基于生态足迹的半干旱草原区生态承载力与可持续发展研究--以内蒙古锡林郭勒盟为例

以内蒙古自治区锡林郭勒盟为例,以锡林郭勒盟1981-2008年的统计资料为依据,应用生态足迹法对其近30 a的生态足迹和生态承载力进行了实证计算和研究,探讨了半干旱草原区的生态承载力动态变化及其对可持续发展的影响。研究表明:(1)工业化、城镇化的快速发展,使该区生态足迹明显增加,人均生态足迹由1981年的1.0868 hm²增加到2008年的24.2176 hm²,高于全国和国内部分草原区,化石能源和草地生态足迹急剧增加是区域生态足迹增加的主导因素;(2)随着人口增长,草地、耕地等人均承载力下降,土地总人均承载力也从1981的3.1565 hm²下降到2008年的2.3915 hm²;(3)该区域发展呈现出由生态盈余转为生态赤字,且生态赤字快速增长的趋势。其根源一方面是20世纪90年代以来,国内市场对煤炭等本地优势资源需求的增加和重新配置加速了该区域工业化进程,增加了生态足迹;另一方面草地需求旺盛导致对草地的掠夺性经营加剧,致使草地退化严重,降低了生态承载力。锡林郭勒盟以畜牧业为主,草地是经济发展的基础,而工业化、城镇化的发展急剧增加了对草地资源的需求,如何科学、合理的协调工业化、城镇化发展和草地退化之间的矛盾,是锡林郭勒盟能否可持续发展的一个关键性因素。     

内蒙古半干旱草原区沙地植物群落光合特征的动态研究

沙蒿(Artemisia intramongolica)群落是半干旱草原地区沙地的重要植被类型,分别在植物的生长前期、中期、盛期和后期采用便携式光合测定仪和大型同化分析仪测定了沙蒿叶片和沙蒿群落的光合动态。单叶和群落的光合速率日进程类型随气候的不同而异,瞬时光合速率主要决定于光合有效辐射强度(PAR)。土壤干旱大大降低了单叶和群落的光合能力,晴天土壤湿润时气温和空气湿度控制着叶片的光合速率,午间大气湿度降低是光合午休的主要外因。叶片的蒸腾速率与气温呈显著线性相关,植物的光能和水分利用效率也主要取决于PAR和气温,随着PAR和气温的升高利用效率下降。沙蒿叶片光能利用效率在后期也能保持较高水平。沙蒿对土壤干旱和高温具有一定的适应性,在土壤湿润时能迅速提高光合速率,形成较大的生物量。但是沙蒿的蒸腾速率高,水分利用效率低。研究认为,沙蒿通过对土壤干旱和高温的忍耐机制而保持长时间较高的光能利用效率,并在土壤湿润时迅速提高光合能力和积累干物质来适应半干旱的沙地环境,而且依靠高蒸腾速率和强的水分吸收能力来竞争性抑制其他植物的生长。     

羊草种群克隆多样性的初步研究

 采用水平淀粉凝胶电泳技术检测了松嫩草原上两种叶色类型(灰绿型和黄绿型)羊草(Leymus chinensis)种群的克隆多样性。羊草种群中克隆多样性较高,Simpson指数平均为0.983,97.7% 的基因型为局部分布;在克隆特性上,灰绿型和黄绿型羊草也明显不同,黄绿型种群的克隆多样性低于灰绿型。由基株数据计算的种群遗传多样性与由分株计算的结果一致,进一步确认了黄绿型和灰绿型羊草间存在着明显的遗传分化。种群中不时有实生苗补充及环境异质性引起的分化选择作用可能是维持种群内基因型多样性的重要因素。     

羊草种群种子生产的初步研究

 本文报道了国产优良牧草——羊草,在不同人为干扰的环境条件下,种群种子生产数量性状变化的若干规律。种群密度是成穗率的限制因素之一,在平均为604.7株／m2中等密度的数年割草场上,成穗率随密度增加呈幂函数y=dx-b形式下降,而在平均为1604.9株／m2高密度的长期连续割草场上,成穗率随密度增加呈直线y=a-bx形式下降。种子发芽率与千粒重呈显著正相关(r＝0.9768**)。放牧对成穗有不良影响,但对籽粒的干物质积累过程有一定的促进作用。长期连续割草对种群生殖生长的整个过程均不利,停刈后,自然恢复的速度缓慢。     

羊草群落水分状况的初步研究

本文采用笔者自行设计和组装的人工气候箱装置,对天然羊草(Aneurolepidium chinense)群落的水分状况进行了研究,结果表明,在生长季各时期的晴天条件下,羊草群落蒸腾、蒸散速率的日进程曲线均为双峰型。群落的蒸腾、蒸散速率与太阳总辐射强度和气温呈正相关,与空气相对湿度呈负相关。群落的无效水分散失比率与蒸腾速率呈负相关。群落中植物的蒸腾强度,以开花期最高,为1.156g／cm2(叶面积)／d;整个群落的蒸腾速率在种子蜡熟期达到最高值,为4861.07g／m2(地面)／d。群落的蒸散速率在6月份最高,达6454.36 g／m2／d。群落月蒸散、蒸腾耗水量的最大值分别出现在6月份和8月份,各为125.9mm和83.9mm。在生长季中,群落的总耗水量与总降水量基本相等,但二者的季节消长不同步。在植物生长发育早期的6月份,水分亏缺严重,使群落对后期充沛的降水不能有效利用,群落生产力低下。     

东北草原区的C3,C4牧草及其生态分布的初步研究

本文用RuBPCase活性/PEPCase活性的比值,鉴定东北草原区牧草资源中C_3、C_4植物。供测定45种中35种为首次鉴定。辅助观察禾草类Kranz结构。在此基础上,对其中11种C_3、C_4优势牧草的地理分布、物候谱及其相对优势度与土壤pH值和含盐量之间的关系进行了研究。结果表明,C_3植物30种,隶属于10科24属,C_4植物15种,隶属于5科9属。与C_3植物相比,在高温、强光照和降水量大的季节,C_4植物显示其更高的相对生长优势,在纬度较低和盐碱化区域,C_4植物具有相对分布优势。C.4草相对优势度与土壤pH值和含盐量的相关系数分别为0.826和0.760,而C_3植物均为负值。     

松嫩平原羊草草场中羊草枯枝落叶形成过程的初步研究

枯枝落叶是草原生态系统中净第一性产量的一个重要组成部分。植物光合作用的产物,其中大部分以枯枝落叶的形式贮存在地面,是一个巨大的物质库。它对调节物质循环,维持草原生态平衡起着重要的作用。另一方     

羊草两个趋异类型的光合生理生态特性比较的初步研究

对羊草（Ａｎｅｕｒｏｌｅｐｉｄｉｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ）种群的两个趋异类型——灰绿型羊草与黄绿型羊草的光合生理生态特性进行了研究,比较了同一生境条件下,两种趋异类型羊草的光合速率、蒸腾速率的日变化,以及两个羊草趋异类型的光合速率对光辐射强度、气温、相对湿度、叶温与气孔扩散阻力的响应。结果表明,同一生境条件下,灰绿型羊草的光合速率与蒸腾速率相对较高,两者的饱和光合速率分别为２３．２与１８．８μｍ ｏｌＣＯ２／ｍ ２·ｓ,光饱和点分别为１３６７．６与１３８７．９μｍ ｏｌ／ｍ ２·ｓ,光补偿点分别为９．８与１４．０μｍ ｏｌ／ｍ ２·ｓ;灰绿型羊草与黄绿型羊草对光强度、气温、相对湿度、叶温、气孔扩散阻力的响应均有显著差异。实验测得的结果说明,同一生境条件下羊草两个趋异类型的光合生理特性变异是明显的,羊草这种生理上的变异为确定两个趋异类型是否为两个生态型提供了一些生理学方面的证据。     

羊草两个趋异类型的光合生物生态特性比较的初步研究

对羊草（Ａｎｅｕｒｏｌｅｐｉｄｉｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ）种群的两个趋异类型－－灰绿型羊草与黄绿型羊草的光合生理生态特性进行了研究,比较了同一生境条件下,两种趋异类型羊草的光合速率、蒸腾速率的日变化,以及两个羊草趋异类型的光合速率对光辐射强度、气温、相对湿度、叶温与气孔扩散阻力的响应。结果表明,同一生境条件下,灰绿型羊草的光合速率与蒸滕速率相对较高,两者的饱和光合速率分别为２３．２与１８．８μｍｏｌ     

内蒙古白音锡勒典型草原区鼠类群落多样性的研究

在草原生态系统中,鼠类既是消费者又是次级生产者,因此这个类群在草原生态系统中占有重要的地位。 鼠类群落结构是生态系统结构的一部分,它的存在是地理的、生态的和进化的诸因素共同作用的结果。鼠类群落的多样性,反映了同一地区各群落之间的相似程度,也反映了群落与其外界条件的关系,它作为群落的结构参数,是群落特征的重要方面,日益受到生态学工作者的重视。 1979年7-9月,我们曾对内蒙古白音锡勒典型草原区的鼠类群落空间配置及其结构进行研究(钟文勤等,1981)。本文将通过分析这些群落的多样性,进一步探讨鼠类群落与植被、土壤等条件的关系。     

羊草种群生物量生殖分配的初步研究

对羊草种群生物量生殖分配的研究表明,在生殖生长过程中,种群用于根茎和营养生长的生物量生殖分配占有绝对优势比例,而用于有性生殖的生物量生殖分配比例较小,在10%以下。在羊草种群构件生物量生殖分配中,根茎和营养枝的叶占有较大比例(20%～40%),而用于有性繁殖体种子生产的比例很小,在1.5%以下。对有性繁殖的小比例投资是导致羊草种群有性繁殖体种子产量低的重要原因.     

内蒙古典型草原羊草群落氮素去向的示踪研究

 在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地,采用15N同位素示踪技术研究了羊草（Leymus chinensis）群落标记氮素的去向。结果表明：在我国典型草原羊草群落,植物对标记氮素的回收率为31.61%,氮素添加显著影响植物对标记氮素的回收,随着氮素添加量的增加,地上和地下植物器官对标记氮素的回收量均显著提高。标记氮素被凋落物的回收率为2.92%,地下凋落物的回收率显著高于地上凋落物。标记氮素的土壤存留率为36.16%,主要分布在地表0～40 cm的土层范围内;各土层存留的标记氮素量均随着氮素添加量的增加而显著提高。标记氮素的当季损失率为21.77%～43.38%。风险/收益比分析表明,在该试验条件下,添加5.25 g N•m-2与28 g N•m-2的处理风险大于收益,添加17.5 g N•m-2的处理风险最低,收益最高,在草原生态系统的管理中可供参考。     

内蒙古羊草群落、功能群、物种变化及其与气候的关系

基于1981-1994年内蒙古羊草草原的群落学调查数据和同期气象资料,分析了羊草草原群落、功能群与主要物种变化及其生物量与气候的关系.结果表明,1981-1994年5月羊草群落多样性指数、优势度指数、丰富度指数、群落高度、群落生物量的年际变异显著高于其他月,其中羊草群落生物量的变异性自5-9月依次降低,生物量和多样性不存在显著相关性.羊草群落、功能群、物种的年际变异依次增大;不同功能群中一二年生草本和中生植物的年际波动最大,不同物种间的均衡效应降低了群落的变异性.羊草群落生物量具有气候累积效应,主要受上年10月至当年12月的均温、4-8月降水、上年10月至当年8月累积降水的影响,表明羊草群落生物量变化由不同时段的水热因子协同作用决定.     

典型草原区达乌尔鼠兔繁殖生态学的初步研究

达乌尔鼠兔是我国典型草原区的主要鼠种之一,对其繁殖特征知之甚少。作者于2009年7-11月和2010年4-9月在内蒙古典型草原区采用整洞群夹捕的取样方法捕获了199只达乌尔鼠兔(Ochotona dauurica),对其种群数量、性比、繁殖特征和年龄结构进行了研究。结果显示：2009年鼠兔数量118只,2010年81只;雌鼠数量显著多于雄鼠;达乌尔鼠兔的繁殖期为3-9月,高峰期集中在4-6月份,平均胎仔数为6.15±0.50(n=13);2009年的7-9月幼年和亚成年比例均小于50%,成年个体成为种群的重要成分;2010年幼体主要集中在5-7月份,且6月和7月幼体和亚成体的数量超过了成年鼠兔的数量,8-9月份种群的主要成员为亚成年和成年鼠兔。达乌尔鼠兔种群繁殖特征是对草原环境适应的体现。     

内蒙古锡林河流域不同生境中羊草的克隆构型和分株种群特征

 克隆植物的形态可塑性在基株和种群水平上分别表现为克隆构型和分株种群特征的变化。研究对象为内蒙古锡林河流域草地、林地、沙地3种生境下的羊草(Leymus chinensis)种群,通过对羊草根茎节间长度、间隔子长度、分枝强度、分枝角度、株高和分株密度等指标的测定和分析,对这3种不同生境中羊草的克隆构型及分株种群特征进行了研究。结果表明羊草克隆构型相关特征,如,根茎节间长度,根茎节间长度频次分布格局、间隔子长度、间隔子长度频次分布格局,在不同生境差异较大。同时,羊草的分枝角度在不同生境间差异显著。而每间隔子所     

内蒙古呼伦贝尔盟蒙古族3个群体5项舌运动类型的研究

1997年9月在内蒙古呼伦贝尔盟调查了947例蒙古族3个群体（厄鲁特蒙古族、巴尔虎蒙古族、布里亚特蒙古族）的卷舌、叠舌、翻舌、尖舌、三叶舌形状。研究表明：（1）呼盟蒙古族能卷舌（80.86%）、能尖舌（77.30%）者超过半数,能叠舌（4.86％）、能翻舌（29.25%）、能三叶舌（28.62%）的人较少。（2）除尖舌外,其它4种舌型均不存在性别间的差异。（3）5种舌运动类型间多相关关系。（4）3个群体翻舌出现率具有明显的差异,而另外4项舌运动类型多不存在差异。（5）与其他群体比较,呼盟蒙古族卷舌出现率较高,翻舌出现率较低。     

内蒙古中东部草原区克氏针茅种群遗传分化的RAPD研究

采用 RAPD-PCR技术对内蒙古中东部草原分布的 7个克氏针茅 (Stip a krylovii Roshev.)种群进行了分析。从 10 0个 10碱基随机引物中筛选出 2 1个有效引物 ,共扩增出 2 2 9条稳定的 DNA带 ,其中 171条带具有多态性 ,多态性百分比 (PPB)为74.67%。将每个扩增产物看作一个独立的性状 ,按其有无列出二元数据矩阵 ,计算 Jaccard、简单匹配系数 (SM)和 Dice遗传相似性系数 ,通过 UPGMA法构建分子标记聚类图 ;并通过主成分分析 (PCA)和主轴法分析 (PAF) ,将 7个种群分类 ;统计各个种群特异性 DNA带 ,计算占总扩增条带的百分数。结果表明 :(1)不同地理种群之间扩增结果差异明显 ,具有丰富的遗传多样性 ;(2 )不同地理种群间存在一定程度的分化 ,这种分化是与种群之间的实际距离相联系的 ,相距越远 ,种群相似程度越低 ,进一步分析表明种群的分化是与所处生境逐渐旱化相一致的 ;(3 )聚类图上将 7个种群分为 3类 ,PCA和 PAF分析通过 3个成分或因子也将 7个种群分为 3类 ,支持了聚类图的分类结果 ;(4)特异性位点所占百分比与种群所处生境也有一定的联系 ,它与环境干燥度的相关系数为 0 .76(P<0 .0 5)。