鄂尔多斯高原西部几种荒漠灌丛群落种间联结关系的研究

采用ＰＣ、ＰＣＣ、ＡＣ、Ｘ２和ｒ等公式对鄂尔多斯高原西部５种典型荒漠灌丛群落种间联结系数的求算,通过这些种间的相互关系,阐述了这些物种对生境要求的差异和分布特点,本文的研究结果对与建立在种群关系基础上的荒漠植被的研究具有重要的意义。     

贺兰山冲积扇荒漠草地拟步甲生态位及种间关联

[目的]拟步甲对维持荒漠半荒漠生境的生物多样性和生态系统功能具有重要作用.本研究旨在揭示拟步甲物种的生态位及种间关联,为冲积扇荒漠草地生境拟步甲群落构建机制研究奠定基础.[方法]2019年5-10月采用陷阱法调查贺兰山冲积扇荒漠草地划分为100个相同大小正方形单元的200 m×200 m样地的拟步甲昆虫群落组成,运用2...     

荒漠草原蝗虫营养生态位及种间食物竞争模型的研究

以宁夏荒漠草原 1 2种蝗虫为对象 ,对荒漠草原蝗虫的营养生态位和种间食物竞争模型进行了研究 .采用嗉囊内含物分析技术分析了 1 2种蝗虫的取食特性和食物利用谱 ,并根据嗉囊内含物的分析结果 ,定量研究了蝗虫的营养生态位重叠和宽度 .依据生态位分化的特点 ,1 2种蝗虫可划分为 4个不同营养需求类群 :杂草取食者、杂草 禾草取食者、禾草 杂草取食者、禾草取食者 .通过蝗虫的取食频率、生物量以及种群密度 ,提出了蝗虫种间食物竞争力评估模型 ,对 1 2种蝗虫种间食物竞争的作用力进行了讨论 .     

不同水盐环境下荒漠植物群落抗逆性化学性状的种间、种内变异

叶片是植物获取资源的重要器官,研究荒漠植物抗逆性化学性状的种间、种内变异对环境变化的响应有助于揭示植物对极端环境的适应机制。以艾比湖自然荒漠植物群落为研究对象,通过野外调查与实验分析,解析不同土壤水盐环境下群落水平抗逆性化学性状（钾K;钙Ca;钠Na;镁Mg）的差异及其种间、种内变异特征,利用冗余分析、相关性分析,明析群落水平性状种间、种内变异与土壤环境因子间关系及其在不同水盐环境间的变化规律。结果表明：（1）高水盐环境下土壤pH及Ca、Na含量均显著高于低水盐环境;低水盐环境下群落水平K、Na、Mg含量显著高于高水盐环境。（2）高水盐环境下群落抗逆性化学性状的种间变异（Ca除外,P<0.05）、种内变异均低于低水盐环境。（3）高水盐环境土壤因子与群落种间、种内变异相关性较高（|r|>0.3）,其中与叶片Ca、Na种间变异普遍为负相关,与Na种内变异多为较强的正相关;低水盐环境种间、种内变异与土壤因子相关性总体较低,其中土壤盐分、水分与叶片Mg的种间变异呈负相关,与Na种内变异呈正相关。综上所述,水盐环境对荒漠植物群落水平的抗逆性化学性状有显著影响,各性状的种间、种内变异与土壤因子间关系在高水盐环境中更为密切,本研究为掌握胁迫环境下植物的适应策略提供依据。     

荒漠草原三种蝗虫成虫种内和种间竞争的研究

荒漠草原三种蝗虫成虫种内和种间竞争的研究贺达汉方成郑哲民（宁夏农学院农学系,永宁７５０１０５）（陕西师范大学动物研究所,西安７１００６２）Ｉｎｔｒａ＿ａｎｄＩｎｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃＣｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅＡｄｕｌｔｓｏｆＴｈｒｅｅＧｒ...     

生物结皮对古尔班通古特沙漠3种荒漠草本植物生长特性与元素吸收的影响

生物结皮有可能通过物理、水文、养分循环影响与之相邻的维管植物,但二者相互关系尚存在着争议。本文以新疆古尔班通古特沙漠广泛分布的地衣结皮为研究对象,分析了生物结皮对3种荒漠草本植物：尖喙牻牛儿苗（Erodium oxyrrhynchum）、条叶庭芥（Alyssum linifolium）和琉苞菊（Hyalea pulchella）的生长及其对元素吸收的影响。研究结果表明：（1）生物结皮对3种荒漠草本植物生长的影响在生长期不同阶段存在差异。在前期,生物结皮的存在促进了植物生物量的累积;而后期,生物结皮却抑制了植物生长。生物结皮的存在显著影响了荒漠草本植物生物量的累积和冠根比。（2）生物结皮的存在显著增加了3种荒漠草本植物对N和K的吸收,而对P的吸收没有显著影响。生物结皮对3种植物Cu、Ca、Mg、Na、Cl的吸收存在种间差异。本研究结果将为该荒漠生态系统潜在的植被演替方向提供重要的科学根据。     

古尔班通古特沙漠荒漠肉苁蓉遗传多样性分析

为了全面了解古尔班通古特沙漠荒漠肉苁蓉居群分布的遗传多样性特点,本研究通过ISSR分子标记技术,利用Nei和Shannon等多样性指数对古尔班通古特沙漠中5个居群166个个体的荒漠肉苁蓉遗传多样性、荒漠肉苁蓉种群和种内的遗传多样性进行分析。在供试材料中,8个引物共扩增出144个多态位点,多态位点百分率达100%,5个居群的多态位点百分率差异在46.53%～77.78%之间。在物种水平上,Nei基因多样度(h)为0.260 4,Shannon多样性指数(I)是0.411 0。遗传变异分析表明,物种水平的居群间遗传分化系数Gst为0.222 2,居群间的基因流Nm为1.750 7。研究显示古尔班通古特沙漠中荒漠肉苁蓉多态位点比例高,各居群基因交流较多,不同居群间遗传变异并不明显,这些对肉从蓉资源有效地保护和利用具有重要意义。     

贺兰山冲积扇荒漠草地地表甲虫种间关联和群落稳定性

理解生物群落结构和种间关系,对研究群落演替以及群落稳定性具有重要意义。于2019年5—10月在贺兰山冲积扇荒漠草地采用陷阱法调查200 m×200 m空间尺度的地表甲虫群落组成,基于2×2联列表,采用方差比率法、χ~2检验、联结系数、Spearman秩相关系数、贡献定律法和主成分分析,研究了贺兰山冲积扇荒漠草地小尺度空间地表甲虫的种间关联性以及群落稳定性。结果表明：6次共捕获地表甲虫2324只,隶属于11科36属52种,直角通缘步甲个体数量占总数量的44.28%,是贺兰山冲积扇荒漠草地地表甲虫群落调查期内的优势种,不同月份优势种存在差异。5月个体数和物种数为中等变异,7和8月物种数为中等变异,其他月个体数和物种数为强变异,9月个体数变异系数最大,10月物种数变异系数最大。方差比率和W检验显示,所有月份地表甲虫群落方差总体表现为显著正联结。χ~2检验、种间关联性和Spearman秩相关分析表明,5—8月正负关联种对比大于1,9和10月正负关联种对比小于1。不同月份优势种与其他主要物种间关系基本一致。亲缘关系较近的物种间并未表现较多显著的负关联性。稳定性分析显示,所有月份地表甲虫群落均处于...     

古尔班通古特沙漠中4种荒漠草本植物的生物量与化学计量特征

对于荒漠植物不同生长期生物量分配和化学计量比的研究有助于深入了解荒漠植物的功能结构,更好掌握环境对植物的生存影响。本研究选取古尔班通古特沙漠4种一年生荒漠草本植物沙蓬（Agriophyllum sqarrosum（L.）Moq.）、雾冰藜（Bassssia dasyphylla（Fisch.et Mey.）O.Kuntze）、角果藜（Ceratocarpus arenarius L.）和碱蓬（Suaeda glauca（Bge.）Bge.）对比研究了4种生物量分配与N、P化学计量学随植物生长的变化。结果显示：（1）4种荒漠植物生物量积累配过程中,根冠比随生长季的延长逐渐降低。地上、地上生物量相关生长关系表明,角果藜为等速→异速的变化过程,沙蓬从采样初期至末期的变化过程为异速→等速生长,而沙蓬和碱蓬的相关生长指数相反,分别为异速→等速→异速、等速→异速→等速的变化格局;（2）4种植物N、P含量随生长期的延长逐步降低。在整个生长季节4种植物的N与P含量的变化趋势均为相似。（3）植物N、P含量间达到正相关显著,除沙蓬和雾冰藜的N：P之外其余指标分别与植物的地上、地下生物量及总生物量间呈负相关显著,而根冠比、相关生长指数与化学计量特征间未达到显著水平,表明了二者较弱的相关性。研究表明,4种荒漠草本植物生物量与化学计量特征的相关性不大,说明化学计量比并不是影响植物生物量及生活策略的主要因素,而更多是受植物自身遗传特性的影响。同时也体现了荒漠草本植物在养分匮乏的条件下,形成了自身独特的生理生态特征,且具有相对稳定的适应特性。     

两种盐生植物解剖结构的生态适应性

结合对研究区域土壤水分和盐分的分析,对3种不同生境下梭梭和多枝柽柳两种荒漠盐生植物光合器官解剖结构的研究表明:梭梭(Haloxylon ammodendron)依靠当年生绿色同化枝进行光合作用,且同化枝具有发达的贮水组织,是典型的超旱生稀盐盐生植物;同化枝的栅栏组织富含叶绿体,是C_4高光效植物,提高了植物的光合作用效率,进一步增强了梭梭对荒漠干旱、盐渍化环境的适应能力.多枝柽柳(Tamarix ramosissima)同化枝及叶的表皮上均具下陷的气孔和泌盐腺,是旱生泌盐盐生植物;叶为全栅型,且同化枝具有发达的维管柱,占同化枝直径的60%以上,此外,其同化枝及叶的表皮细胞外凸形成乳状突,是一种环境胁迫指示结构.这些特征均能说明梭梭和多枝柽柳具有很好的抗旱、耐盐碱能力,且作为荒漠环境的优势树种,它们对荒漠生态系统的恢复和重建有积极意义.     

Plant associations on a Sonoran Desert bajada: geographical correlates and evolutionary source pools

In this paper the hypothesis is tested that the local distributions of perennial plants on a desert bajada are related to those at the regional/geographical level. Plant species reaching their highest density in the lower, mid-, or upper plant association on the bajada showed no difference in their latitudinal centers of distribution, or the latitudinal variation over the region. However, plants in the three associations did differ significally in the standardized distance of their regional distribution from the target bajada: i.e., plant species characteristic of the mid-bajada were significantly closer to their regional distribution centers than were plants in the lower or upper association. These results suggest that the local distribution of plants on desert bajadas are related to those at the regional level. Consideration of historical source-pools may provide a key to understanding both the ecological and biogeographic components of plant associations in North American desert regions.     

基于地形因素的新疆荒漠植被-气候模型应用研究

本研究在新疆荒漠植被型分类的基础上,用植被与气候Holdridge生命带模型进行荒漠植被型的模拟,并用Kappa检验系数进行结果检验,模拟结果很差(0.19),将地形作为模拟模型具体考虑的一个因素,对重新分类的气候区进行二次植被模拟。二次模拟结果Kappa检验系数平均值为0.45,二次模拟整体荒漠植被型模拟结果的Kappa检验系数为0.64,极大地提高了模型模拟的准确度。模型模拟准确度的提高在于将影响新疆水分分配的地形因素作为改进Holdridge生命带模型的参数,该参数的引入为提高Holdridge生命带模型的准确度提供了新的思路,也为较准确地模拟新疆地区的植被提供了新途径。     

民勤绿洲荒漠过渡带植物群落数量分类和排序研究

绿洲-荒漠过渡带作为绿洲与荒漠的连接区域,在干旱区生态环境退化与恢复研究中具有重要意义。该研究以民勤绿洲荒漠过渡带为例,在47个植物群落调查样地的基础上,应用双向指示种分类法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对研究区典型植物群落进行数量分类和排序,并讨论了影响植物群落类型及空间分布的环境因子。结果表明:(1)研究区植物群落结构简单,植物种以旱生耐盐植物为主。(2)TWINSPAN分类将研究区的植物群落划分为11个群丛类型,即白刺+盐生草群丛、白刺+芦苇群丛、白刺+盐爪爪群丛、盐爪爪+黑果枸杞群丛等,分类结果在空间上反映了民勤绿洲荒漠过渡带植物群落的演替变化趋势。(3)DCA排序结果验证了TWINSPAN分类结果的合理性,同时指出制约民勤绿洲荒漠过渡带植物群落类型及空间分布的重要环境因子是地下水埋深和地貌形态。     

Are drought-resistance promoting bacteria cross-compatible with different plant models?

The association between plant and plant growth promoting bacteria (PGPB) contributes to the successful thriving of plants in extreme environments featured by water shortage. We have recently shown that, with respect to the non-cultivated desert soil, the rhizosphere of pepper plants cultivated under desert farming hosts PGPB communities that are endowed with a large portfolio of PGP traits. Pepper plants exposed to bacterial isolates from plants cultivated under desert farming exhibited a higher tolerance to water shortage, compared with untreated control. This promotion was mediated by a larger root system (up to 40%), stimulated by the bacteria, that enhanced plant ability to uptake water from dry soil. We provide initial evidence that the nature of the interaction can have a limited level of specificity and that PGPB isolates may determine resistance to water stress in plants others than the one of the original isolation. It is apparent that, in relation to plant resistance to water stress, a feature of primary evolutionary importance for all plants, a cross-compatibility between PGPB and different plant models exists at least on a short-term.     

中国北方草地植物群落季节生长格局模拟

中国北方草地横跨干旱、半干旱及亚湿润干旱气候区,水分是限制中国北方草地植物群落生产力的主要气候因子.采用基于水分平衡过程的、简单的植物群落模型,利用460个气象站40年气象数据的月平均值,模拟中国北方7种草地类型的季节及年生长、叶片投影盖度(FPC)、蒸发系数(k)及净第一性生产力(NPP).野外观测数据对模型的验证显示模拟结果与观测值相符较好.温性草地自东向西,青藏高原自东南向西北,植物群落的k、NPP与FPC呈递减趋势,显示了中国温性草地自东向西,青藏高原自东南向西北逐渐干旱的水分梯度;其中高寒草甸的3个模拟参数值均最高,高寒草原FPC次于高寒草甸,而NPP却与温性典型草原相近,温性典型荒漠的3个参数最低.高寒草甸、高寒草原、温性草甸草原、温性典型草原、温性荒漠草原、温性草原化荒漠和温性典型荒漠等7种类型草地的畜群承载力约为每公顷5.2、2.3、3.6、2.1、1.0、0.6和0.2只羊单位,区域最适恢复植被盖度分别以93%、79% 、56%、50%、44%、38%和37%为宜.     

New pollen classification of Chenopodiaceae for exploring and tracing desert vegetation evolution in eastern arid central Asia

Members of the Chenopodiaceae are the most dominant elements in the central Asian desert. The different genera and species within this family are common in desert vegetation types. Should it prove possible to link pollen types in this family to specific desert vegetation, it would be feasible to trace vegetation successions in the geological past. Nevertheless, the morphological similarity of pollen grains in the Chenopodiaceae rarely permits identification at the generic level. Although some pollen classifications of Chenopodiaceae have been proposed, none of them tried to link pollen types to specific desert vegetation types in order to explore their ecological significance. Based on the pollen morphological characters of 13 genera and 24 species within the Chenopodiaceae of eastern central Asia, we provide a new pollen classification of this family with six pollen types and link them to those plant communities dominated by Chenopodiaceae, for example, temperate dwarf semi‐arboreal desert (Haloxylon type), temperate succulent halophytic dwarf semi‐shrubby desert (Suaeda, Kalidium, and Atriplex types), temperate annual graminoid desert (Kalidium type), temperate semi‐shrubby and dwarf semi‐shrubby desert (Kalidium, Iljini, and Haloxylon types), and alpine cushion dwarf semi‐shrubby desert (Krascheninnikovia type). These findings represent a new approach for detecting specific desert vegetation types and deciphering ecosystem evolution in eastern central Asia.     

Validation of scales and otoliths for estimating age of redband trout in high desert streams of Idaho

Studies validating aging structures for rainbow trout are sparse and none have been conducted for redband trout, a common western U.S. sub-species. Oxytetracycline mark-recapture methods (MR), marginal incremental analysis (MIA), and comparisons across multiple populations were used to evaluate the utility of two structures for aging redband trout in high desert streams. We assessed periodicity of annulus formation on scale and otolith samples from all age classes of trout residing in two streams, identified the location of the first annulus on otoliths, and compared age estimates and between-reader coefficient of variation on nine additional streams. The use of MIA successfully validated opaque zone periodicity for fish transitioning from age-0 to age-1, and from age 1 to age 2 in two streams. For fish at liberty 13 and 28 months in the same two streams, MR-derived age estimates from whole and sectioned otoliths were 94–100% accurate for fish from 2–9 years old. Scales were only 77% and 38% accurate for fish at liberty 13 and 28 months, respectively. Between-reader coefficient of variation (CV) for scales was high (11.5%), while CV for sectioned otoliths using whole otoliths as corroboratory structures averaged 2.3%. Scales were thus, an unacceptable aging structure for desert redband trout. Given the confusion in the literature, we suggest that more rigorous research should be conducted to define and explain otolith zone formation.     

荒漠草原-灌丛镶嵌体的植被稳态转变特征

以柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）灌丛引入形成荒漠草原-灌丛地镶嵌体为研究对象,选择其内部荒漠草地（DG）、草地边缘（GE）、灌丛边缘（SE）、灌丛地（SL）为试验样地,开展荒漠草原向灌丛地人为稳态转变过程土壤水分与植被变化特征研究。结果如下：各样地0-200 cm土层水分含量随着转变过程呈显著降低趋势（P<0.05）,其中荒漠草地、草地边缘和灌丛边缘样地的土壤水分均在秋季雨水补充期增加,灌丛地由于深层土壤水分过度消耗而愈加降低,且灌丛边缘和灌丛地深层水分显著低于荒漠草地、草地边缘（P<0.05）,垂直动态不显著;地上植被随样地转变除优势度指数表现为灌丛地多样性、均匀度、丰富度指数均显著低于各样地（P<0.05）,多年生优势草本蒙古冰草（Agropyron mongolicum）、短花针茅（Stipa breviflora）逐渐被一年生草本刺藜（Dysphania aristata）、猪毛蒿（Artemisia scoparia）所代替;土壤种子库萌发种类随样地转变逐渐减少,种子库密度则显著升高（P<0.05）,灌丛地以一年生草本植物为主（占总密度的97.51%）,荒漠草地则以多年生草本萌发为主,且各样地土壤萌发种子库及多年生草本多集中于0-5 cm土层（P<0.05）;转变过程荒漠草原和灌丛地植被地上地下相似度分别为0.14和0.19,均显著低于两边缘样地0.35,较两边缘样地群落更为稳定,呈现草原灌丛化过程中草地-灌丛共存的植被双稳态特征。