啮齿动物对不同大小和种皮特征种子的取食和搬运

在宁夏六盘山区的辽东栎灌丛,以不同大小的辽东栎种子、野李和华山松种子为材料,研究了种子大小和种皮特征对啮齿动物取食和搬运行为的影响.结果表明:辽东栎小种子和华山松种子的就地取食率均显著高于辽东栎大种子和野李种子;具有厚而坚硬种皮(内果皮)的野李种子被啮齿动物搬运后的取食率和贮藏率均最高.辽东栎大种子被啮齿动物搬运后取食的距离最大(3.10 m),被搬运后贮藏的距离(6.48 m)显著大于其他类型种子.除野李种子外,其他3种类型种子的单个种子取食点都在80％以上,所有种子的单个种子贮藏点都在90％以上,含2个以上种子的取食点和贮藏点较少.较高比例的华山松种子在灌丛基部和洞穴以外的其他环境被取食,其他3种类型种子被啮齿动物搬运后主要集中在灌丛基部和洞穴中取食;种皮(内果皮)厚而坚硬的种子以土壤埋藏方式贮藏的比例偏高.     

啮齿动物对六盘山区辽东栎、野李和华山松种子的取食和搬运

为了阐明不同种子投放方式和覆盖处理对啮齿动物取食和搬运/贮藏种子行为的影响,2010年春季,我们在宁夏六盘山区的辽东栎幼林,用塑料标签标记法研究了不同种子投放方式(单独投放、两两组合投放和混合投放)和覆盖处理(对照、凋落物覆盖和土壤覆盖)下啮齿动物对辽东栎、野李和华山松种子的取食和搬运特点。结果表明:(1)不同物种、不同种子投放方式和覆盖处理对种子的就地取食率、搬运后的取食率和贮藏率均具有显著影响,种子较大或具有厚而坚硬的种皮(内果皮)、组合和混合投放及覆盖处理均不同程度地促进啮齿动物对种子的搬运;(2)3种植物的种子被搬运后取食和贮藏的平均距离范围均在5.5m以内,而且种子被搬运后贮藏的距离均大于搬运后取食的距离,其中华山松种子被搬运后取食的距离显著大于辽东栎和野李种子,但搬运后的贮藏距离显著小于后两者。(3)种子被搬运后单个种子的取食点和贮藏点占多数,其他大小的取食点和贮藏点较少,种子被搬运后以土壤埋藏为主要的贮藏方式。结果表明,种子的种皮特征以及种子在群落中的分布方式和存在状态,可能通过延长啮齿动物处理的时间而增大啮齿动物的被捕食风险,使动物改变对种子的取食和搬运行为,进而决定了种子的命运。     

甘肃石羊河流域干旱荒漠区柠条树干液流的日季变化

采用基于热补偿原理的SF100热脉冲茎秆液流自动监测系统,监测了柠条树干液流的日季变化规律,利用Tube—TDR监测柠条根区3m土层深度的含水量变化,利用自动气象站同步监测太阳辐射、最高与最低气温、相对湿度、风速、风向等气象因子,同时输出相应的参考作物蒸发蒸腾量ETo。以上述资料为基础,对柠条树干液流的昼夜变化、日际动态、木质部径向不同位点液流速率、不同天气条件下的液流变化及液流的季节变化规律进行了分析。利用SPSS 11．0统计软件,分析了液流量与气象因子的相关关系。结果表明：柠条树干液流昼夜变化显著;木质部径向液流速率随探针插入深度的增加而减小;晴天液流变化幅度较大,雨天液流变化幅度较小;气象因素对柠条树干液流量影响的大小表现为空气水汽压差〉太阳辐射〉气温〉风速。     

凋落物和土壤覆盖对动物取食和搬运辽东栎种子的影响

在六盘山区的华北落叶松人工林,研究了清除凋落物、凋落物覆盖和土壤覆盖(以不清除凋落物直接将种子投放于森林地表为对照)等处理对动物取食和搬运辽东栎种子的影响.结果表明:种子释放3d后,凋落物和土壤覆盖处理种子均具有较高的留存率(分别为10.7％和7.0％);释放14 d后,土壤覆盖处理种子的留存率仍最高(0.7％),但凋落物覆盖处理种子的留存率为0.凋落物和土壤覆盖处理种子的就地取食率很高(分别为45.9％和41.5％);清除凋落物处理种子的就地取食率最低(27.0％),但其被搬运后的取食率最高(49.8％);凋落物覆盖、清除凋落物和土壤覆盖处理种子被动物搬运后的埋藏率均显著高于对照(P＜0.01).种子被动物搬运后集中分布于5 m以内,尤其在＜1 m和l～2m两个距离组的分布频率更高;种子被搬运后取食的平均距离大干埋藏的平均距离,以土壤覆盖和凋落物覆盖处理最大,分别为2.38 m±0.55 m和1.44m±0.26 m.     

啮齿动物捕食压力下生境类型和覆盖处理对辽东栎种子命运的影响

在六盘山区的退化辽东栎灌丛和辽东栎次生林 (以下分别称“灌丛样地“和“次生林样地”),研究了群落生境和清除凋落物、凋落物覆盖及土壤覆盖等处理对啮齿动物取食和搬运/贮藏辽东栎种子的影响。结果表明：(1) 凋落物和土壤覆盖处理在种子释放的前期阶段有利于种子留存,但释放40天后,种子在释放点的最终留存率在灌丛样地显著高于次生林样地 (Z = -2.333, P = 0.020)。灌丛样地的自然状态的种子最终留存率显著高于凋落物覆盖处理 (Z = -0.674,P = 0.05),但其它处理间无显著差异;次生林样地的凋落物覆盖和清除凋落物处理种子的最终留存率为0%,自然状态和土壤覆盖处理均不足1%,各处理间无显著差异。(2) 种子被啮齿动物的就地取食率在不同群落生境间差异显著 (Z = -2.333,P = 0.020);在灌丛样地,凋落物覆盖处理种子被啮齿动物就地取食率最高 (45.56%),而次生林样地的土壤覆盖处理最高 (64.81%),种子被啮齿动物就地取食率在灌丛样地和次生林样地均为清除凋落物处理最低 (分别为23.70%和40.00%);生境类型和覆盖处理对种子搬运后的取食率均无显著影响。(3) 次生林样地种子被啮齿动物搬运后的埋藏率显著高于灌丛样地 (Z = -2.88,P = 0.004);在灌丛样地,土壤覆盖处理种子搬运后的埋藏率最高仅5.56%,而在次生林样地,清除凋落物处理最高达9.26%。(4) 种子被啮齿动物搬运后取食的距离在灌丛样地和次生林样地分别为3.01 m和2.13 m,差异显著 (Z = -2.080,P = 0.038),而种子搬运后的埋藏距离前者小于后者 (分别为1.35 m和2.10 m),两者间差异不显著。     

华山松种子大小对啮齿动物贮藏行为的影响及其时空变化

华山松(Pinus armandii)是广泛分布在中国中西部海拔1000～3300m的山地、种子较大(约300mg)的松属植物。为探究华山松种子大小对啮齿动物贮藏行为的影响,于2006年和2007年在滇西北3个不同地点进行种子标记和追踪实验。结果表明,在所有年份和地点,啮齿动物都倾向于贮藏更多的大种子和取食更多的小种子;啮齿动物贮藏大种子的数量,以及平均距离和最大距离均显著高于小种子。3个地点具有不同的啮齿动物群落结构,从而对种子命运产生显著影响。种子命运在两个年份间也存在显著差异。     

种子特征和结实量对啮齿动物取食和扩散种子行为的影响

为了深入了解啮齿动物在不同种子丰富度条件下对不同大小和单宁含量种子的觅食行为策略及其与植物种群更新的关系,在宁夏六盘山区的华北落叶松人工林,研究了不同大小和单宁含量[0%Tannin(T)、2%T、8%T和15%T]的人工种子在模拟结实小年和结实大年对啮齿动物取食和扩散行为的影响.结果表明: 啮齿动物消耗种子速度在结实小年更快,结实大年的种子消耗速度相对缓慢. 种子就地取食率(ISPR)在不同结实年份间无显著差异,扩散后取食率(PRAD)在结实小年显著高于结实大年,但前者的扩散后贮藏率(HRAD)显著低于后者;种子扩散后的取食距离(PDAD)和贮藏距离(HDAD)在结实小年均显著大于结实大年.在结实小年,大种子的PDAD和HDAD均大于小种子,前者在不同大小种子间均差异显著,而后者仅在2%T和15%T的不同大小种子间差异显著;在结实大年,除0%T外的其他单宁含量种子的PDAD和HDAD在不同大小种子间均差异显著.ISPR在中等单宁含量种子最大,高单宁含量种子最小;PRAD分别在结实小年的高单宁含量种子和结实大年的无单宁种子最大;不论在结实大年还是结实小年,HRAD均在高单宁含量种子最大,中等单宁含量种子最小.这说明结实大年可延缓啮齿动物对种子的消耗速率,提高种子的HRAD,但种子扩散距离减小;啮齿动物在结实大年和小年均表现出对大种子的扩散偏好,且大种子被扩散的距离更远;啮齿动物在不同结实年份均偏好于就地取食中等单宁含量种子,而扩散高单宁含量种子.     

土壤埋藏深度和埋藏时间对辽东栎种子萌发的影响

以采自宁夏六盘山区的辽东栎(Quercus wutaishanica)种子为材料,研究了不同土壤埋藏深度(0、30和50 cm)和埋藏时间(2、4、6、8、10和12周)对种子萌发的影响,以探索辽东栎种子的安全贮藏条件和长期贮藏潜力,为辽东栎的种苗繁育和退化辽东栎灌丛及次生林的恢复实践提供参考.结果表明,尽管土壤埋藏处理前期(2周)种子萌发受到抑制,但随着埋藏时间的延长,萌发率提高,萌发速率加快,且萌发指数和活力指数均呈波动性增大趋势,埋藏12周后,30和50 cm埋深处理种子的萌发率分别为90.1％和96.8％.种子霉烂率表现为随埋藏深度的增加而提高的趋势,且各埋深处理种子的霉烂率随埋藏时间的延长而提高.种子埋藏2周后,开始出现自动萌发现象;埋藏12周后,30和50 cm埋深处理种子的自动萌发率分别为24.5％和43.0％.     

甘肃民勤地区不同地下水埋深花棒蒸腾耗水研究

采用非称重式地下水恒位补偿蒸渗仪稳定供水系统、气候观测、土壤含水量测定等方法,研究了1995年分别定植于地下水埋深为1．6m、2．6m和3．6m蒸渗仪栽培池中的1年生花棒(Hedysarum scoparium)从1995年至2000年单株的蒸腾耗水规律。结果表明：(1)花棒不同生长阶段(年龄)蒸腾耗水对地下水埋深具有不同的响应特点。1年生花棒2．6m和3．6m地下水埋深条件下蒸腾量分别比1．6m高出188．35mm和113．7mm;4年生花棒蒸腾耗水量比1年生有显著增长,1．6m、2．6m和3．6m地下水埋深的花棒蒸腾量分别为440．96mm、397．78mm和471．88mm,较1年生增长了3．5倍、0.39倍和1．2倍;6年生各地下水埋深蒸腾量有不同程度的下降或稳定趋势,2．6m和3．6m埋深分别比4年生下降了16．3％和36．7％,而1．6m埋深几乎不变;(2)生长季花棒蒸腾耗水占全年蒸腾量的绝大部分,但由于受气候、不同生长阶段植物生理生态以及土壤含水量分布等的影响,各水位1年生和6年生花棒生长季蒸腾耗水主要集中在径生长期(7～8月份),而4年生花棒各水位条件下生长季不同阶段蒸腾耗水相差不大,同一生长季内各水位间的蒸腾耗相差较小;(3)生长季花棒蒸腾耗水量与环境因子单因素关系分析表明,不同地下水埋深条件下花棒蒸腾耗水主要相关因子不尽相同．但其机理仍需进一步研究。     

西北荒漠带花棒根际丛枝菌根真菌生态地理分布

2015年7月, 沿荒漠植物花棒(Hedysarum scoparium)天然分布带, 在内蒙古、宁夏、甘肃选取7个典型样地, 采集花棒根际0-30 cm土层样品, 研究丛枝菌根(AM)真菌群落结构变化和土壤因子的生态功能。试验基于形态特征对分离的AM真菌孢子进行分类鉴定, 共分离鉴定AM真菌6属42种。群落结构分析表明不同样地的AM真菌群落结构差异显著, 土壤因子对AM真菌群落有重要影响。由东到西随干旱程度加剧, AM真菌种丰度、孢子密度、Shannon-Wiener指数逐渐降低。共有种孢子密度由东向西逐渐降低, 但在群落中所占比例逐渐增加。同一样地不同AM真菌种属、不同样地同一种属的AM真菌孢子密度不同。相关性分析结果显示土壤有机碳、pH值、氨态氮和有效磷对AM真菌影响显著, 土壤湿度对AM真菌影响极显著。结果表明花棒根际AM真菌群落结构和物种多样性具有明显的空间异质性, 并与土壤因子关系密切, 其中土壤湿度对AM真菌生态分布的影响最明显。     

干旱荒漠区狭叶锦鸡儿灌丛扩展对策

通过对内蒙古干旱荒漠区狭叶锦鸡儿集群的灌丛结构、分株特征、繁殖倾向和分枝特征的调查,探讨荒漠区狭叶锦鸡儿的繁殖特点和灌丛扩展对策。研究表明：在荒漠区,狭叶锦鸡儿的营养繁殖占主导地位,主要是由根萌蘖产生无性系分株,其克隆生长构型为密集型。根系萌蘖、枝条的不定根繁殖、地上枝条不断分枝和新老个体形成复合灌丛是荒漠区狭叶锦鸡儿冠幅增大的主要原因。狭叶锦鸡儿通过克隆繁殖、灌丛扩大化和发达的根系适应荒漠区的干旱贫瘠环境,使其成为荒漠区的优势种。     

塔克拉玛干沙漠腹地梭梭(Haloxylon ammodendron)蒸腾耗水规律

塔里木沙漠公路防护林生长于极端干旱的塔克拉玛干沙漠中,防护林植物的蒸腾耗水和灌溉管理是防护林可持续的核心问题.利用植物茎流计连续测定了塔里木沙漠公路塔中段防护林植物梭梭的茎干液流、蒸腾耗水量.结果表明:梭梭茎干液流具有明显昼夜节律性,液流的高峰值出现在白天10:00～15:00,最小值出现在0:00～03:00,夜间也保持较小的液流;茎干液流受环境因子影响而波动,太阳辐射、气温和风速与茎干液流有较明显的正相关关系,相对湿度和茎干液流呈负相关关系;滴灌条件下,防护林带内土壤含水量充足且在各个月份变化不大,土壤含水量对茎干液流影响不大;依据清晨和午后水势变化,梭梭体内水分在夜间得到了较好的恢复;在一个生长季内,3株直径为2.0、2.8、3.4cm的梭梭总的耗水量分别为295、436、616kg,日平均耗水量分别为1.48、2.18、3.08kg;现行灌溉模式提供了充足的水分供应,梭梭的水分状况良好;在充足水分条件下,梭梭有较大的蒸腾耗水量,干旱的环境条件和较为充足的水分供应是梭梭耗水量大的主要原因;依据梭梭的水分状况,当前水分管理为防护林提供了较充足的水分.     

黑河中游荒漠灌丛斑块地面甲虫群落分布与微生境的关系

关于西北干旱区荒漠灌丛草地地面甲虫群落分布与微生境关系的系统研究尚鲜有报道。采用多元回归分析和RDA群落排序分析等方法,定量研究了甲虫群落分布与微生境因子的关系及其季节变异特征。多元回归分析表明,甲虫群落数量分布与土壤粗砂、中细砂和粘粉粒含量存在显著关系,3个因子解释了21%的甲虫群落变异。多元回归分析还表明,甲虫群落数量分布与春季地面/地下日平均温度和土壤含水量有显著关系(3个因子解释了32%的甲虫群落变异),而与夏季和秋季地面/地下日平均温度和土壤含水量无显著关系。RDA群落排序分析表明,土壤粗砂含量、中细砂含量、地面温度和地下温度对春季甲虫种群分布有显著的影响,解释了34.3%的甲虫种群变异;土壤粗砂和中细砂含量对夏季甲虫种群分布有显著影响,解释了18.8%的甲虫种群变异;土壤粗砂含量、地下日均温和土壤含水量对秋季甲虫种群分布有一定的影响,解释了17.1%的甲虫种群变异。Pearson相关分析表明不同甲虫种群对微生境因子的响应模式不同。主要结论是:微生境的非生物环境因子是决定荒漠甲虫群落空间分布格局的重要因子之一,但是环境因子的影响作用存在明显的季节变异,并且因种类不同而异。     

荒漠防护林典型树种液流特征及其对环境因子的响应

利用基于热补偿理论的SF300分体液流仪对干旱荒漠区人工防护林典型树种(俄罗斯杨、胡杨、榆树、沙枣)树干液流全天候监测,自动气象站同步记录相关环境因子变化。研究表明:①4种防护林树种茎干液流日变化除沙枣树外均存在明显昼夜节律,液流速度在同属种间差异较小,在不同属种间差异显著,俄罗斯杨的日平均液流速度可以达到沙枣的13.8倍,耗水量排序为俄罗斯杨胡杨榆树沙枣树。②水分充足条件下,增加实验地灌溉量使4种树木蒸腾受到抑制,液流流速降低,水分利用效率降低。③液流流速因所处树干径向位点不同而存在差异,俄罗斯杨、榆树、沙枣液流速度表现出由形成层到髓心的递减趋势,胡杨树干径向位点液流没有表现一定规律。④树干液流流速与环境因子进行相关分析,通过逐步回归分析建立了4个典型树种茎干液流速度与环境因子关系估算模型,分析认为4种树木的环境敏感性排序为俄罗斯杨榆树胡杨沙枣。     

西北干旱区荒漠植物叶片和细根碳、氮、磷化学计量特征

植物的叶片和细根是植物地上部分和地下部分最重要的营养器官,其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征反映了植物的养分限制状况及叶片与细根间的协同作用,开展叶片与细根化学计量关系的研究,对认识植物养分利用策略及元素间平衡关系有重要意义。对西北干旱区21种荒漠植物叶片与细根C、N、P含量进行了测定,分析了C、N、P含量及其计量比在不同生活型及不同器官间的关系。结果表明:1)西北干旱区荒漠植物叶片与细根C含量相对稳定,叶N、P含量高于细根,说明在干旱生境中,植物对养分的分配侧重于地上部分,以完成其正常的生命活动;叶片与细根的N ∶ P无显著差异,有明显的保守性,表明植物地上与地下部分养分吸收策略与分配规律具有一致性;2)不同生活型植物叶片和细根的C、N、P含量及C ∶ N、C ∶ P存在显著差异,灌木与禾草具有较高的C ∶ N和C ∶ P,杂类草具有较高的N、P含量,说明灌木与禾草倾向于保守型养分适应策略,杂类草倾向于快速生长的资源竞争策略;3)21种荒漠植物叶片与细根N、P含量间均存在显著的正相关关系,表明西北干旱区荒漠植物体内N、P元素间存在相互作用;4)植物叶片与细根间C、N、P含量及C ∶ N、C ∶ P存在等速生长关系,表明植物光合产物和养分在地上与地下部分间的分配具有平行的比例关系,但这种关系受生活型影响。上述结果表明西北干旱区不同生活型植物在恶劣生境中存在不同的养分适应策略,且地上与地下部分的养分利用策略及分配规律存在协同作用,这为进一步认识西北干旱区荒漠植物的养分利用策略提供了试验基础。     

石羊河流域干旱荒漠绿洲区不同滴灌模式下葡萄茎液流变化及其与环境因子的关系

研究了石羊河流域干旱荒漠绿洲区交替滴灌（ADI）、固定滴灌（FDI）和常规滴灌（CDI）模式下葡萄茎液流的变化规律及其与气象因子和土壤含水率的相关关系.结果表明：研究区葡萄茎液流表现出与太阳辐射同步的昼夜变化节律;新梢生长期和开花期CDI处理的茎液流量显著大于其它两个处理;影响瞬时茎液流的主要气象因子是太阳辐射和气温,日茎液流量与平均气温和风速具有线性相关关系;不同灌溉方式下葡萄茎液流与气象因素的相关程度依次为：CDI>ADI>FDI;葡萄日茎液流量与参考作物蒸发蒸腾量（ET₀）呈显著线性相关关系.与CDI相比,ADI节省50%水量,而茎液流总量仅降低6.56%,且其葡萄茎液流和水分传导具有明显的补偿效应.