呼伦贝尔草甸草原区主要植物种群生态位特征与物种多样性对封育年限响应

采用Levins生态位指数、Pianka生态位重叠指数和物种多样性指数,分析草甸草原区主要植物种群生态位对封育年限的响应特征。结果表明：退化草地实施封育措施后,群落中主要植物种群生态位宽度发生变化,未封育（对照区）样地以多年生草本植物蒲公英生态位宽度最大;封育年限为4和13年时,生态位宽度最大的物种均为展枝唐松草;封育年限为5、6、8和10年时,生态位宽度最高的物种依次是羊草、麻花头、囊花鸢尾和贝加尔针茅;退化草地实施封育后,物种间生态位重叠指数值集中在0.6~0.9,而未封育样地物种生态位重叠指数值在0.0~0.3;随着封育年限的增加,生态位重叠指数总平均值表现出先增加后降低的变化趋势,其中未封育（对照区）样地主要植物种群生态位重叠指数总平均值最低,封育5年时,主要植物种群生态位重叠指数总平均值最大,为0.68;封育草地的主要植物种群的生态位重叠指数平均值较未封育（对照区）样地增加了40.76%~93.68%;封育年限为5年时,Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数最大,分别比未封育（对照区）增加了45.46%、16.51%、45.80%和23.38%。封育后,群落多样性、丰富度和均匀度显著增加,并且植物种间竞争加剧,但在封育5年后,随着封育年限的增加,多样性、丰富度以及均匀度逐渐降低,导致生态位分化,种间竞争减缓,群落趋于稳定。因此,从物种多样性角度出发,该区封育时间不宜过长,在封育5年后,可采取适当利用,保护群落多样性。     

围栏封育措施对退化羊草草原植物群落特征影响研究

围栏封育作为简便而有效的草原恢复措施,在我国草原恢复维护中得到广泛应用。但是有关围栏封育措施随着实施年限的增加,会对草原生态系统的结构与功能产生怎样的影响,仍然是需要关注的问题。本研究以内蒙古锡林郭勒盟退化羊草草原为研究对象,通过对围栏封育样地和自由放牧样地连续5年的植被调查资料,对比分析了围栏封育样地和自由放牧样地的植被组成和生产力的动态特征。结果表明,1)围栏封育措施使退化羊草草原的物种多样性和群落均匀度较自由放牧样地略有提高,群落生态优势度略有降低,但差异均未达到显著水平(P>0.05)。2)围栏封育措施改变了退化草原的优势物种组成。随着封育措施的实施,总体上草原群落优势种为羊草和大针茅,反映出典型草原特征;而自由放牧样地,羊草和大针茅在群落中的地位不恒定。 3)围栏封育措施显著提高了群落植被的平均高度、地上生物量和凋落物量。但随着围封时间的延长群落地上生物量逐渐降低,凋落物量增高。4)围栏封育对退化草原结构和功能的恢复存在不同步性。其中群落生物量受围封措施影响最为明显,2年围封已使其达到峰值;其次是群落的优势种,4年围封已使群落优势种恢复成典型草原群落代表种;反映最为缓慢的是群落多样性指标,7年围封措施并没有使群落的多样性指标与自由放牧样地形成显著差异。由此表明,采用围栏封育措施时需充分考虑恢复目的,制定恢复时间,从而提高草原的可持续利用能力,降低恢复成本。     

藏北高寒草原群落维持性能对封育年限的响应

针对近年来退化高寒草原的恢复和合理利用的问题,对自然放牧、封育3年和7年的藏北申扎高寒草原设置样地,采用群落调查、收割法收集地上生物量,根钻法收集地下生物量等,比较分析不同封育年限下草地群落各生态指标。结果表明,高寒草原围栏封育后,随自然放牧到3年禁牧再到7年禁牧,植被高度持续增加,地上地下生物量、总盖度、物种多样性维持性能增加再降低,Pielou 均匀度指数在自然放牧草地最大。随封育年限延长,禾草类及莎草类植物功能群生物量及重要值显著增加,杂草类功能群生物量及重要值显著降低,说明封育措施有利于群落的正向演替。但通过对群落总盖度、地上生物量及群落种类组成与封育年限间关系进行统计分析表明,藏北高寒草原封育达3到5年后以1.23只羊单位/hm²的放牧强度放牧为佳。     

不同退化梯度下大尤尔都斯高寒草原植物种群生态位特征

采用Levins生态位宽度指数(BL_i)和Pianka生态位重叠指数(Q_(ik)),测定不同退化梯度下巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原17种主要植物的生态位宽度及生态位重叠。结果表明,未退化阶段,优势种紫花针茅(Stipapurpurea)的生态位宽度较高,轻度退化与中度退化阶段其生态位宽度减小,重度退化阶段又上升,其它物种根据群落结构变化生态位宽度发生变化。在不同退化梯度下均出现生态位较窄的种群生态位重叠较大的现象,物种间生态位重叠的变化是由种间生态学特性差异与草地退化对种间关系影响共同造成的。研究显示,在巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原,过度放牧导致草地退化,物种生态位重叠总体相对较低。     

宁夏荒漠草原不同封育年限优势种群的生态位特征

以宁夏荒漠草原为研究对象,采用空间梯度代替时间梯度的方法,对不同封育年限及未封育草地的植被进行调查,并运用生态位宽度和生态位重叠指数对不同恢复演替阶段优势种群的生态位特征进行计测.结果表明:草地封育后,植物种群的生态位宽度发生变化,未封育草地以一年生植物刺蓬(Salsola pestier)的生态位宽度最大,短花针茅(Stipa breviliora)和牛枝子(Lespedeza potaninii)种群的生态位宽度均以封育7年的草地最高,分别为3.153和4.058,中亚白草(Pennisetum centrasiaticum)种群的生态位宽度在各封育年限草地及未封育草地中均较高,是该区域的泛化种.封育草地恢复演替过程中种群之间生态位重叠总体较高,大多物种间生态位重叠指数在0.4～0.8之间;其中,未封育草地的种群重叠指数较低,封育5年的草地种群重叠指数最高.不同封育年限草地中生态位宽度最大的物种不一定和其他的物种有最大的重叠值,植物群落较高的生态位重叠和种群生态位宽度之间不存在线性关系.     

黄土丘陵区不同管理方式下草地优势种群的生态位

以吴起县杨青川流域草地为研究对象,对封育(Enclosure)、放牧(Grazing)、施肥(Fertilization)、刈割(Clipping)、灭鼠(Deratization)5种管理方式的草地群落进行调查,并运用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠指数对5种管理方式下主要植物种群生态位特征进行分析。结果表明,达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、赖草(Leymus secalinus)、猪毛蒿(Artemisia scoparia)和硬质早熟禾(Poa sphondylodes)的种群总生态位宽度较大,封育放牧施肥刈割灭鼠管理模式下,生态位宽度最大的分别是达乌里胡枝子、赖草、紫花地丁(Viola philippica)、达乌里胡枝子和猪毛蒿,生态位宽度值大于4的物种数分别为6、6、3、4和3种。不同管理方式下各种对间的重叠指数平均值由大到小依次封育放牧施肥刈割灭鼠。施肥管理中,种群间生态位宽度与生态位重叠之间存在线性关系,其它管理方式中种群生态位宽度与生态位重叠之间不存在线性关系。生态位分析表明,封育和放牧管理下种群间对资源的需求趋于相同,彼此间通过竞争共存,有利于群落演替,草地生态系统逐渐得到恢复,施肥、刈割、灭鼠管理使群落物种竞争排序发生变化,破坏了草地生态系统原有的竞争机制,导致群落向简单群落演替。从牧草发展角度出发,封育、施肥和刈割有利于优质牧草生长。     

长期围栏封育对中天山草地植物群落特征及多样性的影响

以中科院新疆巴音布鲁克草原生态站25年围封样地为对象,研究亚高山草原、亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原的植物群落特征及物种多样性。结果表明,长期围封对3种草地类型草地植被盖度、平均高度、地上生物量均有不同程度的提高,围栏内生物量与植株高度均表现为亚高山草原化草甸＞亚高山草甸化草原＞亚高山草原;3种草地类型围栏内外生物量和植被盖度差异呈极显著（P<0.01）,且亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原围栏内外植物高度差异极显著（P<0.01）。围封25年后,围栏外的群落丰富度指数和优势度指数均高于围栏内,而均匀度指数围栏内均高于围栏外。     

短期围栏封育对藏北3类退化高寒草地群落特征的影响

为了解藏北地区退化高寒草地植物群落对短期围栏的响应,本研究以当地的3类高寒草地植被为研究对象,分析了围栏封育对草地群落的影响.结果表明,围栏封育措施能显著提高3类草地群落高度、盖度和地上生物量,物种数也有不同程度的增加.高寒荒漠植被群落盖度、高度变化对围封措施响应较快,但物种数变化的响应较慢;高寒草原和高寒草甸群落盖度...     

围栏封育对甘南高原高寒草地植被群落特征的影响

为了初步探索围栏封育对甘南高原高寒草甸草原植被群落特征的影响,本试验通过植被群落特征指标的对比研究,发现经围栏封育后,植被植株的平均高度、草地生物量围栏内均比围栏外显著增加,围栏内物种数也较围栏外有所增加,围栏内优势种各项植被特征指标明显多于围栏外,且呈极显著差异,但毒杂草类在植被株高和产量上围栏外高于围栏内,群落密度差异不显著。由此可见,围栏封育对甘南高原高寒草甸草地退化的恢复和建设有重要作用。     

封育对不同草地类型土壤细菌群落特征的影响

为探究不同类型草地土壤细菌群落结构及多样性对封育的响应规律,本研究以新疆山地草甸和温性草原草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析方法并结合高通量测序技术,对封育区(10 a)和放牧区的退化草地土壤细菌群落结构及其多样性进行测定分析。结果表明：封育后山地草甸和温性草原草地0~10 cm土层变形菌门相对丰度均显著增加(除山地草甸草地5~10 cm土层)(P<0.05);且封育后山地草甸草地细菌Chao 1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈极显著升高(P<0.01);冗余分析表明,山地草甸草地细菌群落组成的主要驱动因子为pH、土壤容重,但温性草原草地为电导率和植物盖度。总之,封育对不同草地类型土壤细菌群落多样性的影响存在较大差异,且山地草甸草地土壤细菌较温性草原对封育的响应更显著。因此,在对退化草地实施封育措施进行生态恢复时,应着重考虑不同草地类型对封育响应的差异。     

盐池县人工封育草地植物生态位动态研究

通过2007、2009和2011年的实地调查,采用Levins生态宽度指数及Pianka生态位重叠指数研究了3种不同封育措施对宁夏盐池干旱半干旱区草地植物生态位的影响。结果表明,老封育区优势种为刺沙蓬(Salsola ruthenica)和阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus),经过封育刺沙蓬的优势地位有所下降,阿尔泰狗娃花的优势地位有所上升;新封育区优势种为黑沙蒿（Artemisia ordosica）、刺沙蓬和丝叶山苦荬（Ixeris chinensis var.graminifolia）,经过封育刺沙蓬的优势地位有所下降,丝叶山苦荬的优势地位明显上升;对照区的优势种为黑沙蒿、沙蓬刺、苦豆子（Sophora alopecuroides）,经过封育黑沙蒿在3个时期均处于主导地位,沙蓬刺的生态位宽度稳中有所上升。老封育区优势物种之间的生态位重叠值经过封育呈下降趋势,新封育区呈上升趋势。     

云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种生态位动态

为探究云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种的生态位动态,通过典型样方调查,运用Levins和Pianka公式分别对封育5年、9年、14年、18年和30年天然草地的主要物种生态位进行了分析。结果表明：不同封育年限草地的物种组成与群落类型具有明显差异,阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus）、大针茅（Stipa grandis）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和百里香（Thymus mongolicus）4个种群生态位总宽度较大,且在5个不同封育年限草地均有出现。云雾山原建群种长芒草（Stipa bungeana）生态位宽度也较大,但在封育30年样方中未发现其分布。不同封育年限各物种生态位宽度排序和其总宽度排序并不相同,封育5年、9年和14年的草地中生态位宽度最大的分别是长芒草、甘肃蒿（Artemisia gansuensis）和猪毛蒿（A.scoparia）,封育18年和30年草地大针茅最大。随着封育年限增加,优势物种的生态位宽度出现波动,大针茅的生态位宽度随封育年限增加呈现“升-降-升”的动态变化,封育5~18年,长芒草生态位宽度变化表现为先降后升,甘青针茅（S.przewalskyi）只在封育30年样地出现,但其生态位宽度仅次于大针茅。种群间生态位重叠与不同封育年限草地种群生态位宽度无线性关系,封育9年草地种群间的生态位重叠指数均值最大,封育14年和30年草地的生态位重叠指数均值呈递增趋势。随着封育年限的增加,草地生态系统逐渐得到恢复,种间竞争也随之增加。     

黄土区长期封育草地优势物种生态位宽度与生态位重叠对不同干扰的响应特征

运用Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数及物种丰富度,初步分析了长期封育草地优势种群生态位对放牧、火烧和施肥的响应特征。结果表明:在封育(对照组)、放牧、火烧和施肥干扰下,生态位宽度最大的物种依次是白颖苔草、中华小苦荬、白莲蒿和本氏针茅;建群种本氏针茅在不同干扰下生态位宽度表现为施肥(1.362)>火烧(1.244)>封育(1.088)>放牧(1.026),物种丰富度指数则依次为放牧>施肥>火烧>封育。所有物种和优势种的生态位重叠指数平均值均表现为施肥>封育>火烧>放牧,且在各干扰下,生态位重叠指数最大的种对依次为本氏针茅和白颖苔草、大针茅和白颖苔草、大针茅和白颖苔草以及中华小苦荬和硬质早熟禾。综上所述,对长期封育的草地进行适度的干扰可提高物种丰富度,改善种群的生态位配置和最大限度地利用环境资源。     

甘肃景泰北部干旱荒漠区封育沙地植物生态位研究

利用Levins生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式,对甘肃省景泰县北部沙生植被主要植物种在不同恢复方式下的生态位宽度和生态位重叠进行计测分析。结果表明:在自然恢复沙地灌木层中,沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.966,其次是驴驴蒿,BL值为0.935。人工+自然恢复沙地灌木层中,仍是沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.962,其次是花棒和沙拐枣,BL值分别为0.900和0.897;在自然恢复沙地草被层中,禾草的生态位宽度最大,其次是五星蒿,BL值分别是0.989、0.959。人工+自然恢复沙地草本中,五星蒿的生态位宽度最大,其次是刺蓬,BL值分别是0.952、0.942;自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是荒漠锦鸡儿与白沙蒿,NO值为1。人工+自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是柠条与沙拐枣,NO值为0.980;具有较宽生态位的五星蒿、刺蓬、禾草、沙米等草本间均有较大的生态位重叠,生态位宽度和生态位重叠之间不是直接的线形关系。     

呼伦贝尔沙化草地围封效应及生物多样性变化研究

2004年,在内蒙古呼伦贝尔沙化草地,测定围封不同年限(1、4、7、11、17年)沙化草地群落的特征值,分析围栏封育对沙化草地植被特征及生物多样性变化的影响。植被的自然恢复从一年生植物的侵入开始,差巴嘎蒿(Artemisia halodendron Turcz.ex Bess.)等重要值在围封第7、11和17年分别为第4年的1.57、1.78和1.37;一年生植物呈减少趋势,沙米(Agriophylluns arenarium Bieb.)在围封第11年完全消失。植被盖度平均增长4.6倍,草层高度平均增高75.3%。围封17和11年、1和4年,群落相似系数最大,分别为0.9630和0.7143。结果表明:沙化草地围封后,由于干扰源解除,群落组成发生了规律性变化,植物群落逐渐由不稳定的一年生植被向次稳定的灌丛化植被和相对稳定的干草原植被过渡,随着围封年限的增加,群落结构逐渐趋于合理,物种丰富度、多样性和群落均匀性不断增大,但沙化草地围封后的植被近自然恢复也是一个漫长的系统修复与竞争过程。呼伦贝尔沙化草地经过17年的围封,植被系统仍十分脆弱,群落中一年生植物仍占有较大比例,受干扰后极易发生再度沙化。     

围栏封育下华北半干旱草原植物生态位研究

为查明围栏封育条件下华北半干旱草原植物生态位格局及变化,于河北坝上地区红松洼国家级自然保护区设置100 m×100 m围栏监测固定大样地,采用样方法对封育区和放牧区植被生长状况进行调查,运用生态位理论对围栏内外主要植物的生态位宽度、生态位重叠值和生态位相似比例进行测算.结果表明:披针叶苔草(Carex lanceolata)在围栏内外的生态位宽度均为最大.披针叶苔草、裂叶蒿(Artemisia tanacetifolia)、地榆(Sanguisorba officinalis)、毛茛(Ranunculus japonicus)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)等生态位宽度较大物种之间具有较高程度的生态位重叠.这些物种的生态位相似比例也较高;而生态位宽度较小的物种其生态位相似比例较小.表明生态位宽度与生态位重叠值、生态位宽度与生态位相似比例之间存在一定的线性关系.     

玛曲高寒沙化草地植物生态位特征研究

研究高寒沙化草地植物群落特征和演替状况,对恢复生态环境、提高草地生产力具有重要意义。本文采用样方法对玛曲高寒沙化草地20个样地的植物种群进行系统调查,并计算其主要植物的重要值、生态位宽度和生态位重叠值。结果表明:该草地当前的优势种为异针茅(Stipa aliena);生态位宽度最大的是亚优势种高山唐松草(Thalictrum alpinum)和乳浆大戟(Euphorbia esula),为0.974,而优势种异针茅仅0.941,说明优势种并不具有最强适应能力和竞争力,在群落中的地位也不稳定;生态位宽度大的物种之间具有大的生态位重叠值,其中高山唐松草和乳浆大戟生态位重叠值最大,达0.987,与其他种群之间的竞争也较强,表明高寒沙化草地的演替方向将是杂类草取代禾草的优势地位,如不及时治理,草地将进一步退化。     

右玉盐碱化草地植物生态位特征研究

研究盐碱化草地植物群落特征和演替方向,对其生态系统的恢复或重建以及提高其生产力具有极其重要的作用。试验采用样方法对右玉盐碱化草地的植物种群进行了系统的调查研究,计算其20种主要植物的重要值、生态位宽度及生态位重叠值。结果表明:该盐碱化草地的优势种为赖草,其重要值为0.39,亚优势种为碱茅,重要值为0.35;而生态位宽度值最大的是碱毛茛,为0.9075,其与其他物种的生态位重叠值也较其他物种大,该盐碱化草地生物种群不稳定,演替方向将是杂类草代替禾草的优势地位,该草地的利用价值会下降,如不及时采取有效措施,盐碱化及退化速度将继续增大。