干旱沙漠区土壤微生物结皮及其对固沙植被影响的研究

在腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区,采用已有的数据和长期的定位观测,分析了固沙植被区生物结皮的形成特点及其对植被动态的影响。流沙经过沙障固定和种植植物后,沙土表层形成风积物结皮,再演化成以藻类为优势种的微生物结皮,而这一过程是因沙物质得到固定后,大气降尘和粉粒在沙表层堆积、下沉、再经雨滴的冲击等物理作用和土壤微生物的活动共同作用的结果。在降水不足２００ｍｍ的条件下,结皮的形成改变了土壤水分的传有限,     

沙漠人工植被地上部分生长动态

对腾格里沙漠东南缘2种人工植被柠条和油蒿在4种配置方式下地上部分的生长动态进行了研究,结果表明:不同配置方式下它们的密度、高度、冠幅和生物量基本不变或略微呈下降趋势;油蒿新梢的年生长动态呈S型曲线,柠条新梢春季生长速度较快,7月份以后生长速度缓慢或基本停止生长;柠条、油蒿地上生物量和叶面积指数的年变化均表现为双峰型,4种配置方式下共有8种1年生植物入侵,并具有较高的植被盖度;同其它3个样地相比,纯油蒿样地1年生植物的密度、盖度和生物量明显偏低.     

河西走廊沙漠人工植被区土壤种子库特征

土壤种子库作为地上植被更新的重要的种源储备库,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。以河西走廊不同区域沙漠人工植被为研究对象,研究了土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明：河西走廊沙漠人工林土壤种子库共出现27种植物,分属8科22属,以藜科植物最多,生活型以草本植物种子比例最高,占到90.6%—95.06%;土壤种子库密度介于19.29粒/m~2—858.57粒/m~2之间,从东到西呈水平地带性分布,土壤种子库分布主要集中在0—2cm土层中,不同样地土壤种子库密度均呈明显的垂直分布,在0—10cm土层内,随着土层深度增加,种子库密度先减小后增大;土壤种子库多样性(Simpson指数)在河西走廊东段沙漠人工植被区最高,在0.671—0.812之间,河西走廊中段沙漠人工植被区为0.417—0.809之间,河西走廊西段沙漠人工植被区为0.256—0.707之间,从东到西呈下降趋势,Shannon-Wiener指数、Margalett丰富度指数、Peilow均匀度指数也表现出相同的趋势,说明由于生境的植被的异质性程度高,使土壤种子库之间的差异性显著;河西走廊沙漠...     

沙漠人工植被的生态学取向及其途径

水是干旱沙漠植物生态系统中的最重要的限制因子。在干旱沙漠生境中建造人工植被的正确方向是要建造沙漠人工植被 ,就必须以提供额外的水资源为前提 ;在不能增加额外水资源的情况下不应增加沙漠人工植被 ;增加沙漠植被应保护现有植被和建造半人工植被为主。考察种群生态适应性的一般过程 :一是目前有无这种植物的天然种群 ,二是历史上是否有过这种植物的种群 ,三是目前的生境条件是否满足这种种群或群落的需要 ,四是有无人工提供生态资源的可能性。封育保护和建造半人工植被是建造沙漠植被的主要途径 ,保护地下水资源是根本途径。     

沙漠人工植被区的蒸发蒸腾

研究于2003年6月至8月在沙坡头沙漠试验研究站的水分平衡观测场进行。利用微型蒸渗仪结合大型称重式土壤蒸渗仪测定了流沙、油蒿(A rtem isia ord osica)和柠条(C arag ana korsh insk ii)3类样地的土壤蒸发;油蒿和柠条的蒸腾利用表面覆盖油毡的大型非称重式蒸渗池和气孔计测定;同时对降水量、流沙渗漏量、0~200cm土层的土壤含水量进行了观测。结果表明:在沙漠人工植被区由于植被比较稀疏,土壤蒸发不受植株遮阴的影响,但不同样地的蒸发量是有差异的,样地和位置间的互作效应差异不显著;在沙漠区有很大比例的蒸发发生在稀少的降水事件之后。气孔计测定的蒸腾速率经单位换算统一,用多项式拟合得到日变化曲线均达到显著水平(p<0.05);将蒸渗池和气孔计2种方法测定结果方差分析表明油蒿的蒸腾均高于柠条的(p<0.05),测定方法间(蒸渗池和气孔计)差异不显著;从而说明本研究以叶面积指数和植物冠层盖度为基础进行叶片与种群间的尺度转换是可行的。2003年6月至8月期间,该区的降水量为159.1mm,渗漏量为48.5mm,裸沙蒸发量为63.0mm;油蒿样地的蒸发量、蒸腾量和蒸散量分别为54.1mm、59.0mm和119.4mm;柠条样地的蒸发量、蒸腾量和蒸散量分别为59.5mm、56.4mm和127.6mm。     

生存有道——沙漠植物对干旱的适应策略

<正>沙漠地区的植物在地球上历尽沧桑,通过自然界选择、优胜劣汰,在长期的进化演替过程中,形成了适应特殊环境条件的能力,表现出对沙漠环境的多种适应方式和适应特性。沙漠植物适应沙漠特殊生境的一般规律表现在:适应能力强(除适应气候     

科尔沁沙地固定沙丘植被物种多样性对降水变化的响应

应用１９８６年到１９９２年固定沙丘样方调查数据和同期降水量资料,对科尔沁沙地物种多样性与年降水量的变化进行了分析。结果表明植物种丰富度以对降水量变化的反响比较强烈,一个干旱年份可减少固定沙丘植物种丰富度,而随后的恢复却需要３年友上的时间。物种多样性指数随降水量变化而变化,二者呈正相关。灰色关联分析表明,物种多样性指数Ｄ对降水量变化的反响来看,生长期降水量对物种多样性的影响大于年降水。在固定沙丘植被     

怒江河谷低海拔地区残存原生植被中兰科植物多样性

为了解怒江河谷低海拔地区的生物多样性,我们以兰科植物为例,对怒江河谷贡山和福贡段海拔1,600m以下的4片残留原生植被中的兰科植物多样性和受威胁状况进行了调查.通过4次野外路线法考察和相关的室内标本研究,发现这些残存的森林中兰科植物多样性非常丰富,目前已记录33个属60种兰科植物,其中附生兰为42种,地生兰为18种.在己鉴定的物种中,一种毛兰属植物(Eria sp.)为中国新记录种或新种,疣花三角兰(Trias verrucosa)为怒江河谷特有,洛氏羊耳蒜(Liparis rockii)为怒江河谷和独龙江河谷所特有,杓兰属一种(Cypripedium sp.)、盆距兰(Gastrochilus calceolaris)、羽唇兰(Ornitochilus difformis)、带叶兰(TaeniophyHum glandulosum)、匙萼卷瓣兰(Bulbophyllum spathulatum),短穗竹茎兰(Tropidia curculigoides),卵叶火烧兰(Epipactisroyleana)等为本区域新记录种.这些兰科植物面临的主要威胁为生境破碎化、生境质量下降和生境丧失.我们建议尽快开展该地区生物多样性调查和濒危状况评估,并制定和实施有效的保护措施.     

子午岭植被自然恢复过程中植物多样性的变化

黄土高原地区由于强烈的水土流失生态系统处于极度退化的状态,探讨该地区植被自然恢复演替过程中植物多样性的变化规律,对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义.以时空互代的方法初步研究了黄土高原子午岭弃耕地植被自然恢复演替过程中植物多样性的变化.结果表明,在近150a的植被恢复演替过程中调查样方内共出现高等植物128种,分属于47科113属,累计出现的科、属、种数(y)随着演替时间(t)的延长呈对数函数变化y=aLn(t)+b,而且在植被恢复的前期增加速度较快,有60%的科属种在前30a出现.杠柳(Periploca sepium)与茶条槭(Acer ginnala)是植被恢复演替过程中出现最早而且持续时间最长的木本植物,具有较宽的生态位,建议作为该地区人工造林树种考虑.在植被恢复演替过程中草本层与灌木层物种丰富度指数(Gleason指数与Margalef指数)、多样性指数(Shannon-Wiener指数)以及Pielou均匀度指数的变化均表现为抛物线函数变化规律y=at2+bt+c.在不同的群落层次植物多样性的变化是不同步的,草本层、灌木层与乔木层植物多样性达到最大的时间依次为70～80a、90～100a与100a以上.森林群落植物多样性在空间上的变化顺序为草本层>灌木层>乔木层.     

雅砻江和大渡河干旱河谷植被物种多样性比较:气候、地形与空间的影响

干旱河谷植被是我国西南横断山区的一类特殊的隐域性生态系统, 影响不同河谷之间植物群落差异的因素与作用大小尚不清楚。本研究调查了四川省雅砻江和大渡河流域干旱河谷段植被组成, 并比较了两个地区在植物多样性上的差别。结果表明: (1)影响两个地区植被类型的主要因素不同, 雅砻江干旱河谷植被主要受海拔和地形(坡度和坡向)影响, 大渡河干旱河谷植被主要受年平均降水量影响。(2)雅砻江和大渡河干旱河谷植物物种丰富度均随着年均温升高而降低。(3)坡向由北至南, 雅砻江干旱河谷灌木、草本物种丰富度减小, 而大渡河干旱河谷灌木、草本丰富度增加。(4)坡度越大, 雅砻江和大渡河干旱河谷灌木的丰富度越高。(5)雅砻江、大渡河干旱河谷植物β多样性受环境距离影响大, 受地理距离影响小。两条江植被间地理隔离效应约为地理距离产生差异的5倍。本研究弥补了干旱河谷研究中对于雅砻江和大渡河干旱河谷植物多样性研究的空白, 为相关区域植被保护提供了参考信息, 同时还为定量估计地理隔离效应对区域间生物多样性差异的影响提供了可行方法。     

干旱沙区植被恢复中土壤碳氮变化规律

测定了干旱沙区不同年限植被恢复区土壤0~5(包括结皮层)、5~10和10~20 cm颗粒组成分布、土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)和全氮含量,并分析了土壤颗粒组成分布中沙粒和粘粉粒含量变化与土壤SOC和氮含量间的关系,探讨植被恢复过程中SOC和氮变化规律。研究表明,干旱沙区植被恢复过程中,SOC和全氮含量存在明显的固存效应,这种效应不仅表现在植被恢复的时间上,也表现在土壤垂直分布上。植被恢复区SOC和氮含量随恢复时间的延长呈增加趋势,在垂直方向上呈降低趋势。土壤极细沙(0.1~0.05 mm)和粘粉粒含量(<0.05 mm)的时间和空间变异与SOC和氮有着相似的趋势。而沙粒含量(0.5~0.1 mm)则随植被恢复时间增加和土层深度的增加呈降低趋势。土壤中极细沙粒(0.1~0.05 mm)和粘粉粒含量(<0.05 mm)分别与SOC和氮含量有显著正相关关系(p<0.01),而沙粒含量(0.5~0.1 mm)与SOC和氮含量呈显著负相关(p<0.01)。从植被恢复或者荒漠化逆转角度阐明了干旱沙区土地利用的变化导致的土壤保护性碳组分的增加是土壤碳储量汇功能增加的体现。在研究区域,有机碳和全氮因土壤粘粉粒和极细沙而积累的定量关系可以用线性方程很好地预测,从而为更好地估算荒漠化逆转过程中不同阶段碳汇量提供了依据。而植被恢复中土壤SOC和氮与土壤颗粒间的结论加深了荒漠化逆转过程中土地利用方式的改变对气候变化响应的陆地生态系统碳循环过程与机理的理解,明确了我国广泛在干旱沙区实施区域治理对全球大气CO₂汇的贡献。植被恢复过程中,表征土壤肥力特征的SOC和氮在时间和空间上的变异对植被演变的影响,以及土壤物理稳定性的增强对土壤抗风蚀能力的贡献。从另一个方面阐述了植被恢复过程中土壤和植被间的这种相互关系及其对生态环境改善的贡献,为探讨干旱沙区荒漠化逆转过程中植物种的选育和合理评价生态环境提供了参考。     

库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落多样性分析

 根据20个样地的调查资料,应用重要值计算多样性指数、均匀度指数、丰富度指数 、优势度指数,对库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落物种多样性进行分析。结果表明: 1）荒漠植物群落分布随其生境地貌不同而不同,山前戈壁上分布有合头草(Sympegma regelii)群落,冲积河道低地分布有荒漠林胡杨(Populus euphratica)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、胀果甘草（Glycyrrhiza inflata）群落,戈壁沙漠过渡带为梭梭(Haloxylon ammodendron)群落,低海拔的沙山上分布有沙拐枣(Calligonum mongolicum)群落、膜果麻黄(Ephedra rzewalskii)群落和梭梭群落。2）荒漠植物群落物种多样性水平较低,群落结构简单,物种组成单一。群落Shannon_Wiener物种多样性水平表现为合头草群落最高（1.706）,具有草原化荒漠植被类型的成分;梭梭群落、膜果麻黄群落居中（0.875～0.890）,荒漠植被类型特征明显;沙拐枣群落、胡杨群落、多枝 柽柳群落、胀果甘草群落较低（0.079～0.495）,荒漠林、盐地沙生灌丛及盐化草甸植被均有零星分布。3）荒漠植物群落结构层次中,灌木层占居主导地位,群落灌木层物种多样性水平（0.769～1.451）远远大于草本层（0.193～0.254）,且草本层物种多样性受灌木层影响较大。4）荒漠植物群落物种多样性分布格局表现为经向、纬向和海拔梯度的变化,经向、纬向变化为物种多样性水平较高的草原化植物合头草群落（1.706）向物种多样性水平较低的荒漠植物梭梭群落（1.379）和盐化植物多枝柽柳群落（0.376）的过渡,海拔梯度则 呈现低水平的沙拐枣群落（0.819）到高水平的膜果麻黄群落（0.890）向低水平的梭梭群落 （0.645）变化。荒漠植物群落过渡地带一般具有较高的物种多样性和较低的生态优势度。     

中国西北荒漠区植物特有属研究

确认了中国西北荒漠区有4个植物特有属--连蕊芥属、四合木属、百花蒿属、河西菊属,阿拉善是其分布中心。     

西北干旱区10种荒漠植物地理分布与大气候的关系及其可能潜在分布区的估测

 选择面积广阔、地理位置特殊、气候干旱、地形地貌多样、生态系统脆弱以及人类活动长期干扰,而且目前面临着西部大开发和环境保护双重矛盾的西北干旱区作为研究区域,通过收集西北干旱区多种优势种和常见种的地理分布资料,选取10 种分布范围相对明确、资料相对齐备的荒漠植物种：短叶假木贼（Anabasis brevifolia）、木蓼（Atraphaxis frutescens）、沙拐枣（Calligonum mongolicum）、膜果麻黄（Ephedra przewalskii）、裸果木（Gymnocarpos przewalskii）、梭梭柴（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）、尖叶盐爪爪（Kalidium cuspidatum）、松叶猪毛菜（Salsola laricifolia）和合头草（Sympegma regelii）,定量分析其地理分布与气候因子的关系,并据此估测其潜在中心分布区和潜在最大分布范围,与实际分布范围进行比较。结果表明,10种荒漠植物的Holdridge生物温度、降水量和可能蒸散率的平均值、标准差、最大值和最小值比较准确地反映了我国荒漠地区的典型气候特征,说明植物种分布与气候的定量对应关系较好。其可能潜在分布的估测中,中心分布估测图与植物种的实际分布范围有较好的对应性,而在最大可能分布的估测图中,与实际有一定误差及存在一些不合理的地方,但种与种之间有差异。究其原因,首先在于目前所拥有的植物种分布和气象资料的限制,而且植物种的实际分布范围受到人为活动的影响较大,所以无法完全把握植物种与气候的准确定量关系;其次,气候极值所预测的只是植物种分布的最大可能性,而不能表现出植物种现实分布的主要地区,气候均值与标准差所反映的中心分布区,其准确性更可靠;再者,模拟预测仅考虑了植物种与大气候的关系,而没有考虑决定植物分布的其它环境因素,如土壤、基质、地形等地理因素。     

西北干旱荒漠区植物区系的特有现象分析

西北干旱荒漠区内中国特有属贫乏, 仅有6 属, 只占中国特有属的2.33%, 均属于新特有成分;中国特有种109 种, 隶属于49 属、18 科, 既有新特有种, 也有一些古老孑遗种;地理分布区类型, 以古地中海属和温带属占绝对优势, 均有18 属, 占总属数的36.73%;西北干旱荒漠区各地的中国特有种分别为:塔里木盆地38 种, 准噶尔盆地32 种, 河西走廊44 种, 阿拉善高原42 种, 柴达木盆地17 种。     

民勤荒漠绿洲过渡带优势植物地上和地下生物量的估测模型

荒漠优势物种生物量的定量测量是荒漠土壤管理的重要依据。为精确估计民勤典型绿洲-荒漠过渡带中优势物种生物量,我们用随机选取的82个10 m×10 m的样方进行优势物种调查。结果显示试验地物种结构简单,而且总盖度仅为16.12%。选取5种荒漠优势物种(白刺(Nitraria tangutorum)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙蓬(Agriophyllum squarrosum)和盐生草(Halogeton arachnoideus)),利用全挖法测定其地上和地下生物量。用测定生物量80%的数据分析每一种植物地上和地下干、鲜生物量与其自身的形态参数地径、高度和冠幅之间的相关关系,再利用线性回归分析方法,以相关性显著的形态参数为自变量确定了预测试验地每一优势物种最适宜的地上及地下干、鲜生物量的回归模型。研究结果证实包括地茎(除白刺)和盖度为自变量的回归方程和5种优势荒漠植物的生物量拟合度很好,用测定生物量20%的数据对所有模型进行检验,证实所有生物量的估测模型能够精确预测优势荒漠物种生物量。     

黑龙江省东部山地湿地主要植被类型及其演替规律的研究

首次系统论述了黑龙江省东部山地湿地植被类型,并在此基础上,对黑龙江省东部山地湿地植被演替规律进行了全面探讨。研究表明：黑龙江省东部山地湿地植被演替与发展过程,经过三个阶段：即富营养沼泽→中营养沼泽→贫营养沼泽。无论是森林沼泽,还是草甸、沼生及水生植被都是如此。     

高寒草甸群落植物多样性和初级生产力沿海拔梯度变化的研究

 对不同海拔梯度高寒草甸群落植物多样性和初级生产力关系的研究结果表明：1）不同海拔梯度上,中间海拔梯度群落植物多样性最高,即物种丰富度、均匀度和多样性最大;2）不同海拔梯度上,群落生产力水平和物种丰富度中等时,物种多样性最高;3）随着海拔的逐渐升高,地上生物量逐渐减少;4）地下生物量具有“V”字形季节变化规律,在牧草返青期和枯黄期地下生物量最大,7月最小,且地下生物量主要分布在0～10 cm的土层中。地下生物量垂直分布呈明显的倒金字塔特征。     

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄(10～70年)的人工云杉(Picea asperata)林及自然恢复的桦木(Betula utilis var. sinensis)林和天然原始冷杉(Abies faxoniana)林的调查研究,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性,结果发现1)人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升,林冠郁闭前后上升最快,在50～70年间下降;其中乔木层物种多样性先上升,郁闭后下降;灌木层物种多样性郁闭前下降,郁闭后骤然上升,后来缓慢下降;草本层物种多样性在早期阶段很高,随着郁闭度的增大而下降,郁闭后又缓慢回升.2)均匀度的变化幅度不大,变化的趋势基本上与物种多样性相反. 3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度(Simpson指数和MacIntosh指数)和多样性(Shannon-Wiener指数)最高,灌木层均匀度最低;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低,但灌木层的均匀度和多样性最高. 4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关,影响人工云杉林物种多样性恢复的主要因素是其乔木层的盖度过大. 5)人工云杉林的物种多样性不仅低于同龄的自然恢复的桦木林,远远低于天然原始林,而且经过70年的发育,灌木层和草本层的盖度很低,水土保持和水源涵养的生态效益很差.迫切需要调整人工云杉林的群落结构,以恢复其生物多样性,增强其生态效益的发挥.建议在人工云杉林郁闭以后,采取适当的人工干扰如间伐等,降低乔木层的盖度,以促进林下灌草层的发育,既可增强水土保持功能,又可加速物种多样性的恢复.     

农业景观中山体的植物多样性分布：地形和土地利用的综合影响

 农业景观中,山体是被广阔农田包围的生境岛屿,是生物多样性保护的重点地段。存在人类干扰时,决定山体植物多样性的主要因素不是面积、年龄和隔离程度,而是地形和土地利用。在这种情况下,从岛屿生物地理学的观点来理解生物多样性的分布规律是不合适的,因此本文采用直接对比分析方法对此进行说明。选择环渤海地区河北省遵化市（39°55′～40°22′ N, 117°34′～118°14′ E）境内的10个山体,从山顶到山底沿坡面设置样带。记录不同坡位的土地利用类型及宽度,分层调查各个土地利用类型的乔木层、灌木层和草本层物种丰