臭柏群落在不同演替阶段某些群落特征的研究

毛乌素沙地臭柏群落自发演替的基本过程为：半流动沙地沙竹＋沙米（有时是白沙蒿）群落→半固定沙地油蒿＋臭柏群落→固定沙地臭柏＋硬质早熟禾群落→固定沙地臭柏群落→老固定沙地臭柏＋苔藓群落,最后可能发展成为地带性的本氏针茅草原。演替早期向演替亚项级群落发展过程中物种多样性逐步增加,生态环境逐渐变湿。随着臭柏的衰退,某些喜湿植物的退出,物种多样性开始减少,群落生境向旱生化发展。     

臭柏群落在不同演替阶段某些群落特征的研究

毛乌素沙地臭柏群落自发演替的基本过程为：半流动沙地沙竹 +沙米（有时是白沙蒿）群落→半固定沙地油蒿+臭柏群落→固定沙地臭柏+硬质早熟禾群落→固定沙地臭柏群落→老固定沙地臭柏+苔藓群落,最后可能发展成为地带性的本氏针茅草原。演替早期向演替亚顶级群落发展过程中物种多样性逐步增加,生态环境逐渐变湿。随着臭柏的衰退,某些喜湿植物的退出,物种多样性开始减少,群落生境向旱生化发展。     

油蒿群落不同演替阶段某些群落特征的研究

 本文就鄂尔多斯高原毛乌素沙地油蒿群落不同演替阶段的特征进行了研究。结果表明：流动沙地质地疏松,植物种类少、稀疏,群落冠层温度变化剧烈,相对湿度低,油蒿生长旺盛,其叶的含水量、水势、蒸腾强度高;固定沙地,植物种类增多、覆盖度大、生物量高,缓冲气象因子的能力强。但蒸腾失水量大,致使土壤含水量低,在某种程度上限制了油蒿生长;具结皮的固定沙地,植物种类最多,密度最大,但土壤紧实,油蒿生长微弱,其叶的含水量、水势最低,但蒸腾最大,加速失水。其演替趋势为流动沙地→流动沙地油蒿群落→固定沙地油蒿群落→具结皮的固定沙地油蒿+本氏针茅群落→本氏针茅群落。     

油蒿群落不同演替阶段某结群落特征的研究

本文就鄂尔多斯高原毛乌素沙地油蒿群落不同演替阶段的特征进行了研究,结果表明：流动沙地质地疏松,植物种类少、稀疏,群落冠层温度变化剧烈,相对湿度低,油蒿生长旺盛,其叶的含水量、水势、蒸腾强度高;固定沙地,植物种类增多,覆盖度大、生物量高、缓冲气象因子的能力强。但蒸腾失水量大,致使土壤含水量低,在某种程度上限制了油蒿人有结皮的固定沙地,植物种类最多,密度最大,但土壤紧实,油蒿生长微弱,其叶的含水量、水     

雅鲁藏布江中游河谷风沙化土地砂生槐群落结构特征

基于样方调查和等级聚类分析,研究了雅鲁藏布江中游风沙化土地不同恢复演替阶段砂生槐群落的结构特征.结果表明:雅鲁藏布江中游风沙化土地植物群落可分为砂生槐群落、固沙草群落、砂生槐＜固沙草群落、砂生槐-固沙草群落、藏沙蒿+砂生槐群落和砂生槐+藏沙蒿群落6种类型.自然恢复演替从流动沙丘上分布的砂生槐对流沙的初步固定开始,随后固沙草开始侵入群落,逐渐形成了砂生槐-固沙草群落.另一种演替途径开始于固沙草群落,砂生槐在演替过程中出现在固沙草群落中,最后亦达到砂生槐-固沙草群落阶段.在一些半固定沙地阶段,藏沙蒿开始侵入群落,形成砂生槐+藏沙蒿群落.雅鲁藏布江风沙化土地的顶极群落是以砂生槐为优势种的灌丛群落.随着坡度增加,砂生槐群落盖度和高度有降低的趋势.生物结皮对土壤的理化性质有一定的改善作用,结皮覆盖处土壤水分含量显著高于其他演替阶段的表层土壤水分含量.流动沙地砂生槐灌丛冠幅、株高和萌蘖枝数量最高,其次是固定沙地,半固定沙地最低.各阶段枯死枝数量说明固定沙地阶段以后砂生槐种群有衰退的趋势.     

毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)种群空间格局对比

以空间自相关分析、半方差分析和九项轨迹方差分析等方法对比研究了毛乌素沙地优良固沙小灌木油蒿(Artemisia ordosica)在不同沙地条件下的小尺度种群格局.结果表明:在半固定沙地上油蒿种群的空间自相关性和空间异质性较强,同时斑块与斑块间隙的分化较为显著;在固定沙地上油蒿种群的空间自相关性和空间异质性较弱,同时斑块与斑块间隙的分化较轻微.半固定沙地油蒿种群的空间格局可能受控于地表风沙流,因为频繁而强烈的风沙流可以通过淘汰非聚集植株促使油蒿种群发生斑块分化.聚集斑块不仅是半固定沙地油蒿种群生存的重要形式,而且是半固定沙地油蒿种群继续发展的基础.在半固定沙地上油蒿种群的面积扩增很可能通过斑块边缘的连续性扩张过程实现.固定沙地油蒿种群缺乏斑块分化的现象可能与种群盖度高和种内竞争剧烈有关.研究结果对流沙治理具有指导意义,当把油蒿人工移栽到流动沙地时,如果将其配置为斑块与斑块间隙交替排列的格局,将有助于提高流沙固定和植被恢复重建的效率.     

鄂尔多斯草地退化过程中植被地上生物量空间分布的异质性

应用地统计学方法分析研究了鄂尔多斯草地荒漠化过程中植被地上生物量空间分布的异质性。发现从本氏针茅(Stipa bungeana)、本氏针茅 油蒿(Artemisia ordosicn)、油蒿、油蒿 牛心朴子(cynanchum komarovii)、牛心朴子群落的5个退化系列群落中,植被地上生物量空间格局异质化程度及其相关范围变化非常明显。变异函数的基台值(C0 C)在5个退化群落中的变化表明,在本氏针茅群落中,植被地上生物量空间分布异质性较低(0．48),本氏针茅 油蒿群落增强(19．47),油蒿群落显著增强(1522),油蒿 牛心朴子群落减弱(171．6),牛心朴子群落显著减弱(4．164)。变异函数的相关范围(A0)表明,在本氏针茅群落空间相关范围较小(53．9cm),本氏针茅 油蒿群落增加(77．8cm),油蒿群落减小(51．7cm),油蒿 牛心朴子群落增加(62．9cm),牛心朴子群落增加(94．6cm)。空间变异比分析表明,由空间自相关因素引起的空间异质性占主要部分(74．2％～80．7％)。空间分布格局图(Kriging map)分析进一步显示,退化群落中植被地上生物量格局变化显著。从本氏针茅群落退化到油蒿群落的中度荒漠化过程中,植被地上生物量空间分布的异质性的增强。由油蒿群落退化到牛心朴子群落的严重荒漠化过程中,植被地上生物量空间分布的异质性减弱。     

荒漠化对毛乌素沙地土壤呼吸及生态系统碳固持的影响

荒漠化极大地影响着包括毛乌素沙地在内的干旱、半干旱区的土壤呼吸及碳固持潜力,因而,可能对区域或全球的碳循环造成一定影响。为揭示土壤呼吸的时间变化及其影响因子,理解荒漠化对毛乌素沙地土壤呼吸及碳固持的影响,根据毛乌素沙地荒漠化类型的研究结果,以毛乌素沙地固定沙地本氏针茅群落(FS)、固定沙地油蒿群落(FA)、半固定沙地油蒿群落(SFA)、流动沙地一年生植物群落(AL)等4个代表毛乌素沙地荒漠化主要阶段的植物群落为研究对象,采用LI-8100 土壤碳通量测量系统测定了其土壤呼吸速率的日动态和月动态,结合植物群落生产力的野外调查,分析了荒漠化对土壤呼吸速率及碳固持的影响。结果表明:FA、FS、SFA、AL不同月份之间土壤呼吸速率日动态变化显著,4个群落5月份土壤呼吸最高、最低值分别出现在9:00 10:00和18:00,但6 9月份土壤呼吸最高、最低值却分别出现在12:00 以后和7:00。FA、FS、SFA、AL在主要生长季(5 9月)的平均土壤呼吸速率分别为:99.79、88.13、47.95、13.82 mg · m^-2 · h^-1。FS、FA和SFA土壤呼吸速率月变化显著,5月最低,7月最高,AL土壤呼吸速率月变化相对较小。FS、FA和SFA土壤呼吸速率月变化与土壤温度存在显著的指数相关关系,FS、FA、SFA和AL的 Q₁₀值依次为5.87、5.05、4.02、0.64。FS和FA的土壤呼吸速率月变化与土壤湿度显著正相关,而SFA和AL的土壤呼吸速率月变化与土壤湿度不存在显著线性关系。土壤呼吸与10 cm深度的土壤温度和湿度回归模型表明土壤温度和湿度可以解释不同群落土壤呼吸月变化的69% 87%。FS、FA、SF和AL的月土壤呼吸速率与根系生物量存在显著线性关系。在主要生长季(5 9月)平均根系呼吸速率和平均土壤微生物呼吸随荒漠化程度的加重而降低。FS、FA、SFA和AL根系呼吸与土壤呼吸的比率分别为51.40%、59.99%、70.85%、45.86%。在主要生长季(5 9月)净生态系统生产力分别为36.16、18.56、-11.29和-22.49 C g/m²。随荒漠化程度的加重,生态系统碳固持能力逐渐降低。因此,采取合理措施使荒漠化土地向以油蒿或本氏针茅为主的固定沙地演替,有助于毛乌素沙地生态系统碳固持能力的提高和植物群落的生长。     

乌兰布和沙漠沙蒿与油蒿群落的物种组成与数量特征

沙蒿与油蒿群落均是我国最典型的沙地植被类型,在沙漠地区发挥了重要的生态防护作用,掌握其分布、组成及其数量特征对沙漠化防治具有一定的指导作用。调查研究表明,沙蒿与油蒿群落是乌兰布和沙漠典型的沙地植被类型,其中沙蒿群落多分布于沙漠中东部、南部和东北部,而油蒿群落仅分布于沙漠东部、东北部和东南部;其群落类型可划分为沙蒿群落、油蒿群落、沙蒿+油蒿群落、沙蒿+沙竹群落、沙蒿+花棒+沙拐枣群落、油蒿+白刺群落、沙蒿伴生群落和油蒿伴生群落;群落的物种组成比较简单,其中沙蒿群落共有9科21属22种,油蒿群落共有10科35属37种。草本植物是沙蒿与油蒿群落的主体,所占总物种数的比例均超过70%;Simpson、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数高,反映了沙蒿与油蒿群落具有较高的物种多样性。与沙蒿群落相比,油蒿群落物种丰富度、单位面积个体数、盖度、Simpson和Shannon物种多样性指数均明显大于沙蒿群落,而群落相似性显著低于沙蒿,说明乌兰布和沙漠油蒿群落较沙蒿群落具有更丰富的物种组成、多样性和群落结构,更具保护和人工促进潜力。研究结果可为乌兰布和沙漠沙蒿、油蒿群落的保护及人工促进提供理论基础,对区域沙漠治理物种选择具有一定的指导意义。     

基于功能性状的毛乌素沙地不同演替阶段适生植物筛选

沙地生态系统修复是恢复生态学研究的热点问题,适生植物筛选是修复的关键。植物功能性状反映了植物在不同环境中的生存策略,探究沙地植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于筛选用于植被恢复的物种,为保护沙地生态系统提供理论依据。以毛乌素沙地为研究区,分析了1983-2015年间沙地典型飞播样地群落演替特征及其对环境因子的响应,建立基于10个植物功能性状的毛乌素沙地潜在种库,进一步筛选飞播恢复下沙地不同演替阶段的适生植物。研究表明:(1)飞播恢复下的毛乌素沙地植物群落分为三个演替阶段:固沙先锋物种群落、沙生植物为主的杂类草群落、中生植物为主的杂类草群落。(2)土壤因子是群落演替的主要驱动力,其中土壤全氮、土壤总有机碳、土壤硝态氮是影响群落演替的关键因素。(3)基于功能性状筛选出29种适生物种用于植被恢复,演替第一阶段可用雾冰藜、猪毛菜等,演替第二阶段可用拂子茅、无芒隐子草等,演替第三阶段可用草地风毛菊、猪毛蒿等。通过物种功能性状特征可以快速选择适合沙地退化生态系统修复的候选物种,为植被恢复提供了一定的理论支持。     

毛乌素沙地沙丘土壤含水量特点——兼论老固定沙地上油蒿衰退原因

土壤表面干沙层在冬春少雨季节较厚,流动沙地的又明显地大于固和地的。流动沙地地表干沙层以下的土壤含水量一般在于同深化度固定沙地的,特别是在报系密集分布的土层。科季或早春土壤含水量比较低,雨季的明显较高,雨季结束后,土层中的水分在重力的作用下会向深层运动,导致根系层土壤含水量下降。在植物生长季,缺少降雨时,因少地的土土壤水量会因植物的蒸腾消耗而变得很低（１％～２％）,而流动沙地的不受或受此影响很小。地     

草原沙化与恢复中昆虫群落组成、营养结构及多样性变化研究

为了探讨草原沙化和人工固沙区植被恢复演替过程中昆虫群落组成、营养结构、多样性及稳定性的变化,在宁夏沙坡头自然保护区,利用随机和定点抽样法对上述二过程中不同地段的昆虫进行了调查。结果表明,随着沙化程度的增加和人工固沙区植被演替时间的延长,昆虫群落组成的复杂化和多样性呈现为负向和正向增加的变化趋势,但表现在群落组成结构、演替时间与方向上并不完全一致。随着沙化程度的加重,群落中天敌昆虫比率明显下降,在两个演替过程中,昆虫群落稳定性表现出下降趋势,但群落优势种的组成和不稳定机制明显不同。     

内蒙古锡盟白音锡勒牧场沙地植被的空间分布格局与演替

1985—1986年期间,作者调查了白音锡勒牧场沙地植被。本文具体分析沙地植被的空间分布和动态演替。1．沙地西段的植被呈疏林灌丛草原景观,沙地东段的植被则呈密林灌丛草原景观。由西向东随着海拔高度的上升形成一个植被生态系列。植被PCA分析的结果表明沙地基质稳定性梯度和沙地环境水分梯度是控制沙地植物群落空间分布格局的两个主要环境因素。2．描述了沙地原生植被演替的各个阶段。沙地植被演替阶段与沙地固定过程相一致,群落稳定性与沙地地貌稳定性相关。由于地形分异引起立地水热条件组合变化,植被演替系列分化为阴坡系列和阳坡系列,前者向森林化方向发展,后者则沿草原化方向发展。本文还就沙地植被资源的开发、利用和保护等方面提出6项建议。     

Mobile dunes and eroding salt marshes

The paper deals with general outlines of salt marsh and dune vegetation in the Ellenbogen and Listland area on Sylt (Schleswig-Holstein, FRG). The composition of current salt marsh vegetation is considered to be mainly the result of a long-lasting process of tidal inundation, grazing, and a permanent influence of groundwater seepage from the surrounding dunes. The lower salt marsh communities have shown constancy for 67 years, due to the effect of heavy grazing. The mid-upper salt marsh communities demonstrated a succession from aPuccinellia maritima-dominated community of the lower marsh to aJuncus gerardii-dominated community of the mid-upper salt marsh, which may be due to the transport of sand — over a short time — on the surface of the marsh. The area covered by plant communities of annuals below Mean High Water (MHW) seemed to diminish. Salt marsh soils, especially of the mid-upper marsh, indicate sandy layers resulting from sand drift of the dunes. Dry and wet successional series of the dunes in the Listland/Ellenbogen area both show grassy stages shifting to dwarf shrubs as final stages. White primary dunes can only be found on the accreting shoreline of the Ellenbogen, which is also grazed by sheep; vegetation cover therefore remains dominated by grasses, mosses and lichens. Three mobile dunes (as the most prominent features of this landscape) have been left unaffected by seeding and planting by local authorities. Grazing is considered to be an inadequate tool in nature conservation as long as natural processes are to prevail in the landscape as major determinants.     

沙蒿与油蒿灌丛的防风阻沙作用

沙蒿与油蒿广泛分布于我国沙漠地区,是沙地植被的重要建群种和优势种。在腾格里沙漠南缘半流动沙地,实测了两种典型固沙植物沙蒿与油蒿的防风阻沙作用,从灌丛空间构型对比分析了其防风阻沙机制。结果表明,沙蒿与油蒿灌丛均具有明显的降低风速作用,但油蒿灌丛较沙蒿灌丛具有更显著的防风作用,而且对灌丛后不同位置、近地面不同高度层风速的降低程度明显不同。在灌丛后6倍株高范围内,沙蒿灌丛对50cm高度风速降低程度显著大于20cm,而油蒿灌丛对近地面20cm高度层风速降低程度显著大于50cm。在相同风速下,油蒿灌丛后20cm高度平均风速是沙蒿灌丛的1/2,而50cm高度平均风速与沙蒿灌丛相近。同时,沙蒿灌丛阻沙作用弱,而油蒿灌丛具有明显的阻沙作用,单株积沙体积达到45.2±16.1dm3,积沙重量达到72.1±25.7kg,油蒿灌丛积沙量大小与灌丛结构间存在显著的正相关。研究表明,紧密型结构的油蒿灌丛是较松散型结构沙蒿灌丛更为理想的防风固沙植物,其灌丛分枝数多、分枝角度小、生物量大且多分布在近地面层是具有显著防风阻沙作用的根本原因,该结论可为干旱区防风固沙植被建设物种选择提供依据。     

黄土高原半干旱区退化草地恢复与利用过程研究

草地退化表现为土壤和植被遭到彻底破坏,草地演替过程受到强烈抑制.实验采用长期(30年)封禁措施,定位监测退化草地从次生半裸地演变为近似原生植被(进展演替)的变化过程.结果表明,随着封禁时间的变化,退化草地恢复演替经历了4个阶段,群落盖度、植株密度、物种丰富度和多样性指数、地上生物量和地下生物量在草地群落恢复过程中逐渐增加,其特征变化出现的峰值均在封禁第20年(地下生物量峰值在第15年),其中地上生物量最高达520.5 g/m2;直到封禁的第20~25年,以本氏针茅为建群种的草原群落衰败退化现象明显,而大针茅种群密度剧增;在封禁的第26年以上以大针茅为优势的群落生长较为稳定,从目前群落演替进程看,大针茅有替代本氏针茅的趋势.另外,在草原沟道两侧以斑块状聚集分布有中旱生灌木,群落的演替进入了一个新的阶段.随着封禁时间的延续,退化草地从自然封禁恢复的0~26年,通过侵入-竞争-扩散-定居的几个演替阶段,目前形成以大针茅为建群种相对稳定的"亚顶级".虽然草地生物量有一定下降,但草地质量提高,物种多样性丰富,促进草地的进展演替.草地植物群落主要由禾本科、豆科和菊科组成;多年生植物、C3和旱生物种可以作为草地演替过程和植被恢复的指示物种.长期封育对草地物种更新和生态系统稳定性有负面影响,因此,合理的封育时间是草地生态恢复中非常重要的一个因素.本研究提出,在黄土区退化草地封育10~15年后可以开始进行合理的利用,例如通过两年一次刈割和轻度放牧(2只羊/hm2).本研究可为干旱区、半干旱区相似的退化草地恢复提供理论依据.     

陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地植物多样性研究

以陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地30个植被样点的样方资料为依据,以相对生物量为指标,对该地区群落植物多样性进行了研究。结果表明,该地区天然草地可划分为长芒草草原、次生杂类草草原和杂类草草甸草原3个植被类型,16个群落按放牧程度分为禁牧草地、轻牧草地和过牧草地3个层次。多样性指数显示草甸草原>长芒草草原>次生杂类草草原,轻牧草地>禁牧草地>过牧草地的趋势。放牧程度可能是影响该区域天然草地植物多样性的关键因素,出现海拔增高和降水增加多样性指数降低的趋势可能是放牧干扰的结果。相关性分析显示物种的Shannon-wiener和Simpson多样性指数与Shannon和Simpson均匀度指数间均呈显著正相关,而与生物量之间呈显著负相关。