宁夏荒漠草原不同群落蒙古冰草种群空间格局及种间关联性

为探讨蒙古冰草种群对环境的适应对策,以宁夏盐池县荒漠草原短花针茅+蒙古冰草群落、蒙古冰草+牛枝子群落、蒙古冰草+牛心朴子群落为研究对象,采用点格局分析中的O-ring函数统计方法,分析了不同群落中蒙古冰草种群的数量特征、分布类型及优势种群的种间关联性。结果表明:不同群落生境条件下,蒙古冰草+牛枝子群落中蒙古冰草种群的密度、盖度和地上生物量显著高于短花针茅+蒙古冰草群落和蒙古冰草+牛心朴子群落(P0.05),3个群落之间蒙古冰草种群的高度差异不显著(P0.05)。不同群落生境蒙古冰草种群在4 m尺度范围内主要表现为聚集分布,随尺度增大,聚集强度减弱,逐渐过渡到随机分布和均匀分布。蒙古冰草种群与短花针茅种群、蒙古冰草种群与牛枝子种群在小于4 m尺度上呈显著负关联,随尺度的增大趋于无关联;蒙古冰草种群与牛心朴子种群在整个研究尺度上无关联。     

不同群落生境蒙古冰草种群株丛结构和叶片功能性状的变化

为探究蒙古冰草种群动态及叶功能性状在不同群落生境的变化,以宁夏盐池县荒漠草原蒙古冰草+草木樨状黄芪(MC)、蒙古冰草+老瓜头(ML)、蒙古冰草+牛枝子(MN)3种不同群落生境为研究对象,按丛径将蒙古冰草个体划分为Ⅰ级株丛(0～2.0 cm)、Ⅱ级株丛(2.1～4.0 cm)、Ⅲ级株丛(4.1～6.0 cm)、Ⅳ级株丛(6.1～8.0 cm)、Ⅴ级株丛(8.1～10.0 cm)和Ⅵ级株丛(>10.0 cm),研究了不同群落生境蒙古冰草种群的株丛结构和叶功能性状。结果表明:在蒙古冰草+草木樨状黄芪和蒙古冰草+牛枝子群落生境中,Ⅰ、Ⅱ级株丛较多,株丛密度较大,在蒙古冰草+老瓜头群落生境中,以Ⅲ、Ⅳ级株丛为主,株丛密度较小。蒙古冰草+草木樨状黄芪和蒙古冰草+老瓜头群落生境中蒙古冰草叶面积和比叶面积分别为4.68 cm²和41.2 cm²·g^-1、4.70 cm²和39.2 cm²·g^-1,显著高于蒙古冰草+牛枝子群落生境的3.38 cm²     

短花针茅草原地理分布规律及其利用特点

本文以短花针茅群落为研究对象。应用路线调查方法，按照草原植物群落因生态梯度变化而出现的不同地区的三个群落类型，进行了地理分布差异的群落学比较分析。在获得了较多可靠数据的基础上，揭示出分布规律和差异性，哈雅特场附近是短花针茅群落分布的中心地段，为短花针茅 无芒隐子草 冷蒿群落；往北至百灵庙以北30公里左右，为短花针茅 石生针茅 冷蒿群落；往南至召河，为短花针茅 克氏针茅 蒙古冰草 冷蒿群落。它们在利用上分别具有不同的特点。     

短花针茅荒漠草原不同载畜率植物群落优势种群空间分布格局的研究

以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,应用扩散系数的t检验、平均拥挤度、丛生指标、聚块性指标、Green指数、Cassie指标等方法,研究了短花针茅、无芒隐子草和冷蒿3种优势植物在不同载畜率下的格局分布类型、格局规模以及聚集强度.结果表明,短花针茅、无芒隐子草和冷蒿的分布类型均为聚集分布,其中,在对照区和中牧区,其聚集强度的大小顺序依次为无芒隐子草、冷蒿、短花针茅;在轻牧区和重牧区,聚集强度的大小顺序依次为冷蒿、无芒隐子草、短花针茅.随着草地的退化,无芒隐子草和冷蒿在群落中上升为主要的种群.     

短花针茅荒漠草原不同载畜率植物群落优势种群空间分布格局的研究

以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,应用扩散系数的t检验、平均拥挤度、丛生指标、聚块性指标、Green指数、Cassie指标等方法,研究了短花针茅、无芒隐子草和冷蒿3种优势植物在不同载畜率下的格局分布类型、格局规模以及聚集强度.结果表明,短花针茅、无芒隐子草和冷蒿的分布类型均为聚集分布,其中,在对照区和中牧区,其聚集强度的大小顺序依次为无芒隐子草、冷蒿、短花针茅;在轻牧区和重牧区,聚集强度的大小顺序依次为冷蒿、无芒隐子草、短花针茅.随着草地的退化,无芒隐子草和冷蒿在群落中上升为主要的种群.     

不同补播模式对荒漠草原土壤团聚体稳定性的影响

针对宁夏荒漠草原退化生态系统,采用地表深翻处理后补播蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子、沙生冰草+牛枝子、蒙古冰草+牛枝子3种模式进行改良,以未补播草地为对照,通过团聚体粒径组成、平均重量直径、几何平均直径、破坏率等指标,研究不同补播模式对宁夏荒漠草原土壤团聚体稳定性的影响。结果表明,0~40cm土层,各补播草地机械稳定性及水稳性团聚体均以<0.25mm微团聚体为主,且随土层加深<0.25mm微团聚体含量逐渐减少,土壤结构趋于稳定;0~20cm浅层土壤,蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子补播草地的>0.25mm机械稳定性团聚体含量显著高于未补播草地(P<0.05),不同处理草地之间>0.25mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径及破坏率差异不显著。综上,深翻后补播蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子可改善荒漠草原0~20cm浅层土壤机械团聚体稳定性。     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原优势物种间关系及其空间分布特征的影响

为探究不同载畜率对荒漠草原群落建群种与优势物种间的关系及其空间分布的影响，于2020年7-9月在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原进行野外调查，以建群种短花针茅及优势种无芒隐子草和冷蒿为研究对象，设置不放牧对照（CK）、轻度（LG）、中度（MG）和重度放牧（HG）载畜率水平（分别放牧0、4、8和12只羊），结合常规方法与地统计学方法分析建群种及优势种出现频率、多度、种间关系强度及空间分布特征。结果表明：1）与CK相比，LG下冷蒿出现频率仅在7月显著降低了50.55%（P<0.05），而MG和HG在7-9月均显著降低（P<0.05），7-9月平均降低77.76%和97.53%；而不同处理及月份下短花针茅和无芒隐子草出现频率无显著差异（P>0.05）。 2）与CK相比，各处理在7-9月时短花针茅种群多度均显著增加（P<0.05），LG、MG和HG分别在7-9月平均增加37.34%、75.72%和99.32%；冷蒿种群多度均显著降低（P<0.05），分别降低61.26%、66.32%和99.31%；无芒隐子草除LG在9月无显著变化外，各处理在7-9月时种群多度均显著增加（P<0.05）。3）短花针茅与无芒隐子草主要表现为亲和关系，而在9月时从CK的亲和关系转化为HG的竞争关系；短花针茅与冷蒿主要表现为竞争关系，放牧未改变其种间关系。4）短花针茅与无芒隐子草对冷蒿的作用强度较大，而冷蒿对短花针茅和无芒隐子草的作用强度较小。5）模拟9月物种间空间分布发现，CK中短花针茅种群多度随无芒隐子草种群多度增加而增加，随冷蒿种群多度增加而呈降低的趋势；HG中冷蒿种群多度不随短花针茅与无芒隐子草的变化而变化，但随着无芒隐子草种群多度增加，短花针茅种群多度整体上呈波动下降的趋势，表明短花针茅与无芒隐子草之间的关系由CK中的亲和关系转变为HG下的竞争关系。综上，放牧会改变物种的种群多度及物种间的关系。     

放牧强度对荒漠草原建群种短花针茅空间异质性的影响

[目的]探讨荒漠草原建群种短花针茅在不同放牧强度下空间异质性的特征和变化。[方法]以建群种短花针茅（Stipa breviflora）为对象,采用半方差函数、克里格插值法和多重分形维数等方法对其空间异质性进行研究。[结果]不同放牧强度下,短花针茅种群密度均值大小为重度放牧（HG）>禁牧（CK）>中度放牧（MG）;短花针茅种群具有多重分形特点;不同放牧强度下短花针茅空间分布有所差异,CK处理区结构比（C/C₀+C）最大,HG处理区次之,均大于75%,说明CK处理区和HG处理区都具有强烈的空间自相关性,而MG处理区最小,小于75%但大于25%,具有中等的空间自相关性;结构因素是导致短花针茅空间变异的主要原因。[结论]重度放牧增加了短花针茅种群密度,而中度放牧因家畜采食践踏作用小,导致短花针茅种群密度降低;在不同放牧强度下,结构因素是影响短花针茅空间异质性的主要因素;禁牧处理区内短花针茅种群空间分布最复杂,具有较强的空间异质性。     

不同荒漠草原植被根际与非根际土壤养分及碳库管理指数特征

通过对宁夏荒漠草原恢复工程主要植被柠条、沙蒿、短花针茅和蒙古冰草根际与非根际表层(0~5 cm)、亚表层(5~10 cm)和深层(10~15 cm)土壤养分、土壤总碳(soil total organic carbon,C_r)、活性有机碳(active organic carbon,C_A)、碳库指数(carbon pool index,CPI)及碳库管理指数(carbon pool management index,CPMI)特征进行分析研究,探讨不同植被恢复对土壤养分、CPMI变化特征的影响。结果表明: 1)4种植被土壤养分均随土壤深度增加呈降低趋势,根际大于非根际,柠条群落根际和非根际表层速效钾(AK)含量高达130.81和111.96 mg/kg,相对于亚表层和深层分别高6.87、31.65 mg/kg和23.57、61.44 mg/kg,随土层深度增加,根际表层,亚表层和深层比非根际土壤分别高18.84、35.55和48.63 mg/kg,表现出了荒漠草原特殊的“肥岛”聚集效应,不同群落间差异显著(P<0.05); 2)4种植被类型土壤总有机碳C_r含量在2.09~17.11 g/kg范围内,土壤碳库管理指数CPMI均表现为根际大于非根际,C_r和C_A含量在土壤垂直剖面中的分布相似,具有一定的“聚表效应”,柠条和蒙古冰草群落表层比亚表层碳库活度分别增加了38.41%和29.54%,不同植被类型之间碳库活度表现为蒙古冰草>沙蒿>柠条>短花针茅,植被恢复显著改善了土壤有机质分布状况和土壤碳库质量,明显增强荒漠草原土壤碳汇功能; 3)荒漠草原土壤CPMI 与土壤养分含量显著相关(P<0.05),pH与C_r、C_A、CPI和CPMI呈显著负相关(P<0.05),相关系数分别为-0.661、-0.437、-0.661和-0.410,与其他土壤养分指标呈显著或极显著正相关(P<0.05; P<0.01),土壤氮(N)、磷(P)、钾(K)促进了土壤碳库循环周转速率,显著提高土壤质量和生产力。CPMI能够用来作为评价土壤质量和土壤管理措施的有效指标。     

不同载畜率对荒漠草原建群种短花针茅种群时空变异性的影响

为探讨不同载畜率下短花针茅（Stipa breviflora）种群的时空变异性特征及差异，本研究于2020年7—9月以荒漠草原建群物种短花针茅为研究对象，分析了对照（无牧）、轻度放牧、中度放牧和重度放牧等不同载畜率下的短花针茅出现频率、种群多度、相对多度及其时空变异性，并运用地质统计学软件进行平面空间分布模拟。结果表明：随着载畜率增大，短花针茅种群多度增加（P<0.05），但群落总多度随载畜率增大而呈现出先增加后降低的趋势；在9月时，与对照相比，放牧造成短花针茅种群变异性显著降低（P<0.05），但不同月份间短花针茅种群变异性无显著差异；通过对7月与9月的短花针茅种群空间分布进行平面模拟发现，在9月时，与对照相比，放牧造成短花针茅种群分布相对均匀，使得其种群变异性降低。综上，在长期放牧过程中，短花针茅种群趋向于均匀分布。     

围封条件下荒漠草原两种植物群落土壤理化性状与酶活性的研究

围栏封育是退耕还林还草工程措施之一,不仅有助于草场植被的恢复,也有助于土壤特性的改善。以宁夏盐池县荒漠草原沙芦草群落和苦豆子群落为研究对象,通过对土壤基本理化性状及4种常见土壤酶活性的测定,研究围封内外两种植物群落的土壤理化性状与酶活性的变化特征。结果表明:1)较围栏外,围栏内的沙芦草群落0~10cm土壤含水量、全氮、全磷均显著提高,土壤容重、pH值、碱解氮和速效磷含量显著降低,10~20cm和20~40cm土层的土壤理化性状之间无显著差异;苦豆子群落除土壤容重显著降低外,围封显著提高了土壤含水量、pH值、有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量。2)围栏内沙芦草群落中土壤脲酶活性显著降低,而土壤蔗糖酶活性在表层(0~10cm)显著提高,过氧化氢酶和磷酸酶活性变化不显著;苦豆子群落围栏内土壤磷酸酶活性显著降低,蔗糖酶和脲酶的活性显著提高,过氧化氢酶活性变化不显著。3)两种植物群落中的土壤酶活性与土壤理化性状之间的相关性不同。苦豆子群落中土壤蔗糖酶活性、土壤脲酶活性与土壤养分之间均极显著正相关(P<0.01),而磷酸酶活性与之呈负相关关系;沙芦草群落中脲酶活性与土壤有机碳、全磷、速效磷含量均为极显著正相关关系(P<0.01),而过氧化氢酶活性与土壤有机碳、全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关关系(P<0.05)。研究证实,围封尽管能够增加2种植物群落的表层土壤(0~10cm)含水量和土壤养分,但对4种土壤酶活性的影响没有表现出明显的规律性。     

内蒙古短花针茅群落数量分类及环境解释

 群落分布格局与环境（环境因素、空间因素、生物因素）之间的关系一直以来便是生态学研究的热点。为了探讨环境对内蒙古短花针茅群落结构格局的影响,运用双向指示种分析法（ｔｗｏ ｗａｙｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｐｅｃｉｅｓａｎａｌｙｓｉｓ,ＴＷＩＮＳＰＡＮ）对内蒙古自治区２０２个短花针茅群落进行数量分类,并结合环境因子、空间因子（各３个）运用除趋势典范对应分析排序方法（ｄｅｔｒｅｎｄｅｄｃａｎｏｎｉｃａｌｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ,ＤＣＣＡ）分析了环境因子、空间因子、环境因子与空间因子交互作用及其他因素对内蒙古短花针茅群落结构格局的影响。结果表明,１）ＴＷＩＮＳＰＡＮ 将内蒙古２０２个短花针茅群落在第４级水平上分为１６个群丛;２）ＤＣＣＡ 前２排序轴集中了大部分信息（７５．３％）,第１,２排序轴分别突出反映了群落结构格局在热量、水分梯度上的变化,结合ＴＷＩＮＳＰＡＮ 划分的群丛类型构建了内蒙古短花针茅草原生态系列图式;３）因子分离分析表明,环境因子对群落结构格局的解释能力为７０．７％,其中２６．５％为单纯环境因子引起,空间因子解释能力为５５．６％,其中１１．４％ 是独立于环境因子的,４４．２％ 是环境因子和空间因子交互作用导致的,未能解释的部分达１７．９％,结合其他研究有力地证明了“环境因素对植被的可解释程度是植被本身的复杂性决定的,植被越复杂,环境的可解释程度则越低”。     

土壤丛枝菌根真菌与宁夏主要草原类型植被群落分布间的相互关系研究

为揭示宁夏不同草原类型土壤丛枝菌根（AM）真菌分布特征及其差异机制,以长期围封的荒漠草原（白草+甘草、短花针茅+牛枝子+猪毛蒿、黑沙蒿、短花针茅）和干草原（长芒草+赖草+甘肃蒿）植被群落为研究对象,利用脂肪酸指纹图谱和Illumina高通量测序的方法,研究了土壤AM真菌多样性、组成与草地植被群落特征、土壤环境因子间的相互关系。结果表明：干草原样地以16：1ω5c中性脂表征的土壤AM真菌生物量与荒漠草原4种植被群落样地间均有极显著差异（P<0.01）。长芒草+赖草+甘肃蒿群落草地土壤AM真菌的香农-维纳指数、辛普森指数、Chao1丰富度指数、Pielou均匀度指数均显著高于荒漠草原4种植被群落样地（P<0.05）。荒漠草原、干草原的5种植被群落下土壤AM真菌分属1门、3纲、4目、7科、8属、50种,球囊霉属（Glomus）、类球囊霉属（Paraglomus）是优势属。不同AM真菌分类水平下,干草原与荒漠草原土壤有11类AM真菌的相对丰度有显著性差异。非度量多维尺度（NMDS）分析表明,干草原与荒漠草原土壤AM真菌群落空间分布距离较远,AM真菌群落间相似性较低（Stress=0.17,P=0.001）。Pearson相关分析显示,AM真菌群落香农-维纳多样性指数、Chao1丰富度指数与对应草地植被群落香农-维纳指数、群落物种数、总生物量、群落重要值呈显著或极显著正相关（P<0.05或P<0.01）。AM真菌的幼套球囊霉属（Claroideoglomus）、类球囊霉属相对丰度与土壤全氮、全磷、碱解氮、有机质、速效钾含量呈显著或极显著正相关。降水量、海拔导致对应植被群落土壤理化性质、植被群落特征差异是驱动荒漠草原和干草原土壤AM真菌多样性及优势属相对丰度显著变化的主要因素。     

宁夏沙芦草群落分类及群落特征与环境关系的研究

本文调查了宁夏17个典型沙芦草(Agropyron mongolicum)群落，采用双向指示种分析(Two-way indicator species, TWINSPAN)对沙芦草群落进行数量分类，利用冗余分析(Redundancy analysis, RDA)分析了其与环境因子之间的关系，旨在为沙芦草的保育提供基础数据和理论指导。结果表明：沙芦草群系可分为7个群丛，分别为沙芦草+兴安胡枝子(Lespedeza davurica)+猪毛蒿(Artemisia scoparia)群丛，沙芦草+兴安胡枝子+刺沙蓬(Salsola tragus)群丛，沙芦草+猪毛蒿+赖草(Leymus secalinus)群丛，沙芦草+砂蓝刺头(Echinops gmelini)群丛，沙芦草+短花针茅(Stipa breviflora)群丛，沙芦草+猪毛蒿+短花针茅群丛，沙芦草+猪毛蒿+宿根亚麻(Linum perenne)群丛。RDA分析显示扰动、坡度、土壤水分含量、土壤全磷含量是影响沙芦草群落地上生物量的主要因素(P<0.05),而生长季降水量和坡向是影响沙芦草群落物种多样性的主要因素(P<...     

宁夏荒漠草原白星花金龟成虫空间分布型的初步研究

通过对白星花金龟(Potosia brevitaris Lewis)成虫空间分布格局的测定,应用聚集度指标法、Taylor幂法则和Iwao回归法对白星花金龟成虫的空间分布型进行分析和检验,以期对该害虫实施预测预报及防治提供科学依据。结果表明:白星花金龟成虫在盐池荒漠草原呈聚集分布,分布的基本单位是个体群,引起聚集的原因主要是白星花金龟成虫自身习性,与环境因素也有一定关系。种群数量动态研究显示白星花金龟种群数量在6个不同样带表现基本一致,除了撂荒2年后形成的以蒙古冰草(Agropyron mongolicum)为优势植物的样带外其他样地也都出现3次高峰。     

饲用玉米器官含水率、力学强度与籽粒机收质量的关系研究

在玉米正常收获期间,明确器官含水率、力学强度和机收质量的变化规律,探明影响籽粒机收效果的直接因素,对实现玉米籽粒机收和提升机收质量具有重要意义。本试验以两个不同熟性品种为材料,采用半喂入式籽粒收割机,开展分期收获的田间试验研究。结果表明,籽粒静态压碎强度(耐破碎性)和籽粒与穗轴连接强度(易脱粒性)分别与籽粒破碎率形成了直接的因果关系,两者同是影响破碎率的关键因素。籽粒压碎强度(x)与破碎率(y)可高度拟合为二项式回归关系(R²=0.8827,P<0.001),回归方程为$\hat{y}$=0.0021x²-1.5443x+293.78,籽粒和穗轴连接强度(x)与破碎率(y)可高度拟合为幂函数型回归关系(R²=0.7656,P<0.001),回归方程为$\hat{y}$=0.007x^4.12,而穗轴弯折强度与破碎率之间的关系小于上述(R²=0.1644,0.010.05)。落地籽粒损失率除了与植株倒伏倒折有关以外,对刀式割台容易在果穗脱粒前产生落地籽粒损失,并且越容易脱粒的籽粒损失越大,籽粒含杂率总体上随杂质器官含水率的下降而显著降低。适宜籽粒机收的玉米品种应具备的主要特征是茎秆坚韧抗倒伏、籽粒坚硬易脱粒。     

不同放牧强度下草地植物格局特征的变化

通过人工草地上的放牧试验，研究了奶牛放牧对草地植物黑麦草、鸡脚草和白三叶的种群空间分布格局类型、强度和规模的影响。试验结果表明：（1）放牧条件下草地植物总是倾向于集聚分布，而且放牧强度对植物集聚程度的作用存在差异；（2）总体上，植物平均拥挤的大小顺序为黑麦草〉鸡脚草〉白三叶，集聚参数的顺序与其相同，聚块指数则相反，占据优势的黑麦草更多地受到相邻的鸡脚草与白三叶的作用，体现了较高的拥挤效应，且随放牧强度的增加拥挤效应呈现加强的趋势；（3）家畜对植物格局规模影响明显，高放牧强度下黑麦草始终保持稳定的格局规模；轻度放牧强度下白三叶的格局规模变化很大，区组规模复杂。     

荒漠草原区围封草地群落特征及其形成机制

以宁夏盐池9年围封草地为对象,研究围封草地群落特征和土壤水分变化。结果表明,研究区具有异质性较高的植被群落特征,并且呈以长芒草+蒙古冰草群落、白草群落和赖草群落3个群落镶嵌分布的空间格局;土壤水分是影响该地区植被生长的关键生态因子,它对围封草地植物群落特征的影响程度不同,其中对生物量、高度和盖度影响较大,而对物种丰富度影响较小;植物群落的空间分布格局是群落特征形成的主要原因,而3种群落内各自土壤水分的空间变异特性使得各群落内部的植被生长状况差异也较大。