荒漠草原不同植物群落夏季土壤呼吸特征研究

采用动态密闭气室分析法测定了荒漠草原不同植物群落土壤呼吸速率的日动态并分析了土壤呼吸对温度变化的响应。结果表明:沙蒿(Artemisia desertorum)群落、赖草(Leymus secalinus)群落、甘草(Glycyrrhi-za uralensis)群落和冰草(Agropyron crisatum)群落4种植物群落土壤呼吸速率日变化表现为不对称的单峰曲线形式。冰草群落、赖草群落与沙蒿群落之间土壤呼吸速率存在显著差异,而沙蒿群落和甘草群落则无显著差异。采用指数方程拟合各群落土壤呼吸速率与0-20cm平均土壤温度的关系均显著相关,但不同植物群落间土壤基础呼吸不一样,其值大小依次为:冰草群落>甘草群落>赖草群落>沙蒿群落。Q10值的变化范围为1.22-14.75,且随着土壤深度的增加而增大,其平均值大小依次为:沙蒿群落>赖草群落>甘草群落>冰草群落。     

新疆的沙拐枣灌木荒漠

以沙拐枣属(Calligonum)植物为建群种或共建种组成的植物群落,是亚非荒漠区中一类很独特的植被,它在新疆南北的荒漠中也广泛分布。这种灌木荒漠以其独特的生活型、外貌特点和薪柴、饲用、固沙、蜜源等经济特点,早就引起人们的注意,进行过不少分类学、生物生态学、引种驯化等方面的研究。但是对它的群落类型学及其生态地理规律却研究得不多。我们根据多年的野外考察资料,把这方面的问题整理成文,报道出来供参考。     

阿拉善荒漠几种典型灌木种子水分响应与繁殖对策研究

本文以阿拉善荒漠分布的沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、梭梭(Halox-ylon ammodendron)、红砂(Reaumuria soonorica)、阿拉善沙拐枣(Calligonum alaschanicum)、膜果麻黄(Ephedra przewalsetina)、绵刺(Potaninia mongolica)和四合木(Tetreana mongol-ica)等灌木为研究对象,以种子吸胀过程中对水分的吸收速度和水分利用效率作为对水分的响应特性。研究结果表明:所供实验的各种灌木种子吸胀所需时间顺序依次为:梭梭<四合木<绵刺<膜果麻黄<红砂<阿拉善沙拐枣<沙冬青,与之相对应的种子千粒重为沙冬青>阿拉善沙拐枣>红砂>梭梭>四合木>膜果麻黄>绵刺,种子千粒重与吸胀时间呈极显著的正相关关系;吸胀过程中水分吸收速度和水分利用效率分别是阿拉善沙拐枣>沙冬青>四合木>红沙>梭梭>绵刺>膜果麻黄,梭梭>膜果麻黄>绵刺>四合木>阿拉善沙拐枣>沙冬青>红沙。响应于荒漠水分的变化,荒漠灌木可分为对水分敏感性植物和迟钝性植物。对水分敏感性植物,繁殖对策表现为典型的r-对策,千粒重较小,对水分利用效率较高,如绵刺、梭梭等,对水分迟钝性植物,繁殖对策为典型的k-对策,千粒重较大,水分利用效率较低,如阿拉善沙拐枣和沙冬青等。响应于荒漠环境为极度胁迫下的易变环境,水分敏感的植物对荒漠植被的稳定具有重要贡献,响应于相对稳定时间尺度内,水分迟钝植物对荒漠植被构建起着关键作用。这种r-对策和k-对策荒漠灌木对水分不同的利用方式和繁殖方式,既能在干旱多变的气候环境变化下保持一定的荒漠景观植被,又能在稳定气候环境下保持另一种荒漠景观植被,从而确保荒漠地表环境的稳定。     

艾比湖湿地自然保护区荒漠植物群落物种多样性研究

以重要值为测度指标,选择反映群落物种多样性、丰富度、优势度和均匀度的6个测定指数对艾比湖湿地自然保护区荒漠植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:在整个研究区荒漠植物群落中,盐穗木、盐节木、白梭梭、梭梭和盐爪爪等物种有较高的重要值,草本的重要值较低。各群落类型的物种多样性指数的顺序为:白梭梭>胡杨>盐穗木>盐豆木>罗布麻>琵琶柴>花花柴>白刺>柽柳>白麻>芦苇>芨芨草>梭梭>骆驼刺>甘草>盐节木。     

荒漠绿洲的土壤异质性分析——以银川平原为例

以银川平原为例,分析了荒漠绿洲主要土壤类型即淡灰钙土、灌淤土、风沙土、潮土的地带性分布、机械组成及分维数、肥力特征等异质性表现。各土壤类型的平均分形维数大小顺序是:灌淤土>潮土>淡灰钙土>风沙土;分维数的大小确切地反映了银川平原主要土壤的组成和质地。0-80cm范围内各土壤类型的垂直分维特征表现为:淡灰钙土和风沙土随着土壤深度增加,分维值也随之变大;潮土分维值的垂直分异则表现为0-40cm的分维值较高,土壤深度>40cm后分维值随之下降;灌淤土质地均匀一致,分维值变化很小。灌淤土和潮土的全N含量明显高于淡灰钙土和风沙土,除风沙土外,其它3种土壤类型的全P含量相差不大,荒漠土壤的全K含量都比较高。除风沙土,灌淤土、潮土、淡灰钙土的土壤有机质含量从表层向下基本上呈下降趋势,而且灌淤土和潮土的土层厚。主要土壤类型的形成和发育之间存在着一定的联系。最后针对土壤的异质性特点,提出土地利用的分区建议。     

阿拉善荒漠特有植物与特征植物花粉形态的研究

本文利用光学显微镜和扫描电子显微镜对分布于阿拉善荒漠区的１６种荒漠植物（分属于８个科１５个属）花粉形态进行了比较观察。结果表明,１６种荒漠植物花粉形态各异,尤以大小、形状、萌发器官类型、表面纹饰特征表现突出。科间差异显著,属间差异明是为,种间差异细微,说明花粉形态系非保守性状,在科、属、种间均具有分类学意义。基于荒漠植物的特殊性,本文还为荒漠植物的种质资源保护、生物多样性研究及荒漠植被与草地资源研究提供了孢粉学资料。     

控制性增温和施氮对荒漠草原土壤呼吸的影响

以内蒙古高原短花针茅(Stipa breviflora)+冷蒿(Artemisia frigida)+无芒隐子草(Cleistogenes son-gorica)的荒漠化草原为研究对象,野外自然条件下进行的生态系统控制性增温与施肥实验,以研究温度和氮素的增加对荒漠化草原植物群落的土壤呼吸作用可能产生的影响。研究结果发现,实验期间内增温处理样地0cm,7.5cm,15cm,30cm和50cm土壤平均温度与对照样地相比,平均增加了1.32℃,0.92℃,0.88℃,0.80℃,0.74℃,土壤温度呈现出上层变异性大于下层的规律,不同土层土壤温度的显著增加(P<0.05)说明模拟气候变暖实验的有效性。虽然增温和对照样地不同土层的土壤温度与土壤呼吸速率均呈正相关关系,但无论是季节还是日变化上,近两年的增温作用没有增加土壤的呼吸速率,施氮作用也没有使土壤呼吸作用明显加强。     

土壤温度和水分对不同类型沙丘土壤呼吸的影响

通过实验室土壤培养试验,测定了不同土壤温度(8,18,28,38℃)和含水量对科尔沁退化沙质草地不同生境(流动沙丘,半固定沙丘和固定沙丘)土壤呼吸的影响。结果表明,在8~38℃范围内,土壤呼吸速率与温度呈正相关。在含水量为田间持水量(WFC)的5%~65%范围内,3种类型的土壤呼吸速率随含水量的增加而升高,当超过该范围时,流动沙丘的土壤呼吸速率仍呈上升趋势,而38℃培养条件下的半固定沙丘和18~38℃下的固定沙丘的土壤呼吸速率呈下降趋势。土壤温度和水分对土壤呼吸作用存在明显的交互效应,不同类型沙化土壤呼吸作用强弱存在显著差异。温度系数Q10值随含水量的变化为:流动沙丘1.90~2.15,半固定沙丘1.80~2.13,固定沙丘1.82~2.16。     

荒漠灌区不同种植年限苜蓿地土壤酶活性的变化研究

在干旱荒漠绿洲区大田试验条件下,研究了不同种植年限(0,3,4,5,7,10 a)苜蓿地土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶及过氧化氢酶活性的季节性动态变化,旨在探讨种植不同年限苜蓿对土壤生物化学性状的影响,为粮草合理轮作周期的制订提供科学依据。结果表明:种植苜蓿与撂荒地相比,土壤酶活性得到不同程度的提高,且各年限间土壤酶活性差异显著。其中土壤脲酶、蔗糖酶及纤维素酶活性均随生长年限增加呈先增高后降低再增加的变化趋势,而淀粉酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶活性均随种植年限增加呈先升高后降低的变化趋势,种植苜蓿5a土壤酶活性增加最明显,0~60 cm土层依次较CK分别增加了80.56%、69.91%、46.75%、533.33%、110.71%、11.81%;土壤6种酶的活性均随着土层深度的增加而减小,在表层0~20 cm土层,土壤酶活性最强。脲酶和淀粉酶活性在夏季最高,蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性均在春季达到最高。对6种酶之间的相关性进行分析,研究发现除蔗糖酶外,其余5种酶间呈显著或极显著相关。     

亚寒带荒漠草原不同树种人工林土壤生态化学计量特征

为了阐明亚寒带荒漠草原不同树种人工林间土壤养分含量及生态化学计量特征的差异,通过野外调查与室内分析相结合的方法,在哈萨克斯坦首都努尔苏丹选取种植白桦、樟子松、梣叶槭3种不同树种,林龄为11 a的亚寒带荒漠草原人工林为研究对象,以裸地为对照,对其土壤养分含量及其生态化学计量特征进行了分析.结果表明:(1)土壤养分含量受树...     

模拟增温及施氮对荒漠草原土壤呼吸的影响

以内蒙古高原四子王旗短花针茅建群的荒漠草原为研究对象,通过野外自然条件下进行的模拟增温和增施氮肥实验,研究了增温、施氮及增温+施氮情况下土壤呼吸强度的变化。三年的研究结果表明:1)增温对各年内土壤呼吸没有产生显著影响,但土壤呼吸有明显的季节变化,而且与增温显著相关(P<0.05)。2)施氮对荒漠草地的影响程度与自然条件有密切关系,其中降雨量多少是施氮对荒漠草地土壤呼吸影响程度的重要制约因素,降雨量越高氮素对土壤呼吸作用愈加明显。3)施氮显著增加了植物群落的地下生物量(P<0.05),土壤呼吸与地下生物量呈显著的正相关(P<0.001)。     

荒漠草地物种多样性的水分特征研究

通过在伊犁河谷山前倾斜平原荒漠草地开展的不同灌溉量草地恢复试验,对测试的试验地内草地植物物种多样性指数和灌溉水量之间的关系进行了初步的研究。结果显示:在荒漠草地,水分是影响草地植物长势的重要限制因子,随着水分条件的转好,植被盖度和蒿类的分盖度均有显著的提高,草地植物的生物量和群丛高度均显著增加;随着灌溉量的增加,S im pson指数、Shannon-W iener指数、P ie lou指数和M arga lef指数均出现递增的趋势,其中每增加1 kg/d水量,S im pson指数将增加0.021,表明在温性荒漠草原生物多样性指数对水量变化的灵敏度较高。     

短脚锦鸡儿灌丛对植物群落和土壤微生物群落的促进效应研究

以内蒙古荒漠区短脚锦鸡儿灌木为研究对象,采用野外调查法分析灌丛对植物群落的影响,采用传统培养法,结合分子鉴定法分析灌丛对土壤微生物群落的影响。结果表明:(1)灌丛内植物群落多度和总生物量显著大于灌丛外,但是物种丰度和Shannon-Wiener指数灌丛内外无显著差异;(2)随土壤深度的增加,表层土与深层土的土壤可培养细菌丰度和真菌多度差异不显著,其余土壤微生物群落多样性特征均表现为:表层土显著大于深层土;(3)灌丛对土壤微生物群落具有正效应,且表层土正效应最大;(4)灌丛对植物群落的促进作用大于对土壤微生物群落的作用。     

放牧强度对宁夏荒漠草原植物群落结构及草地生产力的影响

以宁夏盐池县的荒漠草原区为试验地,以现场试验为手段,研究放牧强度(1.50只/hm2、0.75只/hm2、0.50只/hm2、0只/hm2)对荒漠草原植物群落结构及草地生产力的影响。结果表明:随着放牧强度的增加,植物群落优质牧草的重要值明显下降,毒草及家畜厌食植物的重要值明显上升;植物群落总盖度呈下降趋势,植物群落多样性呈现先增加后降低的趋势;草地生产力呈下降趋势,当放牧强度达到1.50只/hm2时,家畜的采食量超过了50%,草产量比封育地下降了54.9%。最后,根据草场资源可持续发展利用原则提出了宁夏荒漠草原合理的放牧强度以0.75只/hm2为宜。     

荒漠草原土壤健康评价

文中以西鄂尔多斯自然保护区东部的荒漠草原棕钙土为研究对象,通过野外调查与室内分析,从与土壤健康有关的物理、化学、生物学指标中筛选出具有代表性和敏感性的评价指标,建立了土壤健康评价体系,并采用模糊综合评价法对不同退化程度荒漠草原土壤的健康状况进行了分析,主要研究结果如下:1)根据植被数据的分析结果把研究区划分为未退化、轻度、中度、重度四个退化等级;2)通过主成分分析法筛选出对放牧较敏感的8个荒漠草原土壤健康评价的指标;3)用模糊数学方法对荒漠草原土壤健康状况进行综合评价,未退化区土壤差异性健康综合系数为1,轻度退化区为0.9079,中度退化区为0.6789,重度退化区为0.5949。健康土壤评价系数为(l-0.90),亚健康土壤评价系数为(0.89-0.65)和不健康土壤评价系数为(0.64-0)。未退化区、轻度退化区土壤为健康土壤,中度退化区土壤为亚健康土壤,而重度退化区土壤为不健康土壤。     

温度和土壤水分对祁连山青海云杉林土壤呼吸的影响

采用美国Li-cor公司生产的LI6400-09土壤呼吸室和LI6400便携式光合作用测量系统对祁连山云杉林土壤呼吸速率进行野外测定,并通过多元回归对其影响因子进行了分析。结果表明:土壤呼吸总体趋势是夏季高,其它季节低,但季节动态呈现不规律的多峰曲线;气温、地表温度以及5cm、10cm、15cm和20cm的土壤温度均与土壤呼吸速率呈显著的指数关系,温度对土壤呼吸的影响在低温时比高温时更显著;土壤呼吸的平均速率为2.145μmol.m-2.s-1。以气温、地表温度以及5cm、10cm、15cm和25cm的土壤温度为依据得到的Q10值依次为2.67、2.23、4.17、4.32、4.36和4.54;0~10cm和10~20cm土层的土壤含水量均与土壤呼吸速率呈相关关系,当土壤水分含量较低的情况下,随着土壤水分含量的增加,土壤呼吸速率也随着增加,但是当土壤水分含量增加到一定程度时,土壤呼吸速率则表现出降低的趋势。     

干旱区荒漠新垦土地土壤有机碳含量特征

以克拉玛依生态农业开发区为例,研究了干旱区荒漠新垦土地不同土地利用方式下的土壤有机碳与活性有机碳含量差异及其剖面分布特征,并讨论了干旱区荒漠开垦利用对荒漠"碳汇"功能的促进作用,以及土地利用方式对土壤有机碳与活性有机碳剖面分布特征的影响。结果表明:克拉玛依生态农业开发区土壤有机碳含量普遍较低。在0~20cm深度内,速生杨林地与苜蓿地土壤有机碳含量随土层加深而降低,棉花地、打瓜-棉花地耕作类土壤有机碳垂直分布相对较均匀,但是表层0~5cm土壤有机碳略低于下层,土壤活性有机碳剖面分布特征与有机碳类似。农田与林地的土壤有机碳与活性有机碳含量均明显高于荒漠,农田对土壤有机碳的汇聚作用优于人工林地。     

准噶尔盆地盐穗木群落土壤CO2释放规律及其影响因子

采用LI-8100自动土壤碳通量测量系统,于2006年5～10月对分布于准噶尔盆地西北缘的盐穗木群落的土壤呼吸速率进行了(北京时间8:00～20:00)测定,并分析了温度和水分对土壤呼吸的影响.结果表明:土壤CO2释放速率具有明显的日变化和季节变化规律,均呈单峰曲线.日最大释放速率出现在14:00～16:00时,最小释放速率在8:00时,日变幅最大值为0.977 μmol/(m2·s)、最小值为0.549 μmol/(m2·s);土壤CO2释放速率的变化顺序为6月＞7月＞5月＞8月＞9月＞10月,平均速率为0.436±0.061 μmol/(m2·s).土壤呼吸速率日变化与温度的相关性分析表明,呼吸速率与气温、地表温度和5 cm土层温度呈极显著和显著正相关关系,土壤呼吸速率与其之间的线性回归关系为Y=-0.034 0.045 X气温 0.011 X地表温度-0.044X5 cm,(R2=0.734,P＜0.001).土壤呼吸速率与20～30 cm,30～40 cm土层的含水量具有显著的相关性.