ATMOSPHERIC CONTRIBUTIONS TO FOREST NUTRIENT CYCLING1

The atmosphere is a significant source of plant nutrients that partially replenishes losses due to timber harvesting. The relative importance of wet and dry deposition depends upon the specific nutrient and site. Nitrogen in bulk precipitation (wetfall and dryfall) is equivalent to at least 70 percent of the nitrogen incorporated annually in above-ground woody tissues of some temperate hardwood forests. Atmospheric sources of calcium and potassium supply between 20 and 40 percent of the nutrients sequestered in woody increments. Annual nutrient inputs in bulk precipitation can exceed removals associated with sawiog harvest over a rotation period. Atmospheric inputs of nitrogen are only slightly less than hydrologic losses immediately after timber harvesting. The deposition of nutrients is highly variable in both time and space; interpretations of nutrient inputs and forest management impacts require quantification of inputs for a variety of ecosystems over long periods of time.     

A Natural Experiment on the Impact of Overabundant Deer on Forest Invertebrates

Abstract:  In large parts of North America and Europe, deer overabundance threatens forest plant diversity. Few researchers have examined its effects on invertebrate assemblages. In a natural experiment on Haida Gwaii (British Columbia, Canada), where Sitka black-tailed deer ( Odocoileus hemionus sitkensis ) were introduced, we compared islands with no deer, with deer for fewer than 20 years, and with deer for more than 50 years. We sampled invertebrates in three habitat categories: forest edge vegetation below the browse line, forest interior vegetation below the browse line, and forest interior litter. In forest edge vegetation, invertebrate abundance and species density decreased with increasing length of browsing history. In forest interior vegetation, decrease was significant only on islands with more than 50 years of browsing. Insect abundance in the vegetation decreased eightfold and species density sixfold on islands browsed for more than 50 years compared with islands without deer. Primary consumers were most affected. Invertebrates from the litter showed little or no variation related to browsing history. We attributed the difference between vegetation-dwelling and litter-dwelling invertebrates to differences in the effect of browsing on their habitat. In the layer below the browse line deer progressively removed the habitat. The extent of litter habitat was not affected, but its quality changed. We recommend more attention be given to the effect of overabundant ungulates on forest invertebrate conservation with a focus on edge and understory vegetation in addition to litter habitat.     

封育措施对半干旱沙地草场植被群落特征及地上生物量的影响

随着干早区草场非平衡态理论的提出和发展，退化草场封育的时间、方式与草场恢复间的关系已成为目前研究的主要课题之一：作者选择完全封育、季节封育和未封育3种措施进行对半干早沙地草场的植被特征及其生物量进行比较研究，结果表明，在封育处理的年份中，不同封育措施（放牧压力）是决定植被差异的主要因子。完全封育区和季节封育区植物以一年生草本为主，在植物种数量、生物多样性上差异并不显著，未封育区植被则以多年生草本为主，且Simpson和Shannon多样性指数与前两者差异均显著；完全封育并未导致一些牲畜喜食植物种的完全消失，但一些饲用价值差的植物如平卧碱蓬等大量出现在完全封育的群落中，同时旱生和强旱生植物的比例明显增加。尽管3种措施地上部分总生物量差异并不显著，但各群落中主要植物种的地上部分生物量则存在这一定的差异，从3种措施植被的饲用价值来看，季节封育区植被的饲用价值较高，表明季节封育可以促进并提高草场的放牧利用价值。     

温带风暴潮灾害链的识别与区分--以莱州湾风暴潮为例

我国温带风暴潮灾害主要集中在渤海、黄海沿岸,其中莱州湾沿岸是频繁发生的重灾区。以识别莱州湾沿岸发生的温带风暴潮灾害链的组成为研究目标,通过2次典型灾害事件分析了温带风暴潮灾害的成因、发生及其演化规律等问题,进而识别了温带风暴潮灾害链发生过程中的灾害类别及相应致灾因子,根据致灾过程提出了5种灾害链条,最后区分了不同行业灾害损失中主要致灾因子的作用。研究结果可对温带风暴潮灾害链的预警及减灾工作提供决策支持。     

不同产权制度下青藏高原地区草地资源使用的效率与公平性分析

论文基于四川省若尔盖牧区两个村落的田野调查,通过草地资源使用的效率和公平性指标,比较草场使用权全村共有和牧户私有这两种产权制度下的经济与社会效益。研究表明,在青藏高原牧区,草场使用权全村共有较牧户私有在资源使用的效率与公平性两个方面均能获得更好的表现。这是因为全村共有的使用权制度更契合当地的自然与社会实情,这包括草地资源时空差异大的自然条件、藏传佛教浸润下的文化氛围以及较强的社区自组织管理能力的社会背景。因此,建议我国在制定与推行草场使用权制度时,应考虑制度实施地的自然环境与社会文化等各方面背景因素,不能简单地在所有牧区强行推进一种产权制度。     

中国自然草地生态系统服务价值

文中参照Constaza等提出的方法,在对草地生态系统服务价格根据其生物量订正的基础上,逐项估计了各类草地生态系统的各项生态系统服务价值,得出全国草地生态系统每年的服务价值为14979×10⁸US＄。其中扰乱管理价值占1607%,水管理和水供应价值占1444%,侵蚀控制和沉积保存价值占908%,废物处理价值占4203%,授粉价值占783%,生物控制价值占72%,食物和原材料生产价值占2226%,娱乐和文化价值占578%,其它如气体管理价值、土壤形成价值和栖息地价值低于5%。受各类草地生物群落分布广度和单位面积生态服务功能强弱的综合影响,各类草地的生态服务价值贡献率有很大差异,其中,沼泽类对草地生态系统总服务价值的贡献率为5234%。温性草原类、热性草丛类、热性灌草丛类、低地草甸类和高寒草甸类对总服务价值的贡献分别在503%～774%之间,其余类型的草地生态服务价值贡献率在5%以下。     

温带落叶林的植物物候特征及其对气候变化的响应

植被物候是气候变化对生物圈产生长期或短期影响的重要指示因子。气候变化已经明显改变了许多物种的营养生长和繁殖物候,尤其是在温带地区。研究温带森林物候变化及其对全球变暖的响应,对认识森林物种共存,协同进化以及森林保护和经营等有重要意义。通过概述温带森林下物候研究的进展发现,光照和积温是影响木本植物展叶及繁殖物候的关键因素,林下层树木通过更早展叶,以尽量减少生长季林冠层遮阴对下层树木生长的影响,更早时期开花的树木具有从顶部向四周次第开花的时空格局,林冠层树种开花具有较好的同步性。而草本植物的物候通常受融雪时间和冠层动态的影响更大,并且,温带森林下不同生活史对策的草本植物的物候特征对气候变化的响应也不尽相同,存在明显的季节动态。繁殖物候、光照的季节变化、光合特征、授粉成功之间的联系决定了林下不同繁殖特性的草本植物的繁殖成功率。量化的、多指标、多对象的定位监测是精准物候研究的基础,物候变化的机理和建立可预测的物候模型将是未来研究的重点。     

模拟氮沉降对干旱半干旱温带草原土壤细菌群落结构的影响

随着社会经济发展,活性氮源随人为活动逐年递增,导致氮沉降相应增加,由此带来的生态环境问题也日益严重.本研究基于细菌16S rRNA基因高通量测序技术,分析长期人工模拟氮沉降氮输入量为0、1、4、8、32 g·(m~2·a)~(-1)对干旱半干旱区草原土壤微生物群落结构的影响.结果表明,模拟氮沉降7 a增加了土壤中可利用氮含量,引起草原土壤酸化.高通量测序结果表明,细菌OTU(operational taxonomy unit)数量随氮输入量的增加呈现增加的趋势,高氮处理[8 g·(m~2·a)~(-1)和32g·(m~2·a)~(-1)]显著高于低氮和对照处理;细菌α多样性指数呈现先增加后降低的趋势.不同氮输入水平下土壤细菌群落结构差异显著,且与土壤p H和氮的有效性显著相关.不同细菌相对丰度在纲的水平对氮输入的响应趋势不同.氮的长期大量输入可直接或间接通过改变土壤性状而影响草地土壤细菌群落结构和多样性.     

我国北方温带水库——周村水库季节性热分层现象及其水质响应特性

为揭示我国北方温带水库——周村水库水体季节性分层现象及其水质响应特性,于2014年7月~2015年6月对周村水库进行了37次采样,并对水体理化指标和浮游植物进行了原位监测.结果表明,周村水库在4~11月间处于水体分层,全年呈典型的温带单循环混合模式.水温分层对水库水环境的变化起着重要的作用,热分层引起的底层水体季节性缺氧,导致了沉积物中营养盐以及还原性物质的大量释放,其中热分层期底层水体总氮、总磷、锰和硫化物的平均值分别为1.18、0.11、0.47和0.48 mg·L~(-1);浮游植物垂向分布受水温分层的显著影响,热分层期上层水体浮游植物丰度较高,其均值为16.35×106cells·L~(-1),下层水体浮游植物丰度维持在较低水平.