高山林线区域树木径向生长对气候变化的响应尤为敏感.本研究对四川亚丁国家级自然保护区高山林线区域方枝柏、川滇冷杉和大果红杉3个针叶树种进行年轮采样与处理,建立标准化年表,研究不同林线树种径向生长对气候变化的响应差异.结果表明:2000年后,大果红杉的径向生长呈现出显著上升的趋势,川滇冷杉自2002年后呈现出显著下降的趋势,近10年来,方枝柏也表现出显著下降的趋势.不同林线树种径向生长对气候因子的响应方式存在差异.方枝柏径向生长对温度响应较为敏感,与上年10月—当年8月平均最低温度、上年11月—当年4月和当年7-10月平均温度均呈显著正相关,与当年7-10月相对湿度呈显著负相关;川滇冷杉径向生长与当年5-6月平均温度和平均最高温度呈显著负相关,与当年5-6月相对湿度和帕默尔干旱指数呈显著正相关;大果红杉径向生长与上年11-12月平均温度和平均最高温度、当年3月平均最高温度和当年8月平均温度均呈显著正相关.不同林线树种径向生长对气候因子响应的时间稳定性存在差异,方枝柏和川滇冷杉径向生长与温度的正相关关系逐渐减弱,而大果红杉径向生长与温度的正相关关系逐渐增加.未来气候变暖背景下,温度升高可能促进大果红杉的径向生长,抑制川滇冷杉和方枝柏的径向生长,改变区域林线位置.

为阐明不同生长年限森林叶片和不同分解程度枯落物养分含量特征,为植物-土壤养分循环研究提供科学依据.以藏东南色季拉山几种典型森林植被(雪山杜鹃(Rhododendron aganniphum)、海拔4000 m和3900 m区域急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)、川滇高山栎(Quercus aquifolioides))为研究对象,分析了1年生和2年生植物叶片及不同分解程度枯落物有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量.结果 表明:色季拉山森林叶片和枯落物OC含量表现为2年生叶片＞1年生叶片＞未分解枯落物(ND)＞半分解枯落物(SD)＞完全分解枯落物(CD),即老叶片以C积累为主,而枯落物OC含量随分解程度的增加而下降,叶片OC平均含量(68.5％)显著高于中国平均水平(45.5％);叶片N、P、K含量表现为1年生＞2年生,即新叶以N、P、K等营养物质的吸收积累为主.枯落物TN含量低于中国森林的平均水平(12.03 g/kg),而TP含量显著高于中国森林平均水平(0.74 g/kg),枯落物TN和TP以SD最高,即分解初期表现为净固定,而后期则呈净释放,TK含量随分解程度的增加而增加,表现为K的净固定;叶片C∶N,C∶P和C∶K表现为2年生＞1年生,枯落物C∶N,C∶P和C∶K随着分解程度的增加而显著降低;叶片N∶P处于较低水平(6.08),显著低于全球平均水平(16.0),表现出明显的N限制营养型;研究结果为科学阐明藏东南森林生态系统植被-土壤养分循环研究提供了数据支撑.

植物-土壤反馈是揭示陆地生物群落动态变化的关键环节,为理解植物间相互作用及植被群落变化过程奠定基础.本研究以贡嘎山冰川退缩区原生演替早(5～10年)、中(30～40年)和晚期(80～100年)3个阶段典型土壤以及各阶段优势植物为对象,采用盆栽控制试验,比较优势植物在不同土壤条件下的生物量,并量化植物间相互作用以及植物-土壤反馈的方向与强度,为探究贡嘎山冰川退缩区植被群落演替规律提供依据.结果表明:(1)植物-土壤反馈作用显著影响植物在本土中的生物量,早期沙棘(Hippophae rhamnoides)在本土中生长最差,沙棘的植物-土壤反馈系数为负值;演替中期冬瓜杨(Populus purdomii)的反馈系数趋于零;晚期峨眉冷杉(Abiesfabri)在本土中生长最好,峨眉冷杉的反馈系数为正值.(2)混种时,早期沙棘与演替中、晚期植物间相互作用指数为负值;中期冬瓜杨、川滇柳(Salixrehderiana)与演替早、晚期植物的相互作用指数接近于零,晚期植物峨眉冷杉、麦吊云杉(Picea brachytyla)与演替早、中期植物相互作用指数为正值.从植物-土壤反馈的方向来看,贡嘎山植被演替从早期负反馈,中期中性反馈,过渡到晚期正反馈.此外.,演替早期沙棘促进演替中晚期植物生长,演替中期冬瓜杨、川滇柳对演替早晚期植物无显著影响,晚期峨眉冷杉、麦吊云杉更利于与演替早中期植物相互竞争.结果显示,植物-土壤反馈与植物间相互作用共同驱动了贡嘎山冰川退缩区植被快速演替,直至顶极群落.

彩叶林是川西亚高山地区重要的生态系统类型之一.以川西亚高山典型彩叶林为对象,研究彩叶林不同季节土壤有机层和矿质土壤层水稳性团聚体粒径组成和稳定性特征.结果表明:(1)彩叶林土壤水稳性团聚体各粒径占比总体呈现随团聚体粒径减小而降低的变化趋势,以＞2 mm团聚体最高,0.053-0.25 mm团聚体最低,土壤有机层和矿质土壤层＞2 mm团聚体分别占21.1％-54.3％和17.2％-60.0％.(2)土壤团聚体总量中大团聚体(＞0.25 mm)百分比(R0.25)占60％以上,土壤有机层R0.25、团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)以糙皮桦-岷江冷杉林(BAF)最高;矿质土壤层R0.25以BAF最高,MWD和GMD以白桦-云杉-川滇长尾槭林(BPA)最高;两个土层的土壤粒径分形维数(D)以BAF最低.(3)彩叶林类型变化显著影响土壤水稳性团聚体粒径组成、R0.25、MWD、GMD和D,但采样时期、土层及其交互作用未显著影响土壤R0.25、GMD和D.上述结果表明川西亚高山森林土壤水稳性团聚体粒径组成和稳定性特征随彩叶林类型变化明显不同,BAF具有较好的土壤团粒结构和稳定性.

亚高山暗针叶林是川西米亚罗林区的主要植被类型.为了更好地了解位于青藏高原东南缘的亚高山暗针叶林的物种组成和群落结构,依据美国热带森林研究中心(CTFS)和中国森林生物多样性监测网络(CForBio)的建设标准,于2016-2019年在四川省米亚罗省级自然保护区的亚高山暗针叶林建立了一个面积为9.6 hm2(400 m×240 m)的动态样地.本文基于2019年9月完成的动态样地内胸径(DBH)≥1 cm的木本植物调查数据,分析了亚高山暗针叶林的区系类型、物种组成、群落结构和径级分布.结果 表明:动态样地内DBH≥1 cm的木本植物存活个体共有50055株,其中独立个体24183个,分枝或萌株25872个,隶属于14科20属32种.温带区系成分的科和属分别占总科数和总属数的64.28％和85.00％,温带区系特征明显.高山柏(Juniperus squamata)、云杉(Picea asperata)、松潘小檗(Berberis dictyoneura)和滇川醉鱼草(Buddleja forrestii为稀有种,占总物种数目的 12.50％.共有10个物种的重要值＞2,其重要值之和为90.54.排名前4位的岷江冷杉(Abies fargesii var.faxoniana)、糙皮桦(Betula utilis)、密枝圆柏(Juniperus convallium)和紫花茶蔗子(Ribes luridum)的重要值分别为30.55、15.74、9.95和8.80.动态样地面积小于1.6 hm2时,物种数目随动态面积的增加而急剧增加;当动态样地面积达到6.76 hm2时,32个物种全部出现.动态样地内所有存活个体的平均胸径为5.29 cm,整体径级分布呈倒"J"型,DBH＜2.5 cm存活个体数量占总个体数量的59.63％.