格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层和粗木质残体有机化学组成研究

对福建省三明市格氏栲天然林及在其采伐迹地上营造的33年生格氏栲人工林和杉木人工林这3种林分的枯枝落叶层及粗木质残体物质化学组成进行研究．结果表明：在分解过程中3种林分枯叶和枯枝水溶性物质和纤维素含量不断下降,而枯枝中苯醇溶性物质和粗蛋白质含量有所上升．除半纤维素和纤维素外,3种林分粗木质残体水溶性物质、木质素和粗蛋白质含量均为L层〉F层,而苯醇溶性物质含量为L层〈F层．格氏栲天然林枯叶和枯枝水溶性物质、木质素、粗蛋白质、半纤维素和纤维素总贮量最高,而苯醇溶性物质总贮量以格氏栲人工林的最高．3种林分F层枯叶和枯枝有机物质的总贮量高于L层．与2种人工林相比,格氏栲天然林粗木质残体中各种有机物质贮量均最高．     

格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层和粗木质残体有机化学组成研究

对福建省三明市格氏栲天然林及在其采伐迹地上营造的33年生格氏栲人工林和杉木人工林这3种林分的枯枝落叶层及粗木质残体物质化学组成进行研究．结果表明：在分解过程中3种林分枯叶和枯枝水溶性物质和纤维素含量不断下降,而枯枝中苯醇溶性物质和粗蛋白质含量有所上升．除半纤维素和纤维素外,3种林分粗木质残体水溶性物质、木质素和粗蛋白质含量均为L层〉F层,而苯醇溶性物质含量为L层〈F层．格氏栲天然林枯叶和枯枝水溶性物质、木质素、粗蛋白质、半纤维素和纤维素总贮量最高,而苯醇溶性物质总贮量以格氏栲人工林的最高．3种林分F层枯叶和枯枝有机物质的总贮量高于L层．与2种人工林相比,格氏栲天然林粗木质残体中各种有机物质贮量均最高．     

哀牢山湿性常绿阔叶林林窗木质藤本植物的物种组成与多样性

木质藤本植物是热带和亚热带森林中重要的植被和生态的组分.通过对哀牢山山地湿性常绿阔叶林中30个林窗的调查,探讨了林窗-林窗边缘-林内的梯度上,以及不同大小和演替阶段的林窗中藤本植物的物种组成与多样性的变化.结果表明:阳性种藤本植物主要出现在林窗中,而且对不同大小和演替阶段林窗环境的反应存在明显的差异;耐荫种藤本植物则主要出现在林内,林窗边缘以及中、小面积的林窗和处于演替中、后期的林窗中.从林窗中心到林窗边缘和林内藤本植物的多样性(Fisher's α多样性指数)和多度呈降低的趋势.此外,藤本植物的多样性在中等大小和处于演替中、后期的林窗中较高,而其多度在小林窗和处于演替中期的林窗中较高.该研究指出藤本植物物种问生活史特性存在明显的差异,阳性种藤本植物的物种多样性是由林窗来维持的.     

基于两种无人机航拍影像的林窗和林冠提取分析

森林冠层和林窗的结构及其时空变化是理解森林生态系统格局、动态变化过程的重要基础。在当前生物多样性监测倍受关注的契机下,如何以合适的手段准确描述林窗面积、分布等特征,并与森林固定样地监测数据有效地结合,更好地回答群落构建的理论问题,使森林群落物种多样性维持机制得到更全面的认识,是目前亟待解决的问题。以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20hm2固定监测样地为研究对象,基于不同遥感影像提取方法对其林窗和林冠表层数据进行提取分析。结果表明:基于监督分类的提取方法适合RGB波段航片林窗的提取,在林窗分类中,应首先确定林窗高度、边界木与最小面积,不同分类方法差异主要表现在林冠分类中,林窗分类生产者精度和用户精度表现都较为一致。无人机航拍识别率受地形因素影响较大,在地形复杂林地应按坡度分区域进行飞行以降低误差。相对于地面调查,MD4-1000无人机航片的林窗识别率为98.7%;大疆Phantom4无人机航片的林窗识别率为72.3%,影像后期处理数据量小,同样适用于森林林窗定量研究,符合生态学、林业等从业人员对大型样地林窗长期监测的要求。无人机航拍南亚热带森林物种识别难度较大,基于MD4-1000无人机搭载的高分辨率相机,在地势平缓区域优选的4 hm2样地中可识别林冠表层物种数17种,共2 706个个体。搭载高分辨率无人机在降低飞行高度的基础上可进行部分物种识别。应用无人机近地面遥感对森林固定样地进行林冠监测,可为后期群落构建研究提供数据基础,有望从新的研究角度探讨森林群落物种多样性维持机制。     

铜离子对鳗池优势藻生长及种间竞争关系的影响

本研究以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)、小球藻(Chlorella vulgaris)、四尾栅藻(Scendesmus quadricauda)4种鳗池常见优势藻为实验对象,研究不同铜浓度对4种藻生长、生理变化及种间竞争关系的影响.结果表明:铜绿微囊藻和水华微囊藻对铜比较敏感,40～640μg.L-1对微囊藻的抑制作用随铜浓度升高越来越显著,而该浓度范围的铜对于小球藻和四尾栅藻则具有不同程度的促进作用.在4种藻的竞争实验中,对照组中铜绿微囊藻和水华微囊藻占优势,40μg.L-1和640μg.L-1浓度中小球藻和四尾栅藻逐渐占优势,当浓度达到1 280μg.L-1时,4种藻均受抑制.SOD和MDA的检测结果显示,随着铜浓度的上升,4种藻的SOD酶活力先升后降,说明低浓度铜胁迫会导致抗氧化酶活性上升,活性氧清除能力加强,随着铜浓度的不断升高胁迫加剧,藻细胞内抗氧化酶系统的活性受到干扰,SOD活力开始下降,细胞膜过氧化作用增强,MDA含量逐渐升高.     

氮沉降对中亚热带米槠天然林土壤有效磷的影响

磷是植物生命活动的必需元素之一,是维持森林生产力的关键养分,但日益增加的氮沉降对土壤磷有效性有何影响?目前尚存争议。选择中亚热带米槠天然林为研究对象,设置对照(CT)、低氮(LN)和高氮(HN)3个处理,观测了连续施氮5.5a后土壤全磷(TP)、土壤有效磷(AP)、微生物量磷(MBP)、微生物量碳(MBC)以及土壤理化性质的变化。结果表明:与对照相比,施氮显著降低了0～10 cm土层有效磷和MBP的含量,且有效磷占全磷比例显著下降,但不同处理下土壤TP无显著差异。施氮处理显著提高了硝态氮(NO_3~--N)和可溶性有机氮(DON)的含量,但土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量无显著变化。相关分析表明,0～10 cm土层土壤有效磷含量与MBP显著正相关(P0.05),与NO_3~--N含量极显著负相关(P0.01),说明施氮后有效氮和土壤微生物量磷是有效磷变化的重要因素。研究表明:氮沉降主要改变硝态氮、有效磷等有效养分,而对土壤全氮和全磷含量无明显改变,且MBP可能是调节土壤磷有效性的关键因子。     

水分对米槠天然林土壤有机碳矿化和微生物群落的影响

通过室内设置30%~80%WHC(Water holding capacity,土壤持水量,WHC)土壤含水量水平,研究土壤含水量变化对亚热带米槠天然林土壤有机碳矿化和微生物群落的影响。试验包括3种处理,处理1:干湿交替处理(30%~80%WHC交替);处理2:恒干处理(30%WHC);处理3:恒湿处理(80%WHC)。研究结果表明:1)整个培养过程,CO2排放速率均呈现波动式下降。湿润期CO2累积量显著高于干旱期CO2累积量,并且随着交替次数的增加,湿润期与干旱期CO2累积值之差逐渐增大。2)采用因子分析法得出干湿交替并不影响土壤真菌和革兰氏阳性菌群落结构,但对土壤放线菌和革兰氏阴性菌的群落有较大影响。     

塔里木河下游生态输水对荒漠河岸林生态恢复力的影响

生态恢复力是指生态系统在外界干扰下通过自我调节、恢复到未受损前状态的能力,研究生态恢复力可为有效应对外界干扰对生态系统的威胁提供理论基础。基于对过去20 a近河岸荒漠河岸林植被归一化植被指数(NDVI)和气象数据的分析,研究了塔里木河下游不同河段4个时期(2001—2005年、2006—2010年、2011—2015年和2016—2019年)植被净初级生产力(NPP)的均值以及生态系统抵抗力、稳定性和恢复力状况,得到了不同时期不同河段生态系统的恢复状况。结果表明:(1)2016—2019年具有最大的NPP均值和最大值,与2006—2015年相比,生态系统恢复力较大,但略小于2001—2005年。(2)上段2011—2015年恢复力最大,中、下段2016—2019年恢复力最大,上、中和下段2006—2010年恢复力最低。(3)输水20 a后,上段生态系统的恢复状况较中、下段好。(4)生态恢复是相对于某种状态而言的,生态输水后前10 a生态恢复力较低,表明生态系统不容易恢复到未退化状态,而后10 a生态恢复力较大,说明生态系统越来越接近未退化状况,植被整体生长状况在改善。     

芦芽山旅游开发对不同植被层物种多样性的影响

利用12个物种多样性指数,研究了芦芽山旅游开发对不同植被层物种多样性的影响。结果表明:(1)乔木的丰富度和多样性在旅游干扰很少的地方都达到最大值,在干扰严重的地方,也相对较大,在中度干扰的地方,则相对较低。均匀度随着旅游干扰的减小而趋于减小。乔木的多样性与地理因子间的相关性很小,仅有1对因子呈显著相关。(2)灌木的丰富度和均匀度,在旅游中度干扰的地方都最大,在干扰很少的地方次之,在干扰严重的地方其值都最小。多样性则随着旅游干扰的减小而趋于增大。灌木多样性与地理因子之间的相关性较大,有10对因子显著相关。这说明地理因子对灌木多样性影响的作用开始增大。(3)在旅游干扰最大的地方,草本的均匀度和多样性最大,而丰富度相对也较大。在中度干扰的地方,草本的丰富度最大,多样性居中,均匀度最小。在干扰很少的地方,草本的丰富度和多样性最小,均匀度居中。草本多样性与地理因子之间的相关性最大,有23对因子显著或极显著相关,这说明地理因子对草本多样性影响的作用最大。     

格氏栲天然林土壤有机碳空间分布及其影响因素

采用GIS技术对格氏栲天然林土壤有机碳空间分布特征及其影响因素进行研究,结果表明:土壤有机碳含量(O)、土壤有机碳密度、土壤有机碳储量均属于中等变异,且随土层深度的增加而减少,表层富集现象明显.土壤有机碳含量在Ⅰ层(0 ～ 20 cm)为32.15 g/kg,分别是Ⅱ层(20～40 cm)、Ⅲ层(40 ～ 60 cm)的2.35、4.63倍,剖面均值为17.60 g/kg;土壤有机碳密度在Ⅰ～Ⅲ层分别为6.76 kg/m2、3.17 kg/m2、1.74 kg/m2,土壤剖面平均有机碳密度为11.67 kg/m2.引入泰森多边形替代土壤类型图,计算得格氏栲天然林土壤有机碳储量为1.49×104 t,Ⅰ层、Ⅱ层、Ⅲ层分别为8.66×103 t、4.01 × 103 t、2.20×103 t.土壤有机碳含量和土壤有机碳密度空间分布情况类似:在西南和东北各有一个高值区,以WS - EN为中线,西北和东南呈近似对称的条带状分布,且向两边表现出递减的趋势.相关分析和逐步回归分析表明,土壤有机碳含量与土壤理化性质相关性均达到极显著水平,与全氮(TN)、全磷(TP)、水解性氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)显著正相关,与全钾(TK)、pH、土壤容重(B)显著负相关,满足O=38.19+72.42 TN+0.04AN+54.47 TP - 7.50pH - 7.04B.同时分析了地形、土壤理化性质、人为活动等对格氏栲天然林土壤有机碳含量的影响.研究结果可为提高土壤有机碳储量精度、评估格氏栲天然林生态效益及其在区域碳循环中的作用和功能提供参考依据.     

茂兰喀斯特森林林隙物种多样性的动态规律

分析了茂兰喀斯特森林不同大小和发育阶段林隙物种多样性的动态变化规律。结果表明：林隙中乔木、灌木、草本和藤本植物的多样性指数H′在140～210 m2时最大,随林隙面积的进一步扩大,H′呈下降趋势。乔木、灌木和草本的多样性指数H′在林隙形成的20～30 a间达最大值,随林隙年龄的增加而减小。藤本植物的多样性指数H′在林隙形成初期至40 a时逐渐增加,在40 a时达最大值,最大值出现时间较其他生长型滞后。各生长型物种丰富度指数R1和均匀度指数J的变化趋势总体上与物种多样性指数相一致,生态优势度λ值与物种多样性指数几乎相反。乔木和藤本植物的多样性指数随林隙大小和年龄的变化趋势较灌木和草本植物和缓,灌木和草本植物对林隙环境的时空变化最为敏感。     

浑善达克沙地天然沙地榆种内竞争研究

采用逐步扩大范围的方法确定影响沙地榆对象木的最佳竞争范围,利用Hegyi提出的单木竞争指数模型,对浑善达克沙地天然沙地榆种内竞争强度进行定量分析。结果表明,在沙地榆群落中,对象木的最佳竞争距离为8 m,沙地榆种内竞争强度随着植株径级的增大而逐渐减小。竞争强度与对象木胸径服从幂函数关系,从模型预测结果可知,当沙地榆胸径在30 cm以内时,竞争强度变化显著;当沙地榆胸径达30 cm 以上时,竞争强度变化很小。采用逐步扩大范围的方法能有效地确定竞争木范围,较好地反应浑善达克沙地天然沙地榆种内竞争关系。应在沙地榆胸径达30 cm前采取适当的人工疏伐措施来促进植株生长和增强生态系统的稳定性。     

贵州省长江流域天然林分区和主要树种结构

针对贵州省长江流域现有森林和植被分布中存在的问题，通过综述国内外森林和植被区划的成果，指出了天然森资源相应的分区原则和依据，并将省内长江流域天然林划分成2类森林区7类森林亚区12类森林小区，用于指导工程区内现有森林资源的保护、退耕还林、封山育林、飞播造林和人工造林等。最后讨论了省级分区、国家分区和县级分区的尺度对接、天然林分区与以天然林保护为主要内容的天然林保护工程分区关系等问题。     

米槠天然林转变成杉木人工林后土壤可溶性有机碳的变化

对中亚热带米槠天然林及其采伐迹地形成的36年生杉木人工林0～20cm层土壤可溶性有机碳（DOC,dissolved organic carbon）含量进行研究,分析米槠天然林改造成杉木人工林后土壤DOC平均含量及其季节的变化情况．结果表明：米槠天然林0—20cm层土壤DOC平均含量为60．79mg·kg^-1,比杉木人工林（41．24mg·kg^-1）高47．41％;2个林分0～10cm、10～20cm层土壤DOC平均含量差异明显（P〈0．05）,且都是0—10cm层大于10～20cm层;米槠天然林和杉木人工林土壤DOC含量在季节变化中都表现为秋季最大、冬季最小,但是两者的季节变化模式不完全一致;米槠天然林和杉木人工林土壤DOC的差异和人为干扰因素有关．     

滇石林地质公园喀斯特山地天然林和人工林凋落物与死地被物的动态特征

对云南石林地质公园景区及其保护区内喀斯特山地典型森林类型凋落物组成与数量及其动态,地表死地被物现存量与持水特性等进行了研究。结果表明,本区域保护较好的滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides)林的年凋落量达7.26 t/hm2;而以团花木新姜子(Neolitsea homiantha)为主的次生林只有1.98 t/hm2;云南松(Pinus yun-nanensis)人工林和干香柏(Cupressus duclouxiana)人工林年凋落量分别是2.49 t/hm2和4.07 t/hm2。这些森林的凋落节律相似,都呈明显的“双峰型”。在地表死地被物现存量方面,干香柏林因其叶片难以分解而具有较高的地表现存量,为13.59 t/hm2,随后依次为滇青冈林(7.57 t/hm2),团花新木姜子次生林(5.02 t/hm2)和云南松人工林(4.83 t/hm2),死地被物的持水量与其现存量的大小顺序一致。根据森林年凋落量与死地被物现存量的数量关系,表明保护较好的滇青冈林内枯枝落叶的分解率明显大于次生林和人工林,周转期也短,涵养水分能力也较强。因此,应加强对喀斯特山地自然森林的保护,同时也注意对现有人工林的改造,引进一些阔叶树种,提高群落结构的整体效应。     

系统抽样方法在典型天然阔叶林调查中的应用

以福建省永安市麻岭村9 hm2的典型天然阔叶林为试验研究对象,应用系统抽样方法,分别200 m×100m、100 m×100 m、100 m×50 m和100 m×25 m四种抽样密度,探讨林分主要测树因子的抽样估计精度.结果表明:试验的天然阔叶林分平均树高、平均胸径、平均密度与平均单位面积蓄积量等主要测树因子的估计精度都分别要求达到70％以上、75％以上、80％以上和85％以上的最小抽样密度分别是100 m×100 m、100 m × 50 m、100m×50 m和10 0m×25 m.试验的天然阔叶林分胸径Ⅲ组林木蓄积量的估计精度分别要求达到70％以上、75％以上和80％以上的最小抽样密度分别是100 m×50 m、100 m×25 m和100 m×25 m.     

米槠天然林土壤真菌对N2O产生的贡献

研究表明亚热带地区森林土壤硝化和反硝化能力都非常低,但却是全球N2O最大的自然源之一,因而推测极有可能存在N2O潜在源未被认识,有迹象表明真菌最有可能是这一潜在源的贡献者,但实际研究证据并不多．为此本研究以中亚热带地区典型常绿阔叶林——武夷山自然保护区米槠天然林土壤为对象,利用室内基质诱导呼吸选择抑制方法,研究在水分60％WHC和温度25℃条件下土壤真菌细菌活性比及其对N2O产生的相对贡献．结果显示真菌和细菌的活性比例分别是0．7±0．3和0．3±0．1,前者显著大于后者（P〈0．05）,真菌与细菌的活性比为2．00±1．00;与对照相比,添加放线菌酮（真菌抑制剂）处理N2O产生速率减少了50．8±11．3％,添加链霉素（细菌抑制剂）处理则减少了43．7±11．8％,前者减少是后者的1．15倍,但差异不显著．研究结果表明该米槠天然林土壤在给定实验条件下真菌活性比细菌的大,但二者对土壤N2O产生的贡献几乎相等．基质诱导呼吸选择抑制方法具有较多的限制条件,若得出可靠结论,还应该利用包括生物化学、分子生物学方法在内的多种方法进行相互验证．同时今后应加强真菌产生N2O途径及机理研究．