乌鲁木齐地区典型灌木群落结构特征及其多样性研究

根据2013年对乌鲁木齐地区典型灌木群落野外50个样地调查的数据,结合双向指示种分析分类方法,从各群落基本特征、物种组成、区系特征、物种多样性等方面对乌鲁木齐地区典型灌木群落结构特征及其多样性进行了分析。结果表明:(1)被调查的50个样地灌木植被群落中共出现了169种植物(其中灌木植物36种,草本植物133种),隶属于118属,31科,其中以藜科、菊科、禾本科等干旱区的表征科居多。灌木物种的植物区系以地中海区、西亚至中亚分布和北温带分布为主。(2)采用TWINSPAN分类方法可将50个样方划分为10个灌木群落类型。乌鲁木齐地区典型灌木群落多样性指数偏低,黑果小檗+宽刺蔷薇+金丝桃叶绣线菊群落的多样性指数最大,群落之间水平差异显著;欧亚圆柏群落、宽刺蔷薇+矮锦鸡儿群落和铃铛刺+喀什菊群落次之;多枝柽柳群落和琵琶柴+喀什霸王群落最低。(3)属于灌丛植被类型的灌木群落,物种多样性指数为草本层灌木层;属于荒漠植被类型的灌木群落,物种多样性空间结构为灌木层草本层。     

河西走廊植物群落特征及其与气候的关系初探

对河西走廊荒漠植物的群落类型、盖度、密度、重要值、地上生物量等进行了调查,收集整理各区域的气候资料,对它们的关系进行了初步研究。结果显示:(1)物种种类组成、总密度与海拔、经度呈正相关,与纬度呈负相关,在走廊的东南→西北方向上呈递减趋势。(2)在活动积温(>10℃)>3 200℃的荒漠地区,灌木(包括半灌木)在群落中占有绝对优势,其重要值可达到100;当活动积温在3 000℃左右时,群落往往是一些过渡类型,或以草本为优势种、以半灌木或灌木为伴生种,或以半灌木为优势种、以多年生草本为伴生种。(3)在年降水量110 mm以上的荒漠地区,植物群落生活型主要为半灌木或多年生草本;在年降水量110 mm以下的地区,生活型主要为小灌木或一年生草本;在年降水量小于50 mm的极端干旱地区,只有在雨季时有一年生草本生长。表明荒漠生态系统植被稀疏,生物量小,对气候因子,特别是降水变化敏感,对其保育显得尤为重要。     

青藏高原20种灌木抗旱形态和生理特征

该研究以青藏高原地区采集的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)等20种灌木树种为研究对象, 将其二年生幼苗移栽至苗圃培育, 通过田间试验测定三年生苗木生物量根冠比(RSR)、叶片蒸腾速率(T_r)、瞬时水分利用效率(WUE_i)、稳定碳同位素组成(δ¹³C)、叶片解剖结构特征和根系特征(长度、表面积、体积和根尖数)指标, 综合分析其抗旱性能差异, 为青藏高原干旱地区灌木树种抗逆性(耐旱)评价指标的建立、优良抗逆性树种的筛选及各种灌木树种的合理立地配置提供必要的理论依据。研究结果表明: 所选20种灌木为适应长期的干旱逆境, 不同植物种具有不同的抗旱策略。研究中将灌木抗旱机制划分为6个类型: 根系特征抗旱型、叶片旱生结构型、叶片旱生形态型、生物量分配型、节水型、高水分利用效率型。不同属和同属不同种灌木抗旱性有所差异, 沙棘属(Hippophae)植物总体抗旱性不佳, 而金露梅(Potentilla fruticosa)、豪猪刺(Berberis julianae)、树锦鸡儿(Caragana arborescens)、绣线菊(Spiraea salicifolia)和蒙古沙棘(Hippophae rhamnoides ssp. mongolica)综合抗旱性能较好, 总体上属于根系和叶片抗旱特征明显、低耗水、高生产效率的抗旱性强树种, 可以在青藏高原地区植被恢复树种筛选时优先考虑。根系特征值之间存在极显著正相关关系, 叶片结构特征指标之间也存在不同程度的相关关系, 但RSR、T_r、WUE_i和δ¹³C与根系特征值和叶片解剖结构特征指标之间总体上相关性不显著。主成分分析结果显示灌木全根和细根的长度、表面积、体积、根尖数和叶片栅栏组织厚度、海绵组织厚度、瞬时水分利用效率因子载荷较高, 能较好地反映青藏高原灌木树种抗旱性差异相关信息。此外, 灌木树种原产地与抗旱性也存在一定的联系, 青海西宁地区采集的灌木树种总体抗旱性优于甘肃天水和西藏拉萨地区。     

内蒙古大兴安岭东部林下植物生物多样性海拔差异

海拔影响生物多样性分异,为探究寒温带山岭地区海拔对林下植物多样性分布影响,选择内蒙古大兴安岭东部地区,采用样地调研法,设置E1(200-350 m),E2(350-500 m),E3(500-650 m),E4(650-800 m),E5(800-950 m),E6(950-1100 m)6个不同海拔梯度,调研165个林地样点以了解不同海拔森林群落物种组成,研究林下植物生物多样性海拔差异性、地形因素、乔木层优势物种与林下植物生物多样性的相关性。研究得出:(1)调研区林下植物共277种隶属于53科135属,灌木32种、草本245种;(2)森林乔灌群落随海拔依次为蒙古栎-黑桦-榛-胡枝子群落(E1-E2)、落叶松-白桦-榛-胡枝子群落(E3)、落叶松-白桦-欧亚绣线菊-绣线菊群落(E4)、落叶松-白桦-兴安杜鹃-越橘群落(E5)、落叶松-白桦-越橘-偃松群落(E6);(3)林下植物群落生物多样性随海拔上升呈现明显的单峰格局。生物多样性草本层>灌木层,灌木层随海拔升高呈上升趋势,草本层呈先下降后升高再下降的波动下降趋势;(4)草本层物种替换速率远高于灌木层,E3-E4与E2-E3梯度内灌木层与草本层物种替换速率分别达到峰值;灌木层与草本层相邻海拔梯度间相似度指数均呈先下降后升高再下降的波动形式;(5)地理因素及优势乔木种不同能够显著影响林下植物α多样性,灌木层α多样性与海拔、纬度呈正相关,与经度、坡度呈负相关。草本层与海拔呈负相关,与纬度、坡向呈正相关,海拔对草本层α多样性影响高于灌木层。郁闭度与灌木层α多样性呈正相关,与草本层α多样性呈负相关;落叶松增多可提升灌木层生物多样性,黑桦会降低灌木层物种丰富度,而山杨会降低草本层物种分布的均匀度。研究结果为保护与利用内蒙古大兴安岭林下植物,丰富寒温带山岭地区林下植物多样性海拔分布理论提供科学依据。     

灌木年轮学研究进展

灌木往往分布在树线以上或以北的高海拔和高纬度地区以及干旱、半干旱区,是把传统上以乔木为主的树轮研究扩展至森林分布界限以外的唯一选择.尽管灌木具有以上研究潜力,迄今用于树木年代学研究的灌木种类仅有30种左右.介绍了灌木年轮研究方法,综述了过去几十年来环北极高纬度地区,干旱、半干旱区以及高海拔地区的灌木年轮研究的主要进展.主要研究进展如下:(1)发掘一些灌木的树木年代学潜力;(2)揭示限制灌木生长的主要环境因子,并尝试利用灌木年轮宽度等指标重建过去区域气候变化历史;(3)探讨全球变暖的背景下,灌木的生长或分布范围的变化;(4)通过人为控制增温来揭示变暖对灌木生理特征和生长的影响.这些研究展示了灌木在扩展传统乔木树轮研究网络方面的潜力,也是树木年代学研究中最有前景的研究方向之一.目前的灌木年轮学研究多集中于环北极苔原带.作为地球的第三极,青藏高原具有广泛的高山灌木分布,具有把青藏高原边缘区以乔木为主的树木年轮网络扩展至更高海拔和高原内部的潜力.青藏高原高山灌木的年轮学研究并没有引起足够的重视.青藏高原高山灌木的生长是如何适应极端环境条件的,全球变暖的背景下,青藏高原高山灌木的分布和生长正在发生哪些变化等,都有待深入研究.     

腾格里沙漠人工植被区固沙灌木影响深层土壤水分的动态模拟研究

灌木是我国沙漠地区主要的优势植物类型,固沙灌木的存在有益于沙丘的固定进而有利于退化沙漠生态系统的生态恢复。基于腾格里沙漠沙坡头地区50多年的人工植被区长期观测研究,建立生态-水文模型模拟了该地区固沙灌木盖度和深层土壤水分的动态变化过程,结果表明,固沙灌木的建立改变了沙区原有的生态-水文过程,在固沙灌木建立40多年后,固沙灌木的盖度和深层土壤水分达到了新的平衡状态。灌木盖度逐渐稳定在(10±0.9)%左右,而深层土壤水分稳定在(2.58±0.2)%左右。因此,在年均降雨量为186mm的腾格里沙漠沙坡头地区,土壤水分的最大植被承载力为:灌木和生物土壤结皮的盖度分别维持在10%和60%,深层土壤水分维持在3%左右。     

黄土高原东北缘的鼠类及某区划的研究

位于山西省东北部和河北省冀北山地张家口的黄土高原东北缘地区的鼠类,过去曾经有Thomas(1908;1909)、Allen(1938;1940)、Ho(何锡瑞,1934)、张俊等(1965)、郑宝赉等(1966)、柳枢(1977)、梁俊勋(1983)等报道。     

北京八达岭地区灌木群落空间分布格局与土壤环境因子的关系分析

于2007年8月,在北京八达岭地区野外实地踏查的基础上,按海拔梯度每升高100 m布设10个典型灌木样地,共40个样地,分别进行灌木群落调查.采用TWINSPAN方法、依据各样地灌木各物种的重要值对研究区灌木群落进行分类,采用DCCA方法对分类结果进行验证,并选取代表地形因素和土壤因素在内的环境因子共16个指标进行相关分析.结果显示:(1)北京八达岭地区灌木群落共划分为10个类型.(2)北京八达岭地区灌木群落与各环境因子之间有较好的独立性,土壤环境因素对灌木空间分布格局影响较大(特征值为0.90);土壤环境因素中,灌木群落格局与土壤容重因子具有极显著的相关性(P＜0.01).(3)土壤环境因子对灌木群落格局变异的解释能力达到36%;而单纯由地形环境因子的解释能力只有9%,二者交互解释能力为3%,说明土壤环境因素是影响北京八达岭地区灌木群落格局的主导因素. 研究结果表明,北京八达岭地区灌木群落分布格局与土壤容重和海拔因子间存在极显著相关性.     

灌丛化草原灌木和草本植物光谱特征差异及灌木盖度反演——以内蒙古镶黄旗为例

灌丛化草原已成为我国干旱、半干旱地区一种重要的植被类型,但目前有关灌丛化草原灌木和草本植物光谱特征以及灌木盖度的遥感反演研究鲜有报道。相比传统的野外调查方法,基于遥感影像的灌木盖度反演为实现长时间、大范围灌丛化草原灌木盖度监测提供了可能。该研究综合利用灌木和草本植物光谱特征差异以及季相差异,以内蒙古镶黄旗灌丛化草原区为例,通过线性模型和多端元混合光谱分解模型,实现了利用中分辨率Landsat卫星影像的灌木盖度反演。对镶黄旗优势灌木和草本植物群落的光谱特征分析表明,小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌木群落的红边斜率、归一化植被指数和改进红边归一化植被指数值均高于以羊草(Leymus chinensis)、克氏针茅(Stipa krylovii)为优势种的草本植物群落,并且其红边位置有"红移"趋势。两种模型反演所得镶黄旗灌丛化草原区灌木盖度平均值均为13%,绝大多数区域灌木盖度低于25%。相比基于盛夏时节影像的多端元混合光谱分解模型,利用灌木和草本植物季相特征差异建立的基于初秋时节影像的线性模型更适合灌丛化草原灌木盖度的遥感反演。     

山西芦芽山14种常见灌木生物量模型及生物量分配

灌木生物量模型是估算灌木生物量的重要方法,而灌木生物量在各器官间的分配是其适应周围环境的重要体现。基于对山西芦芽山地区14种常见灌木的各器官(根、茎和叶)、地上和总生物量,以及基径、树高、冠幅的测定,建立了各器官、地上及总生物量的最优估算模型,探究了各器官生物量与总生物量(如叶质比、茎质比及根质比)及地上-地下生物量(根冠比)的关系。结果表明:(1)总体而言,幂函数和线性函数对这些灌木生物量的估测效果较好。(2)生长低矮、分枝数多的灌木种采用冠幅面积估测生物量效果较好;生长直立或分枝数少的灌木种采用总基径的平方与茎干高度乘积估测生物量效果较好;其他介于两者之间的灌木种采用冠幅体积估测生物量效果较好。(3)14种灌木的平均根冠比是0.61,叶质比0.17,茎质比0.48,根质比0.35;此外,带刺灌木种除叶质比显著大于不带刺灌木种外,茎质比、根质比和根冠比都显著小于不带刺灌木种。     

科尔沁沙地东南部地区主要植物叶片性状及其相互关系

选取科尔沁沙地东南部地区23种主要植物,将其划分成草本、灌木和乔木3种生长型,并分别测定其叶片鲜重(FW)、干重(DW)、叶干物质含量(DMC)、面积(AR)、比叶面积(SLA)和厚度(TH)等6项叶片性状因子。结果表明,草本植物的叶片性状比灌木和乔木变异大;平均SLA和DMC草本<灌木<乔木,DW反之,而TH则没有明显的变化。方差分析发现,除DW和TH外,SLA和DMC在不同生长型中的变化显著,并且SLA与DMC呈显著负相关,说明SLA和DMC是在植物资源利用分类轴上划分植物种类的最佳变量。对于厚度,还需进一步进行研究。     

重庆四面山5种不同配置模式人工林生物多样性研究

应用物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数)、均匀度指数(Pielou)和物种丰富度指数对重庆四面山地区5种人工水土保持林群落进行多样性分析.结果显示:(1)5种人工林群落以枫香+木荷+石栎+香樟+灌木混交林的物种多样性最为丰富,纯杉木林最次.(2)各多样性指数在不同群落间的变化以乔木层的枫香+木荷+石栎+香樟+灌木混交林、灌木层的石栎+木荷混交林、草本层的纯杉木林等的生物多样性最为丰富.(3)不同林型的物种多样性不同,其生态效益、环境效益也有较大差异.建议在四面山地区以及类似生态区的退耕还林过程中选择以常绿阔叶林和针阔混交林为主的乔一灌结合混交林模式,以提高人工林群落的物种多样性,实现理想的水土保持林功能.     

太行山南段油松群落物种多样性研究

油松是太行山区重要的植树造林树种。本文以太行山南段为研究区域,采用随机取样法对武乡、黎城、襄垣、平顺、壶关、屯留6个地区油松的物种多样性与群落多样性进行了分析比较。结果表明:(1)6个地区油松群落中共有种子植物34科70属81种,包含乔木4科4属5种、灌木7科12属15种、草本23科54属61种;(2)太行山南段油松群落种子植物属的区系成分类型多样,以温带成分占绝对优势;(3)武乡、黎城、襄垣、平顺、壶关5个地区油松群落的物种多样性表现出较为一致的变化趋势,即草本层灌木层乔木层,而屯留的不同功能群物种多样性表现为草本层=灌木层乔木层;(4)6个地区油松群落多样性从高到低依次为平顺黎城襄垣武乡屯留壶关;(5)油松群落多样性和物种多样性水平受群落演替进程、地理环境、人为干扰等诸多因子的协同作用。     

古尔班通古特沙漠固沙灌木的冠幅预测模型

以古尔班通古特沙漠中三种类型沙丘(固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)上主要固沙灌木梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(Haloxylon persicum)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)和油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,利用12个基础模型建立了不同沙丘类型上所有灌木和不同类型灌木的冠幅模型。模型拟合结果表明:不论是不同沙丘类型上所有灌木的拟合效果还是不同类型灌木的拟合效果,固定沙丘和半固定沙丘均优于流动沙丘。同时,两个近“S”形模型M7(GompertzModel)和M12(HossfeldⅠModel)对三种类型沙丘上的固沙灌木均有较好拟合效果;M1(Linear Model)、M2(Quadratic Model)、M3(Power Model)、M6(Logistic Model)、M7、M9(Gauss Model)、M10(Mitscherlinch Model)和M12八个模型适用于研究区绝大部分固沙灌木冠幅模型的模拟。但不同沙丘类型上所有灌木和不同类型的灌木...     

元谋干热河谷冲沟坡度与植物优势种关系

在元谋干热河谷冲沟发育典型的三个样区(沙地村、金雷村、苴林村)采集48条冲沟的植物样方数据和冲沟沟底的坡度数据,运用重要值方法对植被优势种进行判别和筛选,以灌木优势种和草本优势种为主要研究对象,探讨植被优势种与冲沟沟底坡度的关系。结果表明：(1)灌木优势种为车桑子Dodonaea viscosa和山合欢Albizia kalkora,重要值分别为0.486和0.342,占灌木总体的83%;草本优势种为扭黄茅Heteropogon contortus、孔颖草Bothriochloa pertusa和茅草Imperata cylindrica,重要值分别为0.386、0.140及0.196,占草本总体的72%。(2)除草本优势种中的茅草盖度与坡度相关性显著(P<0.05)外,样区冲沟沟底坡度与灌木优势种和草本优势种相关性均不显著(P>0.05),表明在元谋干热河谷地区,冲沟沟底坡度对植被优势种生长状况影响较小。     

中国黑戈壁地区植物区系及其物种多样性研究

黑戈壁是戈壁中最为干旱的区域,为了系统的研究其植被及物种多样性,该研究采用无人机航拍和实地调查的方法,对中国西北内陆的黑戈壁进行了分析研究。结果表明:(1)中国西北内陆的黑戈壁地区共记录植物154种,分属28科,85属;植物生活型组成简单,主要以灌木、半灌木及多年生草本植物为主,占植物物种比例的70%以上。(2)在植物物种组成方面,与整个荒漠区比较,黑戈壁地区物种数量少,但灌木所占比例远高于荒漠区。(3)黑戈壁地区植物科、属内物种组成贫乏,科内属、种数量比较多的为藜科、菊科、豆科等。(4)黑戈壁地区优势群落的建群种为红砂、盐生草、膜果麻黄等,中国特有植物为新疆沙拐枣、哈密黄蓍、胀果甘草等,主要国家保护植物有胡杨、裸果木、胀果干草等。(5)黑戈壁地区植物区系表征科主要为蒺藜科、蓼科、麻黄科等,而属的分布型以地中海区、西亚至中亚分布及北温带分布为主,占黑戈壁地区总属的47%以上,是群落组成的优势种和建群种。(6)与其他荒漠地区植物区系相比,黑戈壁地区植物旱生种比例增加,适应类型更为贫乏,缺乏特有成分,具有明显残遗性;由于特殊极端干旱环境,形成黑戈壁地区特殊植物类群和区系特征;黑戈壁地区是荒漠地区的区域特色植物物种资源和基因资源的重要区域和保存地,而黑戈壁生态系统非常脆弱,一旦破坏,将很难恢复。     

基于灰色关联度的海坛岛野生灌木资源综合评价

以海坛岛102种野生灌木为研究对象, 采用灰色关联度分析法对其进行了综合评价, 根据关联度大小划分了开发利用等级。旨在合理开发利用海坛岛野生灌木资源, 为滨海城市的园林绿化材料提供参考。结果表明: 1)海坛岛野生灌木资源种类丰富, 分布于41科72属102种, 桑科Moraceae为优势科, 榕属Ficus为优势属; 2)海坛岛野生灌木区系地理成分多样, 热带成分丰富; 3)该类资源适应性强, 原生境以海岸林、山坡灌丛为主(59.80%); 有63.73%的灌木耐干旱、耐贫瘠, 部分耐盐碱(51.96%); 灌木的观赏价值较高, 在观赏部位、观赏期、观赏色彩指标得分均≥2; 4)参评的102种野生灌木中有54 种与理想种关联度≥0.7, 其中海桐(Pittosporum tobira)、雀梅藤(Sageretia thea)、车桑子(Dodonaea viscosa)、草海桐(Scaevola sericea)、滨柃(Eurya emarginata)、柞木(Xylosma racemosum)、黑面神(Breynia fruticosa)等17种野生灌木综合评价高(关联度≥0.8), 可优先应用于园林绿化, 并引种推广。     

大兴安岭泥炭地植物叶片碳氮磷含量及其化学计量学特征

叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征为植物养分状况和元素限制性提供依据。为了解不同生活型植物叶片C、N、P化学计量特征的变化,该研究测定、分析了大兴安岭地区18个泥炭地常见的3种草本植物——白毛羊胡子草(Eriophorum vaginatum)、玉簪薹草(Carex globularis)、小叶章(Deyeuxia angustifolia), 5种落叶灌木——柴桦(Betula fruticosa)、越桔柳(Salix myrtilloides)、细叶沼柳(Salix rosmarinifolia)、笃斯越桔(Vaccinium uliginosum)、越桔(Vaccinium vitis-idaea)和3种常绿灌木——杜香(Ledum palustre)、地桂(Chamaedaphne calyculata)、头花杜鹃(Rhododendron capitatum)的叶片C、N、P含量。结果表明: (1)落叶和常绿灌木叶片C、N、P含量总体高于草本植物而C:N、C:P、N:P低于草本植物, 说明不同生活型植物具有不同的养分利用策略,灌木叶片C、N、P储存高于草本植物而N、P利用效率低于草本植物; (2)小叶章和头花杜鹃叶片N:P小于10, 同时其N含量小于全球植物叶片平均N含量, 相比其他植物来说更易受N限制; (3)采样地点解释了叶片C、N、P指标变异的12.8%-40.8%, 植物种类对叶片C、N、P指标变异的解释量占9.3%-25.5%; (4)草本植物C、N、P指标的地点间变异系数高于落叶和常绿灌木, 草本植物C、N、P指标对地点因素变化的响应较灌木敏感; (5)草本植物N含量种间变异系数高于落叶和常绿灌木, 落叶灌木P含量种间变异系数高于草本植物和常绿灌木, 草本植物和落叶灌木N、P吸收的种间生理分化较常绿灌木高。     

藏东南色季拉山林线过渡带7种灌木植物的叶氮回收潜力

在湿润的青藏高原东南部, 为什么常绿灌木广泛占据高海拔的林线过渡带及以上的高山带, 而落叶灌木只能零星分布?未来气候变暖对该区不同功能群物种的影响是否相同?通过测定西藏东南部色季拉山林线过渡带7种灌木凋落叶的氮含量, 比较了极端高海拔地区灌木不同表达单位的叶氮回收潜力在不同功能群间的差异, 以及不同海拔、不同坡向间的差异, 试图从养分限制的角度为解答上述科学问题提供基础数据。研究结果表明: 1)从基于单位质量叶氮含量(N_mass)的叶氮回收潜力来看, 常绿灌木裂毛雪山杜鹃(薄毛海绵杜鹃) (Rhododendron aganniphum var. schizopeplum)显著高于其他6种落叶灌木, 但由于受比叶重的影响, 基于单位面积叶氮含量(N_area)的叶氮回收潜力则表现为落叶灌木总体较高; 2)落叶灌木山生柳(Salix oritrepha)和拉萨小檗(Berberis hemsleyana)的叶氮回收潜力在不同海拔或不同坡向间均无显著差异, 但裂毛雪山杜鹃基于N_mass的叶氮回收潜力在高海拔地段明显偏高。在极端高海拔的林线过渡带, 通过降低凋落叶中的氮含量(增加叶氮回收潜力)以达到高效的养分利用可能是常绿灌木裂毛雪山杜鹃适应高寒胁迫环境的重要策略。与落叶灌木相比, 常绿灌木裂毛雪山杜鹃叶氮回收潜力对未来气候变暖可能更敏感。     

小巧玲珑的岩梅科

岩梅科确实是个小巧玲珑的科,只有6属20种,分布于高山和近北极地区。中国有3属10种,仅分布于西部和西南部。全科为多年生草本或常绿亚灌木。 岩梅属(Diapensia)有5种,均为亚灌木。中国有4种,生于西南的高山上地区,海拔可达4000米以上。喜马拉雅岩梅(D.himalaica)平铺性生于岩壁上。叶小而密集,卵状矩圆形。