不同利用方式下草地生态系统的多功能性与物种多样性

运用平均值法计算多功能性指数,对阿勒泰禁牧草地、春秋季节放牧草地、弃耕放牧草地、天然放牧草地进行了多功能性评价,并探讨了多功能性与物种多样性之间的关系。结果表明：所运用的方法和目前主流方法评价得出的多功能性指数在样方(R²=0.950, P<0.05)和样地尺度（R²=0.909, P<0.01）上都有极高的相关性。弃耕放牧草地物种多样性水平最低（0.219）,绝大多数土壤功能指标较差,总体表现出退化特征（-0.241）,天然放牧草地土壤功能指标也表现出同样的特征（-0.406）;春秋季节放牧草地有较高的物种多样性水平（0.910）和较好的土壤功能指标（0.343）;4种草地群落的多功能性指数为春秋季节放牧草地(0.343)>禁牧草地(0.222)>弃耕放牧草地(-0.241)>天然放牧草地(-0.406)。植物主要沿水肥梯度分布;多样性指数中,丰富度指数和均匀度指数对多功能性的影响最大,均为样地尺度（R²=0.980, P<0.05;R²=0.455, P>0.05）大于样方尺度（R²=0.078, P>0.05;R²=0.116, P>0.05）,有尺度依赖性,但均匀度指数表现的并不明显。（4）物种丰富度对多功能性的影响最大（R²=0.980, P=0.01）,表现为极显著正相关关系,而物种均匀度与之呈不显著的单峰曲线关系（P>0.05）。综上,相对于禁牧草地、天然放牧草地和弃耕放牧草地,春秋季节放牧草地更有利于维持该地区生态系统的多功能性;物种丰富度高且物种均匀度分布适中的生态系统可能有更高的多功能性。     

低覆盖度柠条固沙林不同配置对植被修复的影响

低覆盖度行带式固沙林具有显著的防风固沙效果,已经在我国的半干旱地区广泛推广。针对内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县不同配置的柠条锦鸡儿人工林,进一步研究不同带间宽度带内植被自然恢复过程及物种多样性的差异,结果表明:(1)在覆盖度为20%左右时,合理的行带式格局分布的柠条锦鸡儿人工林带间植被的恢复效果优于随机分布格局的样地。(2)柠条行带式造林不宜太窄和盖度太大,会影响其林下物种丰富度。(3)宽的带间距带内物种丰富度与物种多样性和均匀度以及其生物量变化曲线呈现了两个高峰,出现在距柠条带6-8m左右,而窄的带间距带内只有一个高峰。因此,该地区柠条带宽度为12m-16m可以使其带内的草本物种多样性和生物量达到最大。     

乌斯吐自然保护区乔木格局及草本多样性研究

运用点格局分析方法,对乌斯吐自然保护区5块样地内乔木空间格局进行分析,结果表明：集群分布为该地乔木主要的空间格局,样地a、样地e在所有空间尺度下均呈现显著的集群分布格局,样地b、样地d在较小的空间尺度下（r＜8 m）呈现随机分布;而在较大的空间尺度下仍然呈现集群分布,只有样地c在所有尺度下都呈现随机分布。采用6个不同的多样性指数对林下草本多样性进行分析,结果表明：该地草本物种多样性表现出与乔木空间格局具有显著的关联性,即乔木呈现集群分布的样地内,草本多样性较高。     

双龙沟矸石治理过程中植物群落演替及物种多样性研究

为了探讨矸石治理过程中植物群落演替及物种多样性,本文运用时空替代法,选择甘肃省天祝藏族自治县双龙沟矸石治理不同年限(2 a、5 a、10 a)和未治理的矸石作为对照（CK）样地,通过对植被调查,分析研究了植物群落演替特征及物种多样性,并揭示其随着矸石治理年限的增加呈现出的变化规律,为祁连山东段双龙沟及其相似地区矸石治理、生态系统修复及生态环境建设提供科学理论基础。研究表明：（1）双龙沟矸石治理过程中,4个样地共出现24科40属55种植物,其中有15科是单科、单属及单种,菊科、禾本科、蔷薇科植物种数达到28种,占总科数的12.5%,总物种数达到50.91%。物种构成表现为：多数种属于少数科,大部分植物种为单科、单属。（2）随着矸石治理年限的增加,群落优势种由一年生或多年生草本植物逐渐转化为多年生草本植物及灌木植物,植物种由对照（CK）的11种,增加到矸石治理5 a时28种,再降到矸石治理10 a的18种,最后垂穗披碱草、早熟禾及沙棘成为该样地的优势种,这三种植物重要值的总和达到48.107。（3）随着矸石治理年限增加,物种数、Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数从CK到矸...     

青藏铁路格尔木-错那湖段沿线物种多样性分析

以青藏铁路线为样带中心点,在格尔木-错那湖段沿线设置样地、样方,重点调查原生植被物种丰富度、盖度、高度等基本数据,多样性指标分析结果表明:沿线植被主要分布种有90个,隶属24个科,主要建群种为紫花针茅(Stipa purpurea)、棘豆(Oxytropis DC.)、青藏苔草(Carex moorcroftii Falc)等,划分出了4个不同的生态分区;物种丰富度和盖度沿铁路线由北向南呈波动上升趋势,平均高度呈逐渐降低趋势。运用Jaccard和Cody指数分析样地之间的β多样性,结果表明:随着样地纬度方向间距的增大,Jaccard和Cody指数分别呈下降和上升趋势,相邻样地间物种相似度最高,物种沿纬度方向逐渐替代规律比较明显。     

莫索湾地区典型沙丘土壤因子与短命植物物种多样性的关系北大核心CSCD

以古尔班通古特沙漠南缘莫索湾为研究区,选取植被盖度依次为10%、15%的固定半固定沙丘以及植被盖度为30%的固定沙丘作为典型样地,用典范排序（CCA）的方法对该地区样方、环境因子与物种多度之间进行对应分析,用典型相关分析的方法对各样地物种多样性与地形因子、土壤理化因子之间进行相关分析。结果表明：物种与环境因子之间存在显著的相关关系,前4轴可以解释物种总变异的84.4%,土壤砂粒是影响物种分布一个较为敏感的指示性因子,物种大量分布在土壤砂粒所在的排序轴上;受地形影响较大的物种有硬萼软紫草、黄花珀菊、砂蓝刺头、刺沙蓬;受土壤有机质、土壤水分、土壤p H影响显著的物种有齿稃草、角果藜、黄耆、尖喙牦牛儿苗。不同指标体系的典型相关分析结果表明：地形与物种多样性因子之间第一对典范相关系数为0.54,土壤理化因子与物种多样性的第一对典范系数分别为0.93、0.96,第二对典范系数分别为0.79、0.80,存在着显著的相关关系。地形因子中,坡向主要影响物种丰富度指数Simpson;土壤理化因子中,砂粒和土壤有机质主要影响优势度指数Shannon,土壤含水量和p H主要影响均匀度指数Pielou。该区域物种分布状态是由地形和土壤因子共同作用。     

不同利用方式下贝加尔针茅草甸草原群落多样性变化

以内蒙古贝加尔针茅草甸草原围封、刈割和放牧样地为研究对象,分析2016~2018年内植物群落物种组成和多样性变化规律,为草原合理利用提供指导。结果表明:(1)贝加尔针茅草原共调查到76种物种,不同利用方式下植物组成不同。(2)相比较围栏和刈割利用,2018年放牧样地Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shanon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数均显著降低(P<0.05)。(3)围封利用下Simpson优势度指数表现为降-升年度变化(P<0.05);放牧样地Margalef丰富度指数表现为降低年度变化(P<0.05)。综合分析表明,相比较围封和刈割利用,放牧对贝加尔针茅草甸草原健康发展构成威胁,围封和刈割利用下群落物种多样性较高。     

克拉玛依植物群落物种多样性研究

根据30个样地102个样方的调查资料,采用Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Gleason丰富度指数[17]、Simpson优势度指数与Pielou均匀度指数[16]对克拉玛依植物群落进行研究。研究结果表明:克拉玛依植物群落结构简单、物种稀少,群落物种多样性水平较低,群落多样性指数的顺序为:胡杨群落﹥柽柳群落﹥梭梭群落﹥琵琶柴群落﹥芦苇群落﹥假木贼群落﹥猪毛菜群落﹥盐节木群落﹥碱蓬+麻黄群落﹥盐穗木群落。随着水分与土壤盐碱度的变化,群落物种多样性出现相应的变化趋势:乔木群落﹥灌木群落﹥草本群落。     

古尔班通古特沙漠白梭梭群落林下层物种多样性的空间分异

以野外样方调查数据为基础,采用重要值计算了多样性指数、均匀度指数、丰富度指数、优势度指数,对古尔班通古特沙漠南缘至腹地白梭梭群落林下植被的物种多样性进行了研究。结果表明:受降水梯度的影响,从南缘至腹地植被盖度变化范围在14%～36%,除南缘取样点(S1)受人类扰动较大,盖度有些波动外,总体呈现明显的下降趋势。但植株种群密度差异较小,初步推断,植被盖度的差异主要是由植株个体大小造成的,而不是植株种群密度。南缘至腹地,各样地的多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均表现为先减后增的变化趋势,优势度指数变化趋势则与之相反。各指数的变化范围:物种数在5.9～11.4种/m2,多样性指数变化范围在1.0340～2.0971,各样地均匀度指数在0.6068～0.8760,优势度指数为0.2767～0.6643。距沙漠南缘6.57km处是物种多样性的一个重要转折点,是物种多样性较不丰富的地带。同时,对白梭梭群落林下植被在1m×1m,20m×20m,100m×100m三种尺度下,南缘到腹地植物物种数的变化分析得出,在100m2尺度以下,白梭梭群落林下植被的物种多样性随空间尺度的增大而增大。     

芦芽山旅游干扰下不同植被景观区物种多样性的比较

利用12个物种多样性指数,研究了芦芽山不同植被景观区物种多样性的差异。结果表明:1)随着旅游干扰程度的减少,物种的均匀度和综合多样性表现出不断增大的趋势。至于物种丰富度的变化则与其不同,旅游活动的适度干扰有利于物种丰富度的增加,旅游干扰较少或干扰严重均不利于其增加。2)物种丰富度与坡度呈显著正相关,均匀度与海拔和路宽呈显著正相关,与旅游影响系数呈显著负相关,综合多样性与景观重要值呈显著正相关,与旅游影响系数呈极显著负相关。3)在丰富度指数上,Patrick指数和Margalef指数相对较好,而Menhinick指数相对较差。在均匀度指数上,Pielou指数、Sheldon指数和Heip指数属于一组,Hill指数和修正的Hill指数属于另一组。在综合多样性指数上,Shannon-Wiener指数、Hill的多样性指数N1和N2都表现出一致的变化趋势,而Simpson指数由于计算方式和所反映的生态意义特殊,因而其变化趋势与其它指数不同。     

民勤绿洲人工梭梭林群落结构及种群生态特征

采用野外样方调查方法,分别对生长于民勤绿洲盆地不同立地类型的人工梭梭群落内的物种重要值、多样性等生态特征进行分析,将其划分为3个类型：梭梭-一年生植物群聚、梭梭-一年生植物-灌木群聚和梭梭-灌木群落;分别分布于流动沙丘、半固定沙丘和固定沙地上,随着沙地固定程度的增加,人工梭梭群落由梭梭-一年生植物群聚（先锋群落,盖度23%、多样性指数0.26）演替到梭梭-一年生植物-灌木群聚（盖度30%、多样性指数0.34）再演替到梭梭-灌木群落（盖度40%,多样性指数0.60）;在人工梭梭群落演替过程中,人工梭梭种群在不同沙地类型上生长状况不同,沿着流动沙地→半固定沙地→固定沙地为衰退型,这种衰退与土壤水分的含量有关。     

不同枸杞品种叶绿素荧光参数差异分析

在田间试验条件下, 以宁杞1号、宁杞2号、大麻叶和蒙杞1号为材料,采用叶绿素荧光技术测定了不同枸杞品种的叶绿素荧光参数,并测定供试品种的叶绿素含量。结果表明：宁杞2号的PSⅡ最大光化学效率[WTBX]（Fv/Fm）[WTBZ]和PSⅡ潜在活性[WTBX]（Fv/Fo）[WTBZ]值显著高于其他3个品种。在不同光照强度(PAR,0～2 847 μmol·m-2·s-1)下,实际光合量子产量[WTBX]〔Y[WTBZ]（Ⅱ）〕、有效光合量子产量[WTBX]（Fv′/Fm′）、光化学淬灭系数(qP)和表观电子传递速率(ETR) 的变化差异显著,其中宁杞2号最大,其次是蒙杞1号和大麻叶,最小的是宁杞1号。拟合参数ETR变化的初始斜率α与ETR的变化趋势一致。[WTBZ]宁杞2号的叶绿素a、总叶绿素的含量也最高。叶绿素总含量与[WTBX]Y[WTBZ](Ⅱ)、[WTBX]Fv′/Fm′、 qP和ETR成极显著或显著正相关,与非光化学淬灭系数（NPQ）成负相关。[WTBZ][JP2]由此得知,在特定环境下供试品种中宁杞2号有较高的PSⅡ生理活性和潜在生物产量的生理基础,光合能力最强;其次是蒙杞1号和大麻叶,宁杞1号较弱。     

梭梭与白梭梭气体交换特征对比分析

梭梭[WTBX](Haloxylon ammodendron)与白梭梭(H.persicum)[WTBZ]是古尔班通古特沙漠植物群落2个最主要的建群种。通过对梭梭与白梭梭光合特性及相关环境因子的同期观测,探讨其光合响应特征及其与环境因子关系的异同。结果表明：梭梭对弱光的利用能力大于白梭梭,而白梭梭利用强光的能力大于梭梭。梭梭和白梭梭净光合速率[WTBX](Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的日变化特征均为“单峰”型,但Pn、Gs峰值出现时间略有差异,Tr的峰值出现时间为16:00。根据梭梭和白梭梭Pn、胞间[WTBZ]CO2浓度[WTBX](Ci)及气孔限制值(Ls)的变化方向,推测梭梭光合“午休”主要由气孔因素引起。白梭梭日平均Pn、Tr和WUE（水分利用效率）均高于梭梭,说明白梭梭是一种高光合、高蒸腾、高水分利用效率的物种。相关分析表明,对梭梭、白梭梭的Pn影响最显著的环境因子是光量子通量密度(PPFD)。     

在不同尺度下宁夏引黄灌区农田土壤养分空间变异分析

以宁夏引黄灌区农田土壤为研究对象,在10 m和1 m两种尺度上网格取样,共取耕层土壤样品（0~20 cm）223个,利用经典统计和地统计相结合的方法,对土壤全氮（TN）、全磷（TP）和pH的空间变异性进行研究。经典统计表明两种尺度下pH的变异系数（CV）均为0.02,属弱变异,其尺度效应不明显。随着采样尺度的减小,TN的CV减小,TP的CV增大,二者具有明显的尺度效应。地统计分析表明,两种尺度下TN、TP表现出中等或强烈的空间相关性,其空间分布受结构和随机因素的共同影响。受灌溉、施肥等随机因素影响,1 m尺度上的pH在空间上呈弱相关性。各向异性分析表明,两种尺度下3种土壤元素都有一定程度的各向异性,且在东北方向空间变异性较强。交互验证的结果表明,克里格插值的平均误差接近0,均方根误差接近1,可以准确反映两种尺度下土壤养分的空间分布状况,说明宁夏引黄灌区农田土壤养分存在一定的尺度效应和各向异性。     

不同盐分梯度下胡杨幼苗的光合-光响应特征

通过分析不同盐分处理60 d胡杨幼苗的光响应特征。结果表明：① 在0~3 500 μmol•m^-2•s^-1光强范围,各处理幼苗的净光合速率(P _n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)[WTBZ]均随光强增加逐渐增大,而胞间CO₂浓度(C_i)呈相反趋势;不同光强下幼苗的P _n、G_s、T_r、C_i 和WUE均[值均随盐浓度增大而减小;低盐浓度处理(0.5 mol•L^-1)条件下,幼苗通过气孔调节提高WUE,降低盐分对幼苗的损伤;高盐处理(2 mol•L^-1),气孔基本失去调节能力,出现了Tr相对较低、WUE相对较高的现象,而幼苗的Pn[WTBZ]均值降低了约75%,幼苗的光合代谢受到严重抑制。② 随盐浓度增大,胡杨幼苗的最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(α)、暗呼吸速率(Rd)和光饱和点(LSP)逐渐降低,光补偿点(LCP)逐渐增加,盐分抑制了幼苗对光的吸收、利用和转换能力。     

锂浓度对罗布麻生长及锂累积量的影响

锂元素是对人体有益的元素,并与罗布麻有相似药效,罗布麻中锂含量的高低决定其药效强弱。以大叶白麻和红麻为试验材料,采用盆栽试验方法研究锂浓度对罗布麻幼苗生长及锂累积的影响,并探讨其富锂极限。结果表明：锂并不是罗布麻生长的必需元素,随供应浓度增加其抑制作用愈加明显。叶片锂含量高于根和茎,且红麻叶片较大叶白麻更为耐锂。各处理相比,在锂浓度100 mg•kg^-1时,叶部锂累积量达到峰值,但生长量有限;在锂浓度为25 mg•kg^-1的条件下,虽然叶片锂累积量较100 mg•kg^-1时低,但仍高于对照,且生长量所受限制很小。综合考虑不同锂浓度对罗布麻产量及药用价值的影响,认为在种植罗布麻时,锂浓度以低于25 mg•kg^-1为宜。     

绿洲-沙漠过渡带柽柳灌丛沙堆形态特征及空间分布格局

以策勒绿洲-沙漠过渡带为研究区域,分析位于过渡带内侧、中部及外围的柽柳灌丛沙堆的形态特征、形态参数间关系、大尺度内空间分布格局以及相应的变化规律。结果表明：① 柽柳沙堆的典型形态呈凸起半椭球状,上部被柽柳灌丛覆盖,沙堆高0.27～3.21 m,体积0.30~291.63 m3,树冠面积2.39～128.76 m2。过渡带由内向外单体沙堆及灌丛尺度显著增加,且沙堆外形向着沿风向拉长的不对称蝌蚪状发展。② 柽柳灌丛沙堆各形态参数间存在良好的相关性,其中沙堆长度与宽度、底面积与高度间的显著回归关系会随过渡带由内向外逐渐由线性关系变为二次函数;柽柳树冠面积与沙堆体积间呈显著线性关系,其斜率会随过渡带由内向外逐渐增加。③ 柽柳沙堆分布密度沿过渡带由内向外逐渐降低,且空间格局类型会在100~250 m较大尺度范围上从聚集转向随机,整体聚集强度增加,而聚集强度峰值所在尺度和聚集规模则逐渐缩小。目前,该区域柽柳沙堆整体处于增长阶段,且可判定沙堆的产生是由土地退化引起的,其中过渡带外侧现处于快速退化时期。     

青海湖流域沙柳河草甸群落结构与数量特征

沿青海湖流域沙柳河河岸,选取多个断面进行样方调查,分析沿沙柳河距河流入湖处不同距离、垂直河岸方向上草甸群落结构、地上生物量以及物种多样性的变化特征,并讨论影响群落结构变化的生境因子。结果表明：① 在所调查的样地中,有草本植物52种,隶属39属,13科。平均总盖度为70%,平均地上生物量为131 g•m^-2。② 随着离湖距离的增加,Shannon-Wiener指数、物种丰富度、物种均匀度指数、地上生物量呈现先增加后略微减小的趋势,盖度的变化趋势是先增加后不变。土壤含水量和土壤含盐量、海拔等可能是影响植物群落空间分布差异的主要原因。③ Shannon-Wiener指数、物种丰富度与地上生物量呈现不明显的线性关系。     

Scale dependence of plant species richness and vegetation-environment relationship along a gradient of dune stabilization in Horqin Sandy Land,Northern China

Ecological patterns and processes in dune ecosystems have been a research focus in recent years, however the information on how dune stabilization influences the spatial scale dependence of plant diversity is still lacking. In this study, we measured the plant species richness, soil properties and altitude across four spatial scales(1, 10, 100 and 1,000 m2) at three different dune stabilization stages(mobile dune, semi-fixed dune and fixed dune) in Horqin Sandy Land, Northern China. We also examined the relationships between plant species richness, community composition and environmental factors along the gradient of dune stabilization. Our results showed that plant species richness increased with the increase of spatial scales in each dune stabilization stage, as well as with the increase of dune stabilization degrees. Canonical correspondence analysis(CCA) showed that plant distribu- tions in the processes of dune stabilization were determined by the combined environmental gradient in relation to soil organic carbon(SOC), total nitrogen(TN), carbon/nitrogen(C/N), pH, electrical conductivity(EC), soil water content(SWC), fine sand(FS), very fine sand(VFS), silt and clay(SC), and altitude. Plant species richness was significantly and positively correlated to SOC and TN in mobile dune, and significantly and positively correlated to SOC, TN, C/N, VFS and SC in semi-fixed dune. However, no significant correlation between plant species richness and environmental factors was observed in fixed dune. In addition, plant species richness in different dune stabili- zation stages was also determined by the combined gradient of soil properties and altitude. These results suggest that plant species richness has obvious scale dependence along the gradient of dune stabilization. Soil resources depending on dune habitats and environmental gradients caused by dune stabilization are important factors to de- termine the scale dependence of species diversity in sand dune ecosystems.     

古尔班通古特沙漠羽毛针禾（Stipagrostis pennata）种群种子雨特征

通过布设种子收集器收集种子,对收集的种子以时空差异进行分组分析,探讨羽毛针禾[WTBX]（Stipagrostis pennata）[WTBZ]种子散布规律以及古尔班通古特沙漠种群的种子雨特征。结果表明：① 羽毛针禾种子雨的积累密度平均达到3 766.30粒·株-1,其中饱满种子占19.56%;② 种子散布的高峰集中在6月25到7月15日,其落种量占整个种子雨的61.96%,其后种子雨密度随时间逐渐减小;③ 种子雨密度与生境之间均不存在显著性差异;④ 种子雨总量与其年龄之间存在显著性差异;⑤ 种子雨的前扩散过程中种子集中降落在背风方向4 m范围和株丛周围1 m内。古尔班通古特沙漠南缘种子雨虽质量不高,但密度大,对种群的自然更新具有一定的意义。