拐棍竹对汶川地震滑坡干扰的响应

拐棍竹(Fargseia robusta)是大熊猫的主食竹之一,2008年汶川地震及其次生灾害损毁了大量拐棍竹.为了解汶川地震后拐棍竹种群的恢复动态,评估拐棍竹种群的恢复能力,揭示拐棍竹种群对不同程度滑坡体干扰的响应策略,于2010年4月-2013年4月,在地震重灾区都江堰市四川龙溪–虹口国家级自然保护区,对受到地震滑坡体不同程度干扰(强度、中度、对照)的3种样地150个样方中拐棍竹的更新情况进行了监测和分析.结果显示:(1)不同程度干扰样方的发笋量、存活量、单位面积生物量均存在年间波动;(2)发笋量和存活量有显著正相关关系,强度干扰样方的年成活率最高,总体趋势是受干扰样方的发笋和存活数量显著高于对照;(3)强度干扰样方的更新竹基径、株高呈现出逐年增加的趋势,而中度表现出了波动的形式;(4)到2012年,无论发笋量、存活量、生物量还是种群有限增长速率,中度干扰样方都显著高于对照.本研究表明,地震滑坡干扰后,拐棍竹种群经过4年的更新生长后在数量和质量上都得到了较好的恢复,中度干扰样方的恢复好于强度;种群的恢复策略为能量分配优先供应于数量生长,然后再到营养生长.     

野化培训大熊猫在特定时期采食半枯竹的原因分析

对首次发现的一只野化培训大熊猫“祥祥”采食半枯竹的现象及原因进行研究.作者用4只圈养大熊猫为对照进行试验,从行为观察、营养成分及适口因子、环境气候条件等方面进行了研究.研究发现,圈养大熊猫中也存在采食半枯竹的现象,而且在采食的时间段上和祥祥一致;相对于新鲜竹子,半枯竹中葡萄糖含量有所增加,单宁含量明显降低,并且具有特殊的香甜味,使在一定时期内的半枯竹营养增加,适口性得到改善,这是大熊猫在特定时期更愿意采食半枯竹而不采食新鲜竹子的重要原因;7~9月是全年温湿度最高月份,对引起半枯竹成分中适口因子的改变可能有诱发作用.图3表4参9     

大熊猫迁居碧峰峡新生境的适应能力研究

2003年10月至2005年10月,对21只圈养于四川卧龙和3只圈养于蜂桶寨自然保护区的大熊猫迁居到雅安碧峰峡全新生境,并以散放养方式保护的大熊猫种群的适应能力进行了研究.环境年平均气温为13.9℃±7.5℃,夏季(6～8月)较炎热(22.3℃±3.8℃),冬季(12～2月)较寒冷(4.8℃±3.9℃);动物对竹子取食秋季最少(5.9kg±1.3kg),冬季最多(8.1kg±2.0kg),5月为次高峰期(8.0kg±1.5kg),喜食竹类为刺竹→苦竹→水竹;动物平均日活动时间6.5h,活动节律和时间与卧龙比较有极显著的改变(P<0.01,N=24);动物对环境、食物等的改变有较强的适应能力,约需3～6mo;但完全适应自然气候等因素的改变则需1a;疾病的发生频率依次为:消化道疾病、皮肤病、蛔虫感染、呼吸道疾病、脑血管疾病等;除气候湿热、土壤粘结、日照偏少、风雨雷电较多等自然因素外,动物在生理、行为、采食、排泄、抗病力及生长发育等各方面基本正常.图4表2参22     

卧龙自然保护区大熊猫栖息地植物群落多样性Ⅴ：不同竹林的物种多样性

采用α-多样性、β-多样性和植物区系等参数,分析了卧龙自然保护区野生大熊猫栖息地主食竹种各竹林的物种多样性特征. 结果表明,物种丰富度、物种优势度、物种均匀度和植物区系成分在3种竹林中都有着显著性差异（P〈0.05）. 物种丰富度和优势度的排序是拐棍竹林〉冷箭竹林〉短锥玉山竹林;Shannon-Wiener多样性指数呈现出拐棍竹林〉短锥玉山竹林〉冷箭竹林的变化格局;Simpson多样性指数为冷箭竹林大于拐棍竹林和短锥玉山竹林,而拐棍竹林与短锥玉山竹林相差不大;群落均匀度两指数（Jsw和Jsi）均表现为短锥玉山竹林〉拐棍竹林〉冷箭竹林. 不同竹林各层次的α-多样性,无论是乔木层、灌木层,还是草本植物层,在3种竹林之间均具有不同的变化. 拐棍竹林、冷箭竹林和短锥玉山竹林的植物科属地理分布格局较为相似（P〉0.05）,都以温带地理成分为主,具有与卧龙自然保护区整体植物区系地理成分的相同模式,但就植物种类而言,3种竹林的差异极其显著（P〈0.05）;同时,各竹林中乔木层优势树木的重要值、灌木层植物的平均数量,以及草本层植物的平均盖度之间也具有明显的差异（P〈0.05）. 3种竹林之间的相似性系数（β-多样性）很低,具有各自的组成物种和群落结构（P〈0.05）,这与不同竹种的生物学特性、海拔分布范围和生长发育阶段密切相关. 本研究结果可为竹林分布的制图、退化生境的恢复、地震灾害受损栖息地的重建以及圈养大熊猫食物基地的建设等提供参考资料. 图3 表5 参32     

卧龙自然保护区大熊猫栖息地植物群落多样性V:不同竹林的物种多样性

采用α-多样性、β-多样性和植物区系等参数,分析了卧龙自然保护区野生大熊猫栖息地主食竹种各竹林的物种多样性特征.结果表明,物种丰富度、物种优势度、物种均匀度和植物区系成分在3种竹林中都有着显著性差异(P＜0.05).物种丰富度和优势度的排序是拐棍竹林＞冷箭竹林＞短锥玉山竹林;Shannon-Wiener多样性指数呈现出拐棍竹林＞短锥玉山竹林＞冷箭竹林的变化格局;Simpson多样性指数为冷箭竹林大于拐棍竹林和短锥玉山竹林,而拐棍竹林与短锥玉山竹林相差不大;群落均匀度两指数(Jsw和Jsi)均表现为短锥玉山竹林＞拐棍竹林＞冷箭竹林.不同竹林各层次的α-多样性.无论是乔木层、灌木层,还是草本植物层,在3种竹林之间均具有不同的变化.拐棍竹林、冷箭竹林和短锥玉山竹林的植物科属地理分布格局较为相似(P＞0.05),都以温带地理成分为主,具有与卧龙自然保护区整体植物区系地理成分的相同模式,但就植物种类而言,3种竹林的差异极其显著(P＜0.05);同时,各竹林中乔木层优势树木的重要值、灌木层植物的平均数量,以及草本层植物的平均盖度之间也具有明显的差异(P＜0.05).3种竹林之间的相似性系数(β-多样性)很低,具有各自的组成物种和群落结构(P＜0.05),这与不同竹种的生物学特性、海拔分布范围和生长发育阶段密切相关.本研究结果可为竹林分布的制图、退化生境的恢复、地震灾害受损柄息地的重建以及圈养大熊猫食物基地的建设等提供参考资料.图3表5参32     

鹤山针阔叶混交林的种群竞争初步研究

通过对鹤山针阔叶混交林种群竞争的研究发现,10年生同龄大叶相思—马尾松群落中,大叶相思生长良好,马尾松种群生长不良和死亡率高达72％;异龄大叶相思—湿地松群落内两种群均生长良好;马尾松、湿地松和大叶相思等纯 林内个体高度和胸径的分化差异小,而混交林内各种群个体高度和胸径分化差异大,尤其是大叶相思比针叶树种更明显;在考虑种群竞争指标时,个体枝叶的生物量或单位面积的生物量比植株数和构件更好;大叶相思—湿地松混交林总的生物量为69.091/hm~2,大叶相思—马尾松混交林为55.282/hm~2,这两个群落的生物量均低于7年生大叶相思纯林;营造针阔叶混交林时应以异龄块状混交方式为主。     

西南山地小径竹的重金属富集能力

西南山地小径竹的种类多、分布广、生长快、生物量高,且对土壤重金属具有一定的耐受性,在土壤重金属修复方面具有潜在优势。目前对于西南山地竹区的小径竹在土壤重金属修复方面的研究和应用鲜有报道。以西南山地的林下优势层片缺苞箭竹(Fargesiadenudate)和拐棍竹(F.robusta)为研究对象,通过测定分析其茎、叶、笋及根际土壤的重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量,比较不同小径竹地上各部位的富集系数,并与常见的超积累植物相比,探讨小径竹的重金属富集潜力。结果表明:(1)缺苞箭竹和拐棍竹叶的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量和富集系数均显著大于茎和笋(P=0.001);(2)缺苞箭竹地上各部位对Cu的富集系数大于Zn、Pb、Cd、Cr,而拐棍竹对Cu的富集系数较小;(3)缺苞箭竹地上部的Cu富集系数(2.16)、Zn富集系数(1.27)显著大于拐棍竹(0.17、0.93,P=0.001),而Pb富集系数(0.09)、Cd富集系数(0.34)、Cr富集系数(0.82)显著小于拐棍竹(0.87、0.49、1.03,P=0.002、0.049、0.001);(4)与生长在未被污染土壤中的超积累植物相比,缺苞箭竹具有更大的Cu、Cr富集潜力,拐棍竹对Pb、Cr具有更大的富集潜力。西南山地小径竹在土壤污染修复方面具有较高的生态、经济和景观效益,有发展成为生态-经济型土壤重金属修复植物的潜力。     

木荷地上部分生物量分布特征与生产力

对中亚热带木荷-马尾松群落中木荷种群地上部分的生物量和生产力进行了研究.在木荷地上部分的生物量中,树干生物量是群落总生物量的决定性组分,所占比重为66.06%～84.79%(干重),且随着林木径级的增大呈"中间大两头小"变化.木荷种群株数和生物量的径级分布曲线均为单峰型,且基本均呈正态分布,种群81.10%的生物量集中在11＜DBH≤27 cm径级,反映出木荷具有很好的速生特性.木荷种群地上部分平均现存生物量为209.59 t hm-2,年平均生产力为14.729 t hm-2 a-1,符合Whittaker、Rodin等估算的地球上及亚热带半干旱半湿润地区植物生产力估测值,虽然木荷-马尾松林造林时间不长,其生产力已较为可观,并具有相当的潜力.图2表3参21     

濒危植物桫椤种群生态场研究

通过构建桫椤种群生态场模型,对福建瓜溪桫椤自然保护区内不同地段的桫椤种群生态场特性进行了分析和讨论.研究结果显示,在个体数量差异不大的情况下,种群生态场作用的强弱与种群内植株个体的大小具有明显的相 关关系.地段Q3、Q4、Q5、Q6的桫椤种群以大、中型植株为主,个体生态场作用大,彼此间叠加强烈,形成的种群等势线较多,具有明显的梯度,呈现疏密不均变化;三维卒间势曲面总体水平高,闭合范同大,种群内场作用强烈,作用空间大.地段Q1、Q2、Q7、Q8的桫椤种群以小型植株或幼苗、幼株为主,种群场内以个体场为主,或有微弱的叠加场.种群场等势线少.没有形成梯度;三维势曲面总体水平低,或呈现独立的个体场势面,不发生场叠加,种群内场作用弱,场波及范围小.     

短花针茅荒漠草原不同组织尺度地上生物量北大核心CSCD

以内蒙古短花针茅荒漠草地生物量为研究对象,比较分析个体、种群、功能群、群落尺度地上生物量的关联与变异.结果显示:(1)个体尺度上,高产草地的兴安胡枝子生物量最大,为(22.96±7.31)g/株,羊草生物量最小,为(0.16±0.69)g/株;种群尺度上,兴安胡枝子生物量较小,羊草的生物量较大;在功能群尺度上,兴安胡枝子生物量在灌木、半灌木该功能群的权重值为0.144,羊草的生物量在多年生禾草的权重值为0.303.(2)种群尺度上短花针茅在低产草地生物量最高(80.33 g/m2±5.15 g/m2),在个体尺度生物量同样最高(6.99 g/株±0.68 g/株);蒙古葱在种群尺度下生物量最低(0.12 g/m2±0.10 g/m2),在个体尺度下也最低(0.01 g/株±0.05 g/株).(3)高产草地的变异系数均值几乎都大于低产草地的变异系数均值,且随个体、种群、功能群、群落尺度的递进呈现下降趋势.本研究表明,从植物不同组织尺度研究短花针茅荒漠草原地上生物量,能够更好地揭示群落生物量置配过程和资源利用,这对于不同地区物种潜在规律的比较以及科学地实施区域生态系统保护具有重要意义.     

喀斯特地区白三叶形态和遗传多样性研究

白三叶（Trifolium repens）的形态学特征随利用年限的增加而进化,单株叶数、生长点数、中叶长、中叶长宽比以及种群内个体之间变异性随着年限的增加而增加,而叶层高度、中叶宽则下降。三个不同年龄草地的平均单株叶质量、根质量、地上生物量、地上生物量与地下生物量的比值等指标数值接近,差异不显著。但是,与茎有关的指标如茎质量等差异显著,匍匐茎生物量随年限的增加而增加,以回避动物采食等干扰,并有利于占据动态空斑而增加种群的持久性。100年白三叶的等位基因数没有20年的高,意味着年限越长的种群以少数大克隆体占优势。     

短柄五加濒危趋势和致濒因素的初步分析

研究了短柄五加种群致濒的因素和机制 .1)通过环境筛分析 ,认为短柄五加种群在 5～ 8a和 11～ 12a两个年龄阶段受到强烈的环境筛过滤作用 ,这两个阶段可能是濒危的关键阶段 .2 )通过对短柄五加种群生物量增长过程中关键因子的分析 ,确定了影响种群生物量的主导生境因子 ,主要是群落类型、群落郁闭度和坡度、坡向等 .影响种群增长的主导生境因子的脆弱性 ,增大了短柄五加种群濒危的趋势 .3)通过对短柄五加种子生态及生殖生态的初步分析 ,认为种群实生苗更新失败是短柄五加种群濒危的重要因素 .4)放牧、采挖和对次生落叶阔叶林的砍伐等人类活动 ,加快了短柄五加种群濒危的速度 .图 1表 3参 11     

神经网络模型森林生物量遥感估测方法的研究

森林生物量的估测是全球变化研究的基础,而遥感宏观、综合、动态、快速的特点决定了基于遥感的生物量模型为森林生物量估测的发展方向,目前的遥感生物量估测方法大多基于回归分析,需要预先假设、事后检验,仅为经验性的统计模型。神经网络的分布并行处理、非线性映射、自适应学习和容错等特性,使其具有独特的信息处理和计算能力,在机制尚不清楚的高维非线性系统体现出强大优势,可以用于遥感生物量估测。文章在野外调查的基础上,尝试应用BP网络和RBF网络技术,建立广州TM遥感影像数据与森林样方生物量实测数据之间的神经网络模型,通过训练和仿真,与生物量实测数据进行比较。结果表明,在独立样地估测中,人工神经网络估测的相对误差均小于15.18%,获得了满意的效果。而RBF网络与BP网络相比,在识别精度上、稳定性、速度上,均优于BP网络,其最大相对误差不超过10.12%,平均相对误差为4.76%。可见应用神经网络方法的“黑箱”操作虽然难以归纳出指导性规律,但可以获得很高的精度。尤其RBF网络,在训练完成后,可以应用该模型进行大区域生物量估算,对于森林的规划及管理具有深远意义。     

红壤坡地生态系统恢复过程植被群落的演变

应用样方调查方法,对湘北红壤坡地有人为干扰和无人为干扰两种方式下植被恢复情况进行了初步调查分析,结果表明:无人为干扰的坡地植被恢复在11年间经历了缓慢恢复和快速恢复两个阶段,不同坡位群落生物量稳步增长,正在逐步形成具有稳定群落结构的自然生态系统;人为干扰坡地植被恢复缓慢,由于水土流失,上坡位地下部生物量呈下降趋势,中坡位和下坡位地下部的生物量都大幅度的增加,此外人为干扰使得乔木类植物无法正常生长,从而不能形成具有明显垂直结构的稳定生态系统.     

中国特有植物猪血木的濒危原因及保护对策

猪血木(Euryodendron excelsum H.T.Chang)为中国特有的山茶科单型属猪血木属的珍稀濒危植物,现仅分布于广东省阳春县八甲镇地区,且仅残存一个居群,居群内个体数量仅100余株,该物种已被列为国家二级保护植物。物种濒危原因分析是生物多样性保护的关键环节,文章从猪血木的地理分布、生活史特性、种群分布现状及生态环境因素影响等方面分析了该物种的濒危现状,猪血木种群地理分布的局限性限制了其空间拓展;种子萌发和幼苗生长对生境要求特殊和种群现状不利于其更新和发展,人为干扰对猪血木影响严重。其濒危的主要原因是人为因素引起的生境破碎化和过度砍伐所导致的个体数量下降,文章认为现存种群和生境的保护是濒危物种保护的最有效手段,针对猪血木的濒危现状和原因,提出了就地保护,促进自然种群的繁衍更新,建立猪血木繁育基地进行迁地保护和回归引种的保护策略,以期为猪血木的保护和种群恢复提供科学的理论指导,也为中国珍稀濒危物种和生物多样性的保护提供基础资料。     

濒危兰科植物流苏石斛的种群数量动态

运用静态生命表、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了云南西双版纳地区流苏石斛两个种群——A种群(21°58′N,101°13′E,保护区之外)和B种群(21°54′N,101°17′E,保护区内)的种群数量动态.结果表明:种群存活曲线表现为Deevey-型.A、B种群均表现出幼龄个体死亡率高,中龄级个体数量少,说明中龄阶段曾受到较大的人为干扰.种群的净增长率(Ro)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)都较低,表现为衰退种群,Leslie矩阵模型分析表明在未来25年种群各龄级的个体数及种群总数均表现出持续下降趋势.种群下降可能是由于当地人为的采挖和严重的生境破碎化所导致.图2表4参16     

高山草地长花马先蒿的性状和生物量分配对坡向的适应

长花马先蒿(Pedicularis longiflora)是一种传统药用植物,广泛分布在高山草地及溪流旁等处.为了更好地开发、利用和保护该药用植物,从植物性状和生物量分配着手,探讨其对环境变化的适应性,首先测定不同坡向基本环境因子,然后对比不同坡向长花马先蒿的叶片性状、叶片数目、株高及其之间的相关性和权衡关系,其次从生物量分配的角度探究该植物对不同坡向的适应对策,进而阐述该植物性状及生物量指标与环境因子的回归关系,最后从功能性状到个体生物量进行尺度上推.结果表明,长花马先蒿主要通过调整比叶面积适应不同的坡向生境,西南坡植株的比叶面积为(175.272±6.597)cm2/g,比东南坡植株大.长花马先蒿成对器官生物量之间均为等速生长关系(α=1),给定茎生物量时,西南坡植株的叶生物量相对更大,形成更有利于光合作用的适应对策,而东南坡植株更多地投入到繁殖器官,使种群得以更好延续,其生物量分配受等速生长关系的限制,同时在环境因子的影响下,存在着"最优分配".温度和群落内竞争是影响该植物性状和生物量分配的主要因素,从药用植物资源保育的角度考虑,长花马先蒿人工繁育过程需要适宜的生长温度,并减少群落内的物种竞争.因此,在环境因子的作用下长花马先蒿的性状和生物量分配存在一定的权衡和适应,这可为该药用资源的开发和利用提供支撑.     

食物转化期的大熊猫幼仔肠道细菌结构衍变及其与纤维素酶活性的相关性

大熊猫是具有植食性转化阶段的特殊的食肉动物,但本身对纤维素的消化能力极低,主要依赖于肠道微生物的作用;处于食物转化阶段的大熊猫幼仔是敏感而脆弱的,对纤维素的适应消化能力也是保证其存活的关键.通过分析食物转化期大熊猫幼仔粪便中纤维素酶活性和肠道细菌多样性的变化,探讨大熊猫幼仔食物转化阶段肠道细菌性质和纤维素酶活性的相关性,以期为优化食物转化期大熊猫的饲养技术提供一定的理论指导.结果显示,大熊猫幼仔食物转化阶段纤维素酶活性变化较大,特别是增加竹子的摄入量后,大熊猫个体纤维素酶活性普遍显著增加.大熊猫肠道细菌的结构和数量在食物转化阶段也存在较大变化,且与幼仔消化纤维素密切相关,如Lactobacillus、Romboutsia等典型的肉食动物肠道菌的丰度在大熊猫幼仔肠道中数量减少,而纤维素降解菌属Cellulosiyticum的丰度明显增加,特别是大熊猫肠道优势菌属Streptococcus也表现出与其纤维素消化的密切联系.总体而言,食物转化阶段的大熊猫幼仔对纤维素有一定的适应性消化能力,其和肠道细菌菌群的演变有较大的相关性.(图3表6参30)     

紫茎泽兰种内竞争试验

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是一种入侵能力极强的世界性恶性杂草.通过不同种植密度的紫茎泽兰盆栽试验,探讨种内竞争对紫茎泽兰个体生长的影响.结果表明,种内竞争降低了紫茎泽兰个体株高、叶片数、根蘖株数和生物量的增长.种植密度与生物量2者的对数值呈负相关关系(r2=0.99,斜率=-5/6).同时,随着种植密度增加,种内竞争加剧,抑制作用增强,种群内部大小等级差异也增大,表明不同个体受到了不同的拥挤压力.但是,高密度的紫茎泽兰种群在强烈竞争下,个体会控制根蘖株的形成、死亡,从而减少资源的消耗,保证种群对生境的长期占领.建议在进行紫茎泽兰的替代控制时,应注意替代物种的先植,选择优于紫茎泽兰萌发的植物作为替代物种,通过邻体干扰效应抑制紫茎泽兰的生长.     

海丰鸟类自然保护区大型底栖动物群落特征

于2006年夏季在海丰鸟类自然保护区内进行了大型底栖动物群落的研究.通过9个样点的样方取样,分析了保护区内大型底栖动物群落的种类、物种多样性和生物量.主要研究结果如下:(1) 保护区内共录得大型底栖动物6门10纲112种,其中热带、亚热带分布的种类62种,温带、广温种46种,外来种4种;淡水生物22种,非淡水生物90种.(2) 各样点生物量(以鲜重表示)在1.31346.05 g×m-2范围内,栖息密度为161136 ind.×m-2,不同生境之间的差异极显著.(3) 生境多样化、人为干扰小的样点a多样性较高,生境单一、人为干扰强烈的样点a多样性则较低.(4) 保护区内的大型底栖动物群落差异较大,这是由不同生境的盐度差异造成的.聚类分析把该区的大型底栖动物群落划分为淡水、河口、滨海3个生物群落,非度量多维标度排序更直观地显示了各个样点大型底栖动物群落距离和相似的情况,并支持聚类分析的结果.讨论了保护区内大型底栖动物群落水平分布的特点及产生差异的原因.