鄂西南五种野生荚蒾属植物种群结构与动态特征研究

为探明鄂西南地区野生荚蒾属(Viburnum)植物的种群数量特征及区域分布状况，并揭示宜昌荚蒾(V.erosum)、桦叶荚蒾(V.betulifolium)、合轴荚蒾(V.sympodiale)、茶荚蒾(V.setigerum)、荚蒾(V.dilatatum)5种荚蒾属植物种群的生存现状及发展趋势，在鄂西南金子山国有林场、木林子国家级自然保护区及七姊妹山国家级自然保护区，共布设27 hm²固定动态监测样地对荚蒾属植物进行调查，通过对5种荚蒾属植物种群进行年龄结构、动态量化分析和静态生命表以及相关曲线等研究，探讨荚蒾属植物种群结构与动态特征及未来发展潜力。结果表明：(1)鄂西南荚蒾属植物在分布区域及种群数量大小上均存在明显差异。(2)种群结构与动态分析显示，5种荚蒾属植物种群年龄结构呈现为金字塔型，幼龄阶段种群个体数量较多，具有较强的增长潜力，但对外界干扰均具有较强的敏感性。(3)静态生命表显示，5种荚蒾属植物存活量均随着龄级的增加而单调递减；消失率与死亡率曲线变化趋势相似，但不同植物消失率与死亡率曲线波动具有差异性；种群存活曲线均趋近于Deevey-Ⅱ型。(4)4...     

鄂西南天然林主要乔木树种物种组成及林分空间结构动态变化研究

该研究以鄂西南木林子国家级自然保护区内天然林为研究对象,以森林内胸径≥5 cm的乔木个体为具体分析对象,通过乔木树种重要值及其角尺度、大小比、混交度等林分空间结构参数的一元分布,阐述林分空间分布格局、大小分化程度、林木混交程度及变化,并通过分析林分空间结构参数的二元分布,探究各参数之间的联系,揭示5年间其林分空间结构特...     

七姊妹山常绿落叶阔叶混交林物种多样性格局及其环境解释

依托七姊妹山自然保护区6 hm²森林动态监测样地研究平台,基于样地和物种基本信息数据,采用多元回归树和冗余分析研究方法,探讨地形因子对生境的塑造作用及物种分布特征,分析不同群丛类型下物种多样性的变化规律。结果表明：(1)依据“1 SE”规则,4次分割依次以海拔(1 453 m)、坡度(23.13°)、海拔(1 398 m)、凹凸度(4.094)为分界点可将150个样地分为5个群丛。(2)冗余分析表明地形因子对物种分布解释量为0.077 6,解释率为16.36%,各环境因子对物种分布的解释力度依次为：海拔>坡度>凹凸度;坡向与物种的分布无显著相关性。(3)5个群丛中立木密度与胸高截面积最高的均为群丛5(527.4株/400 m²;3.495 cm²/株),立木密度与平均胸高截面积最低为群丛4(225.4株/400 m²;3.057 cm²/株)。(4)5个群丛中Shannon Winener丰富度指数与Simpson优势度指数最高的均为群丛2,最低的为群丛5,物种多样性尺度效应明显;Pielou均匀度指数最高为群丛4,最低为群丛5。(5)两两群丛间Jaccard相似性系数最低为群丛1 群丛2(0.331),最高的为群丛4 群丛5(0.645),海拔对β多样性格局影响较大。研究认为,七姊妹山自然保护区6 hm²样地地形因子对该区域生境的塑造具有一定作用,海拔、坡度、凹凸度组成的“环境筛”影响了该区域的物种分布及多样性格局。     

基于功能性状的水杉原生母树种群生境适应策略

植物的功能性状变异和表型可塑性是其应对异质生境的主要机制, 对植物的生长和分布有重要贡献。本文以湖北星斗山国家级自然保护区的水杉(Metasequoia glyptostroboides)原生母树为研究对象, 分析了母树种群功能性状对树木形态、地形因子及人为干扰的响应机制。结果表明: 水杉原生母树叶面积、叶干重和比叶面积的变异幅度大, 可塑性较强, 而枝和叶的干物质含量稳定性最高。人为干扰和4个地形因子均对每个功能性状变异方差有5%-20%的解释度, 冠幅对枝、叶干物质含量的变异方差有高达38%和76%的解释度。5个功能性状主要受海拔、坡位和人为干扰影响, 其中, 比叶面积对环境因子和干扰的响应规律不明显, 叶面积和叶干重在强烈人为干扰的环境中普遍增大, 枝和叶的干物质含量对坡向的变化最敏感。总之, 水杉原生母树种群通过功能性状变异对环境能产生一定的可塑性响应, 但人为干扰对母树生长影响较大, 建议人工辅助更新, 并适度减少农业和建筑对现存母树的影响。     

星斗山木本植物多样性沿海拔的格局

以星斗山11个样方的调查资料为基础,应用物种重要值、物种丰富度、α多样性和β多样性指标,对星斗山木本植物群落结构及多样性空间分布特征进行了研究,同时也作为验证Rapoport理论的一个案列。结果表明:星斗山自然保护区群落以多优种群落为主,群落重要值大于15的优势种主要有杉木、楠木、水青树、鹅耳栎及青冈等;该地区群落外貌随着海拔高度的升高表现出一定规律性;随着海拔升高,物种α多样性及丰富度呈现减小趋势,同时β多样性亦减小,验证了Rapoport理论;不同坡向物种多样性存在差异,Simpson指数以东坡、东北坡最高,其次是西坡,北坡最低;同一群落灌木层物种多样性均高于乔木层。     

鄂西南不同区域亮叶桦种群结构与动态特征

对鄂西南木林子、七姊妹山、金子山3个区域亮叶桦种群进行调查,划分种群龄级和高度级,绘制种群结构图。采用空间代替时间的方法,编制各区域亮叶桦种群的静态生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线和消失率曲线,应用4个生存分析函数分析不同区域亮叶桦种群动态。结果表明:3个区域的亮叶桦种群均属增长型,高度级结构较为完整,七姊妹山和金子山种群龄级结构有不同程度的缺失;数量变化动态指数V_pi>0,但对外界干扰比较敏感。静态生命表表明,亮叶桦种群不同龄级的存活量差别较大,随龄级增加而逐渐减少;存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型;死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,但存在不同程度的波动。不同区域亮叶桦种群均具有前期锐减、中后期动态稳定的特征。     

材积与胸径关系的Richards衍生模型研究

本文以Richards模型为基础,推导出了Richards衍生模型,刻服了时间因子获取比较困难的不足,又保留了Richards模型的优点.同时对北京市昌平区西部采用LIDAR技术获得的35株铅笔柏数据应用Richards衍生模型和其它常用的胸径一元材积公式进行了拟合,都通过了F检证,得到了Richards衍生模型的残差平方和最小为0.0315,可用;还可进一步推导出材积树高的Richards衍生模型.     

基于森林生态系统服务权衡与协同的森林可持续管理

森林是水库、钱库、粮库、碳库,提供多种生态系统服务,对缓解全球气候变化、维护国土生态安全和促进经济社会可持续发展具有基础性、战略性作用。科学认识不同森林生态系统服务间的权衡与协同对实现森林多重效益和开展森林可持续管理至关重要,但森林生态系统服务间的协同或权衡关系存在较大不确定性、因不同研究而异,导致如何通过森林经营实现森林生态系统多种服务成为关键挑战。全面梳理森林生态系统多种服务之间协调与权衡研究现状后发现：(1)研究聚焦森林碳汇、木材供应、生物多样性、森林游憩等多种服务之间的关系与影响因子;天然林的协同效应高于人工林,林龄、林分密度、树种组成、气温、海拔、社会偏好、管理政策等是主要驱动因素;(2)对比不同森林经营模式或管理措施对森林生态系统多种服务的影响,可持续经营是协同实现森林多种效益的有效途径;(3)气候变化与森林生态系统多种服务之间的相互作用取决于气候因子种类与变化程度、森林类型、森林管理方式、区域环境等,当前重点围绕IPCC发布的未来气候变化情景开展研究;(4)借助InVEST、FSOS、CASA等工具,模拟优化森林管理情景,探索兼顾森林多目标的管理方案。同时,系统总结现有研...     

鄂西南地区种子植物多样性与区系特征

根据《恩施植物志》内容,结合近年来野外实地调查记录,统计鄂西南地区种子植物信息,并对其物种多样性、科属组成及区系地理特征进行了分析。结果表明:(1)鄂西南地区种子植物共3 053种,占湖北省74.79%,全国的11.20%,隶属于164科1 008属,其中裸子植物9科28属45种,被子植物155科980属3 008种,且草本植物达1 576种;研究区内植物生活型多样化,多年生和落叶物种占优势,珍稀濒危物种多,生物多样性高。(2)鄂西南地区物种较多的科为蔷薇科(210种)、菊科(198种)、百合科(131种)、禾本科(126种)和豆科(111种),表征科中桦木科的重要值最大(22.00);大科、大属的优势性明显,少种科和少种属较多,体现出科属水平上的多样性。(3)研究区内种子植物科的区系划分为11个分布区类型,14个亚型,其中热带成分77科(65.25%),温带成分38科(32.20%),中国特有2科(1.69%),以热带成分为主;属级水平上共15个分布区类型、23个亚型,热带成分388属(41.06%),温带成分485属(51.32%),中国特有57属(6.03%);种级水平上划分为15个分布区类型,温带成分1 572种(59.70%)、热带成分934种(35.47%),中国特有分布型110种(4.18%),属、种水平上温带成分更占优势。研究认为,鄂西南地区种子植物区系具有温带和热带双重性质和过渡性特征,区系起源有一定的古老性,地理成分复杂。     

鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林土壤空间异质性

大样地是监测森林生物多样性及生态因子动态变化的重要平台,以湖北木林子国家级自然保护区常绿落叶阔叶混交林为对象,依托15 hm2动态监测样地,对每个400 m2样方进行取样并测定7个化学性质指标,运用地统计与多元统计方法,分析了该大样地内不同土壤因子的富集程度、空间格局、变异性、相关性。结果如下:1)研究区土壤酸性较强,有机质、有效氮、全氮、有效钾丰富,有效磷、全磷亏缺;2)有效氮、全氮、有效磷呈东高西低,p H呈西高东低,有效钾呈斑块状分布,有机质呈中间高,西北与东南低的"凸"型分布,其中以有效钾空间结构最复杂(A=50 m,D=1.96),p H空间结构最简单(A=180 m,D=1.83);3)土壤因子的块基比范围为0.14—0.69,14对因子显著相关(P0.05),其中以全磷的空间自相关最强,并与其余因子显著相关;4)土壤因子的变异系数范围为0.05—0.34,其中全磷、有效磷变异系数最高,分别为0.29和0.34,p H变异系数最低(0.05),土壤全磷在主成分中具有最大载荷(2.27)。结果表明:1)木林子常绿落叶阔叶混交林土壤酸性较强,除了磷素亏缺,其余土壤养分富集;2)土壤的变异性不强,空间分布具有明显的自相关特征,并具有一定的尺度效应;3)除了土壤有效磷以外的土壤因子之间存在较为普遍的相互联系;4)土壤全磷对于土壤的综合变异最具代表性。