不同人为干扰方式对桂西北喀斯特草丛群落土壤种子库组成与分布的影响

采用野外调查和室内萌发相结合的方法,对桂西北典型喀斯特峰丛洼地刈割、开垦和火烧3种不同人为干扰方式下草丛群落的土壤种子库进行了比较研究。结果表明: ① 3种不同干扰方式草丛群落土壤种子库密度存在显著差异,其种子密度大小为: 刈割群落> 开垦群落> 火烧群落;②刈割、开垦、火烧干扰草丛种子主要分布在0～ 2cm ( 67% )、2～ 5cm ( 55% )、5～ 10cm ( 37% )的土层中;③刈割群落土壤种子库中乔、灌、草生活型的物种比例大于开垦和火烧干扰群落;④ 3种不同干扰方式草丛群落土壤种子库的丰富度指数、Sha nno n-Wie ner 指数和Simpson指数的大小顺序均为: 刈割群落> 开垦群落> 火烧群落,同群落物种数变化趋势一致,与生态优势度呈相反趋势;均匀度指数大小顺序为: 刈割群落> 火烧群落> 开垦群落。⑤从土壤种子库与地面植被物种组成相似性系数来看,刈割群落和开垦群落相似性系数较大,而火烧群落地上与地下物种组成有较大区别,相似性系数为0.296。研究结果表明,刈割干扰相对开垦和火烧更有利于喀斯特地区草丛群落土壤种子库的维持与保护。      

中国草地植被地上和地下生物量的关系分析

草地生物量大部分集中在地下,地下生物量对于估算草地生态系统碳储量及其碳固持效应都至关重要。由于草地地下生物量数据缺乏,利用地下与地上的根冠比(R/S)或者地下与地上生物量的关系对草地地下生物量进行估算,是目前最常用的方法。本文在综述草地生物量研究进展的同时,利用2004~2010年已发表文献的草地生物量数据对中国不同类型草地的根冠比进行了探索,同时分析了不同类型草地的地上与地下生物量的相关关系(高寒草甸、高寒草原、山地草甸、温性草甸草原、温性草原和温性荒漠草原)。分析结果表明:不同类型草地的根冠比存在显著差异(F=3.524,p0.01);进一步分析发现,山地草甸的根冠比显著低于其他类型草地(p0.01),R/S较大的草地类型为温性草甸草原和温性荒漠草原,均值分别为7.0和6.8。对地上与地下生物量相关关系的分析表明,3种类型草地的地上与地下生物量存在幂函数相关关系,即高寒草原(R~2=0.67)温性荒漠草原(R~2=0.36)高寒草甸(R~2=0.13),其他3种类型草地几乎不存在地上与地下生物量的相关关系。这为以后估算地下生物量提供依据,即地下生物量估算应该综合考虑根冠比和地下与地上生物量关系。     

祁连山海北高寒湿地植物群落结构及生态特征

海北高寒湿地系沼泽型和湖泊型湿地相并存.海北高寒湿地植物种类组成较少,从湿地中央到边缘植物优势种组成不同,群落结构变化明显.中部以帕米尔苔草为主要植物建群种的沼泽草甸,边缘地带以藏嵩草为主要建群种的沼泽化草甸,从中央到边缘地带主要有25种植物组成,隶属10科20属.高寒湿地植物有较高的地上生物量(349.373 g·m^-2)和地下生物量(仅1~40 cm层次最高可达10769.301 g·m^-2),而且地下部分远高于地上部分,地下生物量从表层到深层基本均匀下降,与矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸区的地下生物量分布截然不同.因湿地帕米尔苔草、藏嵩草、黑褐苔草、华扁穗草等为主的植物粗纤维高,牲畜利用率下降,不论地上还是地下对土壤有机物的补给均较高,多年的积累使其海北高寒湿地有深达2~3 m的泥炭层,使湿地形成一个非常重要的碳库.在气候变暖的条件下,这些未分解或半分解的土壤有机物质(或残体)将加速分解,对大气有更多的CO₂、CH₄等温室气体的排放.     

巴音布鲁克草原不同围封年限高寒草地植物群落演替分析

运用空间代替时间的方法对巴音布鲁克高寒草原不同围封年限的草地进行研究. 结果表明: 随着围封年限的延长, 群落由未围封的天山赖草( Leymus tianschanicus)+黄花棘豆(Oxytropis ochrantha Turcz)逐步向羊茅(Festuca ovina)+紫花针茅(Stipa purpurea) 方向演进. 丰富度指数和多样性指数都是在围封1 a的草地达到最大, 均匀度指数不断增大, 优势度指数在未围封草地最大. 各围封年限草地之间的相似性指数都在65%以上. 围封1 a草地的地上生物量与未围封、围封3a的差异性显著( P <0.05), 其它各样地之间差异性均不显著( P >0.05). 围封草地之间地下生物量(0～30 cm)差异显著( P <0.05), 而未围封草地与围封3 a、 5 a草地地下生物量差异性显著( P <0.05), 与围封1 a草地地下生物量差异性不显著( P >0.05). 随着围封年限的延长, 群落的演替指数和演替度分别为3.53, 4.28, 6.06, 6.43和43.57, 46.35, 52.25, 61.14, 二者都表现为逐渐增加.     

放牧强度对高寒杂草类草甸群落结构及生物量的影响

分析了不同放牧强度下青藏高原高寒杂草类草甸植物群落种类组成与结构、物种多样性、生物量的变化状况.结果表明:重牧(HG)条件下草层垂直分化不明显,仅1层结构,而轻牧(LG)和中牧(MG)与对照(CK)条件下禾草和矮嵩草能得到较好的生长,草场垂直结构分异为2层;不同放牧强度下莎草科、禾本科和杂类草的重要值变化趋势不尽相同,HG会导致种类组成的下降,CK和适度放牧下种类组成仍保持较高的水平;尽管短期过度放牧抑制了优良牧草的生长和发育,种类组成降低,但因放牧时间短,组成群落的主要优势种具有较强的耐牧性以及植物生态-生物学特性和遗传性,其群落结构是稳定的;植物地上生物量表现出MG >LG >CK >HG,即适度放牧可提高地上生物量;地下生物量在CK条件下最高,其次为MG、HG和LG,CK、MG与LG、HG有显著性差异.植物根冠比从大到小依次为HG、CK、MG、LG,HG的根冠比显著大于LG.     

广西弄岗喀斯特区域不同群落的稳定性评价分析

选取群落本地种盖度和多样性等5个方面共9项具有表征群落稳定特性的主要指标构成指标体系,运用主成分分析法和灰色关联度分析法,综合评价分析了广西弄岗喀斯特区域群落稳定性;并根据稳定性分级公式将群落划分为强、中、差三个等级。结果表明:肥牛树(Cephalomappa sinensis)+秋枫(Bischofia polycarpa)-网脉核实(Drypetes perreticulata)-高脚沿阶草(Ophiopogon dracaenoides)等群落的稳定度指数较大。飞机草(Eupatorium odoratum)+三叶葛藤(Pueraria phaseoloides)等群落的稳定度指数较小。肥牛树+秋枫-网脉核实-高脚沿阶草等8个群落为强稳定性级别群落,苦楝(Melia azedarach)+任豆(Zenia insignis)-野桐(Mallotus japonicus)-蔓生莠竹(Microstegium fasoiculatum)+飞机草等4个群落为中等稳定性级别群落,飞机草+三叶葛藤群落、红花三宝木(Trigonostemon lutescens)+潺槁树(Iitsea glutinosa)-飞机草等14个群落为差稳定性级别群落。植被的稳定性大小顺序(原生性天然林>次生天然林>灌丛/人工林>草丛),反映了演替稳定性规律,即群落稳定性随着演替的进行而增高。      

鄱阳湖自然保护区湿地植被群落与水文情势关系

以鄱阳湖自然保护区为研究对象,通过构建植被群落-水文参数直方图和计算敏感性指数,分析植被群落对水文条件变化的耐受性和敏感性,研究湿地植被群落与水文情势的关系。结果表明,在鄱阳湖自然保护区内,不同的植被群落对水文情势变化的耐受性和敏感性不同,苔草群落、假俭草群落对水文条件变化敏感性较低;苔草-廖子草群落、苔草-虉草群落和虉草-苔草群落对水文条件变化的敏感性较高,喜欢相对湿润的环境;南荻群落所能承受的水文条件变化范围较窄,喜欢相对干旱的环境。     

青藏高原多年冻土区高寒草地生物量与环境因子关系的初步分析

以青藏高原多年冻土区3种高寒草地植被为研究对象,设置6个样地,并结合附近活动层观测场环境因子数据,定量分析生物量与环境因子的关系.结果表明,各高寒草地地下生物量对总生物量的贡献率最大,而地下生物量在0～10cm集中分布;对于总生物量和地下生物量,各因子影响程度大小次序为:土壤盐分土壤含水量空气温度,而对地上生物量,依次为土壤含水量土壤盐分空气温度;土壤温度同生物量存在负相关关系.同时,伴随多年冻土退化,活动层表层不同深度(10～50cm)土壤温度明显升高,含水量逐渐降低,土壤盐分不断增加,从而使高寒草地植被类型出现由高寒沼泽草甸、高寒草甸至高寒草原的逆向演替过程,群落总盖度及生物量均表现出明显降低的趋势.     

锡林河流域草原生态系统地上生物量时空分布特征及其影响因子

为系统地量化环境因子之间的协同关系及其对生物量时空格局的调控,以锡林河流域为研究区域,测量了2020年5月—9月典型草原生态系统地上生物量以及气象因子(包括降水量和气温)、地形因子(包括高程)、土壤因子(包括土壤含水量、干密度、有机碳质量分数、全氮质量分数和pH)等三大类共8个环境因子,并通过地理探测器方法定量分析了地上生物量与各环境因子之间的关系。结果表明:1)时间维度上,研究区地上生物量在生长季初期稳定增长,在水热条件最好的7月,植被地上生物量增长最为迅速,在9月3日地上生物量达到峰值,此时流域上、下游地上生物量分别为209.12、147.19 g/m²;空间维度上,上游地上生物量显著高于下游(显著性水平p<0.05),地上生物量空间分布格局呈现从东南向西北整体减小的趋势。2)整个生长季中,气象因子(降水量和气温)是地上生物量空间格局的关键驱动因子,其对地上生物量分布格局的解释率在60.0%以上;生长季末期,除气象因子外,土壤pH也成为影响研究区地上生物量分布格局的主要驱动因子。3)生长季各阶段,各环境因子对地上生物量的交互作用均呈现出非线性增强和双因子...     

海洋底栖古群落演替模式--以华蓥山茅口组腕足动物群落为例

以热力学理论和信息熵原理为基础,分析了古群落的热力学本质和信息熵的内涵,指出古群落演替可分为4个阶段:开始阶段、发展阶段、顶极阶段和衰退阶段.不同阶段具有明显不同的信息量(信息熵),信息熵为最大值阶段也就是古群落最复杂、最无序的顶极阶段.为此,可利用这一特性对地层进行高精度的划分和对比.经研究,初步总结出5条判别古群落演替不同阶段的基本原则:①地层层序率原则;②生物演进原则;③信息熵最大原则;④物种多样性指数呈对数正态分布原则;⑤古群落取代原则.在以川东华蓥山地区茅口期腕足动物群落演替分析的实例中,选择了4个统计量作为计算反映古群落结构特征信息熵的参数,即物种多样性指数(d)、物种个体平均大小(g)、物种生物量(s)及物种平均凸度(t),对两个古群落不同演替阶段的信息熵进行了计算和讨论,指出本地区茅口组地层分为上下两段,下段还可以分为3个亚段.同时发现在没有突发事件的影响下,古群落演替以衰退阶段历时最长,大约是顶极阶段的6～8倍.     

青藏高原高寒沼泽化草甸群落生物量及地下CNP对积雪增加的响应

以青藏高原多年冻土区高寒沼泽化草甸为研究对象,采用雪栅栏诱导方式模拟积雪厚度增加,结合植物地上、地下根系以及土壤养分变化,分析了高寒沼泽化草甸对积雪厚度增加的响应。结果表明：积雪厚度增加后,0~20 cm浅层土壤温度和水分含量增加;植物群落高度和土壤表层0~10 cm根系生物量显著增加,植物群落组成和地上生物量没有变化;地下0~20 cm土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）总储量降低,根系中C、N、P储量增加;土壤表层0~10 cm总N∶P比显著增加,但是有效磷含量在0~10 cm和10~20 cm土层均显著增加。可见,积雪厚度增加并不影响沼泽化草甸植物群落的组成和地上生物量,仅增加植被高度;增加土壤表层总N∶P比意味着积雪厚度增加可能会减轻沼泽化草甸土壤中氮限制,从而减缓沼泽化草甸的氮匮乏状况。结论可为高寒生态系统响应积雪变化研究提供样地尺度的观测数据,并为冰冻圈生态系统应对未来气候变化的模型估算提供数据支撑。     

粤北岩溶峰林不同地貌部位植被特征研究

文章选择粤北英德九龙镇典型峰林平原为研究区,在不同地貌部位调查了生态环境的岩石裸露率和土壤厚度,以及植物物种、生物量、盖度等指标,运用物种α多样性指数和Jaccard相似性系数分析了植物多样性与相似性,结果表明:（1）不同地貌部位的岩石裸露率、土层厚度差异较大,峰壁岩石裸露率显著大于峰顶、坡麓和洼地,而洼地的土层厚度显著大于峰顶、峰壁和坡麓;（2）峰顶、峰壁、坡麓和峰间洼地的群丛依次为乔栯榕-竹叶椒+檵木-纤毛鸭嘴草、乔栯榕-红背山麻杆+檵木-五节芒、黄连木-灰白毛莓-纤毛鸭嘴草和长毛八角枫-藤金合欢+粉单竹-纤毛鸭嘴草,优势种与层片结构有一定差异;（3）岩溶植物具有对环境的高度适应性,使不同地貌部位植被能够保持较高的覆盖度,但地势平缓、土层相对较厚的峰顶与峰间洼地的生物量要显著大于坡麓及峰壁;（4）岩石裸露率与土层厚度、土层厚度与生物量间都呈极显著的负相关关系;（5）峰顶与峰间洼地的物种数显著少于峰壁与坡麓,峰顶的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数都显著低于其他部位,而峰壁的几项多样性指数均显著高于其他部位植被,岩溶环境地貌部位的多样性有助于提高生物多样性;（6） Jaccard相似性系数分析表明峰林空间异质性造成物种分布的差异,空间位置远近和地貌部位差异大小对物种分布影响至关重要。      

表层岩溶系统碳迁移路径及其土被效应探讨

为了弄清楚表层岩溶系统碳汇机理,有必要对该系统中气、液和固三相不平衡体系中碳的迁移途径进行研究。2010年,在板寨地下河流域布置了8个碳稳定同位素分析测试点。通过碳稳定同位素示踪剂及空气CO2分压对比,发现森林区岩溶水和自由大气中大部分碳是来自土壤空气。在表层岩溶系统碳汇过程中整个碳迁移路径可分为4个环节,依次为(1)植被光合作用吸收空气CO2;(2)土壤根系的呼吸作用及腐殖质分解向土壤释放CO2;(3)地下水循环岩溶作用将气态CO2转换成液态HCO3-离子;(4)地下水中的碳随水流向河流及海洋。在整个碳汇过程中,森林和土壤起到了“加压泵”的作用,大大提高了大气CO2向土壤空气CO2转换过程中的CO2分压,从而显著地提高了岩溶的作用速率。      

文山小河尾水库岩溶渗漏水文地质条件与管道位置识别

小河尾水库是云南省文山州重要的集中式饮用水水源地,承担着22万人饮水供应任务,长年受到渗漏病害问题困扰。文章在水文地质调查基础上,提出小河尾水库岩溶渗漏水文地质条件的新认识:泥盆系坡折落组硅质岩和榴江组硅质岩构成南北两侧隔水边界,中间厚约40米的分水岭组灰岩构成渗漏条带,一NE-SW向压扭性逆断层F₁构成西侧隔水边界,库水主要向东北侧渗漏。采用大功率充电法和音频大地电磁法2种物探方法探测岩溶渗漏管道位置和深度,并实施钻孔验证,综合分析水文地质调查、物探和钻探成果,认为在分水岭组灰岩与上部榴江组硅质岩、下部坡折落组硅质岩岩性接触带附近分别存在强岩溶渗漏带,并分析2处强岩溶渗漏带分布特征、规模和充填性质,为小河尾水库渗漏治理提供依据,为以后岩溶地区类似水库渗漏病害问题调查治理提供借鉴。      

岩溶石山区坡地土壤剖面水分与蒸发特征——以桂林丫吉试验场为例

选取桂林丫吉试验场岩溶石山坡面上典型覆盖土壤的两个单元体为对象,对其土壤剖面层含水量的分布变化、土壤蒸发速率大小及其相关影响因素进行分析研究,结果表明:(1)土壤剖面最大含水率层位于土壤底部与基岩的交界处,中间过渡层土壤含水量最少,表层土壤水分受外界因素影响而变化显著;(2)在夏季岩溶石山区地表蒸发强烈,直径10cm的土壤柱日蒸发量为5~12mL之间,夜蒸发量在0~3mL之间;(3)几天内决定地表土壤日蒸发量(y)大小的因素主要是太阳辐射(x2)和土壤温度(x4),其关系式可表示为:y=18.018+0.001x2-0.691x4。      

贵州省岩溶石漠化地区生态服务价值损失评估

构建了适合岩溶石漠化地区的生态价值损失评估指标体系,基于遥感资料、典型样点调查数据及社会公共数据,采用将物质量转化为价值量的方法,估算和评价了贵州省石漠化地区的有机质生产、固碳释氧、水土保持、营养物质积累、生物多样性保育及景观游憩6项核心生态价值的损失。结果表明:(1)不同石漠化等级单位价值量分别为潜在12483.88元/(hm2?a)、轻度7425.97元/(hm2?a)、中度6557.83元/(hm2?a)、重度4414.06元/(hm2?a)、极重度3755.07元/(hm2?a)。(2)贵州省岩溶石漠化地区生态系统服务的总价值损失量为210.85亿元/a,其中潜在、轻度、中度、重度、极重度的损失量分别为8.72亿元/a,59.43亿元/a,101.15亿元/a,47.89亿元/a和5.66亿元/a。(3)空间分布上,各州市生态价值损失量变幅在12.92~56.57亿元/a之间,生态价值损失量大小依次为毕节地区>黔南州>遵义市>黔西南州>安顺市>铜仁地区>六盘水市>黔东南州。      

外源水对岩溶碳汇的影响——以桂林毛村地下河为例

以桂林毛村地下河为对象,研究了外源水对岩溶碳汇的影响。观测计算结果表明:外源水进入岩溶区后,由于内外源水相互混合,提高了岩溶水的溶蚀能力,以致DIC含量不断升高,其碳酸盐饱和指数也逐渐增加,SIc由不饱和达到饱和,增加了岩溶碳汇的通量。2010年9月至2011年3月仅以位于地下河上游的小龙背的外源水补给量和地下河出口的HCO3-浓度进行计算,岩溶碳汇通量由2.28×105g增加至2.04×106g,增加了近10倍。碳汇通量的增加固然与沿途大气降水、植被及土地利用等可能产生的CO2输入有关,但更与外源水加入形成的混合溶蚀作用有关。因此,在岩溶碳汇通量计算中外源水的影响作用不容忽视。      

Biodiversity and biomass of a natural and degraded mangrove forest of Peninsular Malaysia

Anthropogenic activities have always been the cause of most environmental degradation, and mangrove disappearance is no exception. A comparative assessment on the biodiversity of natural and degraded mangrove forests has been undertaken, looking at the biomass, both above-ground and below-ground. The natural and the degraded mangrove forests were situated at Kuala Selangor and Sungai Haji Dorani, respectively, both on the West coast of Peninsular Malaysia. A random sample scheme with quadrate sample plots (10 m × 10 m) was adopted for the measurement of the diameter at breast height and total height of individual tree species at both forests. Diversity indices and above- and below-ground biomass were estimated from this inventory. Eight mangrove tree species were identified at both study areas, namely: Bruguiera parviflora, Avicennia officinalis, Rhizophora mucronata, Sonneratia alba, Avicennia marina, Bruguiera cylindrica, Xylocarpus mekongensis and Excoecaria agallocha. The mangrove species in Sungai Haji Dorani showed high diversity with a Shannon–Weiner Index (H′) value of 0.91, compared to the natural mangrove of Kuala Selangor which has a lower value, H′ = 0.55. The dominant species in the natural mangrove area was B. parviflora, with the highest Important Value Index (IVI) of 70.96 %, as opposed to A. marina which was the most common species in the degraded mangrove area, with IVI of 49.16 %. An estimate of 305.46 t/ha of above-ground biomass was calculated for the natural mangrove, while 122.78 t/ha was obtained for the degraded mangrove forest. This contrasts with the below-ground biomass estimates, which were 14.09 t/ha for the natural mangrove and 36.35 t/ha for the degraded mangrove.     

辽宁省大窑湾某建筑场地岩溶发育特征及工程地质条件评价

辽宁省大窑湾地区某建筑场地内基岩为可溶性中等~强的碳酸盐岩,岩体裂隙发育,在海水入侵、潜水与岩溶裂隙水等共同作用下,岩溶发育较强烈。本场地勘察揭露溶洞的见洞率70.27%。溶洞多发育于地表下20～3m之间,其次为30～40m。本文根据揭露溶洞的大小将溶洞分成大型溶洞（洞高≥4m）、中偏大型溶洞（2m≤洞高＜4m）、中型溶洞（0.5m≤洞高＜2m）和小型溶洞（洞高＜0.5m）等四类,分析表明本场地内溶洞以中型溶洞为主,其次为小型溶洞和中偏大型溶洞,岩溶的发育和分布对场地工程地质条件影响较大。本文围绕场地岩溶发育这一主要工程地质问题,从岩溶发育的地质背景、形成条件、分布特点等方面对场地内的岩溶发育特征进行了分析研究,认为本场地属于岩溶中等～强发育的复杂的岩溶红粘土地基,需采取CFG桩、振冲碎石桩复合地基或采用桩基等措施对地基进行处理,以保证工程安全。