松嫩草原主要草本植物的生态位关系及其对水淹干扰的响应

草地受到水淹干扰后,原有的植物种间关系必然受到影响.揭示种间关系在水淹干扰梯度下的变化格局对于研究植物种群对水淹干扰的适应以及预测种群动态和群落的演替趋势,具有重要意义.本文运用经改进的Levins生态位宽度指数及Schoener生态位重叠指数,通过设置于不同水淹干扰梯度上的样带之间的比较,分析了主要植物种群在土壤水分、速效N和速效P三个资源维上的生态位关系及其在不同水淹干扰强度下的变化.结果表明, 1)多数种群在T0样带上的生态位宽度较小,一方面是因为T0样带资源本身的有效性及可利用范围限制了植物种群的生态位扩展,另一方面T0样带相对稳定生境中的植物种群已经适应于某一特定范围的资源水平,即对这一指定范围的资源选择性利用增强,这是生态位趋于特化的表现;多数植物种群在受水淹干扰样带上生态位宽度比在对照样带上大,因为在受到干扰以后,植物种群往往要扩展其生态位空间,以增加在不稳定生境中的生存机会,这是生态位泛化的表现; 2)湿生植物,如扁秆草和野稗,生态位宽度基本上是随水淹干扰强度增加而增大;中旱生的羊草生态位宽度大体上是随水淹干扰增强而减小; 3)受干扰后生境的变化对其生存有利的植物种,会更有效地增加对资源的利用范围,成功地扩展其生态位空间,最终在竞争中获胜;反之,则难以扩展其生态位;4) 湿生植物对水分有相似的生态需求,它们之间的生态位重叠倾向于在水淹程度较重即土壤水分含量较大的样带出现最大值,羊草与其他植物种群之间的生态位重叠随水淹强度的变化,主要是由其生态需求差异决定的.     

东灵山亚高山草甸优势种的点格局分析

点格局分析法是20世纪末发展起来的多尺度空间格局分析方法。通过研究东灵山亚高山草甸种群的点格局,发现草甸种群的空间分布格局和空间关联性同旅游干扰因素有密切联系。在旅游的强干扰下,东灵山亚高山草甸具有集群和各尺度上表现出空间负关联的特点。这种空间分布的特点,说明在旅游干扰严重的群落中,草甸各物种几乎靠顽强的繁殖能力发展起来,生态位差异明显,而后才是物种自身特性、种内和种间竞争等因素作用的结果,因而各种群首先表现出明显的群体效应,以充分利用环境资源。     

混播草地土壤种子库和田间杂草特征研究

为科学指导苜蓿—禾草混播草地的杂草防控,对其土壤杂草种子库特征和田间杂草发生规律进行了研究。结果表明,苜蓿(Medicago sativa L.)与无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)、老芒麦(Elymus sibiricus L.)和直穗鹅观草(Roegneria turczaninovii(Drob.)Nevski)混播的2龄和3龄牧草地,共有25种杂草,土壤种子库容量和地面发生量最多的是灰绿藜(Chenopodium glaucum L.),其次为反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)、稗草(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.)和猪毛菜(Salsola collina Pall.)。证实混播方式和比例对土壤杂草种子库容量不会造成根本性影响,但对描述土壤杂草种子库特征的指标变化产生影响。混播对土壤杂草种子库时空格局产生影响,每年6月和8月高峰入库期,由草种引起的变化幅度明显高于混播组合或比例引起的变幅,禾草变幅普遍高于苜蓿,无芒雀麦最易使杂草入侵而激增库容量,混播中禾草比例增加会促使杂草库容量增加,垂直分布上地表层0～5cm库容量变幅最为明显。     

高原鼢鼠干扰对高寒草甸植物群落特征的影响

高原鼢鼠的采食造丘活动影响草地植被群落组成和结构,造成草地植被的空间异质性——土丘和植被斑块。本研究以冬季牧场中不同高原鼢鼠种群密度干扰下的植被性状为研究对象,探索植被群落组成结构对高原鼢鼠不同种群密度干扰的功能性响应。结果表明:植被高度随着鼢鼠种群密度的增加呈显著增加趋势(P<0.05),群落盖度和禾草丰富度呈显著下降趋势(P<0.05),而物种丰富度及杂类草丰富度随鼢鼠种群密度的增加表现出单峰曲线格局。地下总生物量随鼢鼠种群密度的增加呈显著下降趋势(P<0.05),杂类草生物量则表现出相反的趋势,而禾草类生物量表现出先降低后增加的趋势。由此可见,适宜密度的鼢鼠干扰有利于物种丰富度的提高,而低密度和高密度的鼢鼠干扰有利于草地中禾草生物量的提高。     

微孔草种群空间格局及特征的研究

微孔草是由种子到种子的有性繁殖植物,在繁殖生长过程中常因生境差异、气候变化、繁殖和社群反应呈现出成群星散或成簇生长的空间格局,种群的个体呈随机分布,并因生境的改变或物种竞争而改变分布区或在分布区中随着时间的变化而使种群扩大或缩小.微孔草生长地的单位空间容纳量中包括了各种植物与环境间的相互作用,从而使微孔草受到种内和种间密度制约而使种群的数量发生变化.     

《草地学报》2004年第12卷总目次

第 1期特邀专稿豆科植物根瘤菌—固氮体系在西部大开发中的作用陈文新 (1)…………………………………………………………………………研究论文水淹干扰对松嫩草原三种禾草种群分布格局的影响王正文 ,祝廷成 ,臧传来 (3)………………………………………………………中国结缕草属 (Zoysia spp.)植物抗盐性评价李　亚 ,耿　蕾 ,刘建秀 (8)………………………………………………………………添加甲酸对白花草木樨青贮品质的影响杨富裕 ,周禾 ,韩建国 (12 )………………………………………………………………………西辽河平原不同生境草芦种群…     

绵刺土壤种子库特征及动态

通过对东阿拉善-西鄂尔多斯珍稀濒危植物绵刺(Potaninia mongolica Maxim.)的种子生产、土壤种子库结构、数量动态和分布格局等进行研究,结果表明:绵刺1年结实2次,10月平均单株产饱满种子652粒,千粒重1.1128g,发芽率83%,质量均高于6月所产种子;土壤种子库较丰富,最小时也达127粒/m²,种子散布后的存活力随着时间的变化逐渐下降,属于短寿型种子;种子散布格局为集群型分布,成熟种子大部分散布在母株冠幅内,并形成r型繁殖对策.     

高原鼢鼠干扰对高寒草甸植物群落特征的影响

高原鼢鼠的采食造丘活动影响草地植被群落组成和结构,造成草地植被的空间异质性——土丘和植被斑块。本研究以冬季牧场中不同高原鼢鼠种群密度干扰下的植被性状为研究对象,探索植被群落组成结构对高原鼢鼠不同种群密度干扰的功能性响应。结果表明:植被高度随着鼢鼠种群密度的增加呈显著增加趋势(P0.05),群落盖度和禾草丰富度呈显著下降趋势(P0.05),而物种丰富度及杂类草丰富度随鼢鼠种群密度的增加表现出单峰曲线格局。地下总生物量随鼢鼠种群密度的增加呈显著下降趋势(P0.05),杂类草生物量则表现出相反的趋势,而禾草类生物量表现出先降低后增加的趋势。由此可见,适宜密度的鼢鼠干扰有利于物种丰富度的提高,而低密度和高密度的鼢鼠干扰有利于草地中禾草生物量的提高。     

塔里木河下游植物繁殖体形态对土壤种子库垂直分布的影响

塔里木河下游植物繁殖体形态对土壤种子库垂直分布的影响研究结果表明,１）中度大小的种子在土壤种子库中的数量和出现的频次占很大优势。与小种子相比,土壤种子库中繁殖体重量较大的种子在表层土壤中的数量和出现的相对频次最丰富;２）繁殖体方差与种子数量和出现频次间呈“驼峰”型关系。近似圆形的种子在表层土壤中占的比例较高,在深层土壤中的比例较低,而扁平、细长的种子则表现为相反的趋势。繁殖体形状对土壤种子库中种子在各土层中出现相对频次影响不大;３）土壤种子库中种子数量和出现频次与单位体积的繁殖体重量（M／V）呈显著正相关关系。与单位体积重量偏小和偏大的种子相比,单位体积重量居中的种子在表层土壤中的数量和出现的相对频次最丰富。     

不同温度条件下土壤颗粒组成对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长的影响

为探讨水土流失区表层土壤砂砾化环境对植物种子萌发及幼苗生长的影响,选取我国南方水土保持良种宽叶雀稗为试验材料,设置4个温度梯度(15、20、25、30 ℃),按不同径级的土壤颗粒组成配制5种不同程度砂砾化的土壤作为种子发芽基质,研究温度和土壤颗粒组成对宽叶雀稗种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:温度和土壤颗粒配比对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长均有显著影响。随着温度升高,宽叶雀稗种子发芽初始时间提前,发芽率稳定所需时间缩短,发芽速率加快;20、25 ℃时,种子发芽率与发芽势较高,地上部与根系生物量较大;20、25、30 ℃时,种子发芽指数、活力指数较高,苗高较高,根长较长;长度根冠比随着温度升高先降后升,25 ℃时最小。宽叶雀稗种子在土壤粗颗粒含量较高(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=100%:0%:0%)时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均为最低;土壤粗细颗粒含量适中(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=25%:37.5%:37.5%或50%:25%:25%)时,种子发芽指数、活力指数较高。苗高随着土壤粗颗粒含量的增加逐渐增大,根长、长度根冠比则随土壤粗颗粒比例的增加而降低,幼苗地上部与根系生物量则在土壤粗细颗粒含量适中(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=50%:25%:25%或75%:12.5%:12.5%)时较高,说明土壤粗颗粒比例高有利于宽叶雀稗苗高生长,土壤细颗粒比例高有利于根系生长,土壤粗细颗粒比例适中有利于种子发芽及幼苗生物量的积累。     

塔里木河下游漫溢干扰频次和持续时间对河岸植被和土壤的影响差异

在塔里木河下游选取不同频次和持续时间的漫溢样地进行地表植被和表层土壤调查,以分析漫溢干扰的频次和持续时间差异对于植物群落特征和土壤性质的影响。结果表明,1)漫溢干扰使得一年生草本和多年生草本在植物群落中的重要值有所增加,其中多年生草本在2个漫溢频次样地和3个漫溢持续时间样地中占据优势,说明漫溢干扰后多年生草本逐渐替代乔灌木成为主要的群落组成物种。2)漫溢频次样地中以“多年多次”漫溢样地的多样性指数值最大,其Simpson指数,Shannon-Wiener指数和Margalef指数与对照样地相比均具有极显著差异,指数值分别为:0.523,0.979和1.023。3)漫溢持续时间样地中以“10~20 d”和“20~30 d”两个漫溢样地具有最大多样性指数,其中“20~30 d”漫溢样地的Simpson指数和Shannon-Wiener指数及“10~20 d”漫溢样地的Margalef指数与对照样地之间的差异均为极显著,指数值分别为0.451,0.777和0.863。4)漫溢干扰使得表层土壤电导率极显著减小,最小值出现在“一年1~2次”漫溢样地(1.148 ms/cm)和“10~20 d”漫溢样地(1.155 ms/cm)。“多年多次”漫溢样地和“5~10 d”漫溢样地的表层土壤有机质明显增加,有机质含量分别为11.577和8.770 g/kg;其余漫溢样地的表层土壤有机质均小于对照样地。综合分析认为,频次为多年多次且持续时间在10~30 d的漫溢干扰对塔里木河下游植被恢复最为有利。     

农牧交错带不同利用方式下土壤菌群数量及剖面分布特征

应用稀释平板法对农牧交错带天然草地、耕地、退耕还草地及撂荒地几种不同土地利用方式下0～50cm土层可培养的细菌、真菌和放线菌数量进行研究,结果表明:同一种利用方式下各类菌群数量为细菌>放线菌>真菌。在不同利用方式下,细菌的数量天然草地>五年生羊草地>耕地/五年生苜蓿地>撂荒地;真菌的数量撂荒地>五年生羊草地>五年生苜蓿地>天然草地>耕地;放线菌数量在天然草地中最多,撂荒地及五年生苜蓿地中数量最少。三类菌群在0～50cm土层中基本上都表现为0～10cm含量最多,往下逐层递减的趋势。退耕地种植羊草对土壤微生物数量的增加效果好于紫花苜蓿。     

天然羊草草地在放牧和刈割条件下的种子生产性能

天然羊草草地是优良的放牧场和割草场。本文报告了东北天然单优种羊草草甸,在放牧、割草、休闲等不同利用方式下,羊草的分蘖成穗、生殖器官的性状、产量和质量等种子生产性能。放牧破坏一些个体的成穗过程,单位面积上成穗少,籽粒的净生产量低,但籽粒饱满,品质优良。割草能引起土壤贫瘠化和密度增大,割草的时间越长,对种子生产的影响越严重。休闲能恢复羊草种群种子生产的潜在性能。     

植被类型和降雨量对沟谷地土壤水分和温度空间分布的影响

土壤水分和温度作为反映土壤环境的重要指标,对土壤中各种生物化学过程具有着重要的影响。本文通过对不同植被恢复模式和降雨量梯度沟谷地土壤水分和温度0~500cm剖面分布的研究,结果表明:不同植被恢复模式间沟谷地的土壤水分和温度存在着显著差异(P0.01),土壤水分含量表现为草地沟灌木沟乔木沟,土壤温度表现为乔木沟草本沟灌木沟;这表明不同生活型植物的生物学特性可以对植物群落土壤的水分和温度产生分异影响。不同降雨梯度地区间沟谷地的土壤水分和温度也存在显著差异(P0.01),土壤水分含量与降雨量呈正相关,土壤水量表现为西河口沿河湾镰刀湾;土壤温度表现为镰刀湾西河口沿河湾;这表明降雨量差异可以对沟谷地的土壤水分和温度产生显著影响。因此,在沟谷地植被恢复过程中,需要综合考虑地区降雨条件和植被类型的配置,这将有助于促进该地区生态环境的改善与提升。     

典型果园生草模式及果草系统资源调控研究进展

果园生草是一种先进的果园土壤管理方式,能促进果品的优质可持续生产。我国引入果园生草措施已近40年,对生草果园小气候、土壤的物理、化学和生物学特性,以及果实产量和品质的变化等开展了较多研究,但对果园生草模式及其调控果园光热水土资源机制的系统研究还较少。本文综述了我国现有的典型果园生草模式及其运行机制,重点分析了果园生草对果园土壤水分、肥力、光照的调控机制,以及生草对果园害虫与杂草的调节作用。1)根据果园组分、系统水分和养分、草类植物种来源等的不同,果园生草有多种模式。2)适宜的果园生草可增加水分入渗,减小地表蒸发,减少水土流失;提高土壤肥力,增强土壤有益微生物活性;增加系统的光能捕获能力,改善果园光环境;增强系统抵抗杂草、病虫害能力,提高果园生产多样性和品质。3)不适宜的果草搭配和生草措施会导致果树和草类植物的水肥资源竞争,加剧土壤的水肥匮缺,影响系统生产性能。可为我国果园生草技术的深入研究与进一步推广应用提供参考。     

Disturbances Impact on Longevity of Grass Seeds,Semi-Arid South African Rangeland

The effect of plant and soil disturbances on seed density, species richness, and seed longevity of the soil seed bank was quantified for a semi-arid rangeland, over a 5-yr period (2002/2003–2006/2007 growing seasons). The different soil and plant treatments included fire, tillage (intended as a trampling surrogate), and blocked seed rain (simulating heavy grazing). These three experimental factors were combined in a factorial arrangement. Seed responses were evaluated in the soil seed bank before the new seed set, after the first seed production event, and after the second seed production event. Before disturbance (physical impact on the plant and soil), soil seed bank was dominated by early successional species: conversely, aboveground vegetation was mainly dominated by perennial grasses. After only 4 yr of blocked seed rain, seedling emergence of Decreaser grass species ceased totally both in the field and seed bank, with lower effect on Increaser grass species. Emergence of both Decreaser and Increaser grass species decreased in the seed bank with tillage, whereas the opposite occurred in the field. By contrast, tillage increased the emergence of weeds in the seed bank. The decrease in emergence of Decreaser grass species in both seed bank and field was still evident 4 yr after the rangeland was burnt. The grass species Themeda triandra was the most sensitive to fire in terms of seedling emergence. Blocked seed rain treatment significantly decreased (P < 0.05) species richness. Regardless of treatments applied, there was poor similarity between aboveground vegetation and the associated seed bank. Differences in the soil seed bank are likely to reflect manifested properties rather than short-term changes. Several characteristics of seed banks (species composition, seed abundance, and longevity) must be considered in order to understand the dynamics of plant communities following disturbances.     

放牧对草地土壤微生物的影响

土壤质量是草地生态系统生产力可持续发展的关键所在。健康的土壤必定拥有丰富的物种多样性、活跃的生命体、高效的内部养分循环及较好的抗干扰能力。土壤微生物作为土壤系统中各种生物进程的主要推动者,其作用不可小觑。因此,我们可以利用土壤微生物的数量、群落结构和多样性等特征监测土壤质量。本文综述了放牧对草地土壤微生物数量、生物量、群落结构和多样性的影响。指出通过了解土壤微生物与放牧行为间的关系,如何评估土壤质量,选取适宜的放牧梯度,完善草地管理模式,并介绍了土壤微生物群落结构和多样性研究方法的利弊。解决两个关键问题：1）土壤微生物的各种特征是如何响应放牧行为的。2）如何通过这些指标评价土壤质量,然后提出合理的放牧模式,改善和维护草地的生产力。     

川西北高寒区不同沙化类型草地优势种群空间格局分析

针对研究区不同沙化类型优势种群的分布特征,设置了136个1m*1m的样方,采用扩散系数(ID),聚集度大小指数(ICS),Green指数(GI),聚集频度指数(ICF),平均拥挤度指数(IMC),缀块指数(IP)等指标,分析了优势种群的分布格局及其形成的原因,并用相关分析比较了几个指数间的关系。结果表明:4种沙化类型上的优势植物种群分布格局皆属于聚集分布,但他们的聚集强度总体上有一定的差异。露沙地上的优势种群为嵩草(Kobresia)类植物,聚集程度明显大于其余3种沙化类型;固定沙地上优势种群较多,聚集强度差异较大,鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)种群的聚集强度最大,细叶亚菊(Ajania tenuifolia)种群聚集分布强度最低;半固定沙地和流动沙地优势种群的聚集强度差异较小;相关分析表明,ID、ICS、GI、IMC之间呈显著的正相关且相关系数几乎等于1。由此可以得出,随露沙地向流动沙地演替,影响优势种群空间分布格局的主要因素由物种生物学特性逐渐变为土壤微生境,这为川西北高寒区沙化土地植被恢复提供参考。