高寒草甸植物系统发育与AM真菌侵染的关系

测定了高寒草甸生态系统中17种常见植物根内AM真菌的侵染率,并将AM侵染率作为植物的一个功能特征,分析了其系统发育保守性。结果显示AM侵染率均无系统发育信号,其植物进化树中AM真菌侵染率的差异更多被最新分支节点所解释,而不是古老分支节点,说明高寒草甸生态系统中亲缘关系较近的植物,其AM侵染水平并不相同,不存在进化的保守性。系统报道了高寒草甸生态系统中植物系统进化发育与AM侵染间的关系,表明了植物系统进化与AM侵染间无显著关联。     

高原鼠兔洞穴区次生斑块面积的测定方法

利用数码相机快速获得高原鼠兔挖掘活动形成的次生斑块图像,运用地理信息系统软件(Arcview)计算其面积。运用该方法对草地内高原鼠兔洞穴区次生斑块的面积进行了实地测量,结果显示该方法可以快速、准确测量出不同形状次生斑块的面积,具有良好的实用性和可操作性。     

高原鼠兔对小嵩草草甸的破坏及其防治

1997～ 2 0 0 0年在青海省果洛州达日县 ,通过测定不同程度退化草地、人工草地和除杂草地中高原鼠兔种群数量的变化以及对草地的破坏程度 ,分析了草地植物群落变化对高原鼠兔种群数量的影响。结果表明 :随草地退化程度的加重 ,高原鼠兔种群数量相应升高 ,重度退化草地中高原鼠兔种群数量降低 ,是由食物资源不足引起。不同程度退化草地之间高原鼠兔种群数量差异极显著 (t未退化与轻度 =2 5 36 97,t未退化与中度 =2 5 5 5 ,t未退化与重度 =36 4 0 6 0 ,t轻度与中度 =2 3 2 794 ,t轻度与重度 =14 3439,t中度与重度 =2 0 1785 ,df =3,p<0 0 0 1)。高原鼠兔对草地的破坏面积与平均单坑面积呈显著的相关关系 (F =2 2 0 4 6 ,df=3,P <0 0 0 1)。在草地达到重度退化以前 ,高原鼠兔的种群密度升高 ,对草地的危害则加重。草地植物群落空间结构的变化直接影响高原鼠兔的种群数量 ,当植物群落高度增加时 ,其种群数量开始减少 ,反之则增加。     

水氮添加条件下高寒草甸主要植物种氮素吸收分配的同位素示踪研究

资源利用方式的分化可以减小物种间对相同资源的竞争,是群落物种多样性维持的主要机制。在全球变化背景下,土壤温度和水分条件的变化可能影响高寒草甸生态系统植物的氮素(N)营养。该实验在经N、水处理3年的高寒草甸开展,通过15NH415NO3的15N稳定性同位素注射,比较高寒草甸主要植物种对N、水处理的响应方式,以及N吸收能力、分配和根冠比特点,研究其营养吸收和资源分配方式的分化。结果发现不同植物种对N、水处理响应差异显著,N吸收能力、根N含量和根冠比等功能性状种间差异显著;回归分析发现植物种N吸收能力和根N含量之间的关系不显著,和根冠比之间呈显著线性负相关。说明高寒草甸生态系统不同植物种间N吸收具有生态位分化,并且存在N营养吸收能力和资源分配策略的权衡。     

三江源区不同退化程度高寒草原土壤呼吸特征

为了研究高寒草原退化对土壤呼吸的影响,对三江源区不同退化程度的高寒草原土壤呼吸进行了测定,分析了土壤呼吸与生物量、土壤温度以及土壤湿度的相关性,结果表明:1)不同退化程度的高寒草原土壤呼吸均表现出一定的月动态,这种月动态在不同退化程度间各有不同。2)高寒草原在退化演替序列上生长季平均土壤呼吸速率呈先增加后降低的变化趋势,其中在中度退化程度下达到最高值((2.46±0.27)μmol·m–2·s–1),显著高于未退化((1.92±0.11)μmol·m–2·s–1)和重度退化((1.30±0.16)μmol·m–2·s–1)水平(p0.01),与轻度退化((2.22±0.19)μmol·m–2·s–1)无显著差异(p0.05),重度退化程度下呼吸速率显著低于其他退化水平(p0.01)。3)地上生物量和土壤呼吸存在极显著线性正相关关系(p=0.004),而地下生物量与土壤呼吸的相关性不很显著(p=0.056)。4)除重度退化外,未退化、轻度退化和中度退化高寒草原土壤呼吸与土壤温度显著正相关;土壤呼吸与土壤湿度的二项式拟合方程在轻度退化程度下达到显著水平(p0.05),而在未退化、中度退化和重度退化程度下均达到极显著水平(p0.01)。     

三江源区不同建植期人工草地甘肃马先蒿生物量分配

以三江源区不同建植期人工草地中典型杂草甘肃马先蒿为研究对象,以建植前为对照,比较建植期为5年、10年的垂穗披碱草人工草地中马先蒿形态特征、器官生物量和资源投资状况.结果表明:(1)甘肃马先蒿在不同建植期人工草地中个体形态特征如株高、花柱高、花数目存在显著差异,而根系长、分枝数、叶片数差异不显著;不同阶段各器官生物量发生改变,根系生物量、茎叶生物量、繁殖器官生物量变化差异显著,而总生物量无显著差异.(2)综合建植前与建植后5、10年这3个时期样地中甘肃马先蒿在形态特征与资源投资状况的变化特征发现:总生物量、茎叶生物量、繁殖器官生物量、花数都呈现先下降再上升的V"字形变化趋势,根系生物量、株高逐渐增大,而花序长度则持续下降;资源相对投资比例也随建植期的不同表现出明显的差异,地上部分和地下部分的相对投资随时间的增加而上升,繁殖投资则表现出逐年降低的趋势.(3)以总生物量为个体大小参数,在同一时期内甘肃马先蒿各器官的绝对生物量具有明显的大小依赖性,随着个体大小的增加,茎叶生物量、根系生物量和花生物量均显著增加.但不同建植期人工草地中各器官生物量的个体大小依赖性响应程度不同,其中茎叶生物量和根系生物量的大小依赖程度随建植年限的增加而增加,而花生物量的个体大小依赖性却随建植期的延长而减弱.     

两种生境下鹅绒委陵菜无性系形态的比较

以调查统计的方法研究了矮嵩草草甸和金露梅灌丛两种生境下鹅绒委陵菜无性系的形态特性,研究结果表明：矮嵩草草甸内的鹅绒委陵菜无性系绝大多数特征参数大于金露梅灌丛内,形态可塑性较显著,这与不同生境下的资源异质性特征密切相关。研究为生境适应假说提供又一例证。     

山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布

以山西省境内分布的典型亚高山草甸为对象,采用收获法获取植被生物量数据,结合经度、纬度和海拔3个地理因子,分析总生物量(TB)、地上生物量(AGB)、地下生物量(BGB)及根冠比(R/S)沿不同地理梯度的变化规律,从群落水平上探究山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布特征。结果表明:(1)TB、AGB、BGB在地域上表现较大变异。AGB变异最大,在32.50~756.00 g·m-2;BGB次之,变化范围为140.50~1586.50 g·m-2;TB波动最小,在248.25~2342.50 g·m-2。(2)TB随海拔升高显著减小(P0.05),随经度增加缓慢增大(P0.05),随纬度增加略微减小(P0.05),在1700~1800 m、113.4°E—113.85°E、35°N—35.5°N处最大(平均为896 g·m-2)。(3)AGB随纬度增加、海拔升高显著减小(P0.001),随经度增加逐渐增大(P0.05),在1700~1800 m、112.05°E—112.5°E、35°N—35.5°N处最大(平均为366.06 g·m-2)。(4)BGB随纬度增加呈"降低-升高-降低"的变化趋势,整体略有增大(P0.05),随经度增加也略有增大(P0.05),而随海拔升高显著增大(P0.05),在3000~3100 m、113.4°E—113.85°E、35°N—35.5°N处最大(平均为745.63 g·m-2)。(5)R/S随纬度增加、海拔升高显著增大(P0.05),随经度增加略有增大(P0.05);与纬度、海拔呈显著的幂指数函数关系(P0.05),且表现为等速增长(幂指数平均为1.025)。RDA分析结果表明,在一定范围内,对亚高山草甸植被不同生物量特征影响较大的为纬度和海拔因子,最小影响因子是经度,地上生物量与经纬度和海拔均呈显著的负相关,生物量更多地分配到地下部分。     

水葫芦苗(Halerpestes cymbalaris)的生长特征研究

以调查统计的方法在中国科学院海北定位站研究了高寒湿地植物水葫芦苗无性系的生长特征、形态特征以及能量分配规律。结果表明：匍匐茎只有1条的水葫芦苗最多,占35．29％,匍匐茎有4条的水葫芦苗只占8．82％。同一水葫芦苗无性系中,随着匍匐茎数目的增多,分株数、间隔子数、茎总长和匍匐茎比节问重变小。分株一般在第一级最高,末级较低;第1条匍匐茎的间隔子较长。随水葫芦苗匍匐茎数目的增多,用于无性繁殖的分株干重比例逐渐增加,用于有性繁殖的花的干重比例下降。水葫芦苗无性系这种生长特征、形态特征以及能量分配规律是其生物—生态学特性和所处高寒湿地生境共同决定的。     

黄河首曲玛曲县高寒湿地景观格局演变

高寒湿地是青藏高原地区最重要的生态水源涵养区之一, 也是局部气候的有效调节者, 其动态变化与成因亟待深入研究。该研究基于遥感图像分析、地理信息系统空间分析和景观生态指数分析结合的方法, 以黄河首曲玛曲县高寒湿地为研究对象, 对1995-2018年6期湿地的动态变化进行研究。结果表明, 研究区湿地在1995-2010年间不断退化, 1995-2010年湿地面积总共减少了18 680.31 hm²。在2010-2018年间黄河首曲高寒湿地面积有所增加, 但与20世纪90年代相比, 21世纪初开始湿地的面积普遍呈现下降趋势; 1995-2010年湿地斑块数不断增加, 斑块密度不断增大, 平均斑块面积下降, 景观的破碎度升高; 2010-2015年湿地斑块数和斑块密度减少, 2015-2018年湿地斑块数和斑块密度增加, 平均斑块面积先增大后减小, 景观的破碎度先降低后升高。1995-2010年研究区高寒湿地景观Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现下降的趋势, 湿地的景观结构趋于简单, 景观类型分布更加集中。2010-2018年湿地景观Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现上升趋势, 湿地的景观结构趋于复杂, 景观类型增加且分布更加分散。进一步的驱动力分析表明, 引起黄河首曲高寒湿地景观格局演变的主要因素是蒸发量和降水量, 其次是人口数量和大牲畜数量等人类活动影响。气候因子是影响黄河首曲高寒湿地面积变化的主要原因, 过度的人类经济活动在一定程度上加剧了湿地的变化。