沙地生境沙拐枣(Calligonum mongolicum)种群特征及其扩张

沙拐枣(Calligonum mongolicum)是分布于我国北方荒漠、半荒漠的一种主要固沙植物,研究沙拐枣种群在沙地生境中的扩张对沙漠-绿洲过渡带的生态恢复和重建管理具有重要的实践意义.以巴丹吉林沙漠延伸带与河西走廊中部张临高绿洲过渡带为研究区域,采用踏查与样方调查相结合的方法对4种不同沙地生境(固定沙丘、半流动沙丘迎风坡、背风坡、丘间低地)中沙拐枣种群特征、繁殖规律、种群的扩张域和扩张速率进行了研究.结果表明:(1) 沙地生境中沙拐枣以有性繁殖为主.固定沙丘、半流动沙丘丘间低地、迎风坡和背风坡萌蘖苗密度占总密度的比值分别为35%、45%、2%、9%;实生苗密度比值分别为65%、55%、98%、91%.(2)不同生境中沙拐枣种群都为增长型种群;(3) 固定沙丘、半流动沙丘迎风坡、背风坡、丘间低地中,沙拐枣种群无性繁殖的扩张域和平均扩张速率分别为1～5m和0.67m/a、1～8m和0.64m/a、0～2m和0.15m/a、1～4m和0.41m/a.同时,3种生境中沙拐枣种群密度及其扩张速率都随着年龄的增长而下降.(4)沙拐枣种群在侵入新的生境过程中,开始于有性繁殖,利用无性繁殖拓展生存空间.     

中国特有植物艾比湖沙拐枣(Calligonum ebi-nuricum)居群内果实性状的变异

以中国荒漠特有植物艾比湖沙拐枣(Calligonum ebi-nuricum)果实形态特征为研究对象,对分布于原产区的同一居群12个样株的果实进行形态特征比较研究。通过每株30粒果实的喙长、果实长度、果实宽度、果实形状、瘦果长度、瘦果宽度、瘦果形状、刺毛长度、头部刺毛长度、两肋间距、两刺间距11个性状指标的数值分析表明：在株内与株间均有变异,株间果实性状变异较株内果实性状变异大;代表果实和瘦果大小指标正相关性极显著（p＜0.01）;两肋间距与瘦果形状呈负相关（r=-0.297**,p＜0.01）。研究结果证明：其果实形状和瘦果形状（长度、宽度及长宽比）较为稳定,可作为艾比湖沙拐枣的分种依据,而其它果实性状可塑性较大,只能作为分类的参考。该研究结果可供沙拐枣属其它种的准确分类参考。     

不同居群塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A. Los.)果实形态变异研究

应用方差分析、聚类分析、主成分分析、相关性分析等方法,对塔里木盆地分布的塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A.Los.)5个居群的果实形态进行了形态差异分析。单因素方差分析显示果实长度、果实宽度、果实长宽/果实宽度比、刺毛长度、两肋间距、两刺间距、取刺毛后的瘦果长度、瘦果宽度、瘦果长度/瘦果宽度比与每果肋数等10个果实性状在不同居群间具有极显著差异;主成分分析显示两刺间距,两肋间距,刺毛长度等3个性状是造成各居群果实表型差异的主要指标;根据果实形态地理距离比较近的居群聚为一大支;相关性分析显示果实长度与果实宽度,海拔与刺毛长度极显著正相关。     

沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%～24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ¹³C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶...     

艾比湖湿地自然保护区鹅喉羚生境适宜性评价

鹅喉羚是易危物种之一,利用现代空间分析技术快速准确评价其生境质量具有方法学意义和动物保护实际价值。以新疆艾比湖湿地自然保护区为评价区,通过全年不同季节多点野外调查,结合GIS空间分析技术,对鹅喉羚的生境影响因素进行分析并进行了适宜性评价。主要结果与结论如下:1)构建了适宜于研究区的基于植被类型和水源地为主要评价因子的鹅喉羚生境适宜性评价指标;2)通过空间数据统计分析认为水源和植被是影响保护区鹅喉羚生境质量的重要因素,距水源地2000 m以内的胡杨、梭梭、柽柳群落最适合鹅喉羚的生存,距水源2000—5500 m的区域为水源的中度适合区域,距水源5500 m以外植被稀少的地区不适宜鹅喉羚的生存;3)研究区域鹅喉羚生境面积春季为2339 km2,夏季为2880 km2,秋季为2728 km2,冬季为2862 km2,分别占研究区域总面积的61.5%、75.6%、71.7%和75.2%;4)目前在保护区内活动的人群主要为保护区的管理人员,人类活动地区与鹅喉羚生存环境空间上具有重叠性,但人类活动强度尚没有显著影响到鹅喉羚的生存,保护区的存在为鹅喉羚的生存起到了重要保护作用;5)由于保护区上中游人类的生产与开发,保护区水资源不断减少,主要表现为地表水减少,地下水位下降,这可能成为影响鹅喉羚生境质量的主要因素。今后需要优化保护区内水资源的配置,尽量减少人类活动对鹅喉羚的干扰,以有利于鹅喉羚的生存繁衍。     

艾比湖湿地植物群落土壤酶活性特征及影响因素

为研究艾比湖湿地不同植物群落土壤酶活性的季节变化规律及影响因素,2015—2016年5、8和11月以绕湖一周范围内的梭梭-柽柳、梭梭、胡杨、芦苇为研究对象,对4种植物群落下不同月土壤过氧化氢酶、磷酸酶和脲酶活性及理化因子进行分析。结果表明:(1)各植物群生境的差异使酶活性有明显变化,呈现出芦苇群落梭梭群落胡杨群落梭梭-柽柳群落。不同植物群落下酶活性具有明显的季节变化,梭梭-柽柳、梭梭、胡杨群落土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶的峰值分别出现在5月(2.72、3.31和2.94 mg/g)、(1.18、1.32和0.69 mg/g)和(0.18、0.34和0.17 mg/g),而芦苇群落3种酶活性的峰值出现在8月(5.18、1.20和0.66 mg/g);谷值均出现在11月。(2) 4种植物群落下各月土壤酶活性与土壤有机质、全磷呈显著正相关,而与土壤盐分呈负相关;除芦苇群落外,其他群落8月土壤温度与酶活性呈负相关。(3) 4种植物群落各月间土壤酶活性受多因素的共同影响,土壤盐分、有机质、全磷是影响艾比湖湿地不同植物间土壤酶活性的主导因素,土壤温度和含水量对不同月土壤酶活性的影响更为显著。     

黄河三角洲贝壳堤土壤微生物生物量对不同生境因子的响应

从土壤微生物生物量角度分析黄河三角洲贝壳堤不同生境的土壤肥力状况,基于黄河三角洲贝壳堤植被类型,以4种不同生境的土壤为研究对象,测定了微生物生物量碳、氮、磷和相关的土壤理化性质。结果表明,不同生境中土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤微生物生物量(MBN)、土壤微生物生物量(MBP)均值均为滩脊背海侧高潮线向海侧,且表现出明显的垂直分布特征:0—5 cm5—10 cm10—20 cm20—40 cm40—60 cm。土壤MBC、MBN、MBP占土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)百分比变化范围分别为1.09%—3.48%、2.62%—7.27%、0.78%—2.86%,滩脊、背海侧和高潮线处MBC/SOC无显著差异(P0.05),但显著高于向海侧MBC/SOC(P0.05)。土壤MBN/TN、MBP/TP的变化趋势为滩脊和背海侧向海侧和高潮线。滩脊和背海侧土壤微生物碳、氮、磷的非生物限制性因子为土壤含水量、p H值、含盐量;向海侧和高潮线区域土壤微生物碳、氮、磷的非生物限制性因子为含水量和pH值。滩脊、背海侧和高潮线土壤微生物生物量碳、氮、磷及土壤养分间的相关关系显著或极显著,且协同性和稳定性高,表明土壤微生物生物量碳、氮、磷可以作为判断黄河三角洲贝壳堤土壤肥力状况的生物学指标,这为黄河三角洲贝壳堤的土壤肥力管理和植被恢复提供一定的理论依据。     

不同生境下假臭草生长特征分析

通过测定庄稼地、弃耕地、桉树林、公路边4种生境下假臭草叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、LDMC和株高等形态特征、植株各构件生物量及生物量分配比和假臭草种群盖度、密度等种群数量性状,研究不同生境类型下假臭草个体的形态特征、生物量及生物量分配和种群生长状况的差异。结果表明:光照和土壤养分对假臭草的形态特征、生物量及生物量分配和种群数量性状的影响显著;低光照、高土壤养分生境下假臭草的LA、SLA、株高较高,假臭草叶片的LDMC较小,植株的花序数较少,生物量主要向叶和茎器官进行分配,根和花果器官的生物量分配则受到限制;高光照、养分贫瘠生境下假臭草的LA、SLA、株高较低,假臭草叶片的LDMC较大,生物量主要向根和花果器官进行分配,种群的盖度、密度、生物量和高度等种群数量性状较低,种群生长状况较差;高光照、肥沃养分生境为假臭草的最适生境,假臭草构件的资源配置较为优化,株高、基径粗、冠宽和花序数等形态指标较大,种群盖度、密度、生物量等种群数量性状较大,种群生长较好。     

三峡库区两种特有植物天然生境与迁地生境土壤特征的比较

对库区特有的濒危植物荷叶铁线蕨、疏花水柏枝天然生境和迁地保护区生境及其土壤性质进行了调查分析和比较,结果表明：荷叶铁线蕨适宜于温暖湿润且排水良好的条件下发育的酸性淋溶土,养分含量高,多为粘土。疏花水柏枝适宜于亚热气候下弱碱性、养分含量低的冲积性砂砾质初育土、能耐一定程度的盐分。中国科学院武汉植物研究所内的迁地保护区土壤为湖滨沉积物上发育的中性粘土、主要养分和盐分含量介于两种天然生境土壤之间。微量元     

昆仑山北坡前山带塔里木沙拐枣对不同海拔生境的生理生态响应

在全面调查昆仑山北坡前山带塔里木沙拐枣(Calligonumroborovskii A.Los.)分布的基础上,设置3个海拔梯度:A1(2190m)、A2(2355m)、A3(2495m),对不同海拔梯度塔里木沙拐枣的生理生态特性进行研究。结果显示:叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素(chl(a+b))含量均随着海拔的上升而增大,高海拔A3与低海拔A1相比,Chla、Chlb和Chl(a+b)含量分别增大了48.30%、40.10%和43.71%,差异均达显著水平(P0.05)。SLA和Nmass随着海拔的升高都增大,A3与A1相比分别增大了33.99%和20.97%,差异达到显著水平(P0.05)。LMA随着海拔升高而减小,A3与A1相比减小了30.15%,差异达到显著水平(P0.05)。丙二醛(MDA)含量和质膜透性(MP)变化较为一致,随着海拔上升而减小,A3与A1相比分别减小了184.06%和58.33%,差异均达显著水平(P0.05),说明在A1受到的伤害更大。类胡萝卜素(Car)、脯氨酸(Pro)和抗坏血酸(AsA)含量随着海拔的上升呈下降趋势,A3与A1相比分别下降了65.88%、290.21%和38.97%,差异均达显著水平(P0.05),说明A1处非酶类保护物质含量最高。酶保护系统中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX),只有CAT活性随海拔上升而升高,其余3种酶的活性均随着海拔的升高而降低,A3与A1相比分别降低了18.75%、122.37%、23.03%%,差异均达到显著水平(P0.05)。与此同时,随着海拔的升高,超氧阴离子自由基(O2-)和过氧化氢(H2O2)含量也呈下降趋势,A3与A1相比分别下降了54.48%、9.69%,差异达显著水平(P0.05)。在整个研究区域,AOS维持在低浓度范围,而低浓度AOS正好诱导防御基因表达,及时清除活性氧,另外非酶类保护物质含量的增加也有利于清除细胞内的活性氧,维持细胞膜的稳定性,从而保证塔里木沙拐枣正常的生理功能。     

中国沙拐枣属天然群落特征及其物种多样性研究

根据野外调查资料,应用生物多样性的原理和方法计测了群落的物种丰富度指数(R0、R1)、物种多样性指数(H′、D)、均匀度指数(E)以及优势度指数(C)以分析中国沙拐枣属天然群落的群落学特征。结果表明(1)中国沙拐枣属天然群落组成成分简单,共出现种子植物91种,分属22科62属,科属组成较为分散;生活型组成中1年生植物种类多,数量大,占总数的35.16%;沙拐枣属天然群落的垂直结构明显;(2)多样性分析表明,中国沙拐枣属天然群落物种组成单一,结构简单,其中群落多样性最低分别为塔克拉玛干沙拐枣(Calligonum roborowskii)群落和沙拐枣(C.mongolicum)(若羌)群落。群落多样性最高分别为沙拐枣(C.mongolicum)(采南)群落、小沙拐枣(C.pumilum)群落和艾比湖沙拐枣(C.ebi-nuzicum)群落。不同沙拐枣属植物所形成的群落差异主要表现在物种组成以及物种多样性水平,这种差异表现主要是1年生和多年生草本植物的物种多样性。(3)丰富度指数和物种多样性指数表现出基本一致的变化趋势,而生态优势度指数则表现相反的趋势。物种的丰富度指数和多样性指数与群落的结构以及立地环境条件等有密切的关系,结构复杂的群落较其它群落的多样性指数高,但由于特殊生境所形成的单优群落物种多样性指数则较低。     

不同地区精河沙拐枣居群果实形态差异性分析

采用居群生态学调查方法,对分布于不同地区的精河沙拐枣居群的果实进行大量观测,结果表明:精河沙拐枣果实(瘦果)形态以及果实的刺毛长短、果肋扭转程度在株间、居群内、居群间3个层次均存在差异.精河沙拐枣果实沟槽宽窄的变异幅度为0.08～0.55mm、深浅的变化范围为0.19～0.44mm,沟槽颜色与光照呈正相关,在居群间呈现规律性变化,表明精河沙拐枣果实形态具有多样性和可塑性,产生差异性的原因可能与环境差异性及其居群分化有关,这也是该属植物较难鉴定的原因之一.对三列沙拐枣的模式标本和精河沙拐枣(艾比湖沙拐枣)模式标本进行观察,从果实形态上重新认识精河沙拐枣的植物分类特征,为研究和鉴定该属其它种植物分类提供理论依据.     

巴丹吉林沙漠南缘植被物种多样性及其与土壤特性的关系

通过对巴丹吉林沙漠南缘地区植被的野外调查,探讨了植被物种组成与物种多样性对样地沿距沙漠中心的距离变化的响应,以及物种多样性与土壤因子间的关系。结果表明:(1)研究区主要物种共计10科18属20种,植物种类以沙漠旱生植物为主,样地的植被群落类型都是灌木与草本植物群落。(2)随着样地向沙漠外缘的延伸,植物种类和数量逐渐增多,群落结构更加复杂化和多样化;样地Shannon-Wiener指数和Simpson指数呈上升趋势,优势度指数逐渐下降;灌木层与样地的α多样性指数变化趋势一致,草本层变化幅度较小;β多样性指数中BrayCurtis指数呈下降趋势,说明植物群落之间的物种替换速率降低。(3)物种多样性指数与土壤因子的相关关系及逐步回归分析表明土壤有机质和土壤全氮含量对植被的影响显著,土壤表层20~40cm中的土壤速效磷与样地物种多样性和草本层物种多样性之间具有显著相关关系。     

中国沙拐枣属植物的数值分类研究

选择了中国19种沙拐枣属（CalligonumL.)植物,共测定及引用了35个形态分类指标,应用单因素方差分析（MANOVA）和主成分分析（PCA）,分别对形态因子进行了单元和多元分析。结果表明,所有的种间形态指标均差异显著,冠幅（BC）,木质枝枝节长度（LKWB）,果实直径（DF）,雄蕊长度（SL）,同化枝枝节长度（LKAS）和同化枝化枝角度（ARAS）指标在沙拐枣属植物的数值分类上,具有很强的差异性分析意义。依据平方欧氏距离,应用类平均法（UPGMA）将19种沙拐枣植物聚为5类,系统聚类结论与主成分分析的三维排序结果基本一致,与传统的形态分类结果有一定的差异。     

沙拐枣属植物同化枝和子叶的解剖学研究

采用石蜡切片技术,对相同生境下的戈壁沙拐枣、柴达木沙拐枣和英吉沙沙拐枣的子叶,及中国特有种柴达木沙拐枣、塔里木沙拐枣、阿拉善沙拐枣和英吉沙沙拐枣同化枝的横切面解剖结构进行观察研究.结果显示:(1)3种沙拐枣子叶均为全栅等面叶;表皮为单层细胞,上下表皮均分布气孔,栅栏组织以内为一圈连续排列的维管束鞘细胞;中脉和小叶脉排列近似M型,包埋于薄壁细胞中.(2)塔里木沙拐枣同化枝的保护组织、栅栏组织较发达,英吉沙沙拐枣同化枝机械组织和输导组织较为发达,阿拉善沙拐枣同化枝的栅栏组织较为发达,相比较柴达木沙拐枣同化枝的保护组织、机械组织和输导组织最不发达.(3)柴达木沙拐枣和英吉沙沙拐枣中子叶与同化枝的横切面各组织分布相似,主要差异为横切面形状、维管束排列方式和机械组织发达程度.研究表明,子叶与同化枝的解剖结构是该属植物在干旱环境下长期适应的结果,解剖结构的差异体现了种间、器官间对相同环境的不同适应策略.     

水分条件对白桦天然林生长影响的研究

针对全球变暖导致的降水格局变化,选择生长于不同水分条件（湿生立地和中生立地）的中龄天然白桦林为研究对象,研究其生长状况并分析其生长过程。结果表明,水分条件对白桦天然林的密度和平均胸径具有显著影响（p=0.043 3和0.007 9）,中生立地条件下白桦天然林的密度低于湿生立地（降低46.8%）,而平均胸径则前者高于后者（增加52.4%）。中生立地白桦天然林的胸径分布为正态分布（p=0.823 9）,而湿生立地白桦胸径分布呈明显的左偏（p=0.000 8）。水分条件能影响实生天然白桦胸径、树高生长过程,而对材积生长过程影响不大。湿生立地白桦的胸径速生期持续时间长于中生立地,前者速生期在6~15 a,后者在9~12 a,中生立地白桦胸径的数量成熟龄晚于湿生立地1~2 a;湿生和中生立地白桦高生长的速生期均在6 a,中生立地白桦树高的数量成熟龄晚于湿生立地3~6 a;湿生和中生立地白桦材积的速生期均在24 a以后,湿生和中生立地白桦材积的数量成熟龄均为24 a以后。