若尔盖高原湿地土壤-植物系统有机碳的分布与流动

 湿地碳素变化对全球气候变化的影响一直是国内外湿地研究的热点。国内对沼泽湿地碳循环的研究主要集中在三江平原,其它地区则鲜见报道。若尔盖高原位于全球气候变化最敏感的区域之一——青藏高原的东北部,冷湿的气候条件下沼泽十分发育,泥炭贮量丰富,沼泽面积和泥炭资源贮量均居中国首位。为了评估该区湿地在全球气候变化中的作用,作者以该区分布最为广泛的3种沼泽植物群落——木里苔草（Carex muliensis）群落、乌拉苔草（Carex meyeriana）群落和藏嵩草（Kobresia tibetica）群落以及最为典型的3种湿地土壤——泥炭土、泥炭沼泽土和草甸沼泽土为对象,采用田间腐解试验方法,系统研究了高原湿地植物——土壤系统中有机碳的分布与流动,其目的在于：1)探明该区湿地土壤有机碳的数量与分布状况;2)了解植物碳在向土壤流动过程中的消失与残留情况。结果表明,若尔盖高原湿地土壤的有机碳含量一般较高且随土层加深而降低;在植物由活体—立枯—残落物的不同阶段,植物不同化学组分中碳的消失率各异,其中易分解组分碳的消失率最大（3种群落分别为61.37%、69.59%和66.34%）,木质素碳的消失率（44.53%～52.98%）略大于纤维素碳的消失率（38.23%～43.86%）,3种群落植物碳的总消失率分别为53.8%、60.03%和55.18%;3种群落的植物残落物在土壤中分解一年和两年后的残留碳量分别为30 g·m﹣2和25.5 g·m﹣2,而植物残根的相应数值则分别高达179～223 g·m﹣2和161～208 g·m﹣2,说明若尔盖高原湿地生态系统中植物残根是形成土壤有机碳的主要来源。由于该区湿地的生物量较高,有机碳的流动量也相应较大。     

河南黄河湿地现状与保护对策

为研究黄河流域藻类功能群分布及关键环境驱动因子, 于2021年6—7月在黄河河南段设置16个采样位点, 对黄河流域河南段浮游藻类群落组成、藻类功能群分布特征、不同空间环境因子特征及藻类-环境因子相关性进行分析, (1)共鉴定浮游藻类7门65属154种, 在物种数上, 绿藻门类(68种)＞硅藻门类(60种)＞蓝藻门类(11种), 以小环藻(Cyclotella sp.)、颗粒沟链藻极窄变种(Aulacoseira granulata var. angustissima)、束丝藻(Aphanizomenon sp.)、假鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)为流域内主要优势种(优势度≥0.02); (2)黄河流域河南段浮游藻类共划分为23个功能群, 分别是功能群B、C、D、E、F、G、H1、J、L_M、Lo、M、MP、N、P、S1、T、W1、W2、X1、X2、X3、X_ph和Y, 所调查流域功能群空间分布差异较大, 其中干流功能群种类最少, 支流种类最多; 从优势度来看, 以适应富营养化、混动水体的功能群C、D、MP、P和J占优势; (3)RDA分析结果表明, 优势功能群C与TN呈负相关; 功能群MP与TP、相似文献   

保安湖大型底栖动物结构与分布格局研究

2001年8月对保安湖大型底栖动物进行调查,共记录动物4门7纲25科54属70种。其中,软体动物为绝对优势类群(占总丰度的81.5%)。而腹足类的纹沼螺(Parafossarulus striatulus)、白旋螺(Gyraulus albus)、长角涵螺(Alocinma longicornis)、方格短沟蜷(Semisulcospira libertina)和铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为该湖泊的优势种。样点间平均物种丰富度7.1,平均Shannon-Winner指数1.34。刮食者是保安湖底栖动物的最重要的功能摄食类群(占总丰度的80%以上)。结合GPS,将野外调查数据构建GIS数据库。基于GIS软件平台,运用Kringing插值法,构建动物丰度、主要功能摄氏类群及生物多样性等的空间分布格局,较为直观地反映了保安湖底栖动物的分布情况。模拟出的底栖动物分布格局显示,底栖动物各参数在全湖的分布较不均匀,出现数个高分布区。比较底栖动物各种参数的分布格局图与优势水生植物分布格局图,发现总密度、软体动物丰度和Shannon生物多样性指数的高分布区域与水草总生物量的高值区有不同程度的重叠。这表明,保安湖高等水生植物的分布是影响其底栖动物的关键因子。     

杭州西溪湿地植物组成及其与水位光照的关系

 杭州西溪湿地是在自然湿地基础上,并在一千多年农渔耕作用下形成的城市边缘次生湿地。随着工业化和城市化,它的面积急剧萎缩,植被受 干扰,生态脆弱,不久前成立的西溪国家湿地公园已经将保护提上日程。该文在报道这类特殊湿地植被结构和物种多样性的基础上试图回答下 列问题：何种小生境利于保护本地和湿地植物多样性？入侵种在各种小生境中的影响如何？怎样防控？根据调查,将西溪湿地草本层的小生境 分成5种类型：强光高基、弱光(有树遮光)高基、强光低基、强光高渚和强光低渚。采用分层和随机取样相结合的方法调查这5种小生境下的植 物群落组成,以重要值作为变量来计算物种多样性指数并排序。共26个地点,约234 m²的样方。结果显示在农渔耕的背景下,水位高低及光照 等自然因子对植物组成具有一定的选择作用。强光高基生境物种丰富度最高,其中本土、木本和豆科植物数量最多,而入侵种、湿生物种数量 最低;强光低渚生境的情况正好相反。强光高基生境有利于保持本土植物多样性,降低入侵种的竞争能力,但不利于湿地植物的存在;强光低 基有中度本土植物多样性及抵御入侵种的能力,有较大的草本比例和湿地植物比例,是一个保持良好的湿地环境。有利于湿地植物的低湿生境 目前在西溪比例较低,湿地植物偏少,这主要与西溪先前人类从事农业和渔业活动有关。在去除影响景观、影响本土物种多样性的入侵种的同 时,可考虑增加低湿的生境,并补种湿地物种。     

高原鼠兔干扰下高寒草甸植物功能群分布与土壤因子的关系

为阐明高原鼠兔干扰下高寒草甸植物功能群分布及其与土壤因子的关系,以高原鼠兔有效洞口密度代表其干扰强度,在青藏高原东缘高寒草甸选择3个不同干扰强度的高原鼠兔栖息区,调查植物群落结构和土壤理化性质,并分析高原鼠兔干扰下二者之间的关系.结果表明:(1)随高原鼠兔干扰强度增加,植物群落平均高度增加、盖度下降;(2)植物功能群多样性指数下降,其中莎草科和杂类草功能群多样性指数下降显著;(3)土壤有机质和全磷含量显著增加,土壤pH和土壤紧实度显著下降(P<0.05);(4)通过冗余分析和偏冗余分析,土壤化学因子(土壤全磷和全钾)的总效应和净效应达到极显著水平,表明高原鼠兔干扰下高寒草甸植物功能群分布与土壤全磷和全钾含量显著相关(P<0.05).     

植物多样性与生态系统土壤保持功能关系及其生态学意义

测定物种丰富度呈梯度变化的半湿润常绿阔叶林不同次生演替阶段小区地表径流、土壤侵蚀和总磷流失及影响这些过程的植物群落郁闭度、个体密度、胸高断面积、植物叶吸附水,分析物种多样性与生态系统土壤保持功能、稳定性及直接影响土壤保持功能的群落结构、树冠截留间的关系。结果表明,在降雨、坡度、坡向、坡位、土壤类型等水土保持影响因子相同条件下,随着各小区物种多样性的增加,地表产流次数不断下降;在3个降雨季节,物种多样性最低的小区产生地表径流77次,而物种多样性最高小区产生地表径流才9次;系列小区地表径流、土壤侵蚀和总磷流失随着物种多样性增加呈幂指数下降;物种多样性最低的小区地表径流、土壤侵蚀和总磷流失分别为960.20 m³·hm^-2·a^-1,11.4 t·hm^-2·a^-1,127.69 kg·hm^-2·a^-1,而物种多样性最高的小区为75.55 m³·hm^-2·a^-1、0.28 t·hm^-2·a^-1、4.71 kg·hm^-2·a^-1,分别相差12、50和25倍;地表径流、土壤侵蚀和总磷流失变异系数也呈幂指数下降,物种多样性最高的小区地表径流、土壤侵蚀和总磷流失的变异系数分别为57.93、187.94和 59.2,而物种多样性最低的小区变异系数高达287.6、534.21、315.47,分别相差4、3和5倍。物种多样性与影响土壤保持功能的群落郁闭度、密度和胸高断面积呈正相关关系。不同演替阶段植物叶吸附水量差异显著,吸附水量最高的演替阶段是次生半湿润常绿阔叶林,为12.28 t·hm^-2·a^-1, 最低是云南松(Pinus yunnanensis)林, 为4.15 t·hm^-2·a^-1。“植物多样性-土壤保持功能相关群落结构因子及树冠截留效应-生态系统土壤保持功能”的耦合关系表明了植物多样性通过植物群落结构削弱了降雨动能,减少了地表径流,减轻了土壤及营养元素的流失,以间接方式调控生态系统土壤保持功能,维持系统营养的持续性,在不同尺度上实现生态系统生产力。物种多样性的提高,促进了生态系统土壤保持功能的稳定性。植物多样性-生态系统土壤保持过程的研究可能是生态系统稳定性研究的好方法。用植物叶吸附水测定可评价群落树冠截留效应。由于植物多样性与生态系统土壤保持功能间存在相关关系,基于植物多样性对生态系统土壤保持功能作用模式,可增进对生命系统和地球系统界面间相互作用关系的了解。     

华北退化荒地建植豆类和禾本植物人工草地对土壤真菌群落结构和功能的影响

阐明植被恢复过程中土壤真菌群落的变化及其生态功能,对于制定科学有效的退化生态系统管理措施有重要参考价值。利用扩增子高通量测序技术和生物信息学分析解析了华北退化荒地自然恢复（对照组,CK）和建植豆科植物和禾本植物人工草地（分别为LG和GG处理）过程中土壤真菌群落结构和功能群特征差异。结果表明：（1）退化荒地土壤表层样品中共获取6315个真菌OTU,隶属于17门60纲145目347科896属,优势菌门为Ascomycetes、Mortierellomycota和Basidiomycetes,LG处理相较于CK的Basidiomycetes相对丰度明显升高,GG处理相较于CK的Mortierellomycota相对丰度明显提高。（2）土壤真菌功能群类型以腐生真菌为主,共生真菌次之,病原真菌占比最少。建植人工草地对腐生真菌和共生真菌相较于病原真菌的功能群组成影响更明显,并导致腐生真菌相对丰度升高,共生真菌相对丰度降低。（3）土壤真菌群落结构受植物物种丰富度、根系生物量等植被参数变化的显著（P<0.05）影响,且与土壤有机碳、总氮、速效氮、总磷等土壤养分水平显著（P<0.05）相关。本研究的结果有助于深入理解建植人工草地对土壤真菌群落结构和功能的影响,并为华北退化荒地植被恢复策略提供理论依据。     

长江安庆新洲水域鱼类群落结构及多样性

沙洲水域环境良好,饵料资源丰富,栖息生境多样,为鱼类的生长繁殖提供了优良的生存环境。为了解长江安庆新洲水域鱼类群落结构特征,于2017年4月、7月、10月和12月对安庆江段新洲水域鱼类群落进行季节性调查。共采集鱼类64种,分属5目11科48属,其中62.5%为鲤科鱼类。以物种数和多样性指数分析群落多样性特征,结果表明新洲水域鱼类种类多样性水平较高。单因素方差分析表明,该群落多样性季节差异显著(P<0.05),空间差异不明显。新洲水域鱼类群落优势种为鳊(Parabramis pekinensis Basilewsky, 1855)、鲤(Cyprinus carpio Linnaeus, 1758)、贝氏■(Hemiculter bleekeri Warpachowsky, 1887)、银鮈(Squalidus argentatus Sauvage et Dabry, 1874)和似鳊(Pseudobrama simoni Bleeker, 1864)。4种摄食功能群中,杂食性(42.19%)和肉食性(35.94%)鱼类物种数比例较高;3种生态类群中,淡水定居性鱼类占绝对优势(84....     

沙质草地不同生活史植物的生物量分配对氮素和水分添加的响应

以氮素和水分(冬季增雪和夏季增雨)为控制因子, 开展相关田间控制实验, 分析不同功能群(以生活史为划分依据)尺度和群落尺度植物生物量分配格局对氮素和水分的响应, 得出以下结论: 1)一年生植物的繁殖生物量比重明显高于多年生植物, 而多年生植物种的叶/地上生物量比值显著高于一年生植物; 2)一年生植物对氮素和水分添加的响应剧烈, 氮添加耦合夏季增雨、氮添加耦合冬季增雪显著增加了一年生植物的繁殖生物量比重和叶生物量比重。多年生植物对氮素和水分添加的响应不敏感, 表现为多年生植物的各器官生物量分配格局对氮素添加和水分添加的响应不明显。3)氮素添加和水分处理改变了群落尺度生物量分配格局: 氮素添加耦合冬季增雪处理降低了群落植物的繁殖生物量比重和茎生物量比重, 提高了群落植物的叶生物量比重。4)冬季增雪和夏季增雨与氮素添加的交互作用对群落生物量分配格局的改变不同。夏季增雨耦合氮素添加处理下群落的茎生物量比重显著提高, 群落茎生物量分配的改变引起群落的垂直结构发生改变。冬季增雪氮素处理下群落的叶生物量比重增加, 但茎生物量比重增加不明显。冬季增雪也改变了群落的结构和功能。     

不同载畜率对荒漠草原群落结构和功能群生产力的影响

采用随机区组试验研究了内蒙古高原荒漠草原亚带短花针茅(S tip a brev if lora)草原群落不同载畜率对草原群落结构和功能群生产力的影响。结果表明:随着载畜率的增加,群落的植物种数逐渐减少,在每个载畜率水平下,冷蒿(A rtem isia f rig id a)占有绝对优势地位,优势度为35.66%~41.95%;群落的地上生物量随载畜率的增加而降低,各功能群地上生物量组成中,灌木类处于主体地位,分别占据了群落68%(CK)、77.40%(LG)、73.25%(M G)、76.91%(HG)的生物量;在植物生活型功能组成中,灌木类和杂类草、多年生丛生禾草和杂类草功能群,在生物量上具有生态互补效应(n iche com p lem en tary effect)。     

氮素添加对呼伦贝尔草甸草原植物氮钾元素含量和计量比的影响

钾(K)是植物叶片中仅次于氮(N)的第二大营养元素,在调节植物生长发育、稳态维持和胁迫响应等方面具有重要作用。以往关于氮素输入对植物养分状况影响的研究中多关注了氮磷养分,较少关注钾及其与其他元素的计量关系。本研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为对象,研究氮素添加和刈割对植物功能群水平和群落水平钾含量及计量特征(N∶K)的影响,分析功能群自身养分状况和群落组成改变对群落水平养分状况变化的相对贡献。结果表明: 为期6年的氮素添加提高了所有植物功能群的N含量以及根茎禾草和豆科植物的K含量,刈割降低了根茎禾草和丛生禾草的N含量,而对所有功能群的K含量和N∶K均无显著影响。氮素添加显著提高了群落水平植物N和K含量,刈割仅增加了群落植物的N含量。氮素添加和刈割对功能群和群落水平上的植物N∶K均无显著影响。功能群本身的养分变化情况对群落水平植物养分状况的贡献大于群落组成的贡献。在对群落水平养分特征的影响方面,功能群本身养分变化的贡献与群落组成的贡献具有负的协变关系。呼伦贝尔草甸草原植物具有较高的N∶K内稳性,能够较好地调节自身的氮钾平衡,这对氮沉降背景下维持氮钾元素计量关系具有重要意义。     

若尔盖高寒湿地干湿土壤条件下微生物群落结构特征

土壤水分含量的空间异质性是引起湿地生态系统结构和功能空间变异的关键因素。目前有关低纬度高寒湿地土壤水分对微生物群落结构影响的研究较少。于2007年4月(冷季)和8月(暖季)采集若尔盖高寒湿地常年淹水和无淹水两种水分条件的土壤样品,利用磷脂脂肪酸方法分析其微生物群落结构。结果表明,土壤微生物总生物量、细菌生物量、革兰氏阳性细菌及革兰氏阴性细菌生物量均表现为常年淹水土壤高于无淹水土壤,且4月份高于8月份;与土壤通气量关系密切的真菌、放线菌,其生物量表现为无淹水土壤显著高于常年淹水土壤;反映群落组成的真菌:细菌磷脂脂肪酸比值也表现为无淹水土壤显著高于常年淹水土壤。磷脂脂肪酸的主成分分析表明,水分条件不同的两种土壤中微生物群落结构显著不同,季节变化并未引起土壤微生物群落结构的改变。     

宁夏荒漠草原植物群落结构和物种多样性研究

采用样方法对宁夏荒漠草原植物群落进行了调查,对群落结构、功能群物种组成和物种多样性以及群落生产力的关系进行探讨。结果表明,群落生产力除受物种多样性的影响外,也受物种本身特征和环境资源的影响。在荒漠草原中功能群盖度与群落初级生产力无显著的相关关系。功能群内物种多样性、物种数和个体数量上呈现一定的互为消长关系。     

神农架国家公园不同植被类型土壤微生物群落结构及功能

探究不同植被类型下土壤微生物的群落与功能差异对于理解土壤生态功能具有重要的科学意义,有助于揭示植被与土壤微生物群落间的相互作用机制。在神农架国家公园选择海拔相近、分布广泛且受到人类活动干扰较少华山松(Pinus armandii)为优势树种的针叶林和以锐齿槲栎(Quercus aliena var. acuteserrata)为优势树种的落叶阔叶林,基于高通量测序技术研究不同植被类型对土壤微生物的影响。结果表明:(1)不同植被类型下,土壤细菌优势门类中芽孢杆菌门、放线菌门和酸杆菌门,以及土壤真菌优势门类子囊菌门和担子菌门的相对丰度均存在显著差异(P<0.05);华山松林的土壤真菌Shannon指数显著高于锐齿槲栎林(P<0.05)。(2)功能预测显示微生物功能群相对丰度存在较大差异,其中华山松林土壤中化能异养型等功能群相对丰度显著高于锐齿槲栎林(P<0.001),而固氮功能群相对丰度显著低于锐齿槲栎林(P<0.05);华山松林土壤的植物腐生菌和木材腐生菌相对丰度显著高于锐齿槲栎林(P<0.001),而外生菌根的相对丰度显著低于锐齿槲栎林(P<0.001)。(3)分子生态网络分析表明,锐齿槲栎林的土壤细菌和真菌群落在网络节点、连接数、平均度数和模块度方面均高于华山松林。(4)Partial Mantel分析表明,土壤速效磷和植物Shannon指数对土壤细菌群落影响最大(P<0.01),而植物Shannon指数和物种丰富度对土壤真菌群落影响最大(P<0.01),细菌和真菌的功能群最大影响因子是土壤pH(P<0.001);偏最小二乘路径模型(PLS-PM)结果表明,土壤pH可能通过影响速效磷、全氮、有机碳等土壤养分,进而影响植物Shannon指数和物种丰富度。因此,不同植被类型对土壤微生物的群落结构和功能存在显著影响,主要受土壤pH、速效磷和植物多样性的影响,本研究结果对深入理解森林生态系统中植物-土壤-微生物的互作机制提供重要依据。