绿洲外围沙冬青群落多种群多规模格局特点研究

以乌兰布和沙漠东北缘黄灌区绿洲以及井灌区绿洲外围天然沙冬青群落为研究对象,采用Ver Hoef修正的多规模排序法和Dale提出的格局强度及多种群格局一致性指标等分析方法,分析两个群落内的多种群多规模格局、多规模格局内植物种的贡献率及其组合、格局强度以及格局一致性,探讨两种灌溉模式绿洲外围植被的空间分布格局特点、不同格局规模上植物种间关系,为该区人工防治荒漠化及植被恢复提供依据.研究结果表明:黄灌区绿洲外围沙冬青群落格局规模较小,而井灌区绿洲外围沙冬青群落格局规模相对较大;两个群落都以多种群灌木格局为主;黄灌区绿洲外围沙冬青群落整体格局强度相对较大,但格局一致性却相对较低.而井灌区则正好相反,整体格局强度相对较小,但格局一致性却较高.     

不同发育阶段白刺群落的结构特征及分布格局

对民勤境内沙质草地发育成熟期和发育中期两种不同条件下白刺群落的结构特征及分布格局进行对比分析。结果表明:(1)不同发育阶段白刺群落的结构特征差异不明显,均呈现植被稀疏,结构单一的特征,几乎没有其他的灌木物种分布,零星伴有芦苇、刺蓬、骆驼蓬等草本植物,建群种白刺优势明显。(2)不同发育阶段群落白刺的生长状况差异明显,发育成熟期群落白刺的密度及盖度高于发育中期群落;发育中期群落白刺在整个生长季都有较高的生长量,而发育成熟期群落白刺在整个生长季生长量很小,已基本没有生长能力。(3)不同发育阶段白刺群落长势均较稳定,但更新苗很少,在没有人为干预促进更新的状况下,随着植株的逐渐增长并老化,白刺群落将走向衰败,最终导致草地沙化。     

乌兰布和沙漠东北部绿洲边缘2种天然植被特征研究

白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)和油蒿(Artemisia ordosica Krasch)是乌兰布和沙漠东北部人工绿洲边缘常见的植物种,从植物群落及个体特征对此2种天然植被进行研究,结果表明:白刺群落和油蒿群落结构都比较简单,白刺群落环境优于油蒿群落;白刺的地上生物量显著高于油蒿(P<0.05),两者的基径、高度和冠幅之间没有显著差异(P>0.05);白刺的地上生物量与基径、高度之间存在显著的正相关性,而油蒿的各生长指标之间没有显著的相关性。     

民勤荒漠绿洲过渡带不同发育阶段白刺灌丛沙堆点格局特征

【目的】研究不同发育阶段白刺灌丛沙堆植被特征、沙堆形态特征及沙堆空间点格局分布,分析发育过程中白刺灌丛沙堆随尺度增加的空间点格局分布特征和变化规律,以期阐明各发育阶段不同级别白刺灌丛沙堆的空间关联性,揭示白刺灌丛发育过程中的种群形成特征及其生态格局维持机制。【方法】基于野外调查观测,在民勤绿洲荒漠过渡带选择4个不同发育阶段(雏形阶段、发育阶段、稳定阶段和活化阶段)的白刺灌丛沙堆典型样地,根据空间二维坐标,采用数量统计方法,按照沙堆体积大小将灌丛沙堆分为1级小沙堆、2级中沙堆和3级大沙堆3个等级,利用单变量O-ring函数对灌丛沙堆进行空间格局分析,并用双变量O-ring函数进行不同尺度各级沙堆关联性分析。【结果】随沙堆发育过程的进行,白刺灌丛的整体生长状况由好显著变差,植被覆盖度先增后减(雏形阶段最低为51.4%,逐渐升高到稳定阶段最高68.8%,活化阶段降低为60%),而植被枯枝率基本呈增加状态(由雏形阶段的15%增加到活化阶段的27%);各级沙堆在不同尺度中表现出不同的分布格局:雏形阶段,白刺灌丛沙堆在0～5 m的尺度上趋于均匀分布,在5～25 m尺度上为随机分布,而在25的尺度上趋于聚集分布;发育阶段,白刺灌丛在0～5 m的尺度上倾向于均匀分布,在5～30 m尺度上为随机分布;稳定阶段与活化阶段,各级白刺灌丛在小尺度上(5 m)都表现出均匀分布的倾向,但在5 m尺度上为随机分布。各发育阶段大小级别不同的白刺灌丛沙堆随尺度变化表现出不同的关联特性,除发育阶段小沙堆间(1、2级)无关联外,其他阶段小沙堆间(1级和2级)主要表现为随空间尺度增加正关联性逐渐增强,2级和3级沙堆在10 m尺度上表现为负关联,而在10 m的尺度上表现为负向联系加强或无关联。【结论】各发育阶段不同级别白刺灌丛沙堆所占比重不同但均未表现出明显的聚集现象,随沙堆发育过程的逐渐推进,大沙堆趋于随机分布;各级沙堆之间的关联性在小尺度上表现出小沙堆间的正关联性逐渐增强,而在中大尺度上中大沙堆表现出负关联加强或无关联,表明白刺灌丛沙堆植物群落组成和沙堆结构随发育过程的进行越来越不稳定。     

基于MSO方法的2个油蒿群落格局对比研究

应用多尺度排序法(multiscale ordination,简称为MSO),对乌兰布和沙漠东北缘黄河水与井水2种灌溉模式绿洲外围的半固定油蒿群落进行多种群格局对比研究。结果表明:在黄灌区,油蒿不仅是群落的优势种(重要值为45.26%),而且对植被格局的贡献率也最高;83.84%的植被形成了油蒿单种群格局,且油蒿贡献率高达0.889 6。在井灌区,植物种对格局的贡献率与其在群落中的重要值明显不一致:油蒿是群落的优势种(重要值为47.41%),但在植被格局中的贡献率明显下降,只有15.54%的植被形成了以油蒿为主的格局;沙冬青、白刺却相反,它们在植被格局中的贡献率远远高于其在群落中的重要值。对比2区段的其它格局特点还发现:井灌区油蒿群落植被的斑块化现象更严重一些,并且油蒿斑块内的格局强度低于黄灌区。     

不同干扰程度对巴音温都尔沙漠球果白刺灌丛空间格局影响的研究

球果白刺(Nitraria sphaerocarpa)作为巴音温都尔沙漠的重要建群种,具有很高的饲用价值和防风固沙作用。为了探究巴音温都尔沙漠球果白刺在不同干扰程度下灌丛空间格局分布的差异,通过每公顷放牧骆驼的数量来划定不同干扰程度的群落(未干扰群落,骆驼0峰/hm^2;轻度干扰群落,骆驼约0.6峰/hm^2;中度干扰群落,骆驼约1峰/hm^2),分析不同干扰程度对球果白刺灌丛空间点格局分布的影响。结果表明:(1)群落内的球果白刺现存量干重从大到小依次为未干扰的群落(73.33 g/m^2)>轻度干扰的群落(17.67 g/m^2)>中度干扰的群落(13.58 g/m^2);空斑总面积从大到小依次为中度干扰的群落(2 335 m^2)>轻度干扰的群落(2 241.25 m^2)>未干扰的群落(2 143 m^2)。(2)样方内的球果白刺数量从多到少依次为中度干扰的群落(459株)>轻度干扰的群落(272株)>未干扰的群落(142株),随着干扰程度的降低,个体在逐渐增大。(3)中度干扰的球果白刺群落内,在0~3 m、4~19 m的尺度内表现为随机分布,在3~4 m、19~25 m的尺度内表现为聚集分布。轻度干扰的球果白刺群落内,在0~12 m、13~25 m的尺度内表现为随机分布,在12~13 m的尺度内表现为聚集分布。未干扰的群落内,球果白刺表现为随机分布。     

湖南省南岳原生性森林群落的研究--Ⅴ.物种多样性与相对多度分布格局

对湖南省南岳原生性森林群落植物物种进行了研究.结果表明,其多样性水平比较高,接近山地季雨林的水平,其中,群落草本层的多样性水平最低,乔木层和灌木层的较高.在5种不同的原生性森林群落类型中,乔木层和草本层的物种多样性以类型3(包石栎 锐齿槲栎 甜槠 多脉青冈-箬竹-求米草群丛)的最高, 以类型4(甜槠-花竹 云和新木姜子-淡竹叶 莎草群丛)的最低;灌木层物种多样性以类型3(包石栎 锐齿槲栎 甜槠 多脉青冈-箬竹-求米草群丛)的最高, 类型2(长叶石栎 多脉青冈-尾叶山茶-求米草群丛)的最低.植物物种相对多度分布格局的测定结果表明,分割线段模型中的序列-多度模型适宜于拟合乔木层物种与其个体数量之间的关系,对数级数分布模型适宜于拟合乔木层和灌木层;其α指数值较高,说明群落物种多样性水平较高,接近山地季雨林.分析表明, 测定群落植物物种多样性时, 如果仅用1～2个公式计算, 可能会出现错误的结果;此外, 提出了几何级数分布模型--极大值算法.     

基于栅格数据的沙漠-河岸过渡带白刺沙堆空间格局分析

在详细介绍基于栅格数据的植物空间格局分析方法的基础上,以鄂尔多斯高原北缘沙漠-河岸过渡带上的2种不同气候类型区的白刺沙堆为例,采用g函数和L函数对沙堆的空间格局进行分析.结果表明:无论是所有沙堆还是面积大小不同的沙堆均以聚集分布为主,这可能是沙漠生态系统中庇护植物效应的反映,基于栅格的空间格局分析方法较概化点格局分析方法所反映的近距离聚集程度明显;双变量分析结果显示在2种气候类型区内不同大小的白刺沙堆间存在着不同程度的竞争,这种竞争在干旱区的巴拉贡表现得更为明显,而基于栅格的空间格局分析方法和概化点格局的分析方法则在较远距离得出不同的结果,其原因有待于进一步探讨.基于栅格的空间格局分析方法作为一种新的方法,更加适合在植物比较稀疏的干旱半干旱地区应用遥感技术来研究植物的空间格局.     

不同种源白刺幼苗生理生长对水分梯度的响应差异

在乌兰布和沙漠东北部地区,依据多年平均月降水量,对5个种源的白刺幼苗进行极度干旱、干旱、轻度干旱和正常降雨水平4种不同的水分梯度处理,开展水分梯度试验.通过测定不同水分梯度、不同种源的光合生理指标表明:水分梯度显著影响白刺幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔限制值、气孔导度、光合水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO2利用效率等生理生态特征,并影响植株的苗高和最大新枝长等生长量指标;不同种源之间的净光合速率、水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO2利用效率存在显著差异,且在苗高和最大新枝长之间也存在显著差异,但不同种源、不同水分梯度对幼苗的地径均无显著影响.相比于临河、乌拉特后旗种源,磴口、阿拉善盟和民勤种源的蒸腾速率和资源利用效率在不同水分处理之间表现出显著差异,且3个种源的各个资源利用效率都较大.白刺幼苗在光合活动中的气体交换及资源利用效率的生理反应和外在的生长量表型指标的差异,反映了各白刺种源对不同水分环境表现出的响应差异.