荒漠草原猪毛蒿种群繁殖特征的土壤驱动因子分析

繁殖是植物生命活动的重要环节, 了解植物的繁殖特征是解释植物生态适应性和制定有效管理措施的重要依据。该研究以荒漠草原猪毛蒿(Artemisia scoparia)种群为研究对象, 通过测定不同土壤类型的理化性质和猪毛蒿的繁殖特征, 以期探讨影响其繁殖特征的主要土壤驱动因子。结果表明: 灰钙土、风沙土和基岩风化残积土的水溶性碳含量、全氮含量、全磷含量、全盐含量、土壤水分含量、土壤硬度存在显著差异。猪毛蒿平均个体大小、单株头状花序的平均质量和数量均以灰钙土生境下最大, 基岩风化残积土最小。繁殖分配在不同土壤类型下无显著差异, 但与单个头状花序质量、单株头状花序数量和质量间呈极显著正相关关系。单株头状花序数量与单个头状花序质量间呈负相关关系。在风沙土生境下, 单株头状花序质量主要受到土壤水溶性碳含量、土壤水分含量以及pH值的共同影响; 单株头状花序数量受全盐含量的影响最大; 繁殖分配和单个头状花序质量主要受全碳含量的影响。灰钙土生境下, 单株头状花序质量与土壤水溶性碳含量、土壤水分含量和有机碳含量呈正相关关系; 速效氮含量显著影响着单株头状花序数量。而基岩风化残积土生境下, 繁殖特征的变异主要受到土壤水溶性碳含量、土壤硬度、土壤水分含量、全磷和速效磷含量的影响。综合分析发现, 土壤因子对猪毛蒿繁殖特征的影响程度不同, 其中单株头状花序数量和质量极显著地受到土壤水溶性碳含量和土壤水分含量的影响, 繁殖分配和单个头状花序质量与土壤水溶性碳含量、土壤水分含量呈负相关关系。因此, 土壤水溶性碳含量和土壤水分是荒漠草原地区影响猪毛蒿种群繁殖特征的主要土壤因子。     

荒漠草原猪毛蒿种群繁殖特征的土壤驱动因子分析

繁殖是植物生命活动的重要环节,了解植物的繁殖特征是解释植物生态适应性和制定有效管理措施的重要依据。该研究以荒漠草原猪毛蒿(Artemisia scoparia)种群为研究对象,通过测定不同土壤类型的理化性质和猪毛蒿的繁殖特征,以期探讨影响其繁殖特征的主要土壤驱动因子。结果表明:灰钙土、风沙土和基岩风化残积土的水溶性碳含量、全氮含量、全磷含量、全盐含量、土壤水分含量、土壤硬度存在显著差异。猪毛蒿平均个体大小、单株头状花序的平均质量和数量均以灰钙土生境下最大,基岩风化残积土最小。繁殖分配在不同土壤类型下无显著差异,但与单个头状花序质量、单株头状花序数量和质量间呈极显著正相关关系。单株头状花序数量与单个头状花序质量间呈负相关关系。在风沙土生境下,单株头状花序质量主要受到土壤水溶性碳含量、土壤水分含量以及p H值的共同影响;单株头状花序数量受全盐含量的影响最大;繁殖分配和单个头状花序质量主要受全碳含量的影响。灰钙土生境下,单株头状花序质量与土壤水溶性碳含量、土壤水分含量和有机碳含量呈正相关关系;速效氮含量显著影响着单株头状花序数量。而基岩风化残积土生境下,繁殖特征的变异主要受到土壤水溶性碳含量、土壤硬度、土壤水分含量、全磷和速效磷含量的影响。综合分析发现,土壤因子对猪毛蒿繁殖特征的影响程度不同,其中单株头状花序数量和质量极显著地受到土壤水溶性碳含量和土壤水分含量的影响,繁殖分配和单个头状花序质量与土壤水溶性碳含量、土壤水分含量呈负相关关系。因此,土壤水溶性碳含量和土壤水分是荒漠草原地区影响猪毛蒿种群繁殖特征的主要土壤因子。     

荒漠草原不同土壤条件下猪毛蒿幼苗种群的点格局分析

采用摄影定位法测定了宁夏荒漠草原3种不同土壤条件下猪毛蒿（Artemisia scoparia）幼苗种群的空间格局,并应用完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型对其分布格局进行了分析。结果表明：（1）在灰钙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在小尺度上（0-2.85m）表现为聚集分布,随着尺度的增大先呈现为随机分布（2.85-3.75 m）,然后又呈现为均匀分布（3.75-5m）;在风沙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在0-1.85 m之间表现为聚集分布,在1.85-2.35 m之间表现为随机分布,当尺度大于2.35 m时表现为均匀分布;而基岩风化残积土上的猪毛蒿幼苗种群在整个尺度上均呈现随机分布。（2）猪毛蒿种群幼苗在基岩风化残积土上符合泊松聚块模型,即猪毛蒿种群空间格局的聚块中不存在较高密度的小聚块;而在风沙土和灰钙土上则符合嵌套双聚块模型,即在大聚块中分布较高密度的小聚块。猪毛蒿幼苗种群空间格局的形成与土壤异质性存在着密切的联系,种群在空间中分布格局的形成机制可以通过种群空间格局的分析加以解释。     

异质生境对荒漠草原植物群落组成和种群生态位的影响

为揭示荒漠草原不同植物种群生态位特征以及对有限资源的利用状况,以围栏内外不同土壤类型下植物群落为研究对象,运用经典生态位理论,探讨其群落组成和种群生态位特征。结果表明：在调查样方中共记录到15科36属42种植物,以豆科、禾本科、菊科和藜科的草本植物为主。风沙土生境中的植被生物量和密度最高,一年生植物生态位宽度值往往较高,以猪毛蒿的重要值最大。灰钙土生境中植被盖度较高,多年生植物生态位宽度值相对较高,以牛枝子和针茅的重要值最大。放牧会减少多年生草本的种类和数量,而一年生草本有所增加,对半灌木数量则影响不大。在不同生境下猪毛蒿生态位宽度和总宽度值均居首,是该区域主要优势种和典型的泛化种。在放牧和短期围栏内猪毛蒿与其他物种的生态位重叠指数均较高,但在长期围封样地中,特别是灰钙土生境下,重叠指数比重有所降低。基岩风化沉积土中物种间的重叠程度最大,而风沙土中则最小。猪毛蒿分布在生态位重叠指数DCA排序图的中心,说明其在群落中占有重要地位,对有限资源的竞争能力和对环境的适应能力较强。综上,生境的异质性是导致群落组成及生态位不同的关键因子,因此在荒漠草原进行植被恢复建设和保护措施时,应考虑不同土壤类型条件下各物种生态适应性,避免生态位功能冲突。     

东北草地异质生境芦苇芽种群动态

典型无性系植物在适宜的环境中可以依靠芽持续更新,而芽库和芽流在异质生境中的变化是深入认识其营养繁殖特性的基础.采用单位土体挖掘取样,用当年形成的1龄级根茎芽作为输入,用各龄级根茎芽萌发作为输出,计数休眠芽与死亡芽,比较分析东北草甸草原草甸土和盐碱土2个生境单优势种芦苇种群的芽种群动态.结果表明:芦苇芽种群库存量、输入量、输出量、休眠量、死亡量和输入率均以草甸土生境显著大于盐碱土生境,输出率在草甸土生境和盐碱土生境间差异不显著,盐碱土生境休眠率显著大于草甸土生境,2个生境的死亡率均保持在<2%的较低水平.随着生长季的进程,2个生境芽库的输入量、输入率呈不断增加的趋势,输出量相对稳定,输出率呈先上升后下降的趋势,休眠量和休眠率呈不断降低的趋势.芽库和芽流与土壤含水量、土壤有机质、土壤速效氮含量呈显著正相关,与土壤p H值、土壤速效磷含量呈显著负相关.芽库和芽流有相同的季节变化规律,2个生境的芦苇种群均以不断形成新根茎的芽补充芽库和稳定输出维持其营养繁殖更新.     

内蒙古荒漠草原亚洲小车蝗的种群动态

2010—2011年于内蒙古乌兰察布市四子王旗格根塔拉草原对亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus(B.-Bienko)种群动态进行了研究。结果表明,亚洲小车蝗种群空间格局为随机分布;亚洲小车蝗于6月中旬开始孵化出土,1～3龄蝗蝻高峰期在6月中下旬至7月初,终见期在7月下旬;4～5龄蝗蝻于6月下旬始见,高峰期在7月上中旬,终见期在7月末;成虫于7月上旬始见,高峰期在7月中旬至8月下旬,终见期在9月上旬。应用最优分割法将亚洲小车蝗种群动态划分为3个阶段:(1)6月中旬,为蝗蝻开始出土期,数量稀少,空间格局为聚集分布或随机分布;(2)6月下旬至7月上中旬,为蝗蝻发生盛期,密度低时为随机分布,密度高时为聚集分布;(3)7月中下旬至9月上旬,为成虫发生期,空间格局为随机分布。     

荒漠草原土壤相对湿度对猪毛蒿表型可塑性的影响

猪毛蒿(Artemisia scoparia)为菊科蒿属草本植物,是一种适应性较强的广幅种。研究荒漠草原不同土壤相对湿度条件下猪毛蒿的表型可塑性,对认识异质生境下猪毛蒿的生存适应策略具有重要的生态学意义。结果表明:株高、茎粗、根长、根重和单株生物量均表现出随土壤相对湿度的增大而增加的趋势,对异质生境具有较强的可塑性,而根冠比则表现出相对的稳定性。植株不同部位生物量大小排序为:上部中部下部,且植株下部显著大于上部生物量(P0.05)。土壤相对湿度40%生境下的头状花序数量和重量显著高于土壤相对湿度30%和30%—40%生境。繁殖器官绝对投入量(lg R)随着个体大小(lg V)的增大呈极显著的增加(P0.001),繁殖阈值介于1.868—2.006 g。随着土壤相对湿度的增加,繁殖分配比例极显著增大(P0.001)。营养器官和繁殖器官生物量、头状花序重量和数量、地下生物量和地上生物量均呈极显著线性正相关关系(P0.001),存在正向权衡。单个头状花序重量并不随个体大小和头状花序数量的增加而发生显著变化(P0.05),且在不同土壤相对湿度和不同部位间均无显著差异(P0.05)。由此可见,猪毛蒿在异质生境下产生的可塑性是其生存繁殖的重要反应机制之一。     

扎龙湿地异质生境芦苇种群根茎动态及年龄结构

无性系植物根茎不仅具有营养繁殖和扩展种群的功能,也是无性系家族中芽和分株生理整合的通道。采用单位土体挖掘取样,对扎龙湿地单优种群落芦苇种群根茎进行调查,比较了湿生生境和水生生境根茎长度、生物量和干物质贮量的季节变化。结果表明:芦苇种群根茎长度、生物量和干物质贮量均以湿生生境显著大于水生生境;8月前,根茎长度缓慢增加,8月后,根茎长度迅速增加,以3龄最长,6龄最短;根茎生物量、干物质贮量先下降后上升,8月最低,至10月休眠期均已超过营养生长初期,生物量以3龄最大,1龄最小,干物质贮量以5龄最高,1龄最低;不同龄级根茎长度及年龄谱与月份间呈线性相关(R~20.81,P0.05),不同龄级根茎生物量与月份间呈二次曲线关系(R~20.98,P0.05),生物量年龄谱与月份间呈线性相关(R~20.80,P0.05),5个生育期根茎干物质贮量与龄级之间呈二次曲线关系(R~20.86,P0.05)。芦苇种群根茎长度、生物量、干物质贮量有着相同的季节变化规律,不同龄级根茎的寿命与养分的输出消耗和养分的再输入补偿密切相关。整个生育期内,生境异质性对芦苇种群根茎动态及年龄结构的影响均存在,且引起的差异也相对较稳定。     

松嫩平原异质生境羊草种群营养繁殖特征

多年生无性系禾草主要依靠营养繁殖实现种群的持续更新,而各类芽和由芽形成的苗为其种群进行营养繁殖的潜在种群。通过单位面积挖掘取样,利用营养繁殖世代数划分分株、根茎和各类型芽和苗的龄级,对松嫩平原封育草甸、长期割草草甸、封育积沙草甸和林间草地的羊草潜在种群组成和大小进行了比较研究。结果表明: 在生长季末期,羊草的潜在种群均由根茎芽和各龄级分蘖节向上生长的芽以及根茎苗和分蘖节苗组成。在4种生境条件下,羊草分株潜在种群由3～4个龄级组成,1～4龄级根茎均可形成潜在种群,其中,根茎潜在种群占整个羊草潜在种群数量比例为68.3%,占绝对优势。1龄分株和根茎产生的潜在种群占总体的60.2%,是潜在种群组成的主要部分,是种群更新的主要来源。分株潜在种群数量以长期割草草甸最高,根茎潜在种群数量以封育积沙草甸最高。营养繁殖力均以年轻龄级分株和根茎最高,根茎的营养繁殖力是分株的10.0倍,在羊草种群营养繁殖过程中始终占据优势。羊草的潜在种群构成在不同生境条件下变异较大,但体现出对生境差异的趋异适应。     

不同干扰荒漠生境中子午沙鼠的繁殖及种群动态特征

子午沙鼠(Merionesmeridianus)广泛分布于我国西北部地区,是荒漠啮齿动物群落的优势鼠种。种群繁殖特征是动物生活史参数中的一个重要组成部分,是种群数量补充的重要来源,而干扰是影响繁殖特征的重要因素。本研究于2012~2014年,在位于蒙古阿拉善左旗南部典型荒漠的野外实验区,设置禁牧、开垦、过牧、轮牧4种不同干扰样地,使用铗日法对实验样地子午沙鼠相对数量及繁殖特征进行调查。4种不同干扰生境中的子午沙鼠种群数量具有显著差异,禁牧过牧轮牧开垦;雌雄性比在轮牧生境中最高,开垦生境次之,禁牧生境最低;4种干扰生境中,轮牧样地子午沙鼠雌鼠怀孕率显著高于禁牧、过牧和开垦样地;雄鼠的睾丸下降率在过牧干扰样地显著高于其他3种干扰方式样地,轮牧样地雄鼠睾丸下降率最低;雌鼠平均胎仔数在4种干扰生境间无显著性差异;轮牧干扰样地繁殖指数显著高于其他3种干扰方式样地;繁殖指数、怀孕率及睾丸下降率对密度的反馈作用最为明显,但在不同的干扰生境中其反馈特征有差异。综上,子午沙鼠在轮牧生境中各繁殖特征指数最高,繁殖能力最强,种群密度相对较高,更适合其生存,其密度制约效应表现最为明显。     

荒漠草原优势种群油蒿空间分布格局对封育恢复的响应

灌木对维持草原生物多样性、稳定性及生态服务功能等具有重要作用,探究封育措施对优势灌木种群的影响,可为草原恢复和抚育管理提供科学指导.本研究对荒漠草原4个封育时间(封育0、5、15、25年)的优势种群油蒿个体特征及种群空间分布格局进行研究.结果表明:油蒿种群密度随着封育时间延长先增加后降低,封育15年时最高,为未封育样地...     

鄂尔多斯高原荒漠化草原与草原化荒漠灌木类群生物多样性的研究

研究了灌木群落生物多样性随环境梯度变化的分布特点并分析了各环境因子对群落生物多样性的影响．结果表明，灌木类群多样性取决于群落的空间配置，特别是群落的草本层组成．从荒漠化草原到草原化荒漠灌木类群的多样性逐渐减小；水分梯度变化是诸生态因子（ 地理坐标、年均温度、最冷、最热月均温、年均蒸发量、日照百分率、年均风速和年均沙暴日数等） 中对群落多样性影响最大的因子，但其显著性偏低，这主要是人类过度放牧和破坏给灌木群落的烙印远远超过了水分梯度变化的影响．     

Carbon flux dynamics and its environmental controlling factors in a desert steppe

Net ecosystem carbon dioxide exchange (NEE) above a desert steppe in Inner Mongolia was measured with eddy covariance technique in growing season of 2008. Environmental factors were also observed during the same period. Our results show that the minimum of growing season daily cumulative NEE appeared on August 26 (?1.6 g Cm^?2), while the maximum appeared on June 11 (0.9 g Cm^?2). Monthly cumulative NEE distributed in the growing season unevenly. The minimum of monthly cumulative NEE appeared in June (0.74 g Cm^?2); the maximum appeared in September (?14.94 g Cm^?2). The sum of the growing season NEE was ?45.5 g Cm^?2. The most important environmental factor affecting the half-hour average NEE was photosynthetically active radiation. The most important environmental factor affecting the daily cumulative NEE was 20–30 cm soil water content.     

荒漠草原两种类型土壤的水分动态对比

基于2017—2018年的定位监测数据,分析了宁夏东部的盐池荒漠草原2种不同类型土壤(灰钙土和风沙土)的水分时空动态特征。结果表明:2017和2018年生长季(5—10月),研究区降雨量分别为208.2和274.8 mm,降雨在各月份的分配差异较大。2018年除5月存在极端降雨事件(129.6 mm)外,其余各月降雨量均低于2017年。土壤水分变化的季节动态规律大致可以分为两个阶段:土壤水分补偿期(5月初至6月初)和土壤水分波动期(6月中旬至9月底)。0～20 cm土层土壤含水量在降雨后呈骤增骤减的脉冲式特点,深层土壤含水量较稳定。灰钙土土壤含水量随土层加深表现为"升-降-升"的变化,风沙土土壤含水量在0～60 cm土层出现井喷式增加,而后增加缓慢,但随着土层深度的增加土壤含水量逐渐增大。2017年,灰钙土全剖面(0～100 cm)土壤水分表现为积累型,风沙土表现为消耗型;2018年,两种类型的土壤水分在全剖面均表现为消耗型。两种土壤类型土壤水分的时间稳定性随土壤深度的增加而增强,灰钙土和风沙土全剖面的平均土壤含水量代表性土层分别为80～100和40～60 cm。2种类型土壤的土壤水分...     

Carbon flux dynamics and its environmental controlling factors in a desert steppe

Net ecosystem carbon dioxide exchange (NEE) above a desert steppe in Inner Mongolia was measured with eddy covariance technique in growing season of 2008. Environmental factors were also observed during the same period. Our results show that the minimum of growing season daily cumulative NEE appeared on August 26 (?1.6 g Cm^?2), while the maximum appeared on June 11 (0.9 g Cm^?2). Monthly cumulative NEE distributed in the growing season unevenly. The minimum of monthly cumulative NEE appeared in June (0.74 g Cm^?2); the maximum appeared in September (?14.94 g Cm^?2). The sum of the growing season NEE was ?45.5 g Cm^?2. The most important environmental factor affecting the half-hour average NEE was photosynthetically active radiation. The most important environmental factor affecting the daily cumulative NEE was 20–30 cm soil water content.