科尔沁沙地植物群落恢复演替系列种群生态位动态特征

以科尔沁沙地草地植被恢复过程不同阶段和不同演替时间的6个群落类型的取样为对象。研究了植被恢复过程群落演替序列主要种群的生态位动态特征。结果表明：演替过程每一群落类型优势种的作用明显,具有最大的生态位宽度。生态位宽度在演替序列的动态变化较好地对应着种群动态,生态位宽度是种群动态的一个间接测度。是种群在群落中的地位和作用的数量表达。能够较好地解释群落演替过程种群的环境适应性和资源利用能力。沙米、雾冰藜、狗尾草、差巴嘎蒿、猪毛菜、隐子草分别是演替时间为1a、3a、5a、12a、20a和30a群落的优势种群。在群落演替序列较高的生态位重叠是适宜生境斑块化和空间异质性的结果,同时也反映了演替序列群落的过渡性质以及群落结构的不稳定性。     

植被(植物群落)稳定性研究评述

稳定性是植物群落结构与功能的一个综合特征。本文对影响植被稳定性的主要干扰因索、群落多样性(复杂性)与稳定性的关系、植被稳定性的判定与测度指标、稳定性的机制等方面的研究进展进行了阐述。指出应加强干扰对植被稳定性影响及提高干旱区人工植被稳定性的技术措施的的研究,以指导自然植被的保护利用和人工植被的建设,对植被稳定性机制的认识需要从植物群落内部的生物学生态学过程方面进行深入研究。     

科尔沁沙地植被恢复系列上群落演替与物种多样性的恢复动态

通过对科尔沁沙地植被恢复系列上不同阶段的群落取样,研究了植被恢复过程中群落物种组成、物种多样性的变化过程.在演替时间分别为1年、3年、5年、12年、20年和30年的群落中,物种丰富度分别为7、11、17、14、28和30种,而物种多样性指数分别为1.458 8、2.610 0、3.108 4、1.696 8、3.738 6、3.639 6.在生活型结构上,一年生植物的种类数量占绝对优势,但随着演替进展,多年生植物的种类数量增加且单种植物的优势度超过了一年生植物,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位.随演替进展,来自不同科属的植物增加.藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度.禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升.总体上,随演替进展群落种类组成与物种多样性增加,群落生态优势度下降,而均匀度增加,群落趋向稳定.     

科尔沁沙地草地植被恢复演替进程中群落优势种群空间分布格局研究

通过对处于流动沙地、半固定沙地和固定沙地等不同恢复演替阶段的群落的取样调查 ,研究了科尔沁沙地草地植被恢复进程中群落优势种群的空间分布格局及其动态变化。运用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、聚块性指数、Green指数、聚集强度、Poisson分布和负二项分布的 χ2 拟合检验等 7项指标 ,对群落优势种群的分布格局的研究结果基本一致 ,大多数物种的空间分布呈显著的聚集分布。在演替进程中种群格局强度的变化和群落总体聚集程度的变化与种群动态和群落结构的空间异质性相对应 ,较高的聚集程度是种群分布斑块化和群落结构的空间异质性的反映 ,随着演替进展 ,优势种的种群数量扩展 ,但种群分布的聚集强度下降 ,群落结构的空间异质性降低。在 7种测定分布格局的指标中 ,聚块性指数、Green指数和聚集强度是无量纲的指标 ,其大小不受种群大小的影响 ,其变化可以较好地指示格局强度本身的变化 ,并与种群动态和群落结构变化相联系     

小麦秸秆对硝基苯的吸附效果研究

在实验室内以人工配制的含有硝基苯的实验用水为模拟废水,用静态吸附法研究了小麦秸秆对模拟废水中硝基苯的吸附效果.结果表明,小麦秸杆具有较宽的投加量范围,能保证对硝基苯良好的去除效果.小麦秸秆对水中硝基苯的吸附效果与溶液的初始浓度有较大关系,溶液初始浓度越高,初始吸附速率越大,且吸附量随初始浓度的增大而增大;小麦秸秆对水中硝基苯的去除效果受pH值的影响比较大,随pH值的升高,去除率增大;去除效果受温度的影响较小,这使得小麦秸秆在实际应用中能够免受季节的限制.小麦秸秆对有机物的去除速度很快,在60min内即可完成整个吸附过程,达到吸附平衡.     

科尔沁沙地几种乔灌木树种耐受极端土壤水分条件与生存能力野外实地测定

用有限面积法野外实地测定了科尔沁沙地几种常见乔灌木树种所能耐受的极端临界土壤含水量和极端干旱条件下的生存能力。有限面积法通过限制植物根系水平分布的范围,降低了根系分布区土壤含水量的空间异质性,提高了土壤含水量测定结果的准确性。通过减少植物的吸水范围,加重了植物的受旱程度,有利于对植物耐受极端干旱能力的检验。测定是在植物野外实际生存状态下进行,测定结果更加符合实际情况。野外实地测定结果表明：按从低到高的顺序,山杏、小叶锦鸡儿、差巴嘎蒿、黄柳、榆树、杨树的最低临界土壤含水量分别是0．82％、0．87％、1．61％、1．89％、2．04％和2．27％,形成了一个梯度顺序,反映了几个树种耐旱性的差异和适宜生境条件的不同。植物在极端干旱条件下的生存能力表现为叶片枯黄、萎蔫、脱落和枝条从上到下逐渐干枯,但枝条基部和根系仍然存活,并保持较长时间的存活能力,在遇到适宜的降水后能继续萌发、生长。这一特性具有蓄种、保种作用,对维持荒漠植物种群稳定与种源续存具有重要意义。测定结果对评价物种的抗旱能力和维持人工林群落稳定具有参考价值。     

短期极端干旱事件干扰后退化沙质草地群落恢复力稳定性的测度与比较

利用对不同沙漠化程度的6个沙质草地群落样地的调查资料,并通过构建恢复力指数,尝试性地对沙漠化过程草地群落在经历约为0.5个生长季的短时间尺度极端干旱事件干扰后、在当年后0.5个生长季表现出的恢复力稳定性进行了定量测定与比较。结果表明:6个不同退化程度沙质草地群落在降水条件恢复后具有反应快速和补偿生长的能力,从而表现出良好的恢复力,即使最严重沙漠化程度的群落也恢复到甚至超过了其在干旱前的状况。各群落恢复力综合指数在2.21-1.16之间,分别以多度、高度、盖度和生物量指标计算的恢复力分指数在4.69-1.23,1.21-0.98,1.59-1.15和1.28-1.00之间,基本呈随沙漠化程度提高而减小的趋势。恢复力指数的计算结果表明,在经历短时间尺度干旱事件干扰后,所研究的退化沙质草地群落具有以较强的恢复力维持植被稳定的倾向和能力。群落之间的比较显示,恢复力随沙漠化程度的发展而降低。对群落恢复力来源与构成进行的分析表明,以多度指标计算的恢复力分指数最大,显示各群落都有充足的种源条件和土壤种子库为群落恢复力提供基本保障条件;群落恢复力不仅来源于1年生植物,也来源于多年生植物;一些群落的优势物种在恢复过程中发生了快速转换。通过综合分析本研究以群落内部生态过程为基础对群落恢复力进行的数量测定结果以及对该群落在同一干旱事件干扰下的抵抗力进行的已有研究结果,认为退化沙质草地群落较低的抵抗力和较高的恢复力都说明了植被稳定性对降水条件的依赖不可替代和无法超越。因而,群落在短时间尺度上具有随降水波动的必然性和不稳定性,而在较长时间尺度上又具有主要由群落恢复力所维持的稳定性;恢复过程中发生的群落优势物种快速转换现象是生物多样性的表现形式之一,进一步证明生物多样性对维持生态系统功能和促进植被稳定性具有重要作用,是植被生态系统的一个基本特征。     

短期极端干旱事件干扰下退化沙质草地群落抵抗力稳定性的测度与比较

利用对不同沙漠化程度的6个沙质草地群落样地在经历时间尺度约为0.5个生长季、强度约为正常降雨量15%的短期干旱事件干扰前后2a同期进行的植被调查资料,从抵抗力概念出发构建抵抗力指数,尝试性地对沙漠化过程退化沙质草地群落在短时间尺度极端干旱事件干扰下的抵抗力稳定性进行了量化测定与比较。结果表明:6个不同沙漠化程度沙质草地群落以活生物质盖度计算的抵抗力指数,除群落4由于其组成以差吧嘎蒿为主而抵抗力指数较高为0.8615,其余5个群落抵抗力指数较小,在0.1760-0.0217之间,且随沙漠化程度的提高,群落抵抗力指数减小,即群落稳定性下降;而以立枯和地面枯落物等非活生物质组分计算的抵抗力指数较高,分别在0.4394-2.4128和0.7983-5.3810之间,且在群落之间的变化与群落沙漠化程度并无一致性,这恰当地反映了立枯和地面枯落物等非活生物质受干旱影响较小、对维持群落功能稳定起着重要作用的事实。对群落抵抗力来源与构成进行的分析表明,群落抵抗力主要由多年生植物构成。通过本研究对群落抵抗力以群落内部生态过程为基础进行的数量测定与比较,证明生物多样性的损失,特别是多年生植物的严重缺失,是沙漠化过程植被抵抗力稳定性降低的主要机理和根本原因。研究结果从相反方面说明生物多样性促进退化沙质草地群落对短期极端干旱事件干扰的抵抗力稳定性,这一结论是对"多样性的生态系统功能"、"多样性与稳定性"等生态学基本问题给出的以所研究的特定生物气候带内退化沙质草地群落为例证的回答。