塔里木河上游湿地地表植被与土壤种子库的关系

[目的]研究塔里木河上游不同湿地类型地表植被、土壤种子库物种组成,及二者之间的关系,为退化湿地恢复重建提供依据.[方法]通过野外调查取样和室内萌发试验相结合的方法,对地表植被和种子库的组成、相似性进行分析.[结果]塔里木河上游各湿地类型地表植被物种数在6 ～14种,人工湿地单位面积物种数、植被盖度、植株密度均比天然湿地有明显增加;各湿地类型土壤种子库物种数在10～13种,处于较低水平;土壤种子库与地表植被物种组成相似性普遍较低,人工湿地中多浪水库坝外研究地和入水口研究地的相似性系数分别为0.5和0.538,天然湿地中塔河沿岸和牛轭湖的相似性系数分别为0.421和0.235.[结论]塔里木河上游不同湿地地表植被和土壤种子库组成均较匮乏,二者之间相似性系数不高,相似性系数表现为人工湿地高于天然湿地.     

塔里木河上游地区不同植被土壤水分特性分析

对塔里木河上游地区的林、灌、草植被下的土壤水分含量进行分析表明.在0～100 cm深度范围的土壤水分含量的分布规律是草本林木灌木,植被盖度20%的土壤水分含量明显高于盖度为1%、1%～10%和10%～20%时的水分含量.通过对林木、灌木、草本植物的盖度与土壤水分特征进行相关分析.林木盖度与20～40cm深度的土壤水分呈显著正相关,与80～100 cm的土壤水分呈极显著正相关:灌木盖度与5～10 cm深度、60～80 cm深度土壤水分呈显著负相关.     

曹妃甸湿地典型植被光谱特征差异性分析

运用高光谱遥感技术分析地物特有的光谱特征可以有效地对地物进行识别。以河北省唐山市曹妃甸湿地为研究对象,使用SR2500便携式地物光谱仪测定了2种典型湿地植被——翅碱蓬[Suaeda salsa (L.) Pall.]和芦苇[Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.]的光谱特征,并对2种湿地植被的原始反射率光谱曲线和经过包络线去除法变换后的反射率光谱曲线进行研究。结果显示:由于包络线去除法的限制,在340~380 nm和716~1 020 nm波段范围内,分析芦苇原始光谱曲线更容易区分植被所处的生长期,在340~595 nm和710~920 nm波段范围内,分析翅碱蓬的原始光谱曲线更有利于区分所处的生长期,且2种植被生长旺盛期的反射率均高于生长末期。在508、550、678 nm处利用包络线去除法能够更好地区分芦苇不同生长阶段,在638、678 nm处利用包络线去除法能更好地区分翅碱蓬不同生长阶段。芦苇在绿光波段550 nm处出现明显的反射峰,而翅碱蓬在红光波段638 nm处出现明显的反射峰,这使得2种植被经过包络线去除处理后更好区分。在753~1 020 nm波段范围内,分析原始光谱曲线更适于区分芦苇和翅碱蓬,且芦苇的反射率高于翅碱蓬。     

塔里木河上游典型绿洲土地利用时空格局分析

【目的】分析塔里木河上游典型绿洲土地利用类型的分布特征,为塔里木河上游合理规划绿洲土地资源利用、促进区域可持续发展及生态环境保护提供科学依据,同时也为全球变化及陆表过程模拟提供有价值的小尺度空间信息数据。【方法】基于RS和GIS技术,以位于塔里木河上游的阿克苏绿洲为研究对象,以1990,2002,2008,2017年4期遥感影像为数据源,系统分析了研究区4个时期6种土地利用类型的变化及其景观格局演变。【结果】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积逐年增加,草地和未利用地面积逐年递减,林地面积呈先减少后增加趋势,水域面积呈先增加后减少趋势。土地利用类型单一动态度由大到小依次为建设用地耕地林地未利用地水域草地。1990-2017年,研究区土地利用类型均呈现不同程度的相互转化,其中耕地面积增幅最大,且主要由林地和草地转化而来;建设用地增幅次之,主要由未利用地转化而来。通过空间重心转移分析发现,重心迁移距离依次为耕地、林地、未利用地、草地、建设用地、水域。1990-2017年,阿克苏绿洲斑块个数、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、蔓延度指数、香农均匀度指数总体呈下降趋势;聚合度指数、最大斑块指数、香农多样性指数总体则呈上升趋势。【结论】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积呈增加趋势,其中耕地面积增幅最大且重心迁移距离最大,其他土地利用类型趋势与之相反;总体而言阿克苏绿洲景观格局的破碎化程度降低。     

黄河三角洲湿地不同植被群落下土壤养分含量特征

以黄河三角洲潮上带湿地为对象,通过采样、分析,研究了4种典型的植被群落下水盐梯度和土壤养分含量的变化特征.结果显示,沿植物群落演替方向,土壤水分含量无显著差异,土壤盐分呈逐渐降低的趋势,在一定程度上反映了植物群落的不同演替阶段.在这种水盐梯度下,植被群落的变化能够影响土壤养分含量,沿着植被演替方向,全碳与有机质含量随着演替方向呈先逐渐降低后增加的趋势,土壤碳氮比((C/N)在植被演替中期相对较高;全氮含量沿着演替方向呈现增加趋势,硝态氮与铵态氮先增加后降低;全磷与有效磷随演替变化系数较小,演替中期各理化性质变异系数相对较大.各群落土壤C/N值均小于25.相关分析表明,全氮、有机质与有效磷两两显著相关(p<0.01),有效磷还与含水率显著相关(p<0.05),硝态氮、钱态氮和全磷未显示出与其他理化性质的相关关系.含水率与pH值显著相关(p<0.05),且二者均与土壤盐分显著负相关(p<0.01).     

塔里木河上游地区植被覆盖对土壤有机质的影响

对塔里木河上游地区的植被进行调查,确定了该区域有7个植被群落。利用数理统计方法分析不同植被群落覆盖和同一植被群落盖度对不同深度(0~5 cm,5~10 cm,10~20 cm,20~40 cm,40~60 cm,60~80 cm,80~100 cm,100~150 cm)土壤有机质的影响,结果表明:胡杨-铃铛刺群丛覆盖下,0~60 cm土壤有机质随盖度的增加而增加,胡杨-多枝柽柳群丛和多枝柽柳群丛覆盖下,0~150 cm土壤有机质随着盖度的增加而增加。在这7个植被群落中,以胡杨-芦苇群丛覆盖下,0~100 cm土壤有机质含量较高,而胡杨群丛和多枝柽柳群丛覆盖下,0~100 cm土壤有机质含量较低。     

黄河三角洲不同演替阶段湿地群落的土壤和植被特征

为了了解黄河三角洲不同演替阶段湿地的土壤和植被特征,用时空替代法对处于不同演替阶段的湿地群落进行了研究。结果表明：随着湿地土壤含盐量减少,土壤有机质和全氮质量分数逐渐增加,碱解氮和速效磷质量分数表现出基本一致的变化趋势。方差分析结果表明：各样地间主要养分质量分数差异显著（P〈0.05）。盐地碱蓬Suaeda salsa群落、柽柳Tamarix chinensis群落和白茅Imperata cylindrica群落建群种的重要值分别为65.47%,36.23%和34.50%,1年生草本植物的重要值分别为65.47%,30.43%和15.41%,多年生草本植物的重要值分别19.90%,33.33%和79.67%。随着演替的进展,建群种和1年生草本植物的重要值逐渐降低,多年生草本植物的重要值逐渐升高。物种丰富度和多样性指数的大小顺序都为白茅群落〉柽柳群落〉盐地碱蓬群落。因此,演替不同序列湿地的土壤和植被存在明显分异。图1表3参15     

岷江上游典型流域植被水文效应模拟

该文通过研究现有土地覆盖下水文分布的空间格局,及不同植被类型集水区内降雨与径流间的关系,来揭示森林生态系统与水文动态之间相互作用的机制,从而为岷江上游的生态环境评价和区域生态环境保护及恢复提供理论依据和科学指导.在前人研究的基础上,结合先进的地理信息系统和遥感技术,构建岷江流域植被水文模型.模型以水文子模块TOPMODEL为中心,由山地小气候模型MTCLIM和林冠截留模型为其提供水文学参数,研究中水文循环过程涉及植被截留、(实际)蒸散发、降雨入渗和土壤水分动态等.最后将模型应用于岷江上游典型支流——杂古脑流域,对其1995年7—9月的径流特征进行了模拟分析.结果显示,7—9月日径流量总体趋势表现为逐渐降低,径流量对降水响应敏感,基本反映了杂古脑流域雨季的径流变化特征.     

四川九龙山自然保护区林麝栖息地典型植被土壤微生物群落特征

为了解四川九龙山自然保护区林麝栖息地典型植被(灌木林、针阔混交林和阔叶混交林)下土壤微生物群落特征,探讨土壤微生物类群对地表植被组成的影响。采用平板稀释法进行活菌计数与菌株分离,16SrRNA PCR鉴定分离菌,常规方法测定土壤理化学性质。结果表明,栖息地各植被类型下共由11种细菌菌属组成;以芽孢菌占主要部分,韦氏芽胞杆菌(Bacillus weihenstephanensis)、巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)和苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)为优势菌群。各植被类型土壤均以细菌为主,放线菌次之,真菌最少;土壤微生物总数排序为灌木林针阔混交林阔叶混交林;各植被类型下不同土层中微生物的分布趋势是0~20cm20~40cm40~60cm。相关性分析结果表明,pH值与放线菌呈显著正相关性(R=0.676,P0.05),总微生物与细菌总数呈极显著正相关性(R=1,P0.01),总微生物与放线菌呈显著正相关性(R=1,P0.01)。     

塔里木河下游植被空间分布特征及其用水策略

采用点位监测和取样测定的方法对塔里木河下游植被空间分布和影响因素进行了研究。定点监测选取了柽柳样地和胡杨样地各一个,取样测定选取了16个断面共计67个样点。结果表明:地下水位和植被盖度随着离河道距离增加分别呈显著性对数和指数下降关系。不同质地土壤的持水性有显著差异,粉壤土的田间持水量(0.32 g/g)为沙土田间持水量(0.10 g/g)的3倍以上,前者的有效含水量约为后者的1.6倍。植被盖度受地下水位和土壤含水量的共同影响。胡杨和柽柳均具有适应极端干旱环境的能力,但二者的用水策略不同。胡杨根系可以直接吸收地下水和土壤水,且在生长季有明显的水力提升现象;柽柳根系主要吸收地下水和近地下水位饱和土壤水。      

西北干旱区典型绿洲盐生植被群落特征及多样性研究

本文以西北干旱区典型绿洲-渭干河-库车河三角洲为主要研究区域,运用数量生态学的方法对盐生植被群落特征及物种多样性进行了分析.结果表明:以梭棱为单优势种的群落Ⅳ具有最高的优势度指数(C)和最低的丰富度指数(R)、多样性指数(H')和均匀度指数(E),群落结构最为简单;以骆驼刺为优势种和梭棱为主要伴生种的群落Ⅱ具有较高的多样性指数和均匀度指数,但优势度指教较低,结构相对稳定;而以柽柳和梭梭为共优势种的群落Ⅰ具有最高的物种丰富度和中等水平的优势度指数、多样性指数和均匀度指数,群落中物种数较多,群落结构较为复杂;以芦苇和骆驼剌为共优势种的群落Ⅵ,其物种丰富度指数和物种多样性指数,物种优势度指数和物种均匀度指数水平居中;以柽柳为主要优势种的群落Ⅲ和Ⅴ,其物种丰富度指数、优势度指数、多样性指教和均匀度指数则属于中等偏上水平,群落结构稳定.     

宁夏荒漠草原典型群落的植被特征及其优势植物的水分利用效率

通过系统调查宁夏盐池县研究区在雨季前后蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)和短花针茅(Stipa breviflora)群落植被特征,分析研究群落生境土壤含水量、优势植物叶片的碳稳定同位素组成(carbon stable isotopic composition,δ13C)、叶片相对含水量和脯氨酸含量的变化,探讨荒漠草原植物群落特征和植物对水分利用的差异,为荒漠草原地区优良乡土牧草的筛选和利用提供理论与技术依据。结果表明:蒙古冰草、甘草、短花针茅和牛枝子(Lespedeza potaninii)为群落优势种,猪毛蒿(Artemisia scoparia)为主要伴生种,群落中C3植物居多,优势种均为C3植物。雨季期间降水量使群落物种丰富度、多样性指数及土壤含水量均明显增加。降水量对上述5种植物叶片的δ13C值、脯氨酸含量和相对含水量的影响显著,且与不同物种之间有显著的交互作用,5种植物之间也呈现显著的种间差异。其中,甘草的水分利用效率最高,蒙古冰草的抗脱水能力较强,牛枝子和猪毛蒿具有较强的渗透调节能力,短花针茅具有稳定的水分利用效率。由相关性分析可知,植物的δ13C值与土壤含水量呈极显著负相关,与叶片脯氨酸含量和相对含水量呈显著正相关。总之,降水量显著影响了群落植被物种组成数量、结构及优势植物的水分利用效率和利用方式,其中,甘草最节水,猪毛蒿和短花针茅的水分利用比较保守,蒙古冰草和牛枝子具有灵活的用水模式。     

塔里木河上游灰胡杨种群生活史特征与空间分布格局

灰胡杨是荒漠地区特有的珍稀渐危植物,主要分布在塔里木河流域,是塔里木荒漠生态系统的关键种之一。在塔里木河上游选择具有代表性群落设立5 hm²研究样地,应用相邻格子法进行每木调查,从年龄结构、生命表特征、存活曲线、生存分析以及种群不同发育阶段个体空间分布格局等方面研究了灰胡杨种群生活史动态特征与空间分布规律。结果表明:塔里木河上游灰胡杨种群结构整体上呈钟型,幼树个体较少,成年个体较多,属暂时稳定型种群;不同生境种群结构不同,随河流走向种群结构由稳定型转为衰退型。种群存活曲线趋于DeeveyⅡ,生存率呈单调下降趋势,中期(Ⅵ-Ⅸ)降幅较高;危险率呈上升趋势,于Ⅸ龄级出现危险率与死亡率、消失率高峰,生命期望单调下降,反映种群生存力下降的趋势。灰胡杨种群空间分布格局总体上为聚集分布,因生境不同空间格局发生变化,这是种群适应环境压力及与环境协同进化的结果;种群空间格局随发育进程而变化,从幼龄到中、大龄,种群分布格局的聚集强度减弱并逐渐转变为随机分布,这是种内竞争强度变化的结果。环境因子与种群分布多度的相关与逐步回归分析表明地下水位是影响种群分布的主要因素。可见,塔里木河上游灰胡杨种群结构与空间分布格局随生境和时间发生变化,环境因素和生物因素是影响灰胡杨种群生态特征的两个主要原因。     

三江平原典型沼泽湿地水循环特征

根据中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站1997—200l年度的定位观测资料，分析了典型沼泽湿地的水文特征及水分循环过程，并从水量平衡的角度提出了合理利用水资源来保护湿地湿生态环境的农业开发政策。     

城市绿地典型植被群落凋落物存留特征对土壤理化性质的影响

为了解6类典型城市绿地植被群落的凋落物存留特征对绿地土壤理化性质的影响,选取无锡鼋头渚园内典型植被群落为研究对象,开展了城市绿地植被群落凋落物存留特征及其对土壤理化性质的影响的研究.研究发现,乔木-灌木-地被、乔木-草坪、乔木-地被和乔木-灌木-草坪4类群落年凋落物量显著(P<0.05)高于灌木-地被和灌木-草坪两类群...     

塔里木河上游典型绿洲中棉花的生态化学计量特征及其与棉田连作年限的关系

为讨论生态化学计量特征与连作年限的关系,选取塔里木河上游阿拉尔垦区5、10、15、20和30年连作的棉田作为研究样地,分析棉花不同器官生态化学计量特征及其与土壤、产量的关系。结果表明:1)C质量分数、N∶P的平均值±标准差在叶片中最高((422.3±20.6)g/kg;11.4±4.6),N和P质量分数在棉籽中最高((38.1±11.8)g/kg;(14.4±5.0)g/kg),C与N、C与P质量比在纤维中最高(193.0±44.2;1 008.4±305.4);棉花各器官C、N和P随连作年限延长均表现为先增高后降低的趋势,C与N、C与P、N与P质量比无统一变化规律。2)棉花各器官C、N和P及计量比的变异性表现为N∶PPC∶PC∶NNC;整体变异来源分析表明不同器官间对棉花C、N和P质量分数,C与N、C与P和N与P质量比变化的贡献大于连作年限间差异。3)棉花产量随连作年限延长表现为先增加后减少,在20年时最高,5年时最低;棉田土壤C和N质量分数,C∶N、C:P和棉花C均与棉花产量具有显著或极显著正相关关系。分析表明,棉花各器官生态化学计量特征在不同连坐年限中存在差异性,受N、P元素共同限制,同时与产量具有一定联系。     

基于RapidEye数据的塔里木河上游天然胡杨林区典型地物遥感信息提取研究

胡杨是塔里木河流域荒漠河岸林的建群树种,在胡杨林区进行植被监测,对塔里木河流域生态环境恢复与重建有着极其重要的作用。本研究利用RapidEye影像及地面调查数据对研究区地物特征信息进行了提取,并分析了胡杨林区地物的光谱特征,结果如下:建立了胡杨林区主要地物(胡杨、柽柳、河流、沟渠、裸地、居民地和其它植被)的遥感解译标志,对典型地物在影像上能相互区分的原因进行了解释,同时提取了RapidEye波段的典型地物光谱曲线和面积信息,分析了植被空间分布的特点及规律。为塔里木河流域的植被监测提供一种新的监测手段。     

喀斯特植被恢复过程的群落演替特征

采用空间代替时间的方式对黔中喀斯特地区植被进行样方调查,结果表明:随着演替进程及群落高度增加,实生树木比例增加,但是S3大于S4阶段;喀斯特地区植被物种多样性增加,但多样性指数最大为S2灌木阶段,最小为S1草本阶段.演替阶段不同物种重要值不同,其中以云南鼠刺为整个演替进程的优势物种.乔木树种在各个演替阶段中S1阶段物种数量最少,而在S3和S4阶段物种数量较大;灌木树种在S2阶段数量最大,在S1和S4阶段数量较少.随着演替进程增加,乔木树种的盖度增大,尤其在S4阶段中乔木比例成分最大;灌木树种在S2中表现出最大的群落盖度,而S3和S4中则盖度显著降低.     

新昌丹霞地貌岩生植被群落特征研究

以浙江新昌穿岩十九峰和千丈幽谷两处典型丹霞地貌为例,采用典型样方法对其岩生植被群落进行调查研究.结果表明,该区域内植物种类较少,共有维管束植物30科39属48种,地理成分复杂,主要由北温带和泛热带成分组成,并具有明显的过渡性特征;群落类型主要有山类芦(Neyraudia montana)草甸、晚红瓦松(Orostachys erubescens)+藓状景天(Sedum polytrichoides)、薜荔(Ficus pumila)灌丛等.丰富度指数、多样性指数从大到小依次为:草本层、灌木层、苔藓层;均匀度指数从大到小依次为灌木层、苔藓层、草本层.     

塔里木河上游灰杨光合特性研究

利用Li-6400光合作用系统,在自然条件下对塔里木河上游地区天然灰杨的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2的浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)等生理指标进行测定。结果表明,灰杨的P_n、T_r日变化均呈"双峰"曲线,并且存在"光合午休"现象;G_s日变化呈"双峰"曲线,C_i与WUE均在8:00达到最大值,随后逐渐呈下降趋势。上午灰杨P_n降低主要是由于气孔限制造成光抑制所致;下午P_n再次降低,主要是由于外界光强下降所致。