东北退化草原恢复演替系列羊草和寸草无性系种群构件营养繁殖特征比较

营养繁殖是无性系草本植物种群更新的主要方式,根茎型草本植物通过营养繁殖形成的构件年龄结构在种群现状分析、动态预测和恢复演替动态分析中发挥着重要作用。本研究以东北退化草原恢复演替系列5个阶段中主要无性系草本植物羊草和寸草为研究对象,对两植物种分株和根茎的年龄结构、各龄级分株生产力、根茎贮藏力以及分株和根茎营养繁殖力进行了对比分析。结果表明:各恢复演替阶段羊草和寸草分株均呈增长型年龄结构,根茎呈稳定型或增长型年龄结构。不同恢复演替阶段羊草分株生产力和根茎贮藏力均强于寸草。随草原恢复演替的进程,羊草1 a根茎贮藏力呈显著上升趋势,寸草2 a分株生产力呈显著下降趋势。羊草与寸草共生的恢复演替阶段中,羊草根茎营养繁殖力均强于寸草。总体上,不同恢复演替阶段中羊草与寸草构件年龄结构特征具有相似性,但随草原恢复演替的进程,羊草种群增强幼龄和壮龄分株营养繁殖力的繁殖策略较寸草种群仅增强幼龄分株营养繁殖力的繁殖策略更有利于种群的维持和扩展。羊草将逐渐取代寸草成为群落中的优势种。

米氏冰草种群在恢复演替进程中的点格局分析

植物种群空间格局是植物生态学研究的基本内容之一。过度放牧引起典型草原生态系统发生退化,而探讨典型草原退化群落在恢复演替过程中种群空间格局具有重要意义。米氏冰草为典型草原群落主要优势种之一,在恢复演替过程中,群落会经历冷蒿+米氏冰草群落阶段和米氏冰草群落阶段。选择米氏冰草种群作为研究对象,应用O-Ring函数结合不同零模型分析米氏冰草种群在恢复演替过程中的格局变化。研究结果表明:在严重退化群落中,米氏冰草种群在精细尺度上存在高密度的小聚块,种群格局表现为大聚块中出现高密度的小聚块;而在恢复8年群落和恢复21年群落中,大聚块中并未出现高密度的小聚块。这样的格局特征说明米氏冰草种群在恢复演替过程中经历了精细尺度上高密度小聚块消失的过程,是退化群落在恢复过程中种群个体间正相互作用向竞争转化所致。

内蒙古草原退化群落恢复演替的研究──Ⅱ．恢复演替时间进程的分析

根据内蒙古典型草原地带的羊草＋大针茅草原退化变型－冷蒿群落封育１２年（１９８３～１９９４）的动态监测数据进行分析，对群落恢复演替轨迹取得以下认识：１．依据群落优势种的更替及主分量分析结果可将恢复演替过程划分为冷蒿优势阶段、冷蒿＋冰草阶段、冰草优势阶段、羊草优势阶段。２．退化草原群落在恢复演替过程中，群落生产力的变化表现出阶梯式跃变和亚稳态阶面相间的特点。第一次跃变发生在１９８４年，上升到第二个阶面，第二次跃变发生在１９９０年，进入了第三个阶面，已接近于原生群落的生产力。３．群落生产力与水资源量的关系因恢复演替阶段不同而异。第一亚稳态时期，群落地上现存生物量大体处于１６６ｇ·ｍ￣－２的水平上，生长季降水量达１７６ｍｍ以上时，增加降水对群落生产力的提高不发生显著影响。第二亚稳态时期，群落生物量与降水量之间的相关性显著。可推算出群落于物质生产用水量介于１．１～１．６ｍｍ·ｇ￣－１之间。此值在１．１ｍｍ·ｇ￣－１时，群落对水资源的利用效率最高，而在１．６ｍｍ·ｇ￣－１时群落生物量达到最大值。４．在恢复演替进程中，群落密度的位点常数约为２７１．５株·ｍ￣－２，循此常数上下波动，表现出拥挤与稀疏交替发生的过程，构成了恢?

毛乌素沙地杨柴灌木林恢复演替过程中土壤活性有机碳组分变化特征

土壤活性有机碳是土壤有机碳(SOC)的活性部分,是衡量土壤质量和健康状况的重要指标,能够反映植被恢复演替过程中土壤环境的早期变化。但在SOC贫瘠的沙地,长期恢复演替如何影响土壤活性有机碳组分尚不清楚。本研究以毛乌素沙地杨柴人工灌木林为研究对象,分别选取未造林(CK)与造林年限9 a、18 a和30 a的杨柴人工灌木林,探究毛乌素沙地杨柴人工灌木林恢复演替过程中土壤可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(ROC)和SOC变化规律。结果表明:(1)毛乌素沙地杨柴灌木林随恢复演替年限增加土壤固碳能力增强,但在恢复演替18 a时出现转折点,恢复演替18—30 a时土壤固碳速率相对减缓;(2)表层0—10 cm土壤DOC、MBC和ROC对恢复演替响应较为敏感,恢复演替过程中表层土壤活性有机碳各组分含量逐渐升高;(3)恢复演替年限并未对土壤活性有机碳占SOC比例产生显著影响,同时也未显著改变碳库活度。综上所述,毛乌素沙地杨柴灌木林恢复演替有助于土壤活性有机碳和SOC积累,但长期恢复演替是否持续对土壤活性有机碳固持产生积极作用仍需进一步研究。

内蒙古典型草原不同恢复演替阶段植物养分化学计量学

对内蒙古典型草原不同恢复演替阶段群落土壤养分动态及空间格局、植物养分及其化学计量比时空动态、植物与土壤养分相关性等进行了分析,以揭示放牧干扰对植物的养分及其化学计量比影响。结果表明:土壤各养分含量表现为恢复群落略高于严重退化群落,土壤全氮(STN)/土壤全磷(STP)恢复群落高于严重退化群落,土壤有机质(SOC)/STN恢复群落低于严重退化群落;大多数植物叶片C含量在恢复群落最高,严重退化群落最低,与恢复演替时间呈正相关,而植物的全氮(TN)和全磷(TP)含量则是严重退化群落最高,恢复群落最低,与退化程度呈正相关,且TP含量的变幅明显高于TN含量;植物叶的N:P和C:N表现为严重退化群落最低,与退化程度呈负相关;严重退化群落植物相对于P而言,总体上表现为缺N;而恢复群落相对于N而言,更为缺P,或同时缺N和P;群落优势种化学计量学特征对群落演替方向有一定的指示作用。

阿拉善荒漠草地恢复演替过程中物种多样性与生产力的变化

以阿拉善极度退化的草原化荒漠区为研究对象,对放牧与围封条件下退化群落的物种多样性、生产力和群落演替及其生态机制进行了初步研究,结果表明:1)荒漠植物群落物种多样性指数在时间尺度上的变化表现为随着自由放牧时间的延长逐渐降低,随着围封时间的延续逐渐增加,而生态优势度变化趋势则相反。2)围封导致荒漠群落物种多样性指数增加的主导因子是物种丰富度的增加;围封使荒漠群落恢复的生态机制在于消除牧压后不同种群繁殖对策的实现,拓殖能力的增强和剩余资源的充分利用。3)围封第3年草原化荒漠群落优势种发生变化,短花针茅大量生长,群落发生恢复演替的结果使群落生产力得到大幅度提高。

科尔沁沙地恢复演替进程中群落物种多样性与地上生物量的关系

生物多样性与生产力的关系是当前生态学中研究的重点之一,以科尔沁沙地为研究对象,研究了沙地植被恢复演替进程中物种多样性与地上生物量的关系。结果表明:(1)科尔沁沙地植被恢复演替过程中,物种数量逐渐增加,从流动沙丘的6种到固定沙丘的30种,增加了4倍。一年生草本植物在各群落中占绝对优势,但随着演替的进行,生活型呈现多样化,多年生植物种类明显增加。藜科植物在流动沙丘阶段优势度明显,之后逐渐下降;禾本科植物的种数和优势度逐渐增加,在群落中的地位逐渐增强。多重比较表明,群落的地上生物量存在显著差异(F=18.926,n=360,P<0.001),从流动沙丘到固定沙丘(3个恢复阶段的均值计算)地上生物量增加了580%。(2)随着演替的进行,群落Simpson指数、Shannon-winner指数和均匀度指数均呈现增加的趋势。(3)回归分析显示,群落物种多样性和生物量之间存在显著的负二次函数关系即单峰型函数关系,表明中等生产力水平物种多样性较高。

典型草原自然恢复演替过程中植物群落动态变化

以内蒙古巴林右旗退化典型草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,探讨了在围封去除干扰条件下,退化典型草原自然恢复演替进程。研究结果表明,物种多样性在典型草原群落自然恢复过程中呈波动状变化,最高值出现在第6年,为3.3,随后又呈现下降趋势。丰富度和均匀度与物种多样性指数呈显著正相关,相关系数分别为0.848和0.912。地上生物量和物种多样性二者之间没有明显的线性关系,其相关系数为0.4813(P>0.05)。在演替的进程中,群落中主要植物种的优势地位发生了明显的替代变化。在恢复演替初期C4植物对地表的覆盖和有机物的输入起关键作用,而C3植物在后期对群落稳定起重要作用。1年生植物在典型草原恢复初期起着非常重要的作用,可覆盖地表,防止水土流失,并为群落输入大量养分,为其他植物定居创造了稳定良好的土壤环境。

内蒙古草原退化群落恢复演替的研究——群落演替的数学模型

根据１９８３年至今１２年定位监测的结果，提出了一个描述典型草原在过大的牧压下退化和封育恢复演替的数学模型。建模的生态学公设是：１．植物群落占据的空间范围内环境因素视为均匀一致；２．退化和恢复演替进程中尚未发生植物种的消失和侵入；３．牲畜采食将增大牧草死亡率；４．草原群落内植物种群的竞争存在一个优胜顺序；５．植物种群增长遵循逻辑斯蒂克规律。对这一模型的稳定性分析说明：１．退化草原长期围封后可恢复到顶极状态；２．随着牧压的增强，草原群落将达到一个新的退化状态；３．退化过程和恢复过程的轨迹是不同的；４．草场改良措施改变了草原群落的演替轨迹和速率，使优质牧草在较大的种群尺度下向顶极状态演替。

内蒙古草原退化群落恢复演替的研究──Ⅰ．退化草原的基本特征与恢复演替动力

本项研究自１９８３年起在锡林河中游对放牧退化的冷蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｆｒｉｇｉｄａ）占优势的草原群落变型进行封育恢复实验与长期监测。每年在植物生长季以１５天为间隔进行取样测定，即每年测定９期，每期做１０或２０个１ｍ×１ｍ的样方。测定项目包括：群落中各植物种群的地上现存生物量、密度、高度、花（果）枝数等。还采用改进的样方方差法监测植物种群空间分布格局的动态。并同时在保护良好的羊草＋大针茅（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ＋Ｓｔｉｐａｇｒａｎｄｉｓ）群落中进行测定取得完全对应的数据，作为对照系列。以上两种群落的土壤水分与养分动态的长期监测由本站土壤组承担。根据连续十二年监测数据的分析，对退化草原群落的性质与特征提出以下的认识，并对退化草原恢复演替的驱动因素进行了探讨。１．草原退化演替阶段是与一定强度的放牧压力保持平衡而相对稳定的群落变形，退化阶段取决于牧压强度与持续的年代。２．当群落退化到冷蒿为主要优势种的阶段时，与原生群落的种类组成相比，只发生一定的数量消长变化，对群落的物种丰富度影响不大。３．退化群落植物种群空间格局的均匀性较高，随着恢复演替的进展，因一些种群斑块增大而使空间不均匀性增强。４．退化群落与其原?

内蒙古草原退化与恢复演替机理的探讨

1 98 3 -2 0 0 0年对内蒙古锡林河中游的典型草原放牧退化演替变型实行封育禁牧 ,并连续进行了恢复演替的动态监测 ,本文根据监测的数据及已经发表的论文 ,从生态系统、群落、种群、个体等层次上对退化草原的特征、退化序列、演替进程的诊断、恢复演替的轨迹与节奏性 ,恢复演替中的植物种群动态与植物个体变异进行了阐述 ,进而对退化与恢复演替的生态学机理提出了基本认识 :认为草原退化演替使其物质与能量流程及收支平衡失调 ,打破了生态系统自我调控的相对稳态 。

高原鼠兔对退化草地植物群落结构及恢复演替的影响

2009年4月至2011年9月采用围栏封育和去除法,对去除高原鼠兔的处理组和鼠兔扰动(对照组)区域植物群落结构、物种组成和地上生物量进行了比较分析,旨在阐明高原鼠兔对草地植物群落结构和群落演替的影响。结果表明:去除高原鼠兔处理组和对照区域植物群落平均高度和种盖度逐年上升,均在2011年达到最大值,平均高度分别为6.5 cm和4.2 cm,二者差异极显著(F=127.80,df=1,10,P<0.01),种盖度分别为126.5%和117.9%,差异不显著;植物群落组成中,处理区域禾草和莎草地上生物量比对照区域分别增加了1 965.1%和33.2%,二者差异极显著(F=41.29,df=1,10,P<0.001),豆科植物和杂类草分别下降了89.9%和30.7%;处理区域植物群落生态优势度发生了显著变化,由以杂类草为主改变为以禾草为主,而对照组均以杂类草为主,变化不明显。相似性指数2009-2011年在对照区域年间变化范围为0.7168-0.7550,在去除高原鼠兔处理区域年间变化范围为0.6464-0.6732;对照区域和处理区间变化范围为0.5354-0.8956。根据试验结果我们认为,高原鼠兔的扰动可以有效降低植物群落的平均高度和植物种盖度,但植物种类组成主要以杂类草为主,年间变化不明显,表明鼠兔的扰动延缓了植物群落的恢复演替。

碱化草地群落恢复演替空间格局动态分析

对松嫩平原碱化草地 1 989年开始围栏封育的 1 hm2样地 9a间的空间格局进行了分析 ,结果表明 :( 1 )不同物种斑块空间格局动态不同 ,在恢复演替各个阶段中的地位与作用也不同。 ( 2 )结论基本上支持了斑块化 -稳定性假说。

宁夏荒漠草原自然恢复演替过程中土壤有机碳及其分布的变化

以宁夏荒漠草原自然恢复的围封草地为对象,通过野外调查和室内分析,研究了未封育、封育3、5、7和10年的草地总有机碳及其在土壤剖面和不同粒级团聚体中的分布。结果表明,土壤有机碳含量随封育年限的增加呈波动性增加,除0~5cm土层外,各土层有机碳含量以封育7年、10年的草地较高;就有机碳在不同粒径团聚体中的分布看,0~10cm表层土壤以封育3年及未封育草地各粒级团聚体有机碳含量较高,而10~40cm土层各粒级团聚体有机碳随封育年限的延长呈增加趋势,各土层团聚体有机碳含量均以1~0.5mm与0.5~0.25mm粒级较高;各粒级团聚体对有机碳的贡献率在0~10cm表层以<0.25mm微团聚体最高,10~20cm土层以>5mm粒级和<0.25mm粒级较高,20~40cm土层以>5 mm粒级最高。综上所述,封育有利于荒漠草原土壤有机碳的固存,退化荒漠草原生态环境恢复在封育7年时出现转折;随土层的加深,团聚体有机碳贡献率对封育的响应减弱,且大团聚体对全土有机碳的贡献率逐渐增大。

宁夏毛乌素沙地退化草原恢复演替过程中物种多样性与生产力的变化

对宁夏毛乌素沙地退化草原种植不同林龄柠条Caragana korshinskii 后物种的多样性、群落结构及草地生产力进行了研究,结果表明:种植柠条林对退化草地的植被恢复有积极的作用,植物群落的多样性随柠条林龄的增加而增加,而且随林龄年份的增加,群落结构更趋于稳定。草地生产力由于土壤储水量相对较高,表现为随林龄的增加,草产量受季节降水量变化的影响较小,相对稳定的趋势。

川西亚高山人工云杉林和自然恢复演替系列的林地水文效应

通过对人工云杉林及自然恢复演替系列林地苔藓、枯落物和土壤的野外调查与室内实验,分析了川西亚高山森林恢复过程中的林地水文效应。结果表明:林地苔藓及枯落物蓄积量随林龄增大而增加,最大持水量也相应增加。10a、30a生人工云杉林苔藓、枯落物蓄积量和最大持水量都显著高于同龄的自然恢复类型;40a生人工云杉林苔藓、枯落物蓄积量显著高于同龄的针阔混交林,但二者最大持水量之间差异并不显著。人工云杉林苔藓和枯落物的最大持水率均低于自然恢复演替系列。70a生人工云杉林苔藓与枯落物最大持水量之和已接近原始冷杉林。各类型林分土壤容重均随土壤深度增加而增大,最大持水量、毛管持水量和最小持水量则降低。土壤0～40cm最大持水量在各林龄人工云杉林之间差异显著,但与恢复阶段没有关系,并不随林龄的增大而增加;在自然恢复演替系列之间差异不显著。人工云杉林地水文效应的增强快于自然恢复过程,表现在人工云杉林苔藓与枯落物蓄积量及最大持水量的增加快于自然恢复过程。

淮北相山恢复演替群落优势树种叶片的生态解剖

对淮北相山混交林5个优势种叶片的生态解剖学观察表明,其叶片结构具有一定的旱生特征:表皮具发达的表皮毛或角质层,全栅等面叶或具发达的栅栏组织,维管组织发达。牡荆(Vitex negundovar.cannabifolia)和酸枣(Ziziphus jujubavar.spinosa)作为两个广布优势树种,叶片结构表现出很大的可塑性:1)同一群落环境(混交林)中,叶片结构随着季节的变化表现出发育可塑性(5月初的叶片比9月中旬更具有阳生叶的特点);2)不同恢复演替阶段的群落中,叶片结构随着群落环境的变化表现出环境可塑性,其变化趋势为:灌草丛(旱生/阳生)-灌丛(旱生/阳生)-落叶疏林(中生/阳生)-人工侧柏(Platycladus orientalis)林(中生/阴生)。这种可塑性既是植物适应其异质生境的一种重要机制,同时又是不同群落环境的反映。非参数相关分析表明,牡荆和酸枣的叶片结构受多个生态因子综合影响,其中水分和风速是影响叶片结构的主导因子。叶片的上表皮角质层厚度、气孔器密度、栅栏组织厚度、叶片厚度、木质部厚度、韧皮部厚度、维管束厚度等性状均与土壤含水量和空气相对湿度呈显著负相关,与风速呈显著正相关。

高寒草甸恢复演替过程中生产力与植物功能特征关系的研究

研究选择甘肃省玛曲县阿孜牧场高寒草甸,利用空间序列代替时间序列的方法,分别于同质高寒草甸内选择弃耕后恢复1,3,7,10,15年的5个演替梯度的草地各0.5hm2,于每梯度样地内选5个0.5m×0.5m的样方,分别于2010年5月(牧草萌发期)和8月底(生物量高峰期)分种测定植物高度、盖度、密度和生物量。同时按照生物量比率理论,测定样方中生物量之和达80%的优势物种的株高、相对生长率、叶面积、叶鲜重等,就高寒草甸恢复演替过程中生态系统初级生产力与4种涉及养分获取及养分利用且简单易测的植物功能特征(植株高度、相对生长率、比叶面积和叶干物质含量)的关系进行了研究。结果表明,植株高度(y=-12.299x+410.3,R2=0.678 2,P<0.001)、相对生长率(y=-0.022 9x+0.624 7,R2=0.699 2,P<0.001)、以及比叶面积(y=-61.171x+2 756.5,R2=0.595 6,P<0.001)等功能特征均与演替时间呈显著负相关关系,叶干物质含量与演替时间呈显著的正相关关系(y=0.170 5x+0.106 3,R2=0.506 5,P<0.001)。地上净初级生产力也与演替时间呈显著负相关关系(y=-0.228x+7.386 7,R2=0.495 4,P<0.01)。同时,地上净初级生产力与株高(y=0.014 7x+0.942 6,R2=0.457 5,P<0.01)、相对生长率(y=8.695 4x+1.869 9,R2=0.519 1,P<0.001)和比叶面积(y=0.002 4x+0.942 6,R2=0.361 7,P<0.01)间呈显著正相关关系,与叶干物质含量的相关性不显著(y=-0.435 5x+6.797,R2=0.101 5,P>0.05)。此结果证明,植株高度、相对生长率、比叶面积等功能特征对高寒草甸生态系统生产力响应演替变化具有一定的指示意义。在高寒草地生态系统管理和利用中,可将此特征作为预测草地系统功能响应环境变化的参考依据。

羊草草原退化群落恢复演替的研究

本文根据１９８３～１９９１年获得的羊草草原退化恢复演替过程的野外调查资料，通过对种的重要值、群落的生态多样性和均匀指数的计算分析，研究了在退化草原恢复演替过程中植物群落组成及其群落学作用、种的饱和度、层片结构、生产能力以及群落综合特征的动态变化规律．结果表明，退化草原的恢复演替是一种中途演替过程．在封育恢复的过程中，主要表现出不同植物种群作用的交替变化方面．适应地带性气候条件的植物种类的群落学作用明显增强，构成恢复演替过程中的增强种组．而在过度放牧条件下形成的退化草原群落中占优势的植物种类，群落学作用逐年降低，构成恢复演替过程中的消退种组．另外，有些草原群落伴生植物，其作用在整个演替过程中变化不大，构成恒有稳定种组．在恢复演替过程中．组成群落的层片作用也表现出明显的交替变化规律，在围封后的前４～５年，冷蒿等组成的半灌木层片是群落的优势层片，其后，由羊草组成的根茎禾草层片和由大针茅等组成的丛生禾草层片逐步取代了半灌木层片的作用而成为群落的优势层片．此外，在整个演替过程中，植物种的饱和度有逐年下降的趋势，而群落多样性和均匀性指数基本上保持稳定，草群高度和群落地上生物量则表现出逐年增加的趋势．

典型草原退化群落不同恢复演替阶段羊草种群空间格局的比较

羊草(Leymus chinensis)为典型草原群落的主要建群种之一,在群落中扮演着重要角色。应用摄影定位法测定处于不同恢复演替阶段的羊草种群空间格局,通过点格局、种群空斑、种群领地及种群领地密度等方法分析发现,羊草种群在恢复演替过程中经历了种群增长和种群衰退的过程。在此过程中,羊草种群数量出现最高点,此点之前,种群拓殖大于自疏,种群整体增长;此点之后,种间竞争及种内竞争致使种群衰退,而种间竞争占主导地位,种内竞争相对较弱。羊草种群的增衰导致种群空斑发生变化,从而引起种群格局类型发生相应的变化,表现为在恢复21a的群落中,羊草种群在10m×10m的取样范围内表现出两种格局分布类型:在0～4.85m之间呈现聚集分布,当尺度大于4.85m时,则表现为随机分布;在恢复8a的群落中,羊草种群在10m×10m的取样范围内出现3种格局分布类型:在0～3.01m之间呈聚集分布,在3.01～3.37m之间为随机分布,当尺度大于3.37m时则表现为均匀分布;在严重退化群落中,羊草种群在整个10m×10m测定尺度上呈现聚集分布。由此可见,羊草种群格局在恢复演替过程中是变化的,这种变化主要由群落剩余资源驱动下的种群拓殖及种内种间竞争所致。