沙坡头人工植被组成分析

本文根据多年的植被调查和沙层水分动态的观测资料,对沙坡头地区无灌溉条件下人工植被33年演变过程中的组成进行分析。结果表明:(1)目前,人工植被已经演变为以油蒿为主的灌木半灌木+一年生草本+孢子植物占优势的人工——天然植被。(2)人工植被的生活型以高位芽植物和一年生植物为主,辅以少量的地面芽植物,没有地上芽和隐芽植物,生活型谱不完整。与天然油蒿群落比较,人工植被种类少、投影盖度低、根栖层水分严重亏缺。(3)投影盖度是荒漠半荒漠植被最重要的特征之一。人工植被演变初期投影盖度波动性上升。7—16龄为鼎盛时期,投影盖度为30%左右。随后又波动性下降。这种波动性变化规律在判断沙漠化程度时有意义。(4)人工植被演变过程中Shannon-Wiener多样性指数的变化规律近似“∩”型。种优势度指数的变化规律与其成负相关,近似“U”型。(5)流沙群落、3—33龄的人工植被的种多度分布模式为几何级数型。天然油蒿群落和红砂—珍珠群落为对数正态分布。1—2龄的人工植被种多度分布模式完全受人为因素的制约。     

黄土沟壑区植被恢复及其物种多样性的变化——以吴旗县植被恢复为例

在对吴旗县自然恢复植被群落和人工植被群落调查的基础上,对其物种多样性进行分析研究,结果表明,在自然恢复初期和处于演替平衡阶段的群落,其物种生物多样性指数和均匀度指数均较高,但丰富度指数的峰值出现在演替中间阶段;灌木群落的生物多样性要大于草本群落的多样性。超过一定年限的灌木群落,表现出一定程度的衰败,生物多样性下降;物种多样性可以间接对植被群落的保水保土功能进行评价,但必须综合考虑物种的丰富度与空间分布的均匀度。     

黄土沟壑区植被恢复及其物种多样性的变化 --以吴旗县植被恢复为例

在对吴旗县自然恢复植被群落和人工植被群落调查的基础上,对其物种多样性进行分析研究,结果表明,在自然恢复初期和处于演替平衡阶段的群落,其物种生物多样性指数和均匀度指数均较高,但丰富度指数的蜂值出现在演替中间阶段;灌木群落的生物多样性要大于草本群落的多样性。超过一定年限的灌木群落,表现出一定程度的衰败,生物多样性下降;物种多样性可以间接对植被群落的保水保土功能进行评价,但必须综合考虑物种的丰富度与空间分布的均匀度。     

陕西府谷杜松自然保护区杜松群落特征研究

在陕西府谷地区通过样方法对杜松群落特征进行了研究,结果表明:杜松群落植物种类丰富,科属组成简单,区系成分较复杂。从属的地理成分来看,温带分布的属明显多于热带分布的属。群落的生活型以地面芽植物为主,矮高位芽植物次之;该群落叶的性质以小型叶、单叶、草质和非全缘为主,群落结构较简单,地上成层现象明显,可分乔木层、灌木层和草本层,并有少量的层间植物。乔木层、灌木层和草本层的物种多样性大小依次为草本层>灌木层>乔木层。杜松种群的年龄结构属衰退型。     

新疆沙冬青群落的区系组成与结构特征

在乌恰县不同分布地点的新疆沙冬青群落中随机设置10个样方,对新疆沙冬青群落种子植物的科、属、种的组成及其结构特征进行调查.结果表明:新疆沙冬青群落由22科39属62种种子植物组成,群落物种较为丰富,科的区系以世界分布类型为主,属的区系以地中海-中亚-西亚成分为主,区系地理成分古老而复杂.新疆沙冬青群落的水平结构,大部分植物以丛生形式在群落中聚集分布,少数植物散生于群落中;群落的垂直结构,按生长型可分为2层(灌木层、草本层)和6个层片,构成新疆沙冬青群落的植物,其中草本和半灌木种类较多,所占的比例较大.群落中草本层片占植被总覆盖度的15%～31%,新疆沙冬青群落属于草原化荒漠植被类型.     

额济纳盆地植物地下微生境深度范围的确定——土壤酶指示法

地下微生境位置的确定对于干旱区植被生态系统的恢复具有重要意义,但目前尚没有准确、简单可行的确定方法.应用额济纳盆地的野外调查与室内实验数据,分析了3类植物群落结构(草本 灌木组合、灌木 乔木组合及草本 灌木 乔木组合)中的土壤过氧化氢酶活性曲线.结果发现:过氧化氢酶活性曲线的各峰值区与植物群落中各生活型植物的根群位置对应,而已有研究指出植物的根群位置正与植物的地下微生境位置对应.因此,可以通过分析过氧化氢酶活性曲线来确定植物地下微生境的空间位置.     

沙冬青属[Ammopiptanthus (Maxim.) Chen f.]植物群落特征分析

通过对珍稀濒危的沙冬青属2种沙冬青群落的区系组成、生活型、生态型组成、群落中物种恒有度、群落结构、多度、盖度特征的对比研究,发现其群落组成均以藜科、菊科、豆科占优势,以温带分布和泛地中海分布为主,且旱生的多年生草本、半灌木等比重较大,均表现出草原化荒漠的特点,群落结构中灌木层和草本层明显,具较强的相似性;二者共有科、属虽较多,但共有种数少,群落中常见种不同,蒙古沙冬青群落物种组成和区系组成比新疆沙冬青丰富,结构也较复杂,群落类型较多,多度和盖度也大,但均一性较差;新疆沙冬青群落旱化程度较高.从整体上看,2种沙冬青群落结构简单,物种多样性较低,多度、盖度不高,很容易受到破坏,新疆沙冬青群落比蒙古沙冬青群落更容易被破坏.     

晋西黄土丘陵沟壑区植被自然恢复及技术对策

本文对晋西黄土丘陵沟壑区人工恢复植被存在的主要问题、植被自然恢复的必要性及可行性进行了详细论述。通过分析认为 ,无论是退耕地 ,还是小流域 ,植被都能依据自繁殖能力进行自然演替 ,并形成群落。在没有人为干扰和自然物种侵入的退耕地上 ,植被依据植物的演替规律自然恢复 ,15～ 2 0a为草本群落阶段 ,15a之后出现灌木 ,2 0～ 2 5a后可形成灌木群落 ,30～ 5 0a后 ,形成乔木群落 ;封禁 12a的小流域 ,木本植物的种类达 41种 ,分属于16科 34属。针对人工恢复植被存在的主要问题 ,提出因地制宜、合理规划 ,仿拟自然演替规律植树种草相结合 ,封抚结合 ,实现多林种 ,多树种的技术对策。     

沙冬青属[Ammopiptanthus（Maxim．）Chenf．]植物群落特征分析

通过对珍稀濒危的沙冬青属2种沙冬青群落的区系组成、生活型、生态型组成、群落中物种恒有度、群落结构、多度、盖度特征的对比研究，发现其群落组成均以藜科、菊科、豆科占优势，以温带分布和泛地中海分布为主，且早生的多年生草本、半灌木等比重较大，均表现出草原化荒漠的特点，群落结构中灌木层和草本层明显，具较强的相似性；二者共有科、属虽较多，但共有种数少，群落中常见种不同，蒙古沙冬青群落物种组成和区系组成比新疆沙冬青丰富，结构也较复杂，群落类型较多，多度和盖度也大，但均一性较差；新疆沙冬青群落早化程度较高。从整体上看，2种沙冬青群落结构简单，物种多样性较低，多度、盖度不高，很容易受到破坏，新疆沙冬青群落比蒙古沙冬青群落更容易被破坏。     

塔里木荒漠胡杨群落特征的研究

选择塔里木荒漠胡杨群落分布较集中的地段设置样地,并以植物群落调查样地资料为基础,对荒漠胡杨群落特征进行分析与研究。结果表明:该胡杨群落植物种类组成贫乏、区系成分简单。从属的地理成分来看,古地中海成分明显多于温带成分;群落生活型以一年生植物为主,矮高位芽植物次之,叶的性质以小叶型、单叶、草质、全缘为主,反映出塔里木环境气候的旱化趋势和该群落与本区的干旱气候特点、地理位置及其地史变迁相吻合。群落垂直结构简单,可分为乔木层、灌木层、草本层。草本层→灌木层→乔木层物种多样性依次递减。胡杨种群年龄结构呈偏正态分布,基本上呈稳定型。存活曲线趋似于DeeveyII型,种群从V龄发育到VII龄过程中出现死亡率高峰。优势种群胡杨呈随机分布,伴生种呈随机或聚集分布。     

干旱区绿洲农田防护林增产效益研究——以民勤绿洲为例

通过对民勤绿洲巴丹吉林沙漠边缘25条农田防护林带的详细调查,研究农田防护林对林带生态环境要素影响和林下作物的生长状况。结果表明：1）农田防护林对林下作物叶面积有显著影响（P〈0.05）,主要集中在林下1倍树高范围内;2）农田防护林土壤含水量和土壤温度均有显著影响,随着与林带距离的增加,不同深度土壤含水量呈增加趋势（F=...     

三江平原毛苔草群落30年物种多样性变化研究

对三江平原1973、1983、2003年3个时期的毛苔草群落的种类组成、频度组成及物种多样性进行分析,并进行了比较研究。结果表明:不同时期毛苔草群落的种类组成差异明显,1973-1983年,毛苔草群落的变化主要体现在物种地位的变化,1983-2003年主要表现为物种组成种类的变化;物种多样性特征的变化表现为1973-2003年,物种丰富度呈下降趋势,物种多样性、均匀性呈先增加而后下降的趋势,优势度与之相反,总体表现均为1973-1983年变化缓慢,而1983-2003年变化较大;物种频度图的分析表明,不同时期毛苔草群落的结构均处于稳定状态,但随着演替进行,群落中有分化和演替的趋势,并且以1983-2003年变化最为明显;通过分析初步认为,毛苔草群落物种组成的变化主要由水位的下降所引起,景观破碎化对物种多样性的影响值得进一步研究。     

北京山区采石场边坡植被恢复动态研究

以周口店黄院采石场为研究区域,采用空间代替时间的观测方法,研究不同时间梯度植被群落恢复过程和土壤养分异质性变化,以期为矿山废弃地植被恢复和重建提供可借鉴的理论依据。结果表明:随着植被恢复年限的增加,群落物种更替频繁,灌木和乔木物种出现后,群落整体层次性增强;随着演替的正向进行,各时间梯度恢复植被与最终演替物种组成的相似性指数提高;从极度退化生态系统向平衡生态系统演变过程中,草本层和灌木层的丰富度指数R、Simpson多样性指数D、Shannon-Wiener多样性指数H和Pielou均匀度指数J表现出数值先变大后变小的规律,受矿山废弃地困难立地的影响,乔木层物种数量和个体数目增长不明显;ANOVA方差分析和LSD最小显著差异统计方法研究显示,不同演替阶段导致土壤养分(有机质、全氮、速效钾)的差异性显著(P<0.01),除有效磷外,其他养分含量均随植被正向演替而增加。     

荒漠草地物种多样性的水分特征研究

通过在伊犁河谷山前倾斜平原荒漠草地开展的不同灌溉量草地恢复试验,对测试的试验地内草地植物物种多样性指数和灌溉水量之间的关系进行了初步的研究。结果显示:在荒漠草地,水分是影响草地植物长势的重要限制因子,随着水分条件的转好,植被盖度和蒿类的分盖度均有显著的提高,草地植物的生物量和群丛高度均显著增加;随着灌溉量的增加,S im pson指数、Shannon-W iener指数、P ie lou指数和M arga lef指数均出现递增的趋势,其中每增加1 kg/d水量,S im pson指数将增加0.021,表明在温性荒漠草原生物多样性指数对水量变化的灵敏度较高。     

民勤绿洲耕作土壤养分时空变异特征及其影响因素

参照1980年土壤普查样点布设图,利用GPS定位,2006年采集民勤绿洲耕地土样209个,应用传统统计学、地统计学和ArcGIS的空间分析模块,对民勤绿洲25年来土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾的时空变异特征及其影响因素进行了分析。结果表明:与1980年土壤普查结果比较,2006年土壤有机质、速效氮和速效磷含量平均分别增加了12%,4%和230%,而速效钾均值下降了26%;除有机质变异系数增加4%外,其余养分均表现为下降,且速效磷变异程度高于其他养分;1980-2006年各土壤养分块金值/基台值增加明显,在一定范围内空间相关性减弱,表明由随机部分引起的空间变异逐渐高于由自相关部分引起的空间变异。速效氮、速效磷在北偏东-南偏西方向均呈现出较强的向异性,前者主要受土壤类型影响,后者主要受石灰性土壤固磷作用的影响。土壤养分含量西南(昌宁、环河灌区)-东北(泉山、湖区)呈降低趋势,绿洲中部(坝区)呈增加趋势,表明土壤养分空间分布变化的过程主要是从西南-东北方向向中心递增,不同灌区化肥投入、种植结构的差异是引起这种空间分布特点的主要因素。     

乌兰布和东北部荒漠-绿洲生态交错带植被特征及其群落多样性研究

以2009年9月乌兰布和沙区植物群落样方调查资料为基础,对其农牧交错带内不同生境的植被特征及其物种多样性进行研究。结果表明：在区域干旱气候的共同背景下,由于受人工绿洲灌溉水分水平运动影响的强度不同,导致该生态交错带内山前洪积扇、人工绿洲周边、绿洲外围植被的组成及其群落多样性差异显著,水平空间尺度上群落变异性大,构成群落...     

Desert vegetation distribution and species-environment relationships in an oasis-desert ecotone of northwestern China

Environmental heterogeneity significantly affects the structure of ecological communities. Exploring vegetation distribution and its relationship with environmental factors is essential to understanding the abiotic mechanism(s) driving vegetation succession, especially in the ecologically fragile areas. In this study, based on the quantitative analysis of plant community and environmental factors in 68 plots at 10 different transects in the Minqin oasis-desert ecotone(ODE) of northwestern China, we investigated desert vegetation distribution and species-environment relationships using multivariate analysis. Two-way indicator species analysis(TWINSPAN), detrended correspondence analysis(DCA), and canonical correspondence analysis(CCA) methods were used. A total of 28 species, belonging to 27 genera in 8 families, were identified. Chenopodiaceae, Zygophyllaceae, Gramineae, and Leguminosae were the largest families. Annual and perennial herbs accounted for 28.60% of the total number of plants, while shrubs(42.90%) were the most dominant. Nitraria tangutorum was the constructive species of the desert plant community. We divided the 68 plots surveyed in this study into 7 community types, according to the results of TWINSPAN. The distribution of these 7 communities in the DCA ordination graph showed that species with a similar ecotype were clustered together. Results of CCA indicated that groundwater was the dominant factor influencing vegetation distribution, while distance between plot and oasis(Dis) and soil electrical conductivity(EC) were the local second-order factors. Our study suggests that optimizing the utilization of groundwater in oases is key to controlling the degradation of desert vegetation. The favorable topographic conditions of sand dunes should be fully utilized for vegetal dune stabilization, and the influence of soil salinity on the selection of afforestation tree species should be considered.     

Monitoring desertification processes in Mongolian Plateau using MODIS tasseled cap transformation and TGSI time series

Most remote sensing studies assess the desertification using vegetation monitoring method. But it has the insufficient precision of vegetation monitoring for the limited vegetation cover of the desertification region. Therefore, it offers an alternative approach for the desertification research to assess sand dune and sandy land change using remote sensing in the desertification region. In this study, the indices derived from the well-known tasseled cap transformation(TCT), tasseled cap angle(TCA),disturbance index(DI), process indicator(PI), and topsoil grain size index(TGSI) were integrated to monitor and assess the desertification at the thirteen study sites including sand dunes and sandy lands distributed in the Mongolian Plateau(MP) from 2000 to 2015. A decision tree was used to classify the desertification on a regional scale. The average overall accuracy of 2000, 2005, 2010 and 2015 desertification classification was higher than 90%. Results from this study indicated that integration of the advantages of TCA, DI and TGSI could better assess the desertification. During the last 16 years, Badain Jaran Desert, Tengger Desert, and Ulan Buh Desert showed a relative stabilization. Otindag Sandy Land and the deserts of Khar Nuur, Ereen Nuur, Tsagan Nuur, Khongoryn Els, Hobq, and Mu Us showed a slow increasing of desertification, whereas Bayan Gobi, Horqin and Hulun Buir sandy lands showed a slow decreasing of desertification. Compared with the other 11 sites, the fine sand dunes occupied the majority of the Tengger Desert, and the coarse sandy land occupied the majority of the Horqin Sandy Land. Our findings on a three or four years' periodical fluctuated changes in the desertification may possibly reflect changing precipitation and soil moisture in the MP. Further work to link the TCA, DI,TGSI, and PI values with the desertification characteristics is recommended to set the thresholds and improve the assessment accuracy with field investigation.     

Wind regimes and associated sand dune types in the hinterland of the Badain Jaran Desert,China

Wind controls the formation and development of sand dunes. Therefore, understanding the wind regimes is necessary in sand dune research. In this study, we combined the wind data from 2017 to 2019 at four meteorological stations (Cherigele and Wuertabulage stations in the lake basins, and Yikeri and Sumujilin stations on the top of sand dunes) in the hinterland of the Badain Jaran Desert in China, with high resolution Google Earth images to analyze the correlation between the wind energy environments and dune morphology. The results of data analysis indicated that both the wind direction and sand drift intensity exhibited notable spatial and temporal variations. The highest level of wind activity was observed in spring. Northwesterly and northeasterly winds were the dominant in the Badain Jaran Desert. At the Cherigele, Wuertabulage, and Yikeri stations, the drift potential (DP) was below 200.00 vector units (VU). The wind energy environments in most areas could be classified as low-energy environments. The resultant drift direction differed at different stations and in different seasons, but the overall direction was mainly the southeast. The resultant drift potential (RDP)/DP ratio was greater than 0.30 in most parts of the study area, suggesting that the wind regimes mainly exhibited unimodal or bimodal characteristics. Differences between the thermodynamic properties and the unique landscape settings of lakes and sand dunes could alter the local circulation and intensify the complexity of the wind regimes. The wind regimes were weaker in the lake basins than on the top of sand dunes. Transverse dunes were the most dominant types of sand dunes in the study area, and the wind regimes at most stations were consistent with sand dune types. Wind was thus the main dynamic factor affecting the formation of sand dunes in the Badain Jaran Desert BJD. The results of this study are important for understanding the relationship between the wind regimes and aeolian landforms of the dune field in the deserts.     

乌拉特荒漠草原群落物种多样性和生物量关系对放牧强度的响应

以内蒙古乌拉特荒漠草原灌丛和草本植物群落为对象,研究这2种植物群落的物种组成、物种多样性及其与地上生物量关系对不同放牧处理(对照、中牧、重牧)的响应。结果表明:①随着放牧强度的增加,灌丛群落中红砂(Reaumuria songarica)和碱韭(Allium polyrhizum)的优势度增大,沙生针茅(Stipa glareosa)的优势度减小;重牧降低草本群落中沙生针茅的优势度,增加了蒙古韭(Allium mongolicum)和碱韭的优势度。②不同放牧处理显著降低了灌丛和草本群落的盖度、高度以及灌丛群落的密度,消除了灌丛和草本群落之间盖度的差异(P> 0. 05)。中牧降低灌丛群落的Pielou均匀度指数,重牧降低灌丛群落的物种丰富度,灌丛和草本群落的其他多样性指数在放牧处理之间无显著差异(P> 0. 05)。除物种丰富度外,其他多样性指数在灌丛和草本群落之间差异显著(P <0. 05)。③不同放牧处理降低了灌丛和草本群落的地上生物量和凋落物量,导致灌丛和草本群落之间地上生物量的显著差异(P <0. 05)。④地上生物量与Simpson优势度指数负相关,与Shannon-Wienner多样性指数和Pielou均匀度指数正相关;放牧处理下地上生物量与密度、物种丰富度正相关。放牧处理改变了荒漠草原植物群落组成、结构和功能,进而改变了群落结构和功能的重要关系。