黄土丘陵区不同管理方式下草地优势种群的生态位

以吴起县杨青川流域草地为研究对象,对封育(Enclosure)、放牧(Grazing)、施肥(Fertilization)、刈割(Clipping)、灭鼠(Deratization)5种管理方式的草地群落进行调查,并运用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠指数对5种管理方式下主要植物种群生态位特征进行分析。结果表明,达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、赖草(Leymus secalinus)、猪毛蒿(Artemisia scoparia)和硬质早熟禾(Poa sphondylodes)的种群总生态位宽度较大,封育放牧施肥刈割灭鼠管理模式下,生态位宽度最大的分别是达乌里胡枝子、赖草、紫花地丁(Viola philippica)、达乌里胡枝子和猪毛蒿,生态位宽度值大于4的物种数分别为6、6、3、4和3种。不同管理方式下各种对间的重叠指数平均值由大到小依次封育放牧施肥刈割灭鼠。施肥管理中,种群间生态位宽度与生态位重叠之间存在线性关系,其它管理方式中种群生态位宽度与生态位重叠之间不存在线性关系。生态位分析表明,封育和放牧管理下种群间对资源的需求趋于相同,彼此间通过竞争共存,有利于群落演替,草地生态系统逐渐得到恢复,施肥、刈割、灭鼠管理使群落物种竞争排序发生变化,破坏了草地生态系统原有的竞争机制,导致群落向简单群落演替。从牧草发展角度出发,封育、施肥和刈割有利于优质牧草生长。     

云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种生态位动态

为探究云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种的生态位动态,通过典型样方调查,运用Levins和Pianka公式分别对封育5年、9年、14年、18年和30年天然草地的主要物种生态位进行了分析。结果表明：不同封育年限草地的物种组成与群落类型具有明显差异,阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus）、大针茅（Stipa grandis）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和百里香（Thymus mongolicus）4个种群生态位总宽度较大,且在5个不同封育年限草地均有出现。云雾山原建群种长芒草（Stipa bungeana）生态位宽度也较大,但在封育30年样方中未发现其分布。不同封育年限各物种生态位宽度排序和其总宽度排序并不相同,封育5年、9年和14年的草地中生态位宽度最大的分别是长芒草、甘肃蒿（Artemisia gansuensis）和猪毛蒿（A.scoparia）,封育18年和30年草地大针茅最大。随着封育年限增加,优势物种的生态位宽度出现波动,大针茅的生态位宽度随封育年限增加呈现“升-降-升”的动态变化,封育5~18年,长芒草生态位宽度变化表现为先降后升,甘青针茅（S.przewalskyi）只在封育30年样地出现,但其生态位宽度仅次于大针茅。种群间生态位重叠与不同封育年限草地种群生态位宽度无线性关系,封育9年草地种群间的生态位重叠指数均值最大,封育14年和30年草地的生态位重叠指数均值呈递增趋势。随着封育年限的增加,草地生态系统逐渐得到恢复,种间竞争也随之增加。     

克氏针茅草原植物群落特征与物种生态位对放牧强度的响应

在内蒙古锡林郭勒盟北部地区,探索禁牧、轻度放牧(0.34羊单位/hm²)、中度放牧(0.69羊单位/hm²)和重度放牧(1.53羊单位/hm²)对克氏针茅群落特征和生态位的影响,结果表明：随着放牧强度的增加,群落中大针茅逐渐被克氏针茅替代,银灰旋花逐渐出现,植物高度、盖度、鲜重、枯落物重量显著降低(P<0.05);重牧草场的多年生草本植物物种数显著高于禁牧和轻牧草场(P<0.05),物种Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数也显著增加(P<0.05);轻牧草场的Simpson优势度指数显著低于其他放牧强度(P<0.05)。禁牧草场中的大针茅、轻牧草场中的糙隐子草、中牧和重牧草场中的克氏针茅生态位宽度最大。在各放牧强度草场中,物种生态位重叠值主要集中在0.3～0.8区间;与禁牧相比,放牧增加了生态位重叠值0.3～0.8区间的种对数比例,其所占总对数比例随放牧强度增加而增加。物种生态位宽度与生态位重叠值呈线性相关,因此,可根据物种生态位宽度与重叠值控制草场中适口性差的物种数...     

呼伦贝尔草甸草原区主要植物种群生态位特征与物种多样性对封育年限响应

采用Levins生态位指数、Pianka生态位重叠指数和物种多样性指数,分析草甸草原区主要植物种群生态位对封育年限的响应特征。结果表明：退化草地实施封育措施后,群落中主要植物种群生态位宽度发生变化,未封育（对照区）样地以多年生草本植物蒲公英生态位宽度最大;封育年限为4和13年时,生态位宽度最大的物种均为展枝唐松草;封育年限为5、6、8和10年时,生态位宽度最高的物种依次是羊草、麻花头、囊花鸢尾和贝加尔针茅;退化草地实施封育后,物种间生态位重叠指数值集中在0.6~0.9,而未封育样地物种生态位重叠指数值在0.0~0.3;随着封育年限的增加,生态位重叠指数总平均值表现出先增加后降低的变化趋势,其中未封育（对照区）样地主要植物种群生态位重叠指数总平均值最低,封育5年时,主要植物种群生态位重叠指数总平均值最大,为0.68;封育草地的主要植物种群的生态位重叠指数平均值较未封育（对照区）样地增加了40.76%~93.68%;封育年限为5年时,Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数最大,分别比未封育（对照区）增加了45.46%、16.51%、45.80%和23.38%。封育后,群落多样性、丰富度和均匀度显著增加,并且植物种间竞争加剧,但在封育5年后,随着封育年限的增加,多样性、丰富度以及均匀度逐渐降低,导致生态位分化,种间竞争减缓,群落趋于稳定。因此,从物种多样性角度出发,该区封育时间不宜过长,在封育5年后,可采取适当利用,保护群落多样性。     

宁夏荒漠草原不同封育年限优势种群的生态位特征

以宁夏荒漠草原为研究对象,采用空间梯度代替时间梯度的方法,对不同封育年限及未封育草地的植被进行调查,并运用生态位宽度和生态位重叠指数对不同恢复演替阶段优势种群的生态位特征进行计测.结果表明:草地封育后,植物种群的生态位宽度发生变化,未封育草地以一年生植物刺蓬(Salsola pestier)的生态位宽度最大,短花针茅(Stipa breviliora)和牛枝子(Lespedeza potaninii)种群的生态位宽度均以封育7年的草地最高,分别为3.153和4.058,中亚白草(Pennisetum centrasiaticum)种群的生态位宽度在各封育年限草地及未封育草地中均较高,是该区域的泛化种.封育草地恢复演替过程中种群之间生态位重叠总体较高,大多物种间生态位重叠指数在0.4～0.8之间;其中,未封育草地的种群重叠指数较低,封育5年的草地种群重叠指数最高.不同封育年限草地中生态位宽度最大的物种不一定和其他的物种有最大的重叠值,植物群落较高的生态位重叠和种群生态位宽度之间不存在线性关系.     

围栏封育对温性草甸草原植物群落构成及生态位特征的影响

为明确温性草甸草原群落构成和生态位对围栏封育的响应,运用了Levins生态位指数和Pianka生态位重叠指数以及物种多样性指数分析围栏内外植物种对资源的利用情况和种间竞争情况。结果表明:围栏封育显著促进退化草地植被恢复,植被地上生物量和地下生物量分别较对照提高255.06%,51.06%;物种多样性与丰富度分别增加了10.36%,10.34%。围封样地内生态位宽度排名前2位的植物为囊花鸢尾和羊草,生态位宽度值分别为0.921和0.873;自由放牧样地生态位宽度排在前2的植物为蒲公英和寸草苔,生态位宽度值依次为0.912和0.791。围栏封育可以显著提高草地生产力,并且对物种多样性也有一定的促进作用,是应对退化温性草甸草原恢复的有效措施;与自由放牧相比,围栏封育增加了群落植物种整体生态位重叠值和种间竞争。     

不同退化梯度下大尤尔都斯高寒草原植物种群生态位特征

采用Levins生态位宽度指数(BL_i)和Pianka生态位重叠指数(Q_(ik)),测定不同退化梯度下巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原17种主要植物的生态位宽度及生态位重叠。结果表明,未退化阶段,优势种紫花针茅(Stipapurpurea)的生态位宽度较高,轻度退化与中度退化阶段其生态位宽度减小,重度退化阶段又上升,其它物种根据群落结构变化生态位宽度发生变化。在不同退化梯度下均出现生态位较窄的种群生态位重叠较大的现象,物种间生态位重叠的变化是由种间生态学特性差异与草地退化对种间关系影响共同造成的。研究显示,在巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原,过度放牧导致草地退化,物种生态位重叠总体相对较低。     

盐池县人工封育草地植物生态位动态研究

通过2007、2009和2011年的实地调查,采用Levins生态宽度指数及Pianka生态位重叠指数研究了3种不同封育措施对宁夏盐池干旱半干旱区草地植物生态位的影响。结果表明,老封育区优势种为刺沙蓬(Salsola ruthenica)和阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus),经过封育刺沙蓬的优势地位有所下降,阿尔泰狗娃花的优势地位有所上升;新封育区优势种为黑沙蒿（Artemisia ordosica）、刺沙蓬和丝叶山苦荬（Ixeris chinensis var.graminifolia）,经过封育刺沙蓬的优势地位有所下降,丝叶山苦荬的优势地位明显上升;对照区的优势种为黑沙蒿、沙蓬刺、苦豆子（Sophora alopecuroides）,经过封育黑沙蒿在3个时期均处于主导地位,沙蓬刺的生态位宽度稳中有所上升。老封育区优势物种之间的生态位重叠值经过封育呈下降趋势,新封育区呈上升趋势。     

内蒙古7种针茅属植物生态位研究

针茅属植物是内蒙古草原的主要优势种或建群种,具有重要的经济和生态价值。本研究以内蒙古地区7种针茅属植物为研究对象,分析其在群落中的相对重要值、生态位宽度及其在群落中的生态位重叠。结果表明：短花针茅（Stipa breviflora）、戈壁针茅（S. tianschanica）、小针茅（S. klemenzii）、沙生针茅（S. glareosa）和大针茅（S. grandis）在群落中的相对重要值大于30%,而克氏针茅（S. krylovii.）和贝加尔针茅（S. baicalensis）的相对重要值较小。生态位宽度分析发现：短花针茅、戈壁针茅、小针茅、沙生针茅和大针茅的生态位宽度较高,在群落中具有优势地位,且对生长环境适应能力较强。而克氏针茅和贝加尔针茅生态位宽度显著低于上述5种针茅属植物。贝加尔针茅、克氏针茅、沙生针茅及大针茅的平均生态位重叠指数较大;而戈壁针茅、短花针茅及小针茅的平均生态位重叠指数较小。     

玛曲高寒沙化草地生态位特征及其施肥改良研究

为高寒沙化草地治理提供理论依据,本研究分析了玛曲高寒沙化草地植物群落特征,探讨施肥对物种多样性和生物量的影响。结果表明,异针茅为玛曲当前高寒沙化草地的优势种。生态位宽度最大的是亚优势种高山唐松草和乳浆大戟,而优势种异针茅的生态位宽度仅为０．９４１。在沙化草地植物群落中,优势种并不具有最强的适应能力和竞争力且地位不稳定。生态位宽度大的物种之间具有大的生态位重叠值,其中高山唐松草和乳浆大戟种群生态位重叠值最大,它们与其他种群之间的竞争也较强,高寒沙化草地的演替方向将是杂类草取代禾草的优势地位。施肥可增加高寒沙化草地物种丰富度,其中氮磷配施和氮磷有机肥配施分别比对照的丰富度提高４２．９％ 和４４．７％。氮、磷和有机肥混施后植物群落的Ｓｉｍｐｓｏｎ指数和Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ指数与对照之间达显著或极显著性差异,施氮磷肥后植物群落Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数也与对照之间达极显著差异;采用氮、磷和有机肥混施的方案可最大限度的增加沙化草地的地上生物量,比对照地上生物量增加２．５倍。从生物多样性和生物量增加综合考虑,氮、磷和有机肥混施为高寒沙化草地施肥的最佳处理。     

黄土区封育和放牧草地物种多样性和地上生物量对氮素添加的响应

氮素添加对草地生态系统地上生物量具有普遍促进作用,但对解释引起物种多样性丧失的机制仍存在较大争议。本研究以黄土高原半干旱区长期封育和连续放牧草地为对象,通过设置不同氮素添加水平来探索两种典型的草地管理方式下群落地上生物量、物种多样性、群落组分结构对氮素添加的响应及其异同以及物种多样性与地上生物量的关系,并研究这些响应的潜在生态学机制。结果显示,1)氮素添加显著提高长期封育草地地上生物量的同时降低了物种多样性;放牧草地群落地上生物量、物种多样性对氮素添加的响应与封育草地相同,但其响应程度均小于封育施肥草地;2)草地群落物种多样性随地表凋落物生物量增加而降低,随植被透光率增加而升高; 3)封育施肥草地Shannon-Wiener多样性指数与地上生物量存在显著线性负相关关系,而放牧施肥草地的物种多样性与地上生物量不存在显著的相关关系。以上结果表明放牧能够减缓施肥对物种多样性的负效应,在轻微降低物种多样性的前提下显著提高群落地上生物量,是一种合理的草地管理方式。     

补播禾草对玛曲高寒沙化草地植物生态位特征的影响

研究了玛曲高寒沙化草地植物群落特征,探讨补播禾草对物种多样性和植物量的影响。结果表明,补播第2年各处理的重要值均以异针茅为最大,说明补播没有使异针茅的优势地位受到太大影响,异针茅为玛曲当前高寒沙化草地的优势种,乳浆大戟生态位宽度最大,为0．992,生态位重叠最大发生在紫羊茅和异针茅,以及紫羊茅和乳浆大戟之间,为0．997。补播后随着禾草种类数量的增加,能提高高寒草地的质量,是提高退化高寒草地生产力的有效手段。     

黄土丘陵区不同立地条件下植物种群生态位研究

运用改进的Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,通过对不同立地条件下样带的比较,分析了主要植物种群在不同立地条件下的生态位变化以及种间关系、群落结构对立地条件的响应。结果表明,草地群落建群种本氏针茅的生态位宽度在4种立地条件下都表现为最大值,非建群种的生态位宽度随环境条件的改变呈较大的波动性。生态位重叠指数表明,生态位较宽的物种与其它物种间存在较大的生态位重叠,但在一定的立地条件下,生态位较窄的物种之间也存在着较大的生态位重叠,这种现象是种群对有限环境资源激烈竞争的体现;不同种间生态位重叠随立地条件的变化格局存在较大差异,这种差异是由植物种间生物生态学特性和需求差异造成的;但同一种对在不同立地条件下生态位重叠的变化是立地条件对种间关系影响的结果。总体来说,在黄土丘陵沟壑区,由于环境条件的影响,物种生态位重叠相对较低。     

不同年限封育对黄土高原典型草原地上植被的影响

为了揭示自然恢复过程中植被动态变化规律,以黄土高原典型草原为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,分析不同年限封育(0、5、15、23和32年)对草地植被特征、物种多样性和群落演替动态变化的影响。结果表明,随着封育年限的增加,枯落物量和厚度呈递增趋势,群落盖度呈先增加后降低趋势,群落密度呈递减趋势,地上生物量和禾草地上生物量均呈先增加后降低的趋势,且均在封育23年草地达到了峰值。不同年限的封育对Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数影响不显著(P0.05)。地上植被的物种丰富度呈先增加后降低趋势,且在封育15年达到峰值。地上植被群落封育演替的一般模式为杂类草生长阶段→本氏针茅(Stipa bungeana)逐渐占优势阶段→本氏针茅稳定发展阶段。