Tree identity surpasses tree diversity in affecting the community structure of oribatid mites (Oribatida) of deciduous temperate forests

The role of tree diversity and identity as determinants of soil animal community structure is little understood. In a mature deciduous forest dominated by beech we identified clusters of one, two and three tree species of beech, ash and lime allowing to investigate the role of tree species diversity and identity on the density and community structure of oribatid mites. To relate oribatid mite community structure to environmental factors we measured leaf litter input, fine root biomass, mass of organic layers, topsoil pH and C and N content. We expected oribatid mite density to increase with increasing tree diversity, but we expected the effects of tree species identity to override effects of tree diversity. Further, we hypothesized the density of oribatid mites to be reduced by the presence of beech but increased by the presence of lime and ash. As expected tree diversity little affected oribatid mite communities, whereas tree species identity strongly altered density and community structure of oribatid mites. However, in contrast to our expectations the density of oribatid mites was highest in presence of beech indicating that many oribatid mite species benefit from the presence of recalcitrant litter forming thick organic layers. Especially Oppioidea benefited from the presence of beech presumably due to an increased availability of food resources such as fungi and nematodes. Lower density of oribatid mites in monospecific clusters of lime and ash suggests that oribatid mites did not benefit from high quality litter of these species. Notably, large and strongly sclerotized oribatid mite species, such as Steganacarus magnus and Chamobates voigtsi, benefited from the presence of ash and lime. Presumably, these large species better resist harsh microclimatic conditions in shallow organic layers.     

陕北黄土丘陵区撂荒演替中期群落比较异质性研究

对陕北黄土丘陵区撂荒演替中期6块样地进行了群落间异质性和群落异质性分析。结果表明,群落间异质性与环境因素差异多数为正相关,说明环境对撂荒演替中期群落组成与结构起到了一定的塑造作用,典型相关分析进一步表明群落间异质性有84.6%是由环境差异引起的,其中土壤全磷含量与群落间组成异质性、土壤水分与群落结构异质性有较强的正相关关系,说明土壤磷营养对撂荒演替中期群落组成有较大的影响,而土壤水分是影响植物生长和群落结构的重要因素,因此在对撂荒7~15年的耕地进行恢复与重建应注意磷肥的施用和节水、保水措施。     

不同放牧制度对荒漠草原表层土壤氮素空间异质性的影响

以荒漠草原不同放牧制度下表层土壤氮素含量为研究对象,采用GS+软件和地统计学分析方法对其空间异质性分布进行了研究.结果显示,划区轮牧区表层士壤碱解氮含量显著低于对照区和自由放牧区,土壤全氮含量没有发生显著性变化.样点间土壤氮素含量差异表明,表层土壤氮素含量存在空间异质性.划区轮牧使得土壤碱解氮含量和土壤全氮含量空间分布受随机因素影响大,自由放牧使土壤全氮含量空间分布受随机因素影响大,围封状态的对照区土壤碱解氮含量和土壤全氮含量空间分布几乎不受随机因素影响.划区轮牧能够减小土壤氮素空间分布的异质性,自由放牧导致表层土壤碱解氮含量空间差异较大.在划区轮牧区,土壤碱解氮含量和土壤全氮含量空间分布都比较均匀,呈片状分布,自由轮牧区土壤碱解氮整体呈破碎斑块分布.     

土壤氮异质性与种间地上竞争对玉米和马铃薯生长的影响

由于不均匀施肥、有机质分解和群体结构复杂化等因素,氮在间作农田土壤中的分布具有异质性。因此,间作作物的生长同时受到种间竞争和异质性氮的影响。然而,人们对作物种间关系(特别是地上竞争)与异质性氮在影响作物生长中有何关系还知之较少。本研究以玉米与马铃薯间作模式为试验对象,在盆栽条件下采用控释性氮肥构建异质性,利用根管分隔去除地下竞争后,通过目标植物法设计地上竞争处理,探讨作物的觅养精确度、生物量生产、功能性状、竞争能力和总相对生产力对氮分布和地上竞争的响应。结果表明:异质氮处理的总相对生产力高于均质氮处理,这可能是因为与无竞争相比,地上竞争提高两作物的觅养精确度。但在地上竞争下异质氮抑制马铃薯的生长,玉米生长得以提高,而在无竞争下异质氮处理提高两作物的生长;这些生长变化在功能性状上得到进一步体现,包括根冠比、根叶比、叶重比和根重比;从竞争能力来看,相对于均质氮处理,异质氮处理促进玉米但降低马铃薯的竞争能力,故马铃薯在均质氮条件下有竞争优势,而玉米则在异质性氮条件下具有竞争优势。总之,地上竞争改变作物对异质性氮的觅养行为,而异质性氮提高作物生长,改变玉米和马铃薯的相对竞争能力,因此地上竞争和氮异质性在调控作物生长过程中存在相互影响,这一发现可增加对间作体系中氮利用特征的认识,也有助于理解农田间作系统中作物生长变化的复杂性。     

黄河流域耕地生态安全动态演进及时空异质性

耕地生态安全是粮食安全的基础。基于国家公顷生态足迹模型测算2000—2021年黄河流域耕地生态安全，采用标准差椭圆和时空地理加权回归模型，揭示黄河流域耕地生态安全的时空演进特征，识别其驱动因素的时空异质性。结果表明：黄河流域耕地生态安全总体呈现"N"型变动趋势，仍具有较大提升空间。从空间格局来看，黄河流域耕地生态安全呈现"东北—西南"方向收缩、"西北—东南"方向扩散态势，耕地生态安全差距变大。城镇化、财政支农及降水有利于提高黄河流域的耕地生态安全，农村居民收入及化肥施用强度则具有抑制作用，各影响因素存在明显的时空分异性。     

地统计学在湿地土壤养分空间异质性研究中的应用

在地统计学的区域化变量理论和变异函数的基础上建立了一套对湿地土壤养分的空间异质性进行定量化的较系统且完整研究的方法,通过向海湿地的案例研究证实了该方法在湿地土壤养分空间异质性研究中具有较强的操作性和准确性。     

关帝山华北落叶松林下土壤水分空间异质特征

选择山西省庞泉沟国家自然保护区,利用地统计学的方法对关帝山次生林下不同层次土壤水分的空间异质性进行研究。结果表明:在研究区内,表层土壤水分的含量随着土壤深度的增加而急剧减少,当达到一定深度(>20cm)时,土壤含水量不仅不减少,反而出现增长的趋势。从变异函数看:随着研究尺度的增大,土壤水分含量的空间自相关性增强;随着土壤深度的增加,均定系数增大但分数维减小,土壤含水量的随机性分布减小,由随机性因素引起的空间变异占总空间异质性的比重降低。从空间格局看:a(0～10cm)层土壤含水量主要呈块状分布,且形状较为复杂,b(10～20cm)和c(20～30cm)层呈带状分布,且形状较为一致。     

崂山风景区景观要素空间格局及其动态分析

利用崂山风景区的林相图和1983年、1991年、2001年3期实地调查资料，在ARC／INFO的支持下，对崂山风景区的景观格局进行了动态分析。结果表明：(1)景观多样性较低，整个景现被黑松与落叶松林占据了80％以上的面积。但从1983～2001年的变化上看，景观多样性有加大的趋势；(2)黑松的面枳变化很小，但落叶松林面积有所下降，刺槐、赤松、空地面积有所加大；(3)分维指数主要在1．25～1．35，说明整体斑块的边缘比较规则且变化小；有林地的散布与毗邻指数在1991～2001年间整体加大，其中黑松与落叶松分别增大到73．51、76.48，说明分布呈零散分布的趋势；(4)景观格局的分布中，类斑的分布与坡度呈正态分布；类斑与坡向没有较大关系，分布较均匀；类斑集中分布在201～800m的高程区，类斑块数与多样性在401～600m达到最高值。     

豌豆光系统I的分布及其DOC-PAGE分离特性研究

以豌豆(Pisum sativumL.)苗叶片为试材,提取其类囊体膜并利用不同增溶剂研究PSI蛋白复合物的分布以及不同凝胶浓度的DOC-PAGE分离特性。结果表明:6%的分离胶对PSI具有较好的分离特性;低浓度的毛地黄皂苷能够增溶间质类囊体上的PSI蛋白复合物,并能够获得大量的含有PSI的类囊体膜碎片。高浓度的毛地黄皂苷能够获得全部的PSI复合物;Tween-20能够分离不同区域的类囊体膜,结合毛地黄皂苷处理均能够获得PSI复合物。证明了PSI异质性的存在。