青藏铁路沿线温性草原区芨芨草（Achnatherum splendens）群落特征

芨芨草群落是青藏铁路沿线一类重要的温性草原植被类型,对青藏铁路两侧及其四周的水土保持起着非常重要的作用。对青藏铁路西格段海晏县附近的芨芨草草原的空间分布特征、物种丰富度和生物量等特征进行了分析。结果显示,研究地区芨芨草群落由芨芨草斑块和针茅斑块镶嵌而成,两类斑块的数量、大小和斑块间大小变化幅度等特征在空间上表现出一定的规律;芨芨草斑块大小在样线上所占的比例比针茅斑块为小,且有随远离铁路而减小的趋势,而物种丰富度则出现相反的变化趋势;芨芨草斑块的盖度和单位面积上地上生物量显著高于针茅斑块。斑块的大小和数量在一定程度上反应了芨芨草群落的退化状况。人为活动往往会加剧芨芨草群落的斑块片段化。针对芨芨草群落的特征和现状,建议加强对这些区域内人为活动的限制力度以减少对芨芨草群落的干扰。     

青藏铁路沿线温性草原区芨芨草(Achnatherum splendens)群落特征

芨芨草群落是青藏铁路沿线一类重要的温性草原植被类型,对青藏铁路两侧及其四周的水土保持起着非常重要的作用。对青藏铁路西格段海晏县附近的芨芨草草原的空间分布特征、物种丰富度和生物量等特征进行了分析。结果显示,研究地区芨芨草群落由芨芨草斑块和针茅斑块镶嵌而成,两类斑块的数量、大小和斑块间大小变化幅度等特征在空间上表现出一定的规律;芨芨草斑块大小在样线上所占的比例比针茅斑块为小,且有随远离铁路而减小的趋势,而物种丰富度则出现相反的变化趋势;芨芨草斑块的盖度和单位面积上地上生物量显著高于针茅斑块。斑块的大小和数量在一定程度上反应了芨芨草群落的退化状况。人为活动往往会加剧芨芨草群落的斑块片段化。针对芨芨草群落的特征和现状,建议加强对这些区域内人为活动的限制力度以减少对芨芨草群落的干扰。     

芨芨草群落土壤盐分特征

通过对内蒙古及青海9个样点芨芨草群落及其相邻地带性群落土壤电导率的研究,从区域大尺度及生境小尺度揭示了土壤盐分对芨芨草群落分布的影响,并基于土壤的盐分特征分析了芨芨草群落的植被属性。结果表明:在区域大尺度,芨芨草群落的分布与土壤盐分不存在直接的相关性,芨芨草既可以在低盐环境下形成群落,也可在盐分较高的环境下形成群落,是一个生态幅较宽的耐盐物种;而在相同地点的小尺度上,芨芨草群落的土壤含盐量总是比相邻地带性针茅群落的土壤含盐量高,地带性针茅群落的耐盐性不及芨芨草群落;青海地区大面积的芨芨草草原发育在含盐量较高的土壤环境,远高于相邻地带性针茅群落。土壤盐分特征分析结果表明,芨芨草群落表现出明显的非地带性植被特征,其分布与区域降水不存在直接的相关性。     

不同利用方式下内蒙古典型草原群落物种相互关系的年际变化

放牧和刈割作为内蒙古草原主要利用方式,对大针茅群落演替以及建群种更替有着重要影响。以内蒙古典型草原大针茅群落为研究对象,2013—2015年连续3年对放牧和刈割两种利用方式下大针茅群落小尺度格局进行定点观测,其中,2014年气候极端干旱且温度较高;运用Ecosim7.72软件计算C-score和V-ratio来反映群落物种间相互作用关系,并分析相互作用关系的年际变化以及影响因素。结果表明:(1)2013年和2015年温度和降水与该区域年均值比较接近,放牧和刈割两种利用方式下群落植物间相互作用关系均为竞争;(2)2014年为极端干旱和高温的年份,放牧和刈割两种利用方式下群落植物间相互作用的值或方向发生了很大变化,其中,放牧利用加剧植物间的竞争,而刈割利用方式下植物间相互作用为促进。(3)所得结果表明气候波动是影响群落物种间相互作用的主要因素,而在极端年份,利用方式会影响群落物种间相互作用的方向和大小,这不仅为胁迫梯度假说的完善提供了实验数据,而且可为该区域草原的合理利用和保护措施的制定提供理论指导。     

青海湖区针茅草原植物群落特征及群落多样性研究

根据样方调查资料,采用聚类分析法,研究了青海湖区针茅草原围栏封育后植物群落特征及群落多样性变化。结果表明,草原经过长期围栏后,群落内优势种发生了不同程度的分异,由围栏外的紫花针茅(Stipa purpurea) 青海苔草(Carex ivanovae)草原演变成围栏内的冷地早熟禾(Poa crymophila) 猪毛蒿(Artemisia scoparia)草原群落,导致了群落结构特征的变化;长期的围栏活动对提高草原群落的盖度和生产能力是有益的,但却降低了群落的物种丰富度和多样性;草原开垦后,对周围草原有明显的影响,所形成土垄的群落特征和多样性变化都发生了极大的差异,成为赖草(Leymus secalinus) 大籽蒿(Artemisia sieversiana)群落类型,群落的物种丰富度和多样性均降低。     

内蒙古锡林郭勒草原大针茅-克氏针茅群落的种间关联特征分析

内蒙古锡林郭勒草原处于我国典型草原分布区, 但部分地区有戈壁针茅(Stipa gobica)等荒漠成分侵入, 并与大针茅(S. grandis)和克氏针茅(S. krylovii)共同形成斑块状格局分布, 目前尚不清楚群落中优势种之间的相互作用关系。采用2 × 2列联表, 通过方差分析、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析等研究方法, 对大针茅+克氏针茅群落的大针茅斑块、克氏针茅斑块和戈壁针茅斑块中的24种主要植物的种间联结动态进行了定量分析。结果表明: 1)群落主要成分总体上种间联结呈无关联, 种间关联松散; 2) 3种针茅斑块的种间关联分析, 验证了由于干扰、竞争、土壤环境与植物相互作用形成的斑块分布格局, 此结果为种对正、负关联理论提供了有力证据; 3) 同一种对的联结性质(正关联或负关联)或关联程度因斑块不同而发生改变, 根据24个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素, 可将它们划分为3大生态种组。     

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.     

刈割留茬高度对大针茅草原群落结构及稳定性的影响

2014—2018年8月在内蒙古锡林郭勒盟毛登牧场大针茅典型草原,以围封为对照,设置2、5和8 cm 3个刈割留茬高度,研究刈割留茬高度对群落结构及稳定性的影响。结果表明: 群落中共出现15科23属27种植物;优势种为大针茅、知母、羊草及糙隐子草,累计相对重要值为76.1%。多年生杂类草15种,一、二年生植物5种,多年生丛生禾草和灌木半灌木植物各有3种,多年生根茎禾草有1种。大针茅等处于群落上层;知母、羊草等植物处于群落中层;糙隐子草、刺穗藜、猪毛菜等植物处于群落底层。刈割造成大针茅及多年生丛生禾草相对重要值降低,使得糙隐子草、刺穗藜、猪毛菜及一、二年生植物相对重要值增加。留茬2 cm降低羊草相对重要值,而留茬5、8 cm使其增加;留茬5 cm增加知母相对重要值,而留茬2、8 cm使其降低;留茬8 cm降低杂类草相对重要值,而留茬2、5 cm使其增加。物种及功能群多样性年度间差异显著。总体上,刈割对物种丰富度无显著影响,对其物种多样性影响较小,但对功能群多样性存在一定影响。表明在刈割过程中,群落各功能群存在一定的补偿作用,使得群落保持相对稳定。刈割使群落稳定性增加,留茬5和8 cm时群落稳定性较大;留茬5 cm时群落变异性较大,而留茬8 cm时最小。留茬8 cm时群落稳定性高且变异性小,能促进群落长期稳定。     

短花针茅荒漠草原物种多样性及生产力对长期不同放牧强度的响应

以内蒙古四子王旗短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,从植物个体尺度入手,通过2016年野外群落调查试验,对荒漠草原不同放牧处理[载畜率分别为0(CK)、0.91(LG)、1.82(MG)、2.71(HG)羊/(hm2·a-1)]下的物种组成、植物多样性与生产力的关系进行分析,以揭示荒漠草原群落中的物种组成、物种多样性及其功能群多样性对不同载畜率的响应机制。结果表明:(1)对照区的植物种最多,有13科30种,轻度放牧区只比对照区少野韭(Allium ramosum)1种植物,而中度放牧区和重度放牧区的植物种分别较对照区减少了30%和40%,其中减少的物种大多属于多年生杂类草与多年生根茎禾草两大功能群。(2)多年生丛生禾草在植物群落中占比始终最大(29%~78%),且随着载畜率的增加而增加,而其他功能群均随载畜率增加呈减小的趋势。(3)两种多样性指数中,除了功能群多样性的Margalef丰富度指数,其他多样性指数均在对照区达到最大值,且大小依次为对照轻度中度重度放牧区。(4)物种多样性的3个α多样性指数与草地生产力存在显著正相关关系,功能群多样性指数则与生产力无相关关系。研究认为,长期放牧使得荒漠草原群落结构趋于简单化,使多年生丛生禾草形成优势单种;且载畜率的增加使得短花针茅荒漠草原植物的多样性及生产力均显著下降,高水平的多样性会导致高水平的草地生产力,比较2种多样性指数指标,物种多样性指标对荒漠草原生产力的贡献更大。     

沱沱河地区紫花针茅群落种间联结性分析

基于方差比率(VR)、χ2检验和Jaccard指数对沱沱河地区紫花针茅群落12个主要种的种间联结性进行了分析。结果表明,紫花针茅群落优势种多物种间显著正关联,存在稳定共存的种间关系。建群种与其它物种间联结性不显著,在群落中能够稳定存在并占据优势生态位,群落处于植被演替过程的一个相对稳定的阶段。伴生种或次优势种之间联结显著,在群落中表现出很强的依赖性,分布易受其它物种的影响,在群落中不能稳定存在且只占据劣势生态位。根据种间联结性的分析结果,将紫花针茅群落分为2个不同的生态种组,但这2个生态种组并不具有明显的界限,它们之间存在着直接或间接的联系。