围栏封育对伊犁绢蒿非结构碳水化合物的影响

[目的]探讨围栏封育对伊犁绢蒿储藏营养物质-非结构性碳水化合物积累有没有影响,同时确定合理的封育时间后实施放牧,为今后荒漠草地生态系统管理和合理利用提供一定的基础资料和科学理论依据.[方法]对不同围栏年限的伊犁绢蒿根系、茎部和叶的非结构碳水化合物(可溶性糖、淀粉)的含量变化进行测定分析.[结果](1)伊犁绢蒿主要储藏性非结构性碳水化合物为淀粉,主要贮藏部位为茎部;非结构碳水化合物含量表现为8月最高(16.67;),5月最低(6.29;),说明伊犁绢蒿非结构碳水化合物积累易受季节因素影响,并且随时间变化淀粉含量先升高后降低,呈倒"V"字型变化.(2)围栏封育显著促进了伊犁绢蒿根系和茎部非结构碳水化合物含量的积累,而对叶部无显著影响;围栏封育4和2 a年后伊犁绢蒿可溶性糖含量高于放牧区,而淀粉含量表现出来的规律不明显.封育4 a与封育2 a之间非结构碳水化合物的含量变现出来的差异不显著.[结论]随着封育时间的增长,储藏物质增加到一定限度后保持稳定,此时牧草再生能力较强,适当利用反而有利于植被恢复.与放牧区相比,对于围栏封育4 a试验区内的伊犁绢蒿,应该在春秋两季利用可能更有利于其恢复;但围栏2 a试验区封育的效果不是很显著,有必要继续封育.     

不同保护和利用方式下羊草草原群落生物量及能量功能群构成的比较

基于野外调查数据,结合能量功能群分类方法,对不同围封年限(围封4年,围封9年,围封29年)及不同利用方式(放牧、割草)影响下羊草草原的生物量、根冠比及不同能量功能群优势度进行比较分析,结果表明:围封使得群落地上、地下总生物量增加,并随着围封年限的增加渐趋稳定。相比围封保护,放牧和打草利用均会使群落根冠比变大。5个样地比较,放牧退化对群落的能量功能群构成影响较大,相比其他样地,低能值植物功能群优势度明显增加,而中能值和高能值植物功能群则明显下降。几个围封样地和打草场样地之间则没有显出规律性变化。相比重度放牧而言,围封和打草这两种利用方式都可以使羊草草原得到很好的保护。而对于围封而言,围封3-5年后对羊草草原加以适度的利用对草原保护和经济的发展都是有利的。     

封育年限对云雾山典型草原植物繁殖与植被更新的影响

研究封育年限对黄土高原典型草原繁殖更新的影响,为退化黄土高原植被恢复和生物多样性维持提供一定的理论依据。在云雾山自然保护区的实验区选取不同封育年限区(5,15,23,32 年)和放牧地(对照)草地作为试验样地,采用挖掘取样法进行草地繁殖更新的研究。结果表明:封育年限对后代繁殖更新苗的物种丰富度影响显著(P<0.05)。封育5年草地和封育15年草地的后代更新苗的物种丰富度与放牧地差异不明显(P>0.05),而封育23年草地和封育32年草地的后代更新苗的物种丰富度显著小于放牧地。封育年限对草地后代繁殖更新总密度、无性繁殖密度、根茎型、分蘖型、匍匐型和分枝型的繁殖密度均影响显著(P<0.05)。随着封育年限的增加,繁殖更新总密度和无性繁殖密度均呈递减趋势,根茎型和分蘖型密度均呈先升高后降低趋势,根蘖型和分枝型密度呈先降低后升高趋势,匍匐型的密度呈逐渐增加趋势,无性繁殖密度与有性繁殖密度之比呈先增加后降低趋势。植物群落密度与无性繁殖密度、繁殖更新总密度之间均呈正显著相关。在云雾山典型草原,短期封育有利于植物后代繁殖更新,长期封育反而不利于草地的繁殖更新,对退化草地封育5年最有利于植物的繁殖更新。植物无性繁殖密度的变化直接影响着繁殖总密度的变化,从而影响了植物群落的密度变化。     

科尔沁沙地草地植物群落功能性状对封育和放牧的响应

该研究以科尔沁沙地中草甸(meadow)、针茅草原(Stipa steppe)、疏林草地(scattered tree grassland)和沙质草地(sandy grassland)4种草地的18种优势植物为研究对象,分别测定了不同草地植物群落在封育和放牧下的高度(height)、比叶面积(specific leaf area,SLA)、叶片干物质含量(leaf dry matter content,LDMC)、叶片面积(leaf area,LA)、叶片氮含量(leaf nitrogen content,LNC)和叶片碳同位素(leaf carbon isotopes)6个相关于植物生理生态过程的功能性状指标。结果表明:1)长期放牧增加了草地中一年生植物和C4植物的丰富度和重要值,降低了沙质草地中多年生植物的相对生物量;2)沙质草地植物群落的SLA和δ~(13)C高于其他3种草地,LDMC小于其他3种草地;3)长期放牧降低了草地植物群落的高度和LA,增加了草地植物群落的δ~(13)C,SLA、LDMC和LNC则不受放牧的影响;4)植物功能性状中,SLA与LDMC极显著负相关且不受放牧的干扰;而长期放牧导致了高度与SLA和δ~(13)C显著负相关以及SLA和δ~(13)C显著正相关。科尔沁沙地长期放牧的草地中一年生植物和C4植物比例相对增加,且优势植物具有较低的高度和LA以及较高的δ~(13)C,表明了草地植物群落通过物种竞争结构和功能性状权衡策略的改变来适应长期放牧。因此,减轻放牧压力,改善植物群落的功能性状,对于该区域退化草地的恢复及持续管理具有一定的重要意义。     

腾格里沙漠南缘沙漠化逆转过程中的土壤化学性质变化特征

在腾格里沙漠南缘,应用空间代替时间的方法,选择了流动沙丘、封育5 a、封育15 a和封育25 a样地的恢复演替序列,代表沙漠化逆转的不同阶段,研究了干旱区沙漠化逆转过程中的土壤化学性质变化特征。结果表明,腾格里沙漠南缘沙漠化逆转过程中,0-300 cm土壤pH、电导率、速效磷、速效钾、全氮、有机质呈现不同程度的波动变化,但均值持续增大;各阶段表层土壤pH逐步减小,而电导率和代表土壤肥力状况的速效钾、速效磷、全氮、有机质在封育恢复过程中均持续增大,且各阶段表层土壤化学性质总体差异显著。研究认为,腾格里沙漠南缘的沙漠化逆转过程,是土壤化学性质逐步向良性化方向发展的过程,是土壤的形成与改良过程。     

围网养殖对华阳河湖鱼类群落结构的影响

为了发展渔业生产,人们将大量自然湖泊通过围网的方式投放鱼苗进行养殖。目前,这种养殖模式对鱼类群落的影响没有得到有效的评估。本研究于2016年在华阳河湖围网养殖区和非养殖区分别设置采样点对鱼类进行季度调查,探讨围网养殖对鱼类群落结构的影响。结果显示,在围网养殖区共采集鱼类6目12科35属46种,非养殖区采集鱼类6目11科40属57种,其中以鲤形目种类最多,分别占养殖区和非养殖区鱼类总数的65.22%和63.16%。非养殖区的优势种为?和短颌鲚,而鲢、鳙是围网养殖区的优势种。与非养殖区相比,围网养殖区山溪河流性鱼类百分比从21.05%降低至15.22%。通过双因素方差分析解析养殖与季节对鱼类群落结构的影响,发现围网养殖区的鱼类密度、物种数、优势度指数都显著低于非养殖区,而均匀度指数显著高于非养殖区。通过SIMPER分析得出,造成养殖区和非养殖群落结构差异的重要贡献物种为短颌鲚、?、鲤、太湖短吻银鱼、鲫、鱵、鲢和鳙。     

华北平原小麦季氮肥氨挥发损失及影响因素研究

试验采用间歇式密闭室通气法,测定了冬小麦生长季氨挥发的损失量。结果表明:冬小麦施用氮肥后氨挥发速率升高,高峰期持续时间较短,基肥与追肥后氨挥发速率最大分别达到1.12 kg/(hm2.d)和0.66 kg/(hm2.d),可见冬小麦基肥氨挥发损失高于追肥。从整个生长季节来看,冬小麦不施氮和每公顷施氮75,150,225,300 kg小区的累计挥发量分别为5.25,5.97,7.22,9.31,12.85 kg/hm2;冬小麦生长季节来自氮肥的氨挥发为0.72,1.97,4.07,7.61 kg/hm2,占施氮总量的1.0%,1.3%,1.8%,4.2%。当氮施用量超过150 kg/hm2时,由于氨挥发增加将使农田氮损失显著提高,通过Elovich动力学方程(y=a+blnt)对时间和氨挥发量进行拟合。土壤0~10 cm NH4+-N含量和氨挥发量之间具有显著的相关性。而温度是氨挥发的重要影响因素。     

天山北坡围栏封育条件下伊犁绢蒿幼苗分布格局及数量动态变化规律研究

采用空间分布型指标对围栏封育条件下的伊犁绢蒿幼苗种群进行了空间分布格局分析,结果表明,在5和9月2个时间点上,无论围栏内外,幼苗均呈聚集分布的空间格局,但不同时间点和围栏内外的幼苗分布聚集程度存在差异,这种差异是由于环境条件的空间异质性引起的;进一步采用TAYLOR幂法则、IWAOY对M的回归法进行分布格局的拟合检验,检验结果与各空间分布型指标的结果相符合,可以确定绢蒿幼苗种群为聚集分布且适宜取样面积为4 m²;采用DCCA(除趋势对应典范分析)和相关分析对围栏内外的幼苗数量和环境因子的关系进行分析,表明幼苗数量和环境因子之间存在密切相关,同时可以将幼苗数量的发生类型按生境条件分为4类;对4类生境条件下的不同时间的幼苗存活数量进行了统计,表明不同生境下幼苗的初始萌发数量存在巨大的差异且在夏季死亡率极高,呈现出“爆发性出苗”和“骤然性死亡”的特点;对幼苗发生规律的统计结果表明,4种生境条件下的幼苗发生高峰均出现在4月,之后急剧下降,7和8月几乎没有幼苗发生。幼苗死亡率极高且发生时间强烈集中,这主要是由于环境筛选和竞争共同作用的结果。     

基于TM影像的镶黄旗沙漠化草原封禁效果分析

以内蒙古镶黄旗北部的封育工程为研究区域,以2000年7月和2007年8月的TM影像为数据源,结合地面调查数据,从植被、土壤和风沙活动3个方面12项指标对镶黄旗北部沙漠化草原封禁效果进行了分析.结果表明:禁牧区内的植被盖度、地上生物量、植被高度等均显著高于自由放牧地,在植被恢复的同时,控制了地表的风沙活动,与工程实施前相比,固定沙地比例增加,流动沙地比例降低;土壤理化性质也得到了改良,如土壤有机质和细砂比例增加,出现土壤结皮等.     

草原植被-土壤的关系及对干扰响应差异研究

草原土壤跟植被有密切的关系,它们之间的关系对草地的退化和恢复机制研究十分重要。通过对内蒙古草原区(主要是典型草原)具有不同群落特征的14个样点进行植被与土壤调查,分析植被群落数量特征与土壤理化指标之间的相关关系,探讨围封与放牧作用下植被、土壤响应差异。结果表明:群落地下生物量、群落盖度、单位面积物种数与土壤有机碳、全氮含量均呈显著正相关关系(p<0.05),与土壤容重呈显著负相关关系(p<0.05)。土壤全磷含量与群落地下生物量和群落盖度存在显著正相关关系(p<0.05),而与单位面积物种数相关不显著。由于地上现存生物量受随机放牧和围封的影响较大,与土壤各项指标之间相关不显著。在围封26年、7年、2年和自由放牧4个样地中,土壤各指标除表层容重变化显著外,土壤粒径组成和有机碳、全氮、全磷含量变化均不明显(P>0.05),但4个样地在群落盖度、高度、生物量、群落物种数量、丰富度指数、多样性指数等群落数量特征上均呈现显著差异(P<0.05)。基于上述研究结果讨论了植被与土壤之间的关系,并提出了人为驱动力作用下草原植被-土壤响应差异的概念模型。