荒漠草原不同植物群落蒸散组分特征及其环境因子影响分析

蒸散发是生态水文过程的关键环节,掌握蒸散组分的变化特征及其影响因子,对干旱半干旱地区的可持续发展至关重要。以荒漠草原多年生植物针茅群落和一年生植物猪毛蒿群落为研究对象,利用小型蒸渗仪开展了连续3年监测,分析了蒸散组分的日、月和年变化规律,探讨了影响蒸散组分的主要环境因子。结果表明:晴天时,多年生和一年生植物群落蒸散组分呈先增加后减小的抛物线型,夜间蒸散活动较弱,累积蒸散量较低,不足全天总累积蒸散量的20%;阴天时各蒸散组分无明显峰值,且日累积量均较小,一年生和多年生植物群落的蒸散量、蒸发量和蒸腾量无显著差异;10.64 mm/d及以上降雨对蒸散和蒸发的日变化具有明显影响,随着降雨量的增多,蒸散量和蒸发量也呈增大趋势,但蒸腾量则相对较小。从月动态来看,7—9月占全年蒸散量和蒸发量的一半左右,冬春季蒸散量和蒸发量维持在全年最低水平。年蒸散量与年降雨量接近,而蒸腾量占蒸散量的比例低于10%。总体来看,多年生植物群落蒸散量较一年生植物群落多。采用Mantel检验方法分析不同时间尺度影响蒸散组分的主要气候因素,在小时尺度上太阳辐射与蒸发量和蒸腾量显著性水平较高(P<0.01),但相关性较低(r<0.2);在日尺度上,蒸散量、蒸发量和蒸腾量与降雨量的显著性(P<0.01)和相关性(r≥0.4)均最高;而月尺度上,降雨量和降雨速率与蒸散量、蒸发量的相关性较高(0.2≤r<0.4),但显著性较低(P≥0.05)。因此,蒸散组分受环境因子的影响在不同时间尺度上具有较大差异,说明蒸散组分受多种因子共同影响。

放牧对荒漠草原主要植物种群空间格局与生态位的影响

本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,在长期不同载畜率(对照CK、轻度放牧LG、中度放牧MG和重度放牧HG)放牧样地,通过群落调查探讨建群种短花针茅、优势种冷蒿(Artemisia frigida)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)以及主要伴生种银灰旋花(Convolvulus ammannii)的空间分布格局和生态位特征。结果表明:物种多样性指数随载畜率增加而降低,在HG处理显著低于其他处理(P<0.05);不同载畜率下,4种植物均为聚集分布的格局;随载畜率的增加,短花针茅和无芒隐子草的聚集强度降低,生态位变宽,冷蒿和银灰旋花的聚集强度提高,生态位变窄;短花针茅和无芒隐子草之间的生态位重叠随载畜率的增加而增加,二者的种间竞争作用加强,而冷蒿和银灰旋花之间或二者与短花针茅或无芒隐子草之间的生态位重叠均降低。综上,放牧改变了4种植物种群的空间分布和生态位,随载畜率增加,群落中短花针茅和无芒隐子草在群落中处于优势地位,冷蒿和银灰旋花在群落中的地位减弱。

放牧对荒漠草原主要植物微斑块物种组成与更替的影响

为探讨不同植物斑块物种组成对放牧的响应规律,本研究以不同载畜率下短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原:冷蒿(Artemisia frigida)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和银灰旋花(Convolvulus ammannii)种群微斑块为研究对象,在斑块不同位置进行群落调查,分析斑块群落物种组成、更替和多样性的变化特征。结果表明:经过12年放牧,冷蒿斑块的物种相似性随载畜率增加显著降低(P<0.05);无芒隐子草斑块和银灰旋花斑块Margelef和Shannon-Wiener指数随载畜率的增加显著降低(P<0.05);银灰旋花斑块Margelef,Shannon-Wiener和Pielou指数在斑块区显著低于过渡区和外部区(P<0.05)。放牧使无芒隐子草和银灰旋花与周围环境物种交换增多,无芒隐子草在斑块中占主导地位,而银灰旋花由于生物量和多样性的显著降低在群落中处于劣势;冷蒿斑块随载畜率增加生物量急剧减少,不同位置间的物种更替增强。本研究可为放牧利用下荒漠草原的可持续利用提供参考。

宁夏干旱风沙区荒漠草原不同退化阶段植被土壤变化特征及其相关性

为深入了解荒漠草原不同退化阶段植被与土壤变化,探究荒漠草原不同退化阶段土壤性质与植被特征的关系,本研究以宁夏干旱风沙区荒漠草原为对象,比较了未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个退化阶段下草地植被和土壤性状,分析了草地退化过程中植被与土壤的关系。结果表明:随草地退化程度增加,草地优势种由多年生豆科、禾本科逐渐转变为一年生杂类草;不同草地植物功能群盖度、高度和地上生物量随着退化加剧变化并不相同(P<0.05);Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数呈下降趋势;土壤有机质、全碳、全氮、速效氮、速效磷和黏粒含量显著降低,但容重显著增加。冗余分析发现,荒漠草原植被特征与土壤因子密切相关,不同退化阶段影响草地植被特征的土壤性质不同。未退化阶段,草地的植被特征受全碳含量极显著影响,中度退化阶段,草地的植被特征受容重含量极显著影响,重度退化阶段,草地的植被特征受速效氮含量极显著影响(P<0.01)。通过改善植被进而影响土壤或者补充土壤养分可能是一个有效的草地恢复策略。

荒漠草原区铁路工程野生动物保护方案设计——以新建淖毛湖至将军庙铁路为例

在荒漠草原区,铁路工程受地形地貌、工程投资等因素限制,具有线路长、路基多的工程特点,工程建成后会对沿线大型有蹄类野生动物的日常迁移、基因交流等活动产生明显的影响。为做好铁路沿线野生动物保护,以淖毛湖至将军庙铁路为例,通过现状调查、走访及资料查阅,分析沿线大型有蹄类野生动物生活习性、分布特征,结合既有铁路野生动物通道设置情况,设置不低于既有铁路野生动物通道,并设计兼具高桥梁、大跨度及人工饮水点野生动物通道设计方案,可有效保护目标物种正常的基因交流。

荒漠草原灌丛转变过程土壤水分亏缺空间特征及影响因素

草地灌丛化对生态系统结构、功能与服务产生重要影响,目前已经认识到其对土壤水分的负面影响,但还缺乏其在区域尺度的定量评价及其驱动机制研究。在宁夏荒漠草原选取43块成对样地(即荒漠草地和灌丛地),引入样地土壤水分相对亏缺指数(PCSWDI)评价荒漠草原向灌丛转变后土壤水分亏缺空间格局现状及其驱动因子。结果表明:荒漠草原转变为灌丛后0~100 cm和100~200 cm土壤含水量分别显著下降了27.80%和57.92%,0~100 cm灌丛地的PCSWDI显著低于荒漠草地,表明0~100 cm灌丛地目前不存在土壤水分亏缺现象。地统计学分析表明,荒漠草地和灌丛地的0~100 cm土壤水分相对亏缺指数的结构方差比分别为94.73%和95.29%,均属于强空间自相关,主要受结构性因子控制。此外,地理探测器的因子探测发现0~100 cm土壤储水量、坡向和田间持水量是影响灌丛地土壤水分相对亏缺指数的主导因子;交互探测表明,灌丛地0~100 cm土壤水分相对亏缺指数空间分异是多因子共同作用的结果。尽管分析得到0~100 cm灌丛地不存在土壤水分亏缺,但100~200 cm土壤含水量显著下降已经预示了深层土壤水分的消耗。因此,干旱半干旱地区的植被恢复必须考虑其植被承载力和水分阈值,基于自然的解决方案可能是未来植被恢复的主流思路。

不同放牧强度对短花针茅荒漠草原生物多样性的影响

生物多样性对维持生态系统功能与服务至关重要,结合物种、谱系及功能多样性理解群落构建十分必要。本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原植物群落为对象,研究了对照、轻度、中度及重度放牧下不同维度生物多样性对不同载畜率的响应。研究结果表明:各放牧处理均显著降低物种丰富度、Simpson、Shannon-Wiener及Pielou指数。此外,中度和重度放牧处理均降低了谱系多样性。各放牧处理均显著降低了群落功能丰富度(FRic)、功能分异度(FDiv)、功能分散指数(FDis)及Rao二次熵指数(RaoQ);中度和重度放牧处理显著降低了群落功能均匀度(FEve)。总体而言,随放牧强度的增大,群落功能多样性呈现出逐渐降低的趋势。此外,物种、谱系及功能多样性之间存在显著或极显著的相关性。总之,对不同维度生物多样性的分析有利于理解植物群落构建机制,为草地合理利用及可持续性提供一定的理论基础。

短花针茅荒漠草原研究热点与周期演变的知识图谱分析

文章从CNKI获取短花针茅荒漠草原研究领域的文献数据,借助科学知识图谱(VOSviewer)绘制短花针茅荒漠草原领域2003—2022年的全时段高频关键词共现图谱,以及每5 a时间周期的分时段高频关键词共现图谱。通过比较短花针茅荒漠草原研究全时段和分时段高频关键词的周期演变,识别我国短花针茅荒漠草原的整体研究概况与热点,以及各周期的研究热点、前沿及其变化规律。结果显示:(1)短花针茅荒漠草原2003—2022年的4大研究热点主题为:植物群落特征的研究,土壤因素的研究,自然因素的研究,人为因素的研究;(2)荒漠草原、载畜率、放牧等主题是短花针茅荒漠草原研究各周期稳定且变化极少的热点研究主题;(3)从2008年开始,短花针茅荒漠草原研究热点主题数量和覆盖范围显著增多,土壤养分、土壤微生物、氮沉降、降水变化等前沿热点主题出现。

围封10年对荒漠草原群落物种多样性与优势种空间分布格局的影响

围封是修复退化草原生态系统的主要措施之一,科学与优化围封方式是目前草地资源管理中急需解决的科学问题。以内蒙古围栏封育10年和未围封的荒漠草原为研究对象,分析围封和未围封对内蒙古荒漠草原群落物种多样性和优势种空间分布格局的影响,旨在为荒漠草原的恢复与重建提供科学依据。结果显示:(1)围封10年显著提高了荒漠草原的植被盖度、密度、高度和地上生物量;(2)围封10年对Margalef多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson丰富度指数和Pielou均匀度指数无显著影响,但围封均低于未围封样地;(3)围封10年对优势种短花针茅(Stipa breviflora)及糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的空间分布格局有较为显著的影响,与未围封相比围封后糙隐子草的分布格局变得单一,短花针茅分布格局变得多样。总体看来,围封10年后,荒漠草原群落物种组成、物种优势度和优势种的空间分布格局均发生一定程度变化,反映出围封后草地生态系统中植物适应其生存环境的策略,围封方式应根据立地条件,科学制定围封年限以达到较好的生态恢复效果。

放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响

生物多样性与生态系统功能之间的关系备受关注,但是过去的研究很少关注生态系统的多功能性(Ecosystem multifunctionality, EMF)。因此,本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为对象,在测定植物群落生物量、土壤有机碳和多种土壤酶活性等11种生态系统功能的基础上量化EMF,并探究不同放牧强度(对照,No grazing, CK;轻度,Light grazing, LG;、中度,Moderate grazing, MG;和重度放牧,Heavy grazing, HG)对植物多样性与EMF的影响。结果表明:放牧导致植物多样性、单一生态系统功能和EMF显著降低(P<0.05),不同放牧强度下EMF分别是0.6,0.25,-0.18和-0.78。不同放牧强度下,大多数生态系统单一功能都与植物多样性显著正相关(P<0.05)。EMF与植物多样性指数线性正相关,香农维纳指数与EMF的拟合结果最好,是预测EMF变化的最佳指标。因此,为实现荒漠草原生物多样性保护和多种生态系统服务和功能的可持续性,在草地管理中可适当降低载畜率。

放牧、氮添加对荒漠草原植物和土壤碳氮的影响

为了探究放牧和氮添加对内蒙古荒漠草原植物—土壤碳、氮循环的影响,在禁牧(UG,0只羊单位·hm^(-2))和重度放牧(HG,1.74只羊单位·hm-2)样地进行氮添加处理,各处理水平为:对照(CK,0 g·m^(-2)·a^(-1))、低氮(LN,5 g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(MN,10 g·m^(-2)·a^(-1))和高氮(HN,20 g·m^(-2)·a^(-1))。通过对短花针茅(Stipa breviflora)叶片和土壤全碳(Total carbon, TC)、全氮(Total nitrogen, TN)、稳定碳同位素(Stable carbon isotopes, δ13C)、稳定氮同位素(Stable nitrogen isotopes, δ15N)及土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)、速效氮(Available nitrogen, AN)的测定分析,结果表明:放牧显著增加土壤TC、TN和AN含量(P<0.05);放牧使短花针茅叶片δ13C,δ15N值显著减小(P<0.05);氮添加使短花针茅叶片δ15N值显著减小(P<0.05)。放牧和氮添加在一定程度上均加速了短花针茅和土壤的养分循环,同时氮添加对短花针茅的氮吸收及分馏效应有一定影响,对退化草地恢复起重要作用。

柠条平茬对荒漠草原土壤水分特征及水量平衡的影响

平茬是荒漠草原人工柠条优化管理的重要手段。探究柠条平茬方式对土壤水分特征及水量平衡的影响,可为研究区柠条的合理平茬提供理论依据和实践指导。以宁夏荒漠草原区人工柠条林为对象,设置未平茬(WP)、隔1带平茬1带(G_(1)P_(1))、隔3带平茬3带(G_(3)P_(3))、隔5带平茬5带(G_(5)P_(5))4种平茬方式,分析不同平茬方式对土壤水分和水分平衡特征的影响,结果表明:1)G_(3)P_(3)处理土壤含水量最高,0~200 cm土壤含水量随土壤深度的增加而升高;2)与未种植柠条天然草地相比,WP、G_(1)P_(1)、G_(3)P_(3)和G_(5)P_(5)处理均有一定程度的土壤水分亏缺,其中G_(3)P_(3)处理水分亏缺指数最低,减缓了土壤水分消耗;3)受环境和平茬方式的影响,4种平茬方式植被蒸腾量表现为G_(3)P_(3)<G_(1)P_(1)<G_(5)P_(5)<WP,棵间蒸散量表现为G_(3)P_(3)<G_(1)P_(1)<WP<G_(5)P_(5),G_(3)P_(3)的蒸散量与降水量的比值最小。基于土壤水分和水量平衡特征方面,G_(3)P_(3)处理更有利于种植柠条林的荒漠草原水分保持和水量平衡。

荒漠草原牧户饲草供给特征及其与载畜率的相关分析

基于遥感数据与地面样方调查数据建立草地可食牧草量反演模型,并结合牧户调查数据计算牧户草地可食牧草量、饲草需求量、过度利用量、合理利用量等相关变量,主要分析了荒漠草原牧户全年、暖季和冷季放牧养殖饲草需求、供给与草地利用特征。结果表明:暖季和冷季的天然草地饲草供给都存在不平衡,购买饲草后仍然有饲草缺口。暖季饲草需求量大于冷季,草地过度利用程度达45.17%,合理利用量占需求量的比例为64.38%,过度利用量占需求量的比例为35.62%。冷季牧户总体未发生过度利用,合理利用量占需求量的74.10%,购买饲草占需求量的比例为35.25%。暖季载畜率大于0.99羊单位/hm^(2)的牧户,过度利用草地可能成为主要的饲草供给来源。冷季载畜率大于0.59羊单位/hm^(2)的牧户,虽然有购买饲草,但是仍然存在饲草缺口。总体来看,全年载畜率大于0.43羊单位/hm^(2)的牧户,草地合理利用量与购买饲草量无法满足饲草需求。

基于无人机遥感影像和面向对象技术的荒漠草原植被分类

探究适合荒漠草原植被遥感分类方法,明确荒漠草原地区植物物种类型及其分布状况,可以提高荒漠草原精细化生物多样性监测能力,对于荒漠草原的保护管理与生态可持续发展均具有重要意义。以贺兰山东麓洪积扇荒漠草原典型植被短花针茅、松叶猪毛菜、刺旋花、斑子麻黄为研究对象,利用无人机遥感影像,采用面向对象的分类回归树(classification and regression tree,CART)、K最邻近(K-nearest neighbor,KNN)、随机森林(random forest,RF)和支持向量机(support vector machine,SVM)分类方法,结合特征优选算法对影像特征进行优选,在此基础上选择最优特征进行荒漠草原植被精细化分类研究。结果表明:1)特征优选能够有效提高分类精度,应予以充分利用,当选取的特征组合为贡献度大于1.00%时,分类精度最高;2)基于无人机遥感影像挖掘的植被光谱、纹理特征,结合面向对象分类方法能有效实现贺兰山东麓荒漠草原典型植被精细化分类,其中RF分类精度最高,分类总体精度达到87.77%,Kappa系数为0.79。研究结果可为荒漠草原植被分类研究提供参考,对荒漠草原生物多样性保护管理与生态可持续发展均具有重要意义。

荒漠草原植物在氮磷添加下叶功能性状特征及其可塑性

探究荒漠草原植物在N、P添加下叶功能性状特征及其变异,对揭示植被对环境的响应机制至关重要。以宁夏盐池县荒漠草原植物群落为研究对象,分析了N、P添加对植物群落叶片形态和化学性状的影响。结果表明:植物群落叶片氮磷比<14,表明研究区植物生长受到N限制,P添加对植物群落叶片功能性状无显著影响,N+P共同添加显著增加了叶片碳磷比,N添加下植物群落叶面积、比叶面积、叶组织密度和叶片氮含量显著上升,反映了植物在环境的变化下采取了较快的养分循环策略;根据可塑性指数排序结果可知,植物群落叶面积、比叶面积、叶片干物质含量、叶组织密度、叶片碳含量和叶片氮含量为响应N、P添加的敏感性状(PI>0.5),其中变异性较大的性状为叶面积、比叶面积和叶组织密度,表明植物群落主要通过改变自身形态来应对环境的变化;相关性分析结果表明,植物群落叶片性状之间存在显著的相关性,并且表现出应对养分环境变化的协同作用。本研究为预测植物和生态系统对全球变化因素的反应提供了理论依据,对探讨区域植被分布、恢复进程至关重要。

荒漠草原优势植物细根分解对土壤碳矿化与土壤养分的影响

【目的】研究宁夏东部荒漠草原优势植物细根分解对土壤碳矿化与土壤养分的影响,进一步分析优势植物细根分解动态与养分返还过程。【方法】以宁夏东部荒漠草原优势植物短花针茅(Stipa breviflora)与蒙古冰草(Agropyron mongolicum)细根为研究对象,设置对照(CK)、添加短花针茅细根(Sb)与添加蒙古冰草细根(Am)3种处理,采用室内培养法研究细根分解特征及其对土壤碳矿化与土壤养分的影响。【结果】连续培养61 d后,添加短花针茅和蒙古冰草细根显著增加土壤24 h CO_(2)释放总量、分解初期(前14 d)土壤碳矿化速率与累积CO_(2)释放量(P<0.01)。添加短花针茅与蒙古冰草细根使土壤激发效应显著增加(P<0.01),增幅为40.50%与35.28%。与CK相比,添加短花针茅和蒙古冰草细根显著增加土壤硝态氮含量(P<0.01),对土壤速效磷无显著影响。细根纤维素含量、m(C)∶m(N)与24 h CO_(2)释放总量呈显著负相关(P<0.05);细根碳含量、木质素含量、m(木质素):m(N)与24 h CO_(2)释放总量呈显著正相关(P<0.05)。细根木质素含量、m(木质素)∶m(N)与累积CO_(2)释放量呈显著正相关(P<0.05)。细根碳含量、氮含量、纤维素含量、m(N)∶m(P)与细根损失率呈显著正相关;细根木质素含量、m(木质素)∶m(N)与细根损失率呈显著负相关。【结论】植物细根初始化学性质是影响荒漠草原土壤有机碳矿化与养分循环的重要因素之一。

重度放牧导致荒漠草原丛生禾草优势种群种间竞争强度下降

探究荒漠草原的优势种短花针茅和无芒隐子草在放牧过程中种间关系的变化,对于丛生禾草优势种群调控植物群落结构和功能具有重要指导意义。本文以荒漠草原的短花针茅(S.breviflora)和无芒隐子草(C.songorica)为研究对象,采用了方差分析和Jaccard指数以及线性回归模型分析方法,探究在不同放牧强度和空间尺度下短花针茅和无芒隐子草的密度变化及其二者的种间竞争关系。结果表明:伴随放牧强度和空间尺度的增加,短花针茅和无芒隐子草的密度均存在显著性差异(P<0.05)。放牧强度和空间尺度增加均增大了短花针茅和无芒隐子草密度,且该密度对空间尺度的响应更强。伴随放牧强度增加,短花针茅和无芒隐子草的竞争能力先增强后减弱,丛生禾草优势种群通过降低种间竞争强度(增加种间亲和性)来抵御重度放牧条件下的干扰。因此,放牧会使得优势种的种间关系由竞争关系转变为亲和关系。

荒漠草原人工柠条引入后土壤大孔隙拓扑结构演变特征

[目的]认识人工柠条种植对土壤生态过程的影响,从而为人工植被的管理提供科学依据。[方法]以宁夏盐池县典型荒漠草原区风沙土生境的草地(0 a)及9,14,24,35 a生人工柠条林为对象,分别进行原状土柱采集、CT扫描及图像处理分析,获取土壤大孔隙几何分布特征,量化大孔隙表面积、等效直径和连接度等拓扑结构参数,研究了柠条生长过程中土壤大孔隙演变特征。[结果]通过三维图像可以看出,和0 a样地相比,随着林龄增加,各样地在0—200 mm土层大孔隙数量明显增多且结构更加复杂。定量分析表明,和0 a样地相比,不同林龄柠条林地在同一土层,大孔隙数量密度、长度密度、等效直径、连接度之间差异显著(p<0.05),而表面积密度、体积密度无显著差异(p>0.05)。具体表现为在0—100 mm和100—200 mm土层大孔隙数量密度、长度密度均显著增加(p<0.05),且随着林龄增加,表层土壤(0—100 mm)增幅要大于深层土壤(100—200 mm);等效直径在0—100 mm土层显著减小,在100—200 mm土层显著增加(p<0.05),而连接度变化规律恰好相反。进一步分析发现,林龄与大孔隙数量密度、长度密度、表面积密度呈显著正相关(p<0.05),与大孔隙等效直径呈显著负相关(p<0.01),与大孔隙体积密度差异不显著(p>0.05)。[结论]人工柠条林的引入会促进土壤大孔隙致密网络状结构形成,改善大孔隙表面积、连接度等拓扑结构,且随着林龄增加,对土壤改良效果越明显。

宁夏东部典型荒漠草原植物群落与土壤耦合特征

选取5种宁夏东部荒漠草原生态系统的典型补播草地作为研究对象,即蒙古冰草、猪毛蒿、苜蓿、柠条和黑沙蒿群落,通过建立两级分层指标体系,其中包含7个植被因素和15个土壤因素,确定各因子的权重(层次分析法),综合评估宁夏东部荒漠草原地上植被与土壤的耦合特征。结果表明:(1)不同植被群落之间的草本生物量、多样性、均匀度、优势度和丰富度指数显示出了显著差异(P<0.05),其中,蒙古冰草、苜蓿和柠条群落的物种丰富度均高于猪毛蒿和黑沙蒿群落。(2)5种植物群落0~200 cm土壤平均体积含水量变化范围为10.89%~19.35%,具体表现为柠条群落>猪毛蒿群落>蒙古冰草群落>黑沙蒿群落>苜蓿群落,且随着土层的加深土壤含水量呈波动式增加。(3)土壤指标层的土壤物理性状在5种草地类型间也存在显著差异(P<0.05),其中柠条群落土壤含水量、孔隙度和持水性均表现较好;猪毛蒿、苜蓿和柠条对于土壤全磷的促进作用更强,苜蓿群落的土壤微生物生物量碳和氮含量明显增加,柠条地的土壤硝态氮含量水平显著高于其他群落。(4)5种植被群落-土壤耦合协调度区间为0.593~0.811,表现为柠条群落>蒙古冰草群落>苜蓿群落>黑沙蒿群落>猪毛蒿群落。综上所述,植被类型与土壤质量是相互关联的,特别是土壤水分和养分的变化,植被-土壤权重评估显示柠条群落的植被-土壤耦合协调度值高于其余4种群落,此外,本土的蒙古冰草群落存在较高的盖度,也表现出良好的耦合趋势,对于荒漠草原的恢复可进行柠条和蒙古冰草的推广应用。

荒漠草原生长季不同时间尺度水热通量变化特征及其影响因子

荒漠草原水热通量变化特征及其影响因素分析对提高区域水热交换规律认识和了解其在气候变化中的作用具有重要意义。该研究基于内蒙古荒漠草原2018和2019年4—10月涡度相关系统与相应的环境因子观测资料,分析了荒漠草原不同时间尺度水热通量(感热通量(sensible heat flux,H)和潜热通量(latent heat flux,LE))及能量占比(H/LE)的变化特征及其环境因子调控机制。结果表明:1)H为该生态系统的主要能量消耗形式,且同一环境因子在不同生育期对H、LE、H/LE的影响存在差异;2)小时尺度上,H、LE呈单峰型变化,峰值均主要出现在12:00—14:00之间,且LE峰值出现时间较H滞后1~2 h。H的主要影响因素为平均风速(wind speed,Ws),相对湿度(relative humidity,RH)、饱和水汽压差(vaporpressuredeficit,VPD)和空气温度(airtemperature,Ta),相关系数(correlation coefficient,r)绝对值大小分别为Ws(0.72)>RH(0.66)>VPD(0.61)>Ta(0.38)。LE的主要影响因素为Ta、VPD、地面温度(soil temperature,Ts)和降雨(precipitation,P);3)日尺度上,H、LE呈明显的季节变化,H的主要影响因素是RH、Ws、Ts、Ta、P和VPD,LE主要影响因素为RH、Ws、Ts和Ta;4)月尺度上,H、LE近似呈单峰型变化,夏季能量消散方式以LE为主,H的主要影响因素为RH、Ws和VPD,其中VPD正效应最强(r=0.75),P对LE的正效应最强(r=0.75),而RH对H/LE的负效应最强(r=-0.76)。研究结果有利于准确理解多时间尺度下荒漠草原H和LE对环境因子的响应,同时可为草原生态功能区的植被恢复、生态环境保护提供理论依据和技术支撑。