宁夏云雾山典型草原半灌木扩张过程中植物种间联结性研究

灌木、半灌木的分布面积在干旱半干旱区持续增加,显著改变了原有植被景观及生态学过程。本研究以宁夏云雾山典型草原为研究对象,采用基于2×2列联表的方差比率法(VR)、χ²检验、物种联结系数等计算物种间关联性,从而揭示灌木扩张过程中群落内物种总体间及种对间的联结性变化规律。结果表明：物种总体关联性在轻度扩张强度下表现为正联结,其它扩张强度下表现为负联结;随扩张强度的增大,半灌木-草本间正联结物种对逐渐增加,草本-草本间负联结物种对表现为先增加后减小的趋势,白莲蒿(Artemisia sacrorum)-百里香(Thymus mongolicus)间的种间联结性趋于无关联,白莲蒿-甘肃蒿(A.gansuensis)间的种间联结性趋于负联结;白莲蒿-草本间的正联结物种对随扩张强度增大而增加。综上,灌木扩张强度和物种自身属性会改变物种间联结性,这种改变是种间竞争、种间互利以及物种对周围环境趋同或分异的结果。     

短花针茅草原群落种间联结研究

种间联结能够反映群落中物种之间的交互作用,在群落结构功能研究中占有重要位置.在1 m×1 m样方尺度上研究了短花针茅荒漠草原群落中出现频率较高的13个物种之间的交互联结性.结果表明,短花针茅群落多种间负相关,多物种之间存在对资源的竞争;11个种对联结显著,其中5个种对联结极显著;显著联结的11个种对中,4对为正联结,7对为负联结;其余种之间相对独立,互为中性联结或联结性不显著.关键种与其它物种之间呈中性联结或联结性不显著,在群落中表现出很强的独立性,分布不受其它物种的影响或所受影响很小,在群落中能够稳定存在并占据优势生态位.伴生种或杂类草与其它物种之间联结显著,正向或负向,在群落中表现出很强的依赖性,分布易受其它物种的影响,在群落中不能稳定存在且只占据劣势生态位.     

封育年限对伊犁绢蒿荒漠草地群落种间关系及稳定性的影响

为了解封育对蒿类荒漠植物群落种间关系及其稳定性的影响,对不同封育年限(封育年限为0年、2年、5年、12年)伊犁绢蒿荒漠植物物种数、物种频度差异、群落总体关联性、种对关联及群落稳定性进行了分析。结果表明:随封育年限增加,伊犁绢蒿荒漠单位面积物种数呈增加趋势。封育对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落总体性关联影响不显著,各处理的群落主要物种间总体表现为不显著负相关。随封育年限增加,群落成对物种间负关联种对占总物种对的比例增加,群落内部竞争增强。封育后伊犁绢蒿荒漠植物群落稳定性从高到低依次为封育12年、封育5年、封育0年、封育2年。总之,在研究时间范围内,封育增加了伊犁绢蒿荒漠植物群落的稳定性。     

伊犁河谷春秋草地围封恢复过程中种间关联性研究

采用样方调查法,通过对方差分析、x2检验及种间关联度OI值的计算,对伊犁河谷春秋草地围封6年、5年、1年和未围封的草地群落中主要种群间的联结性进行了比较。结果表明,围封6年和5年的总体表现无关联,种间关联松散,围封1年和未围封表现轻微负关联。随着围封植被的恢复正关联显著的种对增加,负关联显著的种对明显减少,正负关联率表现为先减小后增大的趋势。优势种分布相对稳定,与其他种群表现中性联结,其他种群易受物种和环境的影响。种间联结测定值在一定程度上反映了物种间的相互关系以及它们与环境因子的关系,在未围封和围封初期种间关系受环境因素影响较大,随着群落生境的改善,生物因素对种间关联影响逐渐增强。     

春季休牧后放牧强度变化对短花针茅草原植物种群种间关系的影响

为探讨春季休牧后放牧对短花针茅(Stipa breviflora)草原植物种群种间关系的影响,于2013年8月对苏尼特右旗荒漠草原进行调查研究,试验设2种放牧方式,分别为春季休牧+夏季重牧+秋季适牧(SA1)和春季休牧+夏季适牧+秋季重牧(SA2),分析物种数、物种频度差异,种对关联及群落总体关联性,得到如下结果:春季休牧较对照(全年禁牧)能够显著增加单位面积的物种数,且SA1>SA2;不同植物种群出现频率对春季休牧后不同放牧方式的响应存在显著差异(P < 0.05)。春季休牧后,主要植物种群短花针茅和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)主要表现为无关联性,短花针茅与碱韭(Allium polyrhizum)主要表现为负关联性。无芒隐子草和碱韭受春季休牧影响,种间关联由对照处理的正关联转为负关联,且负关联程度SA1较SA2强。春季休牧后,无论放牧强度变化如何,正关联种总数较对照均减少,但物种总体种间亲和作用增加。     

山西浊漳河北源湿地草本植物群落优势种生态位与种间关系

以山西浊漳河北源湿地草本植物群落调查为基础,通过生态位指数测度、方差比率法、χ2检验、联结系数AC、Pearson相关系数检验对16个优势种群进行了生态位和种间关联的分析。结果表明,1)藨草(Scirpus triqueter)、头穗莎草(Cyperus glomeratus)、水蓼(Polygonum hydropiper)的生态位宽度值相对较大,在研究区域内具有泛化种倾向;2)120个种对间的生态位重叠指数低,55%的种对之间不存在重叠,种间竞争弱;3)群落内植物整体关联度为显著负相关(P0.05),χ2检验与Pearson相关系数检验的正负关联比(分别为0.52和0.15)均小于1,负关联的种对数多于正关联,且大多数种间关联程度不显著(P0.05),说明浊漳河北源湿地草本植物群落结构简单,物种间相互作用较弱,处于演替初期阶段;4)物种间的生态位重叠指数与联结系数AC、Pearson相关系数存在着显著的正相关关系(P0.05),且Pearson相关系数的拟合效果优于AC联结系数。本研究有利于更好地认识优势种种间的相互关系及群落的动态特征,了解浊漳河北源湿地利用现状,为湿地生态恢复提供理论依据。     

青海巴滩地区紫花针茅草原群落种间联结研究

种间联结能够反映群落中物种之间的交互作用,在群落结构功能研究中占有重要位置.在1 m×1 m样方尺度上研究了紫花针茅Stipa purpurea草原群落中出现频率较高的14个物种之间的交互联结性.结果表明紫花针茅草原群落总体种间关联性为负相关,种对间没有显著相关性.群落尚处在演替初期阶段,或群落受到外界严重干扰.群落中的物种间不可能形成一种稳定、协调的搭配关系和对环境资源的最佳利用状态,群落中植物种对间搭配关系表现出偶然性和随机性.     

天山北坡不同区域及海拔对天然草地鸭茅群落物种种间关系影响

以天山北坡不同区域与海拔地段鸭茅群落主要物种为研究对象,采用邻接格子样方法测定鸭茅群落物种优势度,通过方差比率计算、χ²检验、联结指数即秩相关分析种间联结性,分析鸭茅群落主要优势物种在群落中的分布及优势物种鸭茅与其他物种之间的关系,探讨区域与海拔梯度变化对鸭茅群落物稳定性的影响。结果表明,1)东、西两段山地鸭茅群落主要物种种间联结性在海拔1800~2200 m间呈现出由正关联逐渐向负关联过渡,群落稳定性有随海拔升高呈逐渐减弱趋势。2)联结系数及联结指数结果均说明不同区域与海拔梯度对的鸭茅群落物种间的联结程度有一定影响,但均表现不强,而处于弱联结的较多或无联结,群落中各物种间较松散。3)鸭茅种群与群落内其他种之间的相关性有时呈正联结,有时呈负联结,这与区域与海拔地段所处的环境因素存在异质性有关。研究结果为揭示影响鸭茅群落物稳定性因素,预测鸭茅种群动态和种间竞争与共存机制提供重要的理论依据。     

拉萨河中下游典型湿地植物物种多样性及种间联结性分析

为揭示拉萨河流域植物群落间的组成及种间关系。本研究利用100个草本层样方分析群落物种的组成、多样性、种间联结性及生态组。结果表明：(1)研究区植物共有25科58属90种。(2)不同类型的湿地优势种具有明显差异,具槽秆荸荠(Eleocharis valleculosa)、蕨麻(Argentina anserina)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)为主要优势种。(3)甲玛湿地多样性指数最大,江夏湿地次之。(4)X²检验、AC(联结系数)、PC(共同出现百分率)和Ф(点相关系数)表明,优势种间联结性不强,各物种相对独立。(5)雅让湿地总体联结性呈显著负关联,塘嘎郭湿地与甲玛湿地总体联结性呈不显著关联,其他2种类型均为显著正关联,说明雅让湿地植物群落多样性较少且物种之间分布不均,湿地总体均处于不稳定演替阶段。(6)根据群落的聚类分析和种间联结测定的结果,把16个主要种划分为3个生态组。为研究区湿地生态系统植被恢复提供重要基础数据。     

黄土丘陵区微地形条件下草本群落特征与土壤水分及养分关系分析

以黄土丘陵区纸坊沟流域为研究区,通过对典型断面固定样地草本群落特征、土壤水分和养分的调查和测定,研究了微地形尺度典型断面草本群落特征与土壤水分、养分的关系。结果表明：群落地上生物量及物种多样性等生物学特征指标在不同坡向的大小顺序基本为：阴坡>阳坡和半阴半阳坡,在不同坡位的大小顺序基本为：坡下部>坡中、上部,这与土壤养分和土壤水分在阴坡含量较高并且在坡底富集的现象相关。相关分析表明：土壤各养分指标与群落生物学特征之间有关系,相比较而言土壤含水量与群落各生物学特征指标相关性更好,说明土壤水分是限制植物生长的关键限制性因子。     

坡向对青藏高原东北缘高寒草甸植被构成和养分特征的影响

坡向是重要地形因子之一,通过影响光照、温度及土壤养分等进而影响群落植物种的组成和分布。本研究通过对青藏高原东北缘不同坡向高寒草甸草地的植被构成和养分特征进行了分析,揭示坡向对植物群落组成和空间分布形成的影响。结果表明,1) 草地群落优势种和亚优势种构成,阳坡以禾本科的赖草、西北针茅和洽草等为主,阴坡以莎草科的矮嵩草和线叶嵩草及豆科的阴山扁宿豆等为主;2)草层高度、植物物种数和α多样性指数为阴坡>阳坡,β多样性指数在坡向之间无显著差异;3) 阳坡和阴坡草地植物生活型以地面芽和地下芽为主,分别占草地群落总物种数的71.0%和89.0%,1/2年生及地上芽植物为阳坡>阴坡,地面芽植物为阴坡>阳坡,地下芽植物在坡向之间无显著差异;4) 草地群落生物量构成,阳坡为禾本科(78.3%)>莎草科(8.3%)>菊科(6.4%)>其他科(7%),阴坡为莎草科(54.3%)>豆科(16.4%)和禾本科(14.8%)>蓼科(5.3%)和菊科(4.6%)>其他科(4.0%);除菊科外,所有各科植物生物量在坡向之间均差异显著,地上总生物量在坡向之间无显著差异;5) 0~20 cm土壤N含量为阴坡>阳坡,10~20 cm土壤P、K、Cu、Zn含量为阳坡>阴坡;6) 0~30 cm土温为阳坡>阴坡,0~40 cm土壤含水量阴坡>阳坡。总之,坡向对高寒草甸草地群落植物种构成和土壤理化特性的变化起着重要作用。     

黄土高原山地坡度对退耕农田生态系统自然植被演替初期的影响

黄土高原丘陵沟壑区是我国西部干旱半干旱生境下的典型生态脆弱地区,是国家实施退耕还林还草、再造秀美山川工程的重点区域,其中山地坡度作为一个重要的生态因子,探讨其对黄土高原生态恢复的影响具有重要意义.以封育5年的退耕农田为目标,探讨山地坡度对黄土高原受损生态系统恢复和保育的影响,结果表明:1)山地坡度的增加显著降低了阳坡植物群落的物种多样性(P＜0.01);而对阴坡植物群落物种多样性没有显著影响(P＞0.05).2)山地坡度对阴坡群落的均匀度指数影响显著(P＜0.05);而对阳坡群落的丰富度影响较大,呈现先增加后降低的趋势.3)坡度对阳坡植物群落的生物量影响显著(P＜0.05).分析表明,山地坡度对黄土高原丘陵沟壑区退耕农田植物群落演替初期的自然恢复具有显著影响:在坡度＜30°的条件下,植被群落自然恢复效果较好;而对＞30°的退耕山地,则需要人工辅助措施的促进,是开展退耕封育的重点区域.     

坡向对野生荩草构件性状和生物量结构及水分配的影响

以3个坡向退化边坡草坪中入侵的野生荩草(Arthraxon hispidus)为研究对象,通过测定叶、茎、根等数量和质量性状、植株生物量累积和分配比及水分含量,分析坡向对荩草构件性状、生物量结构和水分配比的影响,研究荩草对异质生境的生长策略及应对能力。结果表明:1)坡向对光照强度、土壤含水及土层厚度有显著影响(P<0.05),使荩草种群盖度有显著差异。2)坡向对叶、茎及根性状有显著影响(P<0.05),荩草通过调整叶数、分蘖数及根数,改变叶面积、株高、节间长及根长,形成适应坡向生境的构件组成与形状。3)坡向对生物量累积有显著影响(P<0.05),阳坡单株生物量显著大于阴坡和半阴坡,阳坡生物量优先向茎分配,阴坡则向叶分配,通过调整生物量分配比,增加了荩草的适应性和抗逆性。4)坡向对植株含水量有显著影响(P<0.05),阳坡和阴坡植株含水量大于半阴坡,阳坡水分优先向茎分配,阴坡则优先向根分配。综上,荩草可依坡向生境调整生长策略,在3个坡向上形成生长良好的优势种,适合在边坡草坪建植中推广应用。     

祁连山东段不同植物群落的特征及生物量分配

为明晰不同植物群落特征及生物量分配结构,以祁连山东段高山灌丛及草地群落为研究对象,采用样地法对6种不同植物群落进行野外调查以及室内分析研究。结果表明:研究区内共计有草本植物22科55属91种,灌丛植物3科4属6种;不同灌丛植物群落密度、盖度、物种数等特征有显著差异(P <0.05),不同草地植物群落的密度、盖度、物种数等特征差异不显著(P> 0.05)。草地植物群落地上生物量间无显著差异(P> 0.05),地下生物量表现为阳坡柳(Salix)灌丛草地<阴坡杜鹃(Rhododendron capitatum)灌丛草地,且二者间有显著差异(P <0.05);灌丛地上生物量阳坡柳灌丛>阴坡杜鹃灌丛,地下生物量阳坡柳灌丛<阴坡杜鹃灌丛,且不同灌丛群落之间地上、地下生物量均有显著差异(P <0.05)。不同植物群落灌丛地上生物量均随着灌丛高度的增加而增加,表现为线性关系。可见,研究区不同植物群落受气候、环境的以及物种分布的共同影响,从而形成差异显著的植物群落特征及生物量分配结构。该结果为祁连山东段高寒灌丛草地群落生产力估测以及植被资源的合理开发利用...     

宁夏荒漠草原植物群落的空间异质性

荒漠草原植被最显著的特点是植物种类贫乏,几乎全部为旱生种类,且空间异质性强,植物与自然环境之间的联系密切,小地形的差异势必会造成植物群落物种多样性的变化及其在不同尺度上的空间异质性。本研究于2011年9月在宁夏盐池县试验区封育10年的荒漠草原围栏内,采用样线取样法在坡面尺度上调查不同坡位上草地群落的空间分异,分析微地形条件对荒漠草原植物群落空间异质性的影响。结果表明,植物群落的空间变异性在不同坡向及不同坡位间存在差异;矮小半灌木功能群在空间上的分布斑块化最明显,多年生草本功能群次之,一年生草本功能群在阴坡上的分布斑块化程度较高,在阳坡上其斑块性明显下降;在草地植物群落恢复演替的进程中,多年生草本植物已发展到相对稳定的程度,矮小半灌木处于增长期,一年生草本植物在阴坡的增长大于阳坡。     

内生真菌和丛枝菌根真菌互作对醉马草幼苗生长和镉耐性的影响

本研究通过接种土壤从枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌孢子,探讨了在温室盆栽条件下,甘肃内生真菌(Epichlo?gansuensis)在不同重金属镉(Cd²⁺)离子胁迫下对醉马草(Achnatherum inebrians)根系AM真菌侵染率的影响,以及内生真菌、Cd²⁺和AM真菌三者互作对醉马草幼苗生长的影响。结果表明,Cd²⁺和内生真菌互作对醉马草菌根侵染率无显著(P> 0.05)影响,菌根侵染率随着Cd²⁺浓度的增加呈现先升后降的趋势,在高浓度Cd²⁺(0.9 mmol·L^–1)条件下,内生真菌侵染(endophyte-infected, EI)的醉马草植株菌根侵染率显著(P <0.05)高于不带菌(endophyte-free,EF)的植株。低浓度Cd²⁺(0.3 mmol·L^–1)显著(P <0.05)促进了醉马草的生长,而高浓度Cd²⁺     

醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子萌发和幼苗生长的影响

为明晰醉马草(Achnatherum inebrians)对高寒草地植物的化感效应,以醉马草根际土壤作为种子萌发的发芽床,研究醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、醉马草、冷地早熟禾(Poa crymophila)、矮生嵩草(Kobresia humilis)、甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和酸模(Rumex acetosa)种子萌发的影响。结果表明:醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长均具有一定的抑制作用,且对发芽指数和活力指数的抑制效应大于对发芽率的抑制效应。醉马草根际土壤对垂穗披碱草、冷地早熟禾、矮生嵩草和甘肃马先蒿胚根生长的抑制均大于对其胚芽生长的抑制,对醉马草和酸模胚根生长的抑制均小于对其胚芽生长的抑制。利用各植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长的相对值,采用隶属函数法对6份植物种子萌发期抑制效应进行综合评价,抑制效应强弱依次为:矮生嵩草酸模甘肃马先蒿垂穗披碱草醉马草冷地早熟禾。     

醉马草内生真菌共生体对土壤微生物和养分的影响

本研究以我国西北部天然草原广泛分布的烈性毒草醉马草(Achnatherum inebrians)为对象,分析内生真菌共生体对根系土壤中微生物区系和养分的影响。结果表明,采自桑科、甘加和榆中3个地区的醉马草根际土壤中真菌数量为其伴生种根际土壤中对应菌的1.31～1.56倍、细菌数量为1.56～2.65倍。土壤营养成分测定结果表明,醉马草根际土壤中有机质、全氮、速效磷和速效钾的含量均显著高于其伴生种,而全磷和全钾含量差异不显著。     

高原鼠兔刈割对青海湖流域高寒草甸植物种间关联的影响

高原鼠兔喜欢刈割茂密高寒草甸中高大植物而影响植物群落内的种间关系。采用方差比率法、χ²检验和Spearman秩相关分析相结合的方法,分析了高原鼠兔刈割行为对高山嵩草草甸植物群落种间关联的影响。结果表明:高原鼠兔刈割会促进植物群落的种间总体联结从不显著正关联变为显著负关联,降低植物群落稳定性,减少植物群落内正关联和正相关的种对数量,增加负关联、无关联和负相关的种对数量。而综合χ²检验结果、AC值和OI指数,洞口植物群落大部分种对的种间关联均不显著,种间联结程度不强。这表明χ²检验和Spearman秩相关分析能够评价小型草食动物对植物群落种间关联的影响,为全面解析高原鼠兔整体干扰驱动植物群落结构变化提供了基础信息。