中国西北针茅草原的基本群落特征

西北针茅(Stipa sareptana var. krylovii)群系是亚洲中部地区特有的典型草原之一, 也是生态适应性最广的草原类型, 向东可以在呼伦贝尔高原与草甸草原重叠分布, 向西可以在乌兰察布高原、天山等地区与荒漠草原形成复合分布, 向南可分布至黄土高原与暖温带草原镶嵌分布, 还可在青藏高原的东缘与高寒草原混生。该研究调查了中国西北针茅群系的主要植被类型, 通过对117个样地的调查数据分析, 量化描述了该群系的基本群落特征。结果表明, 中国西北针茅群系共有种子植物336种, 分属于36科131属, 物种数大于15的科有禾本科、菊科、豆科、蔷薇科、藜科和百合科; 物种存在度等级划分中, I级(0-20%)植物占比91.67%, 多为群落中的偶见种或稀有种, 最为常见的植物除西北针茅外, 也有糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)、冰草(Agropyron cristatum)、 草(Koeleria cristata)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)、猪毛菜(Salsola collina)、细叶韭(Allium tenuissimum)和羊草(Leymus chinensis)等; 生活型组成上以地面芽植物最多, 占66.37%; 水分生态类型以旱生植物最多, 占61.19%; 区系地理成分以东古北极植物占优势, 占33.33%。基于群落学-生态学分类原则, 将西北针茅群系划分为6个群丛组, 45个群丛。     

温带草原7种针茅植物根系特征及其对环境因子变化的适应

为比较针茅(Stipa)植物适应策略,以大尺度梯度下(>1600 km)温带草原主要针茅植物为对象,系统研究了8个样点7种针茅根系生物量、根冠比、解剖结构和生理调节物质的差异及其对环境因子的适应。在由东北至西南的区域上,随降水量下降针茅植物根系的抗旱特征增强或适应策略趋于复杂,不同针茅植物根系对水分变化(或旱季和雨季)有着不同的适应策略。综合分析表明贝加尔针茅(S.baicalensis)、大针茅(S.grandis)及克氏针茅(S.krylovii)(多伦样点)的生长受干旱制约,对降水高度敏感,雨季降水促进其生物量快速积累。沙生针茅(S.glareosa)、短花针茅(S.breviflora)、戈壁针茅(S.gobica)、本氏针茅(S.bungeana)等通过增大根冠比和渗透调节物质累积等途径提高根系吸水和保水能力,抵御干旱胁迫。偏相关分析显示实验区域针茅植物根系性状与降水量和海拔高度存在显著的相关性。     

内蒙古高原四种针茅种群年龄与株丛结构的研究

用样带法调查了内蒙古高原4种针茅(StipaL.)的年龄结构,并将其年龄划分为5个阶段:幼苗、幼龄、成年、老龄前期和老龄期。结果表明:幼苗对种群年龄结构和动态有较大的影响,针茅幼苗的存活率通常很低,而成年株丛的存活率较高,株丛的实际寿命很长,老龄株丛在种群中占有较大的比例。4种针茅中大针茅(S.grandisP.Smirn.)和克氏针茅(S.kryloviiRoshev.)的幼苗比例较高,从贝加尔针茅(S.baicalensisRoshev.)群落到小针茅(S.klemenziiRoshev.)群落种群中幼龄和成年株丛比例呈下降的趋势,而老龄株丛比例呈增加的趋势;针茅属植物在株丛水平上的动态主要表现为株丛的破碎与枝条自疏过程,以及株丛生殖枝数量和营养枝生物量的波动,幂函数模型Y=aXb可以对株丛的枝条自疏过程进行定量描述     

内蒙古锡林郭勒草原大针茅-克氏针茅群落的种间关联特征分析

内蒙古锡林郭勒草原处于我国典型草原分布区, 但部分地区有戈壁针茅(Stipa gobica)等荒漠成分侵入, 并与大针茅(S. grandis)和克氏针茅(S. krylovii)共同形成斑块状格局分布, 目前尚不清楚群落中优势种之间的相互作用关系。采用2 × 2列联表, 通过方差分析、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析等研究方法, 对大针茅+克氏针茅群落的大针茅斑块、克氏针茅斑块和戈壁针茅斑块中的24种主要植物的种间联结动态进行了定量分析。结果表明: 1)群落主要成分总体上种间联结呈无关联, 种间关联松散; 2) 3种针茅斑块的种间关联分析, 验证了由于干扰、竞争、土壤环境与植物相互作用形成的斑块分布格局, 此结果为种对正、负关联理论提供了有力证据; 3) 同一种对的联结性质(正关联或负关联)或关联程度因斑块不同而发生改变, 根据24个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素, 可将它们划分为3大生态种组。     

中国石生针茅草原的分布、群落特征和分类北大核心CSCD

石生针茅(Stipa tianschanica var.klemenzii)草原是中国荒漠草原最具代表性的植被类型。该文利用2010–2016年生长季的野外调查数据并结合已有文献资料,对中国石生针茅草原的生态地理分布、群落学特征以及类型划分进行了全面系统的分析。结果表明:中国石生针茅草原主要分布在内蒙古锡林郭勒高原西部和乌兰察布高原,常分布在棕钙土基质的高平原上;分布区气候干旱,群落高度、盖度、生物量和物种丰富度较低;根据80个样地的数据统计,石生针茅草原共记录到种子植物165种,隶属于29科85属,其中以偶见种(存在度<20%)居多,占87%,常见种和恒有种较少,存在度大于50%的物种有石生针茅、银灰旋花(Convolvulus ammannii)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、细叶韭(Allium tenuissimum);物种生活型以地面芽植物和一年生植物居多,分别占55%和20%;水分生态类型以典型旱生植物居多,占47%,其次为强旱生植物和中旱生植物;区系地理成分以亚洲中部和东古北极成分为多,分别占37%和26%;根据生活型和物种的优势度,石生针茅群系可划分为6个群丛组、29个群丛。     

中国石生针茅草原的分布、群落特征和分类

石生针茅(Stipa tianschanica var.klemenzii)草原是中国荒漠草原最具代表性的植被类型。该文利用2010–2016年生长季的野外调查数据并结合已有文献资料,对中国石生针茅草原的生态地理分布、群落学特征以及类型划分进行了全面系统的分析。结果表明:中国石生针茅草原主要分布在内蒙古锡林郭勒高原西部和乌兰察布高原,常分布在棕钙土基质的高平原上;分布区气候干旱,群落高度、盖度、生物量和物种丰富度较低;根据80个样地的数据统计,石生针茅草原共记录到种子植物165种,隶属于29科85属,其中以偶见种(存在度20%)居多,占87%,常见种和恒有种较少,存在度大于50%的物种有石生针茅、银灰旋花(Convolvulus ammannii)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、细叶韭(Allium tenuissimum);物种生活型以地面芽植物和一年生植物居多,分别占55%和20%;水分生态类型以典型旱生植物居多,占47%,其次为强旱生植物和中旱生植物;区系地理成分以亚洲中部和东古北极成分为多,分别占37%和26%;根据生活型和物种的优势度,石生针茅群系可划分为6个群丛组、29个群丛。     

基于MaxEnt模型和GIS的青藏高原紫花针茅分布格局模拟

气候变化对物种分布的影响是生物地理学研究的热点问题.本研究以广泛分布在青藏高原高寒草甸区域的建群种紫花针茅为研究对象,通过植物标本库查询和实地调查了解紫花针茅在青藏高原的分布情况,利用Max Ent模型模拟紫花针茅在青藏高原历史、当前及未来的分布趋势,分析紫花针茅各历史时期的分布格局,探讨了物种分布变化的产生原因.结果表明:青藏高寒草地的针茅属物种具有较高的物种多样性,代表性植物紫花针茅的主要分布区域为青藏高原腹地及沿喜马拉雅地区;紫花针茅的分布强烈地受最暖季降水量、最湿季降水量和年均降水量的控制.依据紫花针茅在末次冰期的分布格局以及青藏高原的地理地质特点,研究认为:冰期来临时,羌塘以南藏北核心区和喜马拉雅西部阿里地区是紫花针茅潜在分布的核心区,此处提供了比其他地区更适合紫花针茅生存的栖息地,这些区域成为紫花针茅的避难所,当前的紫花针茅都是从这些避难所迁移并扩展开来.生物避难所的存在有助于理解青藏高原高寒植被起源和分化的相关问题.     

内蒙古地区短花针茅（Stipa breviflora）种群遗传多样性

短花针茅(Stipa breviflora)属亚洲中部荒漠草原种,分布范围极其广泛,为荒漠草原地带重要的牧草资源.在内蒙古地区,短花针茅群落类型复杂多样,与本氏针茅(S.bungeana)、小针茅(S.klemenzii)和克氏针茅(S.krylovii)均能共同建群,具有很广的生态幅和很强的适应能力.研究以8个不同的短花针茅地理种群为对象,随机采集健康、无锈短花针茅叶片样本,通过RAPD(Random Amplified Polymorphism DNA,RAPD)分析,研究短花针茅种群的遗传多样性,丰富人们对短花针茅生物多样性的认识,也为合理利用短花针茅草原提供依据.结果表明,(1)从102条10碱基随机引物中筛选出28条有效引物,共扩增出308条DNA带,多态性DNA带151条,占49.03%,特异性DNA带45条,占14.61%.(2)遗传多样性较为丰富,多态性位点百分率为49.03%,但低于同种方法获得的大针茅(54.75%)和克氏针茅(74.67%)的遗传多样性.(3)等级聚类、PCA分析和UPGMA聚类3种不同方法都将8个不同地理种群分为同样的两类:暖温性种群和中温性种群,热量差异是主导因素,而且,与种群的空间分布相吻合.(4)经Mantel检验发现,遗传距离与地理距离存在显著相关性(r=0.534,P＜0.05).(5)Pearson相关分析表明,特异性位点百分率与≥10℃积温、干燥度和年平均降水量之间均无显著相关性.     

Distribution,community characteristics and classification of Stipa tianschanica var. gobica steppe in China

戈壁针茅(Stipa tianschanica var. gobica)草原主要分布于荒漠草原区的石质丘陵或石质山坡, 向东可以分布在典型草原区的石质丘陵或山地, 向西也可以分布在荒漠区的石质山坡上。该研究调查了中国戈壁针茅草原的主要植被类型, 通过对115个样地的样方数据分析, 量化描述了这一草原类型的主要植物群落特征。结果表明, 中国戈壁针茅草原共有维管植物272种, 隶属于38科127属; 其中裸子植物3种, 隶属于1科1属; 被子植物269种, 隶属于37科126属, 物种数大于等于10种的科为: 菊科、禾本科、豆科、蔷薇科、百合科、藜科、石竹科; 戈壁针茅草原植物区系的生活型谱以地面芽植物为主, 共178种植物, 占总种数的65.44%; 水分生态类型以旱生植物为主, 共120种, 占总种数的44.12%; 植物区系地理成分上以东古北极分布种和亚洲中部分布种(含其变型)最多, 分别为82种和80种, 占总种数的30.14%和29.41%; 盖度等级划分上以0.1%-1.0%的盖度最多, 共174种, 占总种数的63.97%; 恒有度等级划分上以I级(0-20%)的物种数最多, 共258种植物, 占所有植物种数的94.85%。基于群落调查数据, 按照群落-外貌分类原则, 将戈壁针茅群系划分为8个群丛组106个群丛。     

中国戈壁针茅草原的分布、群落特征和分类

戈壁针茅(Stipa tianschanica var. gobica)草原主要分布于荒漠草原区的石质丘陵或石质山坡, 向东可以分布在典型草原区的石质丘陵或山地, 向西也可以分布在荒漠区的石质山坡上。该研究调查了中国戈壁针茅草原的主要植被类型, 通过对115个样地的样方数据分析, 量化描述了这一草原类型的主要植物群落特征。结果表明, 中国戈壁针茅草原共有维管植物272种, 隶属于38科127属; 其中裸子植物3种, 隶属于1科1属; 被子植物269种, 隶属于37科126属, 物种数大于等于10种的科为: 菊科、禾本科、豆科、蔷薇科、百合科、藜科、石竹科; 戈壁针茅草原植物区系的生活型谱以地面芽植物为主, 共178种植物, 占总种数的65.44%; 水分生态类型以旱生植物为主, 共120种, 占总种数的44.12%; 植物区系地理成分上以东古北极分布种和亚洲中部分布种(含其变型)最多, 分别为82种和80种, 占总种数的30.14%和29.41%; 盖度等级划分上以0.1%-1.0%的盖度最多, 共174种, 占总种数的63.97%; 恒有度等级划分上以I级(0-20%)的物种数最多, 共258种植物, 占所有植物种数的94.85%。基于群落调查数据, 按照群落-外貌分类原则, 将戈壁针茅群系划分为8个群丛组106个群丛。     

西藏昆仑针茅草原的基本特征

正昆仑针茅(Stipa roborowskyi)是青藏高原特有的寒旱生多年生密丛型禾草,广泛分布于藏南喜马拉雅山北坡和雅鲁藏布江谷地、阿里地区、羌塘高原中南部和昆仑山地,以及印度和克什米尔地区(Wu et al.,2006;中国科学院中国植被图编辑委员会,2007)。昆仑针茅草原是西藏重要的草原类型之一,但分布较为零散,没有像紫花针茅(S.purpurea)草     

拉萨河流域植物群落的数量分类与排序

青藏高原植物群落空间分异格局是异质生境条件下物种性状、种间相互作用等生态学过程共同作用的结果,对其分析有助于深入理解群落形成与环境因子之间的关系。基于拉萨河流域自然植被样带调查,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)等方法,探讨了群落的结构组成及影响其结构分异的主导环境因子。结果表明:(1) TWINSPAN数量分类将拉萨河流域草地系统划分成12个群系类型,即圆叶合头菊+唐古拉翠雀花群系;紫花针茅群系;青藏臺草群系;雪层杜鹃+鲜卑花-西藏嵩草群系;高山嵩草群系;小叶金露梅群系;硬叶柳+杯腺柳群系;水栒子+拱枝绣线菊-高山嵩草群系;绢毛蔷薇-冷蒿+白草群系;大果圆柏-垂穗披碱草群系;铺地柏-藏橐吾+高原荨麻群系;醉鱼草+砂生槐群系。12种群系类型包含了较多的植被类型,包括高寒灌丛草甸、高寒灌丛草原、稀树草原、高寒草甸和高寒草原等。(2) CCA排序表明:影响拉萨河流域植物群系分布的主要环境因子是年均温度、海拔和经度和纬度,其次是年均降雨量。(3) TWINSPAN分类与CCA排序结合反映了群系分布格局变异与环境因子之间的关系,可为拉萨河流域草地的保护和可持续利用,以及相关的植被群落研究提供参考。     

东北植被区划及其分布格局

根据多因子环境要素聚类结果, 结合地貌分异、气候区划和土壤区划, 对东北植被进行了重新区划, 并论述了海拔高度决定的东北植被的垂直分布规律。松嫩平原、辽河平原构成的松辽平原的植被主体为草甸, 针茅(Stipa)等群落分布于较高地势的二级台地或沙丘上, 为草甸植被中不连续分布的沙地植被类型或海拔决定的垂直植被带的草原类型。据此, 将松辽平原植被区划为温带落叶阔叶林区域, 即将温带草原区南部的东侧界限划定在大兴安岭山脊线附近, 北部寒温带针林南部界限和南部暖温带落叶林北部界线遵从现有研究结果。东北植被分布具有明显的受海拔决定的垂直地带性上的环状分布格局 特点。     

松嫩平原针茅草原的特征及其生态地理规律的探讨

 经考察,松嫩平原的针茅草原主要有4个群落类型：贝加尔针茅(Stipa baicalensis)群落、贝加尔针茅+线叶菊(Filifolium sibiricum)群落、大针茅(S．grandis)+贝加尔针茅群落和大针茅群落。通过对针茅草原各类型基本结构特征和生态地理分布规律的分析,并根据它们所反映的水土条件的差异,认为贝加尔针茅群落为该地区的地带性植被。在中国温带草原区划中的位置属于草甸草原,应与内蒙古高原典型草原分开,成为一个独立的分区     

黑河河岸植被与环境因子间的相互作用

2009-2010年,对黑河流域河岸植被分季节进行了详细调查,并实地测定各样点环境因子数据,采用PC-ORD和Canoco软件对数据进行分类排序与环境因子的指示种分析:(1)黑河河岸带植被分为4个植被型和6个群系,位于黑河上游的高山苔草+矮嵩草群系植被种类和数量最为丰富,草本层盖度最大,也是唯一没有乔木分布的群系;金露梅+沙棘+膜荚黄芪+针茅群系是灌木层密度和盖度最大的群系,草本植物种类相对较丰富;位于湿地的沙枣+水柏枝+芦苇+香蒲群系,土壤养分含量最高;(2)影响黑河河岸带植被分布的主要环境因子是海拔、降水、温度、土壤有机质、含水率以及全氮含量,其中,海拔、降水和温度为最重要的影响因子,土壤影响因子中土壤含水率>有机质>全氮,而全磷和速效氮没有显著影响;(3)在黑河河岸带共有20种植物是环境因子指示种,柽柳和苦豆子是温度、降水指示种,胡杨对海拔和降水有很强的指示作用,草本植物中没有土壤含水率和海拔指示种,而在乔灌木中没有土壤有机质指示种,这为气候、土壤条件的变化提供了很好的参考价值。     

中国东北样带三种针茅草原群落初级生产力对降水季节分配的响应

分析3种针茅草原群落初级生产力的年季动态,并利用积分回归模型探讨其对降水量季节性分配的响应,揭示水分有效性对植物初级生产力的影响.结果表明,制约3类针茅群落初级生产力年度变化的是水分,即前一年11月到当年8月的月降水量的年度变异是直接导致群落初级生产力年度变化的主要原因.降水的季节分配对于3类针茅群落初级生产力的形成有着不同的作用.前一年11月至当年4月降水对于植物群落的初级生产力具有正效应,从5月开始降水对植物初级生产力的促进作用有了不同程度的降低.大针茅和克氏针茅群落的季节降水量格局较为相近,但是大针茅群落与克氏针茅群落相比对降水的利用效率较高;贝加尔针茅群落则表现出更高效的降水利用率.由此可见,降水量月季分配及其对针茅群落影响程度的不同是造成3种针茅草原地带性分布的原因.     

延河流域本氏针茅(Stipa bungeana)分布预测——广义相加模型及其应用

物种分布预测,对于物种的保护、利用和恢复具有重要意义.利用广义相加模型(GAM,Generalized Additive Model),对延河流域典型地带性物种本氏针茅(Stipa bungeana)的空间分布预测进行研究,以期为该流域本氏针茅草地的保护、恢复等提供依据.结果表明,本氏针茅分布的环境梯度较广,在坡度、坡向、温度与降雨的各个梯度上都有分布,除高平地和侵蚀剧烈的沟道外,各种地形部位上亦可以存在.建立的广义相加模型表明,本氏针茅的分布主要取决于年均蒸发量和温度季节变化两个因子,而非单纯的降雨、温度因素.从其分布概率看,本氏针茅在延河流域大部分地区都有可能分布,但其分布集中区主要在中北部,与实际观测相符.模型检验表明,建立的模型满足统计要求.     

放牧对大针茅草原建群种与优势种空间分布关系的影响

为探讨放牧下大针茅草原建群种大针茅(Stipa grandis)和优势种羊草(Leymus chinensis)及糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)种群空间分布特点及关系,本实验以内蒙古自治区锡林郭勒盟毛登牧场大针茅草原建群种大针茅、优势种羊草和糙隐子草为研究对象,通过野外试验,以地统计学为基础,采用半方差函数、分形维数及克里格插值法,分析了围封(CK)和放牧(G)样地大针茅、羊草及糙隐子草种群小尺度空间分布关系。结果表明:围封样地大针茅、羊草及糙隐子草植株密度分别为10.94株/m~(2 )、12.95株/m~(2 )、13.60株/m~(2 ),放牧样地植株密度分别为16.84株/m~(2 )、48.28株/m~(2 )、28.63株/m~(2 ),放牧显著增加大针茅、羊草及糙隐子草种群密度(P0.05);半方差函数进行模型拟合发现,大针茅、羊草及糙隐子草种群空间分布函数关系均符合高斯模型;通过对空间分布函数关系分析,围封和放牧样地结构比为G (93.3%) CK(60.4%),表明放牧样地大针茅种群空间分布主要受结构性因素影响,而围封大针茅种群则受随机性因素影响较大;围封和放牧样地分形维数值为CK(1.796) G(1.361),表明放牧样地大针茅、羊草和糙隐子草所形成的空间分布格局相比围封样地较为复杂,大针茅空间分布对羊草和糙隐子草空间分布的依赖性较弱;通过立体图分析,在放牧利用过程中,羊草处于中低密度时,及糙隐子草处于高密度时,均与大针茅种群间的关系从围封中的竞争关系变为放牧过程中的亲和关系,可见放牧导致种间关系改变。     

内蒙古高原针茅草原群落土壤水分和碳、氮分布的小尺度空间异质性

用地统计学的方法,研究比较了内蒙古高原4类地带性针茅草原群落,贝加尔针茅（Stipa baicalensis)群落,大针茅（S.grandis)群落,克氏针茅（S.krylovii)群落和小针茅（S.kelemenzii)群落0-20cm土壤水分和碳,氮的小尺度空间异质性特征,结果表明;4类群落土壤水分,有机碳和全氮均表现出显著的小尺度空间结构特征。自相关尺度为1.91m-10.81m,结构性方差占样本方差的35.31%-99.74%。从贝加尔针茅群落到小针茅群落空间自相关的尺度逐渐增大,纹理有逐渐变粗的趋势,土壤水分,碳和氮的小尺度空间格局共同作用于群落的生态学过程,即土壤水分格局→植物种群格局（基本斑块的大小）→土壤碳空间格局→土壤氮空间格局,同时,由于生态学过程的反馈作用,土壤氮空间格局→种群格局→土壤水分格局,土壤属性空间自相关尺度的改变可能是导致群落演替的驱动力,草原退化可能与土壤异质性尺度的改变相关。     

大针茅根际AM真菌的分子鉴定及不同放牧强度对AM侵染的影响

大针茅(Stipa grandis P.Smirn.)是我国北方典型草原上的建群种或优势种植物,具有重要的饲用价值。大针茅根系能够形成丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)。采集围栏区的大针茅根系,根据18S r DNA序列鉴定大针茅根系中的AM真菌为球囊霉属(Glomus)的根内球囊霉(G.intraradices)。通过对轻度放牧区、中度放牧区、重度放牧区和未放牧的对照区(30年围栏草场)大针茅根系AM真菌侵染情况的分析,发现不同放牧强度下菌丝侵染率和总侵染率都不存在显著性差异。放牧利用总体降低了丛枝的侵染率。放牧强度影响AM真菌泡囊结构在大针茅根系中的发育,轻度和中度放牧促进AM真菌泡囊的形成,而重度放牧则显著抑制。放牧强度对大针茅AM真菌的影响主要体现在AM真菌营养的交换和繁殖方面,AM真菌光合产物的减少属于中性反应,对碳的需求相对较少,这可能也是大针茅具有较强耐牧性的原因之一。