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藏東南森林生態系統與植物資源(精)/第二次青藏高原綜合科學考察研究叢書 版權信息
- ISBN：9787030722713
- 條形碼：9787030722713 ; 978-7-03-072271-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
藏東南森林生態系統與植物資源(精)/第二次青藏高原綜合科學考察研究叢書 內容簡介
本書系“第二次青藏高原綜合科學考察研究”之藏東南關鍵區科學考察的生態學總結性成果。本書介紹了藏東南生態系統科考的背景和意義：不同時間尺度的森林生長和結構變化，墨脫和色季拉山的藥用植物和特色觀賞植物資源；墨脫種子和苔蘚植物以及地衣的多樣性；外來入侵植物現狀及生態安全風險；森林干擾跡地的更新過程等。本書充分利用手調查資料，以森林生態系統的“變化”為主線，分析藏東南地區森林生態系統的時空格局，為理解森林植被結構、生長和生態過渡帶變化提供機理解釋，為森林資源管理、生態環境保護以及“一帶一路”綠色可持續發展提供數據支撐。 本書可作為從事生態學、林學、地學等領域的高等院校、科研院所相關人員的參考用書。
藏東南森林生態系統與植物資源(精)/第二次青藏高原綜合科學考察研究叢書 目錄
目錄
第1章 緒論 1
第2章 藏東南植被垂直帶上森林生長變化 5
2.1 藏東南色季拉山概況 6
2.1.1 地理位置 6
2.1.2 氣候特征及氣象數據來源 6
2.1.3 植被與土壤 8
2.2 藏東南急尖長苞冷杉的年高生長和*大樹高沿海拔梯度的變化 10
2.2.1 樣點選擇及數據采集 11
2.2.2 海拔梯度上的樹高變化 13
2.2.3 各海拔范圍內樹木的高生長序列 14
2.2.4 高生長序列與氣候因子間的相關性 17
2.2.5 小結 20
2.3 藏東南急尖長苞冷杉徑向生長及其與環境和樹齡關系 20
2.3.1 樹輪采集、處理與年表建立 23
2.3.2 樹輪寬度變化特征 25
2.3.3 樹輪寬度隨海拔、坡向的變化特征 27
2.3.4 樹輪寬度隨樹齡的變化特征 33
2.3.5 小結 36
2.4 藏東南海拔梯度帶上急尖長苞冷杉年斷面積生長量的變化 37
2.4.1 年斷面積生長量的測定方法 37
2.4.2 年斷面積生長量變化特征及其與樹輪寬度的對比 37
2.4.3 年斷面積生長量與海拔、氣候的關系 38
2.4.4 小結 39
第3章 過去200年來藏東南高山樹線種群結構與格局變化 41
3.1 高山樹線變化研究進展 42
3.1.1 樹線的定義和類型 43
3.1.2 氣候影響型樹線 44
3.1.3 樹線如何響應氣候變化 45
3.1.4 基于不同手段的樹線研究進展 47
3.2 過去200年來藏東南急尖長苞冷杉樹線變化 52
3.2.1 樣地設置與數據分析 52
3.2.2 急尖長苞冷杉種群的年齡結構 54
3.2.3 樹線動態及更新的潛在驅動機制 59
3.2.4 小結 61
3.3 變暖背景下藏東南急尖長苞冷杉種群競爭與樹線格局 61
3.3.1 野外調查與統計分析方法 62
3.3.2 樹木年齡類的時間、空間格局 65
3.3.3 樹高對種群更新的影響 68
3.3.4 種內空間關系 68
3.3.5 種群更新與氣候的關系 68
3.3.6 種群結構與樹線格局的驅動機制 70
3.3.7 小結 72
第4章 藏東南杜鵑灌木的生長變化特征 73
4.1 藏東南薄毛海綿杜鵑形成層季節活動及其低溫閾值 74
4.1.1 杜鵑灌木形成層季節活動監測方法 74
4.1.2 木質部分化關鍵日期 77
4.1.3 徑向生長季節動態 79
4.1.4 形成層活動限制因子及閾值特征 80
4.1.5 小結 82
4.2 藏東南色季拉山薄毛海綿杜鵑灌木年輪氣候學研究 82
4.2.1 灌木年輪氣候學研究方法 83
4.2.2 杜鵑灌木年表特征及其對氣候變化的響應 85
4.2.3 小結 89
4.3 色季拉山薄毛海綿杜鵑和巖白菜比葉重及相關葉性狀隨海拔的變化特征 89
4.3.1 葉性狀測定方法 91
4.3.2 葉性狀的海拔變化及其相互關系 93
4.3.3 基于葉性狀的海拔變化探索植物對高寒環境的適應策略 95
4.3.4 不同生活型物種比葉重的變化原因 98
4.3.5 常綠物種占據高山帶的生態學意義 99
4.3.6 小結 100
第5章 藏東南森林生物量變化 101
5.1 藏東南色季拉山急尖長苞冷杉樹線地上生物量隨海拔的變化 103
5.1.1 研究區域和生物量估算方法 104
5.1.2 群落結構特征及地上生物量隨海拔的變化 104
5.1.3 地上各器官生物量及其分配比例沿海拔的變化 107
5.1.4 小結 108
5.2 藏東南雪層杜鵑灌叢生物量估算 108
5.2.1 灌叢生物量估算方法 109
5.2.2 雪層杜鵑的個體生物量 111
5.2.3 雪層杜鵑群落水平的生物量 112
5.2.4 小結 113
5.3 西藏森林遙感分類及生物量碳密度變化格局 114
5.3.1 遙感分類及生物量碳密度估算方法 116
5.3.2 西藏森林生物量碳密度分布格局及動態變化分析 127
5.3.3 小結 128
第6章 藏東南垂直帶上的生物多樣性變化 129
6.1 南迦巴瓦峰地區種子植物多樣性的海拔格局及其潛在機制研究 130
6.1.1 南迦巴瓦峰地區種子植物多樣性的海拔格局研究方法 131
6.1.2 物種分布的整體格局與環境因子關聯性 135
6.1.3 不同生活型物種分布格局與環境因子關聯性 137
6.1.4 不同分布范圍物種分布格局與環境因子關聯性 138
6.1.5 不同生物地理屬性物種分布格局與環境因子關聯性 138
6.1.6 小結 139
6.2 苔蘚植物與地衣海拔分布格局 140
6.2.1 苔蘚植物海拔分布格局 140
6.2.2 地衣海拔分布格局 141
6.2.3 小結 151
6.3 植物生物多樣性與功能屬性的關系：以刺性狀為例 152
6.3.1 帶刺植物多樣性格局研究方法 153
6.3.2 有刺植物比例海拔梯度格局 155
6.3.3 不同生活型間有刺植物海拔梯度格局 155
6.3.4 刺的產生與植食性哺乳動物間的關聯性 157
6.3.5 植物–動物相互作用對認識物種多樣性格局的意義 158
6.3.6 小結 158
第7章 藏東南特色藥用植物與大型真菌資源利用與保護 161
7.1 藏東南色季拉山藥用種子植物區系研究 162
7.1.1 藥用植物調查方法 162
7.1.2 藥用種子植物基本組成 163
7.1.3 藥用種子植物區系的地理分布 164
7.1.4 藥用種子植物區系特征 169
7.1.5 小結 170
7.2 藏東南色季拉山野生藥用植物資源多樣性及其利用 170
7.2.1 藥用植物資源多樣性調查方法 171
7.2.2 色季拉山野生藥用植物資源組成 172
7.2.3 色季拉山野生藥用植物資源藥用部位及功能分析 174
7.2.4 野生民族藥用植物資源 178
7.2.5 色季拉山野生藥用植物資源特征 179
7.2.6 小結 181
7.3 色季拉山珍稀瀕危野生藥用植物資源優先保護序列建議 181
7.3.1 野生藥用植物資源優先保護序列調查方法 182
7.3.2 色季拉山珍稀瀕危野生藥用植物分布現狀及致瀕原因 184
7.3.3 不同藥用功能保護植物的保護級別分析 189
7.3.4 不同藥用部位珍稀瀕危野生藥用植物的保護級別分析 190
7.3.5 色季拉山珍稀瀕危野生藥用植物的保護建議 190
7.3.6 小結 191
7.4 藏東南墨脫垂直帶上大型真菌資源 192
7.4.1 大型真菌資源調查方法 192
7.4.2 墨脫大型真菌分布特點 193
7.4.3 墨脫藥食真菌資源開發與利用 194
7.4.4 墨脫特殊用途真菌資源 204
7.4.5 小結 206
第8章 藏東南特色觀賞植物資源調查：以蘭科為例 207
8.1 西藏東南部色季拉山蘭科植物的區系特征和物種多樣性 208
8.1.1 色季拉山蘭科植物多樣性調查方法 208
8.1.2 色季拉山蘭科植物多樣性總體特征 209
8.1.3 色季拉山蘭科植物生活型和資源量分析 209
8.1.4 色季拉山蘭科植物垂直分布格局 212
8.1.5 色季拉山蘭科植物區系成分分析 213
8.1.6 小結 214
8.2 墨脫植被垂直帶上主要蘭科植物調查 215
8.2.1 墨脫垂直帶上蘭科植物調查方法 216
8.2.2 新增種類 217
8.2.3 墨脫蘭科植物種類組成 217
8.2.4 墨脫蘭科植物多度的海拔梯度變化 218
8.2.5 墨脫蘭科植物種沿海拔梯度的相似性系數 219
8.2.6 墨脫蘭科植物生態類型分布特點 220
8.2.7 不同海拔段蘭科植物區系成分 222
8.2.8 區系平衡點 223
8.2.9 蘭科植物“單峰”垂直分布格局成因分析 224
8.2.10 小結 224
第9章 藏東南高風險外來入侵種及其安全性調查 227
9.1 林芝地區惡性入侵植物“印加孔雀草”的調查和治理建議 228
9.1.1 印加孔雀草國內外分布現狀 228
9.1.2 印加孔雀草的生物學特征及經濟價值 229
9.1.3 印加孔雀草入侵性評估 229
9.1.4 印加孔雀草的來源 234
9.1.5 印加孔雀草在西藏的危害面積 234
9.1.6 印加孔雀草的防控措施建議 234
9.1.7 治理印加孔雀草的意義 236
9.2 墨脫入侵植物藿香薊 236
9.2.1 藿香薊調查現狀 236
9.2.2 地理分布及控制機制 237
9.2.3 藿香薊的利用價值 238
第10章 藏東南干擾跡地森林更新與恢復 241
10.1 藏東南亞高山暗針葉林采伐與火燒跡地森林更新調查 242
10.1.1 亞高山針葉林更新調查方法 243
10.1.2 采伐和火燒跡地更新特點 244
10.1.3 小結 248
10.2 1950年察隅—墨脫MW8.6級地震后樹木的生長與恢復 249
10.2.1 地震后樹木生長與恢復的研究方法 250
10.2.2 樹木生長–氣候關系 252
10.2.3 墨脫冷杉對1950年察隅—墨脫地震的生長響應 253
10.2.4 小結 256
10.3 熱帶季雨林次生演替變化 256
10.3.1 熱帶季雨林次生演替調查方法 257
10.3.2 自然因素導致的次生演替 258
10.3.3 刀耕火種引起的次生演替 258
10.3.4 次生演替序列物種組成變化 259
10.3.5 熱帶季雨林胸徑結構分布特征 260
10.3.6 小結 261
參考文獻 263
附圖 307
第1章 緒論 1
第2章 藏東南植被垂直帶上森林生長變化 5
2.1 藏東南色季拉山概況 6
2.1.1 地理位置 6
2.1.2 氣候特征及氣象數據來源 6
2.1.3 植被與土壤 8
2.2 藏東南急尖長苞冷杉的年高生長和*大樹高沿海拔梯度的變化 10
2.2.1 樣點選擇及數據采集 11
2.2.2 海拔梯度上的樹高變化 13
2.2.3 各海拔范圍內樹木的高生長序列 14
2.2.4 高生長序列與氣候因子間的相關性 17
2.2.5 小結 20
2.3 藏東南急尖長苞冷杉徑向生長及其與環境和樹齡關系 20
2.3.1 樹輪采集、處理與年表建立 23
2.3.2 樹輪寬度變化特征 25
2.3.3 樹輪寬度隨海拔、坡向的變化特征 27
2.3.4 樹輪寬度隨樹齡的變化特征 33
2.3.5 小結 36
2.4 藏東南海拔梯度帶上急尖長苞冷杉年斷面積生長量的變化 37
2.4.1 年斷面積生長量的測定方法 37
2.4.2 年斷面積生長量變化特征及其與樹輪寬度的對比 37
2.4.3 年斷面積生長量與海拔、氣候的關系 38
2.4.4 小結 39
第3章 過去200年來藏東南高山樹線種群結構與格局變化 41
3.1 高山樹線變化研究進展 42
3.1.1 樹線的定義和類型 43
3.1.2 氣候影響型樹線 44
3.1.3 樹線如何響應氣候變化 45
3.1.4 基于不同手段的樹線研究進展 47
3.2 過去200年來藏東南急尖長苞冷杉樹線變化 52
3.2.1 樣地設置與數據分析 52
3.2.2 急尖長苞冷杉種群的年齡結構 54
3.2.3 樹線動態及更新的潛在驅動機制 59
3.2.4 小結 61
3.3 變暖背景下藏東南急尖長苞冷杉種群競爭與樹線格局 61
3.3.1 野外調查與統計分析方法 62
3.3.2 樹木年齡類的時間、空間格局 65
3.3.3 樹高對種群更新的影響 68
3.3.4 種內空間關系 68
3.3.5 種群更新與氣候的關系 68
3.3.6 種群結構與樹線格局的驅動機制 70
3.3.7 小結 72
第4章 藏東南杜鵑灌木的生長變化特征 73
4.1 藏東南薄毛海綿杜鵑形成層季節活動及其低溫閾值 74
4.1.1 杜鵑灌木形成層季節活動監測方法 74
4.1.2 木質部分化關鍵日期 77
4.1.3 徑向生長季節動態 79
4.1.4 形成層活動限制因子及閾值特征 80
4.1.5 小結 82
4.2 藏東南色季拉山薄毛海綿杜鵑灌木年輪氣候學研究 82
4.2.1 灌木年輪氣候學研究方法 83
4.2.2 杜鵑灌木年表特征及其對氣候變化的響應 85
4.2.3 小結 89
4.3 色季拉山薄毛海綿杜鵑和巖白菜比葉重及相關葉性狀隨海拔的變化特征 89
4.3.1 葉性狀測定方法 91
4.3.2 葉性狀的海拔變化及其相互關系 93
4.3.3 基于葉性狀的海拔變化探索植物對高寒環境的適應策略 95
4.3.4 不同生活型物種比葉重的變化原因 98
4.3.5 常綠物種占據高山帶的生態學意義 99
4.3.6 小結 100
第5章 藏東南森林生物量變化 101
5.1 藏東南色季拉山急尖長苞冷杉樹線地上生物量隨海拔的變化 103
5.1.1 研究區域和生物量估算方法 104
5.1.2 群落結構特征及地上生物量隨海拔的變化 104
5.1.3 地上各器官生物量及其分配比例沿海拔的變化 107
5.1.4 小結 108
5.2 藏東南雪層杜鵑灌叢生物量估算 108
5.2.1 灌叢生物量估算方法 109
5.2.2 雪層杜鵑的個體生物量 111
5.2.3 雪層杜鵑群落水平的生物量 112
5.2.4 小結 113
5.3 西藏森林遙感分類及生物量碳密度變化格局 114
5.3.1 遙感分類及生物量碳密度估算方法 116
5.3.2 西藏森林生物量碳密度分布格局及動態變化分析 127
5.3.3 小結 128
第6章 藏東南垂直帶上的生物多樣性變化 129
6.1 南迦巴瓦峰地區種子植物多樣性的海拔格局及其潛在機制研究 130
6.1.1 南迦巴瓦峰地區種子植物多樣性的海拔格局研究方法 131
6.1.2 物種分布的整體格局與環境因子關聯性 135
6.1.3 不同生活型物種分布格局與環境因子關聯性 137
6.1.4 不同分布范圍物種分布格局與環境因子關聯性 138
6.1.5 不同生物地理屬性物種分布格局與環境因子關聯性 138
6.1.6 小結 139
6.2 苔蘚植物與地衣海拔分布格局 140
6.2.1 苔蘚植物海拔分布格局 140
6.2.2 地衣海拔分布格局 141
6.2.3 小結 151
6.3 植物生物多樣性與功能屬性的關系：以刺性狀為例 152
6.3.1 帶刺植物多樣性格局研究方法 153
6.3.2 有刺植物比例海拔梯度格局 155
6.3.3 不同生活型間有刺植物海拔梯度格局 155
6.3.4 刺的產生與植食性哺乳動物間的關聯性 157
6.3.5 植物–動物相互作用對認識物種多樣性格局的意義 158
6.3.6 小結 158
第7章 藏東南特色藥用植物與大型真菌資源利用與保護 161
7.1 藏東南色季拉山藥用種子植物區系研究 162
7.1.1 藥用植物調查方法 162
7.1.2 藥用種子植物基本組成 163
7.1.3 藥用種子植物區系的地理分布 164
7.1.4 藥用種子植物區系特征 169
7.1.5 小結 170
7.2 藏東南色季拉山野生藥用植物資源多樣性及其利用 170
7.2.1 藥用植物資源多樣性調查方法 171
7.2.2 色季拉山野生藥用植物資源組成 172
7.2.3 色季拉山野生藥用植物資源藥用部位及功能分析 174
7.2.4 野生民族藥用植物資源 178
7.2.5 色季拉山野生藥用植物資源特征 179
7.2.6 小結 181
7.3 色季拉山珍稀瀕危野生藥用植物資源優先保護序列建議 181
7.3.1 野生藥用植物資源優先保護序列調查方法 182
7.3.2 色季拉山珍稀瀕危野生藥用植物分布現狀及致瀕原因 184
7.3.3 不同藥用功能保護植物的保護級別分析 189
7.3.4 不同藥用部位珍稀瀕危野生藥用植物的保護級別分析 190
7.3.5 色季拉山珍稀瀕危野生藥用植物的保護建議 190
7.3.6 小結 191
7.4 藏東南墨脫垂直帶上大型真菌資源 192
7.4.1 大型真菌資源調查方法 192
7.4.2 墨脫大型真菌分布特點 193
7.4.3 墨脫藥食真菌資源開發與利用 194
7.4.4 墨脫特殊用途真菌資源 204
7.4.5 小結 206
第8章 藏東南特色觀賞植物資源調查：以蘭科為例 207
8.1 西藏東南部色季拉山蘭科植物的區系特征和物種多樣性 208
8.1.1 色季拉山蘭科植物多樣性調查方法 208
8.1.2 色季拉山蘭科植物多樣性總體特征 209
8.1.3 色季拉山蘭科植物生活型和資源量分析 209
8.1.4 色季拉山蘭科植物垂直分布格局 212
8.1.5 色季拉山蘭科植物區系成分分析 213
8.1.6 小結 214
8.2 墨脫植被垂直帶上主要蘭科植物調查 215
8.2.1 墨脫垂直帶上蘭科植物調查方法 216
8.2.2 新增種類 217
8.2.3 墨脫蘭科植物種類組成 217
8.2.4 墨脫蘭科植物多度的海拔梯度變化 218
8.2.5 墨脫蘭科植物種沿海拔梯度的相似性系數 219
8.2.6 墨脫蘭科植物生態類型分布特點 220
8.2.7 不同海拔段蘭科植物區系成分 222
8.2.8 區系平衡點 223
8.2.9 蘭科植物“單峰”垂直分布格局成因分析 224
8.2.10 小結 224
第9章 藏東南高風險外來入侵種及其安全性調查 227
9.1 林芝地區惡性入侵植物“印加孔雀草”的調查和治理建議 228
9.1.1 印加孔雀草國內外分布現狀 228
9.1.2 印加孔雀草的生物學特征及經濟價值 229
9.1.3 印加孔雀草入侵性評估 229
9.1.4 印加孔雀草的來源 234
9.1.5 印加孔雀草在西藏的危害面積 234
9.1.6 印加孔雀草的防控措施建議 234
9.1.7 治理印加孔雀草的意義 236
9.2 墨脫入侵植物藿香薊 236
9.2.1 藿香薊調查現狀 236
9.2.2 地理分布及控制機制 237
9.2.3 藿香薊的利用價值 238
第10章 藏東南干擾跡地森林更新與恢復 241
10.1 藏東南亞高山暗針葉林采伐與火燒跡地森林更新調查 242
10.1.1 亞高山針葉林更新調查方法 243
10.1.2 采伐和火燒跡地更新特點 244
10.1.3 小結 248
10.2 1950年察隅—墨脫MW8.6級地震后樹木的生長與恢復 249
10.2.1 地震后樹木生長與恢復的研究方法 250
10.2.2 樹木生長–氣候關系 252
10.2.3 墨脫冷杉對1950年察隅—墨脫地震的生長響應 253
10.2.4 小結 256
10.3 熱帶季雨林次生演替變化 256
10.3.1 熱帶季雨林次生演替調查方法 257
10.3.2 自然因素導致的次生演替 258
10.3.3 刀耕火種引起的次生演替 258
10.3.4 次生演替序列物種組成變化 259
10.3.5 熱帶季雨林胸徑結構分布特征 260
10.3.6 小結 261
參考文獻 263
附圖 307
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藏東南森林生態系統與植物資源(精)/第二次青藏高原綜合科學考察研究叢書 節選
**章緒論 在**次青藏高原綜合科學考察(20世紀70～90年代)中較系統地調查了青藏高原典型森林的物種組成、分布、主要樹種生態特性以及森林病蟲害等，《西藏植被》和《西藏森林》等一系列專著相繼出版，使大眾對青藏高原森林植被有了基礎的認識，回答了“有多少類型、主要分布在哪里”等問題。近幾十年來，氣候異常變暖、采伐及放牧等活動增強，高原森林生態系統受到全球氣候變化和人類活動的雙重影響。然而，依然不清楚近100年來這些森林生態系統結構與格局發生了哪些顯著變化。2000年以來，各地區逐步實施了天然林保護工程，原來大面積的采伐跡地生態恢復情況如何、森林類型和面積是否發生了變化等問題對于加強和完善區域生態安全屏障建設，服務國家戰略目標和地方經濟社會發展具有重要意義。因此，針對以上問題，有必要組織第二次森林生態系統綜合科學考察，科學評價青藏高原生態系統的變化。 基于習近平總書記致第二次青藏高原綜合科學考察賀信中“揭示青藏高原環境變化機理，優化生態安全屏障體系”的指示精神，在科考項目首席、協調小組和科考辦的推動下，中國科學院青藏高原研究所、中國科學院昆明植物研究所、中國科學院地理科學與資源研究所和西藏農牧學院的森林生態和生物多樣性專家聯合組建了“藏東南生態系統與生物多樣性”科考分隊。此次科考以考察藏東南完整森林生態系統(intact forest ecosystem)變化和植物資源為主題，旨在揭示全球變暖背景下藏東南森林生態系統結構與格局的變化。 受南亞季風暖濕氣流的強烈影響，藏東南和喜馬拉雅山脈南側一帶形成了以森林為優勢種群的生態系統。其中，藏東南森林覆蓋率約46%，為我國第三大林區，具有林型復雜和多樣性、垂直地帶性分異明顯、生物生產量高等特點。藏東南森林是我國生態安全屏障建設的重點對象，是維護區域生物多樣性和支撐人類生存環境的重要生態保障。認識氣候變化背景下青藏高原森林生態系統的變化及其適應策略，進一步提升生態屏障潛力，加強生態保護，是藏東南生態系統科考的主要目標。尤其是，如何保護完整森林生態系統是目前面臨的*緊迫的任務。 完整森林生態系統是指未受到人類活動顯著影響的、面積較大的且較為完整的森林區域。這類森林有著極高的生態價值，但因為從古至今的采伐與開發，中國的完整森林已經所剩無幾，其中藏東南是我國僅存的幾片完整森林分布區之一(Potapov et al.，2017)。我國完整森林面積僅占森林面積的4.9%，其中連續分布面積*大的完整森林生態系統(11459km2)位于藏東南墨脫縣、錯那縣和隆子縣境內(李林夏，2013)。這些僅存的、稀有的完整森林生態系統也是全球森林蓄積量*高的系統之一，具有重要的研究和生態價值，是探討氣候變化對天然林影響的理想模板。尤其是，藏東南保存的較大面積的完整森林生態系統是人類寶庫，可以幫助人類更好地理解自然生態系統變化。完整森林生態系統對全球氣候變化響應具有潛在的敏感性，容易捕捉全球變化影響的早期信號，可以發揮其對人類認識自然生態系統變化及其在氣候變化下敏感性與脆弱性上的窗口作用。從這種意義上來講，開展藏東南完整森林生態系統變化的調查研究，是國際森林生態研究的前沿領域，是了解氣候變化背景下，天然林生態系統結構與格局變化的理想區域。因此，藏東南生態系統與生物多樣性科考分隊的主要考察對象為藏東南完整森林生態系統，通過多種研究方法，旨在揭示不同時間尺度上這些生態系統的結構與格局變化。 藏東南森林具有獨*的垂直景觀和多譜特征。在南亞季風水汽通道的影響下，藏東南同時擁有全球緯度*高的熱帶森林、海拔*高的高山樹線(alpine treeline)以及*完整的植被垂直帶譜，在50km直線距離上發育了從北極到赤道的地球微縮景觀，是認識氣候變化對森林生態影響的指示模板。依托中國科學院野外臺站藏東南高山環境綜合觀測研究站和中國科學院加德滿都科教中心，中國科學院高寒生態重點實驗室圍繞藏東南和喜馬拉雅山區高山樹線開展了一系列國際前沿性的研究工作。研究認為，變暖有利于樹線位置的上升，但樹線的爬升速率受到種間關系的調控(Liang et al.，2016b)；盡管從全球尺度上看，溫度是驅動高山樹形成和變化的關鍵氣候因子，喜馬拉雅山南坡存在干旱脅迫導致的闊葉樹種高山樹線(Liang et al.，2014)，并且樹線上升速率受到春季降水的調控(Sigdel et al.，2018)。這些研究促進了對青藏高原高山樹線變化格局及其驅動機制的了解。然而，迄今中國學者并沒有充分發揮這些垂直植被帶的研究特色與優勢。第二次青藏高原綜合科學考察中垂直植被帶的研究應該作為重點科考對象之一。 藏東南是全球生物多樣性的熱點地區之一(Myers et al.，2000)。在藏東南墨脫一帶熱帶成分在此達到分布的北界，溫帶成分在此達到其分布點下界，不同區系成分的交匯貫通、分化發展，是熱、溫帶兩大植物區系的結。據1983～1987年出版的《西藏植物志》記載，西藏全區共有維管束植物208科1258屬5766種，其中藏東南是生物多樣性*豐富的地區。1974年，**次青藏高原綜合科學考察隊首次進入墨脫考察，陳偉烈和張新時等發現南迦巴瓦峰南坡基帶是由千果欖仁(Terminalia myriocarpa)、小果紫薇(Lagerstroemia minuticarpa)和阿丁楓(Altingia chinensis)組成的熱帶半常綠雨林，揭開研究墨脫植物的序幕；1980年，中國科學院植物研究所等開展墨脫植被和植物區系考察，采集維管束植物3000余號，發現諸多新類群和新分布；1982～1983年，中國科學院組織南迦巴瓦登山科考，李渤生、倪志誠、程樹志、蘇永革等進入墨脫越冬考察，獲取大量**手資料。此后，徐風翔、鄭偉烈、韓維棟、姚淦、易同培等對墨脫植物進行過研究；1992年9月～1993年6月，孫航、周浙昆、俞宏淵歷時9個月考察，遍及墨脫縣所有的鄉鎮，共采集標本7100號、30000余份，活體材料700多份；此后，中國科學院植物研究所等單位的許多科研人員多次進入墨脫考察，發現一些新類群和新分布類群。值得強調的是，孫航等基于9個月的墨脫越冬科考，在《雅魯藏布江大峽彎河谷地區種子植物》中記錄種子植物180科726屬1679種(包括36余種外來種或栽培種)，其中發現2個西藏新記載的科，40種新記載的屬及140個在我國也是新記載的種。楊寧和周學武(2015)在《墨脫植物》中記錄有種子植物178科755屬1819種(包括亞種、變種與變型)。以上科考對物種組成和生物多樣性沿海拔分布格局有比較清晰的認識。然而，依然不清楚氣候變化是否導致了垂直梯度帶上生物多樣性分布的變化。此次藏東南生態系統與生物多樣性科考分隊建立了墨脫垂直帶譜上固定監測樣地，為開展氣候變化背景下的生物多樣性變化研究提供科學基礎支撐。 近幾十年來，隨著交通條件改善及資源開發利用增強，該區植被受到全球氣候變化和人類活動的雙重影響。2000年以來，藏東南地區逐步實施了天然林保護工程。采伐跡地生態恢復情況如何？人類活動的影響是否加劇生物入侵種的生態威脅？這些問題對于科學評估全球氣候變化和人類活動影響下加強和完善區域生態安全屏障建設具有重要意義。本次科考以藏東南色季拉山采伐跡地和墨脫熱帶季雨林退耕還林跡地作為代表性研究對象，開展了初步的調查研究。 科考報告包括藏東南森林生態系統與生物多樣性科考的背景和意義、藏東南植被垂直帶上森林生長變化、過去200年來藏東南高山樹線種群結構與格局變化、藏東南杜鵑灌木的生長變化特征、藏東南森林生物量變化、藏東南垂直帶上的生物多樣性變化、藏東南特色藥用植物與大型真菌資源利用與保護、藏東南特色觀賞植物資源調查(以蘭科為例)、藏東南高風險外來入侵種及其安全性調查和藏東南干擾跡地森林更新與恢復。 本書內容是科考隊員過去多年在藏東南研究成果的系統總結，也包括2018年3次野外科考的研究成果。野外科考所建立的固定樣地將為后續科學監測、追蹤生態系統結構與格局的變化起到標桿作用。在2018年10～12月的墨脫科考期間，所有的科考隊員在惡劣的天氣條件下冒雨工作，克服螞蟥、蜱蟲和蚊蟲的身心干擾，堅定而有效地完成了野外科考任務，以實際行動踐行了老一輩科學家的青藏科考精神，錘煉了一批能承擔第二次青藏高原綜合科學考察重任的青年科考隊員。 第二章藏東南植被垂直帶上森林生長變化 本章與第3章、第4章及第5章部分內容集中于藏東南色季拉山區，特此對色季拉山的地理位置、氣候特征、植被與土壤特征以及研究中所使用的氣象數據來源進行詳細介紹。 2.1.藏東南色季拉山概況 2.1.1.地理位置 色季拉山(29°10′～30°15′N，93°12′～95°35′E)位于西藏自治區林芝市以東(圖2.1)，屬于念青唐古拉山脈，是尼洋河流域與帕隆藏布江的分水嶺，為川藏公路所跨越。其山體主要呈西北—東南走向，*高峰海拔5300m，*低處位于帕隆藏布峽谷，海拔約2000m。 圖2.1研究區域 研究區域位于色季拉山東部的急尖長苞冷杉(Abies georgei var.smithii)分布垂直帶上，其海拔范圍從3550m延伸至4400m(圖2.1)。此外，該研究區域距離中國科學院野外臺站藏東南高山環境綜合觀測研究站約16km，距離林芝市約60km，比較適于開展野外調查工作。 2.1.2.氣候特征及氣象數據來源 由于雅魯藏布江水汽通道作用，印度洋暖濕氣流能夠沿河谷進入并影響色季拉山區(楊逸疇等，1987)，給該區域帶來了豐沛的降水？傮w來說，色季拉山區的氣候以冷濕為主；而春季少雨、夏秋雨豐、雨熱同期、冬季寒冷為各季節的氣候特征。 據林芝市氣象站的數據資料記錄，1960～2018年林芝市年平均降水量為666.5mm，其中有68.8%發生在6～9月。7月和1月分別是一年中溫度*高和*低的月份，這兩個月份的平均大氣溫度分別為16.0℃和0.7℃。林芝市氣象數據還顯示，1960～2018年不同季節的氣溫均有明顯上升趨勢(圖2.2)。 圖2.2林芝市不同季節的溫度變化趨勢(1960～2018年) 布設在急尖長苞冷杉樹線附近的自動氣象站(海拔4390m，圖2.1)顯示，2007～2009年的年平均氣溫分別為0.6℃、0℃和0.8℃，年降水量分別為882mm、960mm和754mm。降雪發生在當年11月至次年的5月，積雪深度為50～100cm。2006年11月至2010年5月日平均氣溫在–15～10℃之間(Liuetal.，2011)。樹線上生長季10cm土壤溫度接近全球樹線的10cm土壤溫度均(6.5±0.7℃)(Shietal.，2008)。此外，樹線過渡帶的平均風速為0.9±0.1m/s，*大風速為3m/s。每年的太陽輻射總通量為6300MJ/m2，全年太陽輻射滯留時間可達2022小時(Wang and Zhang，2011)。 本節所使用的兩份氣象數據來自不同的地點。**份氣象數據來自林芝氣象站(圖2.1)，它位于林芝市附近的雅魯藏布江河谷內，海拔3000m左右。第二份氣象數據來自一自動氣象站，它位于色季拉山東坡的樹線過渡帶附近，海拔4390m。兩份氣象數據可指示不同的環境狀況。林芝市氣象數據從1960年開始，反映了過去近60年來林芝市的氣候變化狀況；而自動氣象站從2007年開始工作，其數據記錄反映了色季拉山樹線過渡帶內的微環境狀況。 不同海拔上的年際或季節高生長變化研究用到了林芝市氣象站及自動氣象站數據。各海拔的年際高生長變化反映的是每年的高生長狀況，它與區域氣候緊密聯系，因此本節采用林芝市氣象站數據。各海拔的季節高生長變化反映的是生長季內的高生長物候變化情況，在很大程度上受到山地微環境狀況的影響，因此此項研究采用樹線自動氣象站數據。需要指出的是，林芝市氣象站數據與自動氣象站數據之間有顯著的正相關關系(兩個氣象站的溫度、降水因子
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