库车山区新疆假龙胆适生地植物群落多样性及其环境解释

采用相关分析和RDA排序法分析了天山南坡中段库车山区新疆假龙胆适生地植物群落多样性特征及其环境影响因子。结果表明,在新疆假龙胆适生地植物群落的24个样地中,共记录到物种87种,隶属于20科54属;共有10种植物群落类型,其结构组成及物种多样性组成是不同的,分布较广的物种为菊科、禾本科、豆科和蔷薇科。各群落物种多样性指数中,Simpson指数最高,各样地间多样性指数测值变幅较大。群落物种多样性指数及种群数量特征与环境因子的相关性分析表明,群落物种Margalef丰富度指数显著受土壤全N、全P的影响;群落物种Simpson多样性指数显著受海拔、土壤总盐的影响;群落中新疆假龙胆的重要值及其种群数量受pH的显著影响;群落中新疆假龙胆种群高度显著受有效K、海拔和土壤总盐的影响。RDA分析表明,全N、全P、有效K、pH、海拔是影响群落物种多样性的主要环境因素。     

放牧对温带典型草原植物物种多样性及土壤养分的影响

为探讨放牧强度对植物多样性及土壤养分的影响,本文以内蒙古温带典型草原毛登牧场为研究对象,选取围封、中度放牧、重度放牧3个放牧强度的试验样地,运用方差分析法研究不同放牧强度下植物多样性和土壤养分含量的差异性,采用典范对应分析揭示植物多样性与土壤养分间的关系。结果表明,植物群落物种组成受放牧强度影响变化显著,部分优势种重要值降低;放牧强度增大对植物群落多样性指数影响不显著,围封样地植物群落Pielou均匀度指数显著大于中度放牧、重度放牧样地（P<0.05）;围封样地土壤全钾（0~20 cm）、土壤有机质（0~40 cm）含量显著（P<0.05）大于中度放牧、重度放牧样地,硝态氮、铵态氮、全磷含量在不同强度放牧样地间差异不显著。典范对应分析结果表明,放牧干扰下温带典型草原多年生禾本科草本植物多样性与全钾、土壤有机质、铵态氮含量呈正相关,多年生非禾本科草本植物多样性与硝态氮、全磷含量呈正相关。     

放牧扰动下草地植物多样性对土壤因子的响应

自由放牧草地羊粪归还作用在空间上往往表现出一定梯度分布格局,是影响自由放牧草地土壤与植被空间分布与演替动态的重要因素。为深入认识荒漠草原放牧对草地的影响格局与作用机制,以宁夏盐池荒漠草原围栏放牧草地为研究对象,按自然形成的地表羊粪量梯度,设置了6个梯度序列控制样地(1.41~1 581.68 g/m²),模拟自然条件下不同放牧强度。重点分析不同放牧强度下草地植物多样性与土壤环境因子之间的关系。结果表明,随着放牧强度的增加,1)植物群落中优势种白草的地位逐渐被苦豆子取代;白草重要值由2.07减小到0.19,苦豆子重要值由0增加到1.25。2)植物群落物种多样性指数从0.64增加到2.26,丰富度指数从0.35增加到1.86,均匀度指数没有一定的变化规律。3)0~5 cm土层,土壤全氮、速效氮和水分对植物群落物种多样性变化的影响较大,其中,土壤全氮是显著性影响因子;5~10 cm土层,土壤速效氮和有机碳对植物群落多样性变化的影响较大,其中,土壤速效氮是显著性影响因子。初步研究结论认为:放牧扰动下,表层土壤中氮素的增加是荒漠草原植物多样性变化的主导因子之一,这种结果的产生很可能与家畜排泄物的归还作用有关。明确氮的来源与去向,可能是下一步深入认识有关羊粪归还作用机制的主要任务。     

围封对晋北赖草草地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响及其与植被多样性的关系

为了明确围封对晋北赖草（Leymus secalinus）草地植物群落及土壤因子的影响,本试验对围封5年的赖草草地植物群落生长季地上生物量和植物群落特征进行连续观测,以及对不同土层土壤理化性质进行分析,结果表明：围封后,草地地上生物量、群落盖度和群落高度显著增加（P<0.05）,Shannon-Wiener指数和Margalef物种多样性指数均高于放牧地;围封草地0~5 cm的土壤容重显著降低（P<0.05）,各土层的土壤pH均显著降低（P<0.05）,10~20 cm,20~30 cm的土层中土壤碳氮比显著高于放牧地,20~30 cm的土层中土壤氮磷比显著低于放牧地（P<0.05）。土壤碳氮比驱动围封样地植物群落的变化,土壤全氮、pH、氮磷比驱动放牧样地植物群落的变化。     

准噶尔荒漠3种典型植物群系植物多样性及其影响因素

以准噶尔荒漠3种典型植物群系为研究对象,通过野外调查取样和室内测定,并结合环境因子,分析比较准噶尔荒漠3种典型植物群系群落组成和多样性特征。结果表明:准噶尔荒漠3种典型植物群系共记录6科13属15种植物,物种多样性总体较低,藜科植物在荒漠植物中占比超过55%。在3种植物群系中,伊犁绢蒿群系的Shannon-wiener指数和Simpson指数最高,分别为1.09和0.56;白梭梭群系的Pielou指数和Simpson指数最低,分别为0.54和0.42;盐生假木贼群系的Pielou指数最高,为0.85。准噶尔荒漠植物群落物种组成和多样性受多种环境因子综合作用,影响伊犁绢蒿群系最主要的环境因子是土壤有机碳和全氮含量,影响白梭梭群系最主要的环境因子是年平均气温,影响盐生假木贼群系最主要的环境因子是年平均降水量和土壤pH值,在整个研究区域年平均气温、年平均降水量、纬度和土壤有机碳含量在所有环境因子中起主导作用。     

川西北地区沙化草地特征研究

高寒地区沙化草地草本植物多样性恢复是沙化治理过程中的重要环节。迄今为止,较为全面分析高寒沙化草地土壤因子与草本群落物种多样性的研究较少。为明确高寒草原沙化草地土壤因子与地上草本群落物种多样性的关系,于2014年7月,在川西北高寒地区通过调查和采样分析来研究不同草本群落物种多样性和不同土层土壤因子之间的关系。结果表明：随着沙化,草地草本群落由湿生型向旱生型转变;沙化草地草本群落物种多样性降低;沙化草地土壤水分和土壤碳、氮、磷含量降低;5~15 cm土壤水分、0~15 cm土壤铵态氮含量、0~15 cm土壤全磷含量和地上草本群落物种多样性显著（P<0.05）相关。在高寒草地沙化治理过程中,恢复地上草本群落物种多样性应该充分考虑不同土层土壤水分含量、铵态氮含量和全磷含量的影响。     

黄河源区发草适生地植物群落特征及其土壤因子解释

本研究以黄河源区发草作为研究对象,通过生境地植物群落物种结构组成、多样性分布、土壤理化特性等调查,采用相关分析和RDA排序法分析了黄河源区玛沁县5个发草适生地植物群落多样性特征和土壤影响因子及其关系,以期揭示影响发草种群在复杂多样高寒沼泽异质生境中适应性的关键环境因子。结果表明：1）不同发草适生地植物群落结构、组成和多样性指标明显不同,菊科、禾本科、莎草科、毛茛科、龙胆科和玄参科物种为发草适生地常见物种;2）不同发草适生地之间在土壤氮（N）、磷（P）、碳（C）、有机质（SOM）、土壤水分含量（W）和pH上也具有显著差异;3）发草适生地植物群落中发草的盖度、株高、生物量和重要值与群落物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener指数、P和W呈显著负相关,与Alatalo均匀度指数、pH值呈显著正相关。研究结果表明发草更加适应低P、湿润偏中生的土壤环境,而随着群落中物种丰富度的增加发草在群落中的重要值显著下降则说明发草具有部分的先锋种特性,显示了利用发草修复和治理退化草地的可能潜力。     

荒漠草原弃耕恢复草地土壤与植被的RDA分析

土壤质量变劣是沙化的本质, 核心内容为土壤物质流失, 理化性质和生物特性退化, 以及土体构型的变化。弃耕前土壤沙化程度和性质对弃耕地植被恢复进程、演替方向等产生重要影响。为了深入认识弃耕恢复草地不同覆沙厚度条件下,土壤环境因子和植物之间的关系,以宁夏盐池荒漠草原弃耕恢复草地为研究对象,应用冗余分析(redundancy analysis RDA),研究弃耕恢复草地随地表覆沙厚度在空间上的连续变化,植被分布及其多样性变化与主要土壤因子间的关系。结果表明,1)随着覆沙厚度的增加植被由达乌里胡枝子群落向苦豆子群落转变;达乌里胡枝子的重要值由0.334降低到0.104,苦豆子的重要值由0增加到0.404。2)植物群落物种多样性指数从0.32增加到0.79,丰富度指数从0.13增加到0.40,均匀度指数从0.11增加到0.22。3)对弃耕地植物群落分布及其物种多样性变化有显著影响的主要土壤环境因子分别为碳酸钙和全盐(0~10 cm)、碳酸钙(10~40 cm)。表层土壤碳酸钙含量的变化表征了地带性灰钙土的沙化程度和退化阶段,弃耕恢复草地当前植物分布格局的形成主要还是特定土壤退化状态约束下物种随机扩散竞争的适应性结果,覆沙厚度所决定的表层土壤环境因子的直接或间接作用是主要的决定因子,土壤养分对植被的直接作用尚未充分体现。     

放牧模式对祁连山东缘高寒草甸土壤理化特性和物种多样性的影响

阐明不同放牧模式对土壤理化特性和物种多样性的影响,为祁连山东缘高寒草甸的管理利用提供参考.选择划区轮牧(RG)、禁牧(PG)、轻度放牧(LG)和生长季休牧(GSG)4种放牧模式下的样地,检测各样地间植被群落物种多样性、生物量和土壤养分等指标,并分析其影响因素.结果 发现:1)LG样地0～30 cm土层土壤含水量最高,且20～30 cm土层LG的土壤含水量显著高于RG、GSG和PG样地的土壤含水量(P＜0.05),LG样地0～30 cm土层土壤容重最低,但放牧模式对土壤pH值无显著影响,pH值均在7.0～7.8;GSG样地10～20 cm土层土壤有机碳和全氮含量显著高于PG样地(P＜0.05),PG样地0～10 cm土层土壤全钾含量显著高于RG样地(P＜0.05),LG和GSG样地20～30 cm土层土壤全钾含量显著高于RG和PG样地(P＜0.05);2)LG样地物种均匀度、丰富度和Shannon-wiener指数均最高;3)冗余分析表明,不同放牧模式下土壤全钾、含水量、容重和pH值等是影响群落物种多样性的重要因素.综合分析,轻度放牧模式能有效改善草地土壤和植被状况.     

喀斯特土层厚度异质性对草地群落结构和优势种生长的影响

喀斯特地区破碎陡峭的地形地貌和严重缺乏的土壤资源,使得该地区的土壤分布在空间上具有强烈的异质性。土壤是植物获取水分和养分的主要途径,土壤分布的不均匀会直接影响到植被的生长和分布。因此,选择重庆典型喀斯特山地草地植物群落为研究对象,采用样地调查法,对不同土层厚度生境中(0~15cm、15~25cm和25cm)草地的群落结构、物种分布和优势种生长状况等展开研究。结果表明,1)研究区域内草地群落的优势种主要是一年生、二年生或多年的草本植物,随生境土层厚度增加,群落的优势植物中逐渐有木本植物的出现,群落优势种的优势地位也随土层厚度的增加越来越稳定;2)群落的物种丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数随生境土层厚度改变均未发生显著变化(P0.05);3)非禾本科植物,主要是菊科和豆科的物种数目和重要值随土层厚度的增加而增加,禾本科物种数目随土层厚度增加而减少,重要值无明显变化;4)优势种荩草(Arthraxon hispidus)的株高、叶面积和地上部生物量均随土层厚度增加而表现出显著上升的趋势(P0.05)。可见,随生境土层厚度增加,喀斯特草地的群落结构表现出越来越成熟和稳定的趋势,优势种的生长受到显著促进,但各科的优势度和群落的物种多样性未发生显著变化。     

模拟增温对高寒草地土壤原核生物群落组成及多样性影响

全球变暖成为目前关注的热点话题,而微生物对环境变化的反馈对研究全球变暖具有重要意义,本文通过对青藏高原高寒草地土壤原核生物群落组成、多样性与环境因子进行相关性分析,研究不同的环境因子与土壤原核生物群落结构的关系,旨在揭示土壤原核生物群落与全球变暖的关系,为预测全球变暖将如何改变生态系统功能做铺垫。结果表明：温度增加会使原核生物群落α多样性和丰富度降低;模拟增温处理下土壤原核生物群落以变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、奇古菌门（Thaumarchaeota）等为主要优势菌门;模拟增温处理对原核生物群落结构没有显著的影响;铵态氮、植株高度、物种数是主要影响原核群落结构的因子。     

荒漠草原土壤粗质化和养分减少伴随多年生群落转变为一年生群落

为明晰荒漠草原植物群落物种空间分布对土壤环境因子的响应,2018年在宁夏盐池县荒漠草原区域,沿灰钙土内部、边缘和外部生境,基于样线法开展植被和土壤调查及采样,采用多元回归树和冗余分析相结合,探讨植物群落随土壤因子的空间变化特征以及不同群落特征的差异。结果表明,沿灰钙土内部、外部和边缘生境:1)短花针茅+糙隐子草+披针叶黄华群落,苦豆子+白草群落逐渐转变为猪毛蒿+猪毛菜群落。2)土壤粗砂粒、有机碳和全磷含量是群落物种组成空间变化的主要控制因子。3)植物群落高度、盖度和生物量呈显著降低趋势;群落物种多样性呈先增加后减少趋势;植物群落密度呈显著增加趋势。结论沿灰钙土内部、边缘和外部生境,土壤粗颗粒含量增加,养分含量降低,多年生植物群落转变为一年生植物群落。相对于残存的灰钙土生境植物群落,经历过严重沙化的生境,多年生物种比例、植物多样性和生物量依然较低。     

三江源区高寒草甸植物多样性的海拔分布格局

三江源地区是我国受气候变化影响最大且最敏感的区域之一。研究高寒草甸植物多样性海拔分布格局及其与环境的关系,能为预测气候变化对植物多样性的影响和响应提供科学依据。本研究以青海三江源地区的6个样地/海拔梯度共78个样方的高寒草甸样地为研究对象,了解高寒草甸植物多样性和群落结构,分析海拔分布格局及其与环境的关系,旨在以空间替代时间的实验系统来揭示植物对气候变化的响应。统计分析发现,6个高寒草甸样地共有植物21科、51属、74种,且在中海拔和高海拔地区,高寒草甸以藏嵩草、高山嵩草、矮嵩草等莎草科植物占优势,低海拔地区高寒草甸则以针茅、早熟禾、垂穗披碱草等禾本科植物为优势种群。方差分析表明,随着海拔的降低,高寒草甸群落的物种多样性和物种丰富度均呈“单峰”分布格局,而均匀度指数逐渐升高。DCA分析发现,高寒草甸植物群落沿着海拔梯度呈现有规律的变化,具有从高寒草甸向高寒草原化草甸的逐渐过渡的特征,海拔梯度明显的影响了植物群落结构和多样性。此外,CCA结果表明,土壤pH值是影响高寒草甸植物群落分布格局的主要因素,土壤含水量、土壤温度、土壤有机碳、碱解氮含量与全钾含量是影响植物群落分布格局的关键因子。综上所述,我们推测气候变化极有可能影响三江源地区高寒草甸植物群落结构与分布格局。     

黑河中游湿地不同植物群落土壤有机碳分布及影响因素

湿地是全球碳循环重要组成部分之一,具有独特的生态环境效应和功能,对调节全球气候变化具有重要作用。本研究以黑河中游湿地为研究对象,基于实地采样数据、利用植物群落排序和结构方程模型等方法,分析不同植物群落土壤有机碳差异及影响因素。结果表明:湿地不同植物群落间土壤有机碳存在显著差异(P<0.05),土壤有机碳含量在3.56~4.30 g·kg^-1,呈现明显的表聚现象;土壤有机碳主要受容重、pH、土壤全氮、土壤水分、土壤速效氮、土壤盐分、优势物种盖度、总多度、总盖度、非禾本科草本盖度多种因素的影响,表明造成土壤有机碳变化的因素较为复杂;土壤理化性质对土壤有机碳变化的贡献为0.55,植物群落特征对土壤有机碳变化的贡献为0.22,表明在黑河中游造成各植物群落土壤有机碳变化的主要原因是土壤理化性质差异;土壤理化性质对土壤有机碳的影响有两种不同路径,一是土壤理化性质对土壤有机碳的直接影响,二是pH、盐分通过影响总多度从而影响土壤有机碳,表明在土壤有机碳变化的过程中,不仅仅有各影响因素单纯的直接作用,也有影响因素之间的间接作用。该研究结果对干旱区湿地土壤有机碳固存具有一定的参考价值。     

三种人工草地小型土壤节肢动物群落多样性动态及其差异

小型土壤节肢动物是草地生态系统的重要组成部分,不仅对物质循环具有重要的作用,还对草地土壤质量或健康状况起指示作用。为了查明青藏高原地区建植不同单播人工草地对小型土壤节肢动物群落多样性的影响,在川西北红原县境内选取建植期为3和5年的老芒麦、垂穗披碱草和苜蓿3种多年生单播人工草地作为研究样地,并以天然草地为对照样地。2018年7和10月,采集各样地0~15 cm的土样并利用Tullgren法分离小型土壤节肢动物。结果表明:1)小型土壤节肢动物群落结构在不同牧草样地间存在差异,影响群落结构的主要是盖头甲螨属、板蒲螨属和长角毛蚊科等;在建植期为3年时,各样地间的小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数无显著差异(P>0.05);建植期为5年时,小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数在天然草地和苜蓿样地中无显著差异(P>0.05),但两者显著高于老芒麦和垂穗披碱草样地(P<0.05);此外,小型土壤节肢动物群落的季节动态在不同样地间也存在差异;2)随着建植年限的增加,小型土壤节肢动物群落的密度、类群数和Shannon多样性指数在老芒麦和垂穗披碱草样地显著降低(P<0.05),在苜蓿样地呈缓慢增加趋势(P>0.05),但均低于天然草地;3)影响小型土壤节肢动物群落组成结构的主要环境因子是土壤速效磷含量以及C/N和N/P;此外,小型土壤节肢动物群落密度与土壤速效钾含量呈显著正相关(P<0.05),类群数及Shannon多样性指数与植物群落盖度呈显著正相关(P<0.05)。研究结果表明,在青藏高原上建植单播人工草地对小型土壤节肢动物群落的影响因牧草种类而异并随建植年限变化。建议对高寒地区建植期达到4年的垂穗披碱草、老芒麦和苜蓿单播人工草地进行改造,以提高小型土壤节肢动物多样性,促进草地生态功能正常发挥。