基于净初级生产力的内蒙古均衡因子测算及其对气候的响应

生态足迹法作为一种生态承载力评估工具,是近些年来全球评价可持续发展程度的重要方法。均衡因子作为生态足迹法中重要的参数,其准确性可以直接影响到最终评估结果的真实性和可靠性。内蒙古是我国重要的生态安全屏障和草牧业基地,但由于均衡因子本身存在地域性特点,实现其均衡因子的测算是尤为重要的。本文基于2008-2018年1km的MODIS数据,采用净初级生产力,对内蒙古和其各盟市11年间的均衡因子进行计算,在时空尺度上分别探讨了均衡因子对温度、降水的响应。本研究测算了4种土地利用类型的均衡因子,分别是耕地:1.25、草地:0.97、林地:1.37和水域:0.71。其中,草地变异系数最高为0.74%,耕地变异系数最低为0.57%:4类土地利用的均衡因子中只有草地均衡因子在时空尺度上均与年降水量呈显著正相关,与年平均温度呈显著负相关。本研究可以在计算内蒙古自治区生态承载力方面提供帮助,并为实现内蒙古自治区可持续发展提供科学依据。

中间锦鸡儿叶表皮微形态的经度格局及其影响因素

环境因子是影响植物种内变异的主要因素,而叶片是植物体最易受环境影响的器官。为了探究中间锦鸡儿植物叶表皮微形态是否具有经度变异及其影响因素,该研究在内蒙古高原调查了8个中间锦鸡儿种群叶片的气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长、气孔器宽,并利用回归分析探究其变异程度以及影响因子。结果表明:(1)锦鸡儿上下表皮均被有单细胞非腺毛,角质层粗糙,气孔下陷,为抗旱特征;中间锦鸡儿上表皮气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长和气孔器宽的均值分别为302.81个/mm2、9.94、204.81个/mm2、11.78μm和5.95μm,而叶片下表皮分别为272.83个/mm2、10.43、187.45个/mm2、12.49μm和6.18μm。(2)中间锦鸡儿叶片的气孔密度与气孔指数随经度的增加而增加,而表皮毛密度随经度的增加却减小。(3)叶片上下表皮的可塑性指数排序均为:表皮毛密度>气孔密度>气孔指数>气孔器宽>气孔器长;中间锦鸡儿的叶表皮主要通过调节表皮毛密度及气孔密度来响应环境的变化,环境因子中日照时数、有效积温、相对湿度、土壤全碳、全磷、全氮含量显著影响叶片表皮的微形态特征。

基于功能性状的毛乌素沙地不同演替阶段适生植物筛选

沙地生态系统修复是恢复生态学研究的热点问题,适生植物筛选是修复的关键。植物功能性状反映了植物在不同环境中的生存策略,探究沙地植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于筛选用于植被恢复的物种,为保护沙地生态系统提供理论依据。以毛乌素沙地为研究区,分析了1983—2015年间沙地典型飞播样地群落演替特征及其对环境因子的响应,建立基于10个植物功能性状的毛乌素沙地潜在种库,进一步筛选飞播恢复下沙地不同演替阶段的适生植物。研究表明:(1)飞播恢复下的毛乌素沙地植物群落分为三个演替阶段:固沙先锋物种群落、沙生植物为主的杂类草群落、中生植物为主的杂类草群落。(2)土壤因子是群落演替的主要驱动力,其中土壤全氮、土壤总有机碳、土壤硝态氮是影响群落演替的关键因素。(3)基于功能性状筛选出29种适生物种用于植被恢复,演替第一阶段可用雾冰藜、猪毛菜等,演替第二阶段可用拂子茅、无芒隐子草等,演替第三阶段可用草地风毛菊、猪毛蒿等。通过物种功能性状特征可以快速选择适合沙地退化生态系统修复的候选物种,为植被恢复提供了一定的理论支持。

毛乌素沙地不同飞播造林年限土壤真菌群落结构特征

为探究毛乌素沙地不同飞播造林年限对土壤真菌群落结构的影响,以0、6、16、26和36年共5个飞播造林年限的土壤为对象,采用高通量测序技术检测土壤真菌,分析了其群落结构及多样性,并探讨了土壤因子的影响。结果表明:随着飞播年限的增加土壤真菌群落结构发生变化,除Simpson指数无明显变化外,真菌Alpha多样性指数、菌门和菌属种类以及特有的OTU数量均呈现先降低后增加的趋势;PCoA分析显示,不同年限的土壤真菌群落组成具有差异性,且飞播后期差异增大;Pearson相关性分析结果表明,影响土壤真菌Alpha多样性的主要土壤因子有硝态氮和有效磷。飞播造林有利于毛乌素沙地土壤真菌群落结构的改变和多样性的增加,也有利于优势菌群出现,研究结果对毛乌素沙地飞播造林植被恢复效果提供了一定的理论支持。

内蒙古高原锦鸡儿属地理替代种植物叶表皮微形态对不同气候环境的适应特征

小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang er H.C.Fu)和柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)是内蒙古高原锦鸡儿属(Caragana Fabr.)从东到西分布的3个地理替代种,均为多年生灌木,具有重要的生态和饲草价值.选取内蒙古高原自然分布的4个小叶锦鸡儿种群、7个中间锦鸡儿种群和2个柠条锦鸡儿种群,利用扫描电镜对其叶表皮特征进行观察测定,并结合气侯因子、土壤因子分析环境对锦鸡儿叶表皮特征分化的影响.结果显示,3种锦鸡儿都密被表皮毛,气孔下陷,具有角质层,为旱生特征. 13个种群叶片上表皮的表皮毛密度、气孔密度、气孔指数平均值(±标准误)分别为212.44 (±127.80)个/mm^2、309.40 (±103.38)个/mm^2、10.17 (±3.21),叶片下表皮分别为184.60 (±132.74)个/mm^2、254.20 (±112.83)个/mm^2、9.66 (±4.03).从东到西分布的3种锦鸡儿,表皮毛密度呈现增加趋势,上表皮气孔密度呈下降趋势.种群间表皮毛密度、气孔密度、气孔指数和气孔大小都有明显差异(P<0.05),小叶锦鸡儿和中间锦鸡儿的表皮毛密度变化最大,其次为气孔密度,而柠条锦鸡儿的表皮毛密度变化最小,气孔指数及密度变化较大.环境差异对3种锦鸡儿的表皮毛密度、气孔大小及分布影响较大,但不同类型锦鸡儿对环境变化的敏感程度不同,采取了不同的对策以适应干旱环境.逐步回归分析表明,年均降水量、有效积温、日照时数、土壤全氮、土壤全磷和土壤有机碳对表皮微形态特征变化有显著影响(P <0.05).本研究表明3种锦鸡儿叶表皮的微形态特征受气候环境因子显著影响,同时为应对环境变化产生了适应分异;结果可为预测全球气候变化背景下植物的适应机制及保护利用提供理论依据.(图5表8参46)