干旱荒漠区退耕地植被演替及土壤水分变化

采用时空互代法,以不同退耕年限退耕地为研究对象,对27个样方植被群落特征和土壤含水量变化特征进行描述性统计分析,使用多元线性回归探究植物演替和土壤水分之间的关系。结果表明：（1）退耕18a间,退耕地植被群落自然演替经历了一年生草本为绝对优势种一年生和多年生草本竞争存在灌木开始出现并逐渐成为优势种的演替过程,物种Margalef指数和Shannon-Wiener指数均出现增大的趋势。（2）土壤水分随着退耕年限的增加也有所增加,且同一退耕年限内,随着土壤深度增加,土壤水分亦逐渐增加。（3）土壤水分对物种Margalef指数、Shannon-Wiener指数具有极显著影响,相比于其他土层,深度为40～50cm的土层对植被生长和演替的贡献最为显著。     

五台山冰缘地貌植物群落的数量分类与排序

在野外样方调查的基础上,采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对五台山冰缘地貌植被进行了数量分类和排序研究,将五台山冰缘地貌植被分为13个群丛,13个群丛是不同冰缘地貌生态景观的重要组成要素,各群丛的群落学特征与冰缘地貌生境有密切的生态关系。DCA样方排序结果和种排序结果表明,五台山冰缘地貌植物群落分布格局是土壤、水分、热量等综合环境因子决定的。而不同冰缘地貌上植物群丛优势种的分布格局在很大程度上决定着植物群丛类型的分布格局,反映出植物群落类型和物种分布随冰缘地貌类型及环境梯度变化的趋势。     

洪泽湖入湖河口滩涂植被分异特征

研究洪泽湖入湖河口滩涂植物多样性及群落特征,对恢复严重退化的湿地植被具有重要意义。采用样方法,于2013年7月中旬,调查了具有不同淤积特征的入湖河口滩涂的植物群落,并进行了植物群落特征的定性描述和物种多样性的定量分析。结果显示,3块样地植物都随着基底高程的抬升呈明显的带状分布,除个别物种外,群落内大多数物种的频度总体较低。其中,代表湖面滩的六道沟植物群落的总盖度、物种丰度、多样性指数和均匀度最高,而其生态优势度最低,芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha orientalis)分别构成群落的优势种和亚优种;代表边滩的丁滩植物群落的物种丰度最低,而其生态优势度和同类植物株高、生物量都最高,菱(Trapa bicornis)和芦苇构成群落的共优种群;代表速成滩的剪草沟植物群落的总盖度、物种多样性指数、均匀度和同类植物株高、生物量都最低,芦苇和三棱草(Scirpus planiculmis)分别构成群落的优势种和亚优种。六道沟与丁滩植物群落的相似性系数最高,而剪草沟与丁滩植物群落的相似性系数最低。六道沟和丁滩植物群落发育良好,而泥沙的快速淤积导致剪草沟植物群落退化明显。在以上结果和实地调查的基础上,建议基于植物群落的演替方向,在剪草沟适时、适地栽植杨柳(Salix babylonica),在实现原有退化植被修复的同时,加快湿地由草本植物群落向木本柳林顶级群落的演替进程。     

纳帕海湿地草本植物群落演替与水文情势关系

均匀布点开展纳帕海湿地区植物群落调查,应用DCA排序分析植物群落演替特征及其主控因子,利用Shannon-Wiener等物种多样性指数分析群落演替过程中的物种多样性变化态势;利用多期Landsat TM/ETM+影像解译获取多年平均的湿地区淹水频率空间分异特征;均匀布点采集并测定分层土样重量含水率,生成植物调查同期湿地区分层土壤含水量空间分异特征;将样方DCA第一排序轴与样方物种多样性指数进行关联分析。结果表明:本次调查记录到湿地区植物物种130种,隶属36科88属;湿地区的湿-中生植物群落占绝大多数,中生群落和严重破坏地次生群落分布较广,典型水生植物群落分布生境狭窄,可分为水生植物群落、湿-中生植物群落、中生植物群落和严重破坏地植物群落4个演替阶段;水文情势分异及变化和强干扰是纳帕海湿地植被生态演替的主控因子;现状演替态势下,湿地区的湿-中生植物物种、与人为干扰或退化有关的伴生植物物种会趋向增加,湿地进一步退化;调控水文情势和减轻家畜翻拱的强干扰破坏是实现纳帕海湿地植被生态修复的重要途径。     

豫北沙地次生植被类型及其演替

沙地是豫北平原非耕作的次生植被最集中的土地类型。在固定沙地分布着人工林、天然灌丛和草丛群落,半固定——流沙为一年生植物和沙生植物为主的群聚,在低湿沙地以湿生和根茎型植物为主。基质条件和人为影响是豫北沙地植被演替的主要因素。主要的演替形式是由无植被向固定沙地稳定群落的进化型演替。酸枣、荆条灌丛是沙地次生植被演替中较高级并能长期稳定的群落类型。     

基于幂函数法则对放牧梯度上种群空间异质性的定量分析

 在呼伦贝尔草原的克氏针茅群落选择轻牧、中牧、重牧3个不同的放牧梯度,沿着50 m样线设置100个50 cm×50 cm的L型样方,每个L型样方内划分4个25 cm×25 cm的S型样方,以物种出现的频度（p）作为植被空间分布的观测指标,采用幂函数法则对放牧梯度上草原植物群落物种的空间异质性进行了定量研究。结果表明,在不同放牧强度下,种类结构发生明显改变,轻度放牧区羊草和星状刺骨藜、中度放牧区藜和糙隐子草、重度放牧区猪毛菜和多根葱具有高的出现频度,群落物种数随着放牧压力的增大而减小。整体来看,放牧梯度上物种的空间分布呈现明显的聚集分布,物种空间异质性（δi）随着放牧强度的增大而增加,拟合于幂函数规律曲线;群落的空间异质性（δc）随着轻牧-中牧-重牧放牧演替的进展呈现降低趋势,种群个体分布呈现片断化特征。在群落内部各个种群具有不同的异质化分布特点,物种结构主要表现出密集型种群和疏散型种群两大类型。这些趋势与种群的繁殖策略、生活史对策、群落的再生产策略等生理与生态特性密切相关。     

放牧梯度上群落物种数与物种组成结构异质性的数量分析

放牧干扰对草原的植物物种组成以及群落结构的影响过程是群落生态学的重要内容.在内蒙古呼伦贝尔草原轻牧、中牧、重牧3个样地上,设置100个0.25 m2的小样方,通过调查种类组成,比较小尺度区分面积上的物种多样性及物种数目的空间分异性;采用Bray - Curtis相似性指数法研究了不同放牧梯度上物种组成结构异质性的变化趋势.结果表明:样地群落物种数表现为轻牧＞中牧＞重牧,而小尺度样方内物种数与物种多样性均呈现中牧＞轻牧＞重牧趋势;在轻牧条件下,整体来看,小样方内物种数目的分布围绕平均值具有较小波动;在重度放牧区,不存在维持多个物种数的样方;而在中度放牧区,物种数的空间分布呈现“凹型”格局,相比于轻牧、重牧阶段,物种数在样方中的平均分布程度降低,即物种数目很多或很少的样方大量存在.从物种结构的空间异质性来看,轻牧区样方之间种类组成的相似性不明显,群落物种形成均匀分布;中度和重度放牧区,具有随机分布的群落物种结构.牧压影响小尺度区间面积上的物种数、种类构成及其空间异质性,物种数目的频度分布及种类成分相似性的蒙特卡罗模似统计运算,能够较好地拟合不同放牧梯度上物种分布的空间格局,反映群落演替动态.     

桂西北喀斯特人为干扰区植被的演替规律与更新策略

采用全面调查和样方调查方法,以木论自然保护区顶级群落为对照,运用群落生态学原理和方法,研究桂西北喀斯特人为干扰区进入环境保护阶段22 a后植被自然恢复过程中群落的演替规律及物种多样性变化.结果表明,干扰区的物种多样性丧失严重,有维管束植物91科206属241种,仅为自然保护区的26.6%,6种植被类型的顺向演替系列为石漠化稀疏草丛→草丛→草灌丛→灌丛→藤刺灌丛→乔灌丛.除石漠化稀疏草丛植被极少外,随着干扰区群落的自然恢复,群落的高度(0.49～15.56 m)上升而密度(468.50～0.31株/m2)下降,总盖度呈高(0.85)→低(0.50)→最高(0.90)→次高(0.80)的变化;群落生物量(7.74～131.42t/hm2)逐渐积累增大,随高度的升高和草本生物量占总生物量百分比的减少而增加;物种数(14～46)、Shannon-Wiener多样性指数(0.89～4.13)升高,生态优势度在演替的前期(0.28)和后期(0.23)较高,中间较低且保持相对稳定(0.10～0.16),均匀度的变化规律正好相反.和顶级群落相比,干扰区最大的群落高度、生物量和多样性指数分别下降了10.82 m、42.02t/hm2和0.29.针对干扰区植被恢复缓慢的现状,分析了喀斯特干扰区形成机理及其对植被的影响,提出了干扰区不同立地类型上人工与自然相结合的3条植被恢复途径,对大面积处于极度退化下的桂西北喀斯特人为干扰区植被的恢复建设和生态重建具有重要的理论价值和实际指导意义.     

汶川地震非规范滑坡体上植被的自然恢复能力研究——以彭州银厂沟谢家店子滑坡体为例

在野外样方调查的基础上,对汶川地震极重灾区彭州市谢家店子非规范滑坡体上的植物群落组成、物种多样性以及生物量进行详细调查和统计分析.结果表明:(1)植物群落的物种组成已比较丰富,已统计到高等植物20科35属53种.(2)物种的多样性指数较高,Shannon-wiener指数(H′)、Simpson指数(D)、Margalef丰富度指数(Ma)和Pielou均匀度指数(E)的均值分别达1.894、0.787、9.713和2.741.(3)群落的生物量已较大,植物的鲜重和干重均值分别达2.20 kg/m2和0.97 kg/m2.由于该滑坡区气候条件优越,植物群落的自然演替完全能够顺利进行,加之土壤条件较差以及地质灾害风险大,不宜人工恢复植被.研究结果不仅为该区生态环境的自然恢复提供依据,而且为震后形成的山地特殊滑坡体上植被的恢复模式提供参考.     

民勤绿洲边缘人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林衰败过程中植被组成动态及群落相似性

以民勤绿洲边缘未退化(ND)、轻度退化(SLD)、中度退化(MD)及重度退化(SD)的人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林为研究对象,通过野外定点监测与样方调查方法对其植被组成、物种多样性、优势种种群结构变化以及群落间相似性进行了研究。结果表明:(1)ND、SLD及MD林地植物群落灌木层植被均由4种植物组成,SD林地灌木层由3种植物组成,其优势种演替过程为单优种梭梭—共有种梭梭、红砂、白刺—单优种红砂;在草本层中,ND林地出现6种植物,SLD、MD及SD林地均出现9种植物,其优势种演替过程为五星蒿、盐生草—画眉草、黄花矶松。(2)人工梭梭林退化过程中,灌木层优势种梭梭、白刺和红砂种群龄级结构动态变化分别为稳定型—衰退型、增长型—稳定型—衰退型、持续增长型。(3)4种类型林地植物群落物种多样性指标数也发生了不同程度变化,但整个林地植被趋向于更稳定方向发展。(4)4种林地植被群落两两之间的相似性为ND与SD之间的相似性最低,MD与SLD之间的相似性最高。这说明人工固沙林逐渐衰败过程其实质是林地固定改变了林地生境,植物群落发生了由沙生植物群落向沙旱生植物群落演替。因此,在民勤绿洲边缘开展人工固沙林恢复与重建工作时,应将沙旱生植物红砂作为植物材料之一。     

北极Svalbard群岛Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面运动特征

以野外实测数据为基础,分析北极Svalbard群岛Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面运动特征。结果表明:(1)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面水平运动速度平均分别为2.14 m·a-1和6.28 m·a-1,变差系数平均分别为0.24和0.14,夏季水平运动速度略高于冬季,水平运动速度与其所处海拔高度具有多项式型关系,冰川主流线表面水平运动速度高于两侧,冰川两侧的表面水平运动速度不对称,Austre Lovénbreen冰川从源头至末端依次表现为运动的压缩区、拉伸区和压缩区;(2)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面垂直运动速度平均分别为0.76 m·a-1和0.90 m·a-1,两条冰川表面夏季垂直运动速度均大于冬季且夏季变差系数小,垂直运动速度与海拔高度具有一元线性相关性,表面物质平衡造成的高程变化对垂直运动速度的贡献率最大;(3)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面应变率分布表现为沿主流线方向逐渐减小然后负向增加,且其变差系数平均分别为0.19和0.15。     

北极Svalbard地区Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面物质平衡和运动特征分析

对位于北极Svalbard群岛新奥尔松(Ny-lesund)的Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川首个物质平衡年(2005/06年度)的冰川表面物质平衡及其运动特征进行研究,并阐述了Austre Lovénbreen冰川末端位置的变化状况。结果表明:(1)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川净物质平衡分别为-0.44和-0.20m w.e.,年消融量分别为0.99和0.94m w.e.,对应冰川零平衡线高度分别为478.10和494.87m。(2)两条冰川符合Svalbard地区跃动冰川运动的特征模式。运动速度矢量的水平分量表现为:向主流线辐合或平行于主流线。下游运动速度较慢,而在中上游运动相对较快。Austre Lovénbreen冰川表面各观测点的运动速度平均值为2.28m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为3.91和0.81m·a-1;Pedersenbreen冰川表面观测点运动速度平均值为6.74m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为8.13和5.49m·a-1。运动速度矢量的垂直分量表现为:消融区冰川消融量随海拔升高而减弱,Austr...     

斯瓦尔巴群岛冰川学研究进展与我国北极冰川监测系统建设

北极斯瓦尔巴群岛冰川大多数属于亚极地型(sub-polar)或多热型(polythermal)。Austre Br(?)ggerbreen和Midre Lovénbreen冰川(＜10km~2)长时间系列物质平衡研究显示,自小冰期结束以来几乎所有的观测年中夏季消融比冬季积累更大,导致冰体稳定地减小；而面积更大、海拔高度更高的冰川如Kongsvegen冰川(105km~2)则更加接近稳定态的平衡。斯瓦尔巴群岛冰川流动速率一般较低,但跃动相当频繁,控制跃动型冰川空间分布的因素包括冰川长度、基底岩性和多热场。可通过冰川水文特征、钻孔温度测量和无线电回波探测获取斯瓦尔巴群岛冰川热场的信息。斯瓦尔巴群岛冰川的低流速和多热性结构对冰川上的排水系统相当重要,整个群岛淡水径流的四个主要来源分别是冰川消融、雪融化、夏季降雨和冰崩解,经验回归方法和模式方法用于计算淡水径流量。因夏季融水渗浸作用、采样分辨率低和化学成分分析有限,早期斯瓦尔巴群岛冰芯的准确定年受到严重影响,但最近的研究显示,来自斯瓦尔巴群岛冰帽的冰芯数据仍然能够提供重要的气候和环境信息。通过我国北极黄河站2005年度科学考察,我们已初步建立了Austre Lovénbreen冰川和Pedersenbreen冰川监测系统,并计划在Austre Lovénbreen冰川进行钻孔温度测量、冰川气象要素观测、冰川前缘水文观测以及冰川厚度和内部结构测量,重点开展斯瓦尔巴群岛冰川基本特征和发育条件、冰川表面能量和物质平衡、冰川波动与气候变化关系、淡水径流年际和季节性变化和气/雪/冰界面过程等方面的研究。     

Glacier balance trends in the Kongsfjorden area, western Spitsbergen, Svalbard, in relation to the climate

For the last thirty years, the mean net balance of two glaciers, Austre Brøggerbreen and Midre Lovénbreen, has been -0.43 and -0.34 m of water equivalent (w.e.). respectively. The mean net balance of Kongsvegen, a tidewater glacier that has been measured since 1987, is 0.11 m w.e. The negative balances of the two first glaciers are driven by the increase in atmospheric temperature which occurred at the end of the Little Ice Age at the beginning of the century. The positive balance of Kongsvegen is due to its higher elevation and larger accumulation area. There is no significant trend in the net balances and no increase of the melting has been detected during the last thirty years.
A correlation coefficient of R = 0.83 has been obtained between the net balance of Lovénbreen and the winter precipitation, together with the summer temperature recorded at the neighbouring station of Ny-Ålesund since 1969. With 14 years of data, the correlation coefficient between the net balance and climatic parameters does not increase consistently by introducing any radiation component, but the coefficient correlation between the summer balance of Austre Brøggerbreen and summer temperature increases from 0.68 to 0.77 when introducing global and long-wave radiation for July and August. Weather conditions and the frequency of their changes influence the balance between global and long-wave radiation and changes in albedo values.     

贡嘎山海螺沟冰川退却迹地植被原生演替

海螺沟冰川末端前，近２０００ｍ冰川退却迹地植被原生演替经历了：裸地－草本地被、柳－沙棘－水冬瓜、水冬瓜、云冷杉－桦－杜鹃及云冷杉五个发展阶段。据树木年轮推测，１７０年来冰川末端位置变化显著。植被发展过程、冰川退却速度与气候变化密切相关。与冰川退却对气候变化的响应相比，植被对气候变化的响应更为敏感。     

Vegetation development and carbon storage on a glacier foreland in the High Arctic, Ny-Ålesund, Svalbard

The distribution of organic carbon and its relationship to vegetation development were examined on a glacier foreland near Ny-Ålesund, Svalbard (79°N). In a 0.72-km² area, we established 43 study plots on three line transects along primary succession from recently deglaciated area to old well-vegetated area. At each plot, we measured the type and percent coverage of vegetation types. The organic carbon content of vegetation, organic soil, and mineral soil samples was determined based on their organic carbon concentration and bulk density. Cluster analysis based on vegetation coverage revealed five types of ground surfaces representing variations in the amounts and allocation patterns of organic carbon. In the later stages of succession, 7%–24% and 31%–40% of organic carbon was contained in the organic and deeper soil layers, respectively. Organic carbon storage in the later stages of succession ranged from 1.1 – 7.9 kg C m⁻². A larger amount of organic carbon, including ancient carbon in a raised beach deposit, was expected to be contained in much deeper soil layers. These results suggest that both vegetation development and geological history affect ecosystem carbon storage and that a non-negligible amount of organic carbon is distributed in this High Arctic glacier foreland.     

Respiration of the belowground parts of vascular plants: its contribution to total soil respiration on a successional glacier foreland in Ny-Ålesund, Svalbard

As a part of the study on soil carbon flow in a deglaciated area in Ny-Ålesund, Svalbard (79°N), we estimated the contribution of the belowground respiration of vascular plants to total soil respiration in August 1996. Four study sites were set up along a primary successional series, ranging from newly deglaciated moraine to older moraine with well-developed vegetation cover. Respiratory activity of the belowground parts (roots + belowground stems) of three dominant species. Salix polaris, Saxifraga oppositifolia and Luzula confusa , was determined under laboratory conditions. The respiratory activity and the Q₁₀ value of the respiration were higher in S. polaris than in the other two species. Total soil respiration rates measured in the field varied widely. The areas with dense vegetation cover tended to show high respiration rates. Belowground respiration of vascular plants was estimated based on the respiratory activity and biomass of the belowground parts at each study site. The contribution to the belowground respiration to total soil respiration was negligible in the early stages of succession. On the other hand, the respiration of the belowground parts contributed to a significant proportion (∼29%) of the total soil respiration in the latter stages of succession.     

1970-2016年冈底斯山冰川变化

基于修订后的中国两次冰川编目数据及2015-2016年Landsat OLI遥感影像,对冈底斯山1970-2016年的冰川时空变化特征进行分析,并利用相应时段的气温和降水数据,对冰川变化原因进行探讨,为全面认识冈底斯山在气候变暖背景下冰川的响应规律及区域水资源合理利用提供科学依据。结果表明：① 2015-2016年冈底斯山共有冰川3953条,面积1306.45 km ²,冰储量约58.16 km ³;冰川数量以面积< 0.5 km ²的冰川为主,面积则以介于0.1~5 km ²的冰川为主。② 1970-2016年冈底斯山冰川面积共减少854.05 km ²（-39.53%）,冰川面积变化相对速率高达-1.09%/a,消融期气温升高是导致该山区冰川退缩的最主要原因。与中国西部其他山系冰川变化相比,冈底斯山是冰川退缩最为强烈的地区,且近年来冰川退缩呈加快趋势。③ 冈底斯山冰川面积减少主要集中在海拔5600~6100 m之间,海拔6500 m以上区域基本没有变化。除南朝向和东南朝向外,冈底斯山其他朝向冰川数量和面积均呈减少趋势,其中北朝向冰川面积减少最多,西北朝向冰川面积变化最快。④ 冈底斯山冰川面积变化自西向东呈加快趋势,其中东段冰川面积变化相对速率高达-1.72%/a,中段次之（-1.67%/a）,西段仅为-0.83%/a。     

山东湿地植被类型和演替规律的研究

山东湿地共分布有湿地高等维管植物70科277种、苔藓植物12科24种,在植物种类组成上以莎草科和禾本科植物等最为丰富。植被类型有灌丛、灌草丛、草甸、盐生、沙生、沼生和水生植被等7种。湿地植被的分布既受地理位置、气候、海拔等影响,又受制于水分、土壤和土壤含盐量等因素。湿地演替是植物群落的演替过程,即随着湿地的发育,特别是土壤水分和营养的变化,导致植物种类和群落发生改变的过程。湿地植物群落演替是气候、水文以及地貌、土壤等自然要素综合作用的结果,客观反映了湿地的形成、发育与演替过程。     

1978-2015年喀喇昆仑山克勒青河流域冰川变化的遥感监测

本文采用1978、1991、2001和2015年的Landsat MSS、TM、ETM+和OLI遥感影像,通过遥感图像计算机辅助分类和目视解译等方法提取冰川边界,分析喀喇昆仑山克勒青河流域冰川在1978-2015年间的进退变化。结果表明：1978-2015年间研究区冰川面积由1821.70 km2减少至1675.92 km2,减少145.78 km2,占1978年冰川总面积的8.00%;冰川消融率较低,在气候变暖的背景下反而呈现出退缩速率由快变慢的趋势。研究区东南向冰川退缩率明显高于西北向,冰川退缩率随冰川规模的增大而减小。研究区内有27处冰川在1978-2015年间发生过特殊的前进现象,面积与长度显著增加。其中,木斯塔冰川西侧冰川末端在1996-1998年间前进速度为904 m/a,乔戈里冰川东侧冰川末端在2007-2009年间前进速度为446 m/a,5Y654D0097冰川末端在1978-1990年间前进速度为238 m/a,初步判定这三条冰川为跃动冰川。以10 a为滞后期分析研究区周边气象站点资料发现：研究区气温持续升高,降水量以1981年为分界点呈现“先减后增”趋势是冰川退缩速率减慢的原因之一;此外,亚大陆型冰川性质、巨大山势条件和高山冷储作用,也可能是冰川退缩幅度较小的原因。