关帝山亚高山灌丛草甸群落优势种群的生态位研究

采用定量分析方法对关帝山亚高山草甸灌丛群落中的13个主要种群进行了生态位研究。首先运用TWINSPAN把33个样方分为5个群落类型,作为5个综合资源位,用Levins、Shannon—wiener生态位宽度公式和Petraitis生态位特定重叠指数公式测定群落中主要种群生态位宽度和生态位重叠,并分析各种群生态位的生态学意义。结果表明,种群生态位宽度越大,对环境的适应能力越强,对资源的利用能力也越强;生态位重叠越大,种群间的生态相似性越大,利用资源的相似性程度越高;生态位宽的种群对生态位窄的种群可能有较高的重叠值,反之则较低。     

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄(10～70年)的人工云杉(Picea asperata)林及自然恢复的桦木(Betula utilis var. sinensis)林和天然原始冷杉(Abies faxoniana)林的调查研究,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性,结果发现1)人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升,林冠郁闭前后上升最快,在50～70年间下降;其中乔木层物种多样性先上升,郁闭后下降;灌木层物种多样性郁闭前下降,郁闭后骤然上升,后来缓慢下降;草本层物种多样性在早期阶段很高,随着郁闭度的增大而下降,郁闭后又缓慢回升.2)均匀度的变化幅度不大,变化的趋势基本上与物种多样性相反. 3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度(Simpson指数和MacIntosh指数)和多样性(Shannon-Wiener指数)最高,灌木层均匀度最低;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低,但灌木层的均匀度和多样性最高. 4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关,影响人工云杉林物种多样性恢复的主要因素是其乔木层的盖度过大. 5)人工云杉林的物种多样性不仅低于同龄的自然恢复的桦木林,远远低于天然原始林,而且经过70年的发育,灌木层和草本层的盖度很低,水土保持和水源涵养的生态效益很差.迫切需要调整人工云杉林的群落结构,以恢复其生物多样性,增强其生态效益的发挥.建议在人工云杉林郁闭以后,采取适当的人工干扰如间伐等,降低乔木层的盖度,以促进林下灌草层的发育,既可增强水土保持功能,又可加速物种多样性的恢复.     

川西亚高山针阔混交林乔木层生物量、生产力随海拔梯度的变化

川西亚高山针阔混交林是该地区云冷杉暗针叶林大规模采伐后自然恢复形成的主要次生林类型之一,是由采伐迹地向顶极暗针叶林演替过程中的重要阶段。采用样地调查与异速生长模型相结合的方法,研究了川西亚高山林区4个海拔梯度(A:2900—3050m;B:3150—3300m;C:3300—3450m;D:3450—3550m)40a生针阔混交林的生物量与生产力变化。结果表明,林分乔木层生物量、生产力随海拔上升而不断下降,分别由A梯度的157.07t/hm2、3.43t·hm-·2a-1下降到D梯度的54.65t/hm2、1.36t·hm-·2a-1,气温的海拔间差异以及林分密度的递减是影响林分生物量、生产力变化的主要原因;阔叶类树种单株平均生物量、生产力随海拔升高而显著下降,由A梯度的200.55kg、4.96kg/a下降到D梯度的47.86kg、1.19kg/a;而针叶类树种单株平均生物量、生产力则逐渐上升,由A梯度的51.57kg、1.28kg/a上升到D梯度的73.88kg、1.84kg/a,但未达显著水平,阔、针叶类树种生物量、生产力变化分异是物种的生物学特性和林分环境共同作用的结果。相关分析显示,该地区阔叶类树种对海拔梯度的响应比针叶树种更为敏感和显著。     

川西亚高山不同海拔森林土壤活性氮库及净氮矿化的季节动态

研究了川西理县毕棚沟不同海拔梯度(3600 m、3300 m和3000 m)森林群落土壤活性氮库及土壤净氮矿化速率的季节动态.结果表明: 研究区森林土壤活性氮库(铵态氮、硝态氮、微生物生物量氮和可溶性有机氮)及净氮矿化速率存在明显的季节变化,但不同形态土壤活性氮库的季节动态有一定差异.4个采样时期(非生长季与生长季初期、中期及末期)各海拔土壤硝态氮浓度(8.38～89.60 mg·kg^-1)均显著高于铵态氮浓度(0.44～8.43 mg·kg^-1).生长季初期各海拔梯度的土壤净氮矿化速率均表现为负值(-0.77～-0.56 mg·kg^-1·d^-1),而非生长季、生长季中期和末期均为正值.除硝态氮外,不同海拔的土壤铵态氮、微生物生物量氮和可溶性有机氮浓度的差异极显著,海拔对它们的影响与季节变化有关.该区土壤净氮矿化以硝化为主,且氮矿化过程不受海拔梯度的影响.冬季土壤净氮矿化明显(0.42～099 mg·kg^-1·d^-1),早春高的土壤无机氮可能为植物生长提供基础养分,也可能通过淋溶方式从系统中丢失.     

土壤动物对川西亚高山和高山森林凋落叶第一年不同分解时期N和P元素动态的影响

土壤动物对高寒森林凋落物养分元素动态具有重要影响, 但这种影响受控于凋落物质量及环境条件。为了解土壤动物对高寒森林凋落物不同分解时期凋落物中N和P元素动态的影响, 采用凋落物分解袋的方法, 于凋落物第一年分解的不同时期, 即冻结前期、冻结期、融化期、生长季节初期、生长季节中期和生长季节末期, 研究了3.00和0.04 mm孔径凋落物袋中川西亚高山和高山森林的代表性植物——康定柳(Salix paraplesia)、方枝柏(Sabina saltuaria)、红桦(Betula albosinensis)和岷江冷杉(Abies fargesii var. faxoniana)凋落物中的N和P元素动态特征。结果表明: 康定柳和红桦凋落物中的N元素呈现出释放—富集—释放的模式, 方枝柏、岷江冷杉凋落物中的N元素则表现为释放—富集模式; 凋落物P元素总体表现为释放模式, 但4种植物凋落物均在生长季节中期具有明显的富集过程; 从凋落物分解的第一年来看, 土壤动物明显促进了4种植物凋落物N的释放, 而抑制了P的释放; 不同时期土壤动物对凋落物中N和P释放量的影响存在显著差异, 且分别与正积温呈极显著正相关和极显著负相关关系; 相对于阔叶植物凋落物, 土壤动物对针叶植物凋落物中N和P元素动态的影响更为显著。这些结果为深入了解高寒森林生态系统土壤动物与凋落物分解等物质循环过程的相互联系具有重要意义。     

滇西北亚高山针叶林带的外生菌根调查

本文报道了滇西北亚高山针叶林带的外生菌根调查工作。对一些亚高山针叶树种的外生菌根及其形态学和解剖学等方面进行了比较。调查结果表明,该地主要树种如长苞冷杉(Abies georgeiOrr.)、丽江云杉(Picea likiangensis Pritz.)、高山松(Pinus densata Mast.)、垂枝云杉(Picea brachytyla(Fr.)Pritz.)以及少数大果红杉(Larix potaninii Batal.)与担子菌类真菌形成外生菌根。长苞冷杉根系所形成的菌根形态多为棍棒型;丽江云杉的菌根形态多为单轴式分枝型;高山松的菌根形态都是二叉状分枝型。     

亚高山绣球菌多糖的提取优化、结构表征和抗炎作用CSCD

研究亚高山绣球菌多糖的提取纯化、结构表征及抗炎作用。采用响应曲面法优化提取工艺,柱层析等方法纯化亚高山绣球菌多糖(Sparassis subalpina polysaccharide,SSP);采用气相色谱、核磁共振谱和电子显微镜等表征结构,实时荧光定量PCR等分析抗炎活性。结果显示,在最佳提取条件(液料比80 mL/g,提取时间60 min,提取温度70℃)下,总糖提取率为(18.21±0.68)%。SSP重均分子质量是50 kDa,由葡萄糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖组成(6.5∶1.3∶1∶1),重复结构单位是→3)-α-D-Galp-(1→2)-β-D-Glup-(1→3)-β-L-Araf-(1→3)-α-D-Manp-(1→,呈无分支的网状结构。SSP对炎症细胞中TNF-α、COX-2和iNOS的表达均有显著抑制作用(P<0.05)。结果表明无分支网状结构SSP具有抗炎作用。     

季节性冻融期间亚高山森林凋落物的质量损失及元素释放

季节性冻融期间的凋落物分解对季节性冻土区的森林生态系统过程可能具有重要的影响,但已有的研究报道很少.因此,采用凋落物分解袋法研究了岷江冷杉 (Abies faxoniana Rehder & E. H. Wilson)林和白桦(Betula platyphylla Sukaczev)林凋落叶的分解.一个季节性冻融期间,冷杉林和白桦林凋落物的质量损失率分别为(19.4 ±2.0)%和(21.5±3.5)%,约为1a中凋落物分解的64.5%和65.6%,表明季节性冻融对亚高山森林凋落物分解影响显著.冷杉凋落物中C、N、P、K、Ca和Mg的释放率为(15.0±1.0)%、(34.1±3.6)%、(17.0±0.9)%、(22.8±5.9)%、(20.1±0.1)%和(36.3±2.1)%,白桦凋落物中C、N、P、K、Ca和Mg的释放率为(20.7±0.1)%、(29.4±3.4) %、(15.7±1.3)%、(16.8±5.1)%、(21.3±1.8)%和(20.5±2 8)%.结合叶凋落物产量可以推断,冷杉林凋落物在一个季节性冻融期间释放到土壤的N、P、K、Ca、Mg为(10.17±1.14) kg · hm-2、(0.68±0.08) kg · hm-2、(4.08±0.46) kg · hm-2、(0.46±0.05) kg · hm-2、(0.09±0.01) kg · hm-2,白桦林为(5.61±1 12) kg · hm-2、(0.34±0.07) kg · hm-2、(1.21±0.24) kg · hm-2、(0.300±0.059) kg · hm-2、(0.051±0.010) kg · hm-2,这对于春季亚高山森林植物生长具有重要的生态学意义.     

川西亚高山不同森林类型土壤呼吸和总硝化速率的季节动态

川西亚高山原始林及其采伐后通过不同恢复措施形成的不同类型森林土壤呼吸和总硝化速率的对比分析及其耦合关系的研究相对匮乏。采用气压过程分离系统(Ba PS)技术研究了川西亚高山岷江冷杉原始林及其砍伐后恢复的粗枝云杉阔叶林、红桦-岷江冷杉天然次生林和粗枝云杉人工林土壤呼吸和总硝化速率的季节动态及其影响因素。结果表明:生长季内平均土壤呼吸速率和总硝化速率分别以粗枝云杉阔叶林和粗枝云杉人工林较高,均以岷江冷杉原始林较低。土壤呼吸和总硝化速率在生长季内具有明显的季节动态,呈以7月份最高的单峰趋势。土壤呼吸和总硝化速率与土壤温度显著相关,而与土壤水分相关性不显著,表明土壤温度是调控呼吸和总硝化作用季节动态的主要因子。土壤呼吸的温度敏感性(Q_(10))介于2.59—4.71,以岷江冷杉原始林最高,表明高海拔的岷江冷杉原始林可能更易受到气候变化的影响。林型间土壤呼吸和总硝化速率主要受凋落物量、p H和有机质的影响。不同林型间土壤呼吸和总硝化速率显著正相关,表明土壤呼吸和总硝化速率存在耦合关系。     

川西亚高山云杉人工林土壤质量性状演变

通过对川西亚高山云杉人工林不同演替阶段土壤肥力质量性状的研究 ,结果表明 ,人工云杉林土壤肥力退化与土壤有机质有关 ,在人工云杉林地中 ,随着抚育林龄的增加 ,土壤全 N、碱解 N、全 P、腐殖质、HA、FA、CEC、EB、微生物总数、细菌及真菌数量随有机质的减少而降低 ,土壤最大持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔隙则先减少 ,之后随着云杉自疏而有上升的趋势 ,毛管持水量是决定林地自然含水量的主要因子。土壤 K素和酶活性变化较复杂 ,钾素主要与土壤母质有关 ,酶活性主要与林地微生态环境有关。土壤综合肥力评价表明 ,土壤综合肥力指标 (IFI)从人工云杉幼林向成熟林演替时 ,先迅速下降 ,之后随云杉自疏而缓慢上升 ,表现出非正“U”型的变化。解决当前人工成熟云杉林土壤退化的主要措施应因地制宜地进行间伐或轮伐 ,改善林地的微生态条件 ,尽量避免营造针叶纯林 ,建议营造针阔混交林。