青藏高原东缘高寒草甸常见植物种子形状对萌发的影响

以青藏高原东缘高寒草甸383种常见植物种子为材料,分析种子萌发特性与种子形状(长、宽、高的三维方差)、体积及相对表面积之间的相关性,研究高寒草甸地区植物种子性状对其萌发特性的影响。结果显示:(1)种子萌发率和萌发速率与种子三维方差、相对表面积呈极显著正相关,与体积呈显著负相关;(2)种子平均萌发时间与种子体积呈显著正相关、与种子相对表面积呈显著负相关、与种子三维方差无显著相关性。表明体积较小而形状细长的种子具有较高的萌发率及萌发速率,体积大而圆的种子需要更长的萌发时间;小种子具有较大的相对表面积可能是其具有较高萌发率和萌发速率的原因之一。研究结果为土壤种子库形成机制的研究提供了一定的理论依据。     

青藏高原东部高寒草甸54种禾本科植物种子的萌发特性

在实验室条件下观测了青藏高原东部高寒草甸54种禾本科植物的种子萌发特点。结果发现:在54种植物中,有43种植物种子萌发率都达到了50%,其中萌发率80%以上的物种有26种,60%~80%的有11种,40%~60%的有8种,20%~40%的有5种,小于20%的有4种; 萌发开始时间为3~5 d的植物有14种,6~8 d的植物有29种,9~10 d的植物有10种,大于10 d的有1种;萌发持续时间为1~7 d的植物有16种,8~14 d的植物有28种,15~21 d的有10种;达50%萌发率的时间为1~7 d的植物有11种,8~14 d的植物有27种,大于14 d的植物有5种,萌发率一直没达到50%的植物有11种。这些植物显示了4种萌发类型:爆发型、过渡型、缓萌型(萌发率大于50%的物种)和低萌型(萌发率小于50%的物种)。     

高寒草甸15种植物种子发芽的比较研究

对高寒草甸 15种植物种子的发芽进行了比较实验研究。结果显示 ,冷湿层化、温度变幅及光照条件能够提高或者降低多数高寒草甸植物种子发芽率。其中 ,13种植物对层化、11种对光照条件、14种对温度变幅处理有显著性响应。 15种植物中 ,有14种对单一因子或因子组合有反应 ,仅藏嵩草种子发芽对设定的因子或因子组合没有响应。根据不同植物种子对不同处理及其组合的发芽反应可将植物种子划分为不同的反应类型 ,通过对种子进行冷湿层化处理 ,可以部分或者全部地替代某些植物种子发芽对光、温需求。探明植物种子在特定环境因子组合条件下的发芽表现 ,对通过种子恢复退化草甸是至关重要的。     

青藏高原东缘11种小檗属(Berberis)植物种子萌发特性

在实验室条件下研究了青藏高原东缘11种小檗属(Berberis)植物的种子萌发特性,并分析了种子萌发能力与种子大小和海拔之间的关系。结果表明,11种植物中,仅有5种植物(金花小檗、匙叶小檗、锥花小檗、鲜黄小檗和刺黄花)种子萌发率超过50%,其中金花小檗最高(86.7%);有2种植物(巴东小檗、华西小檗)种子始终没有萌发,其余4种植物种子萌发率均在10%以下;种子萌发开始时间均在10d以后,匙叶小檗种子萌发的持续时间最长(40d)。11种植物种子萌发率、萌发速率、萌发持续时间与种子大小均呈显著负相关,而萌发开始时间与种子大小之间具有显著的正相关关系。萌发率、萌发速率、萌发持续时间与海拔均有较弱的正关联,萌发开始时间与海拔有较弱的负关联。     

不同营养条件下24种高寒草甸菊科植物种子重量对幼苗生长的影响

以青藏高原高寒草甸中常见的24种菊科植物为材料,在去离子水、河沙加蒸馏水、河沙加半强度霍格兰营养液和河沙加标准霍格兰营养液四种营养基质中培养幼苗,在10d、20d和30d三个幼苗生长期研究种子重量对幼苗生长的影响,结果表明：(1)在10d、20d和30d三个不同的幼苗生长期,在不同培养基质中种子重量与幼苗重量均呈显著的正相关,但R值在去离子水中变化不大,而在其它3种培养基质中持续减少。(2)种子重量与相对生长率负相关,这种负相关性在去离子水中10d和20d生长期表现较弱,在其它3种培养基质中同一生长期的幼苗相对生长率变化不明显。(3)除在10d去离子水中种子重量与幼苗根冠比率呈显著的正相关外,其余均没有显著的相关关系。     

青藏高原区退化高寒草甸植被和土壤特征

高寒草甸约占青藏高原草地的46.7％,是我国草地生态系统重要的组成部分.近年来,在气候变化和人为活动的影响下,高寒草甸生态系统退化严重,植被和土壤均呈现出不同的退化趋势.在大空间尺度上表现为草地覆盖度下降,杂草类植被增加,土壤退化甚至沙化;在微观尺度上,退化高寒草甸的土壤粒径、土壤微生物和土壤酶也发生改变.本研究从高寒...     

青藏高原高寒草甸初级生产力及其主要影响因素

青藏高原有各类天然草地14×108hm2,其中高寒草甸和高寒灌丛约占青藏高原天然草地面积的50%,占全国草地总面积的16.2%。嵩草草甸是高寒草甸的主体,包括矮嵩草草甸、金露梅灌丛草甸、藏嵩草草甸、小嵩草草甸和高山嵩草草甸等,这5类高寒草甸平均地上生物量分别为354.2、422.4、445.1、227.3和368.5g/m2,地下生物量分别为3389.6、3548.3、11922.7、4439.3、5604.8g/m2,地下与地上生物量的比例分别为10.55、10.15、27.82、14.82和15.21,远大于IPCC(2006)报告中地下/地上生物量比例的默认值(2.8±95%)。地下生物量对气候变化和放牧的反应比地上生物量更敏感,干旱和重度放牧均降低了地下/地上生物量的比例。在极度退化状态下地下/地上生物量的比例2。对于轻度和中度退化的高寒草甸应以围封禁牧为主要恢复措施,但如果结合补播和施肥,则恢复速率会加快;对于重度和极度退化的高寒草甸,由于草地植物群落中优良牧草的比例极低,仅靠自然恢复很难进行恢复或需要的年限很长,所以必须采用人工重建的措施,并结合毒杂草防除和施肥等措施进行恢复,通过建立人工或半人工草地的措施予以重建。     

施肥对高寒草甸植物多样性和经济类群的影响

以地处青藏高原东部边缘的甘南高寒草甸为研究对象 ,研究了施肥对植物群落物种多样性和经济类群的影响 .2年的研究结果表明在沿着施肥水平增加的梯度上 ,高寒草甸物种丰富度、Sim pson指数、Shannon- Wiener指数和 Pielou均匀度指数均显著降低 .当施肥水平达到 12 0 g· m- 2 时 ,以不施肥为对照 ,在施肥的第 2年和第 3年 ,0 .2 5 m2面积种丰富度分别下降 15 .16 %和 73.93% ;Simpson指数降低 4 .6 8%和 34.75 % ;Shannon- Wiener指数下降 13.14 %和 5 5 .39% ;Pielou均匀度指数降低 8.6 2 %和 2 4 .6 1% .不同经济类群对施肥的响应不同 .禾草类地上生物量随施肥量的提高而增加 ,莎草类、豆科、杂类草和毒草地上生物量则随施肥量的提高总体上呈下降趋势 .以不施肥为对照 ,在 12 0 g· m- 2施肥水平下 ,地上生物量禾草类增加 5 74 .81% ,莎草类、豆科、杂类草和毒草分别减少 95 .4 1%、93.99%、6 2 .83%和 84 .0 6 % 施肥后 2年平均值 .当施肥水平达到 6 0 g· m- 2时 ,豆科在群落地上生物量的比例比不施肥下降 80 .94 % 14 .98% :2 .92 % ,从维持草地营养品质考虑 ,高寒草甸施肥量不应超过 6 0 g·m- 2水平 .以上结果为高寒草地的管理提供了定量依据     

温度对青藏高原高寒草地植物种子萌发与病原真菌侵染关系的影响

自然条件下,病原真菌侵染是导致种子死亡的重要因素。气候变化背景下,种子特性(如休眠和发芽速率)与真菌侵染之间的关系仍不清楚。本研究以青藏高原高寒草地的17种草本植物种子为对象,设置不同温度(10、15、20和25℃)发芽实验,研究不同温度条件下种子病原真菌侵染和死亡与种子发芽速率和休眠特性之间的关系。结果表明：在各温度条件下,种子病原真菌侵染率、死亡率与种子休眠率均呈显著负相关(P<0.001),但在25℃条件下相关性最强：仅在25℃条件下,种子真菌侵染率、死亡率与种子平均发芽时间呈显著正相关(P<0.05);种子休眠在不同温度条件下均能有效抵御病原真菌的侵染;种子通过快速萌发有效逃避病原真菌的侵染,但其与病原真菌的关系受温度影响较大。     

氮磷共限制青藏高原高寒草甸生态系统碳吸收

随着人类活动加剧,青藏高原高寒草地面临外来资源输入的威胁,而外源资源输入如氮、磷、钾(N、P、K)及其交互作用如何影响高寒草地生态系统碳循环尚不明确.本研究在藏北高寒草甸进行了连续3年N、P、K元素交互的添加试验,测定群落盖度和生态系统碳交换等数据,旨在阐明资源添加对高寒草甸生态系统碳交换过程的影响.结果 表明:在植物...     

Seed germinating characteristics of 54 gramineous species in the alpine meadow on the eastern Qinghai-Tibet plateau

The germination experiment was started on March 3,2004,and seeds were collected from July to October in 2003.We analyzed the percentage of germination,days to first germination,germination period and days to 50% germination.Among the 54 examined species,26 species exceeded 80% germination,11 species exceeded 60%-80% germination,8 exceeded 40%-0%,5 exceeded20%-40%,and 4 showed less than 20%.A principalcomponent analysis revealed that the species were distributed along two statistically independent axes,the first primarily represented the germination rate and the second represented the time of germination process.Based on scores of germination characteristics,duster analysis of the 54 gramineous species could be divided into 4 distinct groups:rapid,slow,intermediate germinating (germination percentage＞ 50%),and low germinating (germination percentage＜ 50%).The meaning of different groups to the vegetation regeneration was discussed.     

The effect of light and seed mass on seed germination of common herbaceous species from the eastern Qinghai‐Tibet Plateau

Smaller seeds might encounter more severe selective pressure than larger ones because they have fewer food reserves and are more easily buried; thus, seed mass can be considered to be directly related to the effect of light on germination. To investigate the effect of light on seed germination and associated seed mass variation within a whole plant community, we compiled germination data for common herbaceous species from an alpine meadow on the eastern Qinghai‐Tibet plateau. The results showed the following. (i) Light had a general positive effect on seed germination. Under light, the proportion of species with lower germinability was decreased, mean germination percentage was increased by 20% and the speed of germination was doubled. (ii) Irrespective of light environment, species with medium‐sized seeds (seed mass ranging from 0.11 to 0.5 mg) had higher germination percentage and speed when compared with species within the largest seed mass group. (iii) The germination of smaller‐seeded species was more dependent on light stimulation than larger‐seeded ones. In darkness, the species within the smallest seed mass group had the lowest percentage and speed of germination; however, under light, the species within the largest seed mass group had the lowest percentage and speed of germination. Our results suggested that the germination characteristics and especially seeds’ response to light among species in the alpine meadow might be an adaptation to natural selective pressure.     

放牧干扰下高寒草甸物种多样性指数评价与选择

在青藏高原东北缘高寒草甸设置6个放牧强度样地,连续4年研究10个多样性指数(Richness和Abundance 2个实测指数,优势度指数、均匀度指数、丰富度指数和综合指数各2个)对放牧强度和年限影响植物群落的解释能力.结果表明: 相对于重要值,利用多度计算的多样性指数对放牧干扰更敏感.优势度指数(Berger-Parker、Dominance)与放牧强度和年限均无关,不能将放牧干扰对群落优势种的影响有效区分.均匀度指数(Equitability、Evenness)均与放牧强度无关,但Evenness指数与放牧年限呈显著负相关,不受偶见种影响且与物种多度的变异系数呈显著正相关,在基于时间尺度的均匀度比较中可以选择Evenness指数.丰富度指数(Menhinick、Margalef)均与放牧年限无关,但Margalef指数与放牧强度呈显著正相关,且不受偶见种影响.综合指数(Shannon、Simpson)均与放牧强度无关,但Shannon指数与物种丰富度和多度呈显著正相关,且随放牧年限增加而显著升高,不受偶见种影响,Shannon指数可用于在长时间尺度下比较物种多样性变化.在所有多样性指数中,只有实测物种丰富度和多度均与放牧强度呈显著负相关,与放牧年限呈显著正相关,且不受偶见种影响,故实测物种丰富度和多度相结合可作为放牧干扰下多样性比较的首选指标.此外,多样性指数选择须考虑放牧干扰的强度与时间特征、多样性组分和研究目的.     

光照、温度和盐分对长叶红沙种子萌发的影响

无论在光下和暗中长叶红沙种子都能萌发,萌发率无显著差异;种子萌发的适宜温度为20~25℃。温度高于25℃时,温度越高,萌发率越低;浓度低于100mmol·L-1的NaCl对种子萌发的影响不大,但高于150mmol·L-1时,NaCl下的萌发率随着NaCl浓度的增高而下降,直至0;NaCl溶液处理9d的未萌发种子转移至蒸馏水中后,经高浓度NaCl胁迫(小于500mmol·L-1)处理的种子萌发恢复率较高。     

高寒草甸不同草地群落物种多样性与生产力关系研究

生态系统的结构和功能、生物多样性与生产力的关系问题是近年来群落生态学中研究的中心问题,其中,生态系统生产力水平是其功能的重要表现形式,用4种不同草地类型探讨自然群落的物种多样性与生产力关系.结果表明,矮嵩草草甸、小嵩草草甸和金露梅灌丛群落中物种多样性与生产力的关系呈线性增加关系,藏嵩草沼泽化草甸群落中线性增加关系不显著,这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.不同的环境资源和环境异质性是形成群落结构特征、物种多样性分布格局差异的主要原因之一.     

三江源区高寒坡地退化植物群落多样性和地上生物量沿海拔梯度的变化特征

山地生态系统退化对生物多样性和地上生物量,以及相互关系在海拔高度梯度上的格局影响,是认识全球变化和人类干扰引起自然生态系统变化的重要内容。以青藏高原三江源区高寒坡地退化草甸和灌丛为研究对象,探讨退化草甸、灌丛群落物种多样性与地上生物量关系及其沿海拔梯度的变化规律。结果表明:(1)坡地退化的上坡位植被盖度显著大于下坡位(P＜0.05)。坡地退化高寒草甸和高寒灌丛,植物物种多样性沿海拔梯度变化规律一致,均呈现\"单峰\"分布格局。坡地退化高寒草甸Shannon-wiener指数和Simpson指数二次回归方程解释度达到80%和70%以上(P＜0.05)。(2)坡地退化高寒草甸和高寒灌丛的地上生物量与海拔梯度的变化规律一致,即随海拔升高高寒坡地地上生物量呈先增加后降低的变化趋势。海拔梯度对退化高寒山地地上生物量的解释度达到85%以上(P＜0.05)。(3)物种多样性和地上生物量的关系在两个坡地上表现出一致的规律,呈线性增加的变化趋势。高寒草甸坡地回归方程解释度达到70%,高寒灌丛坡地达到60%(P＜0.05)。坡地退化高寒灌丛植物群落多样性和地上生物量高于高寒草甸植物群落。高寒坡地退化草甸和灌丛植物群落物种多样性以及其与地上生物量之间的关系沿海拔梯度的变化规律一致,海拔梯度造成的环境差异对植物群落物种多样性和地上生物量影响仍较大。该研究对认识三江源区退化山地形成生态学机制,及提出有效的生态恢复措施具有重要参考价值。     

青藏高原高寒草地植物物种丰富度及其与环境因子和生物量的关系

在青藏高原进行了大范围的群落调查 ,研究高原的两种主要草地群落类型———高寒草甸和高寒草原的植物物种丰富度及其变化。结果表明 :(1)在 5 0个样地 2 5 0个 1m× 1m的样方中 ,共出现 2 6 7种植物 ,其中高寒草甸179种 ,高寒草原 135种。在高寒草甸 ,1m2 样方内物种数最多为 32种 ,最少的仅为 3种 ;在高寒草原 ,物种数最多为 18种 /m2 ,最少的仅为 2种 /m2 。 (2 )物种丰富度随经度和纬度的增加呈增加趋势 ;随海拔的上升呈减少趋势。对物种丰富度与环境因子之间进行逐步回归 ,发现物种丰富度与生长季降水和温暖指数呈显著正相关。 (3)物种丰富度与地上生物量呈显著正相关。