El Niño-Southern Oscillation (ENSO) phenomena and forest fires in the southwestern United States

Fire statistics (area burned) and fire-scar chronologies from tree rings show reduced fire activity during El Niño-Southern Oscillation (ENSO) in forests of Arizona and New Mexico. This relationship probably stems from increased fuel moisture after a wet winter and spring, but also could involve climatic controls on lightning activity at the onset of the monsoon season.

蒙古枥红松动态及生物多样性主题信息标准的研究

（一）蒙古栎红松林动态的研究 本文综述了森林动态模型的基本概念和发展历史，把模型分为生长和演替模型两类，并比较了两类模型的特点和适用条件，详细论述了演替模型的基本原理，分析了早期和最新林窗模型的特点，给出了林窗模型的最新进展，指出森林动态模型的发展趋势为：①、为满足不同用户对模型的要求，模型应向综合总体方向发展;②、随着生理生态学的发展、试验仪器及分析方法的进步，和为了进一步认识森林动态变化的机理，建立树木生长机制过程模型成为另一个必然的发展方向。 随后综合分析了广泛应用于林窗模型中作为描述树高和直径关系的数学函数，通过理论分析和实际观测数据拟合及预测精度检验，表明理查德方程和单分子方程是森林动态林窗模型中描述树高和直径关系的最佳方程。 通过对蒙古栎红松林三个年龄阶段物种和结构动态实际观测数据分析表明，该类型森林的早期阶段以蒙古栎等阳性树种占优势，中期形成红松和阔叶树占优势的混交林，后期以红松占绝对优势。对该类型森林直径分布变化的研究得出：林分发育的早期，阔叶树中大径级木较多，针叶树中小径级木多;在林分发育的后期呈相反分布。用理论概率模型拟合直径分布表明，韦布尔概率分布模型是描述蒙古栎红松林直径分布的最合适函数。 在以上研究结果的基础上，以森林动态斑块理论为基础建立了蒙古栎红松林动态变化的林窗模型FOROAK，该模型包括对树木生长的生物学过程和影响树木生长的环境因子模拟两部分。运行模型用两种不同面积大小的样地分析森林动态，确定蒙古栎红松林林窗面积为0.05ha。以实际调查数据检验模型，证明所得模型能合理预测森林变化过程，在预测树种组成上精度很高。对裸地上森林的模拟表明蒙古栎红松林动态过程复杂，蒙古栎和白桦在林分发育开始占优势后期渐被红松取代。对现实原始林预测显示，森林未来300年变化稳定，红松株数和生物量变化很小。 最后，应用建立的林窗模型研究了同龄纯林林分密度动态，模拟了林分密度、断面积、生物量、叶面积指数和生产力150年的变化，用林分密度效应的3/2法则和产量恒定法则检验模拟结果表明，模拟的林分密度发展与理论预测相符合，通过本文的研究既检验了林窗动态模型又印证了林分密度效应理论。 （二）生物多样性主题信息标准的研究 中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，在多年的调查、研究和保护工作中，已积累了大量的数据资料，因此，被联合国环境规划署挑选参加“发展中国家生物多样性数据管理能力建设及信息系统网络化”项目，该项目的主要内容之一就是了解与生物多样性有关领域的主题信息标准。 主题信息标准部分讨论了生物多样性信息的收集、管理和转换标准，系统而全面地概述了生物多样性有关领域应用的数据分类系统、核心数据集以及与数据获得有关的术语、定义和数据模型，并讨论了各部门在研究和促进生物多样性信息标准化方面的成果和正在开展的工作。涉及的领域有自然和人工生境中的陆地植被、农业、林业、湿地、海岸和海洋，还有保护区、物种和对生物多样性有威胁的因子等专题。 文中讲述了与陆地植被分类有关的土地利用方式和土地覆盖分类等问题，并给出了国际国内应用广泛的植被分类系统。讨论了农业中与生物多样性有直接关系的分类系统，包括土地分类系统、土壤分类系统等。从森林生态系统和土地利用、林权和林政、森林资源调查、评价和监测、森林利用和经营实践、森林环境和可持续发展等几方面讨论了这些主题的概念、术语和数量划分标准。 讨论了湿地分类系统的发展，列举了国内外应用广泛的分类系统。论述了海岸和海洋生境及保护区的分类系统和标准，给出了数据定义和模型。列举了国内外广泛应用的物种命名标准和其发展过程。分遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次讨论了它们受威胁的特点和评价现状，最后分别不同的威胁因子，如：生境丧失和片断化、全球气候变化、酸雨、臭氧层破坏和有毒污染物讨论了它们对生物多样性的威胁特点和评价现状。

北京东灵山暖温带典型植被类型物种构成及物种多样性对氮素转化过程的影响

通过调查东灵山地区7个典型植被类型的物种多样性，并测定各林型中植物叶片养分特征，凋落物品质，土壤理化特性，豆科植物的生物固氮作用以及土壤有机质的净N矿化与硝化作用，研究了不同林型及其物种多样性对氮素转化过程的可能影响。结果表明： 1) 各林型乔灌草三层13个物种多样性指数之间都不同程度存在差异，且都表现基本一致的大小顺序，各样地乔灌草三层3个丰富度指数和5个多样性指数之间大都表现草本层>灌木层>乔木层的大小顺序。 2) 林型对植物叶片养分特征、叶片凋落物品质指标、土壤的大多数理化特性都有显著影响，其中，落叶阔叶林与针叶林之间的差异最为明显，优势种不同的针叶林之间也不同程度地存在差异。各林型物种多样性对植物叶片养分特征，凋落物品质和土壤理化特性也都不同程度存在显著影响，且乔灌草三层的物种多样性的影响不同。我们的结果支持物种多样性对生态系统过程存在显著影响的观点。 3) 胡枝子(Lespedeza bicolor)％FNDA值较低，在0～53.3％之间，与国外学者对某些木本豆科固氮植物的研究结果接近，但低于三叶草、野豌豆等草本豆科固氮植物。胡枝子生物固氮具有明显的季节差异，不同样地生境对胡枝子％FNDA值也存在显著影响，大都都表现铁塔辽东栎样地>重力点样地>站下灌丛样地>垭口样地的趋势。除胡枝子之外的其他豆科植物的％FNDA都高于胡枝子，且存在种间差异，以三籽两型豆(Amphicarpaea capillipes)最高(100％)，歪头菜(Vicia unijuga)最低(平均66.4％)，这些结果与国外相关研究接近。不同林型之间和同一林型不同样地之间也影响豆科植物的％FNDA。东灵山地区有相当数量的植物种具有和固氮植物相近的δ15N值和全N含量，具有潜在的生物固氮能力。6个林型中所有豆科植物的％FNDA平均值主要受乔木层和草本层物种多样性的影响，乔木层和草本层物种多样性提高，豆科植物的％FNDA将随之显著降低。 4) 气温、土壤温度和降水量显著影响各林型净氮硝化速率的季节动态，都表现为温度升高，降水量增加，净氮硝化速率也随之增大。 5) 在不同取样时间，不同林型在土壤NH4+、N03-含量，矿化、硝化速率以及年度总净矿化、硝化量之间均不同程度存在显著差异，其中，以辽东栎落叶阔叶林与针叶林之间，常绿针叶林与落叶针叶林之间，纯林与混交林之间的差异最为明显。 6) 土壤初始N0_3含量与年度总净硝化量，年度总净矿化量及其占TKN的百分比呈显著正相关关系;植物叶片全N浓度与净氮矿化、硝化作用呈显著负相关：植物叶片凋落物的品质指标与净氮矿化、硝化作用没有显著相关。 7) 胡枝子固氮作用(％FNDA值)越强，土壤有机氮的净硝化量就越大，胡枝子在从大气中获取大量N，的同时，很可能会增加氮素的淋溶损失量。胡枝子固氮作用(％FNDA值)与净氮矿化量不存在显著相关关系。 8) 只有乔木层和草本层部分种多样性指数对净氮矿化、硝化量存在显著影响。乔木层均匀度提高，土壤净氮碳化量将随之增大;而草本层物种多样性提高，均匀度提高，净氮矿化、硝化作用将随之降低，草本层植物对土壤氮素矿化作用具有显著抑制作用。 9) 落叶阔叶林与针叶林的供氮能力和维持无机氮素的能力之间存在比较明显的差异，而不同针叶林的矿化／硝化作用也有所差别。其中，辽东栎落叶阔叶林的供氮能力和维持氮素能力均高于针叶林和山杏灌丛;油松林的供氮能力与防止氮素损失的能力显然要强于落叶松林和山杏灌丛。 10) 尽管箭叶锦鸡儿灌丛植物叶片与凋落物中全N、全P浓度在大多数取样点上都低于硕桦(高于草甸)，但表层土中全N浓度高于硕桦和草甸，且其土壤有机质的供氮能力以及维持氮素能力都高于硕桦林和草甸，表明，锦鸡儿灌丛为侵入草甸和硕桦入侵提供了良好的养分条件，在该演替序列的发展过程中起了一定的推动作用。

Regional context of the climate of H.J. Andrews Experimental Forest, Oregon

H.J. Andrews Experimental Forest is a 6400 ha forest of Douglas fir, western hemlock, and Pacific silver fir located in, and typical of, the central portion of the western slope of the Cascade mountain range of Oregon. The forest is one of 19 sites in the Long-Term Ecological Research (LTER) program sponsored by the National Science Foundation. ... Because of the scientific significance of Andrews Forest, it is important to investigate the temporal variability of annual and seasonal temperature and precipitation values at the site and identify past times of anomalous climatic conditions. It is also important to establish quantitatively the relationships between the climate of Andrews Forest and that of its surrounding area and, hence, place the climate of Andrews Forest into its regional context.

常绿阔叶林恢复生态学研究初报

生物多样性的维持、监测、保育与恢复是生物多样性科学的核心研究内容( DIVERSITAS)。作为世界上典型的植被类型，常绿阔叶林以其丰富的生物多样性而倍受世人关注。我国的常绿阔叶林是全球分布面积最大，发育最为典型的常绿阔叶林，其分布区多为农业区，与长江流域的生态安全密切相关：伴随着人们的生产活动，生境的岛屿化与破碎化问题越来越突出，常绿阔叶林的合理保育问题和生态恢复问题已成为大家关注的焦点。本研究“常绿阔叶林恢复生态学研究初报”正是在这种背景下开展的，主要实验研究工作与结果如下： 1．系统综述了生态系统退化程度的诊断指标体系、途径与方法，绘制了生态系 统退化程度的概念模型，为恢复生态学研究和生态恢复实践提供参考。 2．固定样地的建立：为深入开展生物多样性与恢复生态学研究，本研究建立了一系列固定样地（常绿阔叶林固定样地、常绿落叶阔叶林固定样地、退化生态系统恢复与重建实验样地等），这些样地的建立为进一步深化研究奠定了坚实基础。 3．种群大小级结构特征：对栲树Castanopsis fargesii和油茶Camellia oleifera种 群大小级结构特征研究表明，栲树种群大小级结构（高度级和胸围级）呈弱双峰型分布，油茶种群大小级结构呈倒“J”型分布。对树木大小级划分标 准的比较研究表明划分标准的选择应基于研究目的和物种性质。作者认为应深入研究干扰特别是生境的岛屿化与破碎化对常绿阔叶林稳定性的影响。 4．种子扩散与种群维持：种子扩散是种群维持的一个关键阶段，而建群种的维持机制可在一定程度上反映群落的维持机理。对都江堰常绿阔叶林固定样地的主要建群种栲树种子扩散的研究表明，种子雨密度、种子在地上保留密度以及种子丢失状况是个动态过程，种子雨在2001年持续了约3个月的时间，种子年产量达到每平方米73.37个正常种子;研究发现栲树种子下落后能在地上保留一段相当长的时间（捕食者饱和现象“predator satiation"），这为种子萌发提供了更多的时间和机会，从而使得栲树种群能通过大年(the mast year)的高种子产量与捕食者饱和现象顺利完成自然更新;捕食者饱和现象有助于解释栲树的优势种群地位和稳定机制，以及对整个生态系统稳定性的贡献;作者提出了一个描述栲树种子扩散命运的概念模型，该模型表明种子雨与种子丢失的不同阶段是在不同程度上以不同方式贡献于栲树的自然更新。总之，栲树自然更新伴随着一个复杂的种子扩散过程。 5．光因子调控与生态恢复：光是影响植物生长的一个重要生态因子。研究了三种不同遮荫处理（100% PAR、40% PAR和22% PAR）对青冈Cyclobalanopsis glauca幼苗在亚热带弃耕地上的影响作用，两年的研究结果显示：青冈幼苗 可以在弃耕地上正常生长：两种遮荫处理(40% PAR和22% PAR)对青冈的萌芽和幼苗生长有正效应，并且22% PAR遮荫处理有明显的促进作用;本研究也说明了植物在不同的遮荫处理作用下有不同的生长策略。关于在生态恢复中如何利用光因素对植物生长的影响以及遮荫的复合效应问题值得深入研究。 6．种间关系与生态恢复：杂草竞争是植被恢复中的一个重要问题。对两种常绿阔叶树种（青冈和石栎Lithocarpus glaber）在不同坡位（坡上位、中位、下位）和有无地上杂草竞争的情况下的对比研究表明：不同物种在不同坡位，其幼苗生长对杂草竞争的反应是不同的;在坡上位和下位，除草处理能显著地提高青冈幼苗的田间保存率、苗高、基径和冠幅的生长，而在中位，除草处理的效果不显著;但是对于石栎来说，除草处理仅能显著地提高坡中位幼苗基径的生长量;研究说明了（地上）杂草竞争对植物生长的影响（程度）因物种而异，因而除草处理并不是对所有常绿阔叶树种的幼苗生长有促进作用，杂草竞争也不是一切常绿阔叶树种在弃耕地上建立与定居的障碍因子。作者建议在生态恢复实践中应根据具体情况选择除草与否，关于杂草竞争／除草在植被恢复中的作用值得进一步研究。

Potential solar radiation at H.J. Andrews Experimental Forest, Oregon

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): Potential (clear-sky) radiation receipt is modeled for the slopes of the H.J. Andrews Experimental Forest Long-Term Ecological Research site in the foothills of the southern Cascade mountains of central Oregon. The modeling method developed by Williams is selected and applied to the forest area for the times of the solstices and equinox as well as mid-month times in January, February, April, and May in order to completely characterize the seasonal change of potential radiation at the location. ... It seems that Lookout Creek approximately divides the Andrews Forest into an area of relatively high potential radiation to the north of the creek and relatively lower potential radiation values to the south of the creek. Potential radiation values seem to be associated with the Andrews GIS data layers of debris flows and predominant tree species zones.