所占的比例很小,一方面由于距林地的距离较远,另一方面,可能是山风气流对云杉花粉往下搬运的能力较弱所致。带Ⅲ的蒿属花粉含量较高,与该带植被中绢蒿较多有一定的关系,带Ⅳ以藜科为主的花粉组合特征代表了这个植被带的荒漠植被类型。但是在海拔400 m之下,带Ⅳ的亚带Ⅳ₂的高含量的沼泽蕨和芦苇植硅体的孢粉组合在一定程度上还代表了古湿地环境。通过该部分表土花粉组合特征与草滩湖剖面孢粉谱的对比,验证了当地农业种植选址的生态可行性,同时就开垦程度对环境的影响进行了初步探讨。另外,亚带Ⅳ₂的蒿属/藜科(Artemisia/Chenopodiaceae(A/C))比值比亚带Ⅳ₁高,可能与该样点受人为扰动较大有关。     

天山北坡积雪消融对不同冻融阶段土壤温湿度的影响

积雪作为一种特殊的覆被,直接影响着土壤温度、土壤水分分布及其冻结深度、冻结速率等,影响当地的生态水文过程。利用2017年11月1日至2018年3月31日天山北坡伊犁阿热都拜流域的土壤含水率资料,划分土壤不同冻融阶段,结合积雪不同阶段,进而分析积雪消融对季节性冻土温湿度的影响。结果表明:在整个土壤冻融期间,土壤温湿度的变化取决于积雪深度、大气温度和雪面温度的高低,且与其稳定性有关。土壤冻结阶段,土壤温湿度持续下降,表层土壤温湿度受气温影响较大,且波动明显,而深层土壤的温湿度变化平缓;土壤完全冻结时,有稳定积雪覆盖,由于积雪的高反射性、低导热性,影响着地气之间的热量传递,因此土壤的温湿度变化较为平稳,积雪有一定的保温作用;冻土消融阶段,气温回升,积雪消融,地表出露,各层土壤温度随气温变化而变化,且越靠近地表,土壤温度越高,变幅越大,与冻结期完全相反。由于融雪水的下渗,土壤湿度快速增加。进一步分析积雪与土壤温湿度的相关性得出,积雪对土壤温湿度的影响分不同时期,对土壤温度的影响主要在积雪覆盖时,对土壤湿度的影响主要是在积雪消融时期,这对于研究该地生态水文循环及后续融雪性洪水的模拟与预报具有一定的参考价值。     

甘南亚高寒草甸土壤纤毛虫群落结构变化对不同坡向的响应

土壤纤毛虫不但是土壤生态系统的重要组成部分,而且是生态系统物质循环、能量流动过程的重要驱动因子。为了查明甘南亚高寒草甸不同坡向土壤纤毛虫群落特征,于2015年7月21—26日对同一山头的阳坡、半阳坡、西坡、半阴坡、阴坡五个坡向进行了调查。结果表明:(1)经"非淹没培养皿法"鉴定得到纤毛虫142种,隶属于9纲18目32科55属,各坡向物种数、个体数大小关系呈现出西坡半阳坡阳坡半阴坡阴坡;优势类群有旋毛纲、裂口纲、寡膜纲、肾形纲其优势度依次为28.17%、19.72%、13.38%、12.68%。(2)不同坡向上土壤纤毛虫的物种数、个体数、Shannon指数均具有显著性差异(P0.05),表明甘南亚高寒草甸生态系统中的土壤纤毛虫对于坡向这一微气候环境的变化具有敏感性。(3)各坡向土壤纤毛虫的物种数、个体数都具有明显的表聚性。(4)利用皮尔森相关性分析得出,在所测得的土壤理化因子中对纤毛虫的物种数、个体数均具有显著正相关(P0.05)的是全氮、有机质。综合分析,影响甘南亚高寒草甸不同坡向上土壤纤毛虫群落结构变化的主要因素为全氮、土壤有机质以及地上植被状况。     

红壤坡面土壤团聚体特性与侵蚀泥沙的相关性

借助室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地侵蚀泥沙颗粒组成及土壤团聚体稳定性变化特征与规律为研究目的,分别在不同坡长(2,3,4m)、不同植被覆盖度(0,30%,60%,90%)条件下进行了有效模拟降雨试验共计12场次,每场次降雨试验的产流历时设计为30min,固定雨强为2.0mm/min。试验结果表明:1)侵蚀泥沙中颗粒粒径以2μm粘粒和2—20μm细粉粒为主。在原土中,粘粒(0—2μm)和细粉粒(2—20μm)含量之和占总量的43.92%,在泥沙中粘粒和细粉粒之和占总量的约57.08%,均出现不同程度的增加;2)在不同处理中,坡面土壤1mm干筛法团聚体含量明显大于湿筛团聚体(1mm)的含量,可认为水稳性团聚体的含量更能作为衡量土壤结构的稳定性的指标。0.25mm团聚体分散度(PAD0.25)和2mm团聚体分散度(PAD_2)含量均出现增大,而0.25mm水稳性团聚体含量(WAS_(0.25))减少,植被覆盖度对土壤团聚体稳定性影响明显强于坡长;3)WAS_(0.25)含量是影响侵蚀泥沙的颗粒粒径分布的主要因素,随着坡面土壤中WAS_(0.25)的增加,侵蚀泥沙的平均重量直径逐渐降低。同时,泥沙颗粒平均直径与土壤团聚体平均重量直径(MWD_(团聚体))含量呈极显著负相关,可知坡面大团聚体越稳定,坡面土壤的粗化过程越不易形成。     

喀斯特峰丛洼地区坡地不同土地利用方式下土壤水分的时空变异特征

基于典型喀斯特峰丛洼地坡面土地利用方式试验火烧、刈割、刈割除根、封育、种植桂牧1号、种植玉米(面积分别为20m×70m)控制性试验建设,通过网格法(5 m×5 m)采样,用经典统计学和地统计学方法,分析了6种土地利用方式下(火烧、刈割、刈割除根、封育、种植桂牧1号、种植玉米)表层土壤水分在不同季节的空间变异特征。结果表明:喀斯特峰丛洼地土壤含水量均很高,雨季显著大于旱季,雨季为火烧封育、刈割除根玉米、桂牧1号刈割,旱季为刈割、火烧、刈割除根桂牧1号、封育玉米,均呈中等至强度变异,且含水量越低变异越大;不同土地利用方式土壤水分的自相关函数均呈由正向负方向发展的相同趋势,但拐点不同,且旱季大于雨季,不同土地利用方式旱季、雨季土壤水分的最佳拟合模型不同,但均呈中等或强烈的空间相关性,变程为6.8—213 m,且旱季大于雨季;同一土地利用方式旱季、雨季表层土壤水空间格局相似,不同土地利用方式空间格局则不同,因此在该区域进行植被恢复和生态重建时应采取不同的水资源利用策略。     

坡面单木圆锥形树冠投影边界的模型理论

遮荫作为树冠对辐射截留的集中表现,与林下环境,特别是光环境特征具有密切关系.为满足坡地人工林下作物、中药栽培环境模拟、预测和控制的理论需要,以圆锥形树冠为研究对象,借助几何光学中光的直线传播原理,根据水平投影与坡面投影的亲似对应关系,在坡平面直角坐标系内讨论树冠的坡面投影形状、确定投影关键点坐标,在测树因子、经纬度、坡度、坡向、时间（包括时刻和日期）等变化要素基础上建立坡面投影理论边界模型Z（x′,y′）=0.经模拟验证,各时刻实测与计算阴影边界曲线相关系数大于等于0.928、显著水平（P）均达到0.01,表明该模型可较精确地描述正圆锥的坡面投影.在此基础上,进行模型的实用检验和分析,选择北半球中纬度单株樟子松,计算得到5月12日8：00～14：00树木遮荫影响最远到达东0.69倍树高、西1.18倍树高、南0.2倍树高、北0.4倍树高,绝大多数阴影位于近似扇环的区域内,计算结果符合北半球太阳视运动规律且实际观测结果与计算值之间相关系数为0.983（P=0.008）,证明该模型适用于树冠的遮荫分析,并可能在邻体遮光干扰的进一步研究中发挥作用.最后讨论该模型的优点及局限性,明确模型在实际研究中合理运用的条件.     

向家坝水电站工程扰动区不同类型边坡土壤酸碱度与肥力分析

对向家坝水电站工程扰动区7种不同类型边坡土壤的酸碱度（pH)进行检测,并运用标准综合级别法对其肥力状况进行分析.结果表明：在向家坝水电站工程扰动区,植被混凝土边坡土壤呈微碱性,其他边坡土壤均呈不同程度的酸性,土壤pH值依次为:植被混凝土(7.68±0.04)>弃渣地(6.96±0.02)>框格梁覆土(6.93±0.16)>客土喷播(6.75±0.35)>厚层基材(6.67±0.36)>天然次生林(5.68±1.25)>天然林(4.71±0.23);不同类型边坡土壤肥力的综合级别值大小为: 植被混凝土(3.06±0.02）<厚层基材(4.06±0.78)<天然林(4.20±0.10)<天然次生林(4.32±0.16)<框格梁覆土(4.62±0.06)< 客土喷播(4.90±0.01)<弃渣地(5.00±0.10),植被混凝土肥力状况最佳,弃渣地肥力状况最差.采用人工修复技术添加的水泥、复合肥及腐殖质在调节边坡土壤pH值和维持其肥力方面起到一定的作用,可为植被生长提供良好的土壤条件.     

太白山南北坡高山林线太白红杉对气候变化的响应差异

气候变化对秦岭植被生长的影响已经引起了人们的广泛关注,在相同的立地条件下,植被对气候变化的响应会因坡向不同而产生差异,秦岭的分水岭太白山尤为典型,为更进一步揭示不同坡向太白红杉(Larix chinensis)对气候变化响应的差异,以树木年代学为依据,利用采自太白山南、北坡相同海拔的太白红杉树芯样本分别建立了树轮年表,并分析了两者的年表特征,探讨了树轮宽度指数与气候因子之间的相关性及逐步线性回归方程。结果表明:太白山南、北坡太白红杉年表的平均敏感度、样本间平均相关系数、样本总体代表性等特征值较高,表明两个不同坡向年表中皆含有丰富的环境信息,相对而言,北坡样地植被对气候的响应较南坡样地敏感;由相关性分析可知,南北坡太白红杉差值年表对气温和降水响应显著的月份有所差异,北坡样地轮宽指数与当年和前一年1—6月平均气温皆为显著正相关关系,而南坡样地轮宽指数仅与当年5—6月平均气温通过显著性检验。南、北坡太白红杉径向生长都明显受到前一年6月降水"滞后效应"的一致影响,但北坡仅与当年8月的降水呈显著正相关,南坡与当年1—4月的平均降水量存在十分显著的负相关;多元线性逐步回归模型显示,气温因子对回归方程的贡献最大值均大于降水因子的贡献最大值,表明气温因子的变化更易引起太白红杉树轮宽度的变化,另外,气温因子对北坡样地回归模型的贡献值比气温因子对南坡样地回归模型的贡献值大,表明北坡样地处树轮宽度指数对气温因子更敏感,并且与相关分析结果一致。     

秦岭西麓勺鸡巢及卵的初步观察

2006年在秦岭西麓林区,观察到4个勺鸡巢呈典型的深碗形,开口向上,圆形或近圆形,巢深8.60±0.33cm,巢口外径为21.50±0.41cm,巢口内径为14.75±0.96cm,巢材厚度为2.5～4.0cm。巢材质主要由枯叶、枯草及勺鸡自身掉落的羽毛构成。勺鸡卵近似椭球体,卵壳呈淡黄色,并伴有紫褐色斑点,平均长径为49.85±2.48mm;平均短径为36.00±1.41mm;窝卵数4～6枚。在秦岭西部山区,勺鸡喜欢选择栖息于1861～2100m之间的阔叶林或针阔混交林生境。由于森林的过度开发与人为捕猎,勺鸡野外生存状况不容乐观,亟需制定有效的措施加以保护。     

刺槐树冠光合作用的空间异质性

林木冠层是森林与外界环境相互作用最直接的部分,冠层光合作用是研究森林生产力的基础。为了深入了解冠层内部光合作用的差异性,以陕西省永寿县马莲滩流域阳坡和阴坡立地的刺槐林为研究对象,对比分析了光合速率(An)、蒸腾速率(E)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(gs)、羧化效率(Vc)、水汽压亏缺(VPD)、气孔限制值(ls)、光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)在树冠不同层次、不同方位,以及不同坡向之间的差异性。结果表明,刺槐树冠不同层次的光合作用差异性显著,大部分光合生理生态指标表现为:上中下。对于阳坡刺槐,VPD、Ta、gs、E是影响不同层次An的主要因子;对于阴坡刺槐,VPD、E、PAR是影响不同层次An的主要因子。光合作用在刺槐树冠的不同方位没有显著差异,大多数光合指标变化很小,E、ls、PAR、Ta是影响不同方位An的主要因子。对于刺槐冠层内部的任何层次或方位,阴坡刺槐具有更高的日均An、E、Vc、VPD、ls,而阳坡刺槐具有更高的日均WUE、gs、PAR、Ta。阳坡刺槐树冠中层西方和阴坡中层东方的日总光合速率值,可以分别代表阳坡和阴坡刺槐整个冠层的日总光合速率。研究认为,在冠层水平模拟和估计森林生产力时,必须考虑冠层光合作用的空间异质性,对于从单木到林分的尺度推演和模型拟合具有重要的意义。