施肥对科尔沁沙质草地群落物种组成和多样性的影响

以科尔沁沙质草地为对象,研究了施肥对科尔沁沙质草地群落物种组成、群落结构和多样性的影响。结果表明,1)施氮肥和氮磷肥混施均改变了群落物种组成、群落中的优势种以及植物的科属结构,显著增加了群落植被高度和盖度,其中施氮肥和氮磷肥混施比对照的植被高度均提高了64.5和66.8cm,植被盖度分别提高17.1%和18.1%。2)施磷肥对群落物种组成和群落结构影响不显著。3)施氮肥和氮磷肥混施均显著减小了沙质草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度,其中施氮肥和氮磷肥混施分别减少物种数49.5%和51.5%。4)施磷肥对群落物种数和各物种多样性指数均无显著影响。表明除了生产力,合理的物种组成和群落结构也是受损草地生态系统恢复和经营需要考虑的因素。     

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(P0.05),表现为LDGMDGSDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)48.67%(LDG)30.05%(MDG)、20.81%(LDG)18.01%(SDG)17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。     

新疆富蕴地区草地生物量与物种多样性及VOR指数的关系

为了解草地生物量对物种多样性和草地生态系统健康的影响,以2020年新疆富蕴地区草地群落为研究对象,通过计算物种多样性指数Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Alatalo均匀度指数)、VOR评价指数并结合草地生物量来探讨三者之间关系。结果表明：1)富蕴地区神钟山林区和沙库尔布拉克林区地上生物量存在显著差异(P<0.05),沙库尔布拉克林区和其他林区Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数存在显著差异(P<0.05),喀依尔特林区和沙库尔布拉克林区的Simpson优势度指数和Alatalo均匀度指数存在显著差异(P<0.05)。2)各林区VOR指数评价中沙库尔布拉克林区处于不健康水平。3)富蕴地区草地物种多样性和VOR指数随着地上生物量的增加呈现出先增大后降低的趋势,表现出典型的单峰关系,主要与草地生产力、物种间共生、竞争有关。     

施肥对玛曲高寒沙化草地植物多样性和生产力的影响

研究了施肥对玛曲高寒沙化草地物种丰富度、植被高度、物种多样性和生产力的影响。结果表明,施肥可增加物种丰富度和高度,其中施氮磷肥和施氮磷有机肥分别比对照的草地丰富度提高了42.9%和44.7%,植被高度平均提高4.5和5.6 cm。不同施肥处理对高寒沙化草地的Simpson指数、Shannon-Weiner指数和Pielou均匀度指数均有影响。氮、磷和有机肥混施后植物群落的Simpson指数和Shannon-Weiner指数与对照之间达显著或极显著差异,施氮磷肥后植物群落的Pielou均匀度指数与对照间差异极显著。不同施肥类型对高寒沙化草地地上生物量的影响不同,采用氮、磷和有机肥混施的方案可最大限度的增加沙化草地的地上生物量,比对照的增加2.5倍。从生物多样性和生产力增加综合考虑,氮、磷和有机肥混施为高寒沙化草地施肥的最佳处理。     

封育对典型草原植物群落物种多样性及土壤有机质的影响

摘要：研究了宁夏云雾山自然保护区不同封育年限典型天然草地植被物种多样性及土壤有机质含量。结果表明,随着封育年限的增加,物种丰富度和多样性呈先增加后降低的趋势,均匀性指数的变化总体与多样性变化趋势相反。不同封育年限土壤有机质含量存在显著差异,封育15年、25年的典型天然草地土壤有机质含量较高,封育5年、20年的典型天然草地土壤有机质含量居中,未封育的典型天然草地土壤有机质含量最低。草原植被物种丰富度指数与多样性指数和土壤有机质含量之间呈负相关关系,植被均匀度指数与土壤有机质含量有正相关关系。     

黄土高原草地封育与放牧条件下土壤种子库特征

对半干旱区黄土高原草地在封育和放牧条件下土壤种子库种子密度、种子库组成、种子库物种多样性及均匀性进行了比较研究,并得出主要结论：1）封育提高土壤种子库的植物种类和密度,使优良禾草和多年生植物增加。2）种子库的垂直分布规律是随着土层的加深,种子在数量上递减的速度较快。3）坡向和坡位对土壤种子库有较大影响,种子库密度变化趋势是阴坡>阳坡;坡下部>坡中部>坡上部。4）从丰富度、Shannon Wiener多样性和均匀性3个方面比较分析封育和放牧样地土壤种子库多样性,得出封育样地Margalef丰富度指数和Shannon Wiener指数都高于放牧地,Pielou均匀性指数低于放牧地。     

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(P<0.05),表现为LDG>MDG>SDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)>48.67%(LDG)>30.05%(MDG)、20.81%(LDG)>18.01%(SDG)>17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。     

高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性与土壤生态化学计量比间关系的影响

植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,是草地植物群落结构维持的关键。高原鼠兔干扰虽被证实能够影响植物物种多样性、土壤有机碳、全氮和全磷的含量,但是否影响高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,尚不清楚。本研究以甘南和青海湖流域为对象,采用配对设置样地的方法,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间关系的影响。结果表明：高原鼠兔干扰显著增加了物种丰富度指数、土壤有机碳、全氮和全磷含量,以及土壤C∶N和C∶P(P<0.05),但没有显著影响物种多样性指数、物种均匀度指数和土壤N∶P。高原鼠兔干扰增加了物种丰富度指数和物种多样性指数与土壤C∶N间的正相关性（P<0.05）,减弱了物种丰富度指数与土壤C∶P间的正相关性（P<0.01）;物种多样性指数与土壤C∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的对数关系转变为干扰生境的二次函数关系（P<0.05）,而物种丰富度指数与土壤N∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的不显著相关,改变为干扰生境的显著负相关二次函数（P<0.01）;物种多样性指数与土壤N∶P间的关系从未干扰生境的显著正相关二...     

三江源区高寒草甸植物群落与土壤理化性质沿海拔梯度的变化特征

为探讨高寒植物群落物种多样性和土壤理化特征随海拔梯度的变化以及相互关系，本研究以不同海拔的典型高寒草甸植被群落为研究对象，综合分析了高寒草地植物群落物种组成、物种多样性及土壤理化性质对海拔梯度变化的响应。结果表明：植物群落在中海拔梯度处物种最丰富，生产力最高；除pH、土壤容重外，土壤环境其他因子含量随海拔梯度增加呈先增加后减少趋势，在中海拔处值最高；物种Margalef指数、Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou指数均随海拔升高呈单峰变化；植物群落生物量和群落多样性与土壤理化特征之间均呈正相关关系，与土壤容重、pH值之间存在负相关性，影响植物群落多样性的主要环境因子是土壤水分、速效磷和铵态氮，结果表明不同海拔梯度下的环境差异对研究区内植物群落多样性与土壤理化特征具有显著影响。本研究可为三江源区高寒草甸生态系统的保护恢复措施建设提供科学的参考。     

河北省森林草原区草本植物物种多样性和功能多样性

理解物种多样性和功能多样性之间的关系以及分析它们对环境变化的响应,有利于揭示生物多样性的影响因素。本研究以塞罕坝地区不同植被类型(草地、灌木林和天然次生林)的草本群落为研究对象,分析了物种多样性(物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度)和功能多样性测度指标(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)之间的相互关系,并采用相似性分析检验(ANOSIM)和冗余度(RDA)分析等方法研究了它们随植被类型和环境因子的变化规律。结果表明,草地中草本植物物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著高于灌木林和天然次生林中的草本群落(P<0.05),而功能丰富度指数在草地中最低(P<0.05),功能均匀度和功能离散度在灌木林中最低(P<0.05),Pielou均匀度指数在不同植被类型间差异不显著(P>0.05);功能丰富度与物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著负相关(P<0.01),功能离散度与物种均匀度显著正相关(P<0.01),而功能均匀度与所有物种多样性指数均不相关(P>0.05);影响物种多样性的主要因子有土壤含水量、土壤有机质、土壤pH值、土壤全氮含量和坡向,影响功能多样性的主要因子有土壤有机质、土层深度、土壤含水量和海拔。物种多样性和功能多样性分布主要受土壤因子的影响,分别占到总解释变异的29.1%和29.8%。本研究结果表明研究区草本植物物种多样性和功能多样性变化相对独立,物种多样性可能主要是由资源可利用程度决定,而功能多样性可能是生态位分化即环境筛选和物种间相互作用共同决定。     

科尔沁沙地不同氮素生境和功能型植物的光合作用与水分利用特性

为了阐明不同生境和不同功能型植物的光合作用与水分利用特征,沿着土壤全氮逐渐降低的梯度,选取了丘间草地(IDG)、固定沙丘(FD)、半固定沙丘(SFD)、半流动沙丘(SMD)和流动沙丘(MD)五个典型的生境,测定了5个生境上共35种植物(有些植物种分布在多个生境)的气体交换特征,并从生活型、光合作用途径和固氮生理特性方面划分植物功能型进行分析。结果表明,随着土壤氮素逐渐降低,各生境植物的净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)和潜在水分利用效率(WUE_i)均呈降低趋势,但是P_n在IDG、FD和SFD之间,与SMD和MD之间差异均不显著,WUE和WUE_i在IDG和FD之间,以及SFD、SMD和MD之间差异均不显著。禾本科草本的P_n、WUE和WUE_i 均显著高于非禾本科草本和灌木。C₄植物的P_n、WUE和WUE_i均高于C₃植物。P_n、WUE和WUE_i在豆科植物和非豆科植物间差异均不显著。在科尔沁沙地的植被恢复过程中应该重视净光合速率和水分利用效率较高的草本植物,尤其是禾本科草本的作用。     

管理措施对三江源区"黑土滩"土壤肥力及土壤酶活性的影响

对三江源区典型退化草地“黑土滩”采取施肥及种植垂穗披碱草的恢复措施,结果表明,土壤中的全氮与有机质的相关性显著,全磷与有机质的相关性较明显,变化趋势相一致。短期的恢复措施造成了恢复样地20~30 cm土壤层中有机质、全氮和全磷含量的下降,长期的恢复措施使恢复样地中的这3种营养物质的含量得到了上升;人工种植措施使土壤中的全钾含量显著下降(P<0.05)。此外,速效养分的变化不一致,其中速效氮的含量表现为先降低后升高,速效磷和速效钾的含量变化表现出升高趋势。植被恢复对土壤脲酶活性有促进作用,但蔗糖酶活性没表现出规律性变化;这2种酶的活性与速效养分的含量表现出较强的正相关,而与有机质和全价养分的含量相关性不显著。     

不同播种时期对紫花苜蓿越冬率影响及分析

为确定科尔沁沙地苜蓿（Medicago sativa L.）安全越冬的最佳播种时期,本试验于2017年7月1日、7月15日、8月1日、8月15日4个时期对苜蓿进行播种,秋末不刈割,2017年11月至2018年2月检测苜蓿样地10 cm,20 cm土层温度,秋末取样进行低温处理,测定相对电导率、根颈活力,协同Logistic回归方程计算苜蓿半致死温度,翌年统计越冬率。研究表明,随着播种时期的推迟苜蓿样地10 cm,20 cm土层平均最低温度逐渐减小,平均昼夜温差逐渐增大;苜蓿越冬率与半数致死温度呈极显著（P<0.01）的负相关关系,半致死温度与苜蓿样地10 cm,20 cm土层最低温度呈显著（P<0.05）的负相关关系,与10 cm,20 cm土层昼夜温差分别呈极显著（P<0.01）和显著（P<0.05）的正相关关系;7月1日播种的苜蓿半致死温度较低,且苜蓿越冬率高。本研究认为,科尔沁沙地苜蓿安全越冬的最佳播种时间为7月初,且秋末不刈割。     

沙漠化对科尔沁沙质草地大型土壤动物群落的影响及其成因分析

为了解沙漠化对沙质草地土壤大型动物群落的影响,2008和2009年在科尔沁沙地研究了沙质草地沙漠化过程中土壤动物类群丰富度、多样性和个体密度的变化及其机制。结果表明,随着草地沙漠化的发展,土壤大型动物类群丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和个体密度明显下降,均匀度和优势度趋于增加,其中轻度和严重沙漠化阶段变化幅度最大;土壤动物群落组成不断变化,相似性降低,群落由多优势类群向单一优势类群,甚至无明显优势类群转化,致使群落发生逆行演替;沙漠化对草地土壤植食性动物影响相对较大,对杂食性和捕食性动物影响相对较小,导致群落功能群结构明显改变;草地沙漠化过程中,土壤动物群落的变化主要源于植被退化和土壤环境的恶化,特别是植被盖度和凋落物产量的下降以及土壤质地、有机质和养分状况的恶化,土壤温度、水分和pH的影响未达到显著水平。     

沙地豆禾混播草地土壤酶与土壤养分对混播比例的响应

在科尔沁沙地以紫花苜蓿(Medicago sativa)和无芒雀麦(Bromus inermis)为材料,研究豆禾2 ∶ 2和豆禾1 ∶ 2两种间行混播比例对人工草地土壤养分和土壤酶活性的影响.结果表明:土壤养分含量(有机质、碱解氮、速效磷、有效钾)和土壤酶活性(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶)均随土层加深而逐渐降低,呈现表聚性特征;土壤有机质和速效磷含量均表现为豆禾1 ∶ 2处理高于豆禾2 ∶ 2处理,碱解氮和有效钾含量及4种土壤酶活性均表现为豆禾2 ∶ 2处理高于豆禾1 ∶ 2处理,说明适当增加豆科牧草比例可不同程度的提高土壤酶活性,有利于土壤养分的积累和转化;相关分析和主成分分析表明,土壤酶活性与土壤主要养分因子间具一定相关性,豆禾混播草地的土壤肥力水平是由土壤酶活性和土壤养分因子共同决定的.     

降水量对荒漠草原植物群落多样性和C:N:P生态化学计量特征的影响

基于2014年在宁夏荒漠草原设立的降水量变化的野外模拟试验平台(年均降水量减少50%、减少30%、增加30%、增加50%以及对照),研究了植物群落多样性和C:N:P生态化学计量特征的变化,并分析了二者间的关系。结果表明,减少降水量降低了白草(Pennisetum centrasiaticum)种群生物量,但对其他物种种群生物量和群落生物量无明显影响。适量增加降水量促进了多数植物生长,提高了Shannon-Wiener多样性指数和Patrick丰富度指数。但过量增加降水量抑制了苦豆子(Sophora alopecuroides)和猪毛蒿(Artemisia scoparia)生长、降低了Shannon-Wiener多样性指数;减少降水量对植物群落C:N:P生态化学计量特征影响较小。增加降水量降低了植物群落全碳、全氮和N:P;植物种群生物量与植物群落C:N以及土壤含水量存在较强的正相关关系,与植物群落全氮和全磷存在较强的负相关关系。植物群落多样性指数与土壤含水量、植物群落C:N以及土壤C:N存在较强的正相关关系,与植物群落全氮、全磷以及N:P存在较强的负相关关系。以上结果表明改变短期降水量荒漠草原植物群落组成不仅与土壤水分有效性密切相关,而且受植物N和P摄取能力的调控。     

黄土高原旱地施肥对小麦与苜蓿土壤水分养分含量的影响

研究黄土高原旱地小麦(Wheat)和苜蓿(Alfalfa)连作20年后的产量、土壤水分及养分的变化。结果表明:磷肥对小麦增产不显著,而对苜蓿则增产显著(增产183.5%);施肥可以延缓苜蓿的衰老,提高产草量;苜蓿地土壤干燥化明显,施用氮磷有机肥后小麦地也出现干燥化趋势;长期施磷肥有利于改善土壤磷素有效性,其中苜蓿地全磷和有效磷含量,增加了13.6%和83.8%,小麦土壤增加了22.9%和367.9%;苜蓿土壤全氮和速效氮均呈增加,而小麦地则减少;平衡施用氮磷有机肥能培肥土壤,使产量大幅度提高;在该区采取合理的轮作方式和培肥措施能有效地改善农田生态系统的生产力。     

果树行间生草对苹果园土壤肥力的影响

为了解长期生草对果园土壤肥力的影响,以苹果树（Malus pumila Mill.）行间种植白三叶（Trifolium repens L.）、高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）和自然生草的土壤为处理,以“清耕”的果树行间土壤为对照,研究生草6年后苹果园土壤肥力变化。结果表明：在0~20 cm土壤中,生草和“清耕”的土壤全氮、全磷、硝态氮、铵态氮含量均随土层加深呈下降的趋势。相比于对照,白三叶能显著（P<0.05）提高土壤全氮、速效氮、硝态氮、铵态氮和有机质的含量,而高羊茅对全磷、全钾和速效钾的含量有显著提高（P<0.05）,自然生草对提高速效磷含量的效果最好。说明生草可以提高果园土壤肥力,但不同草种对土壤氮、磷、钾的影响不一,应该合理配置草种,保证氮、磷、钾的均衡供应。     

翻耙补播对科尔沁碱化草地土壤理化性质和生物活性的影响

对科尔沁地区碱化草甸草地翻耙补播沙打旺后的土壤理化性质和土壤生物活性的变化进行了研究.结果表明,翻耙补播改良后草地综合生产性能得到明显改善,土壤容重、pH、含盐量和碱化度降低,土壤含水量和孔隙度增加,土壤有机质和N、P、K等养分含量增加;同时,土壤微生物C、N的含量以及土壤酶的活性也得到较大幅度提高.