玉龙雪山白水1号冰川退缩迹地的植被演替

运用空间代替时间,野外调查和因子分析的方法,研究了自小冰期最盛时以来的玉龙雪山白水1号冰川裸地的植被演替各个阶段的植物群落组成及其数量特征,演替过程中植被类型的变化及其解释,小冰期冰碛垄年龄的估测这3个主要内容.累计调查的55个样方中共出现91种植物,已鉴定出63个种,分属于28个科,46个属,双子叶植物居多,包括乔木、灌木和草本3种生活型的植物.通过统计分析各个演替阶段植物群落的数量特征,揭示出各个阶段植物群落的组成及其替代规律,即:在白水1号冰川末端近250a的退缩迹地上经历了裸地-草本-灌木-乔木的发展阶段.从生态位理论方面来看,这是由于不同物种的生态位及适应性都是不同的,所以构成了不同演替阶段的各自迥异的植物群落,优势种往往是那些生态位比较宽、适应性较强,能在多个演替阶段出现的物种.演替就是朝着生态位不断分化,能够最大限度利用资源的方向发展,其中物种的替代过程实质上就是在生态位不断的分化与接近,激烈的种内与种间竞争的过程中进行着的.基于此通过综合分析海螺沟与玉龙雪山的地理区位特征,气候状况,植被演替过程以及玉龙雪山地区相关的树轮方面的资料,来尝试着估测白水1号冰川小冰期终碛垄的年龄大约在170-250a之间.     

毛乌素沙地南缘植被景观格局演变与空间分布特征

以1991、1999和2007年TM/ETM+影像为数据源,利用RS和GIS技术提取研究区植被覆盖度信息,将其按地貌分区,计算景观格局指数,分析植被景观格局变化特征.结果表明:(1) 1999年是研究区16a植被景观结构变化的转折点,植被覆盖状况前期恶化后期好转.1991-1999年两区极低和低级植被覆盖度占绝对优势,继续增强,风沙区55％-70％,丘陵区70％-80％.高等级比例均在5％以下,持续下滑.2007年两区的优势级别提升为低级和中级,风沙区比例55％,丘陵区70％.极低级别比例减小,风沙区40％-20％,丘陵区50％-15％.高级比例不同程度增大.(2)1999年前后植被景观格局反向演变,两区变化趋势基本相同程度不同.植被多样性和均匀度先减小后增大,等级问交替分布规律先弱后强.风沙区景观形状由复杂到简单,破碎度先增后减;丘陵区破碎度持续增大,形状变化微小.整体上来看,风沙区植被多样性高整体性好,植被均匀度指数大,交替分布规律明显,丘陵区植被格局较差.但外界对风沙区的干扰比丘陵区强烈.(3)植被景观格局演变过程中始终保持多核心模式,核心面积、形状甚至类型发生不同程度的变化.风沙区核心多为无植被斑块,丘陵区多为高植被覆盖度斑块.核心外围植被分布具有梯度性.     

黄土高原半干旱区不同密度山地苹果园水分生产力模拟

采用修订WinEPIC模型,模拟研究了陕西延安和甘肃静宁1965-2009年7种不同密度处理山地苹果园产量和深层土壤水分效应.结果表明：各密度处理4～45年生果园产量均呈现初期快速增加,达到最大值后又逐年波动性降低趋势;果园密度越高,初期产量增加越快,后期产量随降水量年际波动越剧烈.各密度处理果园遭受干旱胁迫规律基本一致,即生长前期无干旱胁迫,随种植年限延长干旱胁迫波动性加剧,生长后期干旱胁迫日数与年降水量波动趋势相反.生长初期,各密度处理果园0～15 m土层逐年土壤有效含水量均呈现波动性强烈降低趋势,延安和静宁分别在17～22年生和13～20年生之后土壤有效含水量维持在0～600 mm的较低水平.各密度处理果园0～15 m土层土壤湿度剖面分布特征相似：均经历了土壤湿度逐年降低和土壤干层逐年加厚的干燥化过程,土壤稳定干层深度可达12 m.基于0～15 m土壤有效水分含量和4～45年果园产量模拟结果确定,延安和静宁果园适宜种植密度分别为650～800和550～700 株·hm^-2.
     

喀斯特峰丛洼地小流域表层土壤矿物的空间异质性

基于网格取样(80 m×80 m),利用经典统计学和地统计学方法分析了典型喀斯特峰丛洼地小流域163个表层(0～20 cm)土壤样点矿物质(SiO₂、Fe₂O₃、CaO、MgO、Al₂O₃、MnO、TiO₂)的空间变异特征.结果表明: 研究区土壤7种矿物含量的差异及变异系数均较大,平均含量大小顺序为SiO₂>Al₂O₃>CaO>MgO>Fe₂O₃>TiO₂>MnO,平均变异程度依次为CaO>MgO>Fe₂O₃>TiO₂>SiO₂>Al₂O₃>MnO.7种矿物占土壤总质量的69.4%,不同矿物质具有不同的空间结构和最佳拟合模型,7种矿物元素均呈强烈空间自相关,变程均较短,空间依赖性均较强.SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO、TiO₂的Kriging等值线图大致相似,表现为南部高、北部低、东部高、西部低、洼地高、坡地低,CaO和MgO的Kriging等值线图则与之相反.自然条件(植被、裸岩率、坡度、坡向等)和人为干扰是土壤矿物质空间异质性的主要影响因素.     

祁连山地甘肃臭草斑块土壤水分与植被盖度空间格局

土壤水分是植被格局形成和演变的主要因素,土壤水分的空间异质性对于认识干旱区草原植物对环境的响应机制具有重要意义,而在较小尺度上,植被状况是土壤水分空间异质性的主要驱动因子.利用地统计学方法,研究了祁连山北坡甘肃臭草单优种群斑块浅层剖面(0 ～30 cm)土壤水分与植被盖度的空间异质性及其关系.结果表明:甘肃臭草斑块浅层剖面土壤水分和植被盖度均符合正态分布,各层土壤水分均存在高度的空间异质性,其中,80.93％～87.34％的空间异质性是由空间自相关引起的,植被盖度主要体现在4.09～6.91 m的尺度上,而由1 m以下尺度随机因素引起的空间异质性占12.66％ ～19.07％;甘肃臭草在斑块尺度上各层土壤水分的空间结构表现出明显的圈层结构和斑块状分布的特点,土壤水分高低值斑块呈镶嵌分布且具有较强的空间异质性;甘肃臭草通过生理整合影响并在一定程度上改变了小尺度上土壤水分的分布格局,从而实现了对土壤水分资源最大限度的利用,提高了种群在干旱生境中的适应能力和竞争力.     

西北常见野菜地木耳的经济价值及其开发利用

地木耳是一种常见的广泛分布于我国西北干旱、半干旱地区的念珠藻属植物。概述了其较好的食用、药用保健价值以及非常独特的生理生态特征,并进一步指出了如何更好地开发利用这种植物资源,从而达到可持续利用。     

淹水时间对水稻土中地杆菌科群落结构及丰度的影响

【目的】通过模拟水稻土淹水过程,探讨地杆菌科(Geobacteraceae)群落结构和相对丰度随淹水时间的动态变化特征,揭示其群落结构和相对丰度变化与微生物Fe(Ⅲ)还原的内在联系。【方法】提取水稻土淹水培养1 h、1 d、5 d、10 d、20 d和30 d后的微生物总DNA,构建地杆菌科16S rDNA克隆文库,采用PCR-RFLP方法分析地杆菌科的群落结构和多样性变化特征,通过Real-time PCR技术测定地杆菌科相对丰度的动态变化。采用厌氧泥浆培养方法,测定水稻土中Fe(Ⅱ)产生量变化。【结果】供试水稻土中,微生物Fe(Ⅲ)还原过程在淹水培养初期变化明显,培养20 d后达到稳定期,最大铁还原潜势为10.16 mg/g,最大反应速率为1.064 mg/(g.d),最大反应速率对应的时间为4.84 d。α多样性指数显示,水稻土中地杆菌科的多样性随淹水时间延长呈现波动性变化,淹水5 d和20 d处理出现2个峰值,而淹水10 d和30 d处理的多样性明显减小。β多样性指数表明淹水过程中群落结构存在明显差异。不同淹水时间共产生了10种地杆菌科优势类型,分别属于Clade 1和Clade 2。Real-time PCR结果表明,地杆菌科与总细菌16S rDNA丰度的比值在淹水培养1 d时最小(1.20%),而20 d时达到最大值(4.54%)。【结论】淹水培养的水稻土中,地杆菌科微生物的多样性和相对丰度的动态变化与微生物Fe(Ⅲ)还原过程密切相关。     

红松阔叶混交林林隙光量子通量密度的时空分布格局

以小兴安岭原始红松阔叶混交林林隙为对象,采用网格法布点,对生长季林隙内各样点光量子通量密度(photosynthetic photon flux density,PPFD)进行连续观测,利用基本统计学和地统计学方法分析其时空分布格局.结果表明:红松阔叶混交林林隙的PPFD高值区日变化明显,最大值出现在12:00,位于林隙北侧.林隙的PPFD 6月最高,7、8、9月依次递减,其中7月PPFD不同位置间的变异系数最大;各月均为中等变异.不同月份林隙PPFD空间异质性的强度和尺度不同,6月变程最大,7月基台值和结构比最大;各月林隙PPFD斑块复杂程度不同,最大值均位于林隙东北侧.郁闭林分和空旷地的月平均PPFD变化次序与林隙一致.各样点月平均PPFD为空旷地最高,林隙次之,郁闭林分最低.     

典型草原通量塔通量贡献区地上生物量和叶面积指数的时空变异

引入循环采样方法,在生长季(7月初、7月末和8月末)测量了典型草原植被生物量和叶面积指数,并利用地统计方法分析了二者的空间分布格局.结果表明:在7月初、7月末和8月末3个时期,地上生物量递增,叶面积指数(LAI)先增大后减小,地上生物量和LAI均具有良好的空间自相关性,二者空间格局相似且具有相似的时间演变规律,由条带状逐渐变为斑块状.从7月初到8月末,地上生物量和LAI的块金值/基台值[C0/(C+C0)]显著降低,表明其空间自相关程度从中度自相关变为强相关;变程逐渐缩小,空间连续性变差;分维值逐渐降低,空间依赖性增强.地形和草地管理方式是影响草原植被生物量和叶面积指数空间分布格局的重要因素,导致水热因子空间差异,进而对牧草生长产生影响.     

曲靖植烟土壤养分空间变异及土壤肥力适宜性评价

采用GPS技术在云南曲靖烟区布置了2088个采样点,测定其耕作层(0～20 cm)土壤主要养分含量,利用经典统计方法和地统计学方法对植烟土壤养分状况的总体特征和空间变异特征进行分析,并采用模糊数学方法对植烟土壤肥力适宜性进行综合评价.结果表明:曲靖植烟土壤pH、有机质、有效硫和水溶性氯含量适宜,全氮和碱解氮含量偏高,速效钾、有效钙、有效镁、有效铜、有效铁、有效锌、有效钼和有效锰含量丰富,速效磷含量中等,全磷、全钾和有效硼含量偏低;区域内植烟土壤养分指标均表现为各向异性分布,其中速效磷和有效硼的空间变异主要受随机性因素的影响,其他养分指标的空间变异是结构性因素和随机性因素共同作用的结果.植烟土壤肥力适宜性指数为优的区域缺乏,为良的区域占8.0%,一般的区域占51.6%,中等的区域占39.0%,为差的区域占1.4%.