冰草叶片光合速率与生态因子的关系

冰草属于C₃阳性草本植物中光合效率较高,对温度适应性较广的一类。在适宜条件下,光饱和点和光合速率较高,接近一般C₃阳性植物的上限,其光补偿点和CO₂补偿点较低,在C₃阳性植物的下限。最适温度范围较宽,为19-28℃,高温补偿点高达63℃,远远超出C₃阳性草本植物的范围。与C₃植物羊草比较,冰草的土壤水分补偿点较低,当土壤由湿变干时,光合生态特性指标的变化率较小,表明其耐干旱能力较强。冰草的温度饱和点较低,高温补偿点较高,最适和适宜温度范围较宽,表明对温度的适应性较广。冰草的最大光合速率较高,CO₂补偿点较低,表明对CO₂的利用能力较强。此外,两种植物的光饱和点和光补偿点差异不明显,说明二者对光的适应性较为一致。     

退耕草地土壤有机碳密度的空间分布及动态变化

研究退耕草地土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)密度的空间分布与动态变化,为退耕地“碳汇”功能评估提供依据。2008年在兰陵溪流域退耕草地设计对照区(A₁)、莎草无凋落物区(B₀)和莎草双倍凋落物区(B₂),于2008-2015年每年3月底分层采集实验区0~30 cm土样,测定SOC密度值。结果表明,1) 农地退耕后,SOC的累积与分解平衡被打破,农地-草地演替过程中发生了“碳汇”作用,SOC达到新的平衡需12年,年碳汇速率为263.5 g/m²;2) 2008年SOC密度为B₂(5504±245 g/m²)>B₀(5476±267 g/m²)>A₁(5392±306 g/m²),2015年变化为A₁(6022±298 g/m²)>B₀(5963±315 g/m²)>B₂(5807±274 g/m²),植物种类和凋落物数量影响显著(P<0.05);3) 2008-2015年间,A₁和B₀区SOC密度持续增加,B₂发生了波动性变化,下降之后又持续增加,A₁更有利于SOC的积累;4)植物种类和凋落物数量主要影响0~20 cm层SOC密度的变化,20 cm以下影响不显著。农地、草地不同深度层SOC密度差异显著(P<0.05),农地-草地演替过程中,SOC年累积量差异显著,空间分布格局也由农地模式转变为草地模式。     

西北地区4种优质饲草的肉牛体外瘤胃发酵性能研究

本试验选用黄土高丘陵沟壑区推广应用的玉米、燕麦、苜蓿裹包青贮及苜蓿干草为试验材料,旨在研究其在肉牛体外瘤胃发酵性能及组合效应,为其科学应用提供技术支持。将4种优质饲草按干物质基础组成7种不同比例组合,即C₁(50%玉米青贮+50%燕麦青贮)、C₂(50%玉米青贮+50%苜蓿青贮)、C₃(80%玉米青贮+20%苜蓿干草)、C₄(50%燕麦青贮+50%苜蓿干草)、C₅(70%玉米青贮+10%燕麦青贮+20%苜蓿青贮)、C₆(65%玉米青贮+15%燕麦青贮+25%苜蓿青贮)和C₇(50%玉米青贮+20%燕麦青贮+30%苜蓿青贮)共构成11种发酵底物。结果表明:4种单一饲料在各时间点的产气量(GP)玉米青贮最高,苜蓿青贮最低(P<0.05);7种组合不同时间点产气特点为,C₃的GP最高,C₄最低(P<0.05)。4种单一饲料的快速降解部分产气量(a)和产气速率常数(c)分别为玉米青贮和苜蓿干草最高,与其他单一饲料存在显著差异(P<0.05);7种组合中的a和c均以C₂最高;慢速降解部分产气量(b)和潜在产气量(a+b)均以C₃最高,亦均显著高于其他组合(P<0.05)。体外发酵48 h后,4种单一饲料中玉米青贮的干物质消失率(DMD)显著高于其他3种(P<0.05);培养液的pH介于6.27~6.72,且各组间差异显著(P<0.05);氨态氮(NH₃-N)浓度燕麦青贮最高(P<0.05)。7种组合的DMDC₂显著低于C₅和C₇(P<0.05);pH介于6.40~6.69,其中C₃显著低于其他6种(P<0.05);NH₃-N的浓度C₁与C₂显著高于其他5种(P<0.05)。4种单一粗饲料的总挥发性脂肪酸(TVFA)为玉米青贮显著高于苜蓿青贮和干草(P<0.05);7种组合培养48 h后,培养液的TVFA浓度C₂和C₄显著低于C₅和C₆(P<0.05)。综上,玉米青贮的体外发酵GP、DMD、TVFA及乙酸浓度均最高;苜蓿青贮的体外发酵GP较低,发酵速度慢;不同组合的综合组合效应值(MFAEI)均为正值,由高到低依次为C₄、C₂、C₅、C₁、C₃、C₆、C₇。     

重庆地区野生草本植物叶表皮蜡质的季节性变化

本研究以重庆地区四季或三季均有分布的9种野生草本植物为对象,分析了叶表皮蜡质化学组分及含量、正构烷烃、正构脂肪酸和初级醇的分布特征及其平均碳链长度和碳优势指数,探讨了季节变化与叶表皮蜡质的关系。结果表明草本植物叶表皮蜡质组分及含量存在显著种间差异,如蜡质总量最高的苦苣菜,四季平均18.42 μg/cm² ,而最低的马兰平均只有0.83 μg/cm²。苦苣菜、葎草和灰绿藜以脂肪酸和初级醇为主要蜡质组分,其余植物均以烷烃为主要组分。多数植物叶表皮蜡质含量从春季至秋季,整体出现先减小,到冬季增大的趋势,且在夏季蜡质总含量相对其他季节最低。除葎草在冬季、灰绿藜在春季以C₂₇、C₂₉和C₃₁为优势峰外,其余植物在不同季节均以C₂₉、C₃₁和C₃₃为优势峰,且不随季节改变而变化。多数植物正构烷烃总碳优势指数呈现从春季至秋季先下降,冬季再增大的趋势;而正构脂肪酸和初级醇平均碳链长度,多数植物夏季大于冬季。综合分析认为,草本植物通过调节叶表皮蜡质的沉积、改变主要蜡质组分的平均碳链长度及奇/偶碳的相对含量,提高对周边环境的适应性。     

东祁连山灌-草群落交错带土壤呼吸动态及影响因子分析

为探究高寒灌-草交错带土壤呼吸动态及影响因素,应用LI-8100A土壤呼吸自动测定系统,对东祁连山典型灌丛-草地交错带土壤呼吸动态及土壤因子进行测定,分析呼吸速率与土壤因子的相互关系。结果表明,整个交错带内土壤呼吸速率的均值介于2.3~7.2 μmol/(m²·s),各样地间土壤呼吸速率大小顺序为珠芽蓼草甸中心(S₁)>草甸-金露梅灌丛交错区(MSC₁)>金露梅灌丛中心(S₂)>金露梅-杜鹃灌丛交错区(MSC₂)>杜鹃灌丛中心(S₃),S₁和MSC₁样地的土壤呼吸日变化呈单峰型,峰值出现在14:00,S₂、MSC₂、S₃样地峰型不明显,且日变幅较小,仅为0.3~1.1 μmol/(m²·s);交错带内土壤物理性质和养分储量呈明显的垂直分异规律,土壤呼吸速率与土壤温度、全磷储量呈极显著的正相关(P<0.01),与土壤含水量极显著负相关(P<0.01),与0~20 cm土壤有机碳储量呈显著负相关(P<0.05);拟合分析显示,土壤温度、含水量和全磷储量是土壤呼吸速率的主要限制因子,土壤呼吸与土壤温度拟合系数最高,可解释土壤呼吸空间变异的79.9%。     

外源钙和赤霉素对干旱胁迫下苜蓿幼苗生理特性的影响

以紫花苜蓿幼苗为材料,采用营养钵沙培1/2 Hoagland营养液法,研究PEG-6000模拟干旱胁迫下不同浓度CaCl₂(0,5,10,20 mmol/L)、GA₃(0,50,100,150 mg/L)及不同比例复合液[CaCl₂∶GA₃设体积比1∶1(T_1∶1)、1∶2(T_1∶2)、2∶1(T_2∶1)及质量比1∶1(Z_1∶1)]处理对苜蓿幼苗生理效应的影响,并用隶属函数法进行综合评价,探讨外源钙(CaCl₂)、赤霉素(GA₃)及其复合液对干旱胁迫下苜蓿幼苗缓解的生理效应及其适宜浓度、适宜复合液比例。结果表明,1)干旱胁迫下,苜蓿幼苗叶片叶绿素相对含量降低,而相对电导率、MDA含量、Pro含量、SOD活性以及POD活性均显著增加。2)与干旱胁迫下相比,经适宜浓度的CaCl₂、GA₃及复合液处理后,可缓解幼苗叶绿素的降解,可降低相对电导率,减少MDA的积累,保持较高的SOD、POD活性。3)利用隶属函数法得出:CaCl₂处理以10 mmol/L效果最好;GA₃处理以100 mg/L效果最好;CaCl₂+GA₃ 复合液处理以T_1∶1最好,且优于单独的10 mmol/L CaCl₂、100 mg/L GA₃处理。各个处理对苜蓿幼苗干旱胁迫下的缓解效应由强到弱依次为:T_1∶1>10 mmol/L CaCl₂>T_2∶1>CK₁>T_1∶2>100 mg/L GA₃>Z_1∶1>CK₂。     

高寒区施肥和豆科混播水平对燕麦人工草地土壤酶活性的影响

主要探讨了燕麦人工草地土壤酶活性对燕麦品种、施肥水平和豆科混播水平的响应,为合理评价燕麦人工草地的生态效应和对土壤培肥的影响提供理论依据。采用4个燕麦品种(A₁:青燕1号;A₂:林纳;A₃:青海444;A₄:青海甜燕麦)、4个施肥水平(B₁:不施任何肥料,CK₀;B₂:尿素75 kg/hm²+磷酸二铵150 kg/hm²,IM;B₃:有机肥1500 kg/hm²,OM;B₄:尿素37.5 kg/hm²+磷酸二铵75 kg/hm²+有机肥750 kg/hm²,IM+OM)和4个箭筈豌豆混播水平(C₁:0 kg/hm²;C₂:45 kg/hm²;C₃:60 kg/hm²;C₄:75 kg/hm²)的三因素四水平正交试验设计,开展三因素对燕麦人工草地土壤酶活性(脲酶、纤维素酶和转化酶)影响的比较研究。结果表明,燕麦品种、施肥水平和豆科混播水平均能显著提高土壤酶活性;高寒区0~20 cm耕作层土壤脲酶、纤维素酶和转化酶活性范围分别为400~900 μg/g,80~180 μg/g和4~7 mg/g;3个因素对土壤酶活性影响的强弱顺序为:施肥水平>品种>豆科混播水平;在3个因素的影响下,随着生育期的推进,土壤脲酶和纤维素酶活性分别呈“先增后减”、“先降后增”的变化,分别在开花期和拔节期出现单峰值,转化酶活性呈“增—降—增—降”或“降—增—降”的变化,在拔节期和抽穗期出现双峰值。土壤酶相对活性指数和土壤酶相对活性综合指数能很好地反映土壤酶的变化。选用青海444或青海甜燕麦,混播箭筈豌豆45 kg/hm²,施尿素37.5 kg/hm²、磷酸二铵75 kg/hm²和有机肥750 kg/hm²时,对提高土壤酶活性效果最佳。     

温度对雌雄葎草花芽分化和色素含量及光合作用影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,依据野生资源主要分布地域的平均温度,设置3个温度为变量,通过测定营养生长期和生长积温、叶数量与性状、光合色素含量及生物量分配的变化,分析温度对葎草光合物质基础、光合速率和光合效益的影响,研究雌雄株的营养生长持续期、叶性状、光合参数及生物量分配对温度响应的性别差异。结果表明,温度与性别对营养生长持续期和生长积温均有极显著影响(P<0.01),3个温度下雄株花芽分化均显著早于雌株(P<0.05);花芽分化主要受温度影响,生长积温主要受性别影响,20 ℃利于花芽分化,营养生长期长短与积温大小无关;温度对叶性状有显著影响(P<0.05),受影响顺序为叶片数/株>单叶面积>叶宽>叶长,25 ℃时叶片数/株和单叶面积最大;光合色素含量无性别差异(P>0.05),温度显著影响除叶绿素b外的其他色素含量(P<0.05),顺序为类胡萝卜素>叶绿素a+b>叶绿素a/b>叶绿素a>叶绿素b,20 ℃时光合色素含量显著低于其他温度。性别对P_n、G_s和T_r有显著影响(P<0.05),温度对光合参数有显著影响(P<0.05),影响顺序为P_n>C_i>T_r>G_s,P_n、C_i和T_r主要受温度影响,G_s主要受性别影响;雌株生物量及根分配显著大于雄株(P<0.05),温度对生物量累积及分配有极显著影响(P<0.01),随温度下降单株生物量显著下降(P<0.05),温度对生物量分配影响顺序为根>叶>茎,25 ℃时优先向根和茎分配,20 ℃时显著降低了茎分配,15 ℃时显著优先向叶分配。     

猪毛菜属3种不同光合型物种的生长适应特征比较

干旱是促进C₄光合途径进化的外部动力之一,探究干旱胁迫导致植物光合型向C₄发生适应性演化对荒漠化植被的保护和恢复意义重大。猪毛菜属是藜科包含不同光合型物种的属,是研究干旱驱动C₄进化的理想材料。当前支持植物C₄光合进化的解剖结构证据充分且深入,而关注C₄光合进化进程中生长适应特征的研究不多。为此,基于猪毛菜属内各个种的系统进化关系,以蒿叶猪毛菜(C₃型)、松叶猪毛菜(C₃-C₄型)和东方猪毛菜(C₄型)为试验材料,研究其在各自生境下的叶片形态解剖结构和种子形态特征、抗旱生理和生态化学计量特征,分析猪毛菜属不同光合型植物在干旱胁迫下的生长适应差异。结果表明:C₃型猪毛菜是原始祖先,C₃-C₄型猪毛菜与C₄型猪毛菜由C₃型猪毛菜进化而来;与C₃型蒿叶猪毛菜相比,C₃-C₄中间型松叶猪毛菜以及C₄型东方猪毛菜叶从外部形态和解剖结构上逐渐形成适应干旱的结构特征,且种子的传播策略也因种子大小不同而发生变化;C₄型猪毛菜因高光合能力使其具备通过可溶性糖来调节渗透能力的物质基础,从而提高抗旱能力;C₃-C₄型猪毛菜是通过提高氮和磷的利用效率来增加固碳量,C₄型猪毛菜是通过氮和磷含量的增多来增加固碳量。相较于C₃蒿叶猪毛菜,C₃-C₄松叶猪毛菜和C₄东方猪毛菜更能适应贫瘠的环境。以上试验结果可为完善C₄光合进化理论提供生理生态适应性证据。     

科尔沁沙地不同氮素生境和功能型植物的光合作用与水分利用特性

为了阐明不同生境和不同功能型植物的光合作用与水分利用特征,沿着土壤全氮逐渐降低的梯度,选取了丘间草地(IDG)、固定沙丘(FD)、半固定沙丘(SFD)、半流动沙丘(SMD)和流动沙丘(MD)五个典型的生境,测定了5个生境上共35种植物(有些植物种分布在多个生境)的气体交换特征,并从生活型、光合作用途径和固氮生理特性方面划分植物功能型进行分析。结果表明,随着土壤氮素逐渐降低,各生境植物的净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)和潜在水分利用效率(WUE_i)均呈降低趋势,但是P_n在IDG、FD和SFD之间,与SMD和MD之间差异均不显著,WUE和WUE_i在IDG和FD之间,以及SFD、SMD和MD之间差异均不显著。禾本科草本的P_n、WUE和WUE_i 均显著高于非禾本科草本和灌木。C₄植物的P_n、WUE和WUE_i均高于C₃植物。P_n、WUE和WUE_i在豆科植物和非豆科植物间差异均不显著。在科尔沁沙地的植被恢复过程中应该重视净光合速率和水分利用效率较高的草本植物,尤其是禾本科草本的作用。     

基于MaxEnt模型和不同气候变化情景的单叶蔓荆潜在地理分布预测

单叶蔓荆为我国常用中药蔓荆子的来源之一,不仅具有良好的药用价值,还具有很高的生态效益,能很好地防风固沙和保持水土。预测气候变化对该物种分布范围的影响可以为单叶蔓荆的可持续利用提供科学基础和参考依据。本研究利用获得的单叶蔓荆126个地理分布记录和22个环境因子,利用MaxEnt模型分析了单叶蔓荆在我国全国范围内的潜在地理分布,并基于该模型预测了4种气候情景下21世纪50和70年代单叶蔓荆分布范围。结果表明,最大熵模型预测单叶蔓荆潜在生境分布的精度较高(接收者操作特征曲线下方的平均面积为0.988),海拔、平均气温日较差、最冷季度降水量和最干月份降水量是影响单叶蔓荆分布的主要气候因子。由模型预测可知,在4种气候情景下,单叶蔓荆在全国适宜生境和低适宜生境的数量均有不同幅度的增加,适宜生境增加较快,低适宜生境增加缓慢;到2050s阶段,适宜生境比例由当前的5.03%分别上升到15.88%、17.00%、17.59%和23.11%;低适宜生境比例由当前的8.86%分别上升到11.09%、10.31%、11.53%和12.96%;到2070s阶段,适宜生境比例分别上升到21.22%、22.21%、24.57%和30.66%;低适宜生境比例分别上升到11.85%、12.07%、13.99%和14.66%。空间分布上,单叶蔓荆的适宜生境和低适宜生境的范围及几何中心都由沿海地区向内陆扩散;湖南和江西两省的适宜生境比例增长较快,尤其在四川境内,当前只有很小比例的低适宜生境,随着气候的变化,低适宜生境面积有所上升,并且适宜生境开始出现且增长速度较快。     

河北省森林草原区草本植物物种多样性和功能多样性

理解物种多样性和功能多样性之间的关系以及分析它们对环境变化的响应,有利于揭示生物多样性的影响因素。本研究以塞罕坝地区不同植被类型(草地、灌木林和天然次生林)的草本群落为研究对象,分析了物种多样性(物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度)和功能多样性测度指标(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)之间的相互关系,并采用相似性分析检验(ANOSIM)和冗余度(RDA)分析等方法研究了它们随植被类型和环境因子的变化规律。结果表明,草地中草本植物物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著高于灌木林和天然次生林中的草本群落(P<0.05),而功能丰富度指数在草地中最低(P<0.05),功能均匀度和功能离散度在灌木林中最低(P<0.05),Pielou均匀度指数在不同植被类型间差异不显著(P>0.05);功能丰富度与物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著负相关(P<0.01),功能离散度与物种均匀度显著正相关(P<0.01),而功能均匀度与所有物种多样性指数均不相关(P>0.05);影响物种多样性的主要因子有土壤含水量、土壤有机质、土壤pH值、土壤全氮含量和坡向,影响功能多样性的主要因子有土壤有机质、土层深度、土壤含水量和海拔。物种多样性和功能多样性分布主要受土壤因子的影响,分别占到总解释变异的29.1%和29.8%。本研究结果表明研究区草本植物物种多样性和功能多样性变化相对独立,物种多样性可能主要是由资源可利用程度决定,而功能多样性可能是生态位分化即环境筛选和物种间相互作用共同决定。     

基于MaxEnt模型的新疆鹅喉羚生境适宜性评价

生境评价对物种保护具有非常重要的意义。本文以鹅喉羚为研究对象,2013～2017年通过对新疆各地区开展多次野外考察,共收集了180个鹅喉羚出现点数据,作为其分布点数据,选取19个气候因子、3个地形因子、植被因子、人类干扰因子等4类24种因子作为环境变量因子,利用MaxEnt模型分析了鹅喉羚的生境适宜性分布特征和主要环境变量因子对鹅喉羚分布的影响。结果表明:模型预测结果准确性较高,平均AUC(area under the curve,受试工作者曲线下面积)值为0. 973; Jackknife检验结果显示:海拔、最冷月最低温度(BIO6)、最干季平均温度(BIO9)、年均温(BIO1)、最冷季平均温度(BIO11)为对鹅喉羚生境分布影响最大的环境变量。鹅喉羚在新疆的适宜分布区主要是天山山脉南部的塔里木盆地和塔克拉玛干大沙漠周边区域、天山山脉北部的准噶尔盆地周边区域、新疆东部的吐哈盆地周边地区、新疆最北部的阿勒泰山脉周边区域等。本研究不仅揭示了新疆鹅喉羚的实际分布状况,同时为了更有效地保护新疆鹅喉羚及其栖息环境提供科学依据。     

黄土丘陵区草本群落生物量空间分布格局及其影响因素

草地是干旱半干旱地区黄土高原植被组成的主体,而草本植物作为草地生态系统的优势群落,在黄土高原恢复植被和水土保持建设方面存在着不可替代的优势。因此本试验选取黄土丘陵区不同纬度下的草本群落为研究对象,分析草本群落地上、地下生物量的空间分布特征及其影响因素,同时并验证等速生长关系,以期为黄土丘陵区恢复植被、改善生态建设方面提供理论指导。结果表明:(1)在纬度梯度35.95°~38.36° N变化范围内,黄土丘陵区不同植被带草本群落地上生物量变化范围为54.60~204.32 g·m^-2,平均值156.968 g·m^-2,变异系数为27.83%;地下生物量变化范围为78.88~829.64 g·m^-2,平均值469.21 g·m^-2,变异系数为48.87%;草本群落地下/地上生物量变化范围为 0.93~4.49,平均值2.89,变异系数为39.18%。草本群落生物量(地下、地上)大小顺序均为:森林-草原带>草原带>森林带>草原-荒漠带,且地上、地下生物量随纬度梯度变化规律均呈现出“先增加后减少”的单峰型变化趋势。(2)草本群落地下与地上生物量呈极显著正相关(P<0.01),决定系数达到0.59,且符合等速生长关系。(3)草本群落地下生物量与年均降水、年均温、土壤有机碳、全氮、全磷含量之间均呈显著相关。气候因子和土壤理化性质对地下生物量都具有重要影响作用,其影响机理还需进一步结合植物生物学和生理生态方面的综合研究才能做出准确结论。     

气候变化对荒漠区子午沙鼠(Meriones meridianus)分布格局的影响

气候变化是影响物种分布格局的主要因素之一，研究气候变化对物种分布的影响对于生物多样性保护和生态系统管理具有重要意义。本研究以子午沙鼠(Meriones meridianus Pallas，1773)为对象，通过查阅文献报道和数据库资料的方法，确定了子午沙鼠在国内的51个分布记录区域，并从19个生物气候变量中选取8个生物气候变量，通过MaxEnt模型和ArcGIS软件预测其在1970—2000和未来(2050s)温室气体高浓度和低浓度两种排放路径下分布范围变化。结果表明：受试者工作曲线面积(AUC值)均大于0.830，满足模型精度要求；影响子午沙鼠分布的主要生物气候变量为年平均气温和年降水量，其贡献率分别占65.5%和15.0%；与基准气候情景相比，未来气候情景下子午沙鼠的适宜生境范围总体呈现缩减趋势；年平均温度增高、年降水量增多会显著影响子午沙鼠的分布范围。未来很有必要对环境变化后子午沙鼠的防控策略和生态系统管理模式做出相应调整。     

拉萨河谷植物物种丰富度空间分布格局及其环境解释

为研究拉萨河谷植物物种丰富度的空间分布格局,按不同植被类型设置47个样地,每个样地随机设置3个样方,共141个样方。记录维管植物247种,隶属47科、134属。运用基于距离的Moran特征向量图(MEM)和方差分解, 分析环境因子和空间变量对植物物种丰富度空间分布的影响;运用广义可加模型(GAM)对各环境因子与转换物种丰富度(TSR)进行回归分析,同时对各环境因子之间进行相关分析;运用除趋势对应分析(DCA)对样地和物种进行非约束排序,并将环境因子与排序轴之间进行相关分析。结果表明空间结构对拉萨河谷植物物种丰富度分布具有重要作用,而环境因子的空间格局是影响物种丰富度空间分布格局的重要因素;各环境因子与TSR的GAM拟合结果发现气候因子、经纬度和海拔对TSR存在显著的影响;DCA排序结果表明干扰可能是影响物种丰富度空间格局的未测环境因子,DCA第二轴反映了湿度梯度。干扰和湿度可能是拉萨河谷植物物种丰富度空间分布格局的主要影响因素。     

三峡库区消落带主要草本植物功能性状特征

三峡库区消落带环境的异质性主要体现在不同高程生境经受水淹的时间和深度不同。本研究选取消落带3个典型样地,通过分析37种主要草本植物各器官的功能性状,比较不同生活型和不同科别植物功能性状的差异;通过探讨消落带植物功能性状、性状间权衡关系对不同高程(对应不同的淹水环境)的响应,获取不同高程生境的植物生长及资源利用的适应策略。结果表明,1)不同生活型的植物功能性状中,多年生植物的叶干物质含量(LDMC)和细根组织密度(FRTD)显著高于一、二年生植物(P0.05),不同科别的植物功能性状中,除比叶面积(SLA)外,其余指标均存在显著差异(P0.05);2)随着高程降低,植物的平均SLA和比根长(SRL)先减小后增加,株高(H)和茎干物质含量(SDMC)、LDMC表现出降低的趋势;3)综合考虑各高程的所有物种,SDMC与H、LDMC及FRTD显著正相关(P0.05),SRL和细根的比根表面积(SRA)均与H、SDMC、FRTD显著负相关(P0.05);4)不同高程的植物功能性状间关联表现出趋同性,尤其在中间的两个高程吻合度较大。以上结果说明:消落带草本植物形成不同的性状组合适应环境;在淹水时间较长的低高程生境中,植物表现出"低投入-快速回收"的生长策略,而较高高程生境中的植物则对组织构建有较大的投入;不同生境的植物功能性状间关联的趋同性,体现了消落带草本物种间已表现出趋同适应的特点。     

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。     

气候变化对中国梅花鹿潜在栖息地影响

研究表明,气候变化将会使生物多样性降低甚至是物种灭绝。研究气候变化对物种栖息地的影响,对未来研究物种多样性和保护生态系统功能完整性提供实践意义。以梅花鹿(Cervus nippon)为研究对象,将23个环境因子通过去相关性后得到8个环境因子,利用最大熵(MaxEnt)模型模拟了梅花鹿基准气候条件下在中国潜在生境分布,并预测了ssp245和ssp585两种气候变化情景下2021—2040年(2030s)、2041—2060年(2050s)、2061—2080年(2070s)梅花鹿潜在分布。23个环境因子中,对3个不同的梅花鹿亚种,降水季节性、海拔、最干月降水量这3个因子是影响梅花鹿生境分布的主要因子。基准气候条件下,梅花鹿的潜在生境面积占总研究区域总面积的3.72%。随着时间的推移,研究区内梅花鹿东北亚种当前潜在生境面积明显增加,其中ssp585情景增加程度大于ssp245情景。在ssp585情景2050s阶段,总潜在生境面积将增加524.79%;梅花鹿华南亚种当前潜在生境面积明显减少,在ssp585情景下,梅花鹿适宜生境面积减小幅度将大于ssp245情景下梅花鹿适宜生境面积减小幅度,其在相应阶段分别减少77.61%、96.29%和93.62%。适宜生境逐渐消失。梅花鹿四川亚种在ssp245、ssp585两种情景下,适宜生境面积变动较小,并且都有5%—10%的新增适宜生境。     

煤矿复垦区不同修复年限林下草本群落特征及其与土壤耦合关系

为了解鄂尔多斯聚鑫龙煤矿不同修复年限林下草本植物群落特征及其与土壤因子的耦合关系,以修复年限为3~7年的林下草本植物群落与土壤因子为研究对象,并以人工草地和撂荒地作为对照,调查不同样地草本群落物种组成及其土壤理化性质,并利用灰色关联耦合模型法对草本植物群落与土壤因子的关系进行研究,探明二者的响应机制。结果表明：1）研究区共调查草本植物种类55种,其中主要以禾本科、菊科和豆科为主,三者共占比为60%。2）随着修复年限增加,林下草本植物种数呈现先减少后增加的趋势,且逐渐接近于人工草地的植物种数;草本群落的Margalef指数和Shannon-Wiener指数均呈现出先下降后上升的趋势,而Pielou指数和Simpson指数变化不明显。3）研究区草本植物群落多样性与土壤粉粒、砂粒、pH和土壤容重关系较为密切。4）研究区草本植物的多样性与土壤的耦合协调程度随修复年限增加呈现“升高-降低-升高”的变化趋势,其中修复7年样地的草本植物与土壤耦合度最高（0.72）,为中度协调。研究表明研究区林下草本植物多样性与土壤系统的协调程度表现出良性发展的趋势,但还未达到最佳的协调程度。