松嫩草地次生光碱斑种子流及其生态恢复意义

通过陷井法 ,对松嫩草地次生光碱斑的表面种子流、土壤种子库动态进行了分析 ,调查发现次生光碱斑种子流数量巨大 ,种类相当丰富 ;次生光碱斑的表面种子流月份间差异极显著 ,6月份最小 ,10月份最大。次生光碱斑的土壤种子库很小 ,种类单一 ,原有的土壤种子库严重流失 ;与典型羊草群落相比 ,土壤种子库在种类和数量上均有很大差异。次生光碱斑的土壤种子库很小 ,尤其在 5、6月 ,造成次生光碱斑种子极度缺乏 ,是次生光碱斑植物自然恢复进程极其缓慢的重要原因之一。根据种子流的生理 -生态特征和数量特征 ,它对次生光碱斑的植被恢复具有重要意义 ,是潜在种源。     

扦插玉米秸秆改良松嫩平原次生光碱斑的研究

根据野外实验,提出了改良松嫩平原次生光碱斑的新方法,即通过扦插玉米秸秆截留植物种子,在玉米秸秆分解作用下,以玉米秸秆本身及其邻近区域,为植物提供生长平台,使被截留的植物种子得以顺利定居、生长;达到低成本、快速地恢复次生光碱斑植被的日的．结果表明,扦插玉米秸秆可显著提高土壤种子库,改良区土壤种子数量为4020．0±1773．6粒·m^2,次生光碱斑土壤种子库为10．0±31．6粒·m^2,被截留的种子为植被恢复提供了种源．改良区土壤理化特性得到一定改善,但仍具有高pH值、高盐分含量和低有机质含量等特征．虎尾草能在玉米秸秆周围存活,每个玉米秸秆周围可生长3．9±2．2株,产量可达68．64±38．72g·m^-2．该方法投入少、成本低、技术简单,在次生光碱斑呈斑块状、且面积相对较小的区域．具有更大的推广潜力．     

松嫩草原碱化草地角碱蓬群落水分生态的研究

 本文采用自行设汁的蒸散仪和加拿大Campbe 11科学仪器公司生产的自动气象设备测定了松嫩草原碱化草地角碱蓬群落的蒸散、蒸腾量、太阳辐射及空气温度等环境因子。分析结果表明生长季的睛天条件下,角碱蓬群落的蒸散、蒸腾速率的日进程均为单峰曲线,且各月份间差异很大。群落蒸腾速率与太阳辐射强度、空气温度、相对湿度、风速等环境因子紧密相关,其中与太阳辐射强度呈极显著正相关关系。生长季降雨量和土壤含水量在角碱蓬群落水分循环与平衡的过程中起重要调节作用。1992年6～8月的生长季中,角碱蓬群落总的水分亏缺较少(6.3mm),但各月份间差异很大,其中6月份水分亏缺最高(30.1mm)。     

苏打盐渍土草原植被群落分布与土壤理化性质相互关系

对羊草、星星草、虎尾草和碱蓬4中植被类型及碱斑裸地下苏打盐渍土0～30 cm剖面的化学和物理性质进行了测定,分析了苏打盐渍土草原植被群落分布与土壤理化性质的相互关系。结果表明:按羊草、星星草、虎尾草、碱蓬和碱斑的排列顺序,苏打盐渍土理化性质不断恶化;0～10 cm剖面的土壤饱和浸提液电导率(EC e),碱化度(ESP)、pH和土壤容重是影响群落分布的决定性因素;植被群落分布情况可以定性反映土壤的盐渍化程度和物理性质;植被生长可以影响盐渍土的理化性质;植被生长改变了土壤剖面ECe和ESP的分布规律,在有植被群落分布的土壤上,ECe和ESP均随剖面深度的增加而升高,而在无植被生长的碱斑地,二者均随剖面深度的增加而降低;植物生长可在一定程度上改善土壤的结构系数和饱和导水率。     

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。     

贮存时间对盐地碱蓬种子萌发及生长特征的影响

研究黄河三角洲滨海湿地不同贮存年限盐地碱蓬种子的萌发及植株生长特征,以期为利用土壤种子库进行滨海湿地盐地碱蓬群落的恢复提供科学数据。种子萌发实验结果显示：随着种子贮存年限的增加,盐地碱蓬种子活力呈明显下降趋势(P<0.05),表现为种子发芽率和发芽速度的下降;在同一盐度条件下,盐地碱蓬种子发芽率、发芽速度随贮存年限增加呈线性下降趋势;同一年限的种子随盐度的增加,发芽率呈线性下降趋势。植株生长实验结果显示：贮存时间短的种子出苗率高于贮存时间久的种子;随着贮存时间的增加,盐地碱蓬植株的密度呈下降趋势,但植株高度、含水量及单株鲜重及干重无明显差异,而单位面积生物总量差异显著(P<0.05)。在未来滨海湿地盐地碱蓬群落的修复过程中,应该根据滨海湿地的退化时间制定盐地碱蓬群落的恢复方案。研究结果可为滨海湿地生态恢复提供理论支持和科学参考,以实现滨海湿地恢复过程中降低恢复成本、提高恢复效率、加快恢复进程的目标。     

松嫩平原两种碱蓬群落土壤种子库通量及幼苗死亡的分析

角碱蓬和翅碱蓬都是１ａ生耐碱性较强的藜科植物。在松嫩平原碱化草甸２个固定的单优碱蓬群落土壤中有活力种子的数量动态和种群动态的研究结果表明：土壤种子库存量在尚未萌发输出以前为最大,角碱蓬群落为２２２６０粒／ｍ＾２,翅碱蓬群落为３７２３０粒／ｍ＾２。整个生长季均有种子输出,２群落的种子库存率随着时间呈渐近形式规律地下降。现存植株数量角碱蓬种群以５月上旬最大,为１９４８０株／ｍ＾２,翅碱蓬则在４月上旬最     

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。     

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．     

盐胁迫下3种滨海盐生植物的根系生长和分布

我国广大滨海地区的盐土上发育着大量的盐生植物,这些植物的根系对维持土壤稳定性,减小风蚀和水蚀具有重要作用。在水培条件下,针对碱蓬、盐角草和盐地碱蓬3种滨海盐生植物,研究它们在不同盐浓度条件下根系分布的差异。结果表明:一定浓度的盐分可以促进3种盐生植物生长,但较高浓度的盐抑制其生长,特别是对根系生长的抑制作用更大。在同样盐浓度下,盐地碱蓬的生长最快,生物量也最大。在盐分浓度较低时,3种盐生植物的主根长和总根长都有所增加,与对照相比,盐角草增加的幅度较大,但高浓度的盐会抑制根系总长度的增加,其中盐角草较碱蓬和盐地碱蓬抑制的程度轻。盐分对3种植物的根系平均直径没有显著的影响,但有减小的趋势。在水培条件下,碱蓬和盐角草的根系上、中、下部分布的较均匀,而盐地碱蓬的根系中部比上部和下部有显著的增加,盐分对每种植物的根系的分布没有显著的影响。从根系的分布特征可以推断:盐角草比碱蓬和盐地碱蓬具有较强的抗盐性和耐瘠薄能力;碱蓬的耐盐能力较其它两种植物差,盐角草的耐盐性最强。根据3种滨海盐生植物的根系生长和分布特征,证明这3种植物的根系分属于2种功能型,碱蓬是浅根系功能型,盐角草和盐地碱蓬是深根系功能型。根系分布的参数表明3种滨海盐生植物中盐地碱蓬是用来加强土壤稳定性最好的植物。     

羊草草地放牧退化演替中种群消长模型的研究

羊草草地是东北西部及内蒙东部草原区主要的天然放牧场和割草场、具有较高的经济价值,但是由于长期过度放牧,草地已严重退化并盐碱化。本文采用数学手段,以植物种群在群落中的相对优势度为指标,用植被在放牧退化演替系列上的空间分布序列推断其在时间上演替系列的方法,研究羊草等5种植物种群的优势度随放牧退化演替消长的规律及其数学模型。羊草按D＝124.2e-0.35T衰退,寸草苔和糙隐子草分别按D＝2.13T3.3e-0.15T2和 D=1.77T3.7e-0.29T2消长,而角碱蓬和虎尾草分别按D=0.11e1.3T和D=0.38e0.94T增加。     

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。     

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。     

放牧影响下羊草草地主要植物种群生态位宽度与生态位重叠的研究

本文采用Shannon—Wiener和Pianka公式,在土壤水分、土壤含盐量和土壤有机质含量三维生态因子梯度上测定了松嫩草原碱化羊草草地放牧演替系列12种主要植物种群的生态位宽度和生态位重叠。结果表明,植物种群长期适应由放牧引起的群落和土壤环境因子梯度变化是种群生态位分化的主要原因。优势种羊草种群生态位宽度最大,三维上生态位宽度分别为0.910、0.869和0.930。五脉山黧豆和湿生植物生态位宽度均很窄。增加种表现出较强的适应环境能力,生态位宽度都较大。在放牧演替的先锋植物中,只有虎尾草生态位宽度较大(三维上平均0.707),角碱蓬和星星草种群生态位宽度均很窄。生态位宽度较大的物种与其它种群间生态位重叠较大。分布于相同或相邻放牧阶段及具有相同或相似环境要求的物种间生态位重叠较大。放牧条件下,羊草群落的演替过程也就是种群生态位分化的过程。     

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。     

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。     

松嫩平原盐碱化草地生态系统的模拟研究

利用面向对象技术及新型编程语言JAVA,建立了物理过程模型来模拟土壤水分、盐化／脱盐过程和碱化／脱碱过程。在此基础上建立了基于过程的模型并分别模拟了以羊草（Aneurolepidium chinese (Trin.)Kitag.）、虎尾草（Chloris virgata Sw.）、星星草（Puccinellia tenuiflora(Turcz.)Scribn.et Merr.）和碱蓬（Suaeda glauca Bunge）为建群种的4种植物群落的地上生物量、地下生物量以及枯死生物量的变化动态。模型以1d为步长,适合于模拟异质性强的土训水盐动态和多种植物群落的生长动态。利用吉林省长岭的气修资料和试验资料,模拟了1991、1996、1997、1998年土壤湿度动态,1991年4种植物群落土壤盐分、碱化度和pH值变化动态,以及1991年4种群落生长动态,并分别利用实验资料进行了验证,模拟效果非常理想。