模拟增雨条件下沙质草地地表植被和节肢动物群落变化特征

以宁夏荒漠草原区沙质草地为研究对象, 设置对照、增雨20%、40%、60%、100% 5种处理样地, 通过调查土壤、植被及地面节肢动物群落特征, 初步分析了地表植被和节肢动物群落对当年模拟降雨变化的响应规律。结果表明, 1)在增雨试验前, 不同处理样地间土壤理化性质、地表植被个体数、类群数和平均高度以及地面节肢动物个体数和类群数均未出现显著差异(P0.05), 说明试验样地设置的相似性和试验方法可行。2)模拟降雨处理后, 地表植物丰富度受降雨处理的影响较小, 而在秋季, 地表植物个体数表现为增雨40%样地显著低于对照样地(P0.05), 植物平均高度表现为增雨20%和40%样地显著低于对照样地(P0.05)。3)模拟降雨处理后, 地面节肢动物个体数受降雨处理的影响较小, 而在秋季地面节肢动物类群数表现为增雨20%、60%和100%样地显著高于对照样地(P0.05)。研究表明, 基于影响因子设置不同处理试验样地需综合考虑土壤、植被和节肢动物特征, 地面植被个体数和高度以及地面节肢动物类群数对降雨处理响应更为敏感, 并存在一定的时滞性。     

荒漠草原区柠条林地地面节肢动物功能群对补播牧草和平茬措施的响应

以荒漠草原区25年龄人工柠条林为研究对象,调查了未平茬未补播(对照)、非平茬补播、平茬非补播与平茬兼补播处理柠条林地中地面节肢动物类群数和生物量,结合功能群划分,分析了柠条平茬和林带间补播牧草及其交互作用对柠条林地地面节肢动物功能群分布的影响。结果表明,调查样地共捕获地面节肢动物11目31科34个类群,划分为5种不同营养功能群:植食性、捕食性、腐食性、尸食性和杂食性,其中植食性动物是荒漠草原区人工柠条林地地面节肢动物区系的主要组成部分。非平茬补播处理可以显著增加植食性动物的生物量(P<0.05);平茬非补播处理可以显著增加植食性动物的生物量(P<0.05)、捕食性(P<0.05)和杂食性动物的类群数(P<0.01);平茬兼补播处理显著提高植食性和捕食性动物的生物量(P<0.05)。研究表明,荒漠草原区对柠条林地进行平茬和补播可以丰富地面节肢动物功能群数量和提高食物网的复杂性,有利于促进沙化草地生态系统有效恢复。     

宁夏荒漠草原地面节肢动物群落组成及季节动态特征

以宁夏荒漠草原封育草地生境为研究对象,于2012和2013年的春、夏、秋3个季节,利用国际通用的陷阱诱捕法,调查了年内季节和年际间地面节肢动物群落组成及其结构变化特征,旨在分析宁夏荒漠草原地面节肢动物群落组成及其时间动态变化特征。调查共获得地面节肢动物2纲12目50科52个类群,其中优势类群为鳃金龟科,亚优势类群为蚁科,两者占总个体数的47.34%;常见类群包括13个类群,占总个体数的41.95%;稀有类群包括37个类群,占总个体数的10.71%。结果显示,地面节肢动物类群组成年内不同季节间和年际间均差别较大,反映了地面节肢动物对微生境变化的敏感性和适应性。地面节肢动物个体数年内不同季节间和年际间均差别较大,并且地面节肢动物与地表植被的个体数季节分布格局不同。特别是2013年,地面节肢动物个体数与地表草本个体数的季节分布呈相反变化关系。但是,地面节肢动物类群数和生物量的季节分布格局呈现出相对稳定性,年际间分布差别较小,而年内季节间分布差异较大。研究表明,宁夏荒漠草原地面节肢动物群落组成和个体数分布格局年内、年际间均变化较大,并且与地表植被呈现不同的响应规律。但地面节肢动物类群数和生物量呈现出相对稳定的季节分布格局。     

干旱与半干旱区红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构特征

选择宁夏盐池半干旱区和内蒙古乌拉特后旗干旱区荒漠草原为研究样地,以红砂枯落物为研究对象,利用网孔分解袋法,在灌丛内外微生境布设分解袋。通过调查分解袋中节肢动物群落组成与多样性分布特征,结合枯落物化学分析和土壤环境因子测定,研究灌丛微生境红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构分布规律。结果表明：1）红砂枯落物节肢动物优势类群在盐池半干旱区灌丛中有3类,裸地中仅2类;而在乌拉特后旗干旱区表现为灌丛内外优势类群均有3类。常见类群在盐池半干旱区灌丛中有7类,而裸地中仅3类;而乌拉特后旗干旱区灌丛中有7类,裸地中有4类。稀有类群在盐池半干旱区表现为仅在裸地出现,而乌拉特后旗干旱区表现为仅在灌丛内出现。2）红砂枯落物节肢动物个体数和类群数在盐池半干旱区均表现为裸地显著高于灌丛,而在乌拉特后旗干旱区均表现为裸地显著低于灌丛（P<0.05）。红砂枯落物节肢动物Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数以及Pielou指数在盐池半干旱区和乌拉特后旗干旱区均表现为灌丛内外无显著差异（P>0.05）。3）红砂枯落物节肢动物个体数在盐池半干旱区仅与土壤pH值呈显著正相关性,而与土壤砂粒含量呈显著负相关性;类群数在盐池半干旱区仅与土壤砂粒呈显著负相关性（P<0.05）。在乌拉特后旗干旱区红砂枯落物节肢动物个体数和类群数与环境因子间均无相关性（P>0.05）。冗余分析（RDA）和偏RDA分析结果表明,枯落物K含量是影响干旱与半干旱区红砂枯落物节肢动物个体数分布的主要环境因子。4）综合表明,红砂枯落物节肢动物个体数和类群数受到灌丛微生境和气候因子的双重影响,但群落多样性受灌丛微生境和气候因子的影响均较小。并且,随干旱程度的加强,灌丛微生境对红砂枯落物节肢动物个体数和类群数分布的影响从溢出效应转变为聚集效应。     

青海湖北岸不同土地利用方式对大型土壤动物群落的影响

为了解青海湖北岸不同土地利用方式对草地生态系统中土壤动物群落特征的影响,对这一地区不同样地中的大型土壤动物进行了调查。共捕获大型土壤动物657只,隶属3纲9目13个类群,优势类群为鞘翅目幼虫、双翅目幼虫和鞘翅目成虫。研究表明,青海湖北岸草地生态系统中大型土壤动物数量总体稀少,生物多样性较低,推测干旱可能是导致这一现象的主要原因。在果洛藏村样区,弃耕地中大型土壤动物类群极为匮乏,远低于3种原生草地,而补播地的土壤动物个体数显著高于(P<0.05)弃耕地,已与对应的原生草地相当,可见人为耕种对芨芨草原生草地中大型土壤动物群落具有毁灭性的破坏作用,而人工干预措施可以促进土壤动物群落的恢复进程。在烂泥湾样区,18年封育草地和6年封育草地生物量、个体数及多样性指数都无显著差别,而放牧通道内大型土壤动物生物量和个体数都显著低于以上2种封育草地类型(P<0.05),充分体现出放牧通道内植被和土壤条件恶化对大型土壤动物的不利影响。在铁路南河边滩地样区,放牧通道内大型土壤动物生物量、个体数及多样性指数与长期封育草原草甸都无显著差别(P>0.05),可能与这一样区内土壤较湿润有关。     

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。     

外源性养分添加对高寒草甸土壤节肢动物群落的影响

为了查明外源性养分添加对高寒草甸土壤动物群落的影响,2012年5月在川西北的高寒草甸上用随机区组方式设置添加氮（N）、磷（P）和氮磷混加（NP）3种处理试验样地,每种添加处理均设置10、20和30 g·m^-2三个处理梯度,以未添加养分的高寒草甸为对照样地（CK）。于2017和2020年的8月先后两次对各样地内的土壤节肢动物和土壤理化性质进行调查。结果表明：1）N、P和NP添加均能增加高寒草甸土壤节肢动物的密度和多样性,以梯度为20 g·m^-2和NP混加处理效果最明显;2）N、P添加土壤节肢动物群落的密度、类群数和Shannon多样性指数均表现为2020年显著高于2017年（P<0.05）,而NP混加土壤节肢动物群落的密度和类群数则表现为2020年显著低于2017年（P<0.05）,但Shannon多样性指数表现为无显著差异（P>0.05）;3）N、P添加显著提高长角?目密度（P<0.05）,NP混加显著提高甲螨亚目和中气门亚目密度（P<0.05）;4）多元回归分析和典范对应分析表明,影响土壤节肢动物群落组成结构和多样性的主要环境因素是土壤全N、全P、土壤有机质、pH、地上生物量和植物群落盖度。研究结果表明,土壤节肢动物群落对添加不同的外源性养分及添加量处理存在差异;高寒草甸上连续8年添加外源性氮、磷养分能提高土壤节肢动物多样性,而氮磷混加则起抑制作用。建议对高寒草甸进行外源性氮磷混加控制在每年20 g·m^-2,且连续添加年限不宜超过8年。     

荒漠草原不同植被恢复模式地上生物量与土壤水分的关系

以短花针茅荒漠草原不同植被恢复模式的天然草地为对象,研究草地地上部分生物量及不同土层深度土壤水分的变化,分析地上部分生物量与土壤含水量之间的关系。结果表明:围栏封育+灌木条带+施肥复壮、围栏封育+松土补播+草种包衣2种荒漠草原植被恢复模式草地地上生物量在生长末期分别比放牧天然草地,增加31.30g/m2、24.57g/m2;3种植被恢复模式及放牧样地的表层(0～20cm)土壤含水量均较低,随着深度增加,土壤含水量增大;短花针茅荒漠草原地上生物量与土壤含水量间呈正相关关系,围栏封育+灌木条带+施肥复壮、围栏封育+松土补播+草种包衣试验样地、放牧天然草地(CK)的地上生物量与0～20cm土壤含水量呈显著正相关(P0.05),"围栏封育+灌木条带+施肥复壮"试验样地的地上生物量与20～40cm土壤含水量为极显著正相关(P0.01);退化荒漠草原生态恢复过程中,可采取围栏封育、施肥、补播、增加防护灌木带等多种措施以提高生态恢复效果。     

封育对不同草地类型土壤细菌群落特征的影响

为探究不同类型草地土壤细菌群落结构及多样性对封育的响应规律,本研究以新疆山地草甸和温性草原草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析方法并结合高通量测序技术,对封育区(10 a)和放牧区的退化草地土壤细菌群落结构及其多样性进行测定分析。结果表明：封育后山地草甸和温性草原草地0~10 cm土层变形菌门相对丰度均显著增加(除山地草甸草地5~10 cm土层)(P<0.05);且封育后山地草甸草地细菌Chao 1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈极显著升高(P<0.01);冗余分析表明,山地草甸草地细菌群落组成的主要驱动因子为pH、土壤容重,但温性草原草地为电导率和植物盖度。总之,封育对不同草地类型土壤细菌群落多样性的影响存在较大差异,且山地草甸草地土壤细菌较温性草原对封育的响应更显著。因此,在对退化草地实施封育措施进行生态恢复时,应着重考虑不同草地类型对封育响应的差异。     

封育对荒漠草原两种植物群落土壤种子库的影响

土壤种子库作为植被的潜在种源,对荒漠草原植被恢复、群落演替具有重要的指示意义。以宁夏盐池县荒漠草原苦豆子群落和芨芨草群落为研究对象,在2种群落封育和未封育的草地上,选取地势相对平坦、环境条件较为一致的25 m×30 m 的4个大的样方进行群落调查;并在4个大的样方内取0~2 cm、2~5 cm和5~10 cm土层的土样,采取种子过筛直接辨认和种子萌发试验来进行土壤种子库的鉴定。分析了两种植物群落封育前后土壤种子库物种组成、种子密度、多样性及相似性等特征。结果表明:封育可提高两种植物群落土壤种子库中物种数目;而对两种植物群落土壤种子库种子密度的影响不同,苦豆子群落种子密度封育内外差异较小,芨芨草群落封育内种子密度显著提高。随着土层的加深,两种植物群落封育内外土壤种子库物种数和种子密度均呈递减趋势,封育后两种植物群落不同土层物种数均有增加,但封育对两种植物群落土壤种子库中种子密度的垂直分布影响不同。封育可提高两种植物群落土壤种子库的多样性、均匀度和丰富度,但两种植物群落土壤种子库的多样性特征对封育的响应不同,芨芨草群落在荒漠草原的稳定性更高。两种植物群落封育内外土壤种子库相似性相对较高,苦豆子群落封育后有向芨芨草群落演替的趋势。     

锡林郭勒不同草原类型群落生物量及多样性研究

物种多样性和生物量是表征草地生态系统数量特征的两个重要指标,深入探讨物种多样性和生物量的变化,为草原生态系统的物种保护和生产力维持提供理论依据.本文以锡林郭勒草原为研究对象,利用样方法对草甸草原、典型草原和荒漠草原三种草原类型的植被特征进行调查,分析不同草原类型植被的地上生物量和物种多样性变化及二者与环境因子之间的关联...     

围栏封育对高寒草原植被−土壤养分含量的影响

围栏封育是青藏高原高寒退化草地最常见的恢复措施,开展围栏内外土壤理化性质与植物养分变化及其相互关系研究是评估草地恢复效益的基础.本研究选取了西藏那曲市班戈县围封时间分别为6、11和12年的3块样地,分析了围封对土壤理化特征和植物养分的影响,并探究了植物?土壤之间的内在联系.结果显示:1)围栏封育显著提高了高寒草原地上生...     

毛乌素荒漠草原植被特征对降水变化的响应

荒漠草原植被特征对降水变化敏感,研究降水变化对荒漠草原植被特征影响具有重要的生态学意义.本研究以宁夏盐池县典型荒漠草原(毛乌素沙区农牧交错带)为研究对象,利用遮雨棚技术模拟正常降水的33％,66％,100％,133％ 和166％,在降水变化处理2年后,探讨荒漠草原植被特征对降水变化的响应规律.结果表明,增加降水使群落中...     

宁夏东部荒漠草原向灌丛地人为转变过程土壤粒径分形特征

以宁夏东部荒漠草原-人工灌丛地典型镶嵌区域为研究对象,根据生态界面理论,选取荒漠草地、草地边缘、灌丛边缘、灌丛地为主要转变样地,利用野外采样室内分析的方法,研究荒漠草原向灌丛地人为转变过程土壤性状、土壤粒径分形维数变化特征及其相互关系.结果表明,转变过程各样地土壤颗粒体积百分含量均表现为砂粒>粉粒>黏粒,且砂粒比例随着...     

极端干旱对内蒙古荒漠草原植物群落物种多样性和土壤性质的影响

在内蒙古希拉穆仁荒漠草原利用人工设置野外减雨措施(生长季5～8月减雨66％、6～7月减雨100％和自然降雨)探讨荒漠草原植物群落物种多样性和土壤理化性质对极端干旱的响应特征.结果表明:(1)极端干旱改变了荒漠草原植物群落结构组成,促使多年生根茎型及一二年生草本植物成为主要优势种.(2)减雨66％和减雨100％两种极端干...     

贺兰山西坡草地土壤碳特征及潜在退化损失分析

本研究分析了干旱区贺兰山西坡山前草地土壤碳的分布特征及其与气候、植被和土壤因子的关系,并探讨了潜在退化状态下土壤碳的变化特点。结果表明,随着海拔的增加,土壤有机碳含量和密度逐渐增加,表现为山地草原荒漠草原草原化荒漠;而土壤无机碳、全碳含量和密度随海拔增加先逐渐增加随后有所降低。偏相关及逐步回归分析表明,土壤有机碳含量与全氮显著相关,而影响土壤无机碳含量的因素因土层不同而有所差异,土壤无机碳与土壤容重显著相关,且受年降水量和年均温因子的共同影响。土壤碳密度受土壤碳含量的影响大于土壤容重。另外,当各高海拔草地群落潜在退化为低海拔草地群落时,土壤有机碳含量及密度变化较大,呈减少趋势,无机碳和全碳表现不一致,但当草地类型发生改变时,两指标减少幅度较大。上述结果表明,草地退化对土壤有机碳和无机碳影响显著,且土壤无机碳受土壤母质的影响也强烈。     

放牧方式对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构和多样性的影响北大核心CSCD

土壤节肢动物作为土壤生态系统的重要组成部分,对于周围环境的变化十分敏感,可作为环境变化的"指示剂"。放牧作为青藏高原地区高寒草地的主要利用方式,不仅影响土壤理化性质,同时会对生物多样性产生影响,进而影响到以土壤为主要生存场所的土壤节肢动物。为了明确不同放牧家畜及其混合比例对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构及多样性的影响,于2020年7月在青海省海北州海晏县西海镇"高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台",设置中等放牧强度下牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶2混合放牧(MG1∶2)、牦牛藏羊1∶4混合放牧(MG1∶4)和牦牛藏羊1∶6混合放牧(MG1∶6)5个放牧样地,以无放牧(CK)为对照样地,采集0~5 cm、5~10cm、10~15 cm的土样,利用干漏斗法(Tullgren法)分离土壤节肢动物,并进行鉴定统计。结果表明:1)试验样地分离得到的土壤节肢动物优势类群为螨总科(Acaroidae)和甲螨总科(Oiibatida),分别占土壤节肢动物总捕获量的36.67%和41.14%,且在0~5 cm土层数量最多,具有表聚性;2)不同放牧方式对土壤节肢动物的组成、群落结构、密度及多样性存在不同的影响。与对照相比,放牧降低了土壤节肢动物优势类群螨总科的组成比例,而增加了甲螨总科的组成比例;无放牧样地与其他放牧方式样地土壤节肢动物群落结构存在明显差异;土壤节肢动物丰富度指数、多样性指数、类群数均表现为藏羊单牧放牧样地较高,而均匀度指数与之相反;3)土壤节肢动物均匀度指数与土壤全氮、全碳、速效钾呈显著负相关(P<0.05或P<0.01),而与有机质、pH呈显著正相关(P<0.05或P<0.01);土壤节肢动物丰富度指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物多样性指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效磷、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物平均密度、总类群数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效钾、有机质呈显著正相关;4)土壤全氮、全磷、全碳、速效氮、速效磷在藏羊单牧放牧样地较高;速效钾、有机质在无放牧样地最高;pH、土壤含水量在牦牛藏羊1∶6混合放牧样地最高。综上所述,在青藏高原高寒草地生态系统,藏羊单牧对于土壤节肢动物密度、群落组成以及群落多样性的提高具有正向作用。     

黄土高原地区不同类型天然草地群落学特征

摘要：根据气候-植被特征,选取森林草原、典型草原和荒漠草原3种不同草地类型的封育和放牧草地进行群落特征研究,旨在分析黄土高原天然草地的群落分布规律。结果表明,荒漠草原的盖度、平均高度、个体数和物种数均显著低于其他两类草地（P≤0.05）,森林草原的样方内个体数和平均高度显著高于典型草原,而后者则在盖度和物种数上优于前者;群落生物量表现为典型草原＞森林草原＞荒漠草原,且各草地类型之间差异显著（P≤0.05）;荒漠草原的多样性明显低于其他两个草地类型,典型草原和森林草原的物种多样性表现相类似。通过利用方式间的比较发现,封育措施对荒漠草原的植物群落结构有一定的改善作用,对于典型草原和荒漠草原,封育措施增加了其盖度和平均高度,但未达到显著水平（P≤0.05）。