松嫩平原微地形下土壤水盐与植物群落分布的关系

以微域尺度不同盐渍化程度的盐渍土复区为研究区,利用典范对应分析方法(CCA)分析了不同水文年(丰水年、枯水年)土壤盐碱化指标、地表积水、不同土壤层含水率和相对高程与植物群落之间的关系。结果表明,在枯水年由于水分的减少和盐碱化的加重,稗草向虎尾草群落演替,虎尾草向碱蓬群落演替。而芦苇和碱茅群落相对稳定,只是由湿生向旱生转化,群落间演替较慢。在植物群落演替过程中,Na⁺(991 mg/kg)、CO₃^2-(396 mg/kg)、EC(680 μs/cm),pH值(10)是稗草、芦苇向虎尾草和碱茅群落演替的驱动值。Na⁺(1570 mg/kg)、CO₃^2-(576 mg/kg)、EC(879 μs/cm)是虎尾草、碱茅向碱蓬群落演替的驱动值。地表水的积水时间和积水深度是区分稗草和芦苇、虎尾草和碱茅生长分布的重要水文特征值。研究对苏打盐渍土区植被恢复和重建具有重要的意义。     

羊草草原土壤微生物的数量和生物量

羊草原原土壤微生物数量特征是,细菌数量在名生境中分布的顺序为：拂子茅群落〉杂类草〉榆树疏林〉羊草群落〉碱蓬群落;真菌的分布：榆树疏林〉羊草群落〉杂类草群落〉指子茅群落〉碱茅群落〉碱蓬群落,放线菌为：羊草群落〉发类草群落〉碱茅群落〉碱蓬群落〉指子茅群落〉榆树疏林。土壤微生物生物量在６个植物群落中的大小顺序为：羊草群落〉杂类草群落〉榆树疏林〉拂水茅群落〉碱茅群落〉碱蓬群落,土壤微生物数量在土壤剖面中的     

松嫩平原草原5种耐盐牧草体内K+, Na+ 的分布与积累的研究

 本文对松嫩平原盐碱化草地生长的5种耐盐牧草羊草(Aneurolepidium chinense)、星星草(Puccinelia tenuiflora)、虎尾草(Chloris virgata)、獐茅(Aeluropus littoralis var. sinensis)和碱蓬(Suaeda glauca)体内K+、Na+的积累与分布动态进行研究。结果表明,植物体内含量Na+μmol／克干重,碱蓬最高为5419—5668,其次是獐毛为225—326和星星草为177—216,虎尾草和羊草变化较大,分别为20—699和11—217。体内Na+含量受土壤中Na+水平的影响。Na+／K+以碱蓬最大为10.47—25.74。随着土壤盐含量(x1)、pH(x2)的增加,羊草和虎尾草体内Na+μmol／克干重(Y)积累动态符合公式：Y=Ym/[1+e(a+b1x1+b2x2)],碱蓬、星星草獐毛符合公式Y=a+b1x1+b2x2。植物体内Na+的积累率依次为：虎尾章>羊草>星星草、獐毛和碱蓬。K+主要分布在代谢旺盛的幼嫩组织中。茎叶是Na+的主要积累部位。虎尾草各部位Na+的积累率均呈显著增大,同时K+均降低,碱蓬各部位K+积累率均随Na+积累而增大。     

松嫩平原碱五进展演替实验群落的比较分析

本文对松嫩平原碱化草地碱斑上建植的羊草群落,星星草＋羊草群落,星星草群落,野大麦群落,虎尾草群落５个实验群落的土壤化学特性,种类组成,生产力,以及各种群的营养系列特征作了比较分析。结果表明,５个实验群落在０－３０ｃｍ的土壤均为ｐＨ值〉１０,仍和于碱土生境,各群落均随着土层度的增加电导率呈递增趋势,有机质含量呈递减趋势。     

松嫩平原碱斑进展演替实验群落的比较分析

本文对松嫩平原碱化草地碱斑上建植的羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）群落、星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｉａｔｅｎｕｉ－ｆｌｏｒａ）＋羊草群落、星星草群落、野大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍｂｒｅｖｉｓｕｂｕｌａｔｕｍ）群落、虎尾草（Ｃｈｌｏｒｉｓｖｉｒｇａｔａ）群落５个实验群落的土壤化学特性、种类组成、生产力,以及各种群的营养繁殖特征作了比较分析。结果表明,５个实验群落在０～３０ｃｍ的土壤均为ｐＨ值＞１０,仍处于碱土生境,各群落均随着土层深度的增加电导率呈递增趋势,有机质含量呈递减趋势。实验群落土壤电导率与ｐＨ值之间呈极显著的正相关,与土壤有机质之间呈极显著的负相关。经过５年种子的自然传播和营养繁殖,虎尾草在各群落中广泛生长,羊草已在星星草群落和野大麦群落中定居,星星草已侵入羊草群落中。群落总生物量以野大麦群落最高,羊草群落最低。各群落冬性芽和冬性蘖的数量远远多于现存种群数量。５个群落均将沿着进展演替方向继续发展。     

松嫩平原主要盐碱植物群落生物生态学机制的初步探讨

 本文采用野外调查分析和室内实验相结合的方法,从不同方面初步探讨松嫩平原三个盐碱植物群落的生物生态学机制,实验和分析结果表明：(1)土壤盐碱含量是决定盐碱植物群落组成和分布的主导因素。在植物群落的生态分布上,表现出虎尾草群落、星星草群落和碱蓬群落对盐碱的耐性有逐渐增强的趋势。(2)在实验室控制条件下,群落的建群种碱蓬、星星草、虎尾草对盐碱生境的生理适应性依次减弱。(3)在盐碱含量不同的土壤上,星星草体内脯氨酸含量与土壤总含盐量,特别是土壤中Na+含量呈正相关,说明植物通过调节体内某些生理反应来适应盐碱生境。上述结果初步揭示了松嫩平原主要盐碱植物群落的生物生态学机制。     

不同草原植被碱化草甸土的酶活性

在羊草草原不同植物群落土壤中,脲酶、磷酸酶和纤维素酶活性的变化是羊草群 落＞拂子茅群落＞碱茅群落＞虎尾草群落＞碱蓬群落＞光碱斑．脱氢酶是拂子茅群落＞ 羊草群落＞虎尾草群落＞碱茅群落＞碱蓬群落＞光碱斑．脲酶、磷酸酶和纤维素酶的时间 变化曲线呈抛物线型,最大值均出现在８月,最小值出现在６月或１０月．脱氢酶变化的最 大值出现在６月,然后逐渐减弱,１０月出现最低值．关联分析表明各土壤因子对脲酶作用 大小的关联序为全 Ｎ＞有机质＞土壤容重＞全 Ｐ＞ ＰＨ ;磷酸酶为全 Ｐ＞有机质＞ ｐＨ＞全 Ｎ＞土壤容重;脱氢酶为全Ｎ＞有机质＞全Ｐ＞土壤容重＞ｐＨ;纤维素酶为全Ｎ＞有机质 ＞全 Ｐ＞ｐＨ＞土壤容重．脲酶、磷酸酶和纤维素酶活性与微生物生物量关系随着微生物生 物量的增加酶活性逐渐增强．脱氢酶与微生物生物量的关系不明显．     

星星草(Puccinellia tenuiflora)人工草地氮素积累对松嫩盐碱草地植被演替的影响

通过对星星草(Puccinellia tenuiflora)生长不同年数盐碱土壤氮素营养状况的比较,研究氮素积累作用的机理,并探讨其在植被演替中的可能作用.结果表明:在一维生态位空间(土壤氮含量)星星草和羊草(Leymus chinense)之间具有较小的生态位分离值和较大的生态位重叠值,表明羊草对土壤高含氮量具有较强的竞争能力.这些也许是羊草以及其他植物在星星草生长一定年数后能够侵入碱斑土壤的机制.星星草作为盐碱土壤改良和植被恢复的先锋植物,它的生长增强了盐碱草地土壤氮素的矿质化作用和生物固氮强度,并减弱了氮素随地表径流的损失.最终促进了盐碱草地的氮素沉积,达到了适合于其它物种(如羊草)生长的水平,从而使碱斑植被得以恢复.     

松嫩平原羊草草地土壤水盐运动规律的研究

 羊草草地植物群落的分布与土壤水盐运动有着十分密切的关系。研究结果表明,羊草、拂子茅、獐毛和角碱蓬群落的土壤饱和导水率分别为0.0586cm·h-1,0.0567cm·h-1,0.0175cm·h-1和0.0004cm·h-1。当土壤含水量相同时,角碱蓬群落下土壤水吸力高于羊草群落。在相同的土壤水吸力范围内,角碱蓬群落下土壤非饱和导水率高于羊草群落。因此,角碱蓬群落在春季干旱时,土体内上行水流的数量和强度远远大于羊草群落。夏季降水集中时,角碱蓬群落下土体内下行水流又远远小于羊草群落。造成土体上部甚至表层的盐分积累。     

扦插玉米秸秆对光碱斑地虎尾草和角碱蓬存活率的影响

 通过补播植物种子和扦插玉米秸秆,研究自然状况下虎尾草（Chloris virgata）、角碱蓬（Suaeda corniculata）在松嫩草地次生光碱斑的生长状况;并对次生光碱斑自然恢复进程缓慢的原因、生态恢复模式进行了探讨。结果表明：角碱蓬能直接在次生光碱斑上生长,存活率为61.2％±16.5%;虎尾草很难直接在次生光碱斑上生长,存活率仅为5.7%±6.1%,且虎尾草不能繁殖;扦插玉米秸秆极显著地提高了角碱蓬和虎尾草的存活率,存活率分别为74.8%±18.4%、43.1%±20.8%,并保证植物顺利繁殖,为后续的自然演替提供了必备的种源。由于次生光碱斑土壤种子库极小,耐盐碱植物如角碱蓬可直接在光碱斑上生长,因此,除了可溶性盐离子含量过高外,我们提出土壤繁殖体（包括种子和其它繁殖体）极度缺乏也是松嫩草地次生光碱斑自然恢复进程缓慢的重要原因。最后,根据松嫩草地次生光碱斑的土壤理化性质季节变化、当地气候特征和物种资源,把生态学原理与生态工程有机地结合,提出了加快松嫩草地次生光碱斑恢复进程的生态恢复模式。     

松嫩平原盐碱植物群落种子库的比较分析

本文对松嫩平原碱化草甸6种单优盐碱植物群落土壤中有发芽力的种子贮量及其物种多样性进行了比较分析。虎尾草群落、角碱蓬群落、翅碱蓬群落3种一年生植物群落所具有的共同特征,表现为种子库存量大,优势种的种子数量占绝大多数,种子库的物种多样性指数相对较小。星星草群落和獐毛群落这两种过渡性的多年生群落,地上优势种均为种子库中的优势种,种子库的物种多样性指数趋于中等。羊草群落与其他演替阶段的群落相比,种子库存量最小,种子库的物种多样性指数最大。     

不同改良措施对苏打盐渍土物理性质的影响

苏打盐渍土因其交换性钠含量较高而具有极差的物理性质,而恶劣的土壤物理性质是苏打盐渍土逆境胁迫的重要因素。苏打盐渍土在所有盐渍土类型中属于改良与利用难度最大的土壤类型。目前,对于松嫩平原苏打盐渍土不同改良措施处理后的土壤水盐动态已有较清晰的认知,而苏打盐渍土经过多年改良后的土壤物理性质变化规律尚鲜见报道。因此,本研究将脱硫石膏、砂土、有机肥与大安站研制的改良剂脱碱一号等不同改良措施与种稻改良相结合,对改良多年后土壤物理性质的变化进行了研究。结果表明,不同理化改良措施均可显著影响苏打盐渍土的物理性质(P0.05),如不同改良措施均可使土壤容重降低(0～40 cm)、土壤水分入渗速率显著增加(P0.05)、土壤砂粒含量相对增加,而黏粒含量则相对减少。综合考虑各试验处理对土壤物理性质的影响,本研究认为脱碱一号对土壤物理性质的改善效果最好,其次为有机肥,而砂土对苏打盐渍土物理性质的改善效果最差。本研究结果可为松嫩平原苏打盐渍土的改良与利用提供基础数据支持。     

松嫩草原不同演替阶段大型土壤动物功能类群特征

大型土壤动物处于整个土壤食物网的最顶端,其各功能类群控制着其他动物所需资源的有效性,是土壤生态系统的重要组成部分。为了查明松嫩草原大型土壤动物的功能类群特征,在2006年5—10月期间,逐月对松嫩草原羊草、羊草+虎尾草、虎尾草、碱茅、碱蓬和光碱斑6个演替阶段大型土壤动物的功能类群组成、结构、多样性等特征进行研究。依据其食性将该区土壤动物划分为杂食性、植食性、捕食性和腐食性4个功能类群其中,杂食性土壤动物个体密度所占比例最多为39.16%,植食性土壤动物的类群数所占比例最多为50.00%,腐食性土壤动物个体密度和类群数所占比例均最小,分别为8.09%和12.82%。各功能类群土壤动物个体密度和类群数的相关性不显著(P0.05)。从水平结构来看,总体上各功能类群土壤动物在羊草群落和羊草+虎尾草群落个体密度和类群数较多,在无植被的光碱斑生境土壤动物的个体密度和类群数较少,植食性土壤动物的个体密度和类群数、杂食性土壤动物个体密度、腐食性土壤动物个体密度和类群数随着群落演替发生显著的变化(P0.01)。植食性和腐食性土壤动物个体密度和类群数相关性显著(P0.05)。垂直结构上,0—10 cm土层和20—30 cm土层除捕食性土壤动物个体密度以外,其它各功能类群土壤动物个体密度随着群落演替发生显著的变化(P0.05或P0.01);10—20 cm土层,除腐食性土壤动物个体密度以外,其它各功能类群土壤动物个体密度随着群落演替发生显著的变化(P0.05或P0.01)。0—10cm土层,植食性和杂食性土壤动物个体密度(P0.05)相关性显著;10—20 cm土层,植食性和腐食性土壤动物个体密度(P0.05)相关性显著。不同演替阶段对各功能类群土壤动物的多样性影响程度有所不同。4种功能类群土壤动物在羊草群落和光碱斑之间相似性指数较低,个体数量组成在演替初期的羊草群落和演替后期的光碱斑差异比较大。以上研究结果表明,松嫩草原不同退化演替阶段能够降低大型土壤动物功能类群组成和结构复杂性。     

羊草草原土壤动物特征的研究

对东北羊草草原土壤动物特征的研究表明i,土壤动物共有4门6纲14目。其水平分布规律是杂类草群落>羊草群落>拂子茅群落>榆树疏林>碱茅群落>碱蓬群落。土壤动物的数量和生物量的季节变化趋势相似,最大值均出现在8月份。随着土层的加深其数量逐渐减少,0-10cm上层中土壤动物数量约占总数的50%以上。     

松嫩平原碱化草甸恢复演替系列的群落种子流分析

对松嫩平原碱化草甸恢复演替系列4个群落优势种种子源库、土壤种子库及幼苗库进行了比较,建立了种子流模型.结果表明:演替初期虎尾草群落优势种种子源库密度最大,为(446182±180455)粒.m-2,分别是演替中期星星草群落的7.2倍、演替后期星星草 羊草群落的11.4倍、演替顶极羊草群落的164.8倍.土壤种子库和幼苗库密度均以虎尾草群落最大,分别为(63650±14541)粒.m-2和(39160±15192)株.m-2,羊草群落最小,分别为(14310±7686)粒.m-2和(790±745)株.m-2,大体呈随着恢复演替进程而递减的趋势.全体演替系列群落输出的实生苗均以虎尾草为主,占79.8%～100%.在种子流中,优势种的种子源库向土壤种子库输入率在10%～35%之间,输出率差异则较大,虎尾草群落高达62.3%,但星星草群落和羊草群落均没有优势种的幼苗输出.     

东北盐碱化羊草草地生物治理的研究

 盐碱草地的生物治理包括两种形式：一是人工建立枯草层,改变盐碱土的理化性质,直接种植羊草,恢复植被;二是种植耐盐碱植物,自然积累有机质,逐渐恢复植被。枯草层可改变盐碱土的理化性状,当枯草量达1.5kg·m-2时,与对照区相比,土壤容重由1.71g·cm-3减少 到1.10g·cm-3,土壤孔隙度和空气含量分别提高了41.7％和1.7倍,土壤含水量增加31.7％。土壤pH值由10.05下降到8.5,含盐量和电导率分别下降了34.1％和40％,碱化度由64.59％下降到35.75％。种植虎尾草改良盐碱化草地是一种有效的途径,4年后,光碱斑已全部被植被覆盖,群落产量达450g·m-2,羊草在群落中大量出现,约占总产量的45％以上。实验结果表明当枯草量达1.5g·m-2时,播种羊草即可在盐碱上壤上存活,4年后,羊草群落的产量可达600g·m-2,基本上恢复到了羊草草地。     

松嫩碱化草甸土壤种子库格局、动态研究进展

草地退化是全球干旱和半干旱草地生态系统的共同特征,由于土壤种子库在植被恢复和生物多样性维持等方面的重要作用,已成为研究热点。作为重要的脆弱生态系统,松嫩碱化草甸在人类活动和全球变化影响下发生了明显退化。松嫩碱化草甸土壤种子库研究始于20世纪90年代,主要集中在对虎尾草群落、星星草群落、碱蓬群落、羊草群落等不同演替阶段土壤种子库物种种类、密度、季节变化研究;该地区土壤种子库的物种数目随着恢复演替由初级向高级阶段而呈现逐渐增加的趋势,但物种数目均相对较少,且多以1年生为主。另外对种子雨和某些物种种子散布动态也有零星报道,主要是从群落水平进行的研究,种子雨的空间异质性表现在其组成和大小因群落而异。今后需要加强对松嫩碱化草甸土壤种子库格局与关键生境要素的耦合特征、种子库分布格局的形成机制等研究,研究方法上,引入稳定同位素标记和分子遗传学等研究方法和手段,开展持久种子库的长期定位监测研究,为盐碱地植被恢复提供理论依据。     

黄河三角洲湿地草本植被的双变量主坐标排序

利用双向指示种（TWINSPAN）分类技术将黄河三角洲湿地草本植被划分为7个群落类型,然后应用双变量主坐标分析（double principal coordinate analysis, DPCoA）法对其进行排序,结果表明：在物种组成上,芦苇＋盐地碱蓬群落为芦苇群落和盐地碱蓬＋芦苇群落、盐地碱蓬群落、盐地碱蓬＋补血草＋碱蓬群落、补血草群落的过渡类型,而芦苇＋穗状狐尾藻群落与其他群落类型差异较大;黄河三角洲湿地草本植被的分布主要与土壤因子中的土壤盐分、土壤pH等紧密相关,而与土壤全磷、全氮、有机质等养分无显著相关关系。将DPCoA和其他一些常用的植被排序方法进行了比较,相对于主分量分析（PCA）和除趋势对应分析（DCA）而言,DPCoA信息保留量更高,能够将物种组成和类别上较为接近的植物群落聚集在一起,而将差异较大的植物群落在排序图中分散开来,在揭示群落间相互关系以及植被与环境之间关系上可能更为有效。     

东北羊草草原主要植物群落土壤过氧化氢酶活性的研究

东北羊草草原3种植物群落土壤过氧化氢酶活性的季节变化曲线基本都呈抛物线型,虎尾草群落季节变化幅度比羊草群落和碱茅群落大,造成这种现象的原因可能是“种子效应”,对不同土层度过氧化氢酶活性与环境因子的相关分析表明,土壤过氧化氢酶活性随着土层的加深而递减,并与降雨量和大气温度有较强的相关性,且受土壤温度和土壤含水量的协同作用,此外,土壤过氧化氢酶活性与地上植被明显相关,可以反映出植物群落的生长状态。     

松嫩草原黄墩蚁对羊草群落组成与生物量的影响

研究了松嫩草原土壤动物优势类群黄墩蚁对羊草群落和羊草 虎尾草群落组成及生物量的影响。结果表明,黄墩蚁改变了其生境中的植被组成,两群落中的羊草密度增大,结穗率降低,但重量增加。受其影响,羊草和虎尾草的高度明显较大,地上生物量和地下生物量明显增加。