呼伦贝尔沙地植被演替规律研究

在对呼伦贝尔沙地形成的历史背景进行系统分析的基础上,通过大量的野外调查,研究了呼伦贝尔沙地植被资源状况、特征及植被演替规律。结果表明,在过度放牧所引起的逆行演替中,固定沙地、半固定沙地和流动沙地的植物群落物种组成从31种锐减到了2种,盖度从61%降低到8%,群落的物种丰富度逐渐降低,流动沙地的物种丰富度分别是半固定沙地和固定沙地的0.25倍、0.065倍,多样性指数分别为2.464,1.584,0.554,固定沙地最大,为流动沙地的4.45倍。物种均匀度分别为0.497,0.528,0.554。流动沙地最大,是固定沙地的1.11倍。植被高度及生物量亦均呈递减趋势,优势种和建群种发生更迭,群落结构趋于简单。对不同封育年限植被进行研究,得出植被的恢复演替规律为:以沙米为优势种的一年生先锋植物群落以糙隐子草为优势种其他多年生禾草伴生的过渡型植被群落冰草 糙隐子草过渡型植被群落羊草 冷蒿亚稳定型群落,同时,土壤的结构、理化性质得到改善。     

沙质草地生境中植物群落对土壤质地演进的响应

利用空间代替时间,选取6个沙地生境类型(硬质灰钙土H_1,沙质灰钙土H_2,固定沙地H_3,半固定沙地H_4,半流动沙地H_5和流动沙地H_6),通过对其土壤颗粒组成、草地植物群落结构及数量特征的分析,研究沙质草地植物群落演替对土壤沙化过程的响应。结果表明:(1)从硬质灰钙土到流动沙地,物种丰富度分别为9,12,9,9,9,5种;演替初期(H_1-H_2)多年生草本植物种占绝对优势,演替中期(H_3-H_4)一年生植物优势度明显,演替后期(H_5-H_6)则以半灌木占主导地位;各演替阶段禾本科植物均有很高的优势度,在半流动沙地阶段成为最大优势物种,在沙质灰钙土后藜科植物优势度保持相对稳定,菊科和豆科植物分别在固定沙地和半固定沙地阶段逐渐消失。(2)物种多样性在沙质灰钙土最高,到固定沙地持续递减,而到流动沙地时又增大,生态优势度与物种多样性变化趋势正好相反,均匀度表现出先减小后增大的趋势,相邻的两个群落间具有较高的相似度。(3)从硬质灰钙土到流动沙地,0—10cm土层土壤黏粉粒含量极显著减少(p0.01),而粗砂粒极显著增加(p0.01),土壤颗粒分形维数由2.52下降到1.73。(4)一年生草本植物优势度与土壤黏粉粒含量、土壤颗粒分形维数呈显著负相关(p0.05);豆科植物优势度与土壤粉粒组分、土壤颗粒分形维数间呈显著正相关(p0.05);物种多样性与粉粒组分含量呈极显著正相关(p0.01),与细砂粒组分含量、土壤颗粒分形维数间呈显著正相关(p0.05)。     

退化沙质草地自然恢复过程中土壤-植物系统的变化特征

研究了科尔沁沙地封育5a后退化沙质草地自然恢复过程中土壤—植物系统的变化特征,同时分析了土壤性状与植物特征之间的相互影响程度。(1)从流动沙地恢复到固定沙地,沙质草地植物群落的物种多样性、植被盖度、地下根量和地表枯落物残留量均趋于增大。β多样性测度值表明,在半流动沙地恢复到半固定沙地阶段,植物种周转速率大,群落结构变化明显。(2)在退化沙质草地的自然恢复过程中,表层土壤的结构性能明显改善,土壤养分的有效性相应提高。(3)相关分析显示,沙质草地表层土壤的理化性状与植物特征值之间存有密切的相关性(R2=0.33～0.84,P<0.01,n=20),表明退化沙质草地的恢复过程实质上是土壤—植物系统协同演变的过程,在该过程中,植物多样性的关键恢复期滞后于土壤环境的关键恢复期。     

茂兰喀斯特植被恢复过程物种多样性变化研究

通过采用"空间代替时间"的方法,利用物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和生态优势度指数等指标,对茂兰喀斯特地区植被恢复过程的物种多样性变化进行了研究,结果表明:(1)在演替的初期和中期,物种多样性逐渐增加,中期阶段达到最高,在演替后期,即乔林和顶极群落阶段又逐渐降低,并趋向相对稳定;(2)植被恢复过程中群落均匀度先增加,后降低,达顶极群落阶段又增加;(3)群落在各个演替阶段主要表现为建群层之间的相互替代,其它层次亦随着建群层的变化发生相应变化,总体替代规律表现为先锋种-次先锋种-过渡种-次顶极种-顶极种。随着演替进展,草本多样性逐渐降低,木本植物多样性先增加后降低,再增加并趋于稳定。     

黄土高原退化草地恢复演替研究进展

论述了黄土高原地区退化草地恢复过程中的演替研究现状及影响植被演替的因素。指出在黄土高原地区,环境条件和人为干扰是主要的影响因子,应加强人为干扰对植被演替影响的研究。针对具体群落,探讨不同环境条件下群落的演替过程和演替阶段,提出合理的植被恢复方案,同时要加强人工植被建设中物种组合和植物配置模式的研究。     

杭锦旗穿沙公路周边植被群落特征与多样性研究

采取路线考察和典型样地调查方法对内蒙古自治区杭锦旗穿沙公路段周边区域的植被群落进行了研究,分析了不同植被群落特征和物种多样性.结果表明,该区域共有16种植被群落,植物37种,分别隶属于14科30属.主要由沙地植物、盐碱化植物和低湿地植物组成.草灌类群落占优势地位,黑沙蒿等群落有较高优势度,但是在演替中处于退化趋势.沙柳、沙棘、柽柳等灌木群落虽然频度较低,但是优势度较高,说明在演替中处于进化趋势.     

绿洲-荒漠交错带活化沙丘的植物群落特征分析

以民勤绿洲-荒漠交错带活化沙丘上的植物群落为对象,研究了活化沙丘不同部位的沙地植物群落物种组成、结构和多样性的变化.研究结果表明:从活化沙丘的下部、中部、丘顶,到背风坡的中部、下部,再到丘间低地,每一个生境对应着不同的群落类型.各部位不仅植物种类和数量存在差异,而且群落结构差异明显,其中丘顶为一年生草本植被构成,而丘间低地处只有灌木.群落物种多样性与相似性指数表明,从沙丘下部到丘顶再到丘间地,生态因子的差异对物种的分布格局产生了影响,从而导致了群落结构和功能发生了变化.活化沙丘植被简单,退化严重,需加强保护,防止继续退化.     

小叶锦鸡儿放牧场沙漠化过程中植物多样性的变化

对科尔沁沙地小叶锦鸡儿放牧场在沙漠化过程中物种多样性的变化特征进行了研究。分析了植物种类消长规律、生活型结构变化、优势度以及生态位宽度的变化情况。物种多样性指数分析表明，沙漠化过程是一个物种多样性衰减的过程，沙漠化导致大多数原生性物种消失。固定沙丘到半固定沙丘这一过程是整个沙漠化过程中物种多样性丧失最快的阶段。从生活型来看，地面芽植物受沙漠化影响最大。采用Levins公式测度了科尔沁沙地不同沙漠化阶段中17个主要种群生态位宽度变化情况。结果表明，大多数原生植物种群的生态位宽度沙漠化进程中逐渐降低，而侵入的沙生植物则呈现了相反的变化趋势。     

桂西北喀斯特不同植被演替阶段土壤微生物群落多样性

采用经典统计与排序分析方法,研究了桂西北喀斯特不同植被演替阶段(原生林、次生林、灌丛、草地)土壤微生物群落多样性变化特征,并探讨了土壤微生物群落多样性与土壤养分、土壤微生物生物量和土壤微生物数量之间的关系。结果表明:(1)桂西北喀斯特植被演替对土壤养分有较大的影响,除了土壤容重和全磷含量以外,由草地到原生林的演替过程中,土壤养分均呈显著的变化趋势(p0.05)。随着演替的进行,土壤pH值和容重逐渐减小。土壤有机碳、全氮、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量随着演替而逐渐增加趋势,其大小依次变现为原生林次生林灌丛草地,其中不同演替阶段土壤有机碳全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量差异均显著(p0.05)。(2)土壤微生物量碳、氮、磷大小依次变现为原生林次生林灌丛草地,其中灌丛和次生林MBP含量差异不显著(p0.05)。MBC/MBN随着演替的进行呈逐渐减小趋势,MBC/MBP和MBN/MBP随着演替的进行呈逐渐增加趋势。(3)不同植被演替阶段土壤微生物数量及组成不同,其中以细菌数目最多,土壤微生物种群总数量、细菌和放线菌数目依次为原生林次生林灌丛草地。(4)不同演替阶段土壤微生物群落功能多样性指数存在一定差异,其中物种丰富度指数(H)、均匀度指数(E)和碳源利用丰富度指数(S)依次表现为原生林次生林灌丛草地(p0.05);而优势度指数(Ds)依次表现为原生林次生林灌丛草地,并且不同演替阶段优势度指数(Ds)差异不显著(p0.05)。(5)相关性分析表明土壤养分、土壤微生物量、土壤微生物数量均与土壤微生物群落多样性具有显著的相关性,其中,土壤微生物量对微生物群落多样性的贡献最大,而MBN,SOC和细菌数目是影响桂西北喀斯特不同植被演替阶段土壤微生物群落多样性分布的主要因子。     

巴山山地退耕地植被自然恢复过程及物种多样性变化

 巴山山地是我国南北方过渡地区,亦是长江重要的水源涵养区,探讨该地区退耕地植被自然恢复演替过程及其物种多样性的变化规律,对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义。采用时空互代法对巴山山地退耕地植被自然恢复过程及其物种多样性变化进行研究,结果表明:1)巴山山地退耕地植被演替依次经过1年生植被草本群落、多年生草本群落、杂灌草群落及以栓皮栎、橿子栎或栓皮栎为建群种的阔叶林群落等不同阶段,形成地带性植物群落大致需要40～50a;2)物种多样性会随立地环境的变化有所差异,阴坡的各物种多样性指标明显高于阳坡,但其变化规律基本一致。演替初期,植被群落的物种数、Shannon-wiener指数、Simpson指数和Pielou指数相对较低,随着植被群落演替的进行,各指标均呈波浪上升趋势;当植被恢复25a时,各多样性指数均达到最大,分别为23、2.5、0.89和0.8;到地带性植物群落阶段时,其各物种多样性指标又略有降低并趋于稳定。该结论对于充分利用植被自然恢复进行生态改善,并根据植被演替进程采取相应的人工管理措施具有重要的指导意义。     

荒漠草原两种沙化草地对浅耕翻的响应

浅耕翻是退化草地改良的一项技术措施,其效果往往与表层土壤的退化程度与类型相关。为进一步认识荒漠草原退化草地浅耕翻措施的适用性及其作用机理,在宁夏盐池县选取覆沙草地（片沙覆盖型）和侵蚀草地（侵蚀粗化型）当地两种较为典型的退化草地类型,分别进行深翻（20 cm）和浅耕（5 cm）两种浅翻耕处理,分析其植被更新和土壤水分变化情况。结果表明,浅耕翻可有效减少猪毛蒿当季发生数量,激活土壤种子库,提高两种退化类型草地植被均匀性和多样性水平,但是深翻处理下植被盖度下降幅度较大。其中覆沙草地物种丰富度保持稳定,一年生的狗尾草和画眉草占据更为优势的地位,深翻处理下土壤水分向下层蓄积;侵蚀草地物种数明显下降,但指示种胡枝子在群落中的优势地位进一步提高,土壤水分则沿垂直剖面均匀增加,0—100 cm土壤蓄水量显著提高。浅耕翻是推动退化草地恢复演替的有效手段,其中浅耕更具普适性;但是综合植被更新和水分蓄积情况,深翻措施更适宜覆沙草地,浅耕措施对侵蚀草地则较为适宜。     

川西北高寒草地退化对土壤团聚体组成及稳定性的影响

应用干筛法与湿筛法分析了川西北高寒草地不同退化阶段土壤团聚体组成特征,选取了土壤大团聚体含量（R_0.25）、平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和团聚体破坏率（PAD）指标,研究了退化过程土壤团聚体稳定性的变化。结果表明:未退化草地土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体组成都以大团聚体（>0.25 mm）为主,而退化草地均以微团聚体（<0.25 mm）为主;随着草地退化程度加剧,大团聚体含量（R_0.25）显著降低,土壤团聚体MWD和GMD均表现为:未退化 > 轻度退化 > 中度退化 > 重度退化,PAD呈现相反的变化趋势,其中未退化到轻度退化阶段团聚体稳定性变化最为明显;未退化和轻度退化草地土壤团聚体稳定性由表层向下层递减,而中度和重度退化草地表层（0—10 cm）土壤团聚体稳定性弱于下层（10—40 cm）。这些结果表明随着高寒草地退化的加剧,土壤团聚体稳定性显著降低,轻度退化阶段是土壤结构稳定性下降的关键期,在沙化防治中应予以重视。     

科尔沁沙地土地利用变化对大型土壤节肢动物群落影响

土地利用类型是地球表层系统最突出的景观标志,不仅可以客观地展示地球表面特征空间格局的活动,还反映着地球表面景观的时空动态过程[1-2].由于土地利用变化与人类活动和全球气候变化密切相关,对生物多样性消长、生态环境演变、生态安全水平以及人类可持续性发展有着重要影响,因而其研究已成为当今全球变化研究的前沿和热点课题[1,3].     

东祁连山不同退化草地植物群落特征与土壤养分特性

为探究东祁连山不同退化草地植物群落特征、土壤养分特性及其相关性,以轻度退化草地、中度退化草地和重度退化草地为研究对象,采用野外调查、室内测定和数据统计分析相结合的方法,分析了不同退化草地植被特征、土壤养分特性及其之间的相关性。结果表明:(1)从轻度退化草地-重度退化草地,植物群落特征(地上生物量、高度、密度、频度和总盖度)整体呈现降低趋势,且差异显著(P<0.05),中度退化草地Margalef指数、Shannon指数和Evenness指数最高,Dominance指数最低;(2)研究区植物共有19科38属41种,生态适应性较强的植物主要集中在豆科、禾本科、菊科和蔷薇科,不同退化草地植被型分别为矮生嵩草(K.humilis)+赖草(Leymus secalinus)、矮生嵩草+高山唐松草(Thalictrum alpinum)、矮生嵩草+赖草,其中矮生嵩草是各退化草地的优势种,不同退化草地的功能群以杂类草占优势,其次是禾草类,毒草类所占的比例最少;(3)随草地退化程度加重,土壤速效氮、有效磷、有机碳和含水量呈降低的趋势,而pH整体呈现升高的趋势;(4)不同退化草地土壤因子对植被生长贡献率最高分别为速效氮、有效磷和含水量。综上,随着草地退化程度加重,植物群落结构向单一趋势过渡,土壤养分含量减少,且土壤因子对植物贡献率也相应发生变化。     

Soil degradation and restoration as affected by land use change in the semiarid Bashang area,northern China

The Bashang area, located in the semiarid agropastoral zone, represents a typical degraded ecosystem under intensified human activities. This region has undergone profound land use changes during the past century. Natural grasslands had been progressively cultivated, and subsequently, part of cultivated lands had been abandoned by farmers due to severe desertification. In this study, we collected soil samples (0–20 cm depth) from four farmlands on both flat and gentle slope lands where cultivation had occurred for 0, 8, 30, and 50 years to assess the effects of grassland cultivation on soil degradation. In addition, soil samples were taken and plant species were investigated from eight sites in age sequence of 0- to 50- year-old abandoned field to assess natural restoration process following field abandonment. The results showed that cultivation of grassland result in a significant soil degradation which is manifested by the coarsening in soil texture and the losses in organic C and nutrients. After 50 years of cultivation, soil organic C, total N, and total P concentrations had declined 73–79%, 60–70%, and 67–68% in the 0–20 cm plough layer, respectively. Over half of these losses occurred during the first 8 years of cultivation, and subsequent was slow. After fields were abandoned, vegetation got self-restoration, and plant species composition moved toward that of the natural grassland community with time. Soil organic C, total N, and total P levels gradually improved with increasing years of land abandonment, with a faster restoration rate in the early vegetation recovery stage and a slower rate in the late succession stage. The results suggested that soil degradation may occurred drastically by inappropriate land use and management with a short time, while soil restoration for a degraded ecosystem may take long period of time, especially in this fragile ecosystem. From the perspective of soil resource management and desertification control, conservational tillage and management for farmlands and proper grazing management for recovered grassland should be taken into account in this area.     

Assessment of grassland degradation in Guinan county,Qinghai Province,China, in the past 30 years

In this study, the quantity, quality and spatial changes of grassland in Guinan County, Qinghai Province, China, were assessed by means of interpreting remote sensing satellite imagery during four key periods (1976, 1996, 2001 and 2006) as well as by applying various methods of analysis such as a transition matrix, fractal dimension, dynamic degree modelling and a spatial model of land use change. The assessment results were summarized from three positions. First, grassland area decreased and grassland quality degraded in the past 30 years. The decreased rate of area and the degraded degree of quality were significantly different during different time periods. Both the decline in grassland area and the degradation in grassland quality were determined to be most severe from 1976 to 1996 (especially for high density grassland) and moderate from 1996 to 2001 and from 2001 to 2006. Second, the grassland centre of gravity trended to move along a general southeastern direction; however, the direction of movement of grassland centre of gravity displayed multidirectional and irregular tendencies during different time periods. The primary reason that caused this situation was that the cultivation and protection of grasslands occurred during successive turns. Third, the change observed in grassland behaviour was shaped by a range of factors including natural forces as well as human‐induced disturbances. The dominant factor was primarily human activity. The transition matrix method, the fractal dimension method and the spatial model of land use change method showed similar results. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

黄土区典型退化草地40年封禁恢复过程研究

天然草地退化引起草地植被和表层土壤遭到严重破坏,将使草地植被天然恢复过程受到强烈抑制。为此,试验采用长期(40年)封禁恢复技术,探究了封禁后黄土区退化草地植被变化特征,揭示了退化天然草地封禁恢复后的生态环境效应。结果表明：随着封禁恢复时间的变化,退化草地恢复演替已经历了5个时间段;草地生物量的变化过程已呈现出由先增加到后降低的趋势,尤其是在封禁恢复的第20年生物量达到最高值为520.5 g/m²;直到封禁恢复的第25年出现以本氏针茅为建群种的草原群落,第25年之后优势种大针茅种群密度急剧增加,在封禁的第30～34年以大针茅为群落的优势种生长繁殖较快,从群落恢复进程看大针茅有替代本氏针茅的趋势,但大针茅为有性繁殖,受草地凋落物的影响在群落中持续时间较短;从自然修复的35年后,通过种间竞争—扩散—定居—稳定生长的几个作用机制,又形成了以本氏针茅为建群种的“亚顶级”群落。此外,封禁后的草地物种丰富度和多样性逐渐提高。综上,封禁有利于黄土区草地生态系统恢复,且随着封禁时间的推演,草地生态系统逐渐趋于良性循环。     

藏北高寒草甸土壤线虫群落对围封及自由放牧的响应

为了解放牧干扰对藏北高寒草甸的影响,以及连续围封措施对草地的恢复作用,2013—2015年连续3年对那曲县围封、自由放牧天然高寒草甸土壤线虫群落进行取样调查及数据分析。结果表明:围封、放牧样地的线虫个体数量在年际间的变化均较明显,植食性线虫是整个线虫群落个体数量变化的主要贡献者;围封样地的线虫个体密度、多样性指数H′、丰富度指数SR,以及优势度指数λ的年际变化幅度均大于放牧样地;食细菌性线虫个体数量及线虫通路比值(NCR)表明放牧样地的有机质转化效率高于围封样地;成熟度指数(MI)、植物寄生线虫指数(PPI)分析表明,所研究区域经5年围封,高寒草甸生态系统稳定性没有明显的提高,相反,现有放牧强度维持或者增加了线虫群落的物种多样性,利于物种共存和草地生态系统稳定性的维持。     

The Role of Legumes in Plant Community Succession of Degraded Grasslands in Northern China

Legume species were more and more commonly introduced to degraded grassland for human‐aided restoration. This study aimed to test whether the natural spread of legume contributes to reversal of grassland degradation through making an extensive grassland vegetation and soil survey in Inner Mongolia of China. The results showed that legume biomass increased along a gradient of soil coarsening that was also a gradient of grassland degradation. The total biomass rather than legume biomass was limited by mean annual precipitation at plot level. The presence of legumes increased species richness in degraded steppe vegetation. Constancy of intermediate and climax species of vegetation succession at sites with legumes was higher than that at sites without legumes, implying that legumes might contribute positively to the reversal of grassland degradation. Our study suggests that naturally distributed legumes could benefit the reversal of grassland degradation through promoting plant community succession rather than total plant biomass. Planting legumes would be an effective measure to accelerate the recovery process of degraded grassland with coarsened soil in regions similar to our study region. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.