重庆红池坝地区草地群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度格局变化

以重庆红池坝地区草地群落为研究对象,沿海拔梯度设置了14个样地,利用收获法和土钻法分别测定地上生物量和地下生物量,同时记录各样方内的物种数,研究了群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度的变化特征。结果表明:草地群落地上生物量沿海拔梯度呈降低趋势,地下生物量和根冠比呈增加趋势;禾本科与杂类草植物的地上生物量与海拔梯度呈显著负相关(P<0.05),菊科植物地上生物量与海拔梯度相关性较小;物种丰富度与海拔梯度呈负相关关系,分布格局呈单峰曲线;物种丰富度与地上生物量呈正相关关系,与地下生物量和总生物量呈显著负相关关系(P<0.05),物种丰富度与生物量的关系呈单峰曲线。     

黄土高原弃耕地植被演替及其对土壤养分动态的影响

弃耕地演替过程中植被和土壤的互动效应对于植被恢复与重建具有重要意义。本研究选择黄土高原不同演替阶段的弃耕地(弃耕时间分别为1、6、12、22年),连续2年调查各弃耕地的物种丰富度、群落地上生物量,测定0~60 cm土层的土壤容重、pH值、土壤有机质和全氮含量,分析弃耕地演替过程中群落地上生物量、土壤理化性质的变化过程和趋势以及植被土壤之间的互动效应。结果表明:1)弃耕地演替过程中,弃耕早期(1~6年)为茵陈蒿+白莲蒿的杂草群落,演替中期(6~12年)为赖草群落,演替中后期(12~22年)为无芒隐子草+短花针茅群落。随着弃耕时间的增加,物种丰富度呈先减少后增加的变化趋势,地上生物量持续增加。2)土壤有机质和土壤全氮在0~10 cm土层中最高,表现出明显的表聚效应;弃耕时间和土层深度对土壤有机质和土壤全氮产生极显著的影响,弃耕时间与土壤有机质和土壤全氮之间均表现为负相关关系,土壤有机质和土壤全氮具有较为明显的时间效应。3)群落地上生物量与弃耕时间呈显著正相关关系,与土壤有机质和土壤全氮二者之间呈负相关关系,弃耕时间对群落生物量产生正效应,土壤有机质和全氮对群落生物量产生负效应。     

黄土高原弃耕地植被演替及其对土壤养分动态的影响

弃耕地演替过程中植被和土壤的互动效应对于植被恢复与重建具有重要意义。本研究选择黄土高原不同演替阶段的弃耕地(弃耕时间分别为1、6、12、22年),连续2年调查各弃耕地的物种丰富度、群落地上生物量,测定0～60cm土层的土壤容重、pH值、土壤有机质和全氮含量,分析弃耕地演替过程中群落地上生物量、土壤理化性质的变化过程和趋势以及植被土壤之间的互动效应。结果表明:1)弃耕地演替过程中,弃耕早期(1～6年)为茵陈蒿+白莲蒿的杂草群落,演替中期(6～12年)为赖草群落,演替中后期(12～22年)为无芒隐子草+短花针茅群落。随着弃耕时间的增加,物种丰富度呈先减少后增加的变化趋势,地上生物量持续增加。2)土壤有机质和土壤全氮在0～10cm土层中最高,表现出明显的表聚效应;弃耕时间和土层深度对土壤有机质和土壤全氮产生极显著的影响,弃耕时间与土壤有机质和土壤全氮之间均表现为负相关关系,土壤有机质和土壤全氮具有较为明显的时间效应。3)群落地上生物量与弃耕时间呈显著正相关关系,与土壤有机质和土壤全氮二者之间呈负相关关系,弃耕时间对群落生物量产生正效应,土壤有机质和全氮对群落生物量产生负效应。     

N、P添加对羊草割草场土壤养分及地上生物量的影响

在切根的基础上对羊草草甸草原割草场进行不同浓度的N、P养分配比添加,研究其土壤养分含量、地上生物量的变化及两者的关系。结果表明,(1)0~30cm(3层)土壤速效N含量、10~20cm土壤全P含量、以及20~30cm土壤速效P含量均随添加浓度的增大而呈显著性变化。(2)高浓度N、P添加处理使羊草、糙隐子草的地上生物量显著增高,而山野豌豆、展枝唐松草的地上生物量在低浓度处理下达最大值。群落的地上生物量随添加浓度的增加而显著增大(P0.01)。(3)添加浓度与群落的地上生物量之间呈显著的正相关(P0.01)。10~20cm土壤速效N与群落的地上生物量呈显著的负相关(P0.05)。N、P配施可以显著地增加群落的地上生物量,在切根+高N10.5g/m2+高P 5.1g/m2处理下达最大值。     

封育三年对三种高寒草地群落土壤种子库的影响

选择青藏高原黄河源区封育三年的灌丛草地、小嵩草退化草地和黑土滩等3个高寒草地群落为研究对象,利用镜检法,对其土壤种子库的规模、物种组成、空间分布及与地上植被的相关性进行研究。结果表明,1)小嵩草退化草地、黑土滩、灌丛草地围栏内外土壤种子库密度分别为(9 938±1 780)粒/m²和(15 330±1 827)粒/m²、(4 074±459)粒/m²和(3 640±486)粒/m²、(9 879±1 453)粒/m²和(12 899±1 695)粒/m²,且只有小嵩草退化草地围栏内外表现出差异显著。2)3种高寒草地群落围栏内外土壤种子库物种数目差异不显著,但禾本科与莎草科种子在土壤种子库中所占的比例表现为围栏内＞围栏外,草地围栏能提高原生植被土壤种子库比例。3)各样地的土壤种子库的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数有着相同的变化规律:黑土滩＞灌丛草地＞小嵩草退化草地;Margalef丰富度规律为:小嵩草退化草地＞黑土滩＞灌丛草地。3种高寒草地群落土壤种子库与地上植被的Sorensen相似性指数大小范围为0.32～0.64,变化为:黑土滩＞小嵩草退化草地＞灌丛草地,围栏内＞围栏外。4)土壤种子库主要集中在0～5 cm土层中,平均占土壤种子库的比例为88.56%。黑土滩群落围栏内外5～10 cm层土壤种子库种子数所占的比例要显著大于灌丛草地与小嵩草退化草地。围栏封育能够提高退化高寒草地土壤种子库数量,对退化草地的恢复有重要作用。     

天山南坡草地土壤因子与地下生物量的梯度变化研究

对天山南坡高寒草地的土壤因子和地下生物量作了梯度分析和相关分析,结果表明:(1)土壤含水量和土壤pH值分别与海拔高度呈极显著正、负相关(r=0.941,r=-0.838),速效K与海拔之间存在显著负相关(r=-0.715).(2)地下生物量随海拔的升高呈现降低～升高一降低的"∽"型分布趋势,并与海拔呈显著相关(r=0.763),与土壤含水量(r=0.803),pH值(r=-0.897)呈极显著相关,与速效N呈显著相关(r=0.751).(3)地下生物量主要集中在0～10cm深土层,这一土层的地下生物量占总地下生物量的79.5%,其分布自上而下呈倒金字塔型.     

摩天岭北坡中段不同海拔梯度草本植物多样性生态系统功能分析

试验以摩天岭北坡中段寨科桥和邱家坝林下草本群落为研究对象,探讨了其群落特征及其与土壤养分含量的关系,结果表明:(1)样地共出现34科53属57种草本植物,其中,菊科、唇形科和毛茛科的草本植物较多;(2)草本层地上、地下生物量随海拔的升高逐渐降低,与海拔梯度相关性均不显著(P0.05);(3)草本层盖度、物种丰富度、土壤有机碳含量、土壤全氮含量与海拔相关性均不显著(P0.05),土壤磷含量与海拔存在极显著正相关(P0.01),且盖度、物种丰富度与土壤有机碳、全氮、全磷含量的相关性均不显著(P0.05);(4)草本层地上、地下生物量均与盖度显著正相关(P0.05),与物种丰富度不存在显著相关性(P0.05),地上生物量与土壤全氮含量呈极显著负相关(P0.01),地下生物量与土壤有机碳含量呈极显著正相关(P0.01)。相比之下,土壤有机碳和全氮含量对草本群落地上、地下生物量的影响更显著,且盖度和全氮对地上生物量的影响存在微弱的相互抑制作用,盖度和有机碳对地下生物量的影响存在促进作用。     

藏北高原高寒草甸地上生物量与气候因子的关系

采用收获法测量了藏北不同海拔高度(4300~4700m)2010年(6~8月)嵩草草甸群落地上总生物量,通过相关分析和多重回归分析法探讨了地上生物量与土壤温度、土壤含水量、空气温度、相对湿度、饱和水汽压亏缺以及比湿的关系。结果表明:总体而言,随着海拔高度的升高地上生物量逐渐增加,地上生物量与相对湿度、比湿以及土壤含水量分别呈极显著的正相关关系,与饱和水汽压亏缺呈极显著的负相关关系,而与土壤温度、空气温度呈不显著的负相关关系;相对湿度和饱和水汽压亏缺共同解释了地上生物量94%的变异,其中相对湿度的贡献较大。相对湿度是决定高寒嵩草草甸沿海拔分布的主导因子。     

金露梅灌丛地下生物量形成规律的研究

对金露梅灌丛地下生物量形成规律的研究结果表明:金露梅灌丛地下生物量具有"V"字形季节变化规律和明显的垂直分布特征;金露梅灌丛死根和活根的生物量变化有显著的季节变化规律;金露梅灌丛草场地下生物量的周转值为35.72%,地下净生产量为1 206.4 g/m2;金露梅灌丛地下生物量与地上生物量、总生物量的比值接近于生长季始末时最大;金露梅灌丛地下生物量与月平均气温和降水量有负相关关系.     

放牧对高寒草甸植被–土壤酚类物质组成及含量的影响

酚类物质是植物体重要的次生代谢产物,其含量不仅影响牧草的适口性和营养价值,还通过影响凋落物和根系分泌物的积累来影响土壤碳库的稳定.已有研究表明,放牧可以改变植被酚类物质的含量及组成,而现有研究对放牧是如何影响植被-土壤酚类物质组成和含量的关注还不够.为此,本研究以青藏高原东缘红原县境内的高寒草甸为研究对象,分析冬季放牧和禁牧下植被群落特征、植被和土壤(0?–?30?cm)酚类物质组成及含量的变化.结果发现:1)放牧减少了禾本科植物盖度,增加了毛茛科、蔷薇科以及蓼科等杂类草盖度.2)放牧降低了植被群落物盖度(P?=0.643)和0?–?20?c m土层土壤简单酚含量(P?=?0.190),显著减少了植被群落地上和地下生物量、地上部分简单酚含量及0-30?cm土层土壤总酚和单宁含量(P?相似文献   

内蒙古典型草原生物量碳分配格局

以内蒙古呼伦贝尔草原、科尔沁草原、锡林郭勒草原等为研究区域,借助群落分层取样方法,科学估测内蒙古典型草原的生物量碳分配情况,主要结论如下:1)我国内蒙古典型草原的平均生物量碳密度为400.56 g C/m²,其中羊草-杂类草(585.18 g C/m²)、冷蒿-其他小禾草(505.68 g C/m²)以及克氏针茅群落(501.45 g C/m²)具有较高的地下生物量碳密度。2)内蒙古典型草原拥有32.26×10⁶ hm²的面积,贡献了112.76 Tg的生物量碳,其中地上生物量碳20.42 Tg,地下生物量碳92.34 Tg。3)根冠比(R∶S)分布上,内蒙古典型草原的平均根冠比数值为4.52,要大于一般草地类型。4)地下生物量碳(BGB)沿土壤深度的分布情况,糙隐子草、克氏针茅、羊草-杂类草、羊草-丛生禾草、大针茅、冰草等草本群落均属于“指数型”,即BGB沿深度分布符合指数函数,主要分布在0~10 cm土壤层;冷蒿-糙隐子草、冷蒿-其他小禾草、差巴嘎蒿群落等灌丛群落的BGB分布曲线为“抛物线形”,其地下生物量碳主要分布于20~40 cm土壤层,不符合指数函数但符合二次函数。     

青藏高原高寒草甸退化对草地群落生物量及其分配的影响

青藏高原高寒草甸退化严重影响了草地群落结构与生产力。为揭示草地退化对高寒草甸群落结构和生物量地上/地下分配的影响,采用随机区组设计,在青海省海北州选择3个小区,每个小区设置完整的未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个退化梯度,于2020年8月对样地进行群落调查,同时采集植物样品。结果表明,随着退化程度加剧：1)草地的盖度、高度和地上植物生物量均显著下降;2)地上生物量在不同功能群的分配发生显著变化,物种逐步从以禾草类为优势转变为以杂类草为优势的群落;3)地下生物量显著下降,深层土壤根系生物量占比增加。研究结果表明：随着退化加剧群落结构发生颠覆性变化,且地上和地下生物量同步出现严重衰退。因此,针对该区域退化草地的植被恢复应考虑草地物种组配以及地上和地下生物量同步恢复的相应措施。     

青藏高原高寒草甸退化对草地群落生物量及其分配的影响

青藏高原高寒草甸退化严重影响了草地群落结构与生产力.为揭示草地退化对高寒草甸群落结构和生物量地上/地下分配的影响,采用随机区组设计,在青海省海北州选择3个小区,每个小区设置完整的未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个退化梯度,于2020年8月对样地进行群落调查,同时采集植物样品.结果表明,随着退化程度加剧:1)草地的盖度、高度和地上植物生物量均显著下降;2)地上生物量在不同功能群的分配发生显著变化,物种逐步从以禾草类为优势转变为以杂类草为优势的群落;3)地下生物量显著下降,深层土壤根系生物量占比增加.研究结果表明:随着退化加剧群落结构发生颠覆性变化,且地上和地下生物量同步出现严重衰退.因此,针对该区域退化草地的植被恢复应考虑草地物种组配以及地上和地下生物量同步恢复的相应措施.     

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...     

千里香杜鹃根系生物量时空动态特征及其生态适应性

以东祁连山高寒杜鹃灌丛草地建群种-千里香杜鹃为对象,研究了灌丛基部和灌丛间千里香杜鹃及其他植物根系生物量水平与垂直分布特征,以及不同生育期的动态规律。结果表明,随土层的深入,千里香杜鹃地下粗根、细根生物量,以及群落其他植物的地下活根及死根生物量均随土层的深入显著降低,千里香杜鹃地下细根生物量的90%分布在0~20cm的土层中,千里香杜鹃灌丛基部生物量大于灌丛间。千里香杜鹃细根生物量在萌动期和休眠前相对较低,从6月份开始进入快速增长期,7月达最大;表层峰值的出现总是早于深层,而灌丛间峰值早于灌丛基部,灌丛间细根变幅活跃。群落其他植物地下生物量从萌动初开始下降,7月达最低,8月出现小幅增长后开始下降,在生长季末呈现较大幅度增长;随土层加深,死根生物量比例增加,7,8月份0~10cm层土壤中千里香杜鹃活根占总生物量的比值最大,此时,群落活根总量接近或大于死根,但年平均群落死根量大于活根,深层动态升降的出现滞后于表层。     

高寒草甸群落地表植被特征与土壤理化性状、土壤微生物之间的相关性研究

以青藏高原高寒草甸4种主要草地类型为研究对象,分析了不同植被类型土壤的理化性质、土壤微生物数量、土壤酶活性与生态系统功能间的相互关系。结果表明,不同植被类型群落的土壤特性存在明显差异。藏嵩草沼泽化草甸0～40cm土层土壤容重、土壤含水量、土壤有机质、土壤全氮和土壤速效氮含量明显不同于矮嵩草草甸、小嵩草草甸和金露梅灌丛草甸,土壤物理特性的改变(土壤养分、土壤容重、土壤湿度等)会引起植被组成、物种多样性变化;细菌数量和真菌数量与植物群落地上生物量之间存在显著正相关关系(P＜0.05)、放线菌数量与生物量之间的相关性不显著,不同植被类型的群落生物量影响着土壤微生物数量和组成;不同草地类型植物群落地上生物量与土壤酶活性(磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶等)之间存在显著的正相关关系(P＜0.05),土壤酶活性对土壤有机质、腐殖质等的合成起到了积极作用。土壤酶活性的高低不仅影响了群落生物量,同时也影响群落物种多样性(物种丰富度),土壤酶活性的高低通过影响土壤微生物种类和数量、土壤养分含量,从而间接影响群落物种多样性。     

内蒙古草甸草原生物量碳分配格局

以中国北方草甸草原为研究对象,借助GIS等工具手段,在草地群落类型实测数据基础上,对内蒙古草甸草原的地上/地下生物量分配开展定量研究,主要结论如下:1)内蒙古草甸草原的生物量碳密度为660.43 g C/m²,其中地榆群落(460.63 g C/m²)具有最高的地上生物量碳密度,地榆群落(787.10 g C/m²)和五花草塘群落(776.22 g C/m²)具有最高的地下生物量碳密度,其他群落间则不存在显著性差异(P>0.05);2)温带草甸草原以16.60×10⁶ hm²的面积,贡献了111.20 Tg的生物量碳,其中地上生物量碳为27.57 Tg,地下生物量碳为83.63 Tg,根冠比(R∶S)为3.03;3)地下生物量沿土壤深度的分布可分为两种类型:线叶菊、芨芨草、野大麦、地榆、贝加尔针茅、苔草以及五花草塘群落属于“指数型”,其地下生物量主要分布在0~10 cm土壤层,且符合指数函数,该类型占据草原群落的主要部分;拂子茅、小叶锦鸡儿以及芦苇群落属于“抛物线”形,其地下生物量主要分布在0~10 cm和20~40 cm土壤层,该类别群落主要为灌木或半灌木,分布曲线不符合指数函数而符合二次函数。     

摩天岭北坡东南部不同海拔梯度草本植物群落特征

海拔因子是影响植被生长的主导因子,对生态系统格局与过程有着深远的影响。本研究运用相关分析、逐步回归分析和Pearson相关系数检验对摩天岭北坡南段海拔600-1 500m草本植物多样性以及群落初级生产力进行分析。结果表明,1)物种多度与海拔梯度呈显著正相关关系(R2=0.278 4)(P0.05),植物盖度与海拔梯度呈显著负相关关系(R2=0.43),草本层高度、密度与海拔梯度相关性不显著(P0.05);2)植被地上生物量随海拔梯度的上升表现出先增后减的变化趋势,地下生物量随海拔变化差异较大,表现出先增后减再增的趋势;3)从功能群的角度分析,草本层植物功能群地上生物量和地下生物量随海拔梯度的变化趋势基本一致。摩天岭北坡东南部草本植物群落特征随海拔梯度变化显著,各功能群的地上、地下生物量差异显著。生物量与草本层植被盖度呈极显著正相关(P0.01),生物量与植物高度和密度的相关性不显著,以及植物盖度、高度和密度之间相关程度不高。     

长期增温对高寒草甸植物群落和土壤养分的影响

采用国际冻原计划模拟增温效应的方法,研究了连续增温16年后高寒草甸和高寒灌丛的植物群落结构、地上地下生物量、物种多样性、土壤养分含量的响应,以期揭示长期增温对植物群落特征和土壤养分的影响。结果表明:与对照相比,长期增温使高寒草甸植物群落高度增加18.4%,盖度降低5%;灌丛群落高度增加42.8%,盖度增加12.9%。草甸群落地上生物量减少23.6%,0~10,10~20,20~30 cm的地下生物量分别减少22.2%,38.6%,52.1%;灌丛群落地上生物量增加15.1%,0~10,10~20,20~30 cm的地下生物量分别增加4.9%,17.5%,3.1%。草甸群落物种数减少7%,灌丛群落的物种数减少30%。长期增温使草甸和灌丛的土壤速效磷和全磷增加,而全钾降低,其他元素含量变化不一致。长期增温改变了高寒草甸和高寒灌丛的群落结构以及土壤养分含量,但对二者的影响不完全相同。     

西藏安多草地退化对植物生物量和土壤养分的影响

以西藏安多县原生小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸草原与退化小嵩草草甸草原2种类型草地为研究对象,对其草地的地上和地下生物量、土壤的有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量进行研究,了解退化对草地植物生物量和基本养分含量的影响。结果表明,退化小嵩草草甸草原的地上、地下以及总生物量均显著下降,地上0~10、10~20cm土层生物量和总生物量分别相当于小嵩草草甸草的80.9%、22.1%,15.8%和20.0%;2种类型草地土壤的全量和有效碳氮磷含量均较低,退化对土壤全量和有效养分的影响并不一致,退化导致0~10和10~20cm土层的有机碳、全氮和全磷含量均显著升高,而导致0~10和10~20cm土层的有效氮和有效磷含量均显著降低,2种类型草地随着土层的加深,土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量没有明显差异。