祁连山北坡3个季节性牧场夏季的土壤呼吸

以祁连山北坡高寒灌丛化草甸和高寒草原为对象,测定比较夏季、冬季和春秋季牧场的夏季土壤呼吸特征及与其影响因素之间的关系,为牧场碳汇管理提供依据。以高山灌丛化草甸为主的夏季牧场日均土壤呼吸速率(Rs)为0.26μmol·(m~2·s)~(-1),以高寒草原为主的冬季和春秋季牧场日均Rs分别为0.24和0.19μmol·(m~2·s)~(-1)。随放牧增强,冬季牧场Rs减小,春秋季和夏季牧场Rs增加。冬季牧场Rs与土壤含水量(soil mosture,SM)显著正相关(P0.05),Rs与放牧率(stocking rate,SR)和土壤温度(soil temperature,Ts)显著负相关(P0.05);春秋季牧场Rs与SR、光合有效辐射(photosynthetically awailable radiation,PAR)、Ts显著正相关(P0.05);春秋季牧场Rs与SM和群落盖度(community coverage,C)显著负相关(P0.05)。结构模型方程表明,冬季牧场放牧率通过Ts对Rs的负向间接作用最强,SM对Rs正向的直接作用次之;春秋季牧场群落盖度对Rs负向直接作用最大,放牧率对Rs正向的直接作用次之。冬季牧场Rs可分别由Rs=0.436-0.012Ts+0.018SM(R2=0.911,P=0.038)和Rs=0.707+0.002SR-0.02Ts(R2=0.775,P=0.037)估测;春秋季牧场可由Rs=-0.239+0.003PAR-0.001C(R2=0.979,P=0.004)估测。     

北亚热带常绿阔叶林林下灌木生物量模型的建立

【目的】灌木是森林生产力的重要组成部分,探索北亚热带地区常绿阔叶林林下灌木生长模型,为森林生物量及其碳储量估算奠定基础。【方法】在安徽南部查湾自然保护区,选取4种常见林下灌木树种(老鼠矢、乌药、朱砂根和香桂),通过野外实测获得地径(D)、树高(H)、地径平方乘树高(D2 H)、冠径树高乘积(CH)、植冠面积(AC)和植冠体积(VC)等模型参数,拟合生物量模型,基于独立检验数据对模型进行验证,获得生物量最优模型。【结果】各灌木树种单器官及全株生物量模型以D2 H和CH为自变量都具有较高的拟合优度(0.815~0.983)和较小的标准误(SEE)。不同灌木树种、不同器官之间的生物量最优模型选用方程均存在一定差异,以幂函数、二项式方程为主,且模型检验精度均较高(总相对误差(RS)30%,平均相对误差绝对值(RMA)20%)。模型的普适性研究表明,叶、枝和根生物量最优通用模型为W=a+bX+cX2(X为D2 H(叶、枝)或CH(根)),拟合效果较优;而全株生物量最优模型为W=1.423 2(D2 H)0.832 4,拟合指数(FI)=0.960,适用于4种灌木叶、枝、根和全株生物量的估算,但根系通用模型的估算精度低于叶、枝与全株的最优生物量通用模型。【结论】基于生物量模型可以精准地估算亚热带地区的灌木生物量。     

雷公山自然保护区亚高山灌丛植物叶片重金属元素含量

为探讨自然保护区亚高山灌丛植物重金属含量状况,以雷公山自然保护区亚高山灌丛植物刺叶冬青(Ilex bioritsensis Hayata)等为研究对象,对其叶片重金属元素Fe、Mn、Zn、Ni、Cd、Pb进行了测定分析。结果表明:含量100 mg·kg~(-1)的元素有Fe、Mn和Zn,10~50 mg·kg~(-1)的元素有Pb,10 mg·kg~(-1)的元素有Cd和Ni。Mn、Zn、Cd、Ni含量变异程度较大,Fe、Pb相对稳定,有害元素Cd、Pb含量均以粗榧(Caphalotaxus sinensis(Rehder et EH.Wilson)H.L.Li)最高。Fe与Mn和Mn与Cd的来源相似且在植物吸收中具有一定的协同效应。Fe、Mn、Zn、Cd、Pb、Ni含量均高于正常植物有毒浓度界限值的上限,Ni、Pb含量甚至超出了世界陆生维管植物对应元素含量范围的最大值。该地区植物存在着受重金属Fe、Mn、Zn、Cd、Pb、Ni毒害的潜在风险。     

饲用灌木资源开发利用研究现状及其对贵州石漠化地区的启示

根据国家石漠化综合治理草地畜牧业工程需要,应用生态学、植物学、营养学等学科理论,综述了贵州省喀斯特石漠化地区饲用灌木资源,并对其利用价值进行综合评价,指出以多花木兰(Magnolia multiflora)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、杭子梢(Campylotropis macrocarpa)等为代表的饲用灌木不但营养价值丰富,而且其抗逆性强,具有综合开发利用价值,并对喀斯特石漠化地区饲用灌木开发利用存在的问题进行分析,提出了解决对策,指出大力发展以饲用灌木为主的非常规饲料加工业是喀斯特石漠化地区发展生态畜牧业的重要保障,也是石漠化综合治理过程中提高植被覆盖率的有效途径。     

保护性耕作农田和柠条带状配置草地防风蚀效果的风洞测试

为比较分析保护性耕作农田与柠条带状配置修复退化草地的防风蚀机理和防风蚀效果,利用移动式风蚀风洞及相关配套设备对内蒙古乌兰察布寒旱区的保护性耕作农田、传统旱作农田和退化草地、柠条带状配置草地进行风蚀风洞原位测试,研究其风速廓线、输沙通量等风沙运动规律,分析保护性耕作农田、柠条带状配置草地的防风蚀情况。结果表明:保护性耕作农田、柠条带状配置修复草地的输沙通量随地表高度的变化呈"C"字形分布,有别于传统耕作农田和退化草地的输沙通量随地表高度的增加按指数规律迅速衰减;保护性耕作农田、柠条带状配置草地的防风蚀机理,主要在于保护性耕作农田的直立残茬和柠条带状配置可对近地表风速产生阻挡、分解、疏散作用,从而使近地表风速造成不同程度削弱;当风洞中心风速为11 m/s时,在距地表50 mm处保护性耕作农田相比传统耕作农田的风速降低率达86.44%,柠条带状配置草地相比退化草地的风速降低率为70.69%,近地表风速的降低是保护性耕作农田和柠条带状配置草地有效防治土壤风蚀的根本原因;保护性耕作农田和柠条带状配置草地的风沙流主要活动在距地表40 cm高度以下,占总输沙量的90%左右,而对照传统耕作农田和退化草地的风沙流则主要活动在距地表20 cm以下,占总输沙量的85%以上。     

不同栽植类型下3种灌木氮磷养分动态及相关性分析

选取生长状况良好、3年生的3种灌木八角金盘(Fatsia japonica)、杜鹃(Rhododendron simsii)和金边黄杨(Euonymus Japonicus)进行氮磷养分动态及其相关性研究,结果表明:(1)叶片中氮养分浓度变动在9.83～29.07 mg·g-1之间,而磷养分浓度变动在0.71～3.30 mg·g-1之间; 茎干中的氮养分浓度为4.96～12.51 mg·g-1,而磷养分浓度为0.40～2.14 mg·g-1;根中氮养分浓度变动在2.55～17.09 mg·g-1之间,而磷养分浓度变动在0.29～2.62 mg·g-1之间.(2)不同栽植类型下灌木N与P养分浓度相关性不同:林缘>空旷>林内.(3)在不同栽植类型下各器官间N、P养分浓度相关性不同,栽植于空旷和林内条件下灌木各器官间的磷相关性比林缘条件下的灌木各器官间的磷相关性高.     

东祁连山北坡高寒灌丛草地围栏与放牧干扰下CO_2释放速率的比较研究

采用原位静态密闭暗箱+便携式红外气体分析仪法对东祁连山高寒灌丛草地围栏与放牧干扰下金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛CO2释放速率进行了监测.结果表明:围栏与放牧样地,土壤-植被系统CO2释放速率均呈单峰型曲线,高峰值均出现在下午13∶00~16∶00,最小释放速率在凌晨4∶00~6∶00;白天CO2释放速率大于夜间.围栏灌丛CO2释放速率日最大值为368.64μmol.m-2.min-1,最小值为36.28μmol.m-2.min-1;放牧灌丛CO2释放速率日最大值为296.21μmol.m-2.min-1,最小值为18.43μmol.m-2.min-1;在植物生产高峰季节(7、8月)CO2释放速率亦达到高峰状态,最大月(8月)围栏内灌丛平均释放速率为288.25μmol.m-2.min-1,放牧灌丛平均释放速率为219.81μmol.m-2.min-1;9至11月份,灌丛CO2释放速率逐渐回落.围栏内灌丛CO2释放速率高于放牧灌丛,围栏与放牧干扰在7至10月份差异极显著(P0.01),11月差异不显著(P0.05).围栏灌丛与放牧灌丛CO2释放速率的日变化与月动态与5cm土壤温度均呈正相关.     

优良灌木树种的引种试验研究

从国内外引进西部沙樱等8个优良灌木树种在辽西地区进行物候期、生长规律、抗旱性、抗寒性等方面研究,结果表明,各树种之间差异较大,美国李、银水牛果、欧李、北美稠李等4种灌木生长表现良好,生长快,抗寒、抗旱性强,适宜在半干旱地区发展。     

狭叶锦鸡儿灌丛沙堆土壤水分和肥力的时空分布

通过对内蒙古高原草原区、荒漠草原区和荒漠区狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla)不同发育阶段灌丛沙堆土壤有机质、全氮、全磷、速效磷和水分的空间分布研究。结果发现:3种生境中,灌丛土壤水肥含量表现为:草原区荒漠草原区荒漠区。在草原区和荒漠草原区,狭叶锦鸡儿灌丛沙堆土壤全氮和全磷随土层加深(0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm)呈逐渐增加趋势,而速效磷和水分相反;草原区灌丛沙堆土壤有机质富集于0~10 cm土层,荒漠草原区富集于20~40 cm土层。在荒漠区,灌丛对水分和大部分养分(除速效磷)的层间分布影响不大,而20~40 cm土层的速效磷含量逐渐减少。3种生境中狭叶锦鸡儿灌丛内的养分含量均高于灌丛外相同土层,且随着灌丛增大,这种趋势越来越明显;在草原区,随着狭叶锦鸡儿冠幅增大,灌丛土壤水分含量呈显著下降趋势,在荒漠草原区和荒漠区,灌丛土壤水分含量随着灌幅增大而增加。这说明狭叶锦鸡儿灌丛改变了土壤水分和肥力的空间分布,这种效应是在灌丛沙堆的发育过程中逐渐形成,并体现出来的。     

拉萨河谷山地灌丛草地植物多样性监测方法的比较研究

生物多样性是西藏生态安全监测与评估的重要内容之一.在气候变暖和放牧干扰背景下沿海拔梯度探讨西藏拉萨河谷山地灌丛草地植物群落物种多样性的变化特征,对于该地区草地的保护与可持续利用具有重要意义.以拉萨市林周县白朗村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用常规样方法,重复样线法和Modified-Whittaker样地法3种方法进行系统调查,研究草地群落物种组成及其沿海拔梯度的变化特征.结果表明,1) 3种不同取样方法α多样性的物种丰富度均随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,其中50 m样线法效果最好.2) 表征β多样性的Sorensen相似性指数和Bray-Curtis指数均随样地间海拔高差的增大而减小.3) 种-面积关系的截距c,斜率z随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,与α,β多样性随海拔梯度的变化特征吻合一致.4) 依据种-面积关系研究结果,山地灌丛草地设置100 m²的样地可覆盖80%左右的植物物种.山地灌丛草地的α和β多样性指数沿海拔梯度均呈先增后减的变化特征,未来研究应注重植物多样性分布格局对山体气候梯度以及放牧干扰变化的响应和适应机制.