准噶尔盆地东南缘不同生境条件下梭梭群落结构特征研究

在新疆准噶尔盆地东南缘,以平缓低洼地、平缓沙地、半流动沙丘等3种不同生境类型上的天然梭梭群落为研究对象,从物种结构、物种多样性、生物量以及梭梭天然更新幼苗幼树种群分布格局等方面,研究不同生境条件下梭梭群落的结构特征.结果表明,以平缓低洼地上梭梭群落的植物种类最丰富,其次是平缓沙地,半流动沙丘上的植物种类最少.3种生境类型上群落中的植物种类分别为1种、15种和12种;梭梭天然更新幼苗幼树以半流动沙丘上的梭梭群落为最多,达 87株·hm^-2,但幼苗幼树在梭梭群落内分布不均匀,平缓低洼地上梭梭群落内的幼苗幼树比半流动沙丘上的略少,为5 799株·hm^-2,但幼苗幼树在梭梭群落内分布均匀,总体评价以平缓低洼地上梭梭群落的天然更新最好;平缓低洼地上梭梭群落的总生物量为19.39 t·hm^-2,平缓沙地上为9.32 t·hm^-2,半流动沙丘上为.9 t·hm^-2;不同生境类型上梭梭群落天然更新幼苗幼树的分布格局均为聚集分布.平缓低洼地地面固定,土壤水分和肥力较好,比较适宜梭梭林木生长和梭梭群落的发育,平缓沙地和半流动沙丘的地面容易产生风蚀,土壤水分和肥力较差,生境条件比较严酷.     

滇西北藏族地区不同管理方式的草地生物量的比较研究

用样方法比较研究了香格里拉县藏族村寨3种管理的亚高山草地物种多样性和生物量。在研究样地中,种植草地、刈草草地、放牧草地的植物物种数量分别是49种、24种、12种;地上生物量分别是169.2±69.5、228.0±48.3和100.2±35.6 g.m-2;地下生物量分别是767.7±264.2和1593.5±553.0 g.m-2、2593.6±894.3 g.m-2;地上地下生物量的比值分别是1∶4.5、1∶7.0、1∶25.9。认为藏族自由放牧的草地有减少植物物种多样性和促使生物量向地下转移的趋势,用围栏圈养的传统刈草利用方式是维持草地较高物种多样性和较高而且稳定的生物量积累的有效途径。     

黄龙山不同白桦林群落结构特征研究

在黄龙山林区以4种不同白桦林群落类型为研究对象,共设置20 m×20 m的样地15块,从林分特征、物种组成、物种多样性、灌木和草本生物量及乔木蓄积量等方面,对不同白桦林群落类型结构特征进行调查分析.结果显示：（1）群落B林（白桦＋茶条槭昆交）中白桦林分状况为最好,其次为群落A（油松＋白桦混交林）,群落D（自桦纯林）最差;（2）不同群落中植物种类分别为群落A（51种）＞群落B（49种）＞群落D（48种）＞群落C（38种）;（3）物种多样性指数为群落A＞群落B＞群落C＞群落D;（4）不同群落内草本和灌木总生物量排序为群落D（73.19t·hm^-2）＞群落B（65.07 t·hm^-2）＞群落C（59.93 t·hm^-2）＞群落A（44.82 t·hm^-2）,乔木蓄积量为群落A（123.50 m^3·hm^-2）＞群落D（69.50 m^3·hm^-2）＞群落B（53.25 m^3·hm^-2）＞群落C（50.25 m^3·hm^-2）.研究结果表明,黄龙山不同白桦林群落中混交林在生长状况、物种组成、物种多样性和生物量方面均优于纯白桦林.表明白桦混交林对保持黄龙山森林群落稳定性,提高林分质量,实现白桦林向松栎林的逐渐过渡有重要意义.     

四川若尔盖县不同退化程度高寒草地群落比较研究

于2008年、2009年在若尔盖县沿高寒草地退化梯度进行物种多样性和生物量等方面的群落监测,以期探讨不同退化程度高寒草地群落结构特征,并提出引起退化的原因.结果表明:(1)随着退化加剧,草地群落盖度、群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Pielou指数均递减.未退化群落以鹅绒委陵菜、无脉苔草为优势种,群落...     

呼伦贝尔草原不同草地利用方式下生物多样性与生物量的关系

生物多样性与生产力的关系是当前生态学中研究的重点之一,以呼伦贝尔草原为研究对象,通过连续两个生长季的野外监测,从草地植物功能型的角度探讨了在不同利用方式下草地物种丰富度与地上生物量的关系,结果表明：（1）不同草地利用方式显著影响草地生物多样性和生产力,在3种不同利用方式中,生物多样性总体的趋势是割草〉围封〉放牧,其中Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种丰富度均差异显著;割草草地地上生物量最高,围封草地次之,放牧草地最少。（2）将草地植物按照植物功能型分类,放牧草地1、2年生植物占优势,随着物种丰富度的增加,1、2年生植物生物量没有明显的变化趋势;割草草地以禾本科植物和非禾本科植物为主,随着物种丰富度的增加,禾本科植物生物量呈下降趋势,而非禾本科植物变化不明显;围封草地中禾本科植物占优势,其他功能型植物分布较均匀,多度、频度和生物量等差异不显著。（3）3种草地利用方式中只有围封草地物种丰富度和地上生物量存在显著的正相关,即随着物种丰富度的增加,生物量也随之升高。其他两种利用方式下,物种丰富度对地上生物量没有显著影响。     

青藏高原火绒草斑块群落空间格局分析

以青藏高原两种生境(阴坡和阶地)和4个斑块大小等级水平(等级1:0.2—0.6m2,G1;等级2:0.6—2 m2,G2;等级3:2—3.6 m2,G3和等级4:3.6—8.6 m2,G4)的火绒草(Leontopodium nanum)群落为对象,利用幂乘方法则,分析了其种群和群落空间异质性和群落物种多样性特征,明晰了优势种、亚优势种、伴生种和偶见种对其植被分布格局的影响。结果表明:各火绒草斑块的群落空间分布格局均呈集群分布,植物种的随机出现频率和实际出现频率的方差对数值与其幂乘方法吻合性较高(R2﹥0.8),幂乘方法能对火绒草斑块植被空间分布格局进行客观分析。优势种火绒草和线叶嵩草(Kobresia capillifolia),亚优势种球花蒿(Artemisia smithii)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)等的相对空间异质性(ε)高于群落的空间异质性(δC),位于直线y=0上方,使群落趋于集群分布;伴生种西北针茅(Stipa krylovii)、瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)和苔草(Carex sp)等的ε与群落的δC类似,位于直线y=0附近,它们维持群落自身空间分布状态;偶见种的ε低于群落的δC,位于直线y=0下方,降低群落的集群分布。随火绒草斑块等级水平的增加,群落物种数呈增加,丰富度指数DGI呈降低变化。一般火绒草斑块的δc和βw为阶地﹥阴坡,DGI为阶地﹤阴坡;两种生境下,植物种组成的相似性G1斑块较低,G2—G4斑块较高。火绒草斑块的群落分布格局主要由优势种和亚优势种及偶见种的ε决定。     

不同生境类型枣园中节肢动物群落结构特征

在山西太谷枣区对不同间作生境组合类型枣园的节肢动物群落结构特征进行了研究,结果表明,在有杂草的枣园与其他枣园相比,节肢动物的物种数最大(P<0.05), 而节肢动物物种的个体数最小(P<0.05),而在单作无杂草的枣园则相反(P<0.05)。植食性类群的物种数和个体数在单作无杂草的枣园显著(P<0.05)大于其间作类型的枣园,而捕食性和寄生性的物种数和个体数则明显(P<0.05)小于其间作类型的枣园,而在有杂草的枣园则相反。枣树与大豆和棉花间作枣园的捕食性和寄生性的物种数和个体数则明显(P<0.05)大于枣树与大豆间作的枣园,而枣树与大豆间作的枣园与单作无杂草枣园的寄生性的物种数和个体数则无明显差异(P>0.05),但捕食性的物种数有大豆的枣园明显(P<0.05)大于单作无杂草枣园,而个体数则无明显差异(P>0.05)。多样性均匀度和相对稳定性指数研究结果表明有杂草的枣园明显(P<0.05)大于单作无杂草枣园,枣树与大豆和棉花间作的枣园明显(P<0.05)大于枣树与大豆间作的枣园,而优势度则相反。研究结果进一步表明,在枣园合理间作多种作物或者适当保留一定的杂草,不仅可以减少天敌昆虫迁出枣园,而且还可以增加枣园天敌的物种数量和节肢动物群落结构的多样性和均匀度,同时还能有效地利用枣园的空间和自然资源,增加单位面积的产量。     

青藏高原不同牧草人工草地对土壤线虫群落的影响

为缓解草蓄矛盾,青藏高原人工草地得到快速发展。土壤线虫对环境变化敏感,是草地生态系统的重要组成部分。然而,不同牧草人工草地对土壤线虫群落的影响尚不明确。2016年7月,对多年生禾本科(垂穗披碱草Elymus nutans Griseb.、老芒麦Elymus sibiricus L.、早熟禾Poa annua L.和羊茅Festuca ovina L.)、一年生禾本科燕麦Avena sativa L.和多年生豆科紫花苜蓿Medicago sativa L.等6种单播牧草人工草地(建植期4年)和天然草地(对照)的土壤线虫群落进行了调查。结果表明：(1)土壤线虫隶属于2纲8目32科58属,平均密度为1754个/100 g干土;紫花苜蓿样地的线虫密度最低,为949个/100 g干土;燕麦样地最高,为3267个/100 g干土;(2)与天然草地相比,燕麦样地的线虫群落总密度、多样性以及植食性和杂食-捕食性线虫密度显著增加,而其他人工草地的线虫群落密度、多样性以及植食性、食真菌和食细菌线虫密度均无显著变化;(3)土壤线虫总密度以及各营养类群密度在不同人工草地间差异显著,且均在燕麦样地最高;(4)建...     

基于物种多样性与生物量关系的草地群落稳定性对全球变暖的响应研究进展

全球变暖背景下物种多样性和生物量的空间变化格局及其对温度升高的响应是生态学研究的热点内容,是探究群落稳定性响应全球变暖的关键.物种分布是多个生态过程相互作用的产物,温度升高通过改变群落关键种的作用影响物种多样性,从而改变群落稳定性.关于草地群落稳定性对全球变暖的响应过程,国内外学者的相关研究存在很大差异.该文作者结合自...     

祁连山北麓四种天然草地蝗虫物种多样性比较研究

为了研究不同草地类型间草地蝗虫多样性的时空变化特性,于2008和2009年6-10月在祁连山北麓4种天然草地设置采样点,用网捕法调查草地蝗虫物种丰富度和相对多度。共捕获到蝗虫28种（亚种）,隶属于7科15属。结果显示：4种不同草地类型平均蝗虫丰富度变化幅度为7～23种,较低的蝗虫丰富度出现在高山灌丛,2008和2009年其丰富度分别为7和8种;而高山草地蝗虫丰富度值最高,两年分别为16和23种;荒漠草地和高山草甸蝗虫丰富度介于以上两者之间,两年间丰富度值分别为15和15及9和12种。结果提示,水热资源状况、草地植被和地貌地势等特性决定的空间异质性对草地蝗虫群落组成、多样性和空间分布产生重要影响,不同生境间草地蝗虫时空分布呈现明显分化。     

Spatial heterogeneity in a grassland community: Use of power law

A new regression analysis was proposed to evaluate the degree of spatial heterogeneity for individual species comprising a plant grassland community. The weighted average of the heterogeneity value of all the species comprising the community provides a measure of community-level heterogeneity. A field survey was carried out, as an example, in order to analyze the spatial heterogeneity of a pasture with grazing cows, using 100 quadrats 50 cm × 50 cm, each of which was divided into four smaller quadrats 25 cm × 25 cm, on a 50 m long line-transect. The frequency of occurrence for all the species in each small quadrat was recorded. The regression associated with the ratio of the theoretical and observed variances of occurence counts was used to analyse the frequency distribution of species in a pasture community. A good fit to the regression for the whole community was obtained. These results indicate that (i) each species in the example was distributed more heterogeneously than a random pattern; and (ii) the regression could well describe the spatial heterogeneity of the grassland plant community. In most of the observed species, spatial heterogeneity is often characterized by species-specific propagation traits and the architecture of plant bodies. Thus, the spatial patterns of a grassland community can be evaluated in detail by this power-law approach. This measure is suitable for field surveys and comparative studies of grassland communities, and for other plant communities that are generally short in height.     

施氮对几种草地植物生物量及其分配的影响

为了研究施氮对不同草地植物生物量及其分配的影响,以及温带草地生态系统碳交换过程对氮素的响应,在内蒙古太仆寺旗农田-草地生态系统野外站,以4种草地植物:紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、高丹草(Sorghum bicolor L.) 、羊草(Leymus chinensis T.)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylia L.)为材料,进行了3种氮素水平 的盆栽控制实验。研究结果表明:施氮显著促进了4种植物地上生物量的积累,紫花苜蓿在中氮水平地上生物量最大,较对照增加了24.8%,高丹草、羊草、小叶锦鸡儿在高氮水平地上生物量最大,分别较对照增加了45.6%、39.3%和72.2%。4种植物在中氮水平地下生物量最大,而细根(直径≤2mm)生物量随施氮量的增加显著减少。羊草根茎生物量及其分配比例随施氮量的增加而增大。施氮显著降低了4种植物的根冠比,紫花苜蓿的根冠比在中氮水平时最小,为1.62,高丹草、羊草、小叶锦鸡儿的根冠比在高氮水平时最小,分别为0.57、1.02和0.41。随施氮量的增加,植物地下部分特别是细根的分配比例显著降低,地上部分分配比例显著增加。不同植物对施氮水平的响应不同,相比豆科植物,施氮显著促进禾本科植物生物量积累,并使其生物量分配格局发生显著改变。     

不同放牧强度下短花针茅荒漠草原植被的空间异质性

分析不同放牧强度下植物群落中物种的空间分布特征, 有助于阐明群落在放牧胁迫下的演替规律。该研究基于幂函数法则, 探讨了不同放牧强度下短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原群落植物的频率和空间异质性。结果表明: 不同放牧强度下物种空间分布与幂函数法则能很好地吻合; 不同物种空间异质性具有特异性, 随着放牧强度的增加, 提高群落空间异质性的物种分别由无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)、短花针茅、银灰旋花(Convolvulus ammannii)等多个物种逐渐转变为以无芒隐子草、短花针茅为主的少数物种, 同时, 物种空间异质性大于群落空间异质性的物种数逐渐减少。     

放牧和刈割条件下草山草坡群落空间异质性分析

采用变异矩分析和分形方法,研究了草山草坡群落在放牧和刈割条件下的空间异质性及空间自相关性,结果表明,群落空间格局有尺度依赖性,刈割条件下空物异质性及空间相关性弱,多样性梯度即β多样性小,放牧消除地形引起的样地差异,因而使空间异质性简单化。     

Relationship between ecosystem multifuntionality and species diversity in grassland ecosystems under land-use types of clipping,enclosure and grazing

Aims Over the past twenty years, most biodiversity and ecosystem functioning (BEF) research has focused on the effects of species diversity on single or just a few ecosystem functions. However, ecosystems are primarily valued for their ability to maintain multiple functions and services simultaneously (i.e. multifunctionality here- after). This paper first introduced the constantly perfected concept of “multifunctionality”, and then tried to make some modifications to the current mainstream quantitative method in order to evaluate the multifunctionality of grassland communities with the management of clipping, enclosure and grazing in Inner Mongolia, investigating the relationship between the multifunctionality and species diversity. Methods In free grazing grassland, four sites were set and each site was divided into two parts to conduct enclosure and clipping management respectively. After seven years, 15 quadrats (1 m × 1 m) were established for each type of management in each site (total 60 quadrats for each type) using the regular arrangement method; as a control, we also established 20 quadrats (two sites) in grazing grassland. For each quadrat, we carried out plants census and collected soil mixture sample, measuring 16 soil variables, and then calculated the biodiversity indices and multifunctionality index (M-index) by means of factor analysis. Important findings The results showed that M-indexes by the two evaluation methods were strongly correlated at both quadrat and site scale, suggesting that our modified method was reliable. Over-grazed communities had the lowest biodiversity indices and their most soil indicators were also low, showing obvious degradation features. Enclosure and clipping communities (seven years) had higher biodiversity and better soil indicators. The rank of M-indexes was clipping community (0.2178) > enclosure community (0.0704) > grazing community (-0.8031). The vegetation was distributed mainly along the gradients of water and fertility. Among the biodiversity indices, evenness (Pielou) index and richness (Margelf) index were most strongly correlated with multifunctionality, and their explanatory power (R²) for M-index were higher at site scale (R² = 0.5921, p = 0.0093; R² = 0.7499, p = 0.0007) than at quadrat scale (R² = 0.1871, p < 0.0001; R² = 0.1601, p < 0.0001), indicating study scale played an important role in the determinants of multifunctionality. At both quadrat and site scales, M-indexes is a linear positive function with species evenness and a hump-shaped function of species richness. Therefore, in contrast to enclosure, clipping was more conducive to maintain the ecosystem multifunctionality in this region, and the ecosystem with moderate specie richness, where these species are evenly distributed might have better multifunctionality.     

刈割、围封、放牧三种利用方式下草原生态系统的多功能性与植物物种多样性之间的关系

随着全球变化对生物多样性的影响不断加剧, 生物多样性与生态系统功能之间相互关系(BEF)的研究显得极为重要。过去的20多年, BEF的研究大多集中在对物种多样性与单一或少数生态系统功能之间关系的探讨, 但生态系统最为重要的价值是同时维持多种服务和功能的能力, 基于此, 该文首次在国内引入近年来不断完善的生态系统多功能性(multifunctionality)的概念, 并对目前主流的评价方法进行了改进, 从而对内蒙古三种利用方式(刈割、围封、放牧)下的草地群落进行了多功能性评价, 并探讨了多功能性与物种多样性之间的关系。结果显示本研究改进的方法和目前主流方法评价得出的多功能性指数在样方和样地尺度上都有很高的相关性(R² = 0.6956, p < 0.0001; R² = 0.9231, p < 0.0001), 表明该文作者改进后的方法是可靠的。重度放牧的草地群落物种多样性水平最低, 绝大多数土壤功能指标较差, 表现出退化特征; 7年的围封和刈割群落均有较高的物种多样性水平和改善的土壤功能指标; 三者的多功能性指数为刈割(0.2178) >围封(0.0704) >放牧(-0.8031)。植被样方主要沿水肥梯度分布; 多样性指数中, 均匀度指数(Pielou index)和丰富度指数(Margelf index)对多功能性的影响作用最大, 均为样方尺度(R² = 0.1871, p < 0.0001; R² = 0.1601, p < 0.0001)小于样地尺度(R² = 0.5921, p = 0.0093; R² = 0.7499, p = 0.0007), 有尺度依赖性; 多功能性在样方和样地尺度上均与物种均匀度呈线性正相关关系, 而与物种丰富度呈单峰曲线关系。该文研究结果表明, 相对于重度放牧和围封, 刈割更有利于维持该地区生态系统的多功能性; 物种丰富度适中且物种分布均匀的生态系统可能有更好的多功能性。     

不同母质温带草地植物群落多样性对人为干扰的响应

本研究以赛罕乌拉保护区2种不同土壤母质(黄土和沙母质)与3种利用方式(围栏打草、季节性放牧和自由放牧)草地为对象,基于群落组成调查数据,计算人为干扰指数与物种多样性指数,研究草地植物群落物种多样性与草地退化程度间的关系。结果表明: 土壤母质与人为利用方式的差异使草地处于不同的退化状态,黄土与沙母质类型草地退化程度均随人为利用强度的增加而上升,且当人为利用方式相同时,黄土母质草地人为干扰指数(均值1.21)比沙母质草地(均值1.48)低。各样地物种多样性指数总体随土壤母质的砂质化和人为利用强度的增加而下降,其中Margalef丰富度指数为1.57～4.27,Shannon多样性指数为1.16～2.39,Simpson优势度指数为0.76～0.87,Pielou均匀度指数为0.71～0.80。随着人为干扰指数增加,丰富度指数、多样性指数和优势度指数均下降,而均匀度指数有上升趋势。过度放牧对2种土壤母质草地均会造成严重威胁,黄土与沙母质草地最适宜的利用方式分别为围封打草和季节性放牧。在今后生物多样性保护的实施过程中,需兼顾草地不同土壤母质与人为利用方式的影响,针对不同土壤母质条件规划不同的草地利用方式,实现因地制宜的草地恢复与管理。     

围栏封育和自由放牧对克氏针茅草原植被空间异质性的影响

群落组成结构的异质性是群落动态的主要属性。本研究采用样线、样方调查方法,基于物种频度与幂函数法则,分析了内蒙古克氏针茅草原围栏封育和自由放牧条件下群落物种结构与空间异质性的变化。结果表明:在围栏外和围栏内不同利用方式下,物种均呈现集中分布;从水分生态型、生活型、生育型、种子传播型和植物科属等不同功能群类别来看,旱生植物和中旱生植物广泛分布,生活型以多年生草本植物为主,依靠重力传播种子的植物占有相对较大的比例,达到60%以上,禾本科、百合科、菊科和豆科等适牧植物具有相对优势;在围栏保护状态下,物种多样性增加,群落异质性降低,放牧退化草原开始向群落状况良好的草原类型演替。     

短期增温和降水减少对半干旱沙质草地群落特征的影响

【目的】为探究短期增温和降水减少对沙质草地植物群落物种多样性、功能性状及生产力的影响,进一步揭示沙质草地植物群落特征对气候变化的响应。【方法】以科尔沁沙质草地植物群落为研究对象,利用开顶式生长室(OTC)模拟增温,研究降水减少0%、20%、40%和60%与增温的交互作用对沙质草地群落组成、物种多样性和功能性状的影响及群落特征与环境因子关系。【结果】结果显示:（1）短期增温和降水减少使沙质草地植物群落组成和物种优势度发生变化,其中优势物种猪毛蒿和达乌里胡枝子在短期增温和降水减少处理下均明显降低,短期增温和降水减少均显著降低了植物群落盖度和地上生物量。（2）短期增温显著降低了Margalef丰富度指数、Simpson指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数,短期降水减少对沙质草地供试4种物种多样性指标均无显著影响。（3）短期增温显著提高了植物群落高度和叶干物质含量,显著降低叶厚度,短期降水减少显著提高了叶干物质含量和叶厚度,显著降低了植株高度和比叶面积。（4）短期增温是影响沙质草地物种多样性和功能性状的主要环境因素。【结论】综上可知,短期增温和降水减少改变了沙质草地群落特征,温度是影响沙质草地群落特征的主要环境因子。