祁连山北坡霸王枝-叶性状关系的个体大小差异

枝与叶片权衡关系的个体大小差异性, 是物种形成不同冠层结构充分利用空间资源的一种策略, 有利于植株通过构型调整自身的光合效率和增强竞争力。在祁连山北坡荒漠草地, 根据体积将霸王(Zygophyllum xanthoxylum)分为3个大小等级(I级: (植株体积的立方根(d) ≤ 60 cm)、II级(60 cm < d ≤ 120 cm)和III级(d > 120 cm)), 采用标准化主轴估计方法, 研究了不同大小等级霸王种群枝长度与叶面积、叶数量的生长关系。结果表明: 随着植株大小等级增大, 霸王的枝长度、叶面积、枝横截面积逐渐增大, 叶数量呈逐渐减小趋势; 霸王枝长度的增长速度大于或等于叶面积的增长速度, 枝长度的增加速度大于叶数量的增加速度; 随着个体大小等级的增加, 霸王枝长度与叶面积的异速斜率、枝长度与叶数量回归方程的y轴截距均显著减小, 即植株叶面积与枝长度比值、叶数量的投入均显著降低。为提高资源利用效率, 霸王小个体植株倾向于短枝上着生大量的小叶, 大个体植株趋向于长枝上着生少量的大叶, 随植株大小等级增加, 叶面积增加而叶数量降低, 对小枝的资源配置具有一定的影响。     

祁连山地区苔类植物的初步研究

通过对祁连山所采集苔类植物标本的鉴定和统计整理,共报道祁连山苔类植物8科10属12种,均为祁连山地区的首次报道,包括11种甘肃省苔类植物新记录。其中报道的秃瓣裂叶苔（Lophozia obtusa）和卵叶羽苔（Plagiochila ovalifolia）为青海省苔类植物新记录,这也是青海省苔类植物的首次报道。     

祁连山浅山区不同植被类型土壤水分时间异质性

资源供给的时间异质性与环境异质性对植被群落动态甚至景观格局的形成有着同等重要的意义.干旱区山地生态系统植被通常具有明显的空间自组织特征,土壤水分时间异质性可能在这种自组织格局的形成和稳定过程中扮演了重要角色.以祁连山排露沟小流域林草复合景观为例,通过连续监测林线附近草地、灌丛及林地对应的土壤水分状况,比较不同植被类型降水截留以及植物根系提水作用对土壤水分的影响,发现在生长季内典型月时间尺度上草地、灌丛及林地之间土壤水分时间异质性(变异系数CV)具有显著差异(5cm深度,F2,27 =11.25,P <0.01;20cm深度,F 2,27 =5.51,P<0.01),草地与灌丛5cm深度土壤水分时间异质性(CV=0.65、0.61)明显高于林地(0.52),灌丛与林地20cm深度土壤水分时间异质性(CV=0.84、0.84)明显高于草地(0.72).灌丛5cm深度土壤水分具有较高的时间异质性是因为其较高的冠层截留率,而草地表层5cm深度具有相对较高的时间异质性是因为强烈的土壤蒸发;20cm深度土壤水分时间异质性差异则主要由植被截留差异所致.不同植被类型5cm深度土壤水分时间异质性均明显低于20cm深度(P<0.01),土壤湿度变异系数最大值并不一定发生在表层.     

祁连山青海云杉树干液流密度的优势度差异

以祁连山排露沟小流域青海云杉林为研究对象,选取有代表性的优势木、亚优势木、中等木和被压木各3—5株,2015年6月16日至10月14日应用热扩散技术对不同优势度青海云杉树干液流密度进行测定,并同步测定相关的林外气象因子。结果表明:(1)青海云杉液流密度呈昼高夜低趋势,晴天液流密度变化幅度较大,而阴雨天变化幅度较小。(2)晴天树木优势度越大,其液流在日内的启动越早,结束越晚,峰值也越大;优势木的平均液流密度为(0.0758±0.0475)m L cm~(-2)min~(-1),是亚优势木的1.5倍,是中等木和被压木的1.68倍。(3)青海云杉平均液流密度基本呈现6月份最大,其次是8月份,9、10月份明显减小,且优势木亚优势木中等木被压木。(4)相关性分析和逐步回归表明,青海云杉日均液流密度与太阳辐射强度、饱和水气压差和空气温度呈正相关关系,与空气相对湿度和降雨量呈负相关关系。影响优势木、亚优势木和中等木液流密度的主要气象因子是太阳辐射强度,被压木液流密度主要受空气相对湿度的影响。     

不同坡向高寒退化草地狼毒株高和枝条数的权衡关系

权衡关系是生活史对策理论的基础, 株高和枝条数的权衡关系对理解植物在不同生境下的表型可塑性有重要意义。该研究选择祁连山北坡高寒退化草地, 利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM), 并提取样地坡向数据, 采用广义相加模型(GAM)与偏相关分析相结合的方法, 分析了不同坡向影响下狼毒(Stellera chamaejasme)种群株高和枝条数的关系。结果表明: 随着坡向由北坡转向东坡、南坡、西坡, 草地群落地上生物量和盖度呈“减小—增大—减小”的变化趋势, 群落高度则先增大后减小; 坡向是影响狼毒株高和枝条数空间分异的主要地形因子; 随着坡向由北、东转向西、南, 狼毒种群株高呈下降趋势, 而枝条数呈上升趋势, 二者表现出此消彼长的权衡关系, 狼毒植株比叶面积先增大后减小。不同坡向狼毒株高和枝条数的权衡关系, 反映了异质生境中资源多重竞争下狼毒生物量分配机制和提高种群适应性的种群更新策略。     

高寒山区混播草地燕麦和毛苕子种间竞争对密度的响应

混播草地种内与种间竞争的强弱和转化受混播牧草相对密度的制约。2010年6-9月采用取代系列实验方法,在石羊河上游建立燕麦(Avena sativa)和毛苕子(Vicia villo-sa)混播草地,按燕麦与毛苕子相对密度设置1∶0(KY)、8∶2(A)、6∶4(B)、5∶5(C)、4∶6(D)、2∶8(E)和0∶1(KM)7个处理,研究了密度制约下混播草地一年生牧草种间竞争的变化。结果表明:混播草地在密度影响下各物候期的种内与种间竞争发生不同程度的转化,所有混播处理中燕麦相对产量(RYy)随牧草的生长逐渐增加;混播处理A、B和C中毛苕子相对产量(RYm)随牧草的生长逐渐减小,混播处理D和E中逐渐增加;在燕麦出苗期和分蘖期除混播处理A外其余混播处理中两牧草为敌对关系(RYT<1),在牧草生长后期所有混播处理中两牧草转化为共生关系(RYT!1),且燕麦的竞争能力强于毛苕子(RCCy!1、RCCm"1);所有混播处理在牧草整个生长阶段的竞争偏利于燕麦(AG<1)。混播草地内种间竞争在各物候期表现出明显的密度制约现象,实现了资源协同利用目标。     

祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布

以祁连山西水林区分布的棕钙土、灰褐土、栗钙土和高山草甸土为对象,研究了阳离子交换量和盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的剖面分布规律及其与土壤理化因子的关系。结果表明:土壤阳离子交换量(CEC,介于4.80—48.10 cmol/kg)和盐基总量(TEB,介于4.67—21.34 cmol/kg)随剖面深度的增加逐渐减小,不同土壤类型的大小顺序为:灰褐土>高山草甸土>栗钙土>棕钙土;土壤盐基组成以Ca2+、Mg2+为主(占TEB的比例平均为71.6%、22.9%),K+、Na+所占比例较低(占TEB的比例平均为3.3%、2.2%);棕钙土、灰褐土和栗钙土盐基离子的剖面分布由浅至深呈现:K+≈Ca2+>Na+≈Mg2+,高山草甸土盐基离子则呈现:K+>Na+>Mg2+>Ca2+。不同土壤类型间盐基离子的含量及饱和度随发生层次不同存在较大差异。土壤有机质是CEC的主要贡献因素,粉粒对CEC也有显著的促进作用,而砂粒、CaCO3对CEC有显著抑制作用。土壤生物复盐基作用弱于淋溶作用,造成盐基饱和度较大(BSP,介于44.4%—97.2%),并随剖面深度的增加逐渐增大。相关性分析表明,土壤交换性Na+、Mg2+的含量及饱和度均呈极显著正相关,交换性Na+、Mg2+饱和度与CaCO3含量呈极显著正相关;pH值与BSP呈极显著正相关;土壤速效P含量与CEC呈极显著正相关,速效K含量与交换性K+含量呈极显著正相关。     

退化草地阿尔泰针茅种群个体空间格局及关联性

植物的空间格局及关联性是自身特性和环境因素综合作用的结果。采用草地群落学调查与点格局分析方法,在祁连山北坡阿尔泰针茅草原,根据株丛径大小将阿尔泰针茅(Stipa krylovii)分为3个大小等级:A级(1.1-7.0 cm)、B级(1.1-7.0 cm) 和C级(株丛径7.1 cm以上),分析了阿尔泰针茅种群的大小结构和不同大小等级个体的空间格局及关联性。结果表明:随天然草地退化过程延续,阿尔泰针茅种群个体空间格局由聚集分布转变为非聚集分布,个体间的关联性由正相关为主转化为不相关和负相关;不同大小等级个体的空间格局存在差异,C级个体仅在中度退化草地表现出聚集格局,A级和B级个体以聚集和随机格局为主,且在未退化和轻度退化草地由随机转向聚集格局;不同等级个体间的空间关联性与形体大小差异不存在相关性,A级与B级、C级个体间正关联尺度明显增大,B级与C级个体间则以不相关和负相关为主且负相关尺度增大。物种大小结构和个体间的竞争关系变化,是种群不同大小等级空间格局及关联性转换的关键因素,反映了退化草地植物应对干扰的更新途径。     

黑河上游天然草地亚洲小车蝗蝗蝻与成虫多度分布与地形关系的GAM分析

环境异质性是生物空间格局形成与维持的重要条件, 蝗虫的空间分布是物种长期适应自然环境的结果, 反映了蝗虫与生存环境的协同进化机制。在2009年7-8月野外调查的基础上, 借助GIS和S-PLUS 8.0软件, 利用广义相加模型（GAM）研究了祁连山北坡黑河上游亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus蝗蝻与成虫多度分布与海拔、 坡向、 坡度和剖面曲率等6类地形因子之间的关系。结果表明： 亚洲小车蝗蝗蝻与成虫的多度分布与地形因子关系的GAM模型具有不同的模型结构、 模拟效果以及结果的稳定性, 能够较好地体现二者所受地形因子影响的差异。各地形因子对亚洲小车蝗蝗蝻与成虫多度的影响不尽相同, 海拔对二者的多度分布起主导控制作用, 蝗蝻与成虫的多度均随海拔的升高大体呈现倒“V”型变化趋势, 但蝗蝻在海拔梯度上的分布上限明显大于成虫。成虫主要集中分布在剖面曲率<0的区域, 蝗蝻主要集中分布在南坡与西南坡。亚洲小车蝗蝗蝻与成虫对环境选择的异质性属性, 使蝗蝻和成虫在相同地形要素的分布格局存在明显差异。     

基于祁连山树轮宽度指数的区域NDVI重建

利用祁连山自东向西5条树轮宽度年表序列和1986-2003年间的归一化植被指数(NDVI), 分析了NDVI的时空变化及其与树轮宽度年表之间的关联。结果表明, 祁连山地区植被的生长主要集中在6-8月。空间上, NDVI值从祁连山东段向西段逐渐减小; 在1986-2003时段内, 东、中和西段生长季的NDVI值分别增长了3.28%、4.82%和7.75%。整个祁连山地区的NDVI变化与5个宽度年表的第一主成分相关性较高(r = 0.74, p < 0.01)。基于此, 利用树轮宽度RES年表的第一主成分重建了1843-2003年间祁连山地区生长季的NDVI变化曲线。重建的NDVI曲线表现出6个高值期和6个低值期, 其中1923-1932的10年间植被生长状况最差。另外, 在1989-2003时段内NDVI年际波动较大, 总体上表现为NDVI低于平均值, 但是从1991年开始, NDVI有上升的趋势。