天山云杉林土壤种子库物种组成及其垂直空间分布

采用萌发法对天山中部海拔1 800~2 210 m天山云杉林下0~10 cm深度的土壤种子库的物种组成及其垂直空间分布进行了研究。结果表明:①种子库共有高等植物31种,除天山云杉外均属一年生或多年生草本;②种子库的储量为(404.75±291.11)粒/m2,主要组成物种有高山羊角芹(31.81%)、白花车轴草(13.40%)、仰卧早熟禾(11.55%)、天蓝岩苣(6.42%)和准噶尔繁缕(5.68%),天山云杉仅占0.86%;③在垂直空间分布上,自上而下种子数量先增加后降低,2~4 cm深度的种子数量最多,达到总量的32.2%,0~6 cm深度的种子数量占种子库种子总数(0~10 cm)的72.14%。     

天山中部天山云杉林土壤种子库年际变化

通过定点采样,采用萌发法对天山中部天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)近熟林(101-120a)和成熟林(121-160a)2004-2011年(8a)土壤种子库物种组成、种子密度的年际变化和不同间隔年限土壤种子库物种组成的相似性进行了分析。结果表明:(1)土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物87种,隶属29科70属,其中乔木种子植物2种,灌木种子植物2种,草本种子植物83种,土壤种子库中草本植物种子密度远远大于木本植物种子密度;8个采样年份土壤种子库恒有种仅有6种;(2)土壤种子库种子密度及其中天山云杉种子密度存在巨大的年际变动,且不具有同步性;土壤种子库种子密度最大(2009年)值为(953.75±66.12)粒/m²,最小(2008年)值为(186.50±20.37)粒/m²,其中天山云杉种子密度最高(2006年)达到(584.50±53.58)粒/m²,最低(2005年)仅有(0.25±0.26)粒/m²;(3)天山云杉林土壤种子库年际间物种组成的相似性不高,Czekanowski相似系数均值仅为0.344,并随间隔年限的增加呈现减小-增大-减小的变化趋势。天山云杉林土壤种子库物种组成和种子密度稳定性差,年际间相差悬殊,物种组成的相似性不高,种子库中天山云杉种子密度主要受其种子库采样前一年天山云杉结实丰歉的影响,属间断型。土壤种子库年际变化特征可为天山森林的更新恢复和可持续经营提供科学依据。     

种子年后天山云杉林土壤种子库储量及其垂直空间分布

以天山云杉种子年后第一年的土壤种子库为对象,采用萌发法对天山中部海拔1 800～2 210 m天山云杉林下0～10 cm深度的土壤种子库的种子储量及其垂直空间分布进行了研究.结果表明: (1)种子年后天山云杉林土壤种子库有活力种子总储量为(922.00±662.21)粒/m2,主要组成物种有天山云杉(63.39;)、高山羊角芹(18.89;)、仰卧早熟禾(5.48;)、准噶尔繁缕(3.88;)、天蓝岩苣(2.77;)、紫苞鸢尾(2.14;)和小蓬草(1.17 ;);(2)种子年后土壤种子库有活力种子密度自上而下呈现下降趋势,0～2 cm种子数量最多,占0～10 cm种子库种子总数的48.92;;(3)种子年后土壤种子库中天山云杉有活力种子密度自上而下也呈现下降趋势,有活力种子主要分布在0～2 cm,占土壤种子库中天山云杉有活力种子总数的61.46;.     

天山中部天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种相似性

[目的]天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)林是天山山地最主要的地带性森林植被,为新疆绿洲生态系统的生命之源,对水源的涵养发挥着不可或缺的重要作用.通过对天山北坡中部头屯河上游海拔1 750～2 750 m高度天山云杉林土壤种子库的采样和地上植被的调查分析,旨在深入了解二者在物种组成上的相似性程度,以期为天山森林生态系统的保育与恢复提供科学依据.[方法]采用土壤种子库采样与地上植被调查一一对应的方法和Jaccard相似性系数.[结果]从天山云杉林土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物53种,隶属24科43属,从其地上植被调查中共鉴定出种子植物58种,隶属27科49属,二者共有物种43种.在l 750～2 750 m的10个海拔高度(梯度100 m)上,土壤种子库与地上植被物种组成的Jaccard相似性系数分别为0.35、0.31、0.30、0.29、0.30、0.26、0.23、0.22、0.21、0.18,均值为0.27.[结论]天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种组成相似性不高,且随着海拔高度的增加,其相似性呈现减小的趋势.     

天山北坡中部天山云杉林植物多样性沿海拔变化特征

海拔对物种多样性的影响是生态学领域研究的热点.通过对天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)林地上植被进行调查,计算地上植被α多样性指数,分析物种多样性与海拔梯度间的相关性,为天山云杉林地上植被沿海拔梯度分布提供依据.分析得出,海拔1750～2150 m,共鉴别出64种植物,隶属32科...     

天山云杉林不同发育阶段种群分布格局研究

以新疆西部天山云杉林6hm2永久样地调查数据为基础,采用点格局分析方法,对不同发育阶段的天山云杉种群空间分布格局和种群之间相关性进行统计分析。结果表明:1)调查样地内天山云杉群落物种组成简单,仅7个物种,区系成分均为温带成分,是以天山云杉为主的单优植物群落。2)样地内天山云杉大树个体数较多,小树和中树个体数较少,不同发育阶段其个体密度大小顺序为:大树中树小树,表现为衰退型种群。3)天山云杉不同发育阶段种群分布格局与研究尺度紧密相关,各发育阶段均以聚集型分布为主;不同尺度下均表现为小树的聚集强度最大,中树次之,大树最小。4)天山云杉种群不同发育阶段之间存在着相关性,大树和小树表现为显著的负相关;中树和小树在中小尺度上呈现显著的正相关,大尺度上相关性不显著;中树和大树相关性不显著。     

天山云杉种群水平分布格局

天山云杉林中幼龄林木多为集群分布，中龄林木为随机分布，稀疏散布在林分中的高龄林木在较大面积上看有集群分布的倾向。林分中天山云杉种群水平分布格局是这些分布的混合。     

蒋家沟流域不同海拔梯度的土壤种子库与地上植被的关系

基于蒋家沟流域1300～2900 m的海拔范围,以200 m间隔划分8条海拔梯度,对不同海拔梯度的植物群落土壤种子库和地上植被的物种组成、物种多样性及其相似性进行研究。结果表明：各海拔梯度地上植被物种数均显著高于土壤种子库,地上植被与土壤种子库的相似程度均偏低,地上植被与土壤种子库的优势物种间存在不完全同步性,即地上植被除1700～1900、1300～1500 m外均以多年生草本占优势,土壤种子库仅在高于2300 m海拔的地区以多年生草本占优势,流域内土壤种子库对地上植被自然恢复与更新的能力较弱。土壤种子库与地上植被的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指和Shannon−Wiener多样性指数均呈显著正相关,土壤种子库的Pielou均匀度指数显著高于地上植被。地上植被和土壤种子库的M、D和H最高值均出现在温带湿润山岭气候区,最低值均出现在亚热带干热河谷气候区,不同气候区水热条件的差异影响地上植被和土壤种子库的物种多样性,蒋家沟流域土壤种子库与地上植被受气候变化的影响较大,而对海拔梯度变化的响应不明显。该研究结果可为金沙江小流域的生态恢复与重建提供参考依据。     

天山云杉天然成熟林种群分布格局

天山云杉 (Picea schrenkiana)成熟林种群的空间分布格局受天山云杉种群本身的生物学特性、种群的年龄和更新方式等群落内小环境的共同影响 .分别用均匀分布、奈曼分布、泊松分布和负二项分布针对不同大小的样方进行拟合 ,并计算了 Moristia指数 (Iδ)、聚块性指数(m* / m、扩散系数 (C)、负二项分布的 K值 .运用这些分布型和指数对天山云杉成熟林的分布格局进行了研究 .结果表明 ,样方大小对分布型的判定有较大影响 ,但基本表现为随机分布和负二项分布     

天山云杉林土壤有机碳含量沿海拔梯度变化

【目的】 研究天山中部地区海拔对土壤有机碳含量的影响,研究区域尺度上土壤有机碳含量随海拔梯度变化,以及土壤其他因子之间的相关分析,精确估算森林生态系统土壤有机碳库。【方法】以新疆天山三个样区云杉林为对象,利用单因素方差分析和最小显著差异法等统计分析方法,研究不同海拔各土壤层有机碳含量垂直分布、积累特征及其与土壤全氮、全磷和pH值的关系。【结果】不同海拔梯度下,不同林区土壤有机碳含量随着土层深度呈逐渐减少的趋势;海拔梯度对有机碳含量的影响比较明显,尤其是2 000和2 200 m处的有机碳含量最高,1 800 m处次之,而2 400 m处最低;【结论】 三个林区有机碳含量在不同土层厚度中随海拔高度的增加无明显规律;土壤各土层有机碳含量与全氮含量为极显著正相关和土壤全磷含量为显著正相关,而与土壤pH值为弱负相关关系。     

温度变化对天山云杉凋落物3,4-二羟基苯乙酮自毒作用的影响

[目的]在全球气候变暖背景下,检验“自毒作用对天山云杉天然更新障碍温度效应假设”,为应对气候变化的天山云杉林保育与可持续经营提供科学依据.[方法]以天山云杉生长季(5～8月)天然林地表层(1 ～5 cm)土壤昼(光同期)夜(暗同期)平均温度(12℃,4℃)为基准,采用智能环境模拟温度变化对天山云杉凋落物3,4-二羟基苯乙酮(DHAP)自毒作用的影响.[结果]温度≥(14℃,6℃),DHAP处理液浓度≥7.5mM时,显著或极显著抑制天山云杉种子萌发,并对幼苗生长表现出显著的抑制作用.[结论]温度升高会增强DHAP的活性,降低其产生自毒效应的临界浓度,使天山云杉天然更新更易受到自毒作用的影响.     

西藏林芝高山松土壤种子库空间分布特征研究

通过研究西藏林芝高山松土壤种子库的空间分布特征,可以深入了解当地高山松林地土壤中种子数量的分布情况,以及高山松种子的质量状况,有助于高山松林的可持续发展。选取林芝附近有大面积高山松林分布的东久乡东久桥样地、林芝镇林芝桥样地以及八一镇比日神山样地为研究对象,采用野外采样、室内试验和数据分析相结合的方法,探讨高山松土壤种子库的空间分布格局。结果表明,高山松土壤种子库中的种子数量在水平方向上的差异不显著,种子数量随着与母树距离的增加而逐渐减少,表现出近母树分布的趋向。在不同土层深度中,高山松土壤种子库中的种子数量差异显著(P=0.01),随土层深度的增加而逐渐减少,并且单因素分析发现海拔对高山松土壤种子库中种子数量的变化影响不大。土壤种子库中有活力种子仅占种子总量的1.05%,其中72.44%的有活力种子集中在枯落物层;虫蛀种子所占比例最高,占总量的47.41%,败育种子占种子总量的12.32%,腐败种子所占比例最小,为3.02%,可见种子丧失活力的首要原因是被啮齿类动物或鸟类的取食。地表枯落物层是种子进入土壤的一大阻碍,及时扰动地表枯落物有助于高山松种子进入土壤和萌发。     

天山北坡中部天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量与功能性状的微生境分析

【目的】分析天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica)1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的相互作用及关系,为环境筛(environmental filter)在天山云杉幼苗定居阶段筛选作用提供参考。【方法】采用冗余分析(redundancy analysis, RDA)方法,分析天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的关系,并选用层次分割法定量分解微生境因子的解释率。【结果】显著影响天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状的微生境因子有苔藓厚度、枯落物厚度、草本盖度、根系盘结层厚度、大树邻体效应和海拔、坡位,可解释47.43%的天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状变异。其中,由苔藓、草本、枯落物构成的林下地被物的解释率为26.16%,根系盘结层厚度和海拔高度的解释率分别为9.79%和5.95%。【结论】天山云杉林下的枯落物、苔藓和土壤根系盘结层厚度,以及林地所处的海拔高度对天山云杉1 a生天然更新幼苗的存活具有较强的筛选作用。     

退化伊犁绢蒿荒漠草地土壤种子库水平分布格局研究

采用萌发法对伊犁绢蒿(Seriphidium transillense)荒漠草地中度退化、重度退化和极度退化三个不同阶段的土壤种子库进行调查研究.结果表明:三个阶段种子萌发的总量均集中在前15 d,萌发高峰期出现在第10 d,到50 d萌发结束;中度、重度和极度退化的土壤种子库内物种数变化不大,分别为13、11和11种,在数量上占优势的物种分别为伊犁绢蒿、叉毛蓬和角果藜、叉毛蓬;随着退化程度的加剧,草地植被逐渐演替为一年生植物,伊犁绢蒿土壤种子库逐步退化,直至消失.