不同土著草本群落对加拿大一枝黄花早期阶段入侵的抑制能力研究

为了解不同土著草本群落对加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)的入侵抑制能力以及可能的机制,以杭州湾南岸湿地围垦区具有相同演替阶段的3种优势土著草本白茅(Imperata cylindrical)、芦苇(Phragmites communis)和荻(Miscanthus sacchariflorus)群落为研究对象,以加拿大一枝黄花单优群落为参照,调查了不同群落中加拿大一枝黄花密度和地上部分生长(株高和基径)情况,测定了不同群落的光照水平和土壤理化性质,分析了土著群落中加拿大一枝黄花密度和地上部分生长与群落光照水平和土壤肥力的关系。结果表明:(1)土著群落显著降低加拿大一枝黄花密度(P0.05),白茅群落还显著降低加拿大一枝黄花地上部分生长(P0.05)。(2)土著群落降低了群落冠层光照水平,土著群落冠层中部光合有效辐射低于加拿大一枝黄花单优群落。白茅群落和荻群落盖度显著高于芦苇群落和加拿大一枝黄花群落(P0.05),冠层高度由大到小依次为荻、芦苇、加拿大一枝黄花和白茅;加拿大一枝黄花株高与其邻株株高间呈显著正相关(P0.001)。(3)土著群落土壤肥力低于加拿大一枝黄花单优群落,白茅群落土壤肥力最低,但多数指标与芦苇群落和荻群落差异不显著(P0.05)。认为遮光可能是土著群落抑制加拿大一枝黄花早期入侵的主要机制,而较低的土壤肥力水平可能与光竞争协同作用进一步加剧了土著群落对加拿大一枝黄花扩散的抑制。通过筛选和培育那些能同时降低群落光照水平和土壤肥力水平的土著群落可有效抑制加拿大一枝黄花入侵。     

入侵植物肿柄菊对三叶鬼针草的化感作用

肿柄菊(Tithonia diversifolia A.Gray)和三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)同属菊科外来入侵植物。采用培养皿培养法用前者不同含量(0.8%,1.6%,2.4%,3.2%)的叶片提取液胁迫处理后者的种子和幼苗,通过测定后者种子活力及幼苗生长量、抗氧化酶活性和细胞膜透性,探讨肿柄菊对三叶鬼针草的化感作用,进而为前者用于后者防控提供理论依据。结果表明,随着肿柄菊叶片提取液含量的提高,三叶鬼针草种子发芽指数和种子活力及幼苗生长量逐渐下降,化感效应指数小于0;相对电导率逐渐提高,幼苗细胞膜的完整性下降;而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性则随之提高,化感效应指数大于0。肿柄菊叶提取含量达3.2%时,鬼针草种子发芽指数、活力指数和幼苗生长量仅分别为对照的25.7%、2.1%和9.4%。对照的SOD、CAT和POD活性分别为68.3±2.3、0.6±0.0和0.5±0.1,而提取液含量3.2%时则分别为117.2±3.2、1.2±0.1和0.9±0.2。显然,肿柄菊对鬼针草产生强烈化感作用,且随浓度的增加而加强。     

围封对荒漠草原沙芦草种群构件生物量分配特性的影响

以宁夏盐池县四墩子荒漠草原沙芦草(Agropyron mongolicum)为研究对象,通过对比研究围栏内外沙芦草种群各构件生物量、构件分配格局及其相关关系,试图揭示围栏封育对植物资源分配格局和生态策略的影响。结果表明,(1)围栏封育后,沙芦草种群的高度、丛幅、盖度以及株丛生物量显著提高,提高比例依次为78.96%(P=0.040)、63.50%(P=0.013)、50.89%(P=0.032)、205.38%(P=0.022),而密度无显著变化(P=0.330)。(2)围封对沙芦草种群各构件生物量具有显著影响,与围栏外相比,围栏内沙芦草种群根、叶、穗生物量显著提高,提高比例依次为183.52%(P=0.020)、334.09%(P=0.011)、381.25%(P=0.005);且围栏内外均表现为根生物量最大(围栏内为38.53 g,围栏外为13.59 g),穗生物量最小(围栏内为6.16 g,围栏外为1.28 g)。(3)围封后,沙芦草种群的生物量分配比发生了不同程度的变化。其中,生殖枝和叶的生物量分配比显著升高,分别升高了31.45%(P=0.020)和4.20%(P=0.000),而营养枝生物量分配比和根冠比显著降低,降低比例分别为281.62%(P=0.002)和13.33%(P=0.023)。(4)除营养枝生物量与丛幅间表现为显著负相关关系外(P=0.039),沙芦草种群各构件生物量间以及各构件生物量与株高、丛幅之间均存在显著或极显著正相关性。围栏封育对沙芦草种群构件生物量及其分配格局有显著的影响,说明围封是植物维持其种群持续更新能力和恢复其在群落中地位的重要措施之一。     

紫茎泽兰与不同植物群落土壤养分及酶活性差异

为了研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora Sprengel)与不同植物群落土壤养分及酶活性间的差异,解析不同植物群落抵御紫茎泽兰入侵的生态机制,选取紫茎泽兰不同入侵程度(重度入侵群落、轻度入侵群落、未入侵群落)和不同功能型植物群落样地(禾本科植物群落、双子叶植物群落),测定其植物群落土壤养分和酶活性变化,并对土壤酶活性与土壤养分进行相关性分析。结果表明,紫茎泽兰入侵显著增加了土壤中全氮含量,降低了全磷、全钾含量,土壤中有效养分硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量显著增加,重度入侵群落的土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量显著大于未入侵群落的,是双子叶植物群落的2.29、2.28、8.13、4.01倍,禾本科植物群落的7.73、3.22、6.91、5.12倍。紫茎泽兰入侵显著提高了入侵区植物群落土壤中脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性,重度入侵群落土壤脲酶活性是禾本科群落的3.49倍,磷酸酶活性是双子叶群落的1.65倍,蛋白酶活性是双子叶群落的2.31倍。土壤养分含量与酶活性密切相关,土壤脲酶活性与土壤全氮、硝态氮、铵态氮、全钾和速效钾显著正相关,与全磷显著负相关;土壤磷酸酶、蛋白酶活性与土壤全氮、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷显著正相关,与全磷含量显著负相关。与不同植物群落相比,紫茎泽兰能更好改变土壤养分的供求平衡,这种改变可使紫茎泽兰在入侵过程中处于优势地位,植物群落间土壤酶活性差异可能是驱动土壤养分变化的重要因子。外来入侵植物紫茎泽兰通过影响土壤酶活性来改变入侵生境土壤养分的供求平衡可能是其成功入侵的生态机制之一。     

桂西南喀斯特区域群落主要环境因子及稳定性对飞机草入侵的影响

为揭示桂西南喀斯特区域群落主要环境因子及稳定性对飞机草（Eupatorium odoratum）入侵的影响,本文通过对群落生存状况、土壤环境因子的调查分析,研究群落的稳定性特征,探讨不同植物群落对外来入侵种飞机草生长扩散的影响。结果发现：植物群落内本地种盖度、群落高度等与飞机草的盖度和多度呈极显著的负相关关系,说明本地种的生长能对飞机草的入侵产生显著影响,其中光因子可能是影响飞机草生长的主导因子和限制因子;本地物种多样性对飞机草的盖度和多度影响也较显著,说明本地种多样性能有效抵御飞机草入侵;人为干扰对飞机草的盖度和多度则呈极显著的正相关关系,说明干扰能促进飞机草的入侵;土壤速效氮含量、土壤含水量、有机质含量和与飞机草的盖度和多度的关系均呈显著负相关关系,可能是由于群落内肥水充裕程度与调节飞机草生长的主导因子光水平呈负相关关系造成的。群落的稳定性与飞机草的盖度和多度呈极显著的相关关系,说明稳定性较高的群落更能有效的抵御飞机草的入侵,稳定性较低的群落更容易受到飞机草的入侵。     

印加孔雀草对土壤细菌群落多样性的影响

印加孔雀草(Tagetes minuta L.)入侵对生态系统和生物多样性造成危害,从土壤微生态学的角度探究印加孔雀草入侵对土壤细菌群落结构和多样性的影响,有助于深入揭示其入侵导致生态系统退化的机制。采用第二代高通量测序技术,以万寿菊(Tagetes erecta L.)为对照植物,设置不同植物的处理(裸土CK、万寿菊Te、印加孔雀草与万寿菊混种TmTe、印加孔雀草Tm),比较了各处理中土壤细菌群落结构的差异。结果表明:(1)TmTe的Ace指数显著低于CK、Tm且Chao指数显著低于CK,Tm的Shannon指数显著高于CK且Simpson指数显著低于CK,混种处理细菌群落丰富度最低,印加孔雀草单优群落处理群落多样性最高;(2)4个处理共有的OTUs为3 169个,3个植物处理中,TmTe的细菌群落数最低,为3 814个OTU,Tm细菌群落数最高,为4 110个OTU;(3)相对丰度最高的前5个门分别是变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),在各处理中所占比例之和皆为80%以上;(4)放线菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、变形菌门、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门以及芽单胞菌门与土壤全钾含量呈显著正相关(P0.05)。蓝细菌门(Cyanobacteria)与环境因子之间的关系不同于其他菌门,相关性各有不同,但差异不显著。多囊粘细菌科(Polyangiaceae)、侏囊菌科(Nannocystaceae)、念珠藻科(Nostocaceae)等8个科的10个OTU类群共同存在于Tm vs CK和TmTe vs CK但不属于TmTe vs CK,表明其在印加孔雀草入侵过程中起着重要作用。该研究为揭示印加孔雀草入侵对土壤微生态影响机制提供了科学依据。     

温带荒漠植物叶片功能性状对土壤水盐的响应

植物叶片功能性状与环境因子的关系一直倍受关注。以艾比湖湿地国家自然保护区荒漠林为研究对象,布设5条30m×3 000m样带,设置30个样方,并沿土壤水分(4.20%±0.57%)、(9.69%±1.95%)、(17.59%±0.83%)和盐分(3.45±0.46)、(4.72±0.74)、(6.42±0.35)g·kg-1环境梯度系统测量了群落中植物的4种叶片性状,包括叶面积、叶厚度、比叶面积和叶绿素含量等,试图寻找干旱和盐渍化双重胁迫下物种、生活型和群落3种水平上叶片功能性状的调整策略,并对是否出现策略响应现象作出可能解释。结果表明,(1)物种水平上,只有花花柴(Karelinia caspica)和罗布麻(Apocynum venetum)的叶绿素含量与土壤盐分表现出显著线性关系,前者为正相关关系(P0.05),后者为负相关关系(P0.01);所有植物叶片厚度与土壤水分、盐分和水盐比均无显著线性关系(P0.05);罗布麻和白刺(Nitraria schoberi)的叶片面积与土壤水分和水盐比均呈显著负相关关系(P0.05),多枝柽柳(Tamarix ramosissima)与土壤盐分有显著正相关关系(P0.05);芦苇(Phragmites australis)、白刺、梭梭(Haloxylon ammodendron)和胡杨(Populus euphratica)的比叶面积与土壤水分和土壤水盐比之间有显著正相关关系(P0.05)。说明在温带荒漠区,深根系植物能利用更多资源,减弱盐害作用,更易保持叶片功能来适应盐、旱胁迫。(2)生长型水平上,沿着土壤水盐梯度(Ⅰ高水高盐-Ⅱ中水中盐-Ⅲ低水低盐),草本和乔木植物的叶片厚度均呈逐渐升高趋势,叶绿素、叶片面积和比叶面积都呈逐渐下降的趋势;灌木叶片厚度呈倒"V"型变化,叶绿素、叶片面积和比叶面积呈"V"型变化。乔木和草本权衡叶片厚度与面积之间碳投资的功能,以及灌木的丛生特性体现了温带荒漠区不同生长型植物适应不同胁迫环境的生长策略。(3)群落水平上,叶片功能性状在Ⅱ梯度下与I梯度或Ⅲ梯度之间呈显著差异;并且土壤盐分含量和土壤水分含量的解释量均较大,其中土壤盐分含量的解释量最大,为13.7%,土壤水盐比值的解释量最小,为2.4%。说明不同水盐梯度下,群落植物叶片性状梯度性的功能调节保持着资源优化配置,侧面反映出水盐异质性分布在一定程度上决定了温带荒漠区植物群落构建。     

黄土高原马栏林区辽东栎的种子产量

辽东栎种子产量对其种群更新和恢复具有重要意义.调查研究了黄土高原马栏林区天然辽东栎次生林的种子产量,结果表明.该区天然辽东栎次生林处于较成熟阶段,结实植株所占比例高且种子产量丰富.分析发现,辽东栎结实植株数目表现出密度依赖效应,即样地结实植株密度与辽东栎植株的大小呈极显著的负相关,而辽东栎结实植株比例与样地密度呈极显著的负相关.通过埘标准枝上发育良好种子和败育种子数目的分析发现,在植株水平受精胚珠数与其发育种子数呈极显著的正相关;单株理论种子产量与胸径呈极显著的线性关系,表明辽东栎个体大的植株产生更多的种子;而对不同结实枝条,其高度与受精胚珠数、败育种子数和发育种子数均呈饭显著的线性关系,表明传粉或光照可能起到重要作用.此外,阳坡辽东栎林结实植株比例显著低于阴坡,表明样地水平坡向对辽东栎林结实也有一定的影响.图5 表3 参19     

黄浦江浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

为探究上海黄浦江枯水期和丰水期浮游动物群落结构及其对环境的指示作用,于2013年11月和2014年7月分别对黄浦江11个断面(82个采样点)进行了调查分析。共鉴定出浮游动物109种,其中原生动物35种(占总种类数的32%),轮虫33种(30%),枝角类18种(17%),桡足类23种(21%)。浮游动物丰度变化范围为1 671.8~70 428.4 ind.·L~(-1),生物量变化范围为0.26~14.97 mg·L~(-1)。丰水期浮游动物的丰度及生物量约为枯水期的2倍。聚类分析显示,枯水期与丰水期各个站点的浮游动物群落结构相似性不一致,枯水期可分为5个类群,丰水期为3个类群。相关性分析表明,原生动物密度与氨氮呈显著负相关;轮虫密度与总磷呈显著正相关,与叶绿素呈极显著正相关;枝角类密度与叶绿素呈极显著正相关,与氨氮呈显著正相关;桡足类密度与叶绿素和水温均呈极显著正相关。由此表明,黄浦江浮游动物的群落结构与水温、叶绿素以及水体的营养状况关系密切。淡水麻铃虫(Leprotintinnus fluviatile)、淡水筒壳虫(Tintinnidium fluviatile)、广布多肢轮虫(Polyarthra vulgaris)、脆弱象鼻溞(Bosmina fatalis)、微型裸腹溞(Moina micrura)、桡足幼体(Copepodid)、无节幼体(Nauplii)、台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensis)和球状许水蚤(Schmackeria forbesi)等9个种的存在与否以及是否成为水体的优势种可以作为评定黄浦江等河流水体富营养化水平高低及污染程度轻重的指示物种。该研究可为后期对黄浦江的生态监测及水域生态修复提供理论基础,同时可为未来黄浦江水环境质量、水生态现状及其演变趋势的评价提供参考依据。     

鸡公山麻栎林和水杉林不同凋落物处理下土壤呼吸对降雨强度的响应

降雨脉冲对土壤呼吸具有瞬间的激发效应,地表凋落物是土壤有机碳的重要来源,并影响降雨的下渗过程和土壤含水量。降雨对土壤呼吸的激发效应是否受地表凋落物的影响?这一问题目前尚不清楚。针对我国亚热带-暖温带气候过渡区麻栎(Quercus acutissima)林和水杉(Metasequoia glyptostroboides)林2种林型开展不同凋落物输入水平(对照、添加凋落物和去除凋落物)下模拟降雨事件对土壤呼吸影响研究,以阐明不同凋落物条件下土壤呼吸对降雨脉冲的响应规律。结果表明:就麻栎次生林而言,对照、添加凋落物和去除凋落物处理土壤呼吸速率在降雨10 min时均达到峰值,分别为4.72、11.68和5.12μmol·m~(-2)·s~(-1),添加凋落物增强了降雨脉冲的激发效应,去除凋落物与对照处理土壤呼吸速率在降雨事件后无显著差异(P0.05)。地表凋落物层对麻栎次生林在降雨后的土壤呼吸速率变化具有重要影响。水杉林3种凋落物水平下土壤呼吸均不存在降雨激发效应,且凋落物添加与去除均显著降低水杉林土壤呼吸速率(P0.05)。麻栎林土壤呼吸与土壤湿度呈显著正相关关系(P0.05或P0.01)。水杉林添加凋落物条件下土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关关系(P0.05)。该研究表明土壤呼吸对降雨脉冲的响应与森林类型、地表凋落物覆盖与否有密切关系,因此森林生态系统碳循环的变化除了考虑气候变化以外,还必须考虑林型和地表凋落物状况。     

城市绿地生态系统雨季土壤呼吸对降雨变化的响应

全球气候变化的可能后果之一是干旱频繁,强降雨增多。城市绿地生态系统土壤呼吸是陆地碳循环的重要组成部分,探讨强降雨对城市绿地生态系统土壤呼吸的影响,有助于预知在全球变化背景下土壤CO2排放的可能反馈机制。在多年定位试验的基础上,开展降雨改变试验,采用全自动多通量箱对降雨前后城市绿地生态系统土壤呼吸(Rs)和环境因子等进行原位全天候连续监测,分析Rs对正常降雨、增加50%降雨(增雨)和减少50%降雨(减雨)的响应。结果表明,(1)增雨显著提高了土壤湿度(W,0~5cm),而对土壤温度(T,0~5cm)没有显著影响(P0.05)。与对照相比,增雨导致Rs显著提高了1.43%(P0.05),减雨对Rs无显著影响(P0.05)。(2)土壤湿度与Rs呈显著负相关(P0.05),土壤温度与Rs呈显著正相关(P0.05),且对Rs有一定的促进趋势。(3)降雨时间为20min时,Rs的下降率最大;20min以后,Rs下降率逐渐变小,说明降雨时间越长,土壤释放CO2速率越慢,当降雨达到一定时间后,土壤释放CO2速率有所回升;回归分析发现,降雨量与呼吸速率的变化率呈二次相关关系(P0.05),总体上降雨促进了Rs。(4)不同降雨处理均对土壤温度敏感系数(Q10)表现出显著的影响,其中增雨和减雨均降低了土壤水分敏感性;不同降雨时期土壤水分敏感性大致表现为:在雨季开始和结束时,Rs对水分敏感性较高,而雨季中期Rs对水分敏感性较低。这意味着在城市绿地生态系统中,增雨或减雨均对Rs有不同程度的刺激作用,这很可能减弱城市绿地生态系统土壤的固碳潜力。     

空心莲子草入侵群落的昆虫丰富度和分布状况及其影响因素

昆虫组成及分布与环境密切相关,探究入侵植物群落中的昆虫丰富度及昆虫物种沿异质性环境梯度的分布规律,可为阐明入侵生态系统的物种共存机制和入侵植物防治提供依据。通过在中国南方5省(21°N—31°N)空心莲子草入侵的区域各设置25个水、陆样地,采用回归分析和典范对应分析(CCA)探讨了群落中昆虫丰富度及其分布与入侵植物群落特征(种群形态、α-物种多样性指数)和生境因子(经度、纬度、海拔、气温、降雨量、氨态氮和硝态氮)的关系。结果显示,(1)50个样地共记录昆虫25种,隶属于9目25科25属,鞘翅目和双翅目昆虫的物种丰富度较高,种群密度较大的昆虫依次为莲草直胸跳甲、东亚飞蝗和淡胸藜龟甲。(2)回归分析表明,水生昆虫丰富度随纬度、年均气温和海拔增加均呈明显的"先上升—后下降"单峰趋势;陆生昆虫丰富度随土壤硝态氮增加呈显著的线性上升趋势、随Pielou均匀度指数增加呈显著的线性下降趋势、随Patrick丰富度指数增加呈明显的"上升—下降—上升"波动趋势。(3)CCA表明,陆生昆虫分布的主导性环境因子为年均降雨量、经度和氨态氮,而水生昆虫分布的主导性环境因子为纬度和年均气温。(4)CCA排序图中,陆生样地的昆虫趋向分布于中等植物多样性水平区域,而水生样地的昆虫趋向分布于中等空心莲子草株高区域。该研究表明,异质性生境中空心莲子草入侵群落的昆虫分布及其驱动力存在明显差异,全球环境变化下应更加重视对该入侵生态系统的监测及生防昆虫资源筛选。     

围封和放牧对科尔沁沙地群落物种多样性与地上生物量的影响

以科尔沁沙地自由放牧和围封10年的沙质草地为研究对象,采用野外调查与室内分析的方法,分析了围封和放牧对科尔沁沙地群落物种多样性与地上生物量的影响,旨在为退化沙地恢复与重建提供科学依据。试验选择围封和自由放牧草地的典型地段,分别设置50个面积1m~2的草本样方,调查每个样方的种类组成及其特征值(盖度、高度和密度),采用针刺法测定样方总盖度和每种植物的分盖度;每种植物随机选5株,用直尺测量其伸长高度;对样方中出现的植物进行分类,记录同一种植物出现的个数;采用齐地面刈割法调查其地上生物量。主要结论如下,(1)经过围栏封育后,群落物种数提高了67%。方差分析表明,围封群落的盖度(F=90.536,n=50,P0.001)、高度(F=63.964,n=50,P0.001)、密度(F=10.274,n=50,P=0.001 8)以及地上生物量(F=83.64,n=50,P0.001)显著大于放牧群落,分别提高了178%、100%、67%和201%。围封和放牧群落均以一年生草本占绝对优势,分别为66%和73%,围封使群落多年生草本的优势度增加了52%。(2)围封群落物种丰富度显著高于放牧群落,但多样性指数没有显著性差异,均匀度指数显著低于放牧群落。(3)回归分析表明,放牧群落的物种多样性与地上生物量呈现显著负二次函数关系(P0.05),而围封围封群落物种多样性和地上生物量的关系不显著。     

农牧交错带草地植被土壤氮磷比季节动态及相关分析

近年来,典型草原面临严重的退化和沙化,草地生产力低下。了解典型草原植被土壤养分季节动态,尤其是植被土壤N:P的季节变化,有助于指示植被缺素状态。因此,以北方农牧交错带典型草原为研究对象,探讨植物-土壤N:P比季节变化,并分析植物土壤N:P比之间的关系,调查草地群落地上生物量的月动态变化,为合理利用与科学管理草原提供理论依据。结果表明,随着生长季温度的升高和降雨量的增加,草地植物群落地上生物量也不断增加,在8月份达到峰值后开始下降。植物N、P质量分数随生长季的推进而显著降低(P0.01),且与月份呈极显著负相关(P0.01),而N:P与月份呈极显著正相关(P0.01)。土壤N、P质量分数和N:P的变化情况与植物相似,表现为土壤总N、P质量分数随生长季的推进而显著降低(P0.01),且与月份呈极显著负相关(P0.01),而总N:P与月份呈极显著正相关(P=0.0008)。就土壤有效N、P质量分数和N:P的动态变化来看,土壤有效N质量分数随生长季的推进显著下降(P0.01),而有效P也具有下降趋势,但差异不显著(P0.05);但有效N、P质量分数及其N:P均与月份呈极显著负相关(P0.01)。植物N:P与土壤总N:P呈显著正相关关系(r~2=0.42,P=0.026),而与土壤有效N:P呈极显著负相关关系(r~2=0.62,P0.01),且与有效N:P的相关性更高。综上所述,土壤总N:P和有效N:P均可反映植物N:P的情况,土壤有效N:P能更好地反映植物的缺素状态。     

土壤线虫群落在贡嘎山东坡不同垂直气候带间的分布格局

贡嘎山东坡自下而上分布着从亚热带到寒带的连续气候带及从常绿阔叶林到针叶林的连续植被类型,其地下土壤线虫群落的分布格局尚不清楚,为研究其不同气候带间的土壤线虫群落特征及其在垂直气候带间的变化趋势,2014年9月和12月对贡嘎山东坡5个气候带土壤线虫进行了2次调查.研究结果为:共捕获土壤线虫193 921条,隶属于2纲9目68科172属,平均密度2 155条/100 g干土,食细菌线虫为优势营养类群.不同气候带间土壤线虫群落结构差异性各异,并受季节变化影响;影响群落结构的主要类群是色矛目(Chromadorida)、窄咽目(Araeolaimida)、小杆目(Rhabditida)和单齿目(Mononchida).线虫群落密度及多样性指数在不同气候带间均无显著差异,但12月的密度显著高于9月,而多样性指数则显著低于9月.除食细菌线虫外,食真菌、捕食-杂食和植物寄生线虫的密度在不同气候带间(随海拔升高)呈先增加后下降趋势(P0.05),且有显著季节差异(P0.05).从亚热带到寒温带,土壤线虫的基础指数(BI)逐渐下降(P0.05),成熟度指数(MI)逐渐增加(P0.05),表明生态系统的抵抗力逐渐降低而成熟度逐渐增加;通道指数(CI)呈波动性下降(P0.05),且均小于50,表明碎屑食物网以细菌分解途径为主;植物寄生成熟度指数(PPI)无明显变化趋势(P0.05),但9月份显著高于12月份,表明9月份土壤生态系统比12月份更成熟.线虫群落密度、生态指数(BI、MI)、营养类群(PO、Pl)分别与土壤有效氮、全钾和土壤温度呈显著相关(P0.05).综上表明气候带类型变化对土壤线虫群落密度和多样性影响较弱,对土壤线虫群落结构及生态指数影响较大,土壤有效氮、全钾及温度是主要影响因子.     

浑善达克沙地榆树疏林植被和土壤的空间分异特征

榆树(Ulmus pumila)疏林是分布在浑善达克沙地上的天然植被类型,也是沙地植被演替的顶级群落,在维持区域生态稳定性方面发挥着重要作用。深入研究榆树疏林植被和土壤的空间分异特征对于深化认识榆树疏林中的植物共生机制具有重要意义。以浑善达克沙地榆树疏林为研究对象,在东部、南部、西部和北部4个区域,采用改进的Whittaker取样法开展植被调查和样品取样,分析了榆树疏林植被的空间分布特征,同时探讨了影响植被分布的环境因子。结果表明,(1)榆树的种群密度在东部区域最高(270.00 plant·hm~(-2)),在南部区域最低(116.67 plant·hm~(-2)),北部和西部区域居中(分别为198.33plant·hm~(-2)和141.67plant·hm~(-2)),这与该区域内的年均温度呈现出一致的空间分布规律。(2)榆树的种群密度分别与胸径、树高、冠幅呈现相反的空间分布规律,随着榆树个体的生长,种群密度逐渐降低,存在"自疏"现象。(3)灌木的群落密度与榆树的种群密度之间呈现出显著的负相关关系(P0.05),表明榆树种群与灌木群落在空间上存在不同的分布区域。(4)土壤理化性质与榆树种群和灌木群落的各项指标之间未呈现出显著的相关关系(P0.05),而与草本群落的部分指标呈现显著的相关关系(P0.05)。土壤对草本植物空间分布的影响较大,而对本木植物(包括乔木和灌木)空间分布的影响较弱。研究结果可为浑善达克沙地榆树疏林的保护和恢复提供理论支持。     

生境破碎化对星叶草繁殖成功的影响

生境破碎化会导致种群变小、密度降低,影响植物的繁殖成功,威胁植物种群的生存和维持,因此了解种群大小和密度对植物生殖成功的影响对物种保护具有重要的指导意义.本研究探讨了王朗自然保护区珍稀濒危植物星叶草35个种群的大小和密度对其繁殖成功的影响以及2个种群中最近邻体距离和局部密度(0.1 m半径的个体数)对其繁殖成功的影响.结果显示:星叶草种群面积和密度对个体果实(种子)数和结实(结籽)率没有影响(P0.05).个体果实数不受最近邻体距离的影响(P=0.447),但个体结实率随最近邻体距离的增加而增加(P=0.032).个体果实数(P=0.001)和结实率(P0.001)均与0.1 m半径范围的个体数成负相关.本研究表明,星叶草的繁殖成功随个体局部密度的增加而下降,生境破碎化对星叶草繁殖成功的影响可能取决于取样的尺度.     

长芒苋入侵对弃耕地土壤种子库群落特征的影响

为阐明外来入侵植物长芒苋(Amaranthus palmeri)对土壤种子库群落特征的影响,选取长芒苋不同入侵压力下的弃耕地土壤种子库为研究对象,通过野外调查和萌发试验,揭示弃耕地土壤种子库群落对长芒苋入侵的响应,旨在为入侵植物的科学防控提供依据。结果表明：(1)土壤种子库共计出现30种植物,隶属于17科30属,以一年生草本为主。与轻度入侵区组相比,重度入侵区组土壤种子库物种多样性指数和种子密度都显著降低;土壤种子库物种多样性指数对土层深度的响应不明显,且入侵压力与土层深度之间无交互作用。(2)土壤种子库NMDS排序及PERMANOVA分析结果进一步表明,轻度入侵区组与重度入侵区组群落结构差异显著;重度入侵区组长芒苋已在该地建立长久性土壤种子库,影响本地生态系统的稳定性。(3)种间相关分析结果表明,轻度入侵压力和重度入侵压力均会对大豆(Glycine max)、狗尾草(Setaria viridis)和碱蓬(Suaeda glauca)3种植物产生负面效应。     

三裂叶豚草对其入侵地植物-土壤微生物反馈作用的影响

三裂叶豚草(Ambrosia trifida L)是入侵我国的重要杂草,目前对其入侵地土壤微生物群落反馈对三裂叶豚草入侵的影响尚不清楚。采用土壤接种的植物-土壤反馈研究方法,通过比较研究三裂叶豚草非入侵区和入侵区土壤接种物对三裂叶豚草和非入侵区由3种本地植物构成的人工群落的影响,分析三裂叶豚草对其入侵地土壤微生物反馈作用的影响,探讨三裂叶豚草入侵的土壤反馈机制。单独种植条件下,三裂叶豚草和本地植物对非入侵区和入侵区土壤接种物的响应不同(轮廓分析:F=76.18,P0.001),非入侵区土壤接种处理本地植物的生物量较入侵区土壤接种处理高68.12%,而二者对三裂叶豚草生物量影响差异不显著,表明非入侵区土壤接种物调节了有利于本地植物生长的正反馈(Is=8.78,P=0.007)。但三裂叶豚草混种条件下,两种土壤接种处理对本地植物和三裂叶豚草生物量影响的差异均不显著,表明非入侵区土壤接种物在三裂叶豚草混种条件下对本地植物无显著的正反馈作用。无论是单独种植还是与三裂叶豚草混种种植,构成本地群落的3种植物对不同来源土壤接种物反馈作用的响应趋势均与对本地植物群落总生物量的响应趋势一致。可见,三裂叶豚草非入侵区土壤微生物群落能够调节有利于非入侵区植物生长的正反馈作用,但三裂叶豚草入侵能够削弱非入侵区土壤微生物群落对非入侵区植物的正反馈影响,从而促进自身的入侵过程。     

上海人工绿地群落UVB屏蔽效应与冠层特征的关系

由于大气污染等人为因素,到达地面的紫外辐射逐年增强,而绿地作为城市居民的重要休憩场所,营造健康的绿地辐射环境至关重要.通过研究上海人工绿地典型群落内UVB辐射的日进程,并以全光照旷地为对照分析比较群落UVB屏蔽效率,采用欧氏距离聚类分析方法,对群落UVB屏蔽效率和群落叶面积指数、枝下高等冠层特征因子的相关关系进行分析并总结影响屏蔽效率的群落结构因子,以期为营造健康的绿地休憩环境提供借鉴和参考.2007年7月6-8日期间对上海植物园8种类型群落和旷地2 m高处UVB辐射进行同步观测.对观测数据分析表明:1)所测定人工群落UVB平均屏蔽效率为91.1%,群落内2m高处UVB辐射通量仅为全光照旷地的14%.毛竹群落和女贞群落屏蔽效率最高,分别为98.5%,97.8%.2)不同植物群落UVB屏蔽效率在冠层特征梯度上表现出显著的分异,植物群落内UVB辐射通量与群落叶而积指数成显著负相关关系,与群落高度和枝下高呈显著正相关关系.3)在植被覆盖较少且紫外辐射地面反射较为强烈的游憩场所,可考虑种植叶倾角较小且叶面积较大的植物,如女贞(Ligustrum lucidum)、丹桂(Osmanthus fragrans)等.