再谈荒漠—绿洲对立统—观与干旱荒漠生态系统的持续发展

荒漠－绿洲是干旱气候区的两类实体,它们具有不同演替阶段的植被特征,且绿洲寓于荒漠、并于荒漠并依一定条件互向对立面转化,绿洲化或荒漠化亦是其实例,这些现象受演替方向支配。引导两类生态系统同时沿演替轨道运转,使全局处于良性循环,对干旱荒漠生态系统实现持续发展将具极为重要作用。     

宁夏荒漠草原恢复演替过程中物种多样性与生产力的变化

荒漠草原一直是生态学者关注的焦点。文章以宁夏灵武的荒漠草原区为研究对象,对围栏条件下退化群落的物种多样性、生产力和群落演替及其生态机制进行探讨,为荒漠草原的植被恢复和重建提供理论基础。结果表明:群落生产力除受物种多样性的影响外,也受物种本身特征和环境资源的影响。在荒漠草原中功能群盖度与群落初级生产力无显著的相关关系。荒漠植物群落物种多样性指数在时间尺度上的变化表现为随着围栏时间的延续逐渐增加,而生态优势度变化趋势则相反。在不同年份年降水量直接影响植物群落物种数的多少、丰富度和生产力。     

辽宁大伙房水库水生生物演变的探讨

1961～2000年对大伙房水库6个站进行了不同季节浮游植物、底栖动物群落特征的生态调查和水化学分析。共发现藻类8门，174种，底栖动物34种，分析了水库水生生物种类组成，数量变化和生物演替。水质生态学评价结果表明：大伙房水库属中富营养化，水体只受到轻度污染，水质等级为2级。     

南岳森林群落生物多样性研究(Ⅳ)上封寺森林群落学特征

根据实地考察及其研究结果,南岳上封寺森林群落是一种尚未报道过的新类型,即长叶石栎+多脉青冈-尾叶山茶-求米草群丛(Association ofLithocarpus henryi+ Cyclobalanopsis multinervis—Camellia cauaata—Oplismeatus undulatifolius)。该群落内有维管束植物44科、64属、73种;其属的区系性质是以温带性质占多数,温带、热带性质成分各计53.45％和46.55％;种的区系成分以华夏、东亚和华东-华中三种分布类型为主,分别占总数的25.35％、22.53％和12.68％,群落区系具有明显的华东-华中区系的过渡交汇性质。在群落中,木本植物和草本植物各占73.87％和26.03％,其中草本植物中,多年生占20.55％。该群落明显分为乔、灌、草三层,其中乔木层又可分为二个亚层,它是典型的中亚热带东部常绿阔叶林北部植被地理亚带中的常绿阔叶林。在群落演替过程中,它仍将保持常绿阔叶林性质,但其优势种可能会被尾叶山茶、多脉青冈取代。     

人工生物结皮的发育演替及表土持水特性研究

为了解接种蓝藻对荒漠地区表土持水特性的改善作用,对库布齐沙漠东缘达拉特旗地区人工接种蓝藻后形成的生物结皮进行了发育演替及持水特性研究.结果表明,在人工接种荒漠蓝藻之后,藻结皮能够很快形成,并在一些微环境下藻结皮直接演替为藓结皮(接种2~3 a后).随着结皮的发育演替,表土生物量、多糖含量、厚度以及孔隙度增加,而土壤容重减小;同时,形成结皮之后表土质地也发生了明显的变化,其中沙粒含量逐渐减少,粉粒、黏粒含量增加.实验还发现随着结皮的发育演替,表土含水量与饱和持水量都呈增加的趋势,即:藓结皮>藻结皮>流沙,藻结皮中的含水量(饱和持水量)为流沙中的1.1~1.3倍,藓结皮中的含水量(饱和持水量)为流沙中的1.8~2.2倍.相关分析表明表土含水量及饱和持水量与表土生物量、多糖含量、厚度、容重、粉粒和黏粒含量呈正相关,与表土孔隙度和沙粒含量呈负相关.通过逐步回归分析发现影响含水量的主要因素为表土黏粒的含量,而影响饱和持水量的主要因素为表土孔隙度.     

基于多元统计的宁夏典农河水质演替特征探究

宁夏典农河是黄河宁夏段的主要入黄排水沟之一,其水质状况对黄河宁夏-内蒙古段跨省流域水质安全至关重要。选取典农河2011—2020年10个监测点位的16项水质参数,采用综合污染指数(WPI)法,结合相关性分析、主成分分析、聚类分析等分析方法,综合分析该流域水污染特征,并对污染程度进行评估,对污染因子和污染原因进行解析,最终提出管控建议。研究结果表明：2011—2020年,影响典农河水质的主要污染因子为COD_Cr、NH₃-N、TP、TN,对应的年均浓度范围分别为22.3～71.5、0.64～9.09、0.173～0.662、2.89～21.52 mg/L,超标率分别为46%、8%、13%、85%。典农河2011—2020年WPI范围为0.59～1.74,重金属含量一直维持在较低水平。流域TN与TP年均浓度比值范围为20～84,整体呈下降趋势,且各监测点的差异性逐渐减小;BOD₅与COD_Cr浓度比值范围为0.02～0.19,反映出典农河流域水体可生化性较差。各监测断面污染物之间存在较强相关性,其中：流域C...     

三江源区高寒草甸不同退化演替阶段土壤有机碳和微生物量碳的变化

以野外样地调查和室内分析法研究了三江源区高寒小嵩草草甸不同退化演替阶段群落中土壤有机碳和微生物量碳的变化.结果表明,放牧活动明显地影响了土壤有机碳和微生物量碳的含量.不同退化演替阶段期间,高寒小嵩草草甸土壤有机碳、微生物量碳含量在0～10 cm土层明显较高,且随着退化程度的加剧,分布在0～40 cm土层的土壤有机碳、微生物量碳含量明显降低;不同退化演替阶段,高寒小嵩草草甸由于家畜过度的啃食与践踏,不仅使得植物群落发生了逆向演替,而且土壤的肥力水平显著地下降,土壤向退化方向发展;高寒草甸的退化将使土壤有机质大量流失,氮素损失严重.随着退化演替过程的进行,高寒草甸土壤质量和土壤营养的持续供给能力逐渐退化,土壤有机碳和土壤微生物量碳含量也随放牧强度增加而迅速降低;相关分析表明,土壤有机碳和土壤微生物量碳与土壤含水量、土壤有机质、土壤速效氮呈显著正相关关系(P<0.05),说明土壤微生物量碳可作为衡量土壤有机碳变化的敏感指标,而土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标.     

黄河三角洲不同演替阶段湿地土壤线虫的群落特征

对黄河三角洲不同演替阶段湿地土壤线虫的群落特征进行了研究.结果表明:不同演替阶段湿地土壤线虫总数为白茅群落>柽柳群落>翅碱蓬群落>光板地.土壤线虫呈明显的表聚性,除光板地外,其他3种群落土壤线虫总数表层与下层差异极显著.土壤线虫总数在0～10 cm和10～20 cm的土层最大值都出现在白茅群落,最小值都出现在光板地,其中白茅群落与柽柳群落、翅碱蓬群落、光板地之间差异极显著,柽柳群落、翅碱蓬群落、光板地之间差异不显著.植物寄生线虫为优势类群,其数量与土壤线虫总数变化表现出相同的规律.食细菌线虫和捕食-杂食线虫数量在0～10 cm土层依次为白茅群落>柽柳群落>翅碱蓬群落>光板地;食细菌线虫数量在10～20 cm土层为柽柳群落>翅碱蓬群落>白茅群落>光板地,捕食-杂食线虫个体密度较低.食真菌线虫的个体密度在各类型各土层湿地中都很低.土壤线虫多样性依次为白茅群落>柽柳群落>翅碱蓬群落>光板地.     

鼎湖山森林演替序列水文过程中总有机碳(TOC)变化规律及其对土壤碳平衡的贡献

森林水文过程中的总有机碳转运对土壤有机碳平衡起着重要的作用,但我们对于水文过程对碳平衡的贡献机理所知甚少.本研究针对鼎湖山季风常绿阔叶林演替序列不同森林生态系统(马尾松林、针阔混交林和季风常绿阔叶林(简称季风林))的大气降水、穿透水、树干流、凋落物淋洗水以及地表径流中的总有机碳(TOC)进行了三年(2002年4月-2005年5月)观测,以此来分析水文学过程中TOC的变化规律和水文学过程对不同成熟度森林生态系统土壤有机碳积累的贡献.每场雨后进行水样的采集,采集的水样装入棕色玻璃瓶中,加硫酸至pH值小于2,放置于实验室冰箱冷藏待测.TOC用日本岛津公司生产的5000A型TOC-V分析仪测定.研究结果及推论如下:鼎湖山森林水文学过程中TOC浓度和总量变化呈现规律性的变化.大气降水中的TOC浓度和总量分别为(3.65±0.59)mg·L~(-1)和51.8104 kg·hm~(-2)·a~(-1),大气降水是鼎湖山森林生态系统水文循环过程中TOC的主要来源.穿透水(DTF)中TOC浓度和总量均为:松林>混交林>季风林,其中季风林TOC浓度显著低于其他两种林型.松林树干流的TOC浓度显著高于混交林和季风林.凋落物淋洗水TOC浓度和总量大小依次均为:松林>混交林>季风林,且三林型间存在显著差异(p<0.05).径流中TOC浓度和总量均较小,且无明显差异.在湿季5月份,穿透水、树干流、凋落物淋洗水的TOC浓度呈现下降趋势.干季(10月)开始以后,穿透水、树干流、凋落物淋洗水中的TOC浓度又逐步回升.地表径流中TOC浓度干湿季变化趋势不明显.干季中各水文学分量TOC浓度大于湿季,但TOC总量呈现相反趋势.在森林水文学过程中,凋落物淋洗水所携带的有机碳量是土壤有机碳输入的最大项,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为246.983 kg·hm~(-2)·a~(-1),255.187kg·hm~(-2)·a~(-1)和261.876kg·hm~(-2)·a~(-1);其次是直接到达土壤表面的穿透水,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为28.152kg·hm~(-2)·a~(-1),37.410kg·hm~(-2)·a~(-1)和43.176kg·hm~(-2)·a~(-1);树干流中有机碳浓度虽高,但总量很微小,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为4.663kg·hm~(-2)·a~(-1),5.910kg·hm~(-2)·a~(-1)和4.566kg·hm~(-2)·a~(-1),所以对土壤有机碳收入贡献不大.径流所携带的TOC总量很小,季风林、混交林、松林中分别为8.707kg·hm~(-2)·a~(-1),9.318kg·hm~(-2)·a~(-1),7.220kg·hm~(-2)·a~(-1).由此可知,水文过程输入土壤的TOC总量远大于径流所带走的TOC总量,导致了水文过程中的TOC存留在土壤中,对土壤有机碳(SOC)的积累起着重要作用.季风林、混交林和马尾松林土壤每年通过水文学过程净输入的有机碳量分别为(27.1+1.65)g·m~(-2),(28.9±2.79)g·m~(-2)和(30.2±2.65)g·m~(-2).水文学过程中的这部分有机碳由于占总有机碳比例较小往往被忽视,但是正是由于水分在土壤中的下渗使得有机碳的分布趋于均匀,这将更加利于SOC的积累和保存.     

污染治理前后小清河上游浮游植物群落变化与水质评价

为研究小清河污染治理前后浮游植物群落与水质变化,分别于2015年(治理前)和2020年(治理后)在小清河上游进行采样调查。调查结果显示,2015年样品中共检出浮游植物6门35种,2020年样品中共检出4门31种。配对样本t检验结果显示,污染治理前后的浮游植物种类、密度都发生了显著改变。相比治理前,治理后的硅藻门和绿藻门相对丰度分别上升了51.6个百分点和13.3个百分点,蓝藻门下降了62.9个百分点,小环藻(Cyclotella spp.)取代微囊藻(Microcysitis spp.)成为绝对优势种,群落类型由蓝藻型演替为硅藻型。相似性分析结果和相似度百分比分析结果表明,小清河上游群落特征发生显著改变。非度量多维标度分析结果显示,治理后的S2与S3采样点群落特征表现出差异,S4与S1采样点群落特征相似。通过冗余分析发现,治理后,TP、DO对浮游植物群落的影响明显减弱,TN、NH₃-N、pH是目前影响群落特征的主要指标,主城区氮磷污染对浮游植物的影响范围由S2、S3、S4采样点缩小到S2采样点。治理前后的小清河上游Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Marglef丰富度指数存在显著差异。总体来看,治理后的小清河上游水质处于α-中污染状态,较治理前有明显改善。