古尔班通古特沙漠南部植物多样性及群落分类

采用分层取样的方法,以1000m2/样地为最小观测面积,对古尔班通古特沙漠南部61样地植物多样性进行了调查。发现92个物种,隶属于22科71属,单种科、单种属多,区系优势现象明显。草本植物占总物种数的81.5%,短命植物占43.5%,对物种丰富度和盖度的空间变化起决定作用。属的区系成分分析表明地中海、西亚至中亚分布型成分占大多数,具有典型的地中海旱生植物区系分布特征。总物种数,草本物种数,短命植物物种数与纬度显著负相关,与经度和海拔显著正相关。从南到北,总盖度、草本盖度和短命植物的盖度显著下降,灌木的盖度则增加,从西到东,总盖度、草本盖度和短命植物的盖度显著增加,而灌木的盖度则减少。采用多元回归树(Multivariate regression trees,MRT)方法,根据纬度、土壤pH值和海拔,将61样地分为4个群落。结合降水在古尔班通古特沙漠由西到东,由南到北梯度变化所导致的物种多样性的变化,推测如果未来降水持续增加,古尔班通古特沙漠草本植物的优势将更加明显。     

古尔班通古特沙漠种子秋萌的环境依赖性

种子的萌发时间分散在不同季节,有利于资源的利用,种群的延续与扩增。通过野外对秋萌物种种类与分布特征进行调查,结合种子生物学特征和萌发对温度、水分的响应,探究古尔班通古特沙漠秋萌物种种子的共性特征及萌发的环境依赖性。结果表明:67个样地中有33个样地有秋萌物种分布,物种以1年生短命植物为主。秋萌物种的果实易开裂,种子寿命较短,且不休眠。萌发的高温阈值宽泛,萌发类型不是早春低温类型,与9—11月秋季温度对应;萌发对土壤水分响应敏感,冗余分析发现水分是种子选择萌发时间的限制因子,影响秋萌物种的分布。在气候变化背景下,秋冬降水增多,冬季冻期缩短,推断古尔班通古特沙漠秋萌物种的种类和数量都会呈增加趋势。     

古尔班通古特沙漠南部短命植物群落物种多样性及空间分异

短命植物是早春多雨、夏季干热环境而形成的特殊植物类型,古尔班通古特沙漠南部是短命植物集中分布区,对保持沙漠稳定、防风固沙起到重要作用.目前对短命植物群落多样性、生态功能以及空间分布等研究较少.本研究采用分层抽样方法,调查分析了古尔班通古特沙漠南部35个样点3.86×104m2的短命植物多样性特征.共发现93个物种,分属...     

巴丹吉林沙漠南缘植被物种多样性及其与土壤特性的关系

通过对巴丹吉林沙漠南缘地区植被的野外调查,探讨了植被物种组成与物种多样性对样地沿距沙漠中心的距离变化的响应,以及物种多样性与土壤因子间的关系。结果表明:(1)研究区主要物种共计10科18属20种,植物种类以沙漠旱生植物为主,样地的植被群落类型都是灌木与草本植物群落。(2)随着样地向沙漠外缘的延伸,植物种类和数量逐渐增多,群落结构更加复杂化和多样化;样地Shannon-Wiener指数和Simpson指数呈上升趋势,优势度指数逐渐下降;灌木层与样地的α多样性指数变化趋势一致,草本层变化幅度较小;β多样性指数中BrayCurtis指数呈下降趋势,说明植物群落之间的物种替换速率降低。(3)物种多样性指数与土壤因子的相关关系及逐步回归分析表明土壤有机质和土壤全氮含量对植被的影响显著,土壤表层20~40cm中的土壤速效磷与样地物种多样性和草本层物种多样性之间具有显著相关关系。     

草海国家级自然保护区华山松群落特征及物种多样性研究

为探讨喀斯特地区森林群落的演替动态和生物多样性维持机制,采用样地调查法对草海国家级自然保护区的华山松(Pinusarmandii)群落的物种组成、植物区系特征、种群结构和物种多样性等进行了分析。结果表明,样地内共有种子植物37科69属81种,其中乔木11种、灌木32种、草本38种;群落内植物的科、属区系成分类型多样,以温带成分为主;生活型谱主要以高位芽植物(46.91%)和地面芽植物(27.16%)为主;乔木层华山松的重要值达58%,为群落的单优势种;径级结构呈左偏正态型分布,树高分布集中在12～21 m,冠幅分布呈V型;乔木层与灌木层、草本层间的多样性差异显著(P0.05),物种丰富度指数S和D_M、多样性指数H和D_S均为草本层灌木层乔木层,物种均匀度指数J为灌木层草本层乔木层。因此,草海国家级自然保护区内的华山松群落特征和物种多样性具有明显的地域特点。     

森林采伐对尖峰岭海南特有种子植物多样性的影响

特有种子植物是热带森林植物区系的一个重要组成部分,且很容易受到人为干扰的影响,但是森林采伐对特有种子植物的影响少有报道。本文基于164个25m×25m植被公里网格样地数据,分析了海南岛尖峰岭地区海南特有种子植物(以下简称特有种子植物)的组成结构、样地内特有种子植物物种数与总物种数之间的关系;并从种-面积曲线、累积种-个体关系和物种多度分布3个方面比较了原始林、径级择伐林和皆伐林样地中特有种子植物的物种多样性变化规律。结果显示:尖峰岭地区特有种子植物种类丰富,共有158种,占全岛(397种)的40%;其中木本特有种子植物达98种(藤本除外),在164个样地内共记录到胸径≥1.0cm的52种,占整个尖峰岭地区的53%,以樟科、壳斗科、茜草科种类为主。样地内特有种子植物的物种数与总物种数成正相关关系。采伐后特别是径级择伐后特有种子植物物种数略微增加,但增加的种类大多仅在1-2个样地中出现;而且种群也比较小,表现为较稀有且不稳定的种群结构特征,在后续的更新中消失的可能性较大。但是,采伐后一些特有种子植物仍具有中等大小的种群,例如毛荔枝(Nephelium topengii)、海南紫荆木(Madhucaha inanensis)和尖峰岭锥(Castanopsis jianfenglingen-sis)等。     

古尔班通古特沙漠植被与环境的关系

对古尔班通古特沙漠进行了纵向及横向的路线调查,植被测度和土壤理化性质分析。对比发现该沙漠地貌形态纵、横向上的显著差异,使沙漠植被分布格局存在着异质性,即植物群落的物种多样性、优势度及盖度在纵、横向上明显不同。CCA排序结果显示,土壤的有机质含量、全盐含量、分选系数、含水量和pH值等微生境使植被沿其变化梯度以不甚耐盐碱的短命、类短命草本和小半灌木、半灌木为主的群落逐渐向耐盐碱的灌木、小乔木类群落转变。地形和土壤质地可使横向上相当数量的植物种产生空间分化,而这种分化在纵向上不明显。沙漠植被物种在各生境梯度作用下形成3类组合,其在横向上对应3个地段,但在纵向上没有清晰的对应空间(除南北边缘区外),原因是多数植物的生境处于沙漠纵向微生境梯度的中间序位。     

三江平原小叶章群落近30年的动态变化

由于生境的改变,三江平原沼泽湿地典型植物群落中小叶章群落内部发生了显著的变化。本文以定点观测和典型湿地植物调查为基础,分析了近30年来小叶章群落的动态变化。结果表明,小叶章群落的物种频度符合Raunkiaer频度定律,即5个频度级的关系都具有A〉B〉C≥D〈E的规律性。小叶章群落的物种构成发生了明显变化,灌木类型植物逐渐增多。植物物种多样性减少。小叶章的多度、分盖度和高度都有降低趋势。     

天马自然保护区常见秋熟植物种子大小变异分析

以种子千粒质量为指标,对安徽天马自然保护区61种常见秋熟植物(种子数量在500粒以上)的种子大小进行了测定,并从种子大小与生活型、分类群和种子产量的相关性等方面研究了种子大小的变异规律.结果显示:61种植物的种子大小存在很大变异,种子千粒质量的最小值和最大值分别为0.015和79.370 g;根据种子千粒质量可将种子大小划分成A(0～0.05 g)、B(0.05 ～0.5 g)、C(0.5 ～5 g)、D(5 ～50 g)和E(50 ～500 g)5个等级,分别占总种数的8.20％、31.15％、36.06％、21.31％和3.28％,呈正态分布.61种植物包含乔木、藤本、灌木和草本4种生活型,种子千粒质量平均值分别为24.753、6.884、6.812和1.601 g,不同生活型间的种子大小存在极显著差异.61种植物分属33科,不同科间的种子大小具有极显著差异,但各科间的种子大小与分类系统发育方向没有显著相关性.种子较小且种子产量较高的种类有茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb.)、奇蒿(A.anomala S.Moore)、薄雪火绒草(Leontopodium japonicum Miq.)、华东藨草(Scirpus karuizawensis Makino)和庐山藨草(S.lushanensis Ohwi)等,显示种子大小与种子产量呈显著的负相关.     

安徽万佛山自然保护区常见植物种子大小变异

采用样方法收集了安徽万佛山自然保护区常见的206种植物的种子, 通过测量种子千粒重, 研究了种子大小(seed mass, SM)在不同分类水平及生活型间的变异规律。结果表明: 1) SM在植物种间变异较大, 从小到大分为A、B、C、D、E、F、G 7个数量级, SM平均为21.487 g; C级种子(0.1 g ≤ SM < 1.0 g)最多, 共计73种, 占35.4%; D级种子(1.0 g ≤ SM < 10.0g)次之, 共计56种, 占27.2%; 野菰(Aeginetia indica)种子最小, 仅为0.006 g; 木鳖子(Momordica cochinchinensis)种子最大, 重达1775.192 g。2) SM在科间(平均种子大小)存在极显著差异(p < 0.001), 且变异沿系统发育方向呈显著变小趋势(r = -0.079, p = 0.048)。其中, SM较大的5个科分别为葫芦科、柿树科、楝科、安息香科和金缕梅科; SM较小的5个科分别为列当科、兰科、秋海棠科、苦苣苔科和灯心草科。3)该研究中植物的生活型分为8种类型。其中, 多年生草本优势明显, 计83种, 占39.9%, SM变异包括A-E 5个数量级; 一年生草本次之, 计60种, 占28.8%, SM变异包括A-F 6个数量级; 灌木第三, 计34种, 占16.3%, SM变异包括B-F 5个数量级。SM在8种生活型间(平均种子大小)也存在极显著差异(p < 0.001); 从大到小分别为藤本、乔木、灌木、一年生草本、多年生草本、半灌木、一二年生草本、二或多年生草本; 从草本、半灌木、灌木、乔木到藤本, SM与生活型具有极显著的正相关性(r = 0.220, p < 0.001)。4)种类较多的菊科、禾本科、莎草科及蔷薇科, 各科内属间SM也存在极显著差异(p < 0.001)。本研究结果有助于加深对植物生活史对策中的种子大小对策的理解, 提高对森林植被的管理水平, 丰富保育生态学的种子恢复理论。     

Seed development in the rare cold desert sand dune shrub Eremosparton songoricum and a comparison with other papilionoid legumes

No study has yet been carried out on seed development in a cold desert sand dune papilionoid legume. Thus, our primary aims were to (i) monitor seed development in the cold desert sand dune species Eremosparton songoricum from the time of pollination to seed maturity, and (ii) compare seed development in this species with that in other species of papilionoid legumes. Fruit and seed size, mass and seed moisture content, and seed imbibition, germination, desiccation tolerance and water retention during development (pollination to seed maturity) were monitored in the papilionaceous shrub E. songoricum in the Gurbantunggut Desert of northwest China. The duration of seed development was 40 days. Seeds reached physiological maturity 28 days after pollination (DAP), at which time 58% of them germinated and they had developed desiccation tolerance. Seeds became impermeable 36–40 DAP, when their moisture content was about 10%. The final stage of maturation drying occurred via loss of water through the hilum. The developmental stages and their timing (DAP) in seeds of E. songoricum are generally similar to those reported for other papilionaceous legumes with a water‐impermeable seed coat (physical dormancy). In general, the developmental features of seeds with water‐impermeable coats at maturity do not appear to be specific to habitat or phylogeny.     

冻融过程对荒漠短命植物种子萌发的影响

荒漠区冻融交替显著改变土壤温度和水分条件,并进一步影响荒漠植物种子萌发。为解析荒漠土壤冻融过程对植物种子萌发的影响,本研究以古尔班通古特沙漠4种典型短命植物[东方旱麦草(Eremopyrum orientale)、卵果鹤虱(Lappula patula)、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)和条叶庭荠(Alyssum linifollum)]为对象,通过模拟不同温度和土壤水分及冻融循环次数对种子进行处理,对比分析冻融结束后4种植物种子萌发参数(发芽率、发芽势、发芽指数、种子活力)。结果表明,温度对4种植物种子萌发参数均无显著影响,而土壤水分和循环次数均有显著影响(水分仅对条叶庭荠无影响),且存在显著交互作用。冻融循环次数增加可促进冻融后的种子活力和种子萌发,尤其是在低水分条件下表现得更为显著。冻融期高土壤水分显著降低东方旱麦草的种子发芽率,对其他物种的影响受冻融次数和白天温度状况的调节。在相同土壤水分条件下,冻融期白天高温可促进种子萌发。总体来看,冻融对荒漠短命植物种子萌发有显著影响并存在一定的种间差异性,这将造成冻融期结束后不同物种的种子萌发和幼苗生长存在差异,进而影响荒漠区植物群落结构。     

生物结皮对5种不同形态的荒漠植物种子萌发的影响

生物结皮广泛分布于干旱、半干旱区, 强烈影响着土壤表层理化特性, 进而对种子散布、萌发和定居产生影响。目前关于生物结皮与植物种子萌发关系的研究结论存在争议。该文通过室内人工控制实验, 研究了生物结皮对古尔班通古特沙漠5种具不同种子形态特征的荒漠植物白梭梭(Haloxylon persicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)、角果藜(Ceratocarpus arenaarius)、涩芥(Malcolmia africana)和狭果鹤虱(Lappula semiglabra)的种子萌发的影响。结果表明, 在干燥和湿润两种条件下, 生物结皮对不同形态植物种子萌发均具有不同的作用。在干燥条件下, 生物结皮显著抑制了角果藜和涩芥种子的萌发(p<0.05), 对其它3种植物无显著影响; 而湿润条件下, 生物结皮显著抑制了白梭梭、角果藜和狭果鹤虱种子的萌发(p<0.05), 对蛇麻黄、涩芥则无显著影响。     

不同居群准噶尔无叶豆果实和种子特性及种子萌发差异

研究准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum) 6个居群间果实和种子特性及种子萌发差异, 以揭示异质生境下准噶尔无叶豆果实和种子的生态适应机制。结果显示: 居群间准噶尔无叶豆的植株距离(F = 2.34, p = 0.03)和植株冠幅(F = 8.49, p < 0.01)存在显著差异, 沙漠北缘E、F居群和沙漠腹地C居群(受人类干扰剧烈)的植株距离和植株冠幅高于沙漠腹地A、B、D居群; 居群间准噶尔无叶豆果实和种子的长度、宽度、厚度、重量存在显著差异, 居群E、F和C的大部分参数显著高于其他沙漠腹地居群; 居群间果实多子性(F = 6.96, p < 0.01)也存在显著差异, 居群C的果实多子性最高((32.50 ± 4.79)%); 萌发结果表明, 居群间新鲜的成熟种子萌发不存在显著差异, 且萌发率都低于15%; 所有居群的大部分种子都存在物理性休眠现象, 人为划破种皮能显著提高种子萌发率, 但在低温(15/5 ℃)条件下, 所有居群的种子萌发率都较低, 说明低温抑制了种子萌发; 经人为划破种皮解除物理休眠后, 种子的休眠没有完全释放, 居群C、E和F (大种子居群)的种子萌发率显著高于居群A、B和D (小种子居群) (F = 30.77, p < 0.01), 说明准噶尔无叶豆种子不仅存在物理性休眠现象, 也可能存在生理休眠现象。不同程度的种子复合休眠可能是准噶尔无叶豆不同居群适应古尔班通古特沙漠的重要生存策略。     

河西走廊沙漠人工植被区土壤种子库特征

土壤种子库作为地上植被更新的重要的种源储备库,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。以河西走廊不同区域沙漠人工植被为研究对象,研究了土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明：河西走廊沙漠人工林土壤种子库共出现27种植物,分属8科22属,以藜科植物最多,生活型以草本植物种子比例最高,占到90.6%—95.06%;土壤种子库密度介于19.29粒/m~2—858.57粒/m~2之间,从东到西呈水平地带性分布,土壤种子库分布主要集中在0—2cm土层中,不同样地土壤种子库密度均呈明显的垂直分布,在0—10cm土层内,随着土层深度增加,种子库密度先减小后增大;土壤种子库多样性(Simpson指数)在河西走廊东段沙漠人工植被区最高,在0.671—0.812之间,河西走廊中段沙漠人工植被区为0.417—0.809之间,河西走廊西段沙漠人工植被区为0.256—0.707之间,从东到西呈下降趋势,Shannon-Wiener指数、Margalett丰富度指数、Peilow均匀度指数也表现出相同的趋势,说明由于生境的植被的异质性程度高,使土壤种子库之间的差异性显著;河西走廊沙漠...     

论古尔班通古特沙漠植物多样性的一般特点

古尔斑通古特沙漠处于中亚荒漠与内亚（亚洲中部）荒漠之间的过渡,其气候虽以干旱少雨、蒸发强烈、多风、日照强、温度变化剧烈的大陆性荒漠气候为特点,但由于降水季节分配较均匀,冬春有一定雨雪,植被相对较为茂密,以固定和半固定沙漠为主,共采集记录到２０８种高等植物,１８个植物群落类型,ｌｌ类植物生活型。植物多样性还包括下列一般特点：区系地理成分多样,但中亚成分占优势;有少量古老种,特有现象微弱,黎科植物占明显优势;早生植物为主;长营养期１年生植物有一定比例;短命和类短命植物获得发育等。由于近几十年来的过牧（牲畜的“冬窝子”）和滥采滥挖燃料及有经济价值的植物,植物多样性受破坏严重。当前的紧迫任务是加强保护,对有些物种还须采取措施,进行抢救。     

生物土壤结皮对准噶尔盆地5种荒漠植物幼苗生长与元素吸收的影响

生物土壤结皮广泛分布于许多干旱和半干旱地区, 它影响土壤物理过程、水文、侵蚀和养分循环过程, 从而影响植物种子萌发与生长发育。该文以新疆准噶尔盆地腹地的古尔班通古特沙漠的生物土壤结皮为研究对象, 分析了生物土壤结皮对准噶尔盆地5种荒漠植物(白梭梭(Haloxylon persicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)、角果藜(Ceratocarpus arenaarius)、涩芥(Malcolmia africana)和狭果鹤虱(Lappula semiglabra))的生长及其对元素吸收的影响。结果表明: 1)相对于裸沙而言, 生物土壤结皮显著促进了荒漠植物的生长速率, 并增加了草本植物地上和地下的生物量, 但对灌木的生物量无显著影响; 2)生物土壤结皮使部分一年生草本植物的开花和结实期提前, 这可能有利于荒漠植物在有限的环境资源下快速完成生活史, 并繁衍后代; 3)生物土壤结皮能够影响荒漠植物对土壤中营养元素的吸收, 具体表现在生物土壤结皮显著促进了5种植物对N的吸收, 增加了荒漠植物在N贫乏的荒漠生态系统的适应能力, 而对P和K的吸收均没有影响。生物土壤结皮对荒漠植物对元素吸收的影响因种而异, 对不同的植物有不同的影响。荒漠植物对Mg、Mn和Cu的吸收受生物土壤结皮的影响最小。     

Sexual dimorphism and resource allocation in male and female shrubs of Simmondsia chinensis

Summary Desert populations of the evergreen dioecious shrub Simmondsia chinensis exhibit sex-related leaf and canopy dimorphisms not present in populations from more mesic coastal environments. Leaves on female shrubs have characteristically larger sizes, greater specific weights, and greater water-holding capacity than male leaves in desert habitats. In coastal scrub environments no significant difference is present, with leaf characteristics of both sexes similar to those of desert male shrubs. Desert female shrub canopies are typically relatively open with little mutual branch shading. In male shrubs canopies are more densely branched with considerable mutual shading of branches. Female plants allocate a greater proportion of their vegetative resources to leaves than do male plants. Considering total biomass, male plants allocate 10–15% of their resources (biomass, calories, glucose-equivalents, nitrogen, phosphorus) to reproductive tissues. Female allocation is dependent on seed set. At 100% seed set females would allocate 30–40% of their resources to reproduction, while female reproductive investment would equal that of males at approximately 30% seed set. Sexual dimorphism and the associated physiological characteristics in Simmondsia act as an alternative to differential habitat selection by male and female plants. Female plants respond to limited water resources in desert areas by increasing their efficiency in allocating limited resources to reproductive structures.     

Timing and spatial patterning of seed dispersal and redistribution in a South American warm desert

We measured newly-produced seeds entering the soil (Potential Seed Bank) to assess the timing and spatial patterning of Phase I dispersal in the central Monte desert, Argentina. Rates of forb- (6.13 mg m^-2 d^-1) and shrub-seed input (48.9 mg m^-2 d^-1) were maximum in early summer. The rate of grass-seed input, instead, was similar in early and late summer (7 to 8 mg m^-2 d^-1). About 90% of forb- and shrub-seed mass entered the habitat through protected (i.e., under canopy) areas, whereas 70% of grass-seed mass did so through exposed areas. Adult plant location and the uneven impact of wind on shrub, forb and grass seeds may explain such patterns.We also compared the Potential Seed Bank with the soil seed bank in the following spring (Realized Seed Bank). Seeds that form transient banks in other ecosystems (e.g., shrub seeds of the genus Larrea, or perennial grass seeds like those of Pappophorum and Trichloris) prevailed in the Potential Seed Bank. Some annual forb seeds, instead, appeared to form a more persistent seed bank, and prevailed in the Realized Seed Bank (e.g., Chenopodium). Horizontal redistribution did not affect the spatial patterning of forb and shrub seeds, but produced a more homogeneous distribution of grass seeds in the habitat. The impact of wind could explain the redistribution pattern of grass seeds. Finally, we found almost 80% of total seeds in the top 2 cm of soil. The smallest grass and forb seeds (Sporobolus and Descurainia) as well as some medium-sized and large forb seeds (e.g., Glandularia, Sphaeralcea, Phacelia) were able to reach deeper soil layers in the central Monte desert.