高寒植物叶片性状对模拟降水变化的响应

降水变化对高寒草甸生态系统产生了显著影响,植物叶片性状特别是叶脉特征对降水变化非常敏感,然而高寒植物叶片性状特征如何响应降水变化还知之较少。采用集雨棚模拟增减50%降水的条件,以高寒草甸8种主要植物叶片为研究对象,研究了降水变化对叶片的叶脉率、叶脉密度、叶片大小、比叶质量、叶片总有机碳含量、叶片全氮含量、叶片碳同位素相对含量和碳氮比等叶片性状的影响。发现增水显著增加了植物的叶片大小、稳定碳同位素千分值、总有机碳含量、全氮含量,但显著降低了叶脉密度;而减水显著降低了叶片大小、稳定碳同位素千分值。植物叶片性状各指标对降水变化的响应存在协同变化和相互制约。不同水分生态类型的植物对降水变化的响应存在差异,中生植物通过增加叶片大小和减少叶脉密度积极应对降水的增加,矮生嵩草的叶片大小分别增加了200.3%,叶脉密度减小了17.5%,而旱中生植物通过减少叶片大小和增加叶脉密度应对降水的减少,垂穗披碱草和异针茅的叶片大小分别减少54.9%和30.7%,其叶脉密度分别增加25%和22.4%。羽状叶脉植物增加叶脉密度和稳定碳同位素千分值以适应增水条件,花苜蓿、异叶米口袋的叶脉密度的增加了7.8%和4.0%,稳定碳同位素千分值增加2.5%和3.3%,但增水条件下平行叶脉植物的叶脉密度不变或降低和稳定碳同位素千分值保持不变;减水增加了平行叶脉植物叶脉密度并减低了稳定碳同位素千分值,异针茅的叶脉密度增加了22.4%,稳定碳同位素千分值减小2.9%,而对羽状叶脉植物的叶脉密度和稳定碳同位素千分值减少或不变。植物叶片性状对增水的敏感性显著大于对减水的敏感性,增水的效应约为减水的2倍;叶片大小的敏感性显著大于其它叶片性状,约为其它叶片性状的10倍。因此,植物在应对短期降水变化时,植物形态可塑性的作用凸显,放大或缩小叶片大小是植物应对降水变化的最有效的途径,但是不同水分生态类型和叶脉类型植物可塑性的方向存在显著差异。     

内蒙古天然草原不同放牧压力下亚洲小车蝗的食性及营养生态位（英文）

植物表皮蜡质中的饱和链烷作为内源指示剂广泛用于评价放牧家畜的食性和食量, 但用于天然草原蝗虫食性的评价研究较少。为了探讨天然草原蝗虫的食性及其生态位变化, 本研究以内蒙古天然草原为研究对象, 于2003年7-8月沿降水梯度选择3种典型植物群落（小针茅Stipa klemenzii、 羊草Leymus chinensis和大针茅Stipa grandis群落）, 在每个植物群落不同放牧压力下小区随机做20个植被样方, 样方内植物齐地面刈割, 测定其地上生物量和物种多样性, 取主要植物种测定其链烷模式, 同时采集放牧小区优势蝗虫种亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus的粪便, 测定其链烷模式, 运用链烷技术评价蝗虫的食性及其营养生态位。结果表明： 不同植物群落中优势牧草种类及其比例不同, 其链烷模式存在种间差异, 链烷技术可以评价亚洲小车蝗的食性。亚洲小车蝗的食性在不同植物群落及不同放牧压力下存在显著的差异, 在羊草和大针茅群落中, 亚洲小车蝗是禾草采食者, 主要采食羊草和糙隐子草Cleistogenes squarrosa, 且与绵羊的营养生态位重叠指数较低, 分别为0.0619和0.0172; 在小针茅群落中亚洲小车蝗是杂类草采食者, 主要采食无芒隐子草Cleistogenes songorica、 猪毛菜Salsola collina和小针茅, 且与绵羊的营养生态位重叠指数较高, 达到0.1815。因此, 放牧不仅改变了群落的植物种类组成, 而且直接影响了亚洲小车蝗的食物组成, 二者对食物资源利用存在一定程度的竞争。     

内蒙古温带典型草原羊尿斑块土壤化学特性变化

在内蒙古冷蒿小禾草草原1989年围封禁牧地,研究了天然羊尿尿斑土壤化学特性的变化规律,结果表明,土壤pH值于施尿后第2天达到最大值,以后呈下降趋势,58天后pH值基本稳定在6．5左右且低于对照区水平,施尿区土壤可溶性有机碳含量的变化趋势与pH值的变化基本一致,两者存在显著的正相关关系(P<0．01)．施尿后土壤总可溶性磷含量显著提高(P<0．05),第2天达到最大值(35．1mg·L^-1)。总可溶性磷各组分钼酸反应磷、可溶性有机磷和可溶性缩合磷百分比均存在两个明显的变化阶段,钼酸反应磷和可溶性有机磷与可溶性缩合磷存在显著的负相关关系(P<0．05)．施尿区土壤NH4^+-N在第2天达到最大值。以后呈下降趋势;NO3-N含量14天后开始显著增加,并于第21天达到最大值,其变化呈现明显的“双峰型”特征,并较NH4^+-N存在显著的时滞现象;施尿后土壤可溶性有机氮含量显著增加,并表现为“双峰型”变化特征。     

增温对高寒草甸群落凋落物质量动态变化的影响

为了解未来增温条件下,青藏高原高寒草甸凋落物质量如何变化,将有助于增强对高寒草甸生态系统碳源/汇效应的认识.该文通过定位可控的增温试验平台,动态监测了凋落物生物量及其质量的变化.结果表明:增温显著地促进了凋落物的分解速率(F=35.757,P＜0.001),降低了凋落物中的C、N含量及其C/N比,但提高了凋落物中的P含...     

内蒙古典型草原主要土壤类型和植物硫状况的研究（英文）

通过对内蒙古典型草原4种主要土壤类型及122种主要植物硫含量的分析,并与主要放牧家畜的营养需要相结合,综合评价了内蒙古典型草原硫的营养状况.研究表明4种主要土壤类型不同层次(0.2～0.4m,0.1～0.2m和0～0.1m)的土壤中有机硫的含量变化很大,为17～397μg*g-1,有机硫的含量与土壤中有机碳和全氮含量呈高度正相关.土壤中平均无机硫含量低于10μg*g-1,但黑钙土土壤中无机硫的含量较高,达20μg*g-1左右.土壤中微生物硫含量占土壤中全硫含量的1.78%～2.80%.所测定的122种主要植物中有75%的植物体内硫含量低于0.16%,氮/硫比大于14∶1;与主要放牧家畜的营养需要相比,有约80%的植物缺硫.植物体中硫的含量与土壤中有效硫的含量显著正相关.     

植物——土壤反馈研究进展

该文综述了植物—土壤反馈研究的定义、途经、方法和国内外的研究现状以及存在的问题。植物—土壤反馈是指植物改变根际土壤的生物和非生物特征,同时被改变的也能提高或降低该植物的生长,形成正的或负的反馈,从而影响植物群落组成及植物间相互作用。植物—土壤反馈研究对于理解植物群落演替、生态系统多样性与生产力形成与维持机制,认识生态系统对气候变化和生物入侵等全球生态事件的响应具有重要的理论意义。外来物种快速生长和繁殖及其可能的负反馈可能会导致本地种被竞争排除,未来气候变化可能导致物种组成发生变化及生物多样性丢失,但资源互补和植物—土壤反馈效应则可能使植物群落具有较高的生产力和多样性。因此,未来植物—土壤反馈关系应该加强以下几方面研究:(1)开展不同生态系统植物—土壤反馈关系的比较研究;(2)植物—土壤及土壤—植物等群落水平的反馈研究;(3)特别是要加强分子和基因工具在植物土壤—反馈关系中的应用,揭示植物—土壤反馈关系的分子机理。     

内蒙古典型草原生态系统定位研究最新进展

中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站最近几年在草原生态系统多功能、草原生态系统碳循环与温室气体、气候变化对植物群落结构影响长期观测、草原生态系统退化与恢复过程、草原生态系统硫生物地球化学循环、放牧生态系统管理等领域取得较大进展。研究结果指出,农垦活动使有机碳损失34%,草原植被——土壤系统是甲烷的弱汇;20多年来,这一地区气候变化有变暖趋势,冬季增温明显,春季干旱进一步加剧,影响初级生产力生产;系统提出草原退化是草原生态系统退化,并对退化阶段进行了划分;在内蒙古冷蒿小禾草退化草原施用硫肥对提高初级生产力与羊毛性能方面有明显效果。     

绵羊的采食行为与草场空间异质性关系

在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站,于１９９３年６月,７月９月,分别对放牧率为４羊／ｈｍ＾２的围栏放牧草场上绵羊采集行为与草场空间异质性的关系进行了定量研究,结果表明,绵羊的采食运动模式与草场空间异质性密切相关,采食区域和卧息及反刍地点相对稳定,对草场的利用依植物群落种类组成的变化有不同的采集顺序,一般地,多选择大针茅,寸草苔,星毛萎陵菜较少的平地上采食,饮水点对采食路线和目标的选择有一定的     

祁连山冷龙岭南麓垂直带植被移地试验中鹅绒委陵菜克隆生长特征

在祁连山东段冷龙岭南麓海拔3 200～3 800 m的4个样地间按主要植被类型进行双向移地试验,以自然垂直带移地样方内鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)为研究对象,调查其克隆生长对气候变化的响应和适应特征.结果表明:鹅绒委陵菜从海拔3 200 m和3 400 m分别双向移至4个不同海拔区生长1年后,所有样地中1条匍匐茎的植株最多(占43.66%),4条匍匐茎的最少(占4.23%);随海拔升高,它们的匍匐茎总条数分别表现为逐渐增多和减少-增加-减少的趋势,基株高度和基叶数均呈先增加后减少的显著变化趋势,分株数逐渐增加,间隔子长度分别呈先增加后减少和增加-减小-增加的趋势;匍匐茎长度在移到3 400 m时最大,移到3 800 m时最小.研究发现,移地后鹅绒委陵菜的匍匐茎数、基株高度、基叶数、分株数、间隔子长度等均可发生变化;鹅绒委陵菜对不同海拔高度的生态环境表现出不同的克隆生长特征,以适应环境稳定种群.     

草原植物的放牧抗性

放牧抗性是指在放牧系统中,草原植物生存和生长的相对能力,包括避食性和耐牧性两部分,放牧避食性是指植物降低被牧食的机率和强度等机制,而耐牧性是指植物被牧食以后刺激植物再生长的机制,对物种抗性阈值和耐牧性阈值的研究将有利于解释放牧演替理论的原因和机制,不同的物种其抗性阈值和耐牧性阈值不同,这主要起决于它们放牧抗性策略,在草地管理中,认识植物将避食性和／或耐牧性机制作为诱导物种组成变化的优先抗性策略具有重要的理论和实践意义。