海拔梯度模拟气候变暖对高山森林土壤微生物生物量碳氮磷的影响

土壤微生物生物量在陆地生态系统碳氮磷循环中起着重要作用,是森林生态系统物质循环和能量流动的重要组成部分.以青藏高原东缘的川西高山森林土壤为研究对象,将暗针叶林土壤(3 900 m)沿海拔上移到高山林线(4 000 m),模拟气候变暖对土壤有机层和矿质土壤层微生物生物量的影响.结果表明,海拔上升导致土壤温度升高,但增温并未对雪被期高山森林土壤微生物生物量及其比值产生显著影响.方差分析表明,土壤层次对微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)影响都极显著(P0.01),对MBC/MBN、MBN/MBP影响显著(P0.05),雪被不同时期对MBN、MBP、MBC/MBN、MBC/MBP、MBN/MBP影响极显著(P0.01);相关分析表明,MBC、MBN、MBP与土壤温度和土壤湿度呈现显著正相关(P0.05);MBN、MBP与冻融次数之间呈现极显著正相关(P0.01);MBC/MBN、MBN/MBP、MBC/MBP与温度和雪被厚度呈现极显著正相关(P0.01).从长远来看,未来气候变暖对高山森林生态系统碳氮磷平衡的影响将取决于土壤微生物生物量和群落结构对这些环境因子的响应和反馈.     

岷山北坡高海拔区草本植物群落特征及主要植物功能群C、N、P含量分析

海拔是影响物种多样性格局的决定性因素之一,对生态系统格局与过程起着重要作用。运用回归分析、相关分析、Duncan多重比较和Pearson相关系数检验对岷山北坡高海拔2300—2900 m草本群落特征、群落初级生产力及不同植物功能群进行分析。结果表明:样地共调查出草本植物20科35属44种,菊科、百合科和蔷薇科的物种数分别占总物种数的比例为25%,14%和11%,表现出明显的优势性。草本群落的生物量均与海拔梯度的相关性不显著(P>0.05),且随海拔升高均表现出先增后减的总体趋势;植物盖度、物种丰富度、密度均与海拔表现出极显著负相关关系(P<0.001),而植物高度与海拔表现出极显著正相关关系(P<0.01)。从功能群的角度分析,随着海拔梯度的不断升高,禾本科、菊科以及杂类草3个植物功能群的叶碳含量(LCC)和根碳含量(RCC)整体呈上升趋势;叶磷含量(LPC)整体都呈下降趋势,而禾本科的根磷含量(RPC)呈上升趋势,菊科和杂类草表现出先升后降的趋势;叶氮含量(LNC)禾本科呈下降趋势,菊科呈上升趋势,杂类草呈先上升后下降的变化趋势,根氮含量(RNC)禾本科和杂类草的呈上升趋势,而菊科表现出先上升后下降的趋势。研究结果初步揭示了岷山北坡不同海拔梯度草本植物群落特征及其生物量的变化特征,以及物种多样性和主要植物功能群碳、氮、磷元素在海拔梯度上的分布差异,为今后岷山北坡草本群落分布格局和生物地球化学循环的研究提供科学依据。     

岷江百合的生物量分配对策及其海拔效应

生物量分配关系是植物生活史对策研究的核心内容,生境梯度对植物各组分生物量分配关系特别是营养与繁殖分配权衡具有重要影响.以集中分布于岷江上游的珍贵野生资源植物岷江百合(Lilium regale)为对象,采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation,SMA)和异速生长分析(Allometric scaling analysis)的方法,研究其各组分在海拔梯度上的分配比例及各组分之间的生物量分配关系.结果表明,岷江百合个体总生物量在数值上以中海拔较高(中海拔为100.45 g,高、低海拔分别为81.48 g,67.94 g),但各组分生物量百分比随着海拔变化呈现出不同的分配格局,总体上营养分配比例随着海拔升高而降低,繁殖分配比例随着海拔升高而升高.植株各组分(除叶外)生物量之间均呈现成比例(同速,共同斜率为0.963-1.127,P为0.416-0.985)生长关系.岷江百合全株、地上和地下部分的营养与繁殖分配均为同速生长关系(共同斜率为0.856-0.891,P为0.403-0.873);在营养分配一定的情况下,高海拔植株的繁殖分配比例较低海拔高.植物叶片生物量与总生物量呈现不成比例的生长关系(斜率大于1,P=0.575),可能原因是叶面积与叶生物量和总生物量分配的"报酬递减效应".因此,与群落尺度上的研究类似,单个物种各组分之间的生物量分配同速生长关系是普遍存在的;生境压力相对较大的高海拔物种的生物量分配对策倾向于繁殖分配高于营养分配.     

UV-B辐射增强对紫茎泽兰和艾草生长形态及竞争效应的影响

为了解外来入侵植物紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum L.)与本地土著植物艾草(Artemisia argyi Levl)在UV-B辐射增强条件下生长形态和竞争关系的变化,以这两种植物为试验材料,以自然光为对照进行5周UV-B辐射增强实验和2周恢复实验,并测定和分析植株形态指标(株高、叶片鲜重、叶长、叶宽和叶面积)、叶片解剖结构(上下表皮、栅栏组织和海绵组织)和竞争能力指标(株高、叶生物量和茎生物量).结果显示:艾草叶片鲜重和叶面积在辐射前两周显著减小(P0.05)和极显著减小(P0.01),株高没有差异,而紫茎泽兰的株高、叶鲜重和叶面积在辐射期间都明显减小,且恢复实验时仍差异显著.艾草叶片厚度在UV-B辐射下极显著增大(上表皮、栅栏组织和海绵组织极显著增大),紫茎泽兰叶片变厚但不明显,恢复实验时显著减小,叶片解剖结构表明UV-B辐射使两类杂草叶片细胞间隙变大.UV-B辐射对紫茎泽兰生物量的抑制比较显著,对艾草生物量的抑制在混种时显著;在UV-B辐射下,紫茎泽兰和艾草的相对生物量分别为1.03和0.81,在自然状态下分别为0.91和0.97,两者的相对生物量总和不变,为0.94.本研究表明艾草对UV-B辐射的形态抗性较强,UV-B辐射刺激了紫茎泽兰的种内竞争,也降低了艾草的种间竞争能力,但无论在自然条件下还是UV-B辐射增强条件下艾草的种间竞争能力都比紫茎泽兰强,但不足以淘汰对方.     

元谋干热河谷植物功能性状组合的海拔梯度响应

植物功能性状能够显示对环境变化的响应,不同的适应对策呈现出不同的功能性状组合。干热河谷地区水分是最主要的限制性环境因子,之前的大部分研究都是集中关注于干热河谷局部地段,对于从垂直海拔上来研究不同植物在环境梯度下的变化的研究较少。干热河谷地区由于梵风效应,水分胁迫沿海拔梯度发生变化,一般表现为随海拔高度升高,气温降低,湿度和降水量增加,而蒸发量减小,辐射增强。以云南元谋干热河谷4个海拔梯度（1491.33、1730.20、1850.00、1925.57 m）中的植物为研究对象,选取叶片干物质含量（LDMC）、叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶片厚度（LT）和叶密度（LD）5个功能性状,研究它们的相互关系,比较了海拔间的差异。结果表明：1）5个功能性状在不同海拔间均呈现出一定差异,变异系数由高到低为LD>LA>SLA>LT>LDMC（分别是101%、64%、56%、41%和19%）;方差分析结果也表明,5个功能性状在不同海拔之间差异显著（F=56.218,P<0.01;F=7.829,P<0.01;F=11.21,P<0.01;F=7.429,P<0.01;F=19.213,P<0.01）,尤其是在最低（1491.33 mm）和最高（1927.57 mm）海拔之间,各性状均具有极显著的差异;2）性状之间存在组合关系, LD与其他性状间相关性最为明显,除LDMC以外,LD与LA、SLA、LT均呈现出极显著负相关关系;LDMC与LA和LT呈极显著负相关;SLA与LA和LT呈正相关,而与LDMC显著负相关;LT与SLA显著正相关,与LA之间相关性不显著;3）在不同的海拔梯度之间,性状组合存在非同步变化现象。研究显示,元谋干热河谷地区,植物对水分环境的海拔梯度变化产生功能性状组合的响应,低海拔和高海拔物种对所处环境的适应策略不同,使得植物在海拔梯度上出现叶片功能性状组合的分化和差异。     

Diversity and structural characteristics of nitrogen-fixing bacterial community in tobacco-growing soils at different elevations in Panzhihua北大核心CSCD

固氮细菌在土壤氮素转换过程中发挥重要作用.为深入认识攀枝花地区农田土壤固氮细菌群落特征及其与土壤理化性质的关联性,以攀枝花米易县不同海拔高度(1 600 m、1 800 m、2 000 m)植烟土壤为研究对象,采用高通量测序技术(high-throughput sequencing)对nifH基因进行测序,分析固氮细菌群落结构特征和多样性.结果显示,固氮酶活性随海拔升高而逐渐降低,并与土壤有机碳及全氮呈极显著正相关(P <0.01);固氮细菌群落多样性指数在海拔1 800 m处达到最大值.3个海拔土壤共获得高质量序列1 159 980条,所检测到的固氮细菌分属于4个门、11个纲、19个目、29个科、40个属.基于门分类水平分析结果,变形菌门(Proteobacteria)在所有海拔土壤中均为优势固氮菌群,相对丰度达64.69%-78.36%;而蓝细菌门(Cyanobacteria)仅在海拔高度2 000 m时为优势类群.在属水平上,伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)相对丰度分别为海拔高度1 800 m与2 000 m土壤优势菌属,而类伯克霍尔德氏菌属(Paraburkholderia)是所有海拔土壤中的主要菌属.采用随机森林分析评估和筛选标志物种,确认Azohydromonas对固氮细菌群落结构差异存在重要影响.结合Pearson相关性分析与冗余分析结果,土壤含水量、硝态氮、碱解氮与有效磷是造成不同海拔土壤固氮细菌群落特征差异的主要环境因子.本研究表明海拔梯度及响应其变化的土壤理化因子,对调控固氮细菌群落结构与多样性有较大影响.(图8表3参41)     

念青唐古拉山东南坡植被群落数量生态分析及群落多样性

研究沿海拔梯度对植被群落的影响,有助于人们进一步理解未来气候变化背景下,高寒生态系统结构和功能的响应模式。选择念青唐古拉山东南坡的典型生境,包括从海拔4 775 m到5 305 m全部范围内的植物群落。沿着海拔梯度每隔约30m设置1个样带,并在各个样带上随机设置样方,调查样方内物种数、物种高度、物种盖度、物种频度。采用群落多样性指数、应用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)等方法,对西藏念青唐古拉山东南坡高山草甸植物群落进行了分析。TWINSPAN将所有植物群落划分为5种类型,分别为:香柏(Sabina pingii var.wilsonii)+高山嵩草(Kobresia pygmaea)灌丛草甸群落;高山嵩草+圆穗蓼(Polygonum macrophyllum)草甸群落;高山嵩草+矮生嵩草(Kobresia humilis)草甸群落;高山嵩草草甸群落;流石滩冰缘植被群落。这些群落分别位于不同的海拔高度。分类结果很好地反映了植物群落类型分布与地形、海拔的关系,并在DCA二维排序图上得到了较好的验证。念青唐古拉山东南坡草地植物群落多样性在高海拔、低海拔地区较低,中间海拔高度地区较高。植物群落多样性指数呈现出草本层灌丛层流石滩冰缘的特征。多样性指数与海拔高度之间的趋势模拟均呈负二次函数关系,单峰式函数关系能较好地表达不同海拔梯度植物群落多样性和均匀度与海拔之间的分布格局。     

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。     

卧龙自然保护区华西箭竹（Fargesia nitida）生态学特征随海拔梯度的变化

海拔梯度由于包含了温度、水分、光照等环境因子的剧烈变化而成为研究植物的环境适应性及其对全球气候变化响应的理想区域。在卧龙自然保护区沿海拔梯度研究了华西箭竹（Fargesia nitida（Mitford）T.P.Yi）分株的丛结构,比叶面积（SLA）、基径、株高、枝下高、单株地上部生物量及各器官生物量的分配。结果表明：华西箭竹丛结构表现为平均单丛面积和丛密度随着海拔升高呈先增大后降低的趋势,而单丛分株数先减少后增大;华西箭竹分株生长特征除SLA和枝下高线性降低,其他各调查变量随着海拔升高,总体呈先增大后减小的单峰变化趋势,高峰值在2 800 m附近。反映了环境因子随海拔升高的非线性变化。分析认为,高海拔地区的华西箭竹对温度较为敏感,气候变暖将有利于它的生长,因此其分布上限可能会提高。本研究结果拓展和丰富了海拔梯度上植物对异质性环境的适应和响应的规律研究,也可对地震后保护区植被的恢复与重建提供科学参考。     

泥石流频发区山地土壤环境因子与植被群落垂直梯度及其关系分析——以云南小江流域为例

海拔梯度和土壤环境是影响山地植被群落结构的关键因素,为揭示泥石流频发区植被群落的空间分布与演替规律,通过SPSS主成分分析、皮尔逊相关性分析和CANOCO5.0二维排序研究云南小江流域泥石流频发区山地生态系统土壤环境因子和植被群落的垂直梯度分异及其相互关系.结果表明:在海拔梯度上,土壤的垂直地带性分异规律与纬度地带性分异规律类似,从高到低依次为温带地带性土壤、北亚热带地带性土壤和亚热带地带性土壤;草本植被大致可以划分为鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)–扭黄茅(Heteropogon contortus)群落、醡浆草(Oxalis corniculata)–牛尾蒿(Artemisia dubia)群落和苞茅(Hyparrhenia bracteata)群落3类;因该区地质灾害及人为干扰严重,生态环境恶化,原生乔木群落已极少分布,现以华山松、云南松人工林为高山主要植被类型,松柏混交林为亚高山主要植被类型,桉树、新银合欢人工林为低山主要植被类型.从典范对应分析(CCA)排序结果来看,不同植被群落与土壤环境因子之间的关系存在明显分异.综上,海拔梯度、土壤有机质、土壤全磷和重金属(铜、锰)含量是影响泥石流频发区植被群落格局的主要因素.图2表7参35     

川西亚高山/高山森林土壤微生物对季节性冻融的响应

通过研究川西亚高山/高山森林矿质土壤层微生物群落丰度和结构在季节性冻融期间的变化,可为深入认识亚高山/高山森林冬季土壤生态过程提供理论依据.于2009年8月至2010年8月,在植物生长季节、土壤冻结阶段(包括土壤冻结期和土壤深冻期)和土壤融化阶段(包括土壤融冻期和土壤融化后期),采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和实时定量PCR技术同步研究不同海拔冷杉次生林(3 023 m)、天然混交林(3 298 m)和岷江冷杉原始林(3 582 m)矿质土壤层微生物类群的变化特征.结果显示,随着土壤冻结的开始,土壤细菌数量显著降低(P<0.05),而在随后的融化过程中又显著升高;土壤真菌数量具有和细菌数量相似的变化趋势,在融化阶段显著升高;土壤古菌数量在土壤冻结阶段得到升高,表现出与细菌数量相反的变化趋势.并且,Shannon-Wiener指数(H)随森林类群的变化而变化,在土壤冻结阶段,细菌H主要表现为3 582 m处<3 298 m处<3 023 m处,古菌H表现为3 298 m处<3 023 m处<3582 m处,真菌H表现为3 023 m处<3 582 m处<3 298 m处;而在土壤融化阶段3种菌落的H均表现为3 582 m处<3 023m处<3 298 m处.综上,季节性冻融期间强烈的环境变化极大地影响了土壤微生物群落的数量和结构,但不同微生物类群在不同海拔表现出一定的差异.     

不同野生居群石蒜表型变异及物候期差异

石蒜是我国具有重要药用和园林应用价值的野生植物.以不同居群野生石蒜为材料,通过周年观察、切割繁殖、常规调查研究了其种质资源的基础特性.结果表明,不同野生居群石蒜单个鳞茎叶片数量多数为6片,叶长、叶宽、叶面积和叶绿素总量在18.36～21.56cm、0.50～0.70cm、9.22～12.95cm2和57.68～64.73SPAD之间比例最高.环境气候与表型性状相关性分析发现,热量及降雨量变化制约着叶宽、叶面积和叶片数量的变化,叶绿素总量与日照时数略微相关.方差分析发现,叶片数量呈显著水平差异(P0.05),而叶长、叶宽、叶面积和叶绿素总量均表现出极显著水平差异(P0.01).来自亚热带南部的居群物候期明显早于来自中北部的居群,南部居群的繁殖系数、子鳞茎质量也均优于中北部居群,所有居群繁殖系数均值为5.81,子鳞茎质量均值为1.64g.不同居群石蒜的子鳞茎5个生物学性状相比,根系数量差异最大(3.42～7.98根),其次是高度差异(1.27～2.01cm),再次是质量差异(1.33～1.94g),最后是直径差异(1.03～1.23cm).     

岷江上游干旱河谷荒坡植物群落的稳定性分析

在岷江上游干旱河谷荒坡典型分布区选取10个典型样地进行采样调查,采用Whittaker β多样性指数、多物种间总体联结性、生态位宽度与生态位重叠、种百分数与累积相对频度比等指标,研究岷江上游干旱河谷荒坡植物群落的稳定性.结果表明,植物群落β多样性沿海拔梯度的变化非常小,反映物种的更替速率较慢;群落植物种群间总体联结性为显著正相关,说明群落处在较为稳定的生长阶段;垫状卷柏(Selaginella pulvinata)、高山韭(Allium sikkimense)和披针苔草(Carex lanceolat)3个生态位宽度值较大的优势种形成共优群落,植物种群间存在广泛的生态位重叠;种百分数与累积相对频度比为11.13/80.     

长江口滨海湿地芦苇和白茅形态和生长特征对地下水位的响应

芦苇是长江口地区滨海滩涂湿地主要建群种,如何控制白茅扩散、维持原生植被已成为滨海湿地管理亟待解决的生态问题之一.以长江口崇明东滩湿地为研究对象,通过野外调查滨海湿地芦苇(Phragmites australis)和白茅(Imperata cylindrica)种群特征,比较3个不同地下水位(低、中、高水位)条件下芦苇与白茅幼苗和成株生长特征.结果表明:对幼苗而言,地下水位对芦苇单株生长特征影响不显著,地下水位升高会促进芦苇种群密度增加,而显著限制白茅种群密度增加;对成株而言,在单株水平,中水位芦苇株高、基径、叶面积和地上生物量以及相对生长速率显著高于低水位和高水位,并且芦苇相对于白茅的生长优势在中水位条件下最为明显.除株高和基径以外,白茅的其它生长指标在3个地下水位梯度间均无明显差异;在种群水平,芦苇种群植株密度,叶面积指数,叶、茎和地上生物量随着地下水位升高而逐渐升高,在高水位达到最优.与芦苇相反,白茅种群植株密度,叶面积指数,叶、茎和地上生物量随着地下水位升高而逐渐降低,在低水位生长最好.虽然白茅在单株水平上生长不如芦苇,但是凭借其极强的无性繁殖能力在芦苇群落中迅速扩散,与芦苇竞争光照、水分等资源,并且在地下水位较低的条件下白茅种群生长尤为旺盛.因此,在植物幼苗阶段通过人工水位调控适当提高地下水位可以抑制中生性植物白茅的生长,从而有助于恢复东滩湿地以芦苇为单优势种的湿地群落结构和功能.     

不同海拔梯度灌丛草甸群落多样性的分布特征——以五台山亚高山-高山带南坡为例

针对五台山亚高山-高山带南坡灌丛草甸群落多样性沿海拔的分布方式进行研究,对研究地海拔2 200-3 000m植物群落进行野外调查,分析了灌丛草甸群落盖度、α多样性和β多样性对海拔梯度的响应。结果表明,样地内共调查物种19科44属52种,区系成分具有明显温带属性,兼有北极-高山分布类型。从低海拔到高海拔植被依次分布有金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸群落(2 201-2 700 m)、鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)灌丛草甸群落(2 700-2 800 m)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸群落(2 800-3 011 m),灌-草结构群落主要分布在2 200-2 800 m。在海拔梯度上,植物群落草本层盖度总体上大于灌木层,均值分别为75.78%和41.64%,草本层盖度和群落总盖度呈先上升后下降的变化趋势,而灌木层呈相反变化趋势,且波动较大。随着海拔的升高,Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数均呈显著下降的分布格局。Cody指数在2 201-2 296 m和2 800-2 903 m之间达到峰值,而Sorensen指数出现最小值,表明在2 201-2 296 m和2 800-2 903 m海拔范围内β多样性最大,是物种更替速率较快的过渡地带。在整个海拔范围内,灌丛草甸群落主要分布在2 200-2 800 m之间,海拔变化对灌丛草甸群落多样性差异产生重要的影响。研究结果有助于认识该地区灌丛草甸群落组成及其多样性格局,也将为灌丛草甸资源的生态保护和管理提供参考。     

干热河谷植物沙丘形态及植物功能性状特征与土壤分形维数的关系北大核心CSCD

为了解植物沙丘形态及植物功能性状特征对坡面泥沙拦截的作用机制,以干热河谷典型区蒋家沟流域为研究区,采用典型样地调查、野外实地观测和室内试验处理的方法,测定失稳性坡面42个植物沙丘(包括扭黄茅20株、拟金茅13株、丛毛羊胡子草9株)的形态特征、植物功能性状特征和沙丘土壤的颗粒组成,并运用分形理论计算分形维数,分析分形维数与植物沙丘形态特征及功能性状特征间的相关关系.结果表明:(1)3种植物沙丘的形态特征及植物的功能性状特征均无显著差异性.(2)3种植物沙丘间、沙丘与上方30 cm处的土壤各粒径百分比含量和分形维数均无显著差异.(3)干热河谷植物沙丘土壤颗粒的分形维数(D)与植物含水率、根系深度呈极显著正相关性(P <0.01),与沙丘长度显著正相关(P <0.05),与植物其他形态、功能性状特征和沙丘其他形态特征间均无显著相关性.上述研究表明不同植物沙丘各类特征间均无显著差异;沙丘未改变坡面原有土壤颗粒的分布特征;沙丘土壤分形维数可表征植物含水率、根系深度及沙丘长度的大小.结果有助于加深植物控制土壤侵蚀效应的认识,可为干热河谷水土流失治理提供科学依据.(图5表1参35)     

豆禾混播草地群落稳定性的比较

连续13年测定了由白三叶(Trifolium repens)、多年生黑麦草(Lolium perenne)等5种牧草混播形成的群落的地七生物量,以比较各群落的稳定性.结果表明,地上生物量与物种数成正比,复杂组合的地上生物量高于简单组合.V4组合[红三叶(Trifolium pratense)+白三叶(T.repens)+多年生黑麦草(L.perenne)+无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)+紫羊茅(Festucarubra)]地上生物量最高.与其它群落比较差异极显著p<0.01);V1组合[(红三叶(T.pratense)+多年生黑麦草(L.perenne)]对杂草的抗性和竞争力最差,群落最不稳定;V3组合(白三叶+紫羊茅)对杂草具有很强的抗性和竞争力,群落稳定性最好.     

外来植物肿柄菊结籽量影响因素分析

种子量在某种程度上决定着外来入侵植物在新环境中成功建立的能力,随着入侵植物在入侵过程中适应性的变化,种子量会随着环境梯度而改变。探讨外来入侵植物种子量变化的规律和影响因素,有助于理解入侵植物的入侵潜能和扩散趋势。肿柄菊(Tithonia diversifolia)原产于墨西哥及中美洲地区,在我国热带和亚热带地区的一些省份普遍分布,近些年在云南快速扩散,已造成严重的危害。该研究通过样方调查,分析了肿柄菊群落特征与果序产量之间关系;通过区域间结实和结籽量统计,分析了每果序结实量和结籽率的变化规律以及与主要环境之间关系。结果表明,(1)肿柄菊群落果序密度60-323capitula·m-2,果序密度与群落丛密度和每丛枝数没有相关关系(P0.1),与群落枝密度有极显著的正相关关系(P0.01),与每枝果序数呈显著的正相关关系(P0.05)。肿柄菊群落枝密度与丛密度有极显著的正相关关系(P0.01)。说明肿柄菊群落果序产量有丛密度、枝密度和每枝果序数等群落特征共同决定。(2)肿柄菊每果序平均结实量148.4-196.4粒,每果序平均结籽量0.8-98.1粒,每果序平均结实量和结籽量在地区间都具有极显著差异(P0.001),但结实量变异系数仅为8.1%,结籽量变异系数高达82.7%。(3)肿柄菊平均每果序结实量与年均温和1月均温有微弱的负相关关系(P0.1),与降雨、海拔和纬度没有相关关系;肿柄菊结籽率与年均温、1月均温有显著的正相关关系(P0.05),与海拔高度有显著的负相关关系(P0.05),与降雨和纬度没有相关关系(P0.1)。说明在区域尺度范围结籽率明显影响着肿柄菊的结籽量。在肿柄菊分布的北亚热带地区结籽量的大量减少导致繁殖体压力极大降低,肿柄菊侵占新领地的能力减弱,限制了进一步向更高纬度和海拔扩散能力。由于肿柄菊结籽率主要受温度影响,在全球气候变化情况下,尽管在云南山地环境下降雨格局不确定,肿柄菊的入侵范围也会随着气温的升高而扩大。     

喀纳斯泰加林火成演替群落数量分类与排序

划分泰加林火成演替群落类型,定量分析其分布与环境因子和火干扰因子之间的关系,为喀纳斯泰加林群落物种多样性保护与森林可持续经营提供科学依据。以新疆喀纳斯国家自然保护区科学实验区泰加林火成演替群落为研究对象,基于369个森林群落样方及其历史火干扰发生时间和火烈度的调查,采用双向指示种分析(Two-wayindicatorspeciesanalysis,TWINSPAN)方法对科学实验区处于不同火成演替阶段的森林群落进行类型划分,并采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)方法通过对其森林群落和主要物种进行排序,分析群落和物种分布与环境因子和火干扰因子的关系,定量分离环境因子、火干扰因子及其二者的交互作用对森林群落分布的影响。结果表明,(1)TWINSPAN将369个森林群落调查样方划分为8种群落类型。(2)RDA较好地反映了喀纳斯泰加林火成演替群落分布与环境因子和火干扰因子之间的关系,环境因子中的海拔对火成演替群落的分布起较大的作用,其中:海拔、土壤体积含水量、土壤pH值和土壤全钾(K)、镁(Mg)含量与RDA第一排序轴存在极显著相关性(P0.01),土壤电导率、土壤有机质和土壤铁(Fe)、铜(Cu)含量与RDA第一排序轴存在显著相关性(P0.05),火干扰因子中的火后时间对森林群落分布也起较大的作用,火后时间与RDA第一排序轴存在显著相关性(P0.05);坡度与RDA第二排序轴存在极显著相关性(P0.01),坡位、土壤钙(Ca)、锰(Mn)含量与RDA第二排序轴存在显著相关性(P0.05)。(3)因子分离显示,在影响喀纳斯泰加林火成演替群落分布的因素中,环境因子解释的部分占41.5%,火干扰因子解释的部分占3.4%,二者交互作用解释的部分占42.6%,未能解释的部分占12.5%。喀纳斯国家自然保护区科学实验区有8种火成演替森林群落类型,其分布受环境因子和火干扰因子的双重控制,并且二者的交互作用尤为突出。火干扰是新疆喀纳斯泰加林群落物种多样性保护与森林可持续经营不可或缺的重要因素。     

贵州韭菜坪山区不同海拔草地群落植物多样性和生产力

草地群落特征和生产力反映草地对环境的适应,影响草地生态系统的稳定性、物质循环、能量流动和第二性生产.为了解贵州韭菜坪山区天然草地群落特征和生产力在垂直梯度上的变化规律,以4个不同海拔梯度(2 385 m、2 503 m、2 553 m和2 648 m)天然草地为研究对象,通过野外植物群落调查,采用样方法、刈割法和数据处理探讨不同草地群落的物种组成、密度、盖度、生物多样性、地上生物量、载畜量及它们与海拔之间的关系.结果表明,4个草地群落植物共有27种,隶属于16科27属.随海拔升高,各草地群落物种数目由14种降低到5种,群落优势种(含共优势种)的密度分别为113.70、237.30、155.00、32.34株/m~2,盖度分别为88.60%、87.10%、89.70%和63.60%,生物量分别为2 597.40、3 851.90、3 274.90、387.70 kg/hm~2,草地载畜量分别为2.16、2.72、1.64、0.13羊单位/hm~2.此外,物种数目、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数随海拔升高均呈现逐渐减小的趋势;草地群落随海拔升高的Cody多样性分别为10.00、7.00、7.50;物种数目S、Margalef丰富度指数和Simpson多样性指数与海拔高度均呈负二次函数关系.因此,可对中低海拔(2500 m以下)草地采取划区轮牧或季节性轮牧,对高海拔草地(2 500 m以上)采取禁牧或少牧的方式,以保证该区域草地生态系统的生物多样性和稳定性.