中祁连西段盐池湾地区大青沟杂岩体中侵入岩与火山岩的岩石成因关系研究

研究大型硅质岩浆体系中的侵入岩与火山岩之间的成因关系对揭示岩浆动力学过程以及大陆地壳的成分演化具有重要意义。中祁连西段盐池湾地区的大青沟火山-侵入杂岩体为理解侵入岩与火山岩之间的成因联系提供了一个新窗口。本文以大青沟火山岩及其下伏的侵入岩作为研究对象,通过野外地质、岩石地球化学、锆石U‐Pb定年、锆石Hf同位素及锆石微量元素分析,获得大青沟火山-侵入杂岩体中的流纹岩、二长花岗岩和花岗闪长岩的形成时代分别为456±2 Ma、454±3 Ma和455±4 Ma,三者具有一致的形成时代。锆石Hf同位素组成相对一致,ε_(Hf)(t)值为-5.2~+0.3。地球化学分析结果表明,大青沟火山-侵入杂岩具有高硅、富K的特征,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有明显的Eu负异常。研究表明,三者可能来源于同一岩浆储库,是岩浆房晶体-熔体持续分离的产物。流纹岩与二长花岗岩分异程度较高,流纹岩是先存晶粥活化、分异而喷出地表的产物,而二长花岗岩是岩浆分异后未喷发而侵入地下的产物;花岗闪长岩分异程度较低,代表了晶粥的产物。

大青沟自然保护区主要森林群落优势种的叶性状

植物功能性状是近年来生态学研究的热点。其中叶功能性状与植株生物量和植物对资源的获得、利用及利用效率的关系最为密切。大青沟森林植物群落分布于科尔沁沙地,生境条件非常特殊,在沙沟里存在着一片茂密的森林,与周围浩瀚无垠的沙坨景观形成极为鲜明的对照。从沟底到沟顶,虽然海拔高度仅相差六、七十米,但由于距离沟底水源不同,土壤条件差异大,形成了不同的森林植物群落类型。大果榆群落、蒙古栎群落和水曲柳群落分别分布在大青沟自然保护区的沟顶、沟中和沟底。为了对大青沟自然保护区,不同环境梯度下的森林植物群落叶片功能性状进行研究,以大青沟自然保护区大果榆、蒙古栎、水曲柳3种主要森林群落为研究对象,分别测定不同群落优势种的叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶大小和叶干重等5项叶功能性状,研究叶功能性状之间的关系,并对不同生长型、不同群落叶功能性状进行比较。相关分析结果表明,叶厚度与比叶面积呈极显著负相关,与叶大小和叶干重呈极显著正相关;比叶面积与叶干物质含量、叶干重呈极显著负相关,与叶大小呈显著正相关;叶干物质含量与叶大小呈极显著负相关,与叶干重呈极显著正相关;叶大小与叶干重呈极显著正相关。不同生长型植物叶片性状的分析表明,草本植物的叶干物质含量比乔木和灌木低,而其比叶面积高于乔木和灌木;对不同群落叶功能性状进行比较发现,大果榆群落和蒙古栎群落乔木、灌木叶厚度与干物质含量显著高于水曲柳群落的叶厚度与干物质含量,二者比叶面积显著低于水曲柳群落。大果榆群落和蒙古栎群落从叶功能性状的角度,它们具有较高的叶干物质含量和较低的比叶面积,体现出适应干旱生境叶片的特征。水曲柳群落呈现出低叶干物质含量、高比叶面积的特征,体现出适应湿润、土壤水分较好生境的特征。不同群落通过调节自身的物种组成,形成不同的功能性状组合来适应环境。

地形因子对大青沟自然保护区不同森林群落叶性状的影响

【目的】探讨地形因子对大青沟自然保护区不同森林植物群落叶功能性状的影响,探索影响叶性状变化的主要地形驱动因子(海拔、坡度、坡向、坡位)。【方法】以大青沟自然保护区大果榆、蒙古栎、水曲柳3种主要森林群落为研究对象,每种群落类型设置5个20 m×20 m的固定样地,对样地内重要值大于0.1的物种进行叶片采集,分别测定不同群落类型优势种的叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶大小和叶干质量5项叶功能性状。运用Pearson相关分析和逐步回归分析,研究不同群落类型优势种叶性状与地形因子的关系。【结果】相关分析结果表明,所有优势种和不同生长型物种,比叶面积与海拔均呈极显著负相关,与坡位均呈极显著正相关;叶干物质含量与海拔均呈极显著正相关,与坡位均呈极显著负相关。逐步回归分析进一步表明,除所有优势种的叶大小、灌木叶厚度、灌木叶干质量和草本叶厚度主要受坡位的影响(标准偏回归系数分别为0.259,-0.508,-0.467和0.410)外,其他叶性状主要受海拔的影响。海拔对所有优势种叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶干质量标准偏回归系数分别是0.285,-0.438,0.504,0.146;对乔木叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶大小、叶干质量标准偏回归系数分别是0.494,-0.378,0.563,0.836,0.575;对灌木比叶面积、叶干物质含量、叶大小标准偏回归系数分别是-0.336,0.490,0.171;对草本比叶面积、叶干物质含量、叶大小、叶干质量标准偏回归系数分别是-0.555,0.650,-0.357,-0.271。【结论】在大青沟自然保护区,虽然海拔只相差60~70 m,但随着海拔的升高,土壤水分减少。水分变化引起群落组成和叶片功能性状的变化,因此海拔是影响叶性状的主要驱动因子。

大青沟木本植物果实类型组成与环境演变研究

通过对大青沟分布的49种木本植物,其中包括23种乔木,26种灌木的果实类型组成和所占的比例及其水分生态型分析,结果表明:大青沟木本植物水分生态型以中生植物为主,占87.76%;果实类型主要是蒴果、浆果、核果和翅果,分别占26.53%、22.45%、16.33%和16.33%,其次为坚果和梨果,分别占6.12%、6.12%,瘦果、荚果和骨突果所占比例最小,分别占2.04%、2.04%和2.04%。木本植物群落的垂直分布决定植物对水资源利用方式不同,以地下水为利用资源的木本植物,其果实主要是通过动物来传播的,而以地表水为利用资源的木本植物,其果实主要是通过风来传播的。由此根据现有木本植物果实类型组成和生态型谱初步推断,大青沟植物群落的形成过程是以风为媒介,使植物果实扩散和定居而形成的,之后又以动物为媒介,使植物果实通过动物扩散和定居,从而形成目前不同生态型的植物群落,而不是大青沟作为植物避难所,原有地带性植被的残存。

大青沟自然保护区主要森林群落优势种的种群结构与动态

选择大青沟国家级自然保护区的水曲柳群落、蒙古栎群落和大果榆群落进行野外群落学调查,采用空间代替时间的方法,以种群径级结构代替年龄结构编制了优势种水曲柳种群、蒙古栎种群和大果榆种群的静态生命表,绘制其存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和危险率函数曲线,分析种群数量动态变化。结果表明:(1)水曲柳和蒙古栎的存活曲线为DeeveyⅡ型,表明其种群目前总体上正处于一种动态稳定状态;大果榆的存活曲线为DeeveyⅢ型,表明大果榆幼体死亡率高,以后的死亡率低而稳定。(2)水曲柳种群死亡高峰除了在第Ⅰ龄级较高外,基本呈随龄级增加死亡率增大的趋势;蒙古栎种群的死亡高峰出现在幼年阶段和老年阶段;大果榆种群有两个死亡高峰,一个出现在第Ⅰ龄级,一个出现在第Ⅵ龄级。(3)种群生存分析表明,3个种群的生存率单调下降,累计死亡率单调上升,水曲柳和蒙古栎种群危险率函数随着龄级的增加而不断增大,大果榆种群具有前期锐减、中期稳定和后期衰退的特点。

科尔沁沙地东南缘大青沟自然保护区土壤水分的时空分布特征

用TDR分层对科尔沁沙地东南缘大青沟国家级自然保护区土壤水分进行定位观测,采用多重比较等方法,对土壤水分与环境因子关系的差异进行分析,通过Kriging 插值法用Surfer软件绘制土壤水分等值线图,研究结果表明：土壤含水率在不同的生长季节上变化,表现为夏季＞秋季＞春季,各层间没有显著差异;月均（5、7、9月）土壤含水率的变异系数坡向＞植被类型＞坡位;层均（0～60cm）土壤含水率变异系数坡位＞植被类型＞坡向＞样带.月均土壤含水率从高到低依次为：阔叶林＞矮林＞樟子松林＞疏林草原＞灌丛,不同植被类型各层月均土壤含水率总体上差异极显著,阔叶林远远高于其它植被类型;层均土壤含水率,各植被类型各月份间总体差异极显著,总体趋势从高到低为：阔叶林＞矮林＞樟子松林＞灌丛＞疏林草原,阔叶林明显高于其它类型.月均土壤含水率坡向间总体上差异显著,层间无显著差异;东、西坡与北坡有显著差异,东西坡高于南北坡;层均土壤含水率,同一月份各个坡向间差异不明显, 7月明显高于其它月份;各月总体表现为：东＞西＞南＞北坡.月均土壤含水率除31～45cm外,3个坡位间各层均有极显著差异,下坡位明显高于上坡位与中坡位;中坡位各层月均土壤含水率差异极显著;层均土壤含水率各月份各坡向间差异极显著,下坡位远大于上坡位与中坡位.该区从沟底到坡顶的植被变化逐渐由湿生-中生-旱生逐渐过度,垂直分布明显,这类天然残遗植被与土壤水分及其与环境因子的关系,对于促进周边沙地植被恢复具有重要的参照意义,据此建议了大青沟周边沙地植被恢复模式相应的最低土壤水分阈值,沙地0～30cm土层土壤含水率 9.1%～11.5%、 8.1%～9.0%、6.0%～8.0%;沙地31～60 cm土层土壤含水率 11.1%～13%、 8.5%～11%、6.0%～8.4%,分别适合恢复为疏林、灌丛、半灌丛.

大青沟自然保护区大型真菌群落多样性研究

采用取样调查法 ,在按照群落演替系列将大青沟植物群落划分的苔草杂类草草甸 (群落 )、柳灌丛 (群落 )、油桦+杞柳 +茶条槭 (群落 )、水曲柳 (群落 )、蒙古栎 (群落 )和大果榆 (群落 ) 6种类型植物群落中 ,分别获得由真菌的相对密度、相对多度和相对生物量组成的综合指标 ,并计算出 Margalef的丰富度指数 ( R1 )、Menhinick的丰富度指数( R2 )、Shannon-wiener的多样性指数 ( H′)、Hill的多样性指数 ( N 1、N 2 )和 Pielou的均匀度指数 ( E)。结果表明 ,R1、R2的变化趋势为 > > > > > ,认为茶条槭 +杞柳 +油桦群落是菌物物种多样化中心 ,是保护区的“核心区”。 E1的变化为 > > > > > 。 H′和 N1的变化趋势是 > > > > > ,N 2也类似 ,为 > > > > > 。总之 ,在旅游干扰严重的区域和几乎没有干扰的区域内菌物的多样性比较单一 ,而受轻度干扰的区域内菌物多样性较为丰富 ,各种指数随着植物群落的演替呈先增后减的变化趋势。

大青沟自然保护区大型真菌区系多样性的研究

本文对内蒙古大青沟自然保护区内的真菌区系进行了多样性分析。结果:含10种以上的科为口蘑科、革盖菌科、丝膜菌科、蘑菇科、球盖菇科、蜡伞科和炭角菌科；含5种以上的属为丝盖伞属、小皮伞属、多孔菌属、鳞伞属、光柄菇属、炭角菌属、蘑菇属、赤褶菌属、蜡伞属、湿伞属、靴耳属、钅舌囊蘑属、栓菌属和马鞍菌属；从种的组成上可划分为世界分布种(34.11%)、北温带分布种(42.05%)、北温带－澳大利亚分布种(5.30%)、温带－亚热带、热带分布种(3.31%)、欧亚大陆分布种(2.98%)、东亚－北美间断分布种(2.32%)、东亚分布种(1.97%)、中国－日本共有种(4.64%)和特有成分(3.97%)等9个分布型，表现出鲜明的温带区系特征。在区系亲缘关系上与长白山较为接近，而与热带、亚热带的区系较为疏远。

大青沟国家自然保护区土地利用与覆盖变化研究

通过对“科尔沁草原大青沟自然保护区沙漠化程度图”的数字化处理以及相关社会、经济活动资料的收集整理，建立了大青沟及其附近地区土地利用与覆盖变化的地理信息系统数据库。同时，对１９５８年到１９８１年２０多年间该地区土地利用与覆盖的变化进行了分析。结果显示大青沟自然保护区内天然植被得到了很大程度的恢复，面积由１９５８年的４４６ｈｍ２增加到了１９８１年的６０９４ｈｍ２。人工林面积也有所增加。与此同时，大青沟保护区周边地区由于不合理的土地利用，引起了以沙漠化发生发展为显著特征的土地退化过程。流动沙丘面积和斑块数由１９５８年的９１６ｈｍ２和７０块增加到了１９８１年的９２２１ｈｍ２和３００块，半流动、半固定和固定沙丘的面积逐渐减少。在可识别的１６种土地类型中，其余土地类型的变化相对较小。值得注意的是该地区水体数量由１９５８年的５０个减少到了１９８１年的２５个左右，面积减少了７１ｈｍ２。在科尔沁沙地这样一个生态环境脆弱的地区建立自然保护区，而保护区附近地区的土地则发生严重退化，无论这种现象与保护区的建立有无关系。

内蒙古大青沟自然保护区土壤水分时空梯度分析

该文采用TDR分层对大青沟自然保护区土壤水分进行定位观测，利用DCCA排序定量分析土壤水分时空梯度与环境因子关系，通过Surfer软件的Kriging插值法绘制土壤水分等值线排序图。结果表明：该地区影响土壤水分生长季节变化的主要环境因子为植被、坡位和坡向。0～60cm土层平均体积含水率在5～9月沟底阔叶林为29．33％～37．86％；下坡位蒙古栎矮林为6．29％～17．24％；中上坡灌丛为5．45％～12．20％；沙地樟子松林为5．04％～11．20％；沙地疏林草原为4．16％～5．43％：0～15cm与16～30cm表层土壤水分排序第1轴与海拔、坡向、坡位、植被有极显著的负相关系；31～45cm与46～60cm第1轴与坡向和坡度呈显著正相关；0～15cm表层土壤水分波动较大，16～30cm次之，31～45cm和46～60cm相对稳定。

大青沟生态旅游区植物景观及其评价

大青沟生态旅游区以其独特的沙地森林植物景观吸引了国内外的游客,其特殊而丰富的植物景观资源,具有极高的研究价值。本论文初步研究了大青沟特殊的地理位置和特殊的气候条件所形成的天然植物景观,并采用景观综合评价指标法,将当地的植物景观进行了等级划分。在此基础上,综合分析了植物景观现状,对大青沟生态旅游区植物景观保护及开发利用提出了建议,通过研究,为沙地森林景观资源的进一步研究和合理开发、利用和保护沙地森林景观资源提供依据。

大青沟国家自然保护区不同植被类型地面生苔藓植物物种多样性研究

在野外样方调查的基础上研究了大青沟国家自然保护区5种不同植被类型地面生苔藓植物物种多样性及其与环境因子之间相关性。(1)共发现苔藓植物12科27属55种,以丛藓科(Pottiaceae)、青藓科(Brachytheciaceae)和真藓科(Bryaceae)等为优势科,青藓属(Brachythecium)、真藓属(Bryum)和小石藓属(Weissia)等为优势属,优势种有双色真藓(Bryum bicolor)、西伯利亚瘤冠苔(Mannia sibirica)、密叶绢藓短柄变种(Entodon compressus var.zikaiwiensis)、绒叶青藓(Brachythecium velutinum)和地钱(Marchantia polymorpha)等;(2)Alpha多样性指数中,Patrick丰富度指数6~29,Shannon-Wiener多样性指数1.439 2~2.608 0,变化规律均为:水曲柳林(Fraxinus mandschuria forest)>蒙古栎林(Quercus mongolica forest)>大果榆林(Ulmus macrocarpa forest)>西伯利亚杏灌丛(Armeniaca sibirica shrub)>羊草草地(Leymus chinensis community);Simpson优势度指数0.131 6~0.295 5,与上述两指数呈显著负相关;Pielou均匀度指数0.663 0~0.803 3,与以上指数相关性不强;(3)影响物种多样性的主要环境因子有空气湿度、土壤水分、乔木盖度和灌木盖度;(4)Bata多样性指数0~0.652 2,大果榆林与蒙古栎林之间相似度最大,羊草草地与水曲柳林之间无相似性;水曲柳林和蒙古栎林是研究区地面生苔藓植物物种多样性保护的重点。

大青沟森林植物群落主要木本植物生态位研究

探讨了大青沟森林植物群落主要木本植物的生态位宽度、生态位重叠等生态位测度问题。结果表明 :在乔木种群中大果榆、蒙古栎、色木槭、叶底珠的生态位宽度较大。朝鲜柳、水曲柳、茶条槭、春榆、黄菠萝、小叶朴的生态位宽度较小。

大青沟森林植物群落物种多样性研究

大青沟森林植物种类非常丰富，约占内蒙古自治区植物种数的三分之一，生物资源十分丰富。本文分别用Ｓｉｍｐｓｏｎ指数、ＳｈａｎｎｏｎＷｉｅｎｎｅｒ指数和均匀度指数计测生态优势度、不同植物群落的物种多样性、群落物种多度的均匀度。结果表明：由于大青沟森林植物群落属于隐域性植被，从沟底到沟沿，小气候的差异较为明显，存在着生境梯度，但由于乔、灌、草综合作用的影响，各群落类型及生境梯度上的物种多样性的差异不十分明显。这可能是特殊森林群落类型长期适应隐域性生境条件的结果，它为我们改造周边环境提供了有益的启示。

大青沟森林群落演替预测研究

依据３８个样地的演替资料，采用母树树冠下各物种幼苗、幼树及小径木的胸高断面积比例作为转移概率，用马尔可夫链描述了群落的演替过程，预测了达到平衡状态时各群落的组成状况，并运用３０年前后植物种盖度资料的对比，在较大的时空范围内阐明了大青沟残遗森林植物群落演替的动态过程与趋势。结果表明，在环境条件不发生较大变化的情况下，以水曲柳、蒙古栎为主的群落是较为稳定的群落，而为大果榆为主的群落波动较大。各个不同的群落在达到平衡状态时，其种类组成的数量关系将会发生不同程度的变化。

大青沟植物群落稳定性研究

大青沟森林植物群落是经过长期环境变迁后残留下来的森林群落类型，具有适应环境的特殊机制。运用群落演替与相关分析相结合的方法分析了群落的稳定性。在大青沟地区，以水曲柳为主的群落在长期的自然演替过程中已达到与生境条件相互适应的动态平衡过程，它仅仅是一种小生境条件作用下的隐域性稳定植被系统。以蒙古栎为主的群落在当地处于稳定状态，并与当地的大气候条件相适应，其它群落类型则处于相对不稳定的状态中。

大青沟自然保护区粘菌种类札记

首次报道内蒙古大青沟国家级自然保护区粘菌 2 2种 ,它们分别属于无丝菌目、团网菌目、绒泡菌目和发网菌目。其中 ,小筛菌、孔膜菌、卵圆绒泡菌、全白绒泡菌、弧线亮皮菌、白柄菌和球形白柄菌等 7种为内蒙古新记录种。

大青沟自然保护区生态脆弱性系统诊断

本文通过样地调查、问卷调查,利用系统诊断技术对内蒙古大青沟国家级自然保护区生态脆弱性进行了诊断分析,针对影响该保护区脆弱性的58个相互关联的问题组成的"问题堆",构建了问题间影响关系层次递阶结构图,使"问题堆"层次化、结构化和模块化,确诊了影响该保护区脆弱性的主要"病根"问题、基本问题、核心问题及问题间影响关系和解决途径。系统诊断查明,该保护区生态系统脆弱性程度高主要表现为抵抗灾害性能差、物种扩散能力弱、系统生产代谢能力低、系统可恢复性能差等四方面。系统诊断确诊该保护区的规划管理控制子系统中的问题是控制保护区脆弱性的根因子层问题,是解决控制对象过程子系统中各个问题的关键,其中,景区保育力度和游客生态教育是解决保护区生态脆弱问题的基本点。系统诊断表明,保护区植被的更新、演替和生长不良是该脆弱生态系统的中心问题,它影响系统脆弱性的物种扩散能力、系统生产代谢能力和系统可恢复性能等三方面,它是过程子系统和效果子系统的中心节点。该研究为大青沟保护区保育经营和旅游管理解决脆弱性问题提供决策参考依据。

大青沟自然保护区苔藓植物的研究

大青沟自然保护区地处北纬４２°～４３°之间，东经１２２°～１２３°之间，是四万平方公里强烈沙漠化的内蒙古科尔沁沙地东部的一条地层下切的沙沟．沟内及沟岸上尚保存着大面积的残遗森林．从６０年代开始，我国学者曾多次对大青沟维管植物进行过调查和报道，但对其苔藓植物则无专门报道．通过对大青沟苔藓植物的采集调查及研究分析，统计出大青沟有苔藓植物１６科２５属５０种．其区系成分以温带成分占优势。

采自大青沟自然保护区的中国新记录真菌

我们于1996年5月～1997年10月在内蒙古大青沟国家级自然保护区进行真菌资源调查,共采集600余号标本。此次报道其中的中国新记录真菌30种:1.Chloreacndia versifomns(Pers.)Dixon,ibid.:224(1975);2.Lepiota fusciceps Hongo, Men.Shiga Univ.23:38(1973);3.Lepiota pseadogranulata(Berk.rt br.)Sacc.,Syll.Fung.5:53(1887);4.Lepiota subcitrophllaHongo,J.Jap.Bot.,31,148(1956);5.Lencoagaricus r(?)brotincus(Peck)Sing.,Sydowia, ii,36(1948);6.Leucocoprinusfrgilissiimus(Rav.)Pat.,Essai Taxon.:171(1900);7.Leucocoprinrs subglobisporus Hongo,J.Jap.Bot.60(12):370(1985);8.Chnocyte antipus(Lasch.:Fr.)Fayod,in Imaz.Mush.Jap.(Ⅰ):183 (1989);9.Psathyeellasubatrata(Batsch.)Gill.,Camp.Fr.:616(1874);10.Rhndophyllus ater Hongo,J.Jap.Bot.,33:46(1958);11.Hygrophorus lacmus(Schum) Kalchdr.,in Imaz.Mush.Jap.(Ⅰ):41 (1989);12.Hygrophorus subviolaceus PK.,in Imaz.Mush.Jap.(Ⅰ):44(1989 );13.Hygrophorus acutoconica(Clem)Sing.f.japonica(Hongo)Hongo,in S.Ito,Myco.Fl.Jap.,2(5):75(1959);14.Hygrophorus turunda(Fr.:Fr.iKarst.f.macrcapora)Hongo)Hongo,inMwm.Fac.Educ.