鄂尔多斯地区两种典型沙质荒漠化阶段微气象特征的比较研究

本文旨在研究鄂尔多斯地区的两种典型的沙质荒漠化阶段的下垫面微气象特征(净辐射、土壤水分、土壤温度、降水量、风速)的变异性规律与沙质荒漠化之间的关系。两种典型沙质荒漠化阶段的群落类型分别为油蒿群落和牛心朴子群落。结果表明，由于沙质荒漠化不同阶段的下垫面的植被群落组成、结构和盖度的差异，引起净辐射、土壤含水量、近地层风速等产生较大差异。油蒿群落的太阳净辐射能明显比牛心朴子群落高；油蒿群落与牛心朴子群落的不同深度土壤水分差别很大，当降雨量在45mm以下时，只能影响0—40cm土深的土壤水分状况，而这一深度恰好是大部分植物根系分布的区域。油蒿群落比牛心朴子群落更有利于维持土壤温度的恒定。油蒿群落对近地面风速有明显的削减作用。     

黄土高原半干旱区退化灌草植被的恢复与重建

针对黄土高原半干旱区灌草植被退化严重的关键问题，进行了长期的定位研究，提出了灌草植被育、改良、立体配置等快速恢复与重建的技术体系。试验结果表明：主要草地群落本氏针茅、百里香适宜封育期为3－5a，产草量可提高5．1－7．5倍。大针茅适宜封育期为5a，产草量可提高1．5－5．0倍；改良草地最佳组合荒山穴播为本氏针茅＋杂类草、达乌里胡枝子＋本氏针茅群落，产草量提高6．1－6．4倍。摞荒地开沟种植为本氏针茅＋冷蒿、本氏针茅＋红豆草、本氏针茅＋达乌里胡枝子群落，产草高提高4．6－4．8倍。荒山隔带耕翻种植为芨芨草、本氏针茅＋紫花苜蓿、本氏针茅＋老芒麦、达乌里胡枝子＋本氏针茅群落，产草量提高4．5－6．5倍；灌草立体配置结合工程整地措施，建立了以柠条＋芨芨草、沙棘＋草木樨和山桃＋芨芨草为主的集落灌草配置模式，现已形成可更新的稳定的灌草群落类型。该体系的组装配套与试验、示范、推广为黄土高原农牧交错区灌草植被的快速恢复提供了重要的科学依据。     

毛乌素沙地不同覆盖度油蒿群落土壤水分特征研究

通过对毛乌素沙地不同覆盖度油蒿群落土壤水分含量的长期连续定位观测，研究了不同覆盖度下沙地土不分动态规律及分布特征，并提出了毛乌素沙地适宜植被覆盖为３０％－４０％。     

内蒙古鄂尔多斯地区四个植物群落类型的土壤碳氮特征

对内蒙古鄂尔多斯地区本氏针茅、油蒿、牛心朴子和严重退化地等四种主要植物群落类型土壤碳氮特征进行了研究。结果表明 :各群落类型土壤 0～ 1 0、1 0～ 30和 30～ 6 0cm层次有机碳含量的季节变化多不明显 ;不同群落 0～ 1 0和 1 0～ 30cm层土壤全氮含量的季节变化多表现出显著水平 ,基本表现为 5月明显高于 7月和 9月 ,而 7月和 9月的含量相差不大 ;各群落类型 0～ 1 0cm层土壤硝态氮有显著的季节变化 ,5月明显大于 7月和 9月 ;不同群落各层土壤铵态氮的季节变化均达到极显著水平 ,表现为 5月 >7月 >9月。有机碳和全氮含量在不同季节各群落土壤中的垂直分布规律比较一致 ,即 0～ 1 0cm >1 0～ 30cm >30～ 6 0cm ;不同季节各群落类型土壤硝态氮含量垂直规律不明显 ,仅 5月 0～ 1 0cm层的含量明显大于其它层次 ;不同季节各群落土壤的铵态氮没有垂直分布规律。虽然不同季节各土层有机碳含量的群落间差异有些已达到显著水平 ,0～ 1 0cm层土壤的全氮含量在群落间多表现出显著差异 ,各土层硝态氮和铵态氮含量 5月和 7月的群落间差异更是达到极显著水平 ,但这些差异在群落间没有明显的规律性。     

毛乌素沙地飞播植被演替的阶段与速度

毛乌素沙地飞播植物的演替，可分为３个时期或阶段。第１阶段为飞播植物群落阶段；第２阶段为飞播植物＋天然植物或飞播植物＋油蒿群落阶段；第３阶段为天然植物群落阶段或油蒿群落阶段。从各阶段所能维持的时间或演替的速度来看，毛乌素流动沙地飞播以后，飞播植物占优势的阶段最大不超过２０年，飞播植物群落阶段和飞播植物与油蒿共同占优势的时间最大不超过３５年。也就是说，３５年以后，天然植物油蒿在群落中占绝对优势，而飞播植物仅作为伴生种存在。     

乌兰布和沙区土地沙漠化动态、成因及其治理原则

通过对乌兰布和沙区沙漠化动态、成因及对植被与土壤的驱动效应进行剖析,研究结果表明,导致沙区古代和近代土地沙漠化的主要原因是人为因素;未沙漠化地、轻度、中度和极重度沙丘的生物多样性指数分别为2.587、2.328~2.450、1.496~1.954、0.603~0.938;植物丰富度(R)排序为未沙漠化地、轻度、中度、极重度;群落演替的趋势是:白刺+油蒿(未沙化)→白刺+油蒿(轻度沙化)→油蒿-白刺、油蒿(中度沙化)→籽蒿+沙竹、沙竹+沙米(极重度沙化);不同沙漠化程度土壤有机质、全N和速效K含量由轻度向中度、重度和极重度依次递减;在土壤粒度组成上,处在轻度→中度→重度→极重度的发展过程中,砂粒和粘粒含量分别依次递增0.4%、6.8%、1.2%和1.1%、1.2%、0.8%。     

乌兰布和沙区不同下垫面的土壤风蚀特征

【目的】研究荒漠生态系统典型植被群落对近地层风沙活动的影响,揭示荒漠生态系统中不同下垫面条件的土壤风蚀特征。【方法】在乌兰布和沙区东北缘荒漠-绿洲过渡带内,选取油蒿半固定沙丘(盖度约20%)、白刺半固定沙丘(盖度约30%)、油蒿固定沙丘(盖度约40%)、白刺固定沙丘(盖度约40%)、流动沙丘(CK)5种典型下垫面,运用风蚀钎和风沙流采集系统,实时监测5种下垫面的风蚀动态,定量分析不同下垫面条件下的土壤风蚀量、风蚀物的垂向分布及粒度组成的差异性。【结果】乌兰布和沙区不同下垫面同期土壤风蚀深度为:流动沙丘油蒿半固定沙丘白刺半固定沙丘油蒿固定沙丘白刺固定沙丘,当风速达到4.1 m·s~(-1)时,流动沙丘即可观察到沙粒蠕动,当风速达5.1 m·s~(-1)时积沙仪可收集到风蚀物。油蒿半固定沙丘、白刺半固定沙丘、油蒿固定沙丘、白刺固定沙丘的风速分别达到6.3,6.5,6.8,7.9 m·s~(-1)时方可发生风蚀;5种下垫面0~100 cm垂直断面上,67.6%~90.0%的风蚀输沙均分布于30 cm高度范围之内,挟沙气流中输沙率随高度增加呈幂函数规律递减,随风速增大呈幂函数规律递增,各高度层风蚀物粒度组成呈单峰态分布,峰值处在250~100μm之间,0~20 cm高度层峰值与其余各层的峰值范围差异明显且偏向粒径趋大的方向;自下而上,极细沙的粒度构成比例呈递增趋势,中沙的粒度构成比例呈递减趋势。【结论】随着植被盖度的增加,土壤风蚀程度显著减轻,流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘年风蚀深度依次降低。盖度为40%的油蒿、白刺群落,其地表风蚀深度仅为流动沙丘同期风蚀深度的1.73%~1.52%,0~100 cm高度范围内的输沙率仅为流动沙丘输沙率的6.6%~5.1%。在荒漠生态系统中,植物群落主要通过覆盖地表、提高下垫面的粗糙度和拦截沙粒的运动来缓解气流对地表的侵蚀作用。因此,在防沙治沙工程实施过程中,要充分考虑和利用植被防风抗蚀的生态效应。     

不同治理模式下沙质草原区风蚀破口植被恢复效果研究

选取浑善达克沙地南缘沙质草原风蚀破口不同植被恢复模式,对人工林和林下草本层、土壤进行调查,研究了采取不同治理措施9年后的恢复效果。结果表明：在7种不同治理措施下,造林树种生长状况良好,保存率均达到85%以上;在不同模式下,林下草本层发育和生长受到明显影响。樟子松＋山杏混交林、柠条锦鸡儿纯林模式下,林下草本植物丰富度和盖度较高。黄柳＋杨柴＋小叶锦鸡儿混交林下草本种类少,盖度和地上生物量较低。杨树＋沙棘混交林、柠条锦鸡儿纯林草本群落中赖草、冰草占优势。沙棘和杨柴林下草本层以沙蓬、黄蒿、雾冰藜等1、2年生沙生植物为主;杨树＋沙棘混交林和沙棘纯林林下枯落物较多,其次为黄柳＋杨柴＋小叶锦鸡儿混交林和杨柴人工林,其他模式下还没有积累枯落物;樟子松＋山杏、杨树＋沙棘混交林、樟子松林0～40 cm土壤含水率维持在4%～8%之间。黄柳＋杨柴＋小叶锦鸡儿混交林、柠条锦鸡儿和沙棘人工林下土壤含水率均低于3%,而且在不同土层之间差异较小。     

鄂尔多斯高原油蒿灌丛群落土壤呼吸日变化和季节变化特征

本研究对鄂尔多斯高原沙化灌丛群落油蒿土壤呼吸日变化和季节变化进行了野外定位观测,并对其环境驱动因子进行了初步的探讨.结果表明:油蒿群落两个不同生长期土壤呼吸日变化及其对温度因子的响应存在差异.营养生长期,土壤呼吸日变化不明显,且土壤呼吸速率和温度日变化无显著的相关关系;而在生殖生长期,土壤呼吸日变化非常明显,气温及0-10 cm土壤温度日变化与土壤呼吸速率相关显著(P<0.05).整个生长季期间,土壤呼吸高峰期出现在7-8月,与该段时间水热因子条件最佳且配置较好密切相关.荒漠灌丛生态系统中,降雨是土壤呼吸出现激发现象的控制因素.降雨对土壤产生的干湿交替作用能够显著提高土壤呼吸速率.生长季期间,土壤呼吸速率变化与气温及0-10 cm土壤含水量变化的相关性显著(P<0.05).通过逐步回归发现,0-10 cm土壤含水量的变化能够说明生长季土壤呼吸速率变化的41.9% (P<0.05).图3表2参34.     

地形异质性对尖峰岭热带山地雨林木本植物群落结构及多样性的影响

【目的】探讨热带山地雨林不同地形条件下物种组成及群落结构特征差异,评估物种与地形关联性,为进一步探索热带山地雨林的物种共存机制提供依据。【方法】以海南尖峰岭热带山地雨林60 hm2大样地及其290种木本植物(胸径≥1 cm)为研究对象,通过对大样地每块20 m×20 m样地的平均海拔、坡度和凹凸度3个地形指标进行C-均值模糊聚类,将60 hm2大样地分为不同地形类型,分析不同地形条件下群落物种组成、物种丰富度和植株密度的差异;采用Torus转换检验,对大样地中胸径≥1 cm的独立植株且种群个体数量大于60的230种常见木本植物进行物种与地形关联性分析。【结果】尖峰岭60 hm2大样地可分为低海拔沟谷、陡坡、高海拔沟谷和山脊4类地形,其面积分别为12.6,16.68,15.08和15.64 hm2,对应的物种丰富度分别为274,269,264和267种;种-面积曲线表明,随着取样面积增加,同等面积条件下,低海拔沟谷的物种丰富度始终最大,其他3类地形物种丰富度基本处于陡坡估计值的±1.96×SE置信区间内,三者种-面积曲线相差不大;种-个体数累积曲线表明,随着个体数增加,低海拔沟谷物种丰富度的累积速率最大,陡坡和高海拔沟谷物种丰富度基本处于陡坡估计值的±1.96×SE置信区间内,二者种-个体数累积曲线相差不大,山脊物种丰富度随个体数增加的累积速率最小;高海拔沟谷植株平均胸径最大,陡坡次之,山脊植株平均胸径与大样地植株平均胸径相同,低海拔沟谷植株平均胸径最小;在各个径级内,山脊植株密度均最大,陡坡次之,植株平均胸径≤10 cm时,高海拔沟谷植株密度小于低海拔沟谷,而植株平均胸径≥10 cm时,低海拔沟谷植株密度小于高海拔沟谷;对4类地形内各径级植株数占总植株数的比例进行分析,平均胸径≥30 cm时,比例表现为高海拔沟谷陡坡山脊低海拔沟谷,平均胸径≥50 cm时,比例表现为低海拔沟谷高海拔沟谷陡坡山脊;低海拔沟谷中重要值最大的前3个物种为白颜树、柏拉木和大叶蒲葵,而其他3类地形条件重要值最大的前3个物种均为大叶蒲葵、白颜树和厚壳桂;230种常见植物中,有203个物种(占88.3%)与至少1类地形显著相关,高于世界上其他多个大样地;4类地形显著负相关的物种平均数占被检测物种总数比例表征的地形异质性贡献率为23.7%。【结论】尖峰岭60 hm2大样地中不同地形条件下木本植物群落结构及多样性具有较大差异,4类地形显著相关的物种数明显不同。地形是影响该大样地中木本植物分布的重要因素,与其他影响因素如光照、水分、土壤等多种环境因子共同发挥作用。尖峰岭热带山地雨林森林群落具有生境特化的特性,地形异质性对其物种多样性的维持具有重要贡献。本研究结果同样具有应用价值,如在恢复热带山地雨林植被、改造或营建混交林时,可以根据物种与地形的关联性,在不同的地形条件下选择不同的物种组合。     

模拟降水量变化对毛乌素油蒿幼苗生物生态过程中的影响研究

毛乌素是中国干旱、半干旱沙区典型沙地，其中水分是最大限制因子，随着未来全球变化，尤其是降水变化进一步激烈，将给这里的陆地生态系统分布格局和生产力带来巨大影响，本文选择毛乌素沙地优势灌木油蒿为研究对象，人控４种降水量梯度来探讨油蒿幼苗的生理生态对降水量的响应。结果表明，不同施水量的油蒿幼苗净水合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间ＣＯ２浓度、叶片温度、光能利用率、水分利用率日变化动态存在明显差异，当少量施水时，幼苗受到明显水分胁迫，故而关闭气孔，降低气孔度和蒸腾速度，以免过多的蒸腾失水。当充分施水时，幼苗叶片气孔开放，提高气孔导率、胞间ＣＯ２浓度和蒸腾速率，降低叶片温度、以此提高光合作用。不同施水的油蒿幼苗表现出不同的生理生态适应策略，幼苗荧光效率随着施水量增大，从机理上解释了幼苗光合作用随着施水量的增加而增长；向后剔除变量分析表明，随着施水量的增加，限制幼苗净光合速度的主要因子逐渐减少。当充人地水时，幼苗主要受到光合有效辐射和叶片温度的限制。当中度施水时，幼苗主要受到蒸腾速率、胞间／大气ＣＯ２浓度差值的限制，不少量施水量时，幼苗主要受到蒸腾速率、气孔导度、胞间／大气ＣＯ２浓度差值、叶片／大气温度差值及其大气温度的限制。     

南岭小坑木荷群落地上生物量

森林生物量是评价森林生态系统生产力、研究森林生态系统结构与功能的重要指标,也是深入了解森林生态系统变化规律的重要途径和评估森林碳收支的重要参数(吴仲民等,1998)。亚热带常绿阔叶林是我国面积最大的森林类型,它在世界森林植     

沙地柏对毛乌素沙地3种生境中养分资源的反应

为了揭示沙地柏对毛乌素沙地不同生境中养分资源的适应性反应 ,分析了固定沙地、流动沙地和滩地中土壤养分状况、生物量和养分在植株不同结构中的分配以及植株对不同养分的利用和重吸收效率。结果表明 :(1) 3种生境中的氮、磷、钾、钙和镁含量存在不同程度差异 ;(2 )生物量、氮和磷在叶片中分配比率随氮和磷含量的降低而增大 ,而在根中的分配恰好相反 ;(3)氮和磷重吸收效率、钾利用效率和重吸收效率、钙和镁利用效率随相应养分含量的降低而增大 ,氮和磷利用效率随氮和磷可利用性的降低而降低 ;(4)叶片和根系对养分内循环的贡献恰好相反 ;(5 )根分布对不同养分异质性的影响存在差异。     

桤木生物量及根系分布规律

采用全部、分层挖取法,研究洞庭湖区9年生桤木人工林的生物量及根系分布规律。结果表明：桤木单株生物量为44.39ks／株,各器官生物量大小排序为树干〉树根〉树枝〉树皮〉树叶;林分总生物量为96.06/hm^2;林分净生产力为10.67/（hm^2·年）。桤木根系发达,根深60～80cm;根系中以根桩和粗根的生物量所占的比例最大,两者之和占根系总生物量的84.27％。在垂直分布上,根系主要分布在0～40cm的土层中,其生物量占根系总生物量的84.51％。在水平分布上,根系主要分布在离树桩0～50cm的范围内,其生物量占根系总生物量的84.49％;特别是粗根,其生物量占根系总生物量的29.47％;茵根的生物量占根系总生物量的0.39％,主要分布在离树桩50～100cm的范围内,该区域根系的生物量占茵根总生物量的70.97％。     

Storage of biomass and net primary productivity in desert shrubland of Artemisia ordosica on Ordos Plateau of Inner Mongolia, China

Biomass and net primary productivity （NPP） are two important parameters in determining ecosystem carbon pool and carbon sequestration. The biomass storage and NPP in desert shrubland of Artemisia ordosica on Ordos Plateau were investigated with method of harvesting standard size shrub in the growing season （June-October） of 2006. Results indicated that above- and belowground biomass of the same size shrubs showed no significant variation in the growing season （p〉0.1）, but annual biomass varied significantly （p〈 0.01）. In the A. ordosica community, shrub biomass storage was 699.76-1246.40 g.m^-2 and annual aboveground NPP was 224.09 g-m^-2·a^-1. Moreover, shrub biomass and NPP were closely related with shrub dimensions （cover and height） and could be well predicted by shrub volume using power regression.     

连香树人工幼林群落营养元素含量、积累分配和循环

研究了 1 0年生连香树人工群落 8种营养元素的含量、积累分配和循环。主要结论是 :( 1 )连香树营养器官中各种元素的平均含量顺序为Ca>N >Al>K >Mg>P >Fe >Mn。 ( 2 )元素量在各营养器官的分配顺序为根 >叶 >去皮干 >皮 >枝 ,各元素含量顺序为Ca>N >K >Al>Mg>P >Fe >Mn。 ( 3)连香树群落 8种元素的吸收量、存留量和归还量分别是 72 9 82kg·hm- 2 a- 1 、2 0 6 72kg·hm- 2 a- 1 和 52 3 1 0kg·hm- 2 a- 1 。 ( 4) 51 2 %的归还总K量靠降水淋溶归还 ,其余元素总归还量的 55 7%～ 96 5%靠凋落物归还。Fe、Al归还量的 4 1 3%和 4 4 3%通过死根归还。 ( 5) 8种元素的利用系数、归还比和周转期分别为 0 2 3～ 0 54、0 57～ 0 82和 2 2 6～7 63。文中改进了降水淋溶归还的算法 ,提出了群落归还系数、积累系数和吸收系数 ,讨论了落叶树种元素生物循环的算法     

泡桐生物量的研究*

本文通过对1－8年生兰考泡桐生物量的研究，揭示了各器官之间的内在联系以及变化规律；泡桐各器官生物量与（－／D1.3^2H)有密切相关关系；树干生物量向上呈递减趋势；在中、幼龄阶段、细枝所占的比例较大，其次为中枝、大枝，6－7年以后大枝最重，其次为中枝、小枝；在树根生物量中，根桩所占的比例最大（40％－60％），各级根系生物量随树龄而异，树龄增加，较粗的根占的比例增大，而直长4cm以下的根呈减小趋势，全株各器官生物量3年生前顺序为：根＞干＞叶＞枝；3年生后为：干＞枝＞根＞叶＞花＞果。