色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究

  目的  分析影响色季拉山典型天然林急尖长苞冷杉Abies georgei var. smithii天然更新影响因子,为有效提高其天然更新提供理论指导。  方法  基于野外样方调查,分析色季拉山阴坡与阳坡5种影响因子与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的相关性;通过通径分析找到影响其天然更新的关键因子。  结果  阳坡和阴坡种子带翅长度、种子千粒重、苔藓厚度、凋落物厚度及阳坡林分郁闭度与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度均呈现极显著正相关(P＜0.01);通径分析认为阳坡凋落物厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阳坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为凋落物厚度、种子千粒重、苔藓厚度、种子带翅长度、林分郁闭度;阴坡苔藓厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阴坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为苔藓厚度、凋落物厚度、种子千粒重、林分郁闭度、种子带翅长度。  结论  凋落物厚度是影响色季拉山阳坡急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的最大因子,阴坡苔藓厚度是最关键因子。表3参27     

不同时间尺度上西藏色季拉山急尖长苞冷杉林下倒木空间格局分析

【目的】分析西藏色季拉山急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)原始林下倒木在不同时间尺度上的空间分布格局及其相关性,探讨该森林生态系统内倒木的分布规律。【方法】在研究区内设置100 m×100 m固定样地,采用相邻网格法对样地内倒木进行调查,获取倒木的大小头直径、长度、腐烂程度、植被覆盖状况、坐标等基本信息,用腐烂等级表征倒木的时间尺度,分析倒木在不同时间尺度上的空间分布格局。【结果】倒木总体空间分布格局随空间尺度的增大依次呈现集群分布、随机分布和均匀分布,且以随机分布为主要特征;在各个时间尺度上的倒木均呈现显著的集群分布;不同时间尺度上的倒木在空间分布上虽无显著关联,但时间尺度间隔越近,越趋于正关联,越远则越趋于负关联。【结论】色季拉山急尖长苞冷杉原始林下倒木在空间分布上具有明显的时间特征,这与当地异常气候密切相关。     

色季拉山急尖长苞冷杉林及其采伐迹地土壤养分特征研究

【目的】了解西藏色季拉山优势树种急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)林地及其采伐迹地的土壤养分状况,为森林管理及采伐迹地的恢复提供理论依据。【方法】以急尖长苞冷杉林地及其采伐迹地土壤为研究对象,采用单因素方差、化学计量比(C/N、C/P、N/P)及主成分分析等方法,对照全国第二次土壤普查标准,对其0～10,10～20,20～40,40～60,60～100 cm土层的pH和8种养分(有机质、全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、缓效钾)含量、土壤肥力限制性因素及土壤综合肥力进行比较分析。【结果】(1)急尖长苞冷杉林及其采伐迹地的土壤pH为4.35～5.70,均为酸性土壤。(2)急尖长苞冷杉林及其采伐迹地的土壤有机质、全氮及水解氮含量总体上随土层的加深而递减,其他养分含量变化规律不统一;不同养分含量在各土层间的差异性略有不同;除全磷、全钾外,急尖长苞冷杉林土壤有机质、全氮和水解氮、速效磷、速效钾、缓效钾含量分别为57.19,2.17 g/kg和723.47,22.86,247.83,744.30 mg/kg,采伐迹地中分别为46.50,1.67 g/kg和557.80,10.55,87.87,188.03 mg/kg,均表现为急尖长苞冷杉林大于采伐迹地。(3)除土壤C/N外,急尖长苞冷杉林的土壤C/P(101.64)和N/P(6.15)均高于采伐迹地(55.29和3.05),且急尖长苞冷杉林及其采伐迹地的化学计量比均高于中国陆地土壤平均水平,其中急尖长苞冷杉林及其采伐迹地土壤全磷含量分别为0.45和0.50 g/kg,均处于全国第二次土壤普查分级标准中的较缺水平(0.4～0.6 g/kg)。(4)3个主成分的累计贡献率达79.334%,分别为39.534%,26.347%和13.453%,依次受有机质、全氮、水解氮和速效钾、缓效钾及全磷、速效磷的影响;急尖长苞冷杉林内0～100 cm土层土壤肥力指数均值(0.552)大于采伐迹地(0.278),各土层土壤肥力指数亦均高于采伐迹地。【结论】采伐森林会对土壤肥力造成负面影响,因此采伐过后要及时进行更新恢复,全磷是其土壤肥力的限制性因素。     

色季拉山急尖长苞冷杉林下灌木群落空间格局及其与倒木关联性分析

分析西藏色季拉山急尖长苞冷杉原始林下灌木群落的空间分布格局及其与倒木的关联性,探讨该森林生态系统内灌木的分布规律,并从空间分布格局角度量化倒木对灌木分布的影响。以色季拉山急尖长苞冷杉原始林下灌木和倒木为研究对象,通过典型样地调查,用点格局法分析其空间分布格局以及与倒木的关联性。结果表明:1）样地内共有灌木7种,总密度730株·hm^-2,不同灌木种群分密度依次为杯萼忍冬（359株·hm^-2）>长尾槭（185株·hm^-2）>西南花楸（61株·hm^-2）>猴斑杜鹃（55株·hm^-2）>冰川茶藨子（53株·hm^-2）>光秃绣线菊（株·hm^-2）>峨眉蔷薇（株·hm^-2）;2）在0~50 m空间尺度内,冰川茶藨子、猴斑杜鹃、长尾槭、杯萼忍冬以集群分布为主要特征;西南花楸以随机分布为主要特征,只是在个别尺度呈现显著的集群分布;3）Ⅰ腐烂等级倒木与灌木在0~50 m空间尺度上呈显著的负关联,倒木整体与灌木及Ⅱ~Ⅴ腐烂等级倒木与灌木在0~50 m空间尺度上均无显著关联。不同灌木种群因对环境的适应性不同而具有不同的空间分布格局,灌木空间格局形成的生态过程及倒木对灌木空间分布的影响均具有复杂性。     

色季拉山急尖长苞冷杉天然更新影响因素

为了弥补高原高山森林天然更新研究的不足,促进急尖长苞冷杉Abies georgei var.smithii种群更新和恢复,通过野外样方调查,分析了海拔与坡向、种子质量、林隙等对急尖长苞冷杉种子特性和幼苗数量的影响,进而分析了林分郁闭度、种子带翅长度、种子质量、苔藓厚度、凋落物厚度与幼苗数量的相关性等。结果表明:由于海拔与坡向的不同,急尖长苞冷杉种子带翅长度、种子去翅长度、种子宽度、种子厚度均存在差异性,尤其是阴坡与阳坡种子带翅长度均表现为显著差异;阴坡种子千粒重分布范围为3.32~12.86 g,阳坡为3.72~14.68 g,阳坡种子质量要优于阴坡;在海拔3 800与3 900 m处千粒重表现为显著差异,阴坡与阳坡亦然。在阴坡与阳坡,种子带翅长度、种子去翅长度、种子宽度、种子厚度、种子千粒重随着海拔的升高均呈先升高后下降的趋势,幼苗数量亦然。林隙研究结果为天然更新幼苗数量林隙>林缘>林下。林分郁闭度、种子带翅长度、种子质量、凋落物厚度均呈显著正相关,苔藓厚度呈极显著正相关,说明这些因素可能有利于急尖长苞冷杉天然更新,其中苔藓厚度是影响其天然更新最重要的因子。     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉林地的物种多样性与土壤养分特征

利用西藏色季拉山东西坡急尖长苞冷杉林15个样方的数据,对该林分物种多样性及土壤营养元素含量进行了分析,结果表明,两坡土壤pH值呈酸性,西坡不同海拔的土壤pH值变化大于东坡,土壤有机质、全氮、碱解氮等含量也大于东坡,东西坡有效钙含量均远远大于其它有效元素含量,但两坡有效钙平均值有较大的差异.对西坡多样性指数H′具有较大影响的因子是土壤有效铁的含量,而对东坡均匀度指数E具有较大影响的因子是土壤有机质的含量.     

色季拉山东坡急尖长苞冷杉种群结构与动态

【目的】研究西藏色季拉山急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)种群的结构动态及演替趋势,为该种群的保护与恢复提供参考依据。【方法】在色季拉山东坡海拔3 800 m处设立100 m×100 m的典型样地,对固定样地内所有基径≥0.1 cm的乔木树种进行调查,记录树高、基径、胸径、生长状况等信息,对于基径0.1 cm的幼苗采用抽样调查统计其数量。采用基径和胸径2个指标将急尖长苞冷杉种群划分为13个龄级,分析该种群的龄级结构;利用种群动态量化方法计算相邻龄级种群数量动态变化指数(V_n)和种群结构对随机干扰的敏感性指数(P_(max))等;采用种群静态生命表、生存分析等方法,分析种群结构特征;采用时间序列预测模型对种群未来数量动态变化趋势进行量化预测。【结果】(1)色季拉山急尖长苞冷杉种群呈典型的"金字塔"型,1龄级幼苗储备丰富。(2)种群数量动态变化指数显示该种群为增长型种群,但对外界干扰具有较高的敏感性。(3)种群林龄结构完整,1龄级阶段存在强烈的环境筛选作用,种群存活曲线趋向于直线型(Deevey-Ⅱ型)B_3亚型,种群死亡率与消失率随龄级的增大先降低后升高再降低。(4)生存分析表明,随龄级的增大,种群生存率逐渐降低,累积死亡率与生存率为互补关系,死亡密度与危险率总体呈降低趋势,但危险率曲线波动较大。(5)时间序列预测模型结果表明,急尖长苞冷杉种群在未来一段时间内呈增长趋势,与种群结构及数量动态变化指数分析结果一致。【结论】虽然各种指标均表明急尖长苞冷杉种群目前处于稳定增长期,但结合生境及气候条件认为,该种群目前处于以地形、风、雪为主导的一种多元演替顶级的稳定期,今后一段时间其种群数量虽有波动,但不会偏离目前整体状态。考虑该种群对外界干扰具有较高的敏感性,建议进一步加强生境的保护,防止生境破坏引起种群衰退。     

色季拉山急尖长苞冷杉林凋落物特征

通过西藏东南部色季拉（山）急尖长苞冷杉（Abies georgei var. smithii）原始林不同胸径级立木的凋落物调查,以树冠投影面积推算林地凋落物量,分别对凋落物组成、年输入量与月动态变化等特征进行分析。结果表明,色季拉山急尖长苞冷杉林年平均凋落量为3.42T hm-2 year-1。凋落物主要由针叶、树枝、球果、树皮、花序和碎屑六种组分构成,其中,针叶凋落量最大2 097.15 kg,针叶所占凋落量比率为61.5%,其次是枝682.87 kg占比为20.0%;球果436.48 kg和树皮103.62 kg分别所占比例为12.8%和3%,花序和碎屑68.2 kg的凋落量所占比率约为2%左右。针叶和枯枝是冷杉林凋落物最主要的组分,占凋落物总量81.5%。急尖长苞冷杉林的凋落物年动态总体呈双峰型曲线,10-11月是凋落的高峰期,该期凋落量占全年凋落总量的37%;4月会出现一个小峰期,凋落物量占15%;1-3月、8-9月是凋落的峰谷期,其中1月的凋落量仅占2.7%。不同径级立木的凋落量有显著性差异,凋落量排序依次为：径级Ⅰ>径级Ⅲ>径级Ⅱ>径级Ⅳ>径级Ⅴ;立...     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉林粗木质残体储量与倒木分解研究

粗木质残体是森林生态系统重要的组成部分,在生态系统的结构组成和功能发挥中扮演着重要角色。采用典型样地法对色季拉山急尖长苞冷杉（Abies geoegei var.smithii）原始林下的粗木质残体进行调查,估算林内粗木质残体的储量,并比较不同腐烂等级及不同类型粗木质残体储量的大小,分析南坡与北坡2种不同环境下倒木分解速率的差异。结果表明,色季拉山南北坡急尖长苞冷杉的粗木质残体的储量分别为84.245 t·hm^-2和60.363 t·hm^-2,两者储量在不同类型的分布上均表现为倒木>枯立木>树桩>大枯枝;在不同腐烂等级分布上,南坡粗木质残体储量表现为Ⅰ级>Ⅳ级>Ⅱ级>Ⅲ级>Ⅴ级,北坡粗木质残体储量表现为Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级>Ⅳ级>Ⅴ级。色季拉山南北坡急尖长苞冷杉林倒木的分解均符合单指数衰减模型,南北坡的分解常数分别为0.014 a^-1(R²=0.870 3)、0.02 a^-1(R²=0.846 5)。南坡倒木分解50%和95%所需时间分别为29 a和193 a,北坡分解50%和95%所需时间分别为41 a和156 a,两者分解均呈现先快后慢的趋势。     

西藏色季拉山冷杉林土壤养分特征研究

[目的]研究西藏色季拉山冷杉林土壤养分的空间变异。[方法]在冷杉林1hm2样地内用网格法分3层取土样（共18个）,同时在标准木4个方向（共12个）、根区和非根区（共24个）取样,并测定养分含量。[结果]冷杉林中土壤有机质含量为A层〉B层〉C层,全效和速效N、P、K含量总和均以B层最高,3层中均以全效K和速效K含量最高;标准木四周西边（下坡）有机质含量最高,全效N、P、K总含量南边最高,且根区总含量高于非根区。[结论]色季拉山冷杉林土壤养分含量存在较大差异,林中表层土壤养分含量和标准林木个体附近养分含量均较高,为该区域森林土壤资源的科学管理、植被更新与重建提供参考依据。     

色季拉山土壤抗蚀性空间差异性分析

【目的】分析藏东南高寒气候条件下不同海拔土壤抗蚀性的空间差异,为西藏地区水土流失防治提供理论依据。【方法】以色季拉山土壤为研究对象,分析不同海拔和土层土壤抗蚀性指标的变化特征,采用主成分分析和土壤质量指数法,构建色季拉山土壤抗蚀性综合评价模型,并采用该模型对色季拉山3 200~4 600 m区域土壤抗蚀性强弱进行研究。【结果】在色季拉山海拔3 200~4 600m区域,除团聚体破坏率、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤体积质量外,其余土壤抗蚀性指标均随海拔升高总体呈先增大后减小再缓慢增大的趋势。以变异系数评价色季拉山不同土层土壤抗蚀性的空间差异,土壤团粒类指标在海拔4 200~4 600m和3 200~3 600m区域的变异系数分别为23.02%~123.54%和0.85%~19.58%;土壤基本物理指标的变异系数在海拔3 600m区域出现最大值,而变异系数最小值出现在海拔4 200~4 600m区域;有机胶体类指标即有机质含量的变异系数则在海拔4 600m区域出现最小值,为17.86%,在海拔4 200m区域出现最大值,为93.63%。【结论】通过构建土壤抗蚀性综合评价模型,得出色季拉山不同海拔区域土壤综合抗蚀性强弱顺序为3 600m3 800m3 400m4 400m4 000m4 600m3 200m4 200m。     

西藏色季拉山(阳坡)不同海拔土壤动物群落多样性时空分布特征

为了解色季拉山不同海拔、不同植被类型土壤动物群落多样性时空分布特征。于2021年5—9月,在色季拉山阳坡,海拔3 400~4 500 m范围选择8 个不同海拔,用土钻五点法采集样地0~10 cm深土样,用Tullgren漏斗分离并手捡大型土壤动物,分析土壤动物群落结构、Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、丰富度指数及相似性指数的时空分布动态。结果表明: 1)色季拉山(阳坡)8 个海拔共捕获土壤动物17 522 只,隶属于11纲23目63科(群)。弹尾目(Collembola)和真螨目(Eucaridae)为优势类群。土壤动物的类群数、个体数量的时空动态具有较大差异;2)海拔3 700 m的土壤动物个体数季节差异最显著(P<0.05),海拔4 400 m的土壤动物个体数季节差异最小;3)Shannon-Wiener多样性在8个海拔样地整体表现为8 月最高,7 月最低,5、6、9 月整体变化较小。Pielou均匀度8 月最高,且显著高于其他月(P<0.05);4)β多样性表明色季拉山阳坡相邻海拔土壤动物类群相似性较高,海拔差距越大相似性越低。随海拔梯度和时间变化,土壤动物的个体数、类群数、多样性均有较大差异。综上,色季拉山(阳坡)土壤动物群落多样性对季节变化及海拔梯度变化敏感。     

西藏色季拉山冷杉林下优势种群种间关联

运用2&#215;2列联表、Х^2检验、Ochiai关联指数、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数分析了西藏色季拉山冷杉林下16个灌木优势种和14个草本优势种的种间关系。结果表明：植物对海拔、坡向等环境因子的响应是导致该群落物种分布和种间关联格局的主要原因,呈显著正关联的种对多是由于相似的生活习性,或一种植物为另一种植物创造了适宜的小生境。冷杉林下植被群落种间多呈不显著关联,正负显著关联比远远大于1,可以判定色季拉山冷杉林下植被群落处于较为稳定的演替状态;以基于2&#215;2列联表分析的Х^2检验和基于重要值数量数据的Spearman秩相关分析为主要依据,以Pearson相关系数和Ochjai指数作为对照和补充,所得结果较为理想,将30个优势种群划分为5个生态种组,与现实情况吻合较好。     

西藏色季拉山东麓垂直带土壤碳氮分布特征及其影响因素

【目的】研究西藏色季拉山东麓不同海拔高度下土壤碳、氮含量的变化规律,以期为研究西藏色季拉山森林生态系统对全球气候变化的响应提供基础资料。【方法】采集西藏色季拉山东麓垂直带不同海拔高度的土壤样品,研究了表层(0～20cm)土壤土壤体积质量、pH以及有机碳、全氮及微生物量碳、氮含量在垂直带随海拔高度变化的特征,并分析了不同生态因子对土壤有机碳、全氮及微生物量碳、氮含量的影响。【结果】随着海拔高度的上升,土壤体积质量和pH值均呈现减小的趋势。不同植被下,土壤有机碳和全氮及微生物量碳、氮含量表现为高山灌丛林>方枝柏林>杜鹃林>急尖长苞冷杉林,且随着海拔的上升以上4个指标总体呈增加的趋势。土壤温度、湿度、pH值和植被类型可能是调控土壤碳、氮沿海拔高度变化的主要生态因子。【结论】探明了西藏色季拉山东麓垂直带不同海拔高度下土壤碳、氮的分布规律及其影响因素,为西藏色季拉山森林生态系统的进一步研究奠定了基础。     

色季拉山植物群落物种多样性研究

通过对西藏东南部地区色季拉山样地的调查,从不同类型群落的物种多样性与海拔、坡向的关系等方面对其植被进行分析,结果表明：在该特定的地带性地区,植物群落层次结构受海拔、坡向的影响,群落物种多样性程度为阴坡低于阳坡;森林群落内不同生长型的物种多样性指数在阴坡大小顺序为灌木层〉草本层〉乔木层,在阳坡则表现为草本层〉灌木层〉乔木层;随海拔的升高,阴、阳坡的物种组成差异缩小,植被群落类型和植物组成也相似,丰富度指数、多样性指数和均匀度指数表现出基本一致的变化趋势．     

色季拉山不同植被类型土壤动物多样性研究

对色季拉山高山松林、箭竹-桦木混交次生林、高山栎-高山松混交次生林、川滇高山栎林、灌木冷杉林、杜鹃林、冷杉林、高山柳-冷杉林、方枝柏疏林和高山草甸9种植被类型中土壤动物多样性进行调查。结果表明,在高山柳、冷杉林、杜鹃林、冷杉林、高山栎纯林生境中土壤动物的多样性都较高;土壤动物的多样性与丰富度、均匀度呈正相关,与优势度呈负相关,与个体数没有直接相关关系。     

藏东南色季拉山不同海拔川滇高山栎叶解剖结构及环境适应性

为探索藏东南色季拉山川滇高山栎叶片解剖结构在海拔梯度上的变化趋势和环境适应性,以藏东南色季拉山11个不同海拔梯度的川滇高山栎叶片为试验材料,采用石蜡切片技术探究川滇高山栎叶片对高寒环境的适应性。结果表明：川滇高山栎叶片为异面叶,上表皮有明显的角质层,下表皮有表皮毛,栅栏组织细胞2～3层;随着海拔的升高,叶片上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片厚度呈现增大趋势,而组织结构紧密度、主脉突起度和组织结构疏松度呈现下降趋势;可塑性指数分析表明,川滇高山栎在解剖结构上表现出较小的可塑性,对外界环境的适应能力较弱;相关性分析结果表明,除海绵组织厚度与栅栏组织厚度、组织结构疏松度与组织结构紧密度之间差异不显著以外,其余各指标之间均呈显著相关性。     

西藏色季拉山高山松种群点格局分析

【目的】研究高山松种群不同生长阶段的空间分布格局类型及其空间关联性。【方法】2014年6-8月,在西藏色季拉山选择有代表性的区域设置50m×50m的高山松林样地4块,对样地内的高山松进行定位和每木检尺,按胸径12cm、≥12~32cm、≥32cm将高山松分为小树、中树和大树,运用点格局分析方法中的Ripley’s L函数,对高山松种群不同发育阶段的空间格局及关联性进行分析。【结果】(1)色季拉山高山松种群径级结构呈典型的"金字塔"型,种群自然更新良好,属增长型种群;(2)高山松不同发育阶段的分布格局各异,小树在小尺度范围内的聚集强度均明显强于中树和大树,中树主要表现为随机分布-集群分布-随机分布,而大树主要表现为随机分布;(3)样地1与样地2中,高山松小树与中树、大树之间的空间关联性基本上均呈负关联关系,但中树与大树之间基本上无关联;样地3和样地4中,高山松不同龄级的小树、中树和大树三者之间相互独立,关联性小。【结论】在从小树发育到大树的过程中,高山松种群的空间分布格局演变过程基本表现为由集群分布到随机或均匀分布;高山松种群的更新不仅受种间竞争的影响,同样受种内竞争的制约;在环境条件相似的情况下,高山松种群自身的生物、生态学特性是影响其分布格局的最主要因素。