内蒙古羊草+大针茅草原植被生产力的研究——Ⅱ.种群地上现存生物量的研究

在本文《Ⅰ.群落总生产量的分析》基础上对本群落主要种群的地上现存生物量进行了分析。其中包括建群种羊草,优势种大针茅,恒有种羽茅、苔草、小叶锦鸡儿、葱类以及特征成分变蒿和一年生植物猪毛菜等。 这几个种群的地上生物量动态各有一定的特点。羊草、大针茅、羽茅与苔草的种群地上生物量动态与群落地上总生物量动态趋势是一致的。因此,这几个种群决定着群落的基本特征。变蒿与猪毛菜是生物量的年际变幅更大的种群,随着降雨量的高低而发生明显的波动。葱类植物的种群生物量很低,但比较稳定。 最后对生物量的形成与降水及土壤水分的关系做了简要的分析,为产量预测提供一些依据。     

模拟增温对青海湖鸟岛高寒草原群落结构影响初步研究

采用国际冻原计划(ITEX)开顶箱(OTC)模拟增温实验方法,研究了青海湖鸟岛高寒草原群落结构、典型物种生长特征、地上生物量及繁殖分配对温度升高的响应。模拟增温使生长季20 cm土壤温度白天平均增温1.08℃;夜晚平均增温0.55℃。短期模拟增温没有影响到群落的物种组成,但改变了物种的重要值。增温使得原有群落逐步演替为以禾本科假苇拂子茅为主的群落,使群落趋于单一化发展。增温显著地增加了该区域主要禾本科植物的地上生物量和其有性繁殖株个体的高度以及穗子的长度,同时也增加了有性繁殖植株的比例。这说明由于小气候作用,环境条件诱发导致的土壤温度的改变,会使得植被的种群结构、典型物种生长特征、地上生物量及繁殖分配发生改变。     

呼伦贝尔草甸草原不同退化程度羊草群落指标研究

本试验对放牧干扰下不同退化程度呼伦贝尔草甸草原羊草群落进行研究。结果发现,随着退化程度的增加,群落的平均高度、地上生物量及植物群落α多样性指数均表现出降低的趋势。各物种的重要值变化幅度很大,建群种羊草的重要值在重度退化区高于轻度退化区。随着退化程度的增加,羊草群落伴生种的重要值降低,一些耐践踏、适口性差的物种增加,一、二年生植物的重要值也呈现出增加的趋势。通过研究表明,可用群落的平均高度和地上生物量、物种α多样性指数和重要值作为放牧干扰下确定不同退化程度的植物群落学指标。     

不同放牧率对草甸植被特征的影响

通过对羊草+苔草草甸进行受控放牧实验,定量研究了草地植被结构对不同放牧率条件下的反应特征。结果表明:所有不同放牧小区的四种牧草牧前高度远远低于对照小区,而且留茬高度差异不大。各种牧草放牧后的高度受草地群落生物量和牧草本身适口性的影响,适口性越高,降低程度越大。在整个生长季内,羊草+苔草草甸群落地上部分生物量一直处于不断增加的状态,其中苔草和芦苇地上生物量于6月份达到峰值;羊草于7月份达到峰值;香茅在整个生长季内不断增加,于8月份达到最大值。各放牧小区群落生物量均明显低于对照小区。随着放牧率的提高,多样性指数先增高后降低,即适度放牧有利于多样性的维持。     

小针茅草原植被地下与地上生物量季节动态及根冠比变化规律

利用内蒙古苏尼特右旗小针茅荒漠草原生长季地上、地下生物量数据,分析小针茅草原植被地上、地下生物量以及根冠比的季节动态,并建立根冠比季节动态模型。研究结果表明：① 小针茅草原植被地上生物量季节变化呈单峰型曲线,地上生物量的峰值出现在6月下旬,为46.14 g•m^-2,地下生物量季节动态表现为“N”型变化规律,最高值出现在7月下旬,最低值出现在8月下旬,分别为1 275.46 g•m^-2和365.1 g•m^-2。② 2011年小针茅草原植被根冠比季节波动较大,最小根冠比为16.8, 出现在8月下旬, 最大根冠比为51.05, 出现在7月下旬。③ 小针茅草原植被地上生物量与根冠比具有较明显的相关关系,8月的相关关系最好,相关系数达到0.626,可以用8月的地上生物量模拟根冠比的变化。     

退化程度对大针茅草原植物群落结构特征及物种多样性的影响

通过野外调查与室内分析,探讨了不同退化程度的大针茅草原植物群落特征及物种多样性。结果表明:随着退化程度的增加,大针茅草原植物群落结构、生产力和多样性的表现并不同步;各样地重要值在所有物种中呈分散趋势,均以多年生植物为主,但多年生植物的重要值呈减少趋势,一年生植物和小半灌木重要值呈增加趋势;群落地上生物量、群落高度及凋落物含量显著降低,而群落密度呈相反的趋势。群落盖度和地下生物量在轻度退化样地最高,地下生物量由浅到深呈"T"形分布;Margalef指数在中度退化样地最大,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数都随退化程度的增大呈逐渐增大趋势。     

盐湖区生态系统碳密度及其分配格局

由于对陆地生态系统土壤、植被碳蓄积量了解的缺乏,故在预测气候变化中存在较大分歧,因此很有必要对不同生态系统碳分布情况进行研究。本文以干旱盐湖为研究对象,探究盐湖生态系统碳分布特征。结果表明:土壤有机碳密度分布随土层深度的增加而降低,土壤无机碳呈无规律分布;100 cm土层内有机碳密度介于7.55~15.75 kg·m~(-2)之间,平均为12.54 kg·m~(-2),占植物群落和土壤总有机碳密度的97.84%。黑果枸杞和铃铛刺为盐生群落的优势种,地上平均生物量为261.38 g·m~(-2),占总生物量的70.49%,草本植物群落平均生物量仅为109.45g·m~(-2);灌木和草本层地上生物量显著高于凋落物层(84.81±9.22)g·m~(-2)和(79.76±8.61)g·m~(-2)。盐生植物地下生物量随土层的增加而降低,0~100 cm土层总地下生物量为77.74 g·m~(-2)。盐生植物总生物量碳密度为276.48 g·m~(-2),其中地上、凋落物和地下生物量分别占62.09%、25.75%和12.16%;地上植被和凋落物碳密度显著高于草本植物,根系生物量碳密度在剖面上分布不均,96.55%集中在0~50 cm土层。盐生植物地上地下以及凋落物平均碳含量43.09%,与经验系数(50%)换算得到碳密度相比实际碳密度高出13.80%,这将对植被碳储量的估算产生较大的偏差。     

盐湖区生态系统碳密度及其分配格局北大核心CSCD

由于对陆地生态系统土壤、植被碳蓄积量了解的缺乏,故在预测气候变化中存在较大分歧,因此很有必要对不同生态系统碳分布情况进行研究。本文以干旱盐湖为研究对象,探究盐湖生态系统碳分布特征。结果表明：土壤有机碳密度分布随土层深度的增加而降低,土壤无机碳呈无规律分布;100 cm土层内有机碳密度介于7.55-15.75 kg·m^-2之间,平均为12.54 kg·m^-2,占植物群落和土壤总有机碳密度的97.84%。黑果枸杞和铃铛刺为盐生群落的优势种,地上平均生物量为261.38 g·m^-2,占总生物量的70.49%,草本植物群落平均生物量仅为109.45g·m^-2;灌木和草本层地上生物量显著高于凋落物层（84.81±9.22）g·m^-2和（79.76±8.61）g·m^-2。盐生植物地下生物量随土层的增加而降低,0-100 cm土层总地下生物量为77.74 g·m^-2。盐生植物总生物量碳密度为276.48 g·m^-2,其中地上、凋落物和地下生物量分别占62.09%、25.75%和12.16%;地上植被和凋落物碳密度显著高于草本植物,根系生物量碳密度在剖面上分布不均,96.55%集中在0-50 cm土层。盐生植物地上地下以及凋落物平均碳含量43.09%,与经验系数（50%）换算得到碳密度相比实际碳密度高出13.80%,这将对植被碳储量的估算产生较大的偏差。     

呼伦湖浮游动物调查与水体富营养化评价

通过野外调查和室内分析,探讨了呼伦湖浮游动物的群落结构以及呼伦湖目前水环境状况。结果显示:呼伦湖共有浮游动物38种,其中轮虫19种,原生动物9种,枝角类和桡足类各5种。浮游动物平均密度和生物量分别为1179.3 ind/L和1.203mg/L。与上世纪80年代调查结果相比,呼伦湖原生动物中污染指示种的种群密度显著增多,而非污染指示种的种群密度却急剧下降。以浮游动物生物量对呼伦湖水质进行评价,结果表明呼伦湖处于中富营养状态。     

柠条林分密度对林带间草本群落的影响

植物间的相互作用是影响群落多样性和稳定性的重要因素之一。文中以内蒙古和林格尔县一个12年林龄的人工柠条(Caragana microphylla)林林带间草本层为研究对象,通过测定不同林分密度下草本层物种组成、植被高度、盖度、地上生物量和物种多样性等指标,研究草本层群落特征对柠条林分密度的响应。结果表明:(1)林带间草本层共有48种植物,隶属于18科39属。随着柠条林分密度的增加,草本群落组成种类减少,旱生植物比例增大,豆科植物重要值增大,逐渐成为优势种;(2)高密度林带间草本层群落高度、盖度显著高于其他样地,但生物量和多度数量特征变化不显著(P <0. 05)。(3)低密度柠条林林间草本群落的α多样性指数高于其他样地,其中,Simpson指数和Shannon-Wiener指数显著高于其他样地(P <0. 05)。本着生态有效性和低成本的原则,在内蒙古中部以及相似气候区,推荐柠条林合理种植密度为1200棵/hm2。     

荒漠植物群落特征及其与气候因子的对应分析

2002-2008年,采用样方法对内蒙古典型荒漠区禁牧样地的植物群落进行了调查。以7年的调查结果和数据分析了荒漠植物群落的季节和年度特征,并利用除趋势对应分析(DCA)和典范对应分析(CCA)对植物群落特征与气候因子的相关性进行了排序分析。结果表明:灌木和草本植物的高度、盖度、密度和生物量的季节特征均为夏季和秋季间差异均不显著(P>0.05),而秋季显著高于春季(P<0.05)。灌木植物与草本植物群落特征的年动态具有差异,草本植物群落特征的年间波动大于灌木植物。DCA排序表明荒漠植物群落结构的季节性和年度间差异不明显。CCA排序表明草本植物特征因子与气候因子的相关性大于灌木植物。草本密度与年降水量的相关性较大,草本高度与年均温度的相关性较大,草本生物量与年降水量、年均温度的相关性均较大。     

内蒙古草原植物群落组织力的分析

在进行草地生态系统健康诊断的研究中 ,根据 1 981 -2 0 0 0年对内蒙古典型草原的代表性植物群落—羊草 +大针茅草原群落生产力动态测定的结果及退化草原恢复演替进程的监测数据 ,经过对物种频率 ( fi)、累积相对生物量 ( m1)、累积植株平均高度 ( h1)的计算 ,提取出草原群落中的植物种群组织力参数。l1=fi.m1.h1.1 0 0 0。按照组织力参数排序 ,确定物种在群落中的作用等级和种间互补效应。不同等级的物种占用环境资源的能力不同 ,是实现群落自组织的根源 ,种间互补作用是充分利用环境资源、适应环境波动 ,达到群落最高生产力的自组织机制。可认为物种间的等级关系和互补功能体现了群落的组织力     

荒漠草原群落及主要植物种群特征对放牧制度的响应

本文研究了短花针茅荒漠草原划区轮牧和自由放牧两种放牧制度群落及主要植物种群特征变化,结果表明:经过3年的轮牧试验后,划区轮牧区群落及主要植物种群的高度、盖度、密度均较自由放牧区有不同程度的提高。划区轮牧区与自由放牧区相比,草地基况有明显好转,而自由放牧区一些退化植物、一年生植物、杂类草在草群中的高度、盖度、密度有所增加。划区轮牧区现存量高于自由放牧区。     

全膜双垄沟播玉米密度对产量及植株性状的影响研究

通过在全膜双垄沟播技术模式下6个耐密型玉米杂交种不同密度（4．5、5．25、6．0、6．75、7．5万株· hm－2）的试验,研究了玉米产量及其性状与种植密度的关系。在本文研究密度范围内,玉米的产量随着密度的增加而增高;当密度达到一定程度之后,随着密度的增加,产量反而下降,二者呈二次曲线模式变化 Y＝－6417．314＋5501．842 X－396．330 X2。结果表明,6个耐密型玉米杂交种在双垄全膜沟播技术模式下最佳密度为6．941万株· hm－2。此密度下各植株性状指标为：穗粒数为499．9粒、百粒重为38．63 g、出籽率为83．71％、穗长为17．5 cm、株高194 cm、茎粗2．14 cm、秃顶长1 cm。株高与密度之间为正相关,函数曲线是幂模型 Y＝140．607 X0．16602,穗粒数、穗粗、茎粗、出籽率4个性状与密度之间为负相关,函数模型均为性状指标随密度的增加而减少的三次曲线。秃顶长、穗长、百粒重与密度的关系呈二次曲线模式变化。密度与秃顶长之间为正相关,与穗长、百粒重之间为负相关。秃顶长随着密度的增大而增加;穗长、百粒重随密度的增加而呈单边下降的变化趋势。穗位高与密度的相关不显著。     

内蒙古典型草原原生群落植物种群动态趋势分析

本文用数理统计方法 ,对内蒙古典型草原带的羊草草原的原生群落长期监测的数据进行了趋势分析 ,研究了该群落及其重要植物种 (羊草 Leymus chinensis、大针茅 Stipagrandis、小叶锦鸡儿 Caragana microphylla、西伯利亚羽茅 Achnatherun sibiricum、冰草Agropyron michnoi)的年际动态。得到了草原群落及重要种生物量年际变化的趋势直线 ,经统计检验得出该群落的自组织过程保持稳定的基本结论     

农牧交错带不同封育时间对植物特征值及多样性的影响

为研究我国北方农牧交错带不同封育时间对干旱、半干旱草原植物特征值及多样性的影响,同时探索农牧交错带草原封育周期,本研究选取位于我国农牧交错带的宁夏盐池人工封育草原为研究对象,采用样方调查法,于每年7-8月份(植物生长季节)对封育区植被生长状况进行调查,调查内容包括:植物名称、植物种数、株数、盖度、高度、地上生物量(鲜重)等。运用生态学、地统计学原理,结合Biodiversity Pro、Microcal Origin等生态学统计软件对外业数据进行处理、分析,结果表明:封育2-3年后植物群落优势种优势地位得到巩固,而一些伴生种则在竞争中消失;封育区植物特征值在封育2-3年后达到最大,如地上生物量(鲜重)在封育3年达到最大值,为6907.75kg/hm2,此后呈下降趋势;封育区主要植物重要值及植物物种多样性均在封育2-3年后出现最大值,此后也不同程度地呈下降趋势。     

Water-use efficiency in response to simulated increasing precipitation in a temperate desert ecosystem of Xinjiang,China

Water-use efficiency(WUE) is a key plant functional trait that plays a central role in the global cycles of water and carbon. Although increasing precipitation may cause vegetation changes, few studies have explored the linkage between alteration in vegetation and WUE. Here, we analyzed the responses of leaf WUE, ecosystem carbon and water exchanges, ecosystem WUE, and plant community composition changes under normal conditions and also under extra 15% or 30% increases in annual precipitation in a temperate desert ecosystem of Xinjiang, China. We found that leaf WUE and ecosystem WUE showed inconsistent responses to increasing precipitation. Leaf WUE consistently decreased as precipitation increased. By contrast, the responses of the ecosystem WUE to increasing precipitation are different in different precipitation regimes: increasing by 33.9% in the wet year(i.e., the normal precipitation years)and decreasing by 4.1% in the dry year when the precipitation was about 30% less than that in the wet year.We systematically assessed the herbaceous community dynamics, community composition, and vegetation coverage to explain the responses of ecosystem WUE, and found that the between-year discrepancy in ecosystem WUE was consistent with the extent to which plant biomass was stimulated by the increase in precipitation. Although there was no change in the relative significance of ephemerals in the plant community, its greater overall plant biomass drove an increased ecosystem WUE under the conditions of increasing precipitation in 2011. However, the slight increase in plant biomass exerted no significant effect on ecosystem WUE in 2012. Our findings suggest that an alteration in the dominant species in this plant community can induce a shift in the carbon-and water-based economics of desert ecosystems.     

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。