不同类型侧柏人工林下优势草本生态位及种间关系研究

探究北京山区不同类型侧柏人工林下优势草本的生态位和种间关联性,为京津风沙源工程人工林营造与管理提供参考,本研究以侧柏(Platycladus orientalis)纯林(C1)、侧柏-油松(Pinus tabuliformis)混交林(C2)和侧柏-黄栌(Cotinus coggygria var.cinereus)混交林(C3)为研究对象,对不同类型林下优势草本生态位宽度、生态位重叠度、总体关联性和种间联结性进行研究。结果表明:生态位宽度排序与重要值排序无显著定性关系;茜草(Rubia cordifolia)是3种林分类型共有的优势草本,与其他草本的生态位重叠程度大于0.90;总体关联性检验表明,C2为显著正关联,C3为显著负关联,C1为不显著正关联;此外,C2林下优势草本种间正联结性强,而C3林下优势草本种间负联结强。黄花蒿(Artemisia annua)-唐松草(Thalictrum aquilegiifolium var.sibiricum)、茜草-萝藦(Cynanchum rostellatum)等种对联结性强、生态位重叠值大,在北京山区侧柏人工林下具有较强的生境适应性。

九寨沟马脑壳金矿山优势草本植物生物量的垂直分布格局

于2008年通过对矿山开采区、排渣区(包括排土区)同生境原生草地植被调查的基础上,选择糙野青茅(Deyeuxila scabrescens (Griseb.) Munro)、羊茅(Festuca ovina L.)、四川嵩草(Kobresia setchwanensis Hand.-Mazz.)、白顶早熟禾(Poa acroleuca Steud.)、垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)等5种优势乡土草本植物,研究其生物量垂直空间分布格局,为矿山生态恢复效果、多样性评价及物种筛选等提供基础数据。结果表明:在调查区内,D.scabrescens和F.ovina分布的范围广、盖度高(分别为18.86%和15.29%)、其生物量(分别为2003.74 kg.hm-2,1507.42 kg.hm-2)也高。5种草本生物量大小排序为D.scabrescens>F.ovina>K.setchwanensis>P.ac-roleuca>E.nutans,其地上生物量与地下生物量均呈极显著正相关(P<0.01)。总体上看,草本总生物量随海拔的升高呈现出先增大后减小的趋势,5种优势草本生物量与海拔显著相关(P<0.01),但各优势种生物量大小随海拔变化关系不尽一致;草本生物量随坡度变化较大,坡脊生物量较坡谷低;草本盖度随季节有一定的变化。因此,矿山生态恢复过程中恢复物种的搭配应考虑物种生长季节的变化,增加物种多样性以及系统稳定性;同时应注意有效利用矿山资源。

某铀矿九种优势草本植物铀的测定

研究探讨通过植物吸收来修复铀污染的可能性。首先采用"无样地取样法"对南方某铀矿植物群落进行调研,再用"5Br-PADAP显色目视比色法"研究并测定了从中筛选到的芒、狗尾草、鬼针草、野棉花、辣蓼、葎草、商陆、凤尾蕨和鸭跖草九种优势草本植物铀含量的差异。结果表明,测得的样品土壤中铀含量在120μg/g左右,而芒草、鸭跖草、凤尾蕨、野棉花四种草本植物铀的含量超出样品土壤中铀含量,其中芒草和鸭跖草铀含量均在130μg/g以上;从地下部分根来看,野棉花根超出样品土壤中铀含量,含量达到130μg/g。野棉花是一年生草本植物,而且茎叶根三者铀的富集系数都大于1,应该具有很强的铀富集作用。此外,商陆、鬼针草、辣蓼等也具有较强的铀吸附能力。同时探究了NaF溶液对实验干扰的掩蔽作用。

三江源玛珂河林区寒温性针叶林优势草本种间联结研究

三江源自然保护区玛珂河林区的草本植物对寒温性针叶林的早期演替和生态恢复有着十分重要的影响。该文通过χ2统计量检测、共同出现百分率和联结系数方法,对40块寒温性针叶林样地中的22种优势草本的种间联结性进行定量分析,结果表明:231对优势草本组合中,有118对呈现正联结,其中有8对呈极显著正联结(P<0.01),6对呈显著正联结(P<0.05);负联结有112对,仅有2对优势草本物种呈显著负联结(P<0.05);完全独立的有1对。可见,玛珂河林区寒温性针叶林中,超过一半的草本物种的生态学和生物学特性相似,表现为正联结,并且未达到显著水平;同时也有接近一半的优势草本物种之间竞争有限的环境资源而产生竞争和排斥。

金沙江干热河谷4种优势草本植物苗期抗旱生理特性

为了明晰干热河谷优势草本植物的抗旱生理特性,通过盆栽模拟自然干旱,对扭黄茅(Heteropogon contortus)、孔颖草(Bothriochloa pertusa)、拟金茅(Eulaliopsis binata)和百喜草(Paspalum natatu)土壤水分变化和植株苗期抗旱生理性状进行分析。结果表明,灌水结束后,土壤水分均随干旱时间的增加明显减少,孔颖草土壤含水量明显比其它3种植株的高。随着土壤水分减少,扭黄茅和孔颖草叶片含水量变化不明显,灌水停止30d时拟金茅和百喜草叶片含水量明显降低(P<0.05);灌水停止15d时扭黄茅和孔颖草叶片脯氨酸含量显著增加(P<0.05),拟金茅和百喜草叶片脯氨酸含量变化不显著(P>0.05);扭黄茅和百喜草叶绿素含量变化不显著(P>0.05),灌水停止15d时孔颖草和拟金茅的叶片叶绿素含量均显著降低(P<0.05);孔颖草和百喜草叶片丙二醛含量变化不显著(P>0.05),拟金茅叶片丙二醛含量显著增加(P<0.05)。

塔里木河下游优势草本植物与地下水埋深的关系

对塔里木河下游区域的草本群落进行了调查,获取了其分布状况和群落特征资料,并记录相应的地下水埋深,探讨了区域内距离河流不同处地下水埋深与草本群落特征之间的关系。结果表明:(1)地下水埋深越大,草本群落的生物多样性越小,覆盖度越低,生态结构趋于简单,其中地下水埋深<6m处草本群落的种类组成和物种多样性相对较高,>7m处草本植物分布很少,部分地区也受到微地形和地下水埋深的双重影响;(2)在大尺度空间上,草本群落随地下水的分布特点与其他荒漠地区的分布规律基本一致,随着地下水埋深的增加,草本群落的演替次序为:高水位芦苇(Phragmites communis)群落、中水位鹿角草(Glossogyne tenuifolia)群落、中低水位骆驼刺(Alhagi sparsif)群落,不同地下水埋深对应的草本群落之间具有一定的差异性、相似性和连续性;(3)塔里木河下游优势草本物种的生态位宽度均不大,主要是受水环境条件的限制,芦苇与骆驼刺的生态位宽度相对较大,在区域内分布较广。

三峡水库消落带优势草本植物残体淹水后温室气体排放特征

三峡水库消落带淹水后植物腐烂分解,向水体释放碳、氮养分,可能导致二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等温室气体(GHGs)排放,消落带可能成为大气GHGs的排放源,但目前植物淹水腐解导致的GHGs排放还缺乏定量研究。选择三峡水库消落带优势草本植物狗牙根(Cynodon dactylon(Linn.)Pers.)、水蓼(Polygonum hydropiper)、鬼针草(Bidens bipinnata Linn.)和苍耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder.)的茎叶,开展为期120 d的室内浸泡模拟淹水实验,测定植物残体干重、上覆水的水化学指标和养分浓度并监测其动态变化,同时测定水-气界面GHGs排放速率,旨在查明消落带植物残体淹水后的GHGs排放过程和通量及其植物种间差异。结果表明:植物残体淹水初期(前15 d)干重下降较快,随后下降变缓,其中苍耳干重损失最大,狗牙根干重损失最小;植物残体淹水初期(前15 d)水-气界面的GHGs快速排放,淹水第4~7 d达到峰值,中后期(第30 d起)平稳排放,鬼针草和苍耳淹水后水-气界面GHGs排放速率显著高于狗牙根和水蓼(P<0.05),鬼针草和苍耳淹水后CO2和CH4累积排放量显著高于狗牙根和水蓼,苍耳、鬼针草和水蓼淹水后N2O累积排放量显著高于狗牙根,总体而言,狗牙根淹水后GHGs排放量最低;消落带优势草本植物残体淹水后的CO2和CH4排放速率随上覆水的DOC浓度升高而增加,N2O排放速率与上覆水的NO-3-N浓度具有正相关关系,受NO-3-N浓度驱动。同时,植物形态和其碳氮含量影响植物淹水分解速率、进而影响养分释放和GHGs排放。

伏牛山国家级自然保护区森林生态系统草本优势种空间分布格局

对伏牛山国家级自然保护区不同海拔梯度林下草本植被进行了调查,研究不同演替阶段草本优势种的空间分布格局及其动态变化.运用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、聚块性指数、Green指数等指标进行统计分析.结果表明,草本优势种多呈聚集分布,如羊胡子草(Carex lanceolata)、芒(Miscanthus sinensis)、蕨(Pteridium aquilinum)和野菊花(Dendranthema indicum)等,呈随机分布的只有费菜(Sedum kamtschaticum),呈均匀分布的是苍术(Atractylodes lancea)和兔儿伞(Syneilesis aconitifolia).从演替初期到演替后期,呈聚集分布的优势种增多,大部分种群的空间分布格局指数的数值成倍地增加,有少数种群的空间格局类型发生了改变,如掐不齐(Kummerowia striata)和蒿(Artemisia argyi)从聚集分布变为随机分布.这些种群分布格局的变化,可能是群落稳定的一种外在表现.草本植物对环境变化的敏感性较强,对环境变动的响应有较明显的指示作用.

元谋干热河谷干湿季侵蚀沟草本群落优势种种间关系研究

草本优势种对于干热河谷侵蚀沟地区的水土保持与生态恢复具有重要意义。本研究采用样方法、重要值法、种间联结分析法,对元谋干热河谷侵蚀沟地区干湿季草本群落优势种种间关系进行研究与分析。AC值、X^2值变化最大的前6个种对干季数值均小于湿季;完全负联结(AC=-1)显示干季(总种对的52.38%)草本优势种种间关系较湿季(总种对46.42%)负联结更为显著;X^2值显示湿季种间联结性均为极显著负联结,占总种对数的100%,其中扭黄茅-孔颖草之间的显著性变化湿季(X^2=23.240)较干季(X^2=10.751)更为显著;OI值均处于[0,0.5],湿季干季群落各个物种出现在同一个样方的几率较小,草本优势种群落较为单一。该研究有利于进一步探索和筛选适合干湿季水保效应的不同优势种对。

黄土区土坎植被群落草本优势种的种间关联性研究

以黄土区典型土坎植被群落为研究对象,筛选25种草本优势种,采用方差比率法,结合χ2检验、联结系数AC、共同出现百分率PC和Spearman秩相关分析方法,分析25个草本优势种的种间关系,为重力侵蚀治理、固沟保塬的植物配置提供理论支撑和技术依据。结果表明:1)方差比率法的检验结果表明,25个草本优势种总体上种间关系呈现显著正关联;2)χ2检验结果表明,正关联种对数(163)高于负关联种对数(135),且显著关联的种对数占总种对数的6.67%;3)大部分种对间联结系数AC和共同出现百分率PC都不高,种对间的相关性较弱,联结关系松散,群落仍处于长期的发展过程中;4)根据Spearman秩相关系数对25个优势种进行聚类分析,可将其划分为5个生态种组。

楚雄市西郊云南松林下草本优势种种间联结及环境解释

草本植物是森林生态系统重要组成部分。对楚雄市西郊云南松(Pinus yunnanensis)林下优势草本植物间的种间联结性及其与环境因子之间的关系进行探讨,旨在为该区域云南松林生态系统的结构和功能的维持提供参考。运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、联结系数和M.Godron稳定性测定对8种草本优势种间的相互关系进行综合分析;运用冗余分析(redundancy analysis,RDA)方法,探讨优势草本植物分布与环境因子的关系。结果表明,(1)多数草本优势种的生态位宽度较窄,仅云南裂稃草(Schizachyrium brevifolium)具有较大的生态位宽度,多数草本优势种之间存在较小的生态位重叠。(2)云南裂稃草属于发展性物种,其他7种物种均为衰退性物种。(3)草本优势种间的总体联结性表现为显著负联结,多数种对之间联结程度不显著;群落稳定性测定坐标值为(47.42,52.58),远离稳定坐标点(20,80)。(4)对草本层物种分布影响显著的环境因子为:土壤pH值、坡向、土壤有机质、土壤电导率和土壤全磷。以上研究表明该地区的草本优势种间独立性较强。草本群落整体处于不稳定状态,仍处于演替的早期阶段。在今后的森林管理活动中,可根据草本优势种的种间关系、生态位特征以及影响物种分布的环境因子对林下草本植物进行调控,维持和提升草本群落的稳定性。

林窗大小对马尾松林下3种更新草本植物N、P化学计量研究

林窗大小与植物计量化学的耦合关系是林分管理的基础,马尾松人工林相关研究尚欠缺。本文以宜宾高县来复镇41 a生马尾松(Pinus massoniana)人工林为研究对象,设置8个梯度不同大小林窗(CK:0 m^2、G1:100 m^2、G2:225 m^2、G3:400 m^2、G4:625 m^2、G5:900 m^2、G6:1 225 m^2、G7:1 600 m^2),通过调查,选取自然更新优势草本铁芒萁(Dicranopteris dichotoma)、芒(Miscanthus sinensis)和皱叶狗尾草(Setaria plicata)进行叶片N,P生态化学计量特征探究。结果发现:研究区优势草本叶片平均N含量为15.25 mg·g^(-1),P含量为1.19 mg·g^(-1),更新植物受限元素主要为N元素;随林窗面积增大,林内光照强度、温度和湿度均显著增加,优势草本叶片N、P含量受林窗大小显著影响,各物种P含量随林窗面积增大呈降低趋势;不同物种N含量随林窗大小改变的变化规律不同,芒萁N含量随林窗面积增大而显著下降,芒和皱叶狗尾草随林窗面积增大N含量显著增加;在叶片N、P化学计量水平上,芒萁的最适林窗面积为100~225 m^2,芒和皱叶狗尾草最适林窗面积为1 225~1 600 m^2。上述结果说明通过调整林窗来进行近自然改造和森林抚育等措施,能够促进人工林内养分循环,有利于提高马尾松人工林生态系统生产力。