羊草种群净光合速率的日变化及其与环境条件之间的相互关系

本项研究的对象是东北羊草草原的建群种群——羊草种群。研究结果表明,羊草种群净光合速率的日变化为双峰型曲线。第一次高峰出现在上午10点,为2.64g CO₂/m²(地面)·hr,第二次高峰出现在下午15点,为2.29g CO₂/m²(地面)·hr;全天的净光合速率为25.74g CO₂/m²(地面)·d.羊草种群净光合速率的日变化与测定时环境条件的日变化密切相关。各环境因子对羊草种群净光合速率的日变化发生综合影响.中午空气湿度降低和土壤含水量减少是羊草种群净光合速率中午降低的主要限制因素。     

内蒙古羊草草原群落光合与环境条件之间关系的模型初探

 在野外条件下,用同化箱CO2气体交换法测定了羊草群落光合速率日变化及其环境条件。结果表明：在干草原一般气候状态下,羊草(Aneurolepidium chinense)群落光合速率日变化呈双峰型。上下午各有一高峰,中午光合有降低现象。形成这种类型与环境条件有密切的关系。在湿度条件较好时,群落光合主要随光合有效辐射而变化。在湿度条件较差时,群落光合的大小主要受湿度条件的影响。通过多元逐步回归,利用多项式把群落光合和环境条件之间的关系数量化。在自然条件下可用y=-4.28+0.77x1-0.09x12+12.85x2-8.7lx22方程来表示(其中y为群落光合速率,x1为光合有效辐射,x2为空气相对湿度)。此方程的复相关系数为0.92,相对误差为0.03,预测相对误差为0.21。为此根据上面的模型,可以估算群落光合速率和草原生产力。     

不同时期羊草群落光合速率与环境条件之间的关系模型

利用１９８１－１９８５年间,内蒙古典型草原羊草群落光合速率和环境因子观测资料,按４个不同时期进行逐步多元回归,得到４个回归方程如下：１．６月上中旬植物生长初期,群落光合主要与光照强度和温度有关。其回归方程是ｙ＝－０．６８３＋０．４４４ｘ１－０．０３９１ｘ＋０．０７４２ｘ３－０．００１６４ｘ＾２３（式中ｙ为羊草群我合速率ｇＣｏ２／ｍ＾７２．ｈ,ｘ１是光照强度１０ｋｌｘ,ｘ３为空气温度Ｃ）。方程的复相     

灌水施肥对羊草(Aneurolepidium chinense)草原群落光合速率的影响

对天然羊草群落进行灌水和施肥后,测定了它们(灌水、灌水加施肥和对照)的群落光合速率。结果如下:1.在灌水、施肥加灌水处理后23天测定,处理群落的叶层高度分别比对照高8%和9%;群落LAI分别比对照高68.97%和99.93%;群落生物量分别比对照高41%和65.69%;群落日净光合量分别是对照的2.48倍和3.76倍;最大光合量分别是对照的2.82倍和3.12倍。2.灌水施肥处理后,羊草群落光合速率日变化的类型与对照基本一致,属于双峰型。唯独灌水加施肥群落(处理后3天)是单峰型,没有中午降低现象。看出较好的水肥条件能改变群落的日变化类型。3.在温湿度条件较差时或随着处理时间的推移,处理的效果越显著。第一阶段测定时,灌水、灌水加施肥处理的群落日净光合量分别是对照的1.26和1.17倍。第二阶段测定时,分别是对照的1.40和1.84倍。第三阶段测定时,分别是对照的2.48和3.76倍。     

羊草和大针茅群落光合速率的比较研究

本研究用同化箱法,在野外条件下测定了羊草群落和大针茅群落的光合速率日进程和季节变化。得到如下结果：1;在整个生长期中,测得羊草和大针茅两群落光合速率的日进程都属双峰型,上、下午,各有一个高峰,但一般以上午峰值较高。2．羊草和大针茅两群落日净光合量的季节变化趋势是相似的。自返青后迅速的提高,到7月上旬达最大值,羊草和大针茅两群落的日净光合量分别为31.68和11.5 gCO2／m2d,随后逐渐降低。3.两群落光合能力的大小,峰值的高低和出现的早晚、中午光合降低的幅度以及季节变化的特点等都与植物生长发育阶段和环境条件有密切的关系。 4．羊草群落各阶段的瞬时光合、日净光合,LAI和生物量等都高于相近时期的大针茅群落。但在环境条件较差(干旱)时,羊草群落光合增加的幅度要比环境条件好时小。5．大针茅群落要比羊草群落耐旱,对不良环境的适应能力强,但在条件较好时增产幅度小。     

美味猕猴桃净光合速率日变化与光合特性的初步研究

在春季田间条件下,我们对美味猕猴桃品种米良１ 号（Ａｃｔｉｎｉｄｉａ ｄｅｌｉｃｉｏｓａ ｃｖＭｉｌｉａｎｇ－１）的光－光合特性与净光合速率日变化及其与环境因子的关系进行了初步研究．结果表明美味猕猴桃米良１ 号在适宜的环境条件下（气温３４ ℃,相对湿度６２％ ）,同化ＣＯ２ 的光合速率达到１７．３７～１８．６９ μｍ ｏｌｍ － ２ｓ－ １,但是在高温和干旱条件下（气温４１℃,相对湿度３０％ ）,其光合能力降低到７．３２ μｍ ｏｌｍ － ２ｓ－ １．该品种的光饱和点与光补偿点分别为１ １００ 和２０ μｍ ｏｌｍ － ２ｓ－ １, 表明是一种阴性偏阳的树种． ５ 月初的晴天,美味猕猴桃米良１号的净光合速率日变化呈双峰曲线型,第一高峰出现在上午１０∶００,１８．６５ μｍ ｏｌｍ － ２ｓ－ １,午间１３∶００ 剧降到３．１５ μｍ ｏｌｍ － ２ｓ－ １,下午１６∶００ 出现第二高峰,其值为１０．３５ μｍ ｏｌｍ － ２ｓ－ １． 在测定净光合速率的同时,还对田间条件下环境因子如光照、气温、空气湿度与ＣＯ２浓度以及植物叶表面温度与蒸腾速率日变化等进行了监测,用多元线形回归的方法分析了环境因子对猕猴桃光合作用日变化的影响     

羊草草原蝗虫群落的能流研究

为揭示蝗虫在草原生态系统中的地位和作用,作者在优势种蝗虫狭翅雏蝗(Chorthippusdubiua)能流研究的基础上,进一步研究了羊草草原蝗虫群落的能流动态。研究结果表明:蝗虫的次级生产力(P)为6074.32焦耳/米~2,其最大值在8月22日;呼吸量(R)为14429.06焦耳/米~2;通过蝗虫的能流(A)为20503.38焦耳/米~2,占地上第一性生产量的0.56%,其     

内蒙古地区羊草草原植被对温度变化的动态响应

 1981～1994年连续14年内蒙古羊草草原温度随时间变化结果显示,该区域温度变化具有不对称性,冬季最低均温升高明显,而最高温及平均温度无明显增加趋势。羊草草原气候的变化主要表现在冬季最低温的增加,而不是平均温度的增加。羊草群落的结构和功能对冬季最低均温变化的响应研究表明,随着冬季最低均温的升高,阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus)和冰草(Agropyron michnoi)的重要值及地上初级生产力将明显增加,而寸草苔(Cares duriuscula)则呈下降趋势,作为群落主要优势种的羊草(Leymus chinensis)和大针茅(Stipa grandis)及其它优势植物对冬季最低均温变化反应不明显。同时,群落的生物多样性指数(Simpson指数、Shannon-Wiener指数)、物种饱和度及地上初级生产力对冬季最低均温也均无显著相关,14年间冬季最低均温的变化并没有对群落的结构和功能产生明显影响。然而,因寸草苔和冰草等少数优势植物对冬季最低均温变化反应的敏感,温度变化的幅度增加或时间延续很可能造成少数优势种在群落中地位的改变,进而可能导致羊草群落结构和功能的变化。这表明在进行气候变化的模拟和模型研究时,不能仅简单地考虑平均温度增加的情况,而应确定主导影响因子,从而了解草原生态系统对全球变化的响应,选取适宜的模型参数。     

内蒙古典型草原羊草群落氮素去向的示踪研究

 在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地,采用15N同位素示踪技术研究了羊草（Leymus chinensis）群落标记氮素的去向。结果表明：在我国典型草原羊草群落,植物对标记氮素的回收率为31.61%,氮素添加显著影响植物对标记氮素的回收,随着氮素添加量的增加,地上和地下植物器官对标记氮素的回收量均显著提高。标记氮素被凋落物的回收率为2.92%,地下凋落物的回收率显著高于地上凋落物。标记氮素的土壤存留率为36.16%,主要分布在地表0～40 cm的土层范围内;各土层存留的标记氮素量均随着氮素添加量的增加而显著提高。标记氮素的当季损失率为21.77%～43.38%。风险/收益比分析表明,在该试验条件下,添加5.25 g N•m-2与28 g N•m-2的处理风险大于收益,添加17.5 g N•m-2的处理风险最低,收益最高,在草原生态系统的管理中可供参考。     

内蒙古草地样带植物群落生物量的梯度研究

采用样带法对内蒙古草地植物群落生物量沿水热梯度的变化特征进行了研究,并对几种回归方法进行了比较。一元回归结果表明:在本样带的限定范围内,生物量与年均温、≥0 ℃年积温、≥10 ℃年积温、年实际日照总时数等热量因子呈负相关(年均温的相关性最高),而与年降水量、年均相对湿度等水分因子呈正相关(年均相对湿度的相关性最高),其中年均温和年均相对湿度对生物量的影响最为显著,二者对生物量的空间变异起着互为消长的作用,而海拔高度的影响则不显著。多元回归结果表明,作为半干旱区植物生长的主要限制因子,年降水量在大尺度上对生物量产生影响的途径更为复杂,但其作用不可低估。生物量和地下地上生物量比值会因不同的气候区、不同的植被类型和物种组成,对环境因子的响应程度不同,在经向、纬向和草地类型梯度上的变化特征也不同。水热的配比关系要比单一的水分和温度与植物的生长具有更紧密的关系,地下地上生物量比随着水热配比关系的变化也会呈现出不同的变化规律,其驱动因子并不一定始终都是降水。也许可以认为:半干旱/干旱的划分界限是本研究所涉及的草地样带上生物量和地下地上生物量比值沿草地类型梯度变化的一个转折界限,在此界限前后,气候对生物量的主导因素和生物量对此关键因子的响应程度都有所变化。     

氮素添加对内蒙古羊草草原净氮矿化的影响

为了更好地了解天然草原氮素矿化对全球氮沉降背景和草原施肥管理模式的响应, 从2000年起对内蒙古典型草原羊草 (Leymu schinensis) 群落开展了长期的氮素添加实验, 分别设置对照 (N0), 添加5gNH4NO3·m-2 (N1.75) 、30gNH4NO3·m-2 (N10.5) 和80gNH4NO3·m-2 (N28) 4个氮素添加梯度。2002年, 从相邻的同时进行施肥的两个生态系统类型, 即1979年围封的样地A和1999年围封的样地B进行土壤取样, 在最佳温度 (25℃) 和最适土壤湿度 (即60%田间持水量) 下进行5周的室内培养, 并用阶段性淋溶方法研究了氮素添加对土壤氮矿化动态的影响。在A和B两个样地内, 氮素添加都显著改变了土壤的累积氮矿化量。最高氮素处理N28对应于最低的累积氮矿化量, 而低氮素处理N1.75使得累积氮矿化量达到最高。在N0和N1.75处理中, 硝态氮的含量高于铵态氮;在N28处理中, 却表现出相反的趋势。氮素添加显著降低了土壤的pH值, 但累积氮矿化量与土壤pH值、有机碳和全氮均没有显著的相关性。大多数氮素添加处理水平在样地A具有比样地B更高的土壤累积氮矿化量。     

大针茅草原蝗虫的群落结构和能流研究

大针茅草原蝗虫的常见种类有１１种,其中７种属蝗亚科。毛足棒角蝗短星翅蝗和鼓翅皱膝蝗狭翅雏蝗分别构成蝗虫早、中、晚期的优势种类蝗虫九落的物 丰富度及多样性指数在蝗虫的性中期较高。蝗虫的次级生产力为５．１８ｋＪ／ｍ＾２．ａ,是地上净初级生产国物０．１８％。通过整个蝗虫群落的能流为１６．８４ｋＪ／ｍ＾２．ａ不同的蝗虫各 在生态秕有流中具有不同的贡献;其中毛尼中棒角蝗天整个蝗虫 能流中直着十分重要的作用,     

内蒙古草甸草原CH4和N2O排放通量的时间变异

 1998年6月1日、7月2日、8月3日和9月1日用静态箱-气相色谱法对内蒙古锡林河流域草甸草原CH4和N2O排放通量的昼夜观测表明,天然草原是N2O的源、CH4的汇,其排放和吸收具有明显的昼夜变化规律。4次昼夜观测的结果还表明,草甸草原排放N2O和吸收CH4的能力具有强烈的季节变化规律     

内蒙古草原植物的生态替代及其对全球变化了草原动态的指示

在内蒙古草原区,从荒漠草原带到森林草原带,沿气候干燥度变化的方向调查了１１９个草原样地的植被与环境特征,依此定量分析了植被－环境关系。根据表述环境因子取样质量的环境因子墒值及环境因子与出现频率最高的５０个植物种间的平均相互信息,分析了所调查３０个环境因子在决定植被组成中的作用优势度。结果表明,气候因子的影响是占绝对优势的,而地形和管理因子的作用是次一级的,或是地区性的。群落的物种组成与其第一优势种关联极好,因而依群落第一优势种识别的植物群落类型是组成和结构相对稳定的群落单位。基于植物种在降水和气温梯度上最适区域的计算及依此在植物降水－气温平面上的直接排序,揭示出广泛的草原植物在气候梯度上的生态替代。这种替代,尤其是包括针茅属（Ｓｔｉｐａ）植物在内的草原优势植物的替代,导致了针茅草原的生态替代。本研究也定量刻划了内蒙古主要草原植物群落的植被特征,及其在气候、土壤和人为影响梯度上的分布幅度和生态适宜区域。草原植物种和植物群落在气候和放牧梯度上的直接排序提供了气候和土地利用变化后草原植被动态的可能图景。     

内蒙古半干旱草原区沙地植物群落光合特征的动态研究

沙蒿(Artemisia intramongolica)群落是半干旱草原地区沙地的重要植被类型,分别在植物的生长前期、中期、盛期和后期采用便携式光合测定仪和大型同化分析仪测定了沙蒿叶片和沙蒿群落的光合动态。单叶和群落的光合速率日进程类型随气候的不同而异,瞬时光合速率主要决定于光合有效辐射强度(PAR)。土壤干旱大大降低了单叶和群落的光合能力,晴天土壤湿润时气温和空气湿度控制着叶片的光合速率,午间大气湿度降低是光合午休的主要外因。叶片的蒸腾速率与气温呈显著线性相关,植物的光能和水分利用效率也主要取决于PAR和气温,随着PAR和气温的升高利用效率下降。沙蒿叶片光能利用效率在后期也能保持较高水平。沙蒿对土壤干旱和高温具有一定的适应性,在土壤湿润时能迅速提高光合速率,形成较大的生物量。但是沙蒿的蒸腾速率高,水分利用效率低。研究认为,沙蒿通过对土壤干旱和高温的忍耐机制而保持长时间较高的光能利用效率,并在土壤湿润时迅速提高光合能力和积累干物质来适应半干旱的沙地环境,而且依靠高蒸腾速率和强的水分吸收能力来竞争性抑制其他植物的生长。     

内蒙古典型草原4种常见小哺乳动物的营养生态位及相互关系

本文根据布氏田鼠、达乌达鼠兔、达乌尔黄鼠和草兔在自由生活下的食物组成,分别计算了它们之间的实际营养生态位重叠程度及生态位宽度。还计算了布氏田鼠、达乌尔鼠兔和达乌尔黄鼠间的原始营养生态位重叠程度及宽度。由于栖息地资源可利用性的限制,这３种小哺乳动物的实际营养生态位较原始营养生态位穿。分布空间的重叠可导致布氏田鼠与达乌尔鼠兔间实际营养生态位的较高程度重叠。此结果支持了ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ（