喀斯特高原退化植物群落常见灌木叶片SPAD值变异特征

为促进喀斯特高原地区生态环境保护及植被恢复,以贵州清镇王家寨小流域内不同演替阶段植物群落中的6种常见灌木为研究对象,分别对这6种灌木叶片的SPAD值进行了测定分析。结果表明:研究区植物叶片SPAD值变化范围在14.43～47.70,平均值为23.84。各演替阶段植物群落常见灌木叶片SPAD值的平均值表现为灌木林(29.04)草灌丛(25.96)灌草丛(25.92)乔灌林(19.90)乔木林(18.36)。植物叶片SPAD值在不同演替阶段植物群落之间差异显著(P=0.000),但在各群落内部均较稳定,表明研究区植物叶片SPAD值的改变在一定程度上是对生境条件变化的响应。6种灌木叶片的SPAD值在种内的变化均不明显,但在种间的差异却比较显著(P0.05),说明树种是影响研究区植物叶片SPAD值大小的重要因子。植物种、群落类型对研究区植物叶片SPAD值均有显著影响(P=0.000)并产生了强烈的交互作用(P=0.000)。研究区灌木林群落中的植物光合能力最强、生境条件最好,灌木林群落是喀斯特退化生态系统植被恢复演替的关键阶段。     

基于生态化学计量学的土壤-植物系统在退化草地群落演替中的养分响应

以吉林省西部退化草地为研究对象,基于生态化学计量学理论,分析吉林省西部退化草地群落演替各个阶段,土壤和优势物种(羊草)根、茎、叶中C、N、P元素含量及其比值的生态化学计量特征,以及随着演替的进行,C、N、P元素含量及其比值的变化特征。结果表明:吉林西部退化草地中土壤和根C、N、P元素含量低于我国元素含量均值,其中,P元素属于极贫乏水平。随着草地演替程度的加深,羊草根、茎、叶中N、P元素含量呈先降低后升高的变化趋势。土壤C∶N、C∶P和N∶P远低于我国土壤均值,并且C∶PC∶NN∶P。从草地系统中土、根、茎、叶元素比值来看,C∶P与N∶P在土壤中最低,根系中最高。从N:P来看,羊草在A1(羊草群落)阶段受到N元素的限制,在A2(羊草+虎尾草群落)、A3(虎尾草+羊草+碱茅群落)和A4(碱茅+虎尾草+碱蓬+羊草群落)阶段受到P元素的限制,在演替程度最大的A5(碱蓬+碱茅+虎尾草+羊草群落)阶段受到N、P两种元素的限制。     

阔叶红松林主要树种光合与光谱反射特性及初级生产力研究

目的  从生理角度探究阔叶红松林不同演替阶段的5个主要树种对光胁迫的适应性差异；揭示不同高度和不同冠层方向是否对叶片的光合特性、光谱反射特性以及相关生理功能性状产生影响；对各树种的有机物积累速率进行评估，为东北地区阔叶红松林初级生产力的研究提供参考。 方法  选取了阔叶红松林林冠层的5个乔木树种（春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松）进行研究，测定不同取样位置的叶片光合参数、光谱反射参数、比叶面积、元素含量等生理指标，进行方差分析与均值多重比较，建立各生理参数之间的相关关系，利用异速生长方程估算样地春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松种群的初级生产速率。 结果  （1）光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理特征的种间差异显著（P < 0.05）。红松的表观量子效率最低，暗呼吸速率和光补偿点均比其他树种高，比叶面积最小，叶片厚度最大，氮元素含量和钾元素含量最低；（2）各树种的光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理特征在不同取样位置无显著差异（P > 0.05）；（3）阔叶树种的暗呼吸速率和光补偿点分别与光化学反射指数存在显著的种间负相关（P < 0.05），线性拟合结果表明R2分别高达0.96和0.94；（4）春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松种群的最大初级生产速率分别为4.806、1.637、1.981、0.350、0.106 kg/s。 结论  不同树种对光胁迫的适应性差异在光合特性和光谱反射特性上都有所表现，叶片光合特性与群落树种的更替密切相关，群落演替后期处于林冠层的植物对光环境的适应性决定了该群落的冠层物种构成；植物在15 m以下的不同高度和冠层方向的差异不足以引起叶片的光合生理特征产生适应性改变；春榆对群落生产力的贡献的最大，红松最小。      

雷公山自然保护区常见植物叶片营养元素含量及其化学计量特征

为探讨自然保护区森林生态系统植物营养状况,以雷公山自然保护区森林生态系统5种常见植物为研究对象,分别对其叶片6种大量必需营养元素(N、S、P、K、Ca、Mg)含量进行了测定分析。结果表明,植物叶片元素含量10 mg/g的有N、K和Ca,元素含量在5～10 mg/g的有S,元素含量在1～5 mg/g的有P和Mg,属CaKMg型。这些元素中,除P外均高于已报道的陆生高等植物所需元素的合适组织浓度,但仍全部处于世界陆生维管植物元素平均含量范围内。研究区植物具有低P和高S、Ca特点,大白杜鹃、合轴荚蒾、木姜子、中华卫矛、湖南悬钩子均属P制约型植物,Mg、N、Ca含量在植物种间存在显著差异(P0.05)。N和P、N和K、P和Ca、K和Ca含量之间均具有显著或极显著正相关关系。各营养元素含量的频数分布均呈正偏态分布。元素化学计量比值、变异系数和相关性分析结果说明植物体内各必需营养元素含量均较稳定,且元素间具有一定的比例组成和协调关系,这是植物对所在生境长期适应的结果。     

生态化学计量特征对松栎混交林生产力的影响

森林群落生产力对森林生态系统功能具有重要影响,化学计量特征反映了植物对营养元素的吸收能力,从而对森林群落生产力产生影响。以秦岭松栎混交林群落为对象,测定优势乔木、灌木和草本叶片及林地(0~10cm)土壤的N与P含量,探讨了松栎混交林群落生态化学计量特征对其群落生产力的影响。结果表明:1)群落的N与P含量间呈现极显著正相关关系(P0.001);2)群落生产力与生态化学计量特征指标间的关系不显著(P0.05),群落生产力随着N含量的增加而降低,随着群落P含量增加群落的生产力降低,群落生产力随其N∶P比增大而增大;3)群落生产力与N∶P比值存在显著相关关系(P0.05);4)研究区优势植物种生长主要受到土壤N元素的限制。     

亚高寒草甸围封地内3种植物叶片的氮磷化学计量特征

氮(N)和磷(P)是陆地生态系统的主要限制性元素,对植物生长起着十分重要的作用.本研究探讨了青藏高原亚高寒草甸围封地内,3种植物叶片氮磷化学计量特征在不同样地中的变化及其与土壤养分的关系.结果表明:甘青蒿(Artemisia tangutica)和垂穗披碱草(Elymus dahuricus)的叶N变异系数分别为14.9%和24.34%,均高于叶P变异系数的8.12%和20.90%,表明其叶片内N比P活跃;紫花苜蓿(Medicago sativa)与之相反,变异系数为叶N(12.56%)小于叶P(14.49%).不同样地内,甘青蒿和垂穗披碱草的叶N、P含量均呈显著性差异(P<0.05),紫花苜蓿的叶P含量呈极显著差异(P<0.01),表明植物在不同样地中叶片养分差异显著.甘青蒿和垂穗披碱草的叶N、P含量与土壤N、P含量均呈显著正相关(P<0.05),紫花苜蓿叶N与土壤养分均无显著相关性,叶N∶P值与土壤P含量呈显著负相关(P<0.05).这表明试验样地内,甘青蒿和垂穗披碱草的生长倾向于土壤N、P元素的影响,紫花苜蓿则更倾向于受到P元素的影响.     

克拉玛依典型植物群落种间关联分析

[目的]为了正确认识克拉玛依植物群落的结构和功能,为克拉玛依地区植被的经营管理、植被恢复和生物多样性保护提供依据.[方法]通过野外采样,应用χ2检验、Ochiai关联指数、种间联结系数AC对克拉玛依11个典型植物群落进行了种间联结分析,[结果]克拉玛依11个典型植物种间呈显著或极显著的种对约占了全部种对的近4/5,极显著、显著负联结对数均多于正联结对数;猪毛菜和其他典型种的关联性最高,无叶假木贼和其他典型种的关联性最低.[结论]各植物种群生长相对比较集中,存在一定的斑块现象,各个群落稳定性较差,集群分布;群落趋向于独立分布.群落内各植物间对水分等资源的竞争较为激烈,群落未达到演替的顶级群落.     

喀斯特森林植被自然恢复过程中土壤化学计量特征

目的研究茂兰喀斯特森林植被自然恢复过程中不同演替阶段土壤养分与化学计量的动态变化规律,探讨两者间的相互关系,定量评价各影响因子对其的解释程度,阐明群落演替与土壤性状演变间的内在耦合关系,旨在为该区域植被的恢复与重建提供理论依据。方法以草本群落、灌木灌丛群落、乔林群落和顶极常绿落叶阔叶混交林群落等演替阶段为研究对象,每个演替阶段各设置3个固定样地,样地内根据不同小生境随机布设12个土壤剖面,分层取样,测定土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）和全钾（TK）含量,并计算其化学计量比。结果研究区土壤的SOC、TN、TP和TK含量均值分别为54.72、4.67、0.73和8.53 g/kg,且SOC、TP和TN含量相互间均存在显著或极显著正相关,表现出相对一致的变化规律;C:N、C:P、C:K、N:P、N:K和P:K分别为11.95、79.16、6.50、6.64、0.550 1和0.085 2;从变异系数来看,除TK含量和C:N属弱变异性以外,其余土壤养分含量及化学计量比均属中等变异性。随植被的正向演替,不同演替阶段的SOC、TN和TP含量基本上均呈上升趋势,而TK含量则呈倒“V”字型变化,表现为:乔林阶段 > 顶极阶段 > 灌木灌丛阶段 > 草本阶段;各演替阶段不同土层深度的SOC、TN和TP含量均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm,而TK含量则无明显变化。土壤化学计量特征随演替的进展其变化趋势差异较大;在土壤剖面层次上,各演替阶段除C:N不同土层深度间无显著差异以外,其余也均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm。冗余分析结果表明,土层深度和群落演替是调控该区域土壤养分含量和化学计量特征的主要因素,对其解释程度分别为32.82%和32.19%。结论研究区土壤有机碳含量相对较高,氮、磷养分含量丰富,植物生长受氮（或磷）素限制的原因可能是土壤养分含量的有效性偏低所致;减少人为干扰、加之适当的保护,促进群落的正向演替,提高喀斯特森林生态系统的稳定性和抗干扰性,有利于土壤养分的积累;研究初步揭示了众多影响因子对土壤养分含量和化学计量特征的解释程度,对喀斯特森林的保护具有重要的指导意义。      

吉林西部退化草地中羊草的生长率和异速生长关系的研究

利用吉林西部草地不同退化演替阶段中,羊草不同器官(根茎叶)生物量和各器官中C、N、P元素的数据,采用简化主轴回归方法验证生长率假说,并对异速生长关系进行.结果表明,随着草地退化演替的进行,在N、P元素限制下,吉林西部退化草地上生长的羊草不符合生长率假说.羊草茎中N、P呈显著的异速生长关系;羊草叶片中C、P以及N、P呈显著的异速生长关系,其余器官中C、N、P之间没有显著的相关关系.吉林西部退化草地中羊草的生长不符合3/4法则.     

黄土高原弃耕地不同地形下植物群落演替初期的群落结构及多样性研究

采用样方调查方法对不同地形下典型黄土高原弃耕地植物群落发育初期阶段的植物群落物种组成及其相似性和多样性进行了研究。结果表明,不同地形下弃耕地植物群落演替初期的植物生活型结构不同,主要体现在以地面芽植物或一年生植物居多。植物群落演替初期坡顶和阴坡的群落相似性较大,而阳坡和坡底植物群落相似性较大。不同地形下植物群落多样性有差异,群落均匀度差异较小,各个多样性指数在不同地形的群落间的差异显著性不同,综合多个多样性指数值的大小,坡顶的植物群落多样性最大,而阳坡植物群落多样性最小。笔者推测,未来几年坡顶植物群落和阴坡植物群落将向多年生植物群落方向演替,而坡底和阳坡将向一年生植物群落方向演替。建议弃耕地植物群落学特性研究应长期进行,以便为黄土高原植被恢复和重建提供更加科学的依据。     

桂西北喀斯特地区植被不同演替阶段生态化学计量特征（英文）

【目的】探讨桂西北喀斯特地区植被不同演替阶段生态化学计量特征,为进一步了解植被演替过程中的养分循环和喀斯特生态系统的稳定性提供参考。【方法】通过野外样地设置、取样及室内试验,采用方差分析和相关性分析等经典统计方法对桂西北喀斯特地区四个演替阶段(草丛、灌丛、次生林和原生林)植物、凋落物和土壤的碳(C)、氮(N)和磷(P)含量、化学计量比及其相关性进行分析。【结果】植物C、N和P含量随植被正向演替呈增长趋势,凋落物的养分含量均低于植物。植物N和P再吸收率表现为原生林灌丛次生林草丛。次生林中0~10 cm土壤以C和N含量最高,但灌丛以P含量最高。养分化学计量比C∶N、C∶P和N∶P在各层次中表现出一定的规律:凋落物植被土壤。在草丛中,植物C∶N、C∶P和凋落物C∶N最高,植物和凋落物的N∶P最低;凋落物C∶P、N∶P和植物N∶P分别出现在原生林和次生林;土壤C∶P、N∶P沿植被正向演替而增加。植物、凋落物和土壤中C、N和P含量及其化学计量比间存在显著相关(P0.05)。【结论】土壤养分对植物养分含量影响不明显,但在植物生长过程中发挥重要作用;植物叶片N∶P受土壤N和P含量的影响;植物生长在演替阶段早期易受土壤养分限制。     

施肥和控鼠对黄河源区斑块化退化高寒草甸植被特征及植物化学计量的影响

为探讨施肥和控鼠对黄河源区斑块化退化高寒草甸植被和植物化学计量特征的影响，以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象，通过比较施肥、施肥+控鼠处理下退化草地的植物生物量、群落结构、多样性和植物化学元素等指标，分析不同恢复措施对退化草地植物群落的影响。结果表明：施肥和施肥+控鼠处理均提高黄河源区斑块化退化高寒草甸中禾本科植物的重要值。施肥+控鼠处理显著提高植物Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Margalef指数。施肥处理显著增加植物氮和磷含量，显著降低植物地上部分C∶N、 C∶P和N∶P，及其地下部分C∶N。施肥+控鼠处理与CK相比植物地下部分C∶P、N∶P均显著下降。研究表明施肥+控鼠处理更有利于黄河源区斑块化退化高寒草甸草地恢复。     

摩天岭北坡常绿阔叶林带主要优势种叶片C、N、P特征分析

【目的】研究植物叶片的C、N、P元素含量特征,揭示植物的养分利用策略及对环境的适应方式.【方法】以摩天岭北坡常绿阔叶林带23种主要优势种的叶片为研究对象,分析木本植物叶片中C、N、P计量特征以及相关性.【结果】23种植物叶片C、N、P含量范围分别为383.68～628.29、10.87～41.91、0.83～3.23 mg/g,C/N、C/P、N/P范围为10.48～41.09、143.50～538.72、5.34～22.76,其中C的变异系数最小,为9.46%,C/N的变异系数最大,为37.15%.乔灌植物叶片元素含量特征表现为乔木的C/N灌木,而其他几个指标均小于灌木.相关性分析表明,23种植物叶片中C、N、P计量参数间有7对呈显著或极显著相关,其中乔木植物有5对,灌木有6对,说明木本植物元素含量间相关性是普遍存在的.其中,N-C/N、P-C/P在两个尺度上相关性一致,都呈极显著负相关,表明这两组相关性是较为稳定的.【结论】研究区木本植物叶片C含量较低且最稳定,N、P含量较高,变异较大,但养分利用效率较低(C/N和C/P较低).乔灌植物叶片养分含量特征虽有所不同,但差异不明显.两个不同尺度的相关性分析表明,木本植物元素含量间相关性是普遍存在的,且N-C/N、P-C/P较为稳定的.     

笃斯越桔伴生植物矿质元素与土壤肥力因子的多元分析

目的分析大兴安岭地区笃斯越桔伴生植物柴桦、杜香矿质元素含量差异特性,探究伴生植物叶片及根系矿质元素与根系层土壤肥力因子的相关关系,并筛选出影响其矿质元素含量的主要影响因子,明确伴生植物与笃斯越桔矿质元素含量和土壤肥力因子间关系的差异,为笃斯越桔及其伴生植物的合理抚育管理提供理论基础。方法通过方差分析、典型相关分析及回归方程的建立,探究大兴安岭地区3种立地条件（山地、水湿地冻土、水湿地有土壤）中的笃斯越桔伴生植物矿质元素含量的差异性及与土壤因子的相关关系。结果（1） 明确了立地条件主要影响柴桦植株中K、Fe、Mn、Zn及根系N、P、Mg的含量和杜香植株中P、Ca、Mg、Mn、叶片K及根系N、Fe的含量,不同立地条件下元素含量差异显著。（2） 3种植物叶片与根系中的矿质元素相关关系强弱表现为笃斯越桔 > 杜香 > 柴桦,且笃斯越桔与其伴生植物叶片和根系的矿质元素含量比值差异显著（P < 0.05）,说明笃斯越桔和伴生植物对矿质元素的利用效率不同。（3） 多元线性回归分析表明,影响伴生植物柴桦、杜香矿质元素含量的主要因素为土壤pH,且除柴桦叶片中Mn含量外,其余元素含量均随pH的减小而增加;影响柴桦矿质元素含量的土壤因子有有效Zn、土壤有机质,且柴桦叶片还受土壤中硝态N、有效Cu含量的影响;影响杜香矿质元素含量的土壤养分因子为有效P和有效Cu。结论笃斯越桔伴生植物柴桦和杜香在不同立地条件下矿质元素含量差异显著,并与土壤因子有明显相关关系,且主要受土壤pH及有效Cu含量的影响。伴生植物叶片与根系的矿质元素比值较小,相关性较弱,较笃斯越桔而言,受环境影响更为明显。      

鼠类种群密度变化及其对高寒草地植物群落的影响

鼠类是生态系统中的初级消费者,对高寒退化草地产生重要的影响。研究了不同种群密度下鼠类对高寒退化草地植物群落危害的特征,结果表明,鼠类对高寒草地植物群落的均匀度、多样性产生影响,但不明显。而群落的高度、盖度、生物量则受鼠类的影响较大,且差异显著。随着危害程度的加深,优良牧草的比例显著下降（P〈0．5）,高寒退化草地植物群落发生逆向演替。     

高寒矮嵩草群落退化演替系列氮、磷生态化学计量学特征

运用历史资料与实地调查相结合的方法,以多元数量统计为手段确定采样地点,以空间尺度代替时间尺度,确定演替系列,以生态化学计量学为基础探讨了高寒矮嵩草草甸退化演替系列氮(N)磷(P)含量及化学计量学特征,发现:1)高寒矮嵩草草甸土壤全量N、P含量随退化演替程度的加深而呈倒"V"字形变化趋势,速效N、P含量随退化程度的加深呈降低趋势,但土壤草甸全量及速效N/P化学计量学特征则呈现降低趋势;2)地上植物N/P化学计量学特征在整个退化演替过程没有明显的差异。说明高寒矮嵩草群落退化改变了土壤中全量及速效N、P的积累和分解速率,打破了土壤系统养分平衡模式,但并没有明显改变植物地上部分整体的N/P化学计量学特征,因此在退化演替过程中植物N/P比为草地退化诊断的惰性指标;土壤N/P化学计量学特征变化同草地退化演替过程具有较好的同步性,其对草地退化演替的敏感性较高,有可能成为未来草地退化诊断的生态指示指标。     

鼠类种群密度变化及其对高寒草地植物群落的影响

鼠类是生态系统中的初级消费者,对高寒退化草地产生重要的影响。研究了不同种群密度下鼠类对高寒退化草地植物群落危害的特征,结果表明,鼠类对高寒草地植物群落的均匀度、多样性产生影响,但不明显。而群落的高度、盖度、生物量则受鼠类的影响较大,且差异显著。随着危害程度的加深,优良牧草的比例显著下降（P〈0．5）,高寒退化草地植物群落发生逆向演替。     

黄河三角洲湿地不同植被群落下土壤养分含量特征

以黄河三角洲潮上带湿地为对象,通过采样、分析,研究了4种典型的植被群落下水盐梯度和土壤养分含量的变化特征.结果显示,沿植物群落演替方向,土壤水分含量无显著差异,土壤盐分呈逐渐降低的趋势,在一定程度上反映了植物群落的不同演替阶段.在这种水盐梯度下,植被群落的变化能够影响土壤养分含量,沿着植被演替方向,全碳与有机质含量随着演替方向呈先逐渐降低后增加的趋势,土壤碳氮比((C/N)在植被演替中期相对较高;全氮含量沿着演替方向呈现增加趋势,硝态氮与铵态氮先增加后降低;全磷与有效磷随演替变化系数较小,演替中期各理化性质变异系数相对较大.各群落土壤C/N值均小于25.相关分析表明,全氮、有机质与有效磷两两显著相关(p<0.01),有效磷还与含水率显著相关(p<0.05),硝态氮、钱态氮和全磷未显示出与其他理化性质的相关关系.含水率与pH值显著相关(p<0.05),且二者均与土壤盐分显著负相关(p<0.01).     

贵州省草海流域不同森林植被类型优势种种间关系分析

选择贵州省草海流域典型森林植物群落为研究对象,采用标准样地调查法对不同类型植被群落进行调查,分析不同植被类型群落种间联结性、优势种种间关系以及不同植被类型群落稳定性。结果表明:草海流域森林植物群落中,乔木层、灌木层和草本层植物物种间存在正关联性,其中乔木植物种群间显著正关联,而灌木、草本植物种群间关联性不显著。草海流域森林群落优势种种对间存在显著关联性,其中部分优势种种对显著性正关联,而负关联种对不显著,灌木层群落稳定,乔木层、草本层群落存在竞争,群落不稳定。草海流域不同森林植被类型中,灌木层群落相对较为稳定,而乔木层和草本层群落存在优势种间竞争,群落不稳定。     

榆林沙地植物种间联结及共生利害辨析

不同植物种间有相互联结、互利共生、并肩生长,有疏远不接触,有单方寄生,还有种间相互排斥,致死对方,形成群落演替。如何识别在生态幅度极为狭窄的干旱贫瘠沙地中的植物种间关系对建立稳定固沙植物群落、提高固沙效益具有重要意义。本文利用2×2列联表求算植物种间联结概率, 可较准确地反映植物种间关系。榆林沙地主要固沙植物种间联结概率P≤0.05, 表示差异显著以及二者结合程度很小,说明植物种间没有必须联结生长的种间关系, 以分离独立生长为主。有的联结系数为负值,说明种间不仅不联结,反而相互排斥。榆林沙地是“半干旱沙漠”,土壤贫瘠,缺乏植物生存所需的水分和养分, 尤其同科同属植物生态习性相同, 所需土壤营养物质也基本相同, 因土壤缺乏生存所需物质,植物种间为生存而争夺有限的营养物质,形成强者生存、劣者被淘汰。因此,在干旱贫瘠的沙地,植物种的生存受生态幅度狭窄的制约,难以承受多种植物同时并肩生长。 榆林治理沙漠的主要经验就是时时事事都要遵循顺应自然规律,不可超越违逆自然,违逆自然就要吃恶果。