河西山地绿洲荒漠植物群落种群多样性研究Ⅰ生态地理及植物群落的基本特征

河西山地绿洲荒漠区包括祁连山北坡中段森林草原区、张掖荒漠绿洲区和东大山森林草原区等3个地理地段,海拔在1 450～4 200 m之间.近50年气候的变化趋势是20世纪60年代冬冷夏热春雨多;70年代冬暖夏冷,夏秋雨多;80年代至本世纪末,年平均气温偏低,降水量增加.相应地,祁连山发育的现代冰川今后将出现稳定乃至前进现象.黑河流量动态变化与降水量的变化趋势一致.主要植被类型有红砂荒漠、山地荒漠草原、典型草原、寒温性针叶林、高山灌丛及高山流石滩植被等.祁连山北坡产高等植物1 064种.植物区系从区系特征上可以分为两个区系小区,即祁连山北坡中段、东大山森林草原区和河西荒漠区.东大山与祁连山北坡中段属于同一个植物区系类型,是一个年轻衍生的温带植物区系,区系发生在晚第三纪至第四纪.河西荒漠区是一个古老的植物区系.维管植物生活型谱组成中,地面芽植物占优势,其次是高位芽植物、一年生植物、隐芽植物和地上芽植物,分别占60%、17.6%、11%、6.5%和4%.植物生活型谱表现出明显的垂直地带性变化格局.     

祁连山东部北坡植被垂直分布特征及保护措施

根据调查,对祁连山东部北坡的植被垂直分布特征进行了分析研究.祁连山东部北坡根据气候、土壤、地貌等因素,分为6个垂直分布带:高山寒漠草甸带、高山草甸带、高山灌丛草甸带、山地森林草原带、山地草原带和山地荒漠草原带,有交替分布的地段.根据其分布,提出了保护措施,为祁连山东部北坡植被保护和利用提供科学依据.     

祁连山北坡及河西走廊蝶类垂直分布及群落多样性研究

1998-2004年,对祁连山北坡及河西走廊蝶类的垂直分布进行了调查,依据植被、海拔、气候、土壤等不同因子将该地区蝶类分布的生境划分为5种类型,对不同生境(垂直带)蝶类区系组成及群落多样性进行了研究。结果表明,祁连山北坡及河西走廊蝶类共有128种,分属8科74属,不同生境蝶类群落的组成中,科、属、种3级组成顺序大致为:高山亚冰雪稀疏植被带<走廊绿洲、山地荒漠带<亚高山灌丛草甸带<山地草原带<山地森林草原带。不同等级的多样性指数结果排序基本一致:山地森林草原带>山地草原带>亚高山灌丛草甸带>走廊绿洲、山地荒漠带>高山亚冰雪稀疏植被带,多样性指数与物种丰富度相关(r=0.987 8,P＜0.01),而与均匀度不相关(r=0.377 4,P＞0.05)。 G-F指数可以简便而有效地反映昆虫区系中物种多样性信息,同时使用Shannon-Wiener 指数和 G-F指数,将科、属多样性与物种多样性综合考虑,较为全面地评价了蝶类群落多样性。各垂直带之间相似性系数较低,蝶类垂直分布差异非常明显。     

山地-绿洲-荒漠的系统耦合是祁连山水资源保护的关键措施

祁连山发育的水系,是河西走廊山地、绿洲、荒漠复合生态系统赖以生存的基础,却由于生产的压力和全球气候变化处于危机之中。林、草、苔藓、灌木结合是保护祁连山水源的关键,既能够维持水源的数量,还能保护水源地的环境。河西走廊的山地、绿洲、荒漠是一个整体,任何一个子系统出问题,都会造成整个复合农业系统的灾难,根据草地农业生态系统4个生产层的理论,调整复合农业系统的生产结构,是发展山地-绿洲-荒漠系统耦合的捷径,将构筑祁连山水源保护的农业系统基础。这种模式在我国西北内陆,乃至世界干旱地区具有示范意义。     

祁连山北坡植物群落空间分布格局与多样性研究

干旱区山地植物群落的空间分布格局和多样性特征对海拔梯度的响应分析,有助于探究山地植物的生态适应性策略。采用TWINSPAN和DCA排序等方法,研究了祁连山北坡植物群落分布格局和多样性特征。结果表明：祁连山北坡植物群落可以分为9个类群,随着海拔的升高,植被类型由荒漠-荒漠草原-典型草原逐渐转变为草甸草原,植物群落由斑块状分布的盐爪爪+珍珠群丛至灌木亚菊+珍珠群丛和合头草+珍珠群丛过渡为甘蒙锦鸡儿+芨芨草群丛、扁穗冰草+西北针茅群丛和西北针茅+赖草群丛,最后逐渐演化为呈镶嵌分布的鬼箭锦鸡儿+高山柳群丛和苔草+嵩草群丛;草地群落的Shannon-Wiener多样性指数（H'）和物种丰富度指数（R）呈“双峰”变化趋势,Pielou均匀度指数（J）在中海拔有最大值,而Simpson优势度指数（C）在中海拔有最小值。祁连山植被类型由低海拔荒漠至高海拔草甸草原演化过程中伴随着植物群落分布格局和种类组成的改变,体现了山地环境对植物群落构建的过滤作用。     

从华夏植物区系理论再论河西走廊植物区系

传统的区系观点认为西走廊，包括整个西北荒漠、半荒漠区植物系区的各成分起源古，其中地中海－西亚－中亚成分占较重要的地位，以中亚成分更为重要。但华夏植物区系的理论认为我国西北属古陆块的一部分，西北地区的植物是同华夏植物区系一起发展起来的，是因环境的变化而产生的次生成分，不宜分划入中亚植物区。     

祁连山北坡主要草地类型的土壤水分动态研究

祁连山北坡天然草地植被以高寒草原、山地草甸、山地草句草原、山地草原和山地荒漠草原等类型为主,对这5种典型草地类型土壤水分进行了观测,结果显示：不同草地类型生长季土壤水分动态变化规律基本一致,主要受降水量及其时间分配的影响,土壤水分的季节动态可划分为消耗期、积累期、消退期和稳定期4个时段;5类草地群落土壤水分垂直变化与土层深度的关系并不完全一致,其剖面变化可分为活跃层、调节层和相对稳定层;土壤水分储量以山地草句最高,其它依次为山地草句草原、高寒草原、山地草原、山地荒漠草原。     

基于MODIS-NDVI的天山北坡中段草地动态估产模型研究

利用EOS/MODIS卫星遥感数据,以天山北坡中段山地草原带为典型研究区,进行草地生物量变化动态监测。运用植被指数最大合成法,分析了研究区草地植被指数的时空变化特征,以及植被指数NDVI与地上生物量的相关关系,建立了MODIS NDVI在山地草甸草原、山地草原和山地荒漠草原上不同季节的生物量动态估测模型。结果表明：3种草地类型的最优动态估产模型分别是一元线性回归模型、二次曲线回归模型、幂函数曲线模型,估产精度分别达到83.06%、90.85%、88.06%。     

河西山地绿洲荒漠植物群落多样性研究 Ⅱ 放牧振动下草地多样性的变化特征

对张掖山地绿洲荒漠各草地群落放牧扰动下物种丰富度及物种替代速率（β多样性）进行了测度，结果表明：在放牧压力梯度（轻度、中度、重度和过度）上，山地荒漠草原、山地典型草原、高山草甸草原和盐渍化草甸的物种丰富度呈单峰曲线；荒漠草原物种丰富度在过牧压力下最高。在放牧压力下各草地群落βω和βt植（物种替代速率）由大到小的序列是：高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地典型草原＞荒漠草原；βc和βc的测度结果兼有反映草地群落放牧压力梯度上物种替代速率和植物群落物丰富度的内涵。二者的测试结果为：山地典型草原＞高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地荒漠草原＞荒漠草原。草地群落固有的物种多样性是保持草地稳定和草地生产力的载体和基础。     

乌兰布和沙漠天然植物区系特征及地理成分分析

乌兰布和沙漠地处荒漠草原过渡地带,植物区系研究具有独特的地理学意义。通过对乌兰布和沙漠天然植物物种调查统计,对区域植物区系科属组成、地理成分进行分析,并与典型荒漠区和草原区植物区系进行比较。结果表明:乌兰布和沙漠共有天然植物51科161属318种。物种组成20种以上的优势科和10种以下的寡种科为植物区系的主体,区系优势明显;单种属数量较大,说明植物区系整体物种多样性并不丰富,而优势属在种的层次上丰富度较高,有一定的优势,在荒漠植物区系属的组成中起着重要作用。植物区系地理成分以科的世界成分和属的温带分布型占主导,反映了植物区系分布与世界气候带相适应的特征,植物区系的温带性质明显。沙漠植物区系特征与其沙漠所处的地理位置和气候区域具有较好的相关性。     

祁连山国家级自然保护区土地利用时空变化及与气候因子关系研究

土地利用类型变化是植被变化最直接的表现形式。祁连山是我国西部地区重要的水源涵养区，生态环境比较脆弱，研究区域内土地利用时空变化对区域生态环境保护具有重要意义。本文基于2000—2018年土地利用类型数据，分析祁连山土地利用时空变化特征及影响因子。结果表明：草地、林地、未利用地是研究区主要的土地利用类型，耕地、城乡、工矿居民用地、水域面积较小；2000—2018年间祁连山范围内草地、林地、水域面积增加，未利用地面积减少，且2005—2010年期间土地利用类型变化最为明显；2000—2018年期间祁连山区域草地覆盖度增加，中、高覆盖草地面积增加，低覆盖草地面积较少；2000—2018年土地利用类型变化主要发生在祁连山西部地区，主要为草地与未利用地之间的相互转化。草地变化受降水、相对湿度的影响较大。     

近50年内蒙古潜在植被地理格局时空特征分析

原生植被演替过程与环境间表现出复杂的耦合关系,通过模拟潜在植被空间分布格局变化来反映植被对环境因子长期适应和选择的重要生态过程,是研究植被地理格局的基础。本研究运用GIS及综合顺序分类法,对内蒙古自治区及周边94个气象台站近50 a气候数据分前后25 a两期的模拟,分析得到内蒙古自治区潜在植被地理格局的时空动态特征及其变化。结果表明,内蒙古自治区境内潜在植被共分为16类,归为6个类组,以荒漠和草原为主;在高平原和山前平原地区的潜在植被呈干湿地带性分布,而在大兴安岭和阴山山地地区呈垂直地带性分布。近50 a间,不但各潜在植被类型自身的面积发生变化,而且不同类型之间也有明显的演替。荒漠、半荒漠类和山地草原、典型草原类受立地气候变干影响,面积呈增加趋势并向东扩张;草甸草原类和森林草原、森林类受立地气候变干和气温升高的综合影响,面积呈减少趋势并向高纬度、高海拔地区退缩。这种演替格局反映了植被对生境和气候变化的多元适应性结构。     

青海天然草地分布规律初探

青海天然草地在发育形成上表现出其特殊的类型和分布规律。在北半部（不包括祁连山地）表现为径向的水平分布规律。从湟水流域向西,地势逐步抬升,经青海湖盆地、共和盆地,到柴达木盆地,天然草地由温性草原逐渐向温性荒漠过渡。在青南高原面上由东南向西北,草地类型大体出现山地疏林草甸→高寒疏灌草甸→高寒（嵩草）草甸→高寒（针茅）草原的...     

近16年祁连山植被NPP时空格局及其对气候变化的响应

为探究祁连山植被净初级生产力(Net primary productivity,NPP)的时空格局及其与气候变化的关系,本文基于MOD17A3HGF、气温与降水栅格数据集,计算了2000—2015年祁连山植被NPP的时空变化,并利用相关分析研究了NPP对气温和降水的响应,结果表明:近16年祁连山NPP均值分布整体上自东...     

东祁连山高寒草甸植被特征和生物多样性对生境的响应

为了探究海拔和坡向演变过程中高寒草甸植被的变化特征,本试验以东祁连山的高寒草甸为研究对象,采用相关性和聚类分析等方法,研究了不同海拔(2800m,3000m,3200m,3400m,3600m,3800m和4000m)和坡向(阳坡、阴坡)的植被特征、功能群组成和多样性指数的变化规律.结果表明:随着海拔升高,植被盖度、草...     

甘肃省草地NPP时空变化及对气候因子的响应

本研究利用MOD17A3 NPP和气象数据对甘肃省天然草原2000—2019年净初级生产力(net primary productivity,NPP)进行动态监测,并利用趋势分析法和变异系数法研究近20年草地NPP时空变化规律与气候因子的响应。结果表明:近20年,甘肃省草地NPP呈波动上升趋势,增速达4.72 gC·m^-2·a^-1·(10a)^-1,草地NPP分布由东南向西北递减;20年间草地NPP呈显著增加趋势的面积占甘肃省草地的75.70%,主要分布在陇中黄土高原、河西走廊、祁连山地大部以及陇南山地;草地NPP变异系数小于0.15的面积仅占40.31%,以山地草甸、低地草甸和高寒草甸为主,草地NPP整体呈现高波动性;草地NPP与降水量的相关性最高,温性草原NPP对降水量的响应最敏感,温性荒漠草原次之,高寒草原对降水响应最低。综上所述,甘肃省草地NPP呈现增长趋势但稳定性低,对降水量的响应强于气温,生态工程对草地NPP具有促进作用,需长期实施。     

东祁连山杜鹃灌丛草地物种多样性特征及干扰因子

在海拔3080~3610 m范围内,研究东祁连山杜鹃灌丛在不同海拔高度的物种多样性特征及砍伐、滑坡干扰对其影响。结果表明:Shannon-Wiener指数随海拔高度先升后降,最高值出现在3330 m处,为2.537,最低值则出现于海拔最高的3610m处,为2.109,两个峰值相差0.428,下降幅度为16.9%;丰富度指数与之相似,以3330m最高,为3.672,在3610m处最低,为2.2,峰值相差1.472,下降幅度为40.1%;均匀度的变化规律有所不同,最高值出现在海拔3400m处,为0.793,最低值则出现于较低的3160m处,为0.725,两个峰值相差0.068,仅下降8.6%,变幅很小;总体来看,在3230~3400m之间,群落的物种多样性、丰富度和均匀度均较高;较高和较低海拔地段,物种多样性较低,丰富度和均匀度相应偏低;群落在自然应力的作用下发生滑坡后,其Shannon-Wiener指数、丰富度和均匀度均有较大程度下降,比对照分别下降46.9%、34.2%和38.0%,差异极显著;砍伐的情形则与滑坡大不相同,群落被砍伐两年内,其Shannon-Wiener指数、丰富度和均匀度均无显著差异。     

贺兰山西坡草地土壤碳特征及潜在退化损失分析

本研究分析了干旱区贺兰山西坡山前草地土壤碳的分布特征及其与气候、植被和土壤因子的关系,并探讨了潜在退化状态下土壤碳的变化特点。结果表明,随着海拔的增加,土壤有机碳含量和密度逐渐增加,表现为山地草原荒漠草原草原化荒漠;而土壤无机碳、全碳含量和密度随海拔增加先逐渐增加随后有所降低。偏相关及逐步回归分析表明,土壤有机碳含量与全氮显著相关,而影响土壤无机碳含量的因素因土层不同而有所差异,土壤无机碳与土壤容重显著相关,且受年降水量和年均温因子的共同影响。土壤碳密度受土壤碳含量的影响大于土壤容重。另外,当各高海拔草地群落潜在退化为低海拔草地群落时,土壤有机碳含量及密度变化较大,呈减少趋势,无机碳和全碳表现不一致,但当草地类型发生改变时,两指标减少幅度较大。上述结果表明,草地退化对土壤有机碳和无机碳影响显著,且土壤无机碳受土壤母质的影响也强烈。