油蒿群落不同演替阶段某些群落特征的研究

 本文就鄂尔多斯高原毛乌素沙地油蒿群落不同演替阶段的特征进行了研究。结果表明：流动沙地质地疏松,植物种类少、稀疏,群落冠层温度变化剧烈,相对湿度低,油蒿生长旺盛,其叶的含水量、水势、蒸腾强度高;固定沙地,植物种类增多、覆盖度大、生物量高,缓冲气象因子的能力强。但蒸腾失水量大,致使土壤含水量低,在某种程度上限制了油蒿生长;具结皮的固定沙地,植物种类最多,密度最大,但土壤紧实,油蒿生长微弱,其叶的含水量、水势最低,但蒸腾最大,加速失水。其演替趋势为流动沙地→流动沙地油蒿群落→固定沙地油蒿群落→具结皮的固定沙地油蒿+本氏针茅群落→本氏针茅群落。     

油蒿群落不同演替阶段某结群落特征的研究

本文就鄂尔多斯高原毛乌素沙地油蒿群落不同演替阶段的特征进行了研究,结果表明：流动沙地质地疏松,植物种类少、稀疏,群落冠层温度变化剧烈,相对湿度低,油蒿生长旺盛,其叶的含水量、水势、蒸腾强度高;固定沙地,植物种类增多,覆盖度大、生物量高、缓冲气象因子的能力强。但蒸腾失水量大,致使土壤含水量低,在某种程度上限制了油蒿人有结皮的固定沙地,植物种类最多,密度最大,但土壤紧实,油蒿生长微弱,其叶的含水量、水     

库布齐沙地两种植被恢复类型根际土壤微生物和土壤化学性质比较研究

油蒿(Artemisia ordosica)与中间锦鸡儿(Caragana intermedia)是库布齐沙地分布广泛的优良固沙植被类型,在植被恢复过程中受到关注。以库布齐沙地自然恢复的油蒿群落与人工种植的中间锦鸡儿群落为研究对象,以流动沙地为对照,采用野外调查、室内生化实验与统计分析相结合的方法,分析两种植被恢复类型根际与非根际土壤微生物、土壤化学性质的差异,研究土壤微生物与土壤化学性质间的相关关系,并运用综合指数法评价两种植被恢复类型对土壤生态系统的恢复效果,为库布齐沙地植被恢复与重建提供科学依据。主要结论如下:(1)与流沙对照相比,两种植被恢复类型根际、非根际土壤微生物数量、微生物生物量碳、氮含量均有不同程度的提高,其中,自然恢复的油蒿群落根际土壤微生物总数、细菌数量、微生物量碳和氮含量均显著高于中间锦鸡儿根际,真菌和放线菌数量分布表现为中间锦鸡儿油蒿;(2)两种植被恢复类型根际、非根际土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效钾含量均比流动沙地有不同程度地提高,其中,油蒿根际、非根际土壤有机质、全氮、速效氮含量显著高于中间锦鸡儿;(3)影响油蒿和中间锦鸡儿群落土壤微生物数量、生物量碳和氮的土壤因子是有机质、p H值、全氮、速效氮、速效钾、速效磷,其中,对两种植被恢复类型土壤微生物数量和生物量有正向促进作用的主要因子是土壤有机质、速效钾和全氮含量;(4)运用综合指数法计算出基于14个土壤指标的土壤质量综合指数(SQI),SQI值排序为:油蒿根际中间锦鸡儿根际油蒿非根际中间锦鸡儿非根际流沙对照。自然恢复的油蒿群落对土壤质量的改良效果显著优于人工种植的中间锦鸡儿群落,是库布齐沙地生态恢复的适合途径之一。     

毛乌素沙地臭柏（Sabina vulgaris）和油蒿（Artemisia ordosica）群落的细根分布特征

用根钻法和细根分级的方法研究了毛乌素沙地臭柏群落、臭柏灌丛、油蒿群落的细根(D≤2 mm, D为根直径)垂直分布,并用渐近线方程Y=1-βd[Y为从地表到一定深度的根量百分比累积值(0～1),d表示土层深度(cm),β为根系削弱系数]描述根系分布与土壤深度的关系.对不同径级臭柏、油蒿细根的β值、根长密度及根面积指数进行计算,结果表明:以15 cm为取样深度级,臭柏和油蒿群落活细根(D≤2 mm)的各月生物量平均值,在0～15 cm 范围内最大,并且随土壤深度增加而减少.臭柏群落、臭柏灌丛、油蒿群落细根生物量垂直分布的β值差异不显著(P＞0.5),但相应层次上的月平均细根生物量,臭柏群落是油蒿群落的6.7～14.6倍(P＜0.05),臭柏灌丛是油蒿群落的14.0～19.2倍(P＜0.05).D≤1 mm与1 mm＜D≤2 mm的细根重量百分比与土壤深度都呈对数关系,但D≤1 mm的细根与土壤深度的相关程度更高.根长密度与根面积指数在各土层的分布有极大的相似性.在臭柏群落、臭柏灌丛、油蒿群落中,D≤2 mm的细根根长密度和根面积指数随土壤深度的增加而减小.月平均值中, D≤2 mm、D≤1 mm、1 mm＜D≤2 mm的细根在0～90 cm的根面积指数总和的大小都是:臭柏灌丛＞臭柏群落＞油蒿群落.     

沙地油蒿群落生产力动态的能量生态学研究

从鄂尔多斯高原固定沙地油蒿群落光合作用所积累的能量的动态变化研究入手,从能量生态学的角度探讨了油蒿群落生产力动态的形成机制。研究表明：群落地上生物量与能量现存量变化趋势相一致,均在９月初达全年最大值。油蒿光合强度在７、８月份较大。群落地上能量现存量增长率、群落生长速率及能量转化率均在这两个月中较高,即它们的变化趋势一致。植物光合作用积累能量的动态变化与群落生产力变化机制是密不可分的。     

毛乌素沙地油蒿群落的循环演替

流动沙地→半流动沙地白沙蒿群落→半固定沙地油蒿＋白沙蒿群落→固定沙地油蒿群落→固定沙地油蒿＋本氏针茅＋苔藓群落→地带性的本氏针茅草原及其迅速沙化的植被发展过程是毛乌素沙地植被自发演替的基本过程。油蒿具有耐沙埋、抗风蚀、耐土壤贫瘠等特性,是该地区最主要的优良固沙植物和重要牧草。半固定、固定沙地池蒿群落在毛乌素沙地的生态环境保护和农牧业生产方面发挥着极其重要的作用,维持其稳定十分重要。然而,其沙化的现     

哈巴湖国家级自然保护区油蒿群落生态化学计量特征对群落生物量和物种多样性的影响

以宁夏哈巴湖国家级自然保护区内的油蒿群落为研究对象,测定了油蒿群落不同发育阶段植物叶C、N、P含量,分析了植物叶C∶N∶P比化学计量特征,探讨了油蒿群落生态化学计量特征对物种多样性和生物量的影响。结果表明,在哈巴湖国家级自然保护区,油蒿群落发育早期,植物生长受N限制,发育中后期,植物生长受P限制;油蒿群落发育早期阶段的植物具有较高的叶C∶N比和较低的叶N∶P比,而油蒿群落发育后期阶段的植物具有较低的叶C∶N比和较高的叶N∶P比。随着叶C∶N比的增大,油蒿群落生物量呈指数函数显著降低,物种多样性呈对数函数降低的趋势,但不显著;而随着叶N∶P比的增大,油蒿群落生物量和物种多样性均呈幂函数显著增加,表明生态化学计量特征对油蒿群落的物种多样性和生物量有重要影响。     

鄂尔多斯草地退化过程中植被地上生物量空间分布的异质性

应用地统计学方法分析研究了鄂尔多斯草地荒漠化过程中植被地上生物量空间分布的异质性。发现从本氏针茅(Stipa bungeana)、本氏针茅 油蒿(Artemisia ordosicn)、油蒿、油蒿 牛心朴子(cynanchum komarovii)、牛心朴子群落的5个退化系列群落中,植被地上生物量空间格局异质化程度及其相关范围变化非常明显。变异函数的基台值(C0 C)在5个退化群落中的变化表明,在本氏针茅群落中,植被地上生物量空间分布异质性较低(0．48),本氏针茅 油蒿群落增强(19．47),油蒿群落显著增强(1522),油蒿 牛心朴子群落减弱(171．6),牛心朴子群落显著减弱(4．164)。变异函数的相关范围(A0)表明,在本氏针茅群落空间相关范围较小(53．9cm),本氏针茅 油蒿群落增加(77．8cm),油蒿群落减小(51．7cm),油蒿 牛心朴子群落增加(62．9cm),牛心朴子群落增加(94．6cm)。空间变异比分析表明,由空间自相关因素引起的空间异质性占主要部分(74．2％～80．7％)。空间分布格局图(Kriging map)分析进一步显示,退化群落中植被地上生物量格局变化显著。从本氏针茅群落退化到油蒿群落的中度荒漠化过程中,植被地上生物量空间分布的异质性的增强。由油蒿群落退化到牛心朴子群落的严重荒漠化过程中,植被地上生物量空间分布的异质性减弱。     

沙地油蒿群落生物力动态的能量生态学研究

从鄂尔多斯高原固定沙地蒿群落光合作用所积累的动态变化研究入手,从能量生态学的角度探讨了油高群落生产力动态的形成机制。研究表明,：群落地上生物量与能一现存量变化趋势相一致,均在９月初达全年最大值,油蒿光合强度在７,８月份较大。群落地上能量现存量增长率,群落生长速率及能量转化率均在这两个月中较主,即它们的变化趋势一致。     

阿拉善退化沙地飞播植物群落演替趋势研究

阿拉善沙地飞播植被的形成和发育与生长季中的降水量及其季节分配有关。调查结果表明,当播种时月降水量大于65mm时,植物群落中高或较高存在度的植物种是蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)、沙鞭(Psammochloa villose)和白沙蒿(Artemisia sphaerocephala),重要值分别是64.9%、61.6%和23.7%,生物量2038.2kg·hm-2。飞播种时月降水量小于40mm时,植物群落中高的或较高存在度的种是白沙蒿、葡根骆驼蓬(Peganum nigellastrum),重要值依次是65.5%～66.6%、35.7%～46.1%,生物量1827.3～1834.7kg·hm-2。飞播植物群落种的数量随生长季节的变化而异,在6～9月,白沙蒿的重要值和生物量所占群落总量的比率逐月增多,种的存在度保持稳定,表现了较强的适应能力。蒙古沙拐枣的重要值和生物量在6～8月间表现出增长趋势,9月生物量有所减少,但其在植物群落中的表现相对比较稳定。沙鞭的重要值和生物量随季节变化而减少,表现出衰退趋势。以上结果表明,在沙地人工建植白沙蒿和蒙古沙拐枣是治理退化沙地的有效措施。     

Effects of grassland degradation and precipitation on carbon storage distributions in a semi-arid temperate grassland of Inner Mongolia,China

Environmental degradation influences carbon (C) cycling and storage in grassland ecosystems by altering vegetation productivity. However, the impacts of different degradation intensities on vegetation–soil C distributions in grasslands have not been well documented. We measured C storage in soil, roots, and plants under light, moderate, and severe degradation levels in a typical steppe region of Xilinhot, Inner Mongolia, China in 2011 and 2012. Grassland C storage was highest in soil, followed by roots, and then aboveground plant biomass. Grassland degradation and precipitation significantly influenced C storage distributions. During the dry year (2011), total C storage in vegetation and soil was highest under light degradation. Carbon storage in aboveground plant biomass and roots increased with degradation intensity. During the wet year (2012), C storage was highest in aboveground plant biomass and roots under light degradation. Root biomass tended to be concentrated in the soil surface during the wet year.     

植物竞争对3种移植树苗生长的影响

在植物幼苗生长过程中,总是受到包括地下根竞争在内的各种竞争影响。植物间的竞争主要同有效光辐射、水分和各种营养相关。当外来植物侵入森林群落时,可能受到群落中其它植物竞争的影响。该文通过移植尾叶桉(Eucalyptus urophylla)、大叶相思(Acacia auriculaeformis)两种外来种和本地种荷木(Schima superba)幼苗,挖沟排除根竞争和砍树创造林窗来排除地上竞争的野外实验,研究植物竞争对幼苗生长的影响。有根竞争时,荷木、尾叶桉和大叶相思幼苗的生物量和净初级生产力均小于没有根竞争时,可见地下根竞争对3种幼苗生长有抑制性影响。尾叶桉、大叶相思和荷木3种幼苗受到的总竞争强度分别是0.357 9、0.338 3和0.198 9,受到的地下根竞争强度则分别是0.104 3、0.053 04和0.118 8,受到的地上竞争强度则分别是0.285 1、0.277 0和0.090 85。尾叶桉和大叶相思两种幼苗受到的总竞争强度间的差异不显著,但都显著大于荷木;3种幼苗受到的地上竞争强度间的差异同总竞争强度情况相似;尾叶桉和荷木两种幼苗受到的地下根竞争强度间的差异不显著,但都显著大于大叶相思。地上竞争对阳性树种尾叶桉和大叶相思两种幼苗的生长影响大,而地下根竞争则对耐阴性强的荷木幼苗影响大。尾叶桉和大叶相思两种外来种幼苗受到的总竞争强度均大于本地种荷木幼苗,这反映了这两种外来树种侵入次生林这样的群落受到竞争影响大。     

油蒿(Artemisia ordosica)的蒸腾作用及其群落的水分状况

 本文对比研究了处于不同生境的油蒿群落中油蒿的水分生理生态特性。结果表明：(1)半固定沙丘的油蒿比固定沙丘油蒿长势好,前者的生物量约为后者的4—5倍;(2)半固定沙丘土壤导水率是固定沙丘的10倍左右;(3)叶温与气温之差和水势能较好地反映油蒿的生长状况,而蒸腾速率与扩散阻力反映不十分敏感。     

Nonlinear responses of productivity and diversity of alpine meadow communities to degradation北大核心CSCD

Aims The alpine meadow degradation could have profound effects on the grassland productivity. The aim of our study is to clarify the dynamic response of community productivity and species diversity in the process of alpine meadow degradation. Methods In the Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Northern Tibetan Grassland Ecosystem Research Station (Nagqu station), we conducted stages experiments with multiple degradation levels: control, mild degraded meadow, moderate degraded meadow, severe degraded meadow and serious sandy meadow. Important findings The response of aboveground biomass to alpine meadow degradation showed a linear or nonlinear increased response patterns, but the belowground biomass and total biomass decreased nonlinearly. As observed in measurement of aboveground biomass, Margalef index, Simpson index, Shannon-Wiener index and Pielou evenness index also exhibit a nonlinear increased response to degradation. The results of structural equation models showed that belowground biomass has a positive relationship with soil carbon content (p < 0.05) and volume water content (p < 0.1). However, soil nutrient and soil physical properties had no significant impact on aboveground biomass (p < 0.1). Compared with soil physical properties, soil nutrition is an important factor influencing the diversity index. In our study, the nonlinear responses of productivity and diversity of alpine meadow were described by using the multiple levels of degradation in space. The results suggested that aboveground productivity cannot interpret the degree of degradation of alpine meadow, and by contrast, alpine meadow degradation should be measured by the change of plant functional groups, such as edible grasses and poisonous forbs. © 2018 Editorial Office of Chinese Journal of Plant Ecology. All rights reserved.     

青藏高原矮嵩草草甸地下和地上生物量分配格局及其与气象因子的关系

基于2006—2015年青海海北站10年生物量及气候因子监测数据,分析了青藏高原高寒矮嵩草草甸生物量的季节及年际动态,并探讨了气候因子对其影响。结果表明:(1)季节尺度上,高寒矮嵩草草甸地上生物量表现为单峰变化曲线,8月为其峰值点,为(345.72±27.01) g/m~2,代表了高寒草甸的地上净初级生产力。而地下根系的现存量变化较为复杂,其中5—7月呈现持续上升趋势,8月快速下降,之后9月份急剧,且各月份之间未达到显著水平(P0.05);年际尺度上,10年间高寒矮嵩草草甸地上生物量整体呈现波动增加趋势,2014年为其峰值点,达(437.12±32.01) g/m~2。地下生物量呈现波动性变化,变异较大,10年间平均值为(2566.99±138.11) g/m~2;(2)高寒草甸光合产物分配主要分布在地下,80%地下根系生物量分布于地表0—10 cm土层,且不同土层根系生物量占总地下生物量的比值在不同月份较为稳定。(3)气候因子中,大气相对湿度是影响高寒草甸地上生物量大小的主要因素;而气候因子对地下根系生物量的影响极为微弱。研究表明,高寒嵩草草甸对环境变化具有较高的自我调节能力,且高寒草甸的演化受制于人类干扰,而非气候变化。     

SEASONAL PATTERNS IN THE BELOWGROUND BIOMASS OF SPARTINA ALTERNIFLORA (GRAMINEAE) ACROSS A TIDAL GRADIENT

Belowground biomass of two ht forms of the salt marsh cordgrass, Spartina alterniflora, in a New England salt marsh exhibited a seasonal cycle. Biomass was highest in midsummer with no secondary peak in biomass corresponding with the autumn dieback of aboveground parts. Total annual biomass production and the maximum depth that living tissue penetrated into the substrate decreased with increasing tidal ht. Substrate characteristics (soil aeration, pH, nutrient levels) known to affect aboveground biomass of S. alterniflora also decreased with increasing tidal ht and may similarly affect belowground biomass across the same tidal gradient.     

陕北黄土高原铁杆蒿群落生物量初步研究

本文研究了陕北黄土高原森林区和森林草原地带分布面积广、在群落演替过程中具明显地位的铁杆蒿群落生物量,测定了地上和地下生物量的季节、空间和地带性变化。结果表明,铁杆蒿群落生物量季节动态明显,9月下旬地上和地下生物量均达峰值,分别为241.94g/m~2和1860.46g/m~2,地下生物量6月出现负值,这与植物生长发育阶段的物质运转有关。森林草原由于水条件的限制,地上和地下生物量均低于森林区。     

放牧干扰下高寒草甸物种和生活型丰富度与地上及地下生物量的关系

明晰放牧干扰下高寒草甸植物丰富度与生物量的相关关系,为草地植物不同生长时期生物量的预测提供依据。设置6个放牧强度样地,连续3a放牧,2014年进行3个季节(6月、8月、10月)的植物丰富度和地上、地下生物量调查,对比分析放牧干扰下物种和生活型丰富度(生活型的种类)分别与地上、地下生物量的相关关系。结果表明:(1)物种和生活型丰富度与地上生物量均受放牧强度的显著影响,物种丰富度仅在8月与放牧强度显著负相关,生活型丰富度在10月随放牧强度单峰变化,地上生物量在不同季节均与放牧强度显著负相关,而地下生物量与放牧强度无关。(2)物种丰富度与地上和地下生物量均受季节的显著影响,物种丰富度和地上生物量仅在低强度放牧区随季节呈单峰变化,地下生物量在中等强度放牧区随季节呈单峰变化;生活型丰富度与季节无关。(3)放牧干扰前物种和生活型丰富度与地上和地下生物量均显著正相关。3a放牧后仅在8月,物种丰富度只与地上生物量显著正相关,生活型丰富度与地上和地下生物量均显著正相关。(4)对于不同放牧强度,物种丰富度仅在低强度放牧区与地上生物量显著正相关,而生活型丰富度在所有放牧强度区均与地上生物量显著正相关。综上所述,放牧干扰扰乱了高寒草甸丰富度与生物量之间的关系,尤其影响了物种丰富度与地下生物量之间的相关关系。生活型丰富度与地上生物量之间的显著关系不受放牧强度干扰,使生活型丰富度在预测生物量方面表现出优势。