研究原生演替过程中植物多样性与物种组成的演变规律有助于解析植物群落的演替动态与构建机制。以冰川退缩区原生演替序列上7个演替阶段(S1~S7)的植物群落为研究对象,于2022年开展群落调查工作,结合α、β多样性两方面,分析其乔木层、灌木层、草本层植物多样性和物种组成的变化规律。结果显示:(1)本次调查在海螺沟冰川退缩区原生演替序列中记录到植物共41科66属100种,其中单(寡)种属居多,初步反映了本研究区植物物种组成的复杂性和多样性;(2)原生演替序列上,各层植物的优势种组成在不同演替阶段差异明显,出现明显的更替;(3)随着演替的进行,乔木层和灌木层的多项α多样性指数均呈“单峰型”响应格局,演替初期上升,达到峰值后缓慢下降;(4)不同生活型植物在演替序列上的β多样性差异明显,物种周转在物种组成变化中起主要作用,其中草本层的周转程度最高,为92.16%,而灌木层的周转程度最低,为58.01%;(5)冰川退缩区植物群落的主林层(乔木层)主要经历了先锋群落、落叶阔叶林、针阔混交林、顶级针叶林4个演替阶段。研究结果可为原生演替过程中植物群落的构建机制提供参考。
研究原生演替过程中植物多样性与物种组成的演变规律有助于解析植物群落的演替动态与构建机制。以冰川退缩区原生演替序列上7个演替阶段(S1~S7)的植物群落为研究对象,于2022年开展群落调查工作,结合α、β多样性两方面,分析其乔木层、灌木层、草本层植物多样性和物种组成的变化规律。结果显示:(1)本次调查在海螺沟冰川退缩区原生演替序列中记录到植物共41科66属100种,其中单(寡)种属居多,初步反映了本研究区植物物种组成的复杂性和多样性;(2)原生演替序列上,各层植物的优势种组成在不同演替阶段差异明显,出现明显的更替;(3)随着演替的进行,乔木层和灌木层的多项α多样性指数均呈“单峰型”响应格局,演替初期上升,达到峰值后缓慢下降;(4)不同生活型植物在演替序列上的β多样性差异明显,物种周转在物种组成变化中起主要作用,其中草本层的周转程度最高,为92.16%,而灌木层的周转程度最低,为58.01%;(5)冰川退缩区植物群落的主林层(乔木层)主要经历了先锋群落、落叶阔叶林、针阔混交林、顶级针叶林4个演替阶段。研究结果可为原生演替过程中植物群落的构建机制提供参考。
通过分析海螺沟冰川退缩区原生演替过程中单位面积生态系统服务价值变化,可以为人工生态系统管理、重建、恢复等生态系统正向作用的政策与方针提供一定的帮助。在海螺沟冰川退缩迹地设置6个样地(12,30,40,50,70和120年),根据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1 721-2008),计算不同样地单位面积的营养元素积累、固碳释氧、土壤保持、涵养水源和物种多样性5个方面的生态系统服务价值。结果:(1)生态系统服务价值在样地5达到最大值23 721.95元·hm-2·a-1,样地1为最小值7 326.49元·hm-2·a-1,单位面积生态服务价值增长速率总体呈现先迅速上升后缓慢下降的过程;(2)单位面积生态系统服务价值在样地1到样地2增长幅度最大为每年+8.22%,在样地2到样地3增长幅度最小为每年-1.64%;(3)在不同样地的生态系统服务功能均以固碳释氧、涵养水源和生物多样性为主。海螺沟冰川退缩区主要生态系统服务功能与其他森林生态系统基本一致,并且在演替过程中,不同样地之间单位面积生态系统...
通过分析海螺沟冰川退缩区原生演替过程中单位面积生态系统服务价值变化,可以为人工生态系统管理、重建、恢复等生态系统正向作用的政策与方针提供一定的帮助。在海螺沟冰川退缩迹地设置6个样地(12,30,40,50,70和120年),根据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1 721-2008),计算不同样地单位面积的营养元素积累、固碳释氧、土壤保持、涵养水源和物种多样性5个方面的生态系统服务价值。结果:(1)生态系统服务价值在样地5达到最大值23 721.95元·hm-2·a-1,样地1为最小值7 326.49元·hm-2·a-1,单位面积生态服务价值增长速率总体呈现先迅速上升后缓慢下降的过程;(2)单位面积生态系统服务价值在样地1到样地2增长幅度最大为每年+8.22%,在样地2到样地3增长幅度最小为每年-1.64%;(3)在不同样地的生态系统服务功能均以固碳释氧、涵养水源和生物多样性为主。海螺沟冰川退缩区主要生态系统服务功能与其他森林生态系统基本一致,并且在演替过程中,不同样地之间单位面积生态系统...
以海螺沟冰川退缩区原生演替序列为对象,研究各演替阶段优势乔木氮(N)、磷(P)化学计量及重吸收效率特征。结果表明:优势乔木鲜叶及凋落叶N、P浓度随演替下降,且鲜叶的N∶P在整个演替序列中总体小于14,表明该演替序列优势乔木的生长主要受N元素限制;优势乔木N、P的重吸收效率在演替中期最高,表明植物较高的生长速率会增加其对养分的吸收利用效率;优势乔木N、P的重吸收效率与其生长速率呈正相关关系,而与土壤的N、P储量呈负相关关系,说明树木生长速率(需求)和土壤养分状况(供给)共同调节植物对养分的吸收模式;优势乔木N重吸收效率与其鲜叶N∶P呈正相关关系,表明植物对N的重吸收过程对维持其体内N∶P的平衡有着重要意义。研究结果有助于深入认识原生演替过程中植被对养分的利用机制,可为植被恢复提供理论依据。
以海螺沟冰川退缩区原生演替序列为对象,研究各演替阶段优势乔木氮(N)、磷(P)化学计量及重吸收效率特征。结果表明:优势乔木鲜叶及凋落叶N、P浓度随演替下降,且鲜叶的N∶P在整个演替序列中总体小于14,表明该演替序列优势乔木的生长主要受N元素限制;优势乔木N、P的重吸收效率在演替中期最高,表明植物较高的生长速率会增加其对养分的吸收利用效率;优势乔木N、P的重吸收效率与其生长速率呈正相关关系,而与土壤的N、P储量呈负相关关系,说明树木生长速率(需求)和土壤养分状况(供给)共同调节植物对养分的吸收模式;优势乔木N重吸收效率与其鲜叶N∶P呈正相关关系,表明植物对N的重吸收过程对维持其体内N∶P的平衡有着重要意义。研究结果有助于深入认识原生演替过程中植被对养分的利用机制,可为植被恢复提供理论依据。
为探究铅在中低纬高山地区生态系统中的累积分配过程及百年时间尺度上的污染记录,以海螺沟冰川退缩区形成的完整且连续的原生演替序列为载体,通过调查植被生物量、土壤容重和厚度,测定铅在植被和土壤中的含量,系统地研究1890—2017年来铅在该原生演替序列生态系统中的贮量变化及分配格局并反演该时期铅的污染历史。结果表明:(1)各冰川退缩时期土壤中铅的含量高于背景值并表现出明显的表层富集,且表层土壤的富集系数表明土壤O层中铅含量的变化主要受外源性因素的影响而非成土母质;(2)各优势乔木不同部位铅的含量均表现为地下部分>地上部分,且地上部分的运移能力较低,而地下部分的富集程度均高于地上部分,使得根系所吸收的铅可能大部分被存留在根系组织中,导致细根中铅的含量明显高于其他部位;(3)在林下植被中,地被层(苔藓)的铅含量明显高于灌木层和草本层,具有较强的铅富集能力;(4)乔木层生物量在植被中占比最高,使其成为活体植被中最大的铅贮存单元,但地被层(苔藓)的生物量对总生物量贡献不足5%,其对植被铅的积累贡献最大可达36%,这对高山高寒地区的生态系统可能造成潜在的铅污染;(5)海螺沟冰川退缩区原生演替生态...
为探究铅在中低纬高山地区生态系统中的累积分配过程及百年时间尺度上的污染记录,以海螺沟冰川退缩区形成的完整且连续的原生演替序列为载体,通过调查植被生物量、土壤容重和厚度,测定铅在植被和土壤中的含量,系统地研究1890—2017年来铅在该原生演替序列生态系统中的贮量变化及分配格局并反演该时期铅的污染历史。结果表明:(1)各冰川退缩时期土壤中铅的含量高于背景值并表现出明显的表层富集,且表层土壤的富集系数表明土壤O层中铅含量的变化主要受外源性因素的影响而非成土母质;(2)各优势乔木不同部位铅的含量均表现为地下部分>地上部分,且地上部分的运移能力较低,而地下部分的富集程度均高于地上部分,使得根系所吸收的铅可能大部分被存留在根系组织中,导致细根中铅的含量明显高于其他部位;(3)在林下植被中,地被层(苔藓)的铅含量明显高于灌木层和草本层,具有较强的铅富集能力;(4)乔木层生物量在植被中占比最高,使其成为活体植被中最大的铅贮存单元,但地被层(苔藓)的生物量对总生物量贡献不足5%,其对植被铅的积累贡献最大可达36%,这对高山高寒地区的生态系统可能造成潜在的铅污染;(5)海螺沟冰川退缩区原生演替生态...
溶解有机质(DOM)作为土壤中最活跃的有机组分,在土壤生物地球化学过程中起着关键作用,探讨植被演替过程中DOM的来源、组成、环境响应与累积规律,对预测土壤碳循环过程具有重要意义。本研究从海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列选取演替年龄分别为12、30、40、50、80、120年的样地采集表层和亚表层土壤样本,测定DOM浓度并进行紫外-可见光光谱和三维荧光光谱分析,研究原生演替过程中DOM含量和组成的变化特征及其影响因素。结果表明:土壤DOM浓度随演替年龄的增加而显著增加。土壤DOM中类蛋白组分、荧光指数和生物指数随演替时间的增加而减小,类腐殖质组分和腐殖化程度随演替过程不断增加,土壤DOM芳香化程度先增加后减小。pH值、铵态氮含量解释了62.2%的表层土壤DOM组分变异,土壤含水率和pH值解释了64.3%的亚表层土壤DOM组分变异,说明环境因素是影响海螺沟冰川退缩区原生演替过程中土壤DOM数量和组成的重要因子。
溶解有机质(DOM)作为土壤中最活跃的有机组分,在土壤生物地球化学过程中起着关键作用,探讨植被演替过程中DOM的来源、组成、环境响应与累积规律,对预测土壤碳循环过程具有重要意义。本研究从海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列选取演替年龄分别为12、30、40、50、80、120年的样地采集表层和亚表层土壤样本,测定DOM浓度并进行紫外-可见光光谱和三维荧光光谱分析,研究原生演替过程中DOM含量和组成的变化特征及其影响因素。结果表明:土壤DOM浓度随演替年龄的增加而显著增加。土壤DOM中类蛋白组分、荧光指数和生物指数随演替时间的增加而减小,类腐殖质组分和腐殖化程度随演替过程不断增加,土壤DOM芳香化程度先增加后减小。pH值、铵态氮含量解释了62.2%的表层土壤DOM组分变异,土壤含水率和pH值解释了64.3%的亚表层土壤DOM组分变异,说明环境因素是影响海螺沟冰川退缩区原生演替过程中土壤DOM数量和组成的重要因子。