半灌木扩张草原土壤细菌群落特征及其影响因素

半灌木扩张频繁发生在干旱半干旱草地中,显著改变了地上/地下过程。然而,黄土高原半灌木扩张过程对土壤微生物群落的影响尚不清楚。因此,本文研究了不同半灌木(白莲蒿Artemisia sacroorum)扩张强度(轻度、中度和重度)草地的土壤性质和细菌群落变化及其相互关系。结果表明,中度和重度半灌木扩张草地具有沃岛效应,即中度和重度半灌木扩张显著提高了土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷、有效磷和土壤水分含量(P<0.01)。半灌木扩张改变土壤细菌群落组成(OTUs水平),重度半灌木扩张显著增加土壤细菌群落α-多样性(P<0.01),Shannon,Chao1和ACE指数分别增加1.47%~1.80%,4.62%~6.77%和4.39%~6.82%。相关分析结果表明,土壤细菌优势门相对丰度和细菌群落多样性与土壤性质显著相关。冗余分析进一步表明,土壤碱解氮、全氮、水分、有机碳和全磷含量是影响土壤细菌群落组成的关键因子,对土壤群落组成差异的解释方差为39.04%。总体而言,本研究结果提高了我们对黄土高原半灌木扩张影响下土壤细菌群落变化过程的认识。

六种蒿属沙生半灌木染色体核型分析

采用常规细胞遗传学方法和Motic-BA200数码显微摄影系统、Karyo3.1染色体分析软件,对分布于我国北方的蒿属6种沙生半灌木进行了染色体数目及核型分析.结果表明:差不嘎蒿A.halodendron、褐沙蒿A.intramongolica、黑沙蒿A.ordosica、准噶尔沙蒿A.songarica的染色体数目为36条,核型公式为2n=4x=36m;白沙蒿A.sphaerocephala和乌丹蒿A.wudanica的染色体数目为18条,核型公式为2n=2x=18m;6种蒿属植物的核型均属于1A.除黑沙蒿、准噶尔沙蒿外,其他4种植物的染色体数目及倍性与已报道的结果相同.

黄土丘陵区撂荒年限和坡向对灌丛生物量及丰富度的影响

为研究撂荒年限和坡向对草地植物灌丛地上生物量及丰富度的影响,本研究以黄土丘陵区不同坡向4个主要撂荒年限(12 a, 20 a, 30 a和42 a)草地作为研究对象,分析其草地灌丛地上生物量及丰富度的变化。结果表明,撂荒草地物种丰富度、植物群落地上生物量、灌丛地上生物量及其百分比随撂荒年限的增加而增加,峰值多集中出现在30 a阳坡草地,分别达到:10.5种·m^(-2),133.20 g·m^(-2)和50.15 g·m^(-2),阴坡草地灌丛地上生物量百分比在42 a占比最高,达到51.68%;阳坡草地群落地上生物量及物种丰富度高于阴坡草地;但阳坡草地灌木和半灌木地上生物量低于阴坡草地,且阳坡撂荒草地群落灌木和半灌木物种数目百分比随撂荒年限的增加而降低,12 a占比最高达28.57%。撂荒年限与群落地上生物量、灌木和半灌木地上生物量、物种丰富度之间均存在正相关关系,坡向不同引起植物群落灌丛数量和生物量的变化。

宁夏云雾山典型草原半灌木扩张过程中植物种间联结性研究

灌木、半灌木的分布面积在干旱半干旱区持续增加,显著改变了原有植被景观及生态学过程。本研究以宁夏云雾山典型草原为研究对象,采用基于2×2列联表的方差比率法(VR)、χ^(2)检验、物种联结系数等计算物种间关联性,从而揭示灌木扩张过程中群落内物种总体间及种对间的联结性变化规律。结果表明:物种总体关联性在轻度扩张强度下表现为正联结,其它扩张强度下表现为负联结;随扩张强度的增大,半灌木-草本间正联结物种对逐渐增加,草本-草本间负联结物种对表现为先增加后减小的趋势,白莲蒿(Artemisia sacrorum)-百里香(Thymus mongolicus)间的种间联结性趋于无关联,白莲蒿-甘肃蒿(A.gansuensis)间的种间联结性趋于负联结;白莲蒿-草本间的正联结物种对随扩张强度增大而增加。综上,灌木扩张强度和物种自身属性会改变物种间联结性,这种改变是种间竞争、种间互利以及物种对周围环境趋同或分异的结果。

半灌木扩张草原生长季内土壤氮矿化特征及其影响因素

半灌木扩张可影响生态系统的结构和功能。为探究半灌木扩张草原生长季内土壤氮矿化特征及其影响因素,本研究以宁夏云雾山不同半灌木(白莲蒿Artemisia sacrorum)扩张强度天然草原为研究对象,采用顶盖埋管法测定了生长季前、后的土壤氮硝化速率、铵化速率和净矿化速率,分析了其与物种多样性、地上生物量和土壤环境因子的关系。结果表明:半灌木扩张草原土壤氮矿化主要以硝化过程为主,且矿化和固持速率均随扩张强度的增大呈先增加后降低的趋势;半灌木扩张通过影响物种多样性和地上生物量间接影响土壤氮矿化速率;生长季内土壤水分和温度的增加对氮矿化速率有显著抑制作用。综上,宁夏云雾山典型草原半灌木扩张强度和生长季内土壤水分和温度的变化共同驱动土壤氮矿化过程。

半灌木扩张驱动的草地植物多样性与地上生产力特征及其关系研究

灌木/半灌木扩张能够显著改变原有植被景观及其生态学过程,但目前仍缺乏对半灌木扩张驱动下草地植物多样性、地上生产力变化特征及其二者关系的系统研究。本研究以黄土高原宁夏云雾山典型草原为研究对象,通过选择3个半灌木扩张强度草地(轻度、中度和重度),并以未扩张的天然草地作为对照,分析物种多样性、群落水平植物功能性状、功能多样性和地上生产力的变化特征及其内在关系。结果表明:1)半灌木扩张驱动下草地群落组成、结构发生了明显改变,半灌木物种白莲蒿已取代了原有的草本植物成为新的草地优势种,且导致物种多样性显著降低;2)与对照相比,半灌木扩张显著降低了群落水平叶干物质含量,但增加了群落水平比叶面积、叶碳、叶氮和叶磷含量;功能丰富度无显著性差异,而功能离散度和功能均匀度在不同扩张强度下差异显著;3)半灌木扩张显著增加了群落地上生产力和凋落物生物量,具体表现为杂草生物量显著增加,豆科生物量显著降低,而禾类草生物量在重度扩张下显著增加;4)半灌木扩张驱动下草地群落地上生产力与物种多样性、群落水平叶干物质含量及功能离散度呈负相关关系,而与群落水平叶碳、叶氮和叶磷含量呈正相关关系。随机森林模型和方差分析结果进一步显示,群落水平功能性状对地上生产力变异解释度为68.28%,其中群落水平叶氮含量和叶干物质含量为最主要的解释因子,物种多样性指数解释度为64.38%,功能多样性指数解释度为11.16%。研究表明半灌木扩张驱动下,物种向快速生长、资源获取型策略转变,且物种生态位分化程度更高;植物功能性状和物种多样性比功能多样性更能解释群落地上生产力的变异。本研究结果可为黄土高原天然草地的稳态转变理论研究和新时期灌丛化草地的适应性和可持续管理提供数据支撑。

喀斯特石漠化地区野生饲用灌木、半灌木资源及其开发利用

喀斯特地区野生饲用灌木资源充裕,但有效的开发和利用比较滞后。通过深入挖掘喀斯特地区野生饲用灌木、半灌木资源及其利用价值,详细阐述了灌木、半灌木的营养、饲用、药用、生态价值,具体分析了野生饲用灌木、半灌木开发利用存在的问题及对策。