青海高寒区不同人工林配置下草本群落生态位研究

以青海大通高寒区的青海云杉林、华北落叶松林、白桦林、云杉白桦混交林4种人工林群落为研究对象,运用Levins生态位宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对不同人工林群落下草本群落的生态位宽度及生态位重叠度进行计算,从生态位角度揭示了不同树种配置下草本群落的生长状况,结果表明:不同人工林下草本群落的广生态幅物种不同,针阔叶混交林更有利于林下草本群落的生长和发育。生态位重叠指数表明:一般情况下,生态位较宽的物种之间存在较大的生态位重叠,但在一些林分中,生态位较窄的物种之间也存在着较大的生态位重叠,这种现象可能是不同草本种群对有限环境资源激烈竞争的体现,针阔叶混交林下草本种群在有限的空间中对资源的利用更加充分。     

放牧率对高寒混播草地主要植物种群生态位的影响

对垂穗披碱草/星星草混播草地不同放牧率下22种植物种群优势度和生态位分化规律的研究结果表明:不同放牧率下混播草地的建群种相同,而次优势种和伴生种发生了明显变化;不同放牧率下混播草地的建群种垂穗披碱草因其高度和发达的根系成为竞争的优胜者,抑制了星星草的生长,因而其生态位宽度最大,为0.956,星星草次之,为0.821;不同放牧率下混播草地的建群种垂穗披碱草、星星草和侵入种早熟禾与其他植物种之间(除了草、紫羊茅和乳白香青)及彼此之间的生态位重叠均较大,而同属的鹅绒萎陵菜、多裂萎陵菜和雪白萎陵菜之间以及生活型相近的小嵩草、矮嵩草和青海苔草之间的生态位重叠也较大。这说明具有相同形态特征或生活型的物种之间生态位重叠较大,且生态位宽度较大的物种与其他种群间也有较大的生态位重叠,但分布于放牧演替系列两个极端的种群间生态位重叠较小。     

京郊风景游憩林侧柏-刺槐群落林下植被生态位研究

对北京市郊区风景游憩林侧柏-刺槐群落林下植被的主要植物种群的生态位宽度、生态位相似比例和生态位重叠分析表明,求米草、荆条、孩儿拳头和细叶苔草生态位宽度值较大,上层林分主要树种侧柏和刺槐的林下更新苗生态位宽度比其他植物种林下更新苗的生态位宽度低;林下植物种群的生态位相似性比例值和生态位重叠值相对较小,不同种群间对资源的竞争相对不剧烈,可采取人工措施改善树种的配置,促进生态位分化。     

青海大通脑山区青海云杉＋白桦混交林主要种群的生态位特征

生态位是研究植物种群对自然资源利用和适应能力的重要手段.应用生态位理论,对青海大通脑山地区青海云杉＋白桦人工混交林下植被群落10种灌木和11种草本植物的生态位宽度、生态位重叠值和生态响应等进行分析.结果表明：1）灌木层,金露梅和高山柳的生态位宽度最大;草本层,珠芽蓼和东方草莓的生态位宽度最大.表明它们广布于青海云杉＋白桦混交林下,现阶段对环境适应能力最强.2）生态位宽度较大的种群间的生态位重叠普遍较高,生态位宽度窄的物种间生态位重叠普遍较小,但生态位宽度较小的种对也会有较大的生态位重叠;同属的物种之间生态位重叠也有可能较小,这可能与同属物种的演替进化有关.3）灌木层中,柳叶绣线菊发展性最强,八宝茶衰退最严重;草本层中,北方拉拉藤发展性最强,猪殃殃衰退最严重.研究成果可为青海大通脑山地区退耕还林与生态造林工程建设提供理论参考.     

砒砂岩区人工油松林下草本植物的生态位特征

[目的] 探究砒砂岩区油松（Pinus tabuliformis）人工林下草本植物生态位特征,为当地油松人工林维护生物多样性和群落稳定提供基础数据。[方法] 选取长势良好的油松林地,实地调查记录各样地草本植物的类型及数量、平均株高及盖度等基本情况;基于调查数据,采用Shannon和Levins生态位宽度指数、Levins生态位重叠指数及生态响应,分析油松人工林下草本层植物生态位特征。[结果] ①砒砂岩区油松人工林草本层植物共计35种,其中本氏针茅的生态位宽度指数最大,表现出较强的适应性,明显处于群落优势地位。②整体生态位宽度及生态位重叠指数普遍不高,林下草本物种存在分化现象。③林下草本物种有37.15%的物种为发展物种,62.86%的物种为衰退性物种,14种优势物种中,11类属于发展性物种,其中资源占有量较大的物种为本氏针茅（0.188 5）、阿尔泰狗娃花（0.053 1）、糙隐子草（0.037 9）。[结论] 砒砂岩区油松人工林下草本植物种间竞争微弱,群落物种对资源环境的利用能力欠佳。主要优势草本物种绝大部分处于发展阶段,表明现阶段油松人工林群落趋于相对稳定状态。     

黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复植被主要物种生态位特征

为了探究加速黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复过程的人工物种干扰措施如物种选择与搭配的科学依据，利用TWINSPAN分类方法对33个自然恢复的退耕地样方进行分类，得出退耕地在40a内主要经历了5个群落演替阶段，分别为猪毛蒿群落、赖草群落、达乌里胡枝子＋长芒草群落、铁杆蒿群落和白羊草群落。以各个群落的综合资源环境梯度为依据，对各群落主要物种生态位特征进行了分析。通过物种的生态位宽度和生态位重叠特征分析，提出了不同演替阶段的合理物种组合。     

黄河三角洲植被演替过程种群生态位变化研究

对黄河三角洲天然湿地陆生植被和水生植被两种演替序列的种群生态位宽度和生态位重叠进行了调查研究。结果表明: 陆生植被经过翅碱蓬群落、碱蓬柽柳群落、柽柳群落、白茅群落的演替过程, 每个阶段优势种的生态位宽度都较大。翅碱蓬群落阶段优势种翅碱蓬的生态位宽度达9.99, 碱蓬柽柳群落阶段碱蓬的生态位宽度为9.72, 柽柳群落阶段柽柳的生态位宽度为9.20, 白茅群落阶段白茅的生态位宽度为9.31。水生植被的演替序列为眼子菜金鱼藻群落(沉水植物)阶段、浮萍水鳖群落(浮水植物)阶段、芦苇水烛群落(挺水植物)阶段和杞柳芦苇群落(湿生植物)阶段, 沉水植物阶段优势种眼子菜的生态位宽度为8.62, 浮水植物阶段优势种浮萍生态位宽度为9.23, 挺水植物阶段优势种芦苇的生态位宽度为8.59, 湿生植物阶段优势种杞柳生态位宽度为7.45。生态位宽度计测结果较好地对应着各种群在群落中的地位和作用, 生态位宽度在演替系列中的动态也较好地反映了种群在群落演替过程的数量动态。各演替阶段生态位重叠计算结果表明, 各阶段种群间的生态位重叠值低, 每一阶段内种群间有较高的生态位重叠     

新疆伊犁荒漠草原恢复措施下植物群落生态位特征分析

以禁牧2 年、休牧(每年5 月底至10 月初)、补播杂花苜蓿2 年3 种恢复措施及处于自由放牧状态下的荒漠草原退化草地为研究对象, 分析了伊犁荒漠草原植物群落的生态位特征。结果表明: 在对照、禁牧、休牧样地中, 建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)生态位宽度值最大, 分别为1.037、1.101 和1.070, 在补播样地中针茅(Stipa sp.)的生态位宽度值最大, 为0.798。较高的生态位重叠发生在生态位宽度较大的物种之间,但最大的生态位重叠发生在生态位宽度较小的物种之间。在4 种样地中, 伊犁绢蒿-角果藜(Ceratoides arenarius)之间存在较高的生态位重叠和较大的生态位相似比例, 证明2 个种群之间在资源利用上存在激烈的种间竞争。     

典型草原不同土壤类型对群落特征和种群生态位的影响——以锡林河流域为例

为了揭示典型草原不同土壤类型中的植物种群特征、种群生态位状况以及对有限资源的利用状况,以锡林河流域12种土壤类型下植物群落为研究对象,利用TWINSPAN群落分类法对研究区植被进行群落分类,运用经典生态位理论,探讨了其群落组成的数量特征和各群落中的主要种群(各群落中的建群种+优势种)生态位特征。结果表明:研究区内草原植被被划分为了5个主要的群落类型。潜育黑土中群落平均高度最高,石灰性黑钙土中群落平均密度最高,地上生物量在石灰性黑土中最高,地下生物量在淋溶型栗钙土中最高。淋溶型栗钙土中种群最为丰富,普通栗钙土中群落之间物种组成的共有种较少,物种的个体所占比例较大。从研究区整体来看,羊草占有绝对优势,从12种土壤类型来看,猪毛菜为主要优势种。大针茅的生态位总宽度最大,在研究区内分布最为广泛,且其在各土壤类型中与其他物种的生态位重叠指数也较高。     

铁矿废弃地不同恢复模式主要植物种群生态位特征

运用Levins生态位宽度指数和Pianks生态位重叠指数,初步分析了大田县铁矿废弃地不同恢复模式主要植物种群生态位特征。结果发现:①马尾松在R1、R2和R4模式中均有最大的生态位宽度,表明马尾松在铁矿废弃地有较强的利用资源的能力;②从R1模式到R4模式,草本层最大生态位宽度从耐贫瘠、耐干旱的盐肤木逐渐转变为喜肥的宽叶雀稗,表明工程措施和乔灌草模式的综合应用使其草本群落初步具备了缓冲外界干扰的能力;③不同恢复模式生态位宽度大的物种,其一般也有较高的生态位重叠,表明生态位宽度较大的物种间有较一致的利用资源的偏好。     

粗质地土壤坡度和前期含水量对土壤侵蚀的影响

利用野外模拟降雨试验,研究了粗质地土壤裸地和苜蓿地在不同坡度(5°,15°,25°)、不同前期含水量(低、中、高)条件下坡面降雨产流、产沙的过程及其特征,以此探究该区退耕还草效益。结果表明:3种坡度条件下裸地和苜蓿地的产流过程在不同前期含水量下均为先增大后趋于稳定,不同坡度之间的径流量差异不显著,但泥沙流失量随着坡度的增大而显著增加,在降雨过程中先增大达到峰值趋于稳定波动,裸地的波动幅度大于苜蓿地。2种处理的前期含水量对径流量以及平均入渗率的影响均达显著水平,裸地在相同的坡度下,前期含水量由低水平增加到中水平、低水平增加到高水平,径流量分别增加38.2%~52.8%,39.7%~42.8%,苜蓿地径流量分别增加27.3%~77.8%,45.5%~91.1%。坡度对泥沙流失量及含沙率影响显著,在相同的前期含水量下,裸地由5°增加到15°,15°增加到25°的泥沙流失量分别增加96.3%~268.7%,6.9%~40.3%,苜蓿地的泥沙流失量分别增加81.1%~384.2%,61.7%~169.9%。在相同坡度和前期含水量下,苜蓿地的径流量和泥沙流失量均显著低于裸地。研究结果表明粗质地土壤前期含水量和坡度显著影响坡地土壤侵蚀过程和总量,植被不但因为冠层拦截而减少径流,而且因为耗水量增加,降低了土壤前期含水量而减水减沙。     

玉米豆科覆盖作物间作对潮土酶活性和真菌群落特征的影响

黄淮海地区土地复种指数高，不具备休闲条件，致使土壤养分消耗严重，土壤微生物群落多样性下降。为改善土壤状况，本研究基于两年的玉米豆科覆盖作物（紫花苜蓿、大豆、花生）间作试验，探讨玉米豆科覆盖作物间作对土壤养分、酶活性以及真菌群落特征的影响，同时分析黄淮海平原潮土区玉米豆科覆盖作物间作的可行性。结果表明：间作条件下土壤碱解氮含量提高，土壤有机质含量无明显变化，玉米紫花苜蓿间作处理和玉米花生间作处理土壤有效磷含量表现上升趋势。所有间作处理土壤脲酶活性都高于单作玉米处理，间作花生处理和间作大豆处理的酸性磷酸酶活性较单作玉米处理分别增加了30.53%和18.70%；间作紫花苜蓿处理土壤碱性蛋白酶活性和蔗糖酶活性对比单作玉米处理有显著提高。间作紫花苜蓿处理和间作大豆处理对土壤优势菌门子囊菌门和被孢霉门的相对丰度有积极作用，其中间作紫花苜蓿处理子囊菌门的相对丰度提高了11.88%，间作大豆处理被孢霉门相对丰度增幅达45.39%，优势菌门丰度的提升有助于补充土壤氮源和碳源。玉米豆科覆盖作物间作可以补充土壤养分，改善土壤微生物群落结构，提高土壤酶活性，可能成为提高黄淮海平原潮土地区土壤质量、维持土壤稳定性的有效措施。     

不同草田轮作模式对土壤养分动态的影响

在宁南旱区10年生苜蓿草地上进行了为期3a的27种不同草田轮作模式试验,研究了土壤有机质、氮、磷的动态变化特征。结果表明,与保持生长的对照苜蓿草地相比,苜蓿草地实行草田轮作后,有机质持续下降,轮作第1,3a的马铃薯,第2a的春小麦对土壤有机质有明显影响,马铃薯连作模式使土壤有机质降幅最大;不同轮作模式的土壤全氮变化有较大差异,谷子和春小麦等禾本科作物单一连作模式对土壤氮素造成偏耗;不同轮作模式碱解氮总体上呈下降趋势,轮作作物产量水平直接影响土壤碱解氮含量的高低。全磷呈先降后升又降趋势。作物轮作能够提高苜蓿草地土壤氮、磷有效性。为了高效、协调和可持续地利用水肥,应选择合理的草田轮作模式。     

黄河三角洲地区除草剂对紫花苜蓿产量及杂草群落影响的初探

针对紫花苜蓿田杂草,选用咪唑乙烟酸、精喹禾灵、高效氟吡甲禾灵和乙氧氟草醚4种除草剂,研究了不同除草剂和浓度对苜蓿产量和杂草群落特征的影响。结果表明,喷施咪唑乙烟酸、高效氟吡甲禾灵均能提高苜蓿产量,咪唑乙烟酸2 000 m L·hm-2、高效氟吡甲禾灵700 m L·hm-2增产效果最好,喷施乙氧氟草醚明显抑制苜蓿生长;咪唑乙烟酸、精喹禾灵、乙氧氟草醚能明显降低杂草种类。从物种重要值来看,马唐、马齿苋、稗草等属于较难防除杂草;喷施除草剂对杂草群落产生了影响,物种多样性指数随药剂浓度的增大均呈下降趋势。从试验结果综合判断,除草剂最佳选择为咪唑乙烟酸2 000 m L·hm-2,其次为高效氟吡甲禾灵700 m L·hm-2。     

土地利用方式对酸性红壤丛枝菌根真菌群落的影响

为了研究土地利用方式对酸性红壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)群落的影响，调查了酸性红壤4种土地利用方式 (草地、玉米、花生和大豆) 下非根际和根际土壤AMF群落多样性和组成结构。结果表明：土地利用方式显著影响了AMF群落优势属球囊霉属(Glomus)和巨孢囊霉属(Paraglomus)的相对丰度，但是根际作用影响不明显。土地利用方式而非根际作用显著影响了AMF群落香农指数和物种丰富度，其中大豆地表现出最低的香农指数和物种丰富度。土地利用方式和根际作用都显著影响AMF群落组成结构，但是土地利用方式的作用强度明显高于根际作用。球囊霉属主要解释了不同土地利用方式之间的AMF群落组成差异。土壤pH是影响土壤AMF群落结构的最关键因子。因此，土地利用方式比根际作用表现出对酸性红壤AMF群落更大的影响，展现了土地利用变化在影响土壤AMF群落方面的重要作用。     

不同种植年限苜蓿对土壤理化性质、微生物群落和苜蓿品质的影响

随着种植年限的延长,苜蓿地土壤质量及牧草品质逐步退化。通过对不同种植年限苜蓿土壤理化性质、牧草品质的测定,分析比较了土壤质量及牧草质量的变化。结果表明:在苜蓿生长季内,土壤含水量随月份的递增其变化规律各异,随取土深度的增加呈先增加后降低的变化趋势;随种植年限的延长,碱解氮和速效钾含量逐渐下降,速效磷含量呈先增加后降低的变化规律;各种植年限苜蓿地土壤微生物区系以细菌为主,真菌数量最少,微生物总数以4年生苜蓿地最高,3年生最低;苜蓿品质随种植年限延长而逐渐下降,即栽培年限对苜蓿地的土壤质量及牧草品质均有不同程度的影响。     

煤矸石和钙结石对植物生长和土壤含水量的影响

确定煤矸石和钙结石对植物生长和土壤水分变化的影响,是准确量化黄土高原地区土壤含水量和科学制定植被恢复策略的基础。通过小区试验实现,将土壤分别与煤矸石和钙结石混合后（碎石含量为 300 g?kg-1）填装至2 m3的地下小区中,以不含碎石土壤为对照,种植柠条（Caragana Korshinskii Kom.）和苜蓿（Medicago sativa.）,定期观测植物生长指标和含水量。研究结果表明：（1）煤矸石对植物生长具有抑制作用,钙结石则无显著影响。含煤矸石土壤中柠条和苜蓿累积生物量较无碎石土壤中分别低47%和21%,较含钙结石土壤中分别低45%和24%。苜蓿对含煤矸石土壤的适应性优于柠条。（2）介质类型对土壤含水量变化的影响较植物类型更为显著,含煤矸石土壤含水量显著高于其他两种介质,30~50 cm土层深度差异更显著。（3）柠条小区中,含煤矸石土壤与钙结石土壤中蒸散量的差值分别占土壤平均储水量的12%和23%。苜蓿小区中,含煤矸石、钙结石土壤与无碎石土壤中蒸散量的差值分别占土壤平均储水量的-11%和11%。可见,煤矸石和钙结石对土壤水分损失的抑制作用不同,随植物种类而变化。在预测区域土壤含水量时,煤矸石和钙结石对含水量的影响不可忽略,尤其在植被生长条件下。     

农田浅沟中不同植物的水土保持效果和机理分析

为探究不同植物在东北黑土地区农田浅沟中的水土保持效果，建立裸坡(LP)和种植有紫花苜蓿(V₁)和马蔺草(V₂) 2种植物的坡面浅沟模型，通过在浅沟内模拟上方汇水，进行不同植物覆盖下的浅沟坡面水力侵蚀试验，分析产流产沙特征及水动力学参数时空变化特征。结果表明：(1)相同流量下产流时间为裸坡<紫花苜蓿<马蔺草，产流时间延长，下渗量明显增大，紫花苜蓿(61%)的减沙效果显著优于马蔺草(29%),但紫花苜蓿(33%)减流效果弱于马蔺草(38%)。(2)相同流量下，紫花苜蓿的水力摩擦系数(f)(2.3)高于马蔺草(0.8),同时紫花苜蓿的平均流速(u)略低于马蔺草，弗劳德数(Fr)表现为紫花苜蓿<马蔺草，平均雷诺数(Re)表现为紫花苜蓿<马蔺草，整体表现为紊流。(3)通过拟合函数分析，3组处理下雷诺数与流速和摩擦系数呈正相关，但函数关系略有差别；弗劳德数与摩擦系数呈负相关，均符合对数函数变化规律。产流率和产沙率的降低归因于植被覆盖增大径流受到的摩擦力，同时提高径流入渗率，并且紫花苜蓿的减流减沙效果优于马蔺草；随着流量增大，马蔺草...     

不同植被类型下草本群落与土壤因子的关系

[目的]在黄土高原大规模植被恢复重建的背景下,揭示贴地草本群落与耕作层土壤理化性质的协同发育及相互关系对恢复植被的可持续性发展尤为重要。[方法]以陕北绥德辛店沟小流域不同植被恢复类型下草本群落为研究对象,通过野外布设样方采集土壤标本,测定群落盖度,物种信息等指标,辅以室内试验和统计分析的办法,分析了不同植被类型下草本群落特征、土壤因子及其响应关系。[结果](1)陕北小流域不同植被恢复类型下草本层的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数四项指数总体差异显著,荒地、灌丛地>乔灌混交林>人工草地、乔木林(p<0.05)。(2)土壤因子与草本群落生物量、群落盖度、叶功能性状呈现出显著相关关系(p<0.05),且在不同植被类型下草地样方的响应中南坡优于北坡。(3) RDA排序分析发现,土壤有机碳、全氮、全磷含量、土壤容重和土壤最大持水量是影响草本群落生长发育的关键因子。[结论]灌丛地、乔灌混交林和荒地中草地生态稳定性及水土保持功能性优于其他植被恢复模式。     

Soil and vegetation inter-relationships on reclaimed coal mine sites

Abstract. A spoil and vegetation survey was conducted of five fields reclaimed from coal mine spoils seeded in different years at the Whitewood mines of south-central Alberta, Canada. It aimed to understand the causes of visibly wide variations in ground cover of the seeded species which was mainly alfalfa. Sites were initially stratified into productivity classes: A (high), B (medium), and C (low) based on the seeded species, and then sampled. Cover and dry weight declined linearly with age of reclaimed field. The spoil at class-A sites contained more clay than that of class-C sites. It also contained more moisture and a better cover. Electrical conductivity (EC) and the concentrations of soluble B, Mg, Na, and K in the spoil were significantly greater at class-C sites. Cover and dry weight of the seeded species were negatively correlated with EC, B, Mg, and Na in the spoil, thus implicating these factors in poor vegetative productivity, particularly in the dry conditions that typify this part of Alberta.