为了阐明冀北山地天然山杏种群的现存状态、预测种群未来的发展趋势,该研究在冀北山地不同海拔分别设置样地进行调查,以径级结构代替年龄结构,采用匀滑技术编制不同海拔天然山杏种群静态生命表,并应用谱分析方法分析不同海拔山杏种群的波动周期,进而揭示海拔因素对天然山杏种群数量动态的影响以及种群更新和维持机制,为山杏种群的保护和管理提供科学依据.结果表明:(1 )不同海拔山杏种群的基径随海拔的升高逐渐变小,海拔 872 m(H1)为 1 5 个径级,最大径级为 12.47 cm,海拔 1 131 m(H2)为 1 7 个径级,对应最大径级为 14.10 cm,海拔 1 328 m(H3)山杏种群为11 个径级,对应最大径级为8.76 cm;不同海拔山杏种群数量随海拔上升呈减少的趋势,依次为:H1(2 158 株)＞H2(1 262 株)＞H3(133 株).(2)不同海拔天然山杏种群结构动态均属于增长型, V′pi均大于0,表现出 H2(57.51%、3.38%)＞H1(47.42%、3.16%)＞H3(27.57%、2.51%)的变化动态.(3)不同海拔梯度同一径级以及同一海拔梯度不同径级山杏种群的期望寿命均存在波动,3 个海拔山杏种群存活曲线均趋于Deevey-Ⅱ型,各径级阶段死亡率变化不明显,趋于稳定.(4)海拔 H1、H2 和 H3 样地的山杏种群死亡率分别出现 7 次、6 次和 3 次死亡高峰,表明随海拔的增高山杏种群经历死亡波动的次数在逐渐减小.(5 )种群动态谱分析表明,不同海拔天然山杏种群除受基波的影响外,还存在着明显的小周期波动,海拔 H1、H2、H3 样地的山杏种群谐波分别在A2 和A8 、A7 、A5 处出现波动.研究认为,冀北山地天然山杏种群自然更新良好,若无强烈的人为干扰或严重的自然灾害,将在群落中长期保持优势种地位.

为了探究天然次生林植被及立地因子对土壤养分含量的影响,量化植被与立地因子对土壤养分的影响比例,为合理抚育冀北山区次生林,提高次生林生产力提供依据,以冀北山地分布的天然次生林为研究对象,选取代表性的地段并设置面积为20 m×20 m的样地,以均匀布点与多点混合为原则,按照0-20、20-40、40-60 cm土层取样.测定土壤pH值、土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)、全磷(Total phosphorus,TP)、全钾(Total potassium,TK)、速效磷(Available phosphorus,AP)、速效钾(Available potassium,AK)含量,并计算土壤碳、氮、磷计量比.结果 表明:不同深度土层土壤TN与SOC之间保持显著相关(P＜0.001),SOC、C∶N与AK之间呈显著正相关(P＜0.01);研究区域冀北山地次生林3层不同深度土壤C∶N平均值(27.74、29.96、29.44)与C∶P平均值(158.86、128.63、119.20)明显高于全国土壤C∶N(11.90)与C∶P(60.00)平均值,N∶P平均值(6.45、4.59、4.70)与全国平均水平(3.56)基本相当,对各深度层土壤N∶P值与土壤TN、TP值进行相关性分析发现,TN值与N∶P的相关性更加显著,说明影响N∶P值的主要因素为氮素量的限制.环境因子对3层不同深度土壤的养分指标分别做出48.64％、53.45％及49.23％的解释比例(P＜0.001),因子交互后的解释能力相较因子自身的解释能力更强,地形因子与其他因子相交互后,解释比率分别为其单独解释比例的6.45、8.06、3.21倍.从立地条件角度讲,地形因子能够对土壤养分空间分布产生一定的影响,抚育过程中对地形因子的作用应当予以重视.

张家口-承德地区是京津冀环境优化的战略要地,开展水源涵养和土壤保持服务的定量评估对维护生态系统的安全运行意义重大.综合运用InVEST模型、空间偏相关统计制图及情景模拟等手段,分析了张承地区近20年水源涵养和土壤保持服务的时空变化特征及其复杂空间关系,定量评估二者对气候和土地利用变化的响应.结果表明:2000-2019年张承地区水源涵养量、土壤保持强度分别以0.97mm/a的速率增加和-0.50t hm-2 a-1的速率减少,空间上二者均呈西低(坝上高原)东高(冀北及燕山山地)的分布格局.冀北及燕山山地落叶阔叶林生态区水源涵养和土壤保持能力强,二者空间关系以协同为主;坝上高原草原与农业生态区则权衡关系更占优势.水源涵养和土壤保持服务关系复杂,空间上与区域土地利用类型、植被覆盖度和坡度关系密切.情景模拟结果表明,降水(r=0.90,P＜0.01)对水源涵养服务的影响远大于潜在蒸散(r=-0.37,P＞0.1),且降水变幅越大对水源涵养量的作用越强;而降水变化与土壤保持服务呈线性正相关关系,降水每增加(减少)10％引起土壤保持强度增加(减少)74.7t/hm2.预计2030年张承地区水源涵养能力将明显提升,土壤保持能力变化不大,届时人为干扰(如生态保护、规划控制)将对提升水源涵养服务产生重要影响.为改善张承地区水源涵养和土壤保持服务,需同时考虑多种因素的综合影响,以制定更合理的政策措施.建议继续加大国家重点生态工程建设,尽可能限制建设用地扩张,提高植被覆盖度,尤其加强保护关键坡度带是今后生态管理工作应关注的重点.

调查与白头翁共存的伴生植物种类、相似性、生活型、分布区类型等,探讨其生态适应性和地理分布规律,针对性地提出白头翁资源保护利用建议,以期为燕山地区白头翁种质资源的保护和利用提供参考.采用访问调查、路线调查和典型样地调查法,对燕山地区白头翁生境伴生植物进行调查与分析.燕山地区从冀东的秦皇岛地区到冀北的承德地区都有白头翁的分布,多生于向阳的山地草坡上,喜光、耐旱、适于阳生性环境.白头翁生境伴生植物共56科128属164种,主要优势科为菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)、蔷薇科(Rosaceae)、唇形科(Labiatae)、百合科(Liliaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝藦科(Asclepiadaceae)等,其中乔木共5科5属7种,灌木共22科38属46种,草本植物共35科85属111种.调查的各样地间相似系数普遍较低,说明燕山地区不同地区白头翁生境差别较大,其伴生植物具有多样性的特点.伴生植物属的分布区类型可分为14个,群落具有明显温带性质.燕山地区白头翁生境多样性及伴生植物的多样性,反映出燕山地区白头翁生态适应多样性特点,有利于其引种栽培.