内蒙古草原植物的生态替代及其对全球变化下草原动态的指示

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。     

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。     

内蒙古草原植物的生态替代及其对全球变化下草原动态的指示（英）

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—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。     

天山中段山地植被的生态梯度分析及环境解释

 本文通过对天山中段植物群落的DCA排序和TWINSPAN等级制分类及其与3个土壤变量的CCA典范对应分析,定量地研究了该区域植被分布与环境之间的相互关系。结果表明：天山山脉中段植物群落沿着温度和湿度两个梯度方向呈现以天山中段内部湿润植被为中心向北坡干冷荒漠植被和南坡干热砾石荒漠植被两个极点方向发展的分布格局。进一步研究发现,天山山脉中段南北坡植物群落,从大的宏观尺度上看,其类型与分布主要由降水量和温度所决定,而在中小尺度范围上,植物群落的分布与类型却与土壤湿度和土壤养分密切相关。该结果较好地解释了天山山脉中段内部,在地形地貌基本一致的情况下,植物群落类型分异很大的原因。建立了天山山脉中段植物群落梯度环境解释的数学模型和植物群落地理分布的数学模型。     

黄河三角洲植物生态位和生态幅对物种分布-多度关系的解释

物种分布与多度间的正相关格局非常普遍,但该格局的生态机制却一直不太明确。研究者提出了很多假说来解释这种分布-多度关系,其中物种的生态幅和生态位（资源可利用性）机制的研究较多。为了验证物种的生态幅和生态位是否能解释物种的多度-分布格局,本文研究了黄河三角洲地区湿地植物分布、多度、生态位和生态幅间的关系,结果表明：该区物种分布与多度呈显著正相关,且均与生态幅显著正相关,物种分布与生态位显著负相关,但物种多度与生态位相关性不显著。这说明物种的分布越广,其多度越高,环境容忍度越大;而可利用资源更多的物种分布更广,环境容忍度越大的物种多度越多,资源可利用性对该区物种多度影响不大。本研究说明物种生态幅能解释物种分布-多度正相关格局,而生态位假说不能很好的解释这一格局;应该还有其他因素一起解释这一物种分布-多度正相关格局。     

退化草原的生态修复中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站侧记

草原是我国面积最大的陆地生态系统,覆盖着2/5的国土,像皮肤一样保护和滋养着大地.其不仅为人类提供了肉、奶、皮、毛等具有直接经济价值的产品,同时具有调节气候、涵养水源、防风固沙、生物多样性保育和碳固持等重要生态功能. 近半个世纪以来,由于长期不合理利用和全球气候变化,我国北方草原面临严峻的生态问题.当前,我国约有90％...     

内蒙古草原区植被净初级生产力及其与气候的关系

利用NOAA/AVHRR GIMMSNDVI数据、土地覆盖分类数据、气象数据等,基于改进的基于光能利用率的净初级生产力(Net Primary productivity,NPP)遥感估算模型对内蒙古草原区1982-2006年的NPP进行估算,并分别以年、季节和月为时间单位,计算基于像元的NPP与降水、温度之间的相关及偏相关系数,分析不同时间单位及尺度上NPP与气候的关系。结果表明,1982-2006年内蒙古草原区NPP总量呈波动增加的趋势,平均增加值为0.861Mt C/a。以年为时间单位,内蒙古草原区年NPP与降水的关系比较明显。以季节为时间单位,年际春季和夏季NPP与降水的关系比较明显,秋季二者关系相对较弱,春季和秋季NPP与温度的相关系数和偏相关系数空间格局比较一致,且相关性明显高于夏季。以月为时间单位的相关水平明显高于年际水平,多年平均年内月NPP与降水、温度的相关程度明显增强,除去降水的影响,月均温对NPP的影响明显下降,且空间格局也有明显的变化,说明以月为时间单位在年内尺度上降水对植被生长的影响比温度要大。而以4、7、10月份为例,在年际尺度上,虽然各月份NPP均受降水的影响较大,但与降水关系最为密切的是4月份和10月份NPP,与之相比,7月份NPP与温度的关系明显高于其他两月。     

聚焦退化草原的生态修复 中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站侧记

正草原是我国面积最大的陆地生态系统,覆盖着2/5的国土,像皮肤一样保护和滋养着大地。其不仅为人类提供了肉、奶、皮、毛等具有直接经济价值的产品,同时具有调节气候、涵养水源、防风固沙、生物多样性保育和碳固持等重要生态功能。     

红皮云杉林的植被分类及其环境解释

红皮云杉林(Picea koraiensis Forest Alliance)是以红皮云杉为群落共优势种的森林植被类型,具有结构复杂及物种多样性高等特点。在遵从《中国植被志》研编规范的基础上,提出了红皮云杉林新的分类系统,包括5个群丛组8个群丛,分别归属于常绿针叶林、落叶与常绿针叶混交林和针叶与阔叶混交林3个植被型。群丛组分类主要基于群落层片分化,以及乔木层的共优势种和特征种的差异,并以常绿针叶树层片重要值的66%为阈值划分常绿针叶林和针叶与阔叶混交林。在群丛分类中,通过双向指示种分析筛选特征种,综合考虑群落生境和群落演替阶段等因素确定分类方案。该分类方案是《中国植被志》研编规范的一个应用示例,对植被分类工作的借鉴意义表现在4个方面。(1)作为植被分类的重要凭证,样方数据质量控制是植被分类工作的重要环节;其中,物种的准确鉴定对确保植被分类方案的合理性至关重要。(2)对于乔木层物种组成丰富、优势种不明显的群落,群落层片分化和特征种是植被类型划分的重要依据。(3)以特定物种组合为共建种所组成的多个植被类型可归属为不同的植被型。(4)森林采伐等人类活动可能对植被与环境的关系形成干扰。因此,在...     

祁连山北坡中段森林植被梯度分析及环境解释

 利用梯度分析方法,对祁连山北坡中段森林植被类型进行了划分,并探讨了植被空间格局与环境梯度的关系。结果表明：1)76个样方可划分为9个群系,即盐爪爪(Kalidium foliatum)灌丛、红砂(Reaumuria soongorica)灌丛、白刺(Nitraria tangutorum)灌丛、蒙古莸(Caryopteris mongolica)灌丛、狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla)灌丛、青海云杉(Picea crassifolia)林、祁连圆柏(Sabina przewalskii)林、金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛和鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)灌丛。2)53个木本植物种类可划分为5个生态类型：即超旱生荒漠类型、山地旱生类型、山地中生类型、山地湿生类型、山地高寒类型。3)群落类型及物种生态型的划分主要反映了海拔梯度所决定的水热梯度及坡向和土壤腐殖质变化的内涵。4)影响群落物种多度格局的变量中,环境和空间因子解释了物种多度变化的23.98％,其中环境因子占17.66％,空间因子占1.40％,空间因子和环境因子交互作用解释的部分占4.92％,空间因子和环境因子未能解释的部分占76.02％,这部分主要反映了群落自身互作及人类活动(采伐、放牧)对群落物种多度格局的影响。     

内蒙古草原土壤的植被特征及其与土壤形成过程的关系

植物作为土壤形成的重要函数之一,其植被类型与矿质元素组成特点对其有机质积累、元素循环与剖面特征发育、肥力变化等有重要作用。1979年起,作者对内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原及与之相联系的黑钙土、栗钙土、棕钙土形成过程进行了研究,得出了许多有意义的结果。     

混沟森林植被物种多样性梯度分析与环境解释

借助广义线性模型(generalized linear models,GLM),拟合了混沟森林植被乔、灌、草各层及群落总体的Shannon-Wiener指数与环境因子间的关系,并通过SΦrenson指数研究了海拔梯度上相邻森林群落类型物种组成的相似性,结果显示:(1)土壤pH值和海拔高度是对物种Shannon-Wiener指数影响最广泛的环境因子,湿度指数对混沟地区物种多样性影响不大.坡向对乔木层Shannon-Wiener指数的影响比较大,对灌木层和草本层α多样性无明显作用,在中等pH值和半阴/半阳坡乔木层Shannon-Wiener指数最小;灌木层Shannon-Wiener指数随海拔的升高呈下降趋势;草本层Shannon-Wiener指数没有表现出特定的变化规律;群落总体Shannon-Wiener指数主要受土壤pH值影响,随着pH值的增加呈上升趋势;(2)乔、灌、草各层以及群落总体的SΦrenson指数在海拔梯度上的变化规律大致相同,都是在中等海拔处较低,低海拔和高海拔处各有一个峰值,海拔1 000~1 500 m段可能是混沟主要植被类型的过渡带.     

森林植被恢复与环境生态因子互作关系研究进展

植被恢复是遏制生态环境恶化、改善脆弱生态系统的有效措施。植被同环境之间的关系极为复杂, 森林植被群落的恢复与重建, 在一定程度上改善了原有生境条件, 而不断被改变的环境生态因子反过来又影响着森林植被群落类型的演变。从土壤、群落、小气候3个方面综述了森林植被恢复与环境生态因子的互作关系, 针对现存问题, 认为今后应将微观的机理研究与宏观的动态研究相结合, 从不同尺度增强对植被退化、土壤、群落、小气候环境等因子互作关系的内在调控机理研究。     

古尔班通古特沙漠植被与环境的关系

对古尔班通古特沙漠进行了纵向及横向的路线调查,植被测度和土壤理化性质分析。对比发现该沙漠地貌形态纵、横向上的显著差异,使沙漠植被分布格局存在着异质性,即植物群落的物种多样性、优势度及盖度在纵、横向上明显不同。CCA排序结果显示,土壤的有机质含量、全盐含量、分选系数、含水量和pH值等微生境使植被沿其变化梯度以不甚耐盐碱的短命、类短命草本和小半灌木、半灌木为主的群落逐渐向耐盐碱的灌木、小乔木类群落转变。地形和土壤质地可使横向上相当数量的植物种产生空间分化,而这种分化在纵向上不明显。沙漠植被物种在各生境梯度作用下形成3类组合,其在横向上对应3个地段,但在纵向上没有清晰的对应空间(除南北边缘区外),原因是多数植物的生境处于沙漠纵向微生境梯度的中间序位。     

山地森林样带植被-环境关系的多尺度研究

为了评价和比较地形和其它“直接”环境因子对植被变化影响的大小 ,通过调查一条亚热带山地森林样带及其生境因子 ,分析不同层次植被的水平格局 ;并利用多元回归和 DCCA方法比较了诸生境因子对植被格局变化的影响及其与分析尺度相关的变化。结果表明 :( 1 )影响乔木、灌木和草本层植被格局变化的首要因子都是地形特征 ;最重要的土壤因子是土壤发生层厚度。在对林下物种构成的影响方面 ,坡向和坡度的作用大于林冠空隙度。 ( 2 )除坡向外 ,其它地形因子之间存在不同程度的相关性 ;林冠孔隙度和土壤理化属性分别与不同的地形特征显著相关 ,显示了地形对林隙干扰和土壤侵蚀过程的控制。乔、灌、草的覆盖度是生境条件的综合反映 ;它们与非生物因子的相关性显示了成熟林下灌木和草本层物种生态习性的整体差异。 ( 3)各分析尺度上诸生境因子间的相关关系基本稳定。但随尺度增大 ,生境的小尺度异质性被平滑掉。诸因子之间的相关显著性程度逐渐降低。 ( 4 )从 5× 5 m2到 5× 4 0 m2 ,立地因子对乔、灌、草 3层植被变化的解释量随尺度的倍增而接近成倍增长 ;但其主要原因是样方数量增加 ;分析尺度变化的影响小得多。 ( 5 )地形与土壤、光照等直接生境因子对植被格局解释量之和相当。但在不同尺度上 ,地形特征都是     

动物的绝灭和生态替代

在生物进化的漫长岁月中,旧物种陆续绝灭,新物种不断崛起,因旧物种绝灭而空出的生态位,总是被新物种所填补和占有,这就是生态替代现象。当这种现象在全球范围内和整个大类群之间发生的时候,就会引起全球动物区系的巨大变化,就像发生了一场“改朝换代”的革命一样,使生物界的面貌焕然一新。进化、绝灭和生态替代是生物进化过程中最为常见的现象,它们交互发生,贯穿于进化过程的始终口论绝灭有生必有死,有兴必有衰,一切发生的东西都必然要走向绝灭,这似乎是哲学的最一般的原理。但如果有人问,恐龙为什么不早不晚,偏偏在白垩纪的末期绝灭呢?为什么有的物种寿命很长,有的物种寿命却很短呢?物种绝灭的原因和条件     

内蒙古草原植被近地面反射波谱特征与地上生物量相关关系的研究

在1994～2001年7～8月期间,对内蒙古草原的15个草地群落类型进行了反射波谱与生物学参数的测量,在1996、2001年分别对其中的7个群落开展了反射波谱与生物学参数季节变化研究,利用Duncan方差分析、主分量分析方法在3个空间尺度上讨论了不同群落类型波谱特征的差异性与可区分性。在大尺度上,草甸草原、典型草原和荒漠草原的植被反射波谱特征之间存在显著的差异,它们之间的平均鉴别错误概率小于20%,在中小尺度上,典型草原中不同群落之间波谱特征差异程度较高,平均鉴别错误概率在15%左右,而在草甸草原和荒漠草原中,不同群落之间波谱特征的差异性较小。相关分析结果指出,空间尺度和群落类型决定了地上生物量与植被指数之间相关性的大小、相关形式以及植被指数的类型,随着尺度的增大,生物量与植被指数的相关性趋于下降,在盖度较高的草原群落中,直线型的估产模型相关性最高,估测精度大于90%,而在覆盖度低于30%～40%的荒漠草原群落中, 非线性估产模型相关性最高,估测精度只有85%。对典型草原和荒漠草原估产模型的季节动态分析表明, 在6月中旬至9月中旬期间的估产模型之间没有显著差异,可以利用一个共同的估产模型来监测草地生物量季节动态。     

氮磷添加对荒漠草原植物-凋落物-土壤生态化学计量特征的影响

为明确植物、凋落物和土壤养分含量及化学计量比对土壤中添加多种限制性养分的响应,阐明“植物-凋落物-土壤”连续体化学计量动态及各组分之间的协同作用,以宁夏荒漠草原为研究对象,于2018年开始进行氮(N)、磷(P)养分添加控制试验。试验处理包括对照(CK)、N添加、P添加、NP共同添加4个处理。结果表明：(1)NP共同添加显著增加了荒漠草原植物N和P含量、以及凋落物和土壤P含量,显著降低了荒漠草原植物C∶N和C∶P、以及土壤和凋落物C∶P和N∶P。P添加显著增加了荒漠草原植物、凋落物和土壤P含量,显著降低了植物、凋落物、土壤C∶P和N∶P。N添加分别增加了植物、凋落物N含量和N∶P,但对植物N含量影响未达到显著水平。(2)C、N、P含量和N∶P大小均表现为植物>凋落物>土壤,C∶N和C∶P均表现为凋落物>植物。(3)N添加提高了荒漠草原植物对P再吸收效率,降低了荒漠草原植物对N利用效率;P添加提高荒漠草原植物对N再吸收效率,降低荒漠草原对P的利用效率;NP共同添加提高了荒漠草原植物对N和P再吸收效率,降低了荒漠草原植物对N和P利用效率。(4)植物-凋落物-土壤的N、P含量...     

长江三峡库区植被及环境考察报告-库区经济植物种类及其评价

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