增温对荒漠草原植物群落组成及物种多样性的影响

以短花针茅荒漠草原为研究对象，通过采用远红外线辐射器模拟增温的方法，探讨了增温对荒漠草原植物群落结构及生物量和物种多样性的影响。结果表明：由于远红外线辐射器的增温作用，在2012年整个生长季内，增温样地10、20、30 cm土壤平均温度与对照样地相比，平均增加了0.39、0.38、0.31℃；各土层土壤含水量较对照平均减少0.76%、0.73%、0.60%。受温度升高及土壤含水量减少的影响，模拟增温6个生长季后，与对照样地相比，群落的高度整体增加，密度、盖度、频度表现为部分物种增加和部分物种减少的趋势，冷蒿（Artemisia frigida）等物种的重要值下降，阿氏旋花（Convolvulus ammanii）等物种的重要值上升，但是增温没有明显改变植物群落的组成。同时，增温处理使荒漠草原禾草的盖度减少，杂类草的盖度增加，半灌木和一两年生植物分盖度未发生明显变化；增温使地上地下生物量出现了不同程度的减少，在0~30 cm土壤深度地下生物量分配中，增温样地0~10 cm分配比例（81.23%）小于对照（86.07%），10~20 cm分配比例（11.55%）大于对照（9.16%）；20~30 cm 分配比例（7.22%）大于对照（4.77%），增温使得地下生物量分配格局向深层转移。增温后，增温样地植物Shnnon-Winener指数降低，Pielou均匀度指数升高，温度升高使荒漠草原植物群落的均匀度增加，但并没有提高草地植物的物种多样性。

添加氮磷钾元素对典型草原区割草地植物群落组成及草地质量的影响

试验发现添加氮磷钾元素对割草地产量、群落组成及草地质量的影响有:(1)对一年割一次的草地,添加氮磷钾水平K2(120kg.hm-2)的小区增长最为显著;对一年割两次的草地,惟有最高水平K4(180 kg.hm-2)可见到显著的增产效果;对于不割草对照区,添加氮磷钾元素有一定增产作用,但没有达到显著性水平(p<0.05)。(2)添加氮磷钾元素能使羊草和大针茅种群在一年割一次和不割草对照中都表现出等补偿和超补偿,但在一年割两次中均为不足补偿;对糙隐子草则相反,在不割草对照中其仅为等补偿,而在割草处理后刈割频度越高超补偿现象越明显。(3)添加氮磷钾元素可提高草地质量,其中K2水平添加量的效果最为明显,草地质量维持的最好。

施用磷酸二胺对典型草原区割草地植物群落组成及草场质量的影响

通过设计的割草施肥试验,研究了施用磷酸二胺对割草地产量、群落组成及草场质量的影响。结果表明:(1)施用磷酸二胺对1年割1次草地的增产效果显著,施肥当年,P2(40kg·hm-2)、P3(60kg·hm-2)、P4(80kg·hm-2)分别较不施肥对照增产28.98%、22.28%和24.37%(P<0.05),翌年P4残效仍较对照增产17.59%(P<0.05);对1年割2次和不割草对照都没有显著增产,前者表现出肥料施用量不足,后者是由于多年围封系统自身养分亏缺量较少且厚实的凋落物阻碍养分的有效利用。(2)1年割1次的物种多样性最高,1年割2次的最低。3种割草制度下,随着磷酸二胺施用量增加物种多样性指数均呈波动性地增长趋势,而均匀性指数却呈波动下降,但变幅不大。(3)在P4条件下,大针茅和羊草在1年割1次和不割草对照中能实现等补偿,而在1年割2次中均为不足补偿,而糙隐子草恰恰相反,在P3、P4水平下表现出超补偿的现象,最高C值均出现在1年割2次中;施用磷酸二胺后,羊草与大针茅的氮含量均随施肥梯度的增加而增加,且提高的幅度在不割草对照中较1年割1次要高;糙隐子草的氮含量几乎未见增长。3种植物的全磷含量均随着施肥梯度的增加而增加,但羊草与大针茅在不割草处理中的增长幅度要高于1年割1次,而糙隐子草却正好相反。(4)施用磷酸二胺在1年割1次中对草地质量指数的提高明显优于其他两种轮割制度,且施肥量为80kg·hm-2的处理下草地质量维持的最好。

2009-2015年呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原植物群落组成动态数据集

贝加尔针茅草原是欧亚草原区亚洲中部草原亚区东端特有的草原群系,是草甸草原的代表类型之一,其草原生态系统正在经受人类干扰和气候变化的双重压力。通过野外长期固定样地(2006年围封)对植物群落组成进行观测,本数据集整理了2009–2015年呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原植物群落组成,具体包括样方植物名称、分种植物自然高度、分种植物多度、分种植物地上绿色现存量。用户可以按照调查年份、植物群落组成进行数据检索。呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原植物群落长期监测数据集的建立与共享,可为全球气候变化背景下该草原类型植物组成以及群落特征的动态研究提供数据支持,为深入理解呼伦贝尔草原生态系统过程及演替趋势,进而指导草原生态修复和适应性管理提供科技支撑。

扬州蜀冈西峰生态公园的植物群落组成分析与生态景观价值研究

通过对扬州蜀冈西峰生态公园的植物种类种类及群落组成讨论其生态景观价值。

黄土高原典型草原植物群落组成对降水变化的响应

探讨典型草原植物群落组成对降水变化的响应动态,可为草地管理应对全球变化提供理论和实践依据。本研究以黄土高原腹地宁夏固原云雾山封育20年的典型草原为研究对象(模拟降水实验进行4年),利用遮雨棚模拟3个不同的降水梯度,分别是自然降水量的50%(PR)、100%(CK)和150%(PI),每个降水梯度设置3个生物学重复。通过记录样地内植物的高度、频度、多度、密度和生物量,定量分析了降水量的变化对典型草原植物群落物种多样性和生物量的影响。结果表明:(1)植物功能群对不同降水处理的响应差异显著,与CK相比,豆科植物总生物量在PR和PI处理下分别降低了42.72%和11.81%,杂类草总生物量分别降低了74.49%和30.42%,而禾本科植物总生物量分别增加了26.71%和97.06%。(2)降水变化对物种丰富度(P<0.05)、Shannon-Wiener指数(P<0.05)、Simpson指数(P<0.01)均有显著或极显著影响。降水变化在一定程度上改变了植物群落物种丰富度和优势度,导致植物群落结构发生变化,从而改变植物群落组成。(3)随降水量增加,优势种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)的总体生物量呈增加趋势;降水变化对长芒草(Stipa bungeana)、白莲蒿(Artemisia stechmanniana)的总体生物量影响不显著。研究结果将为进一步探究气候变化对典型草原生态系统的影响提供理论依据和数据支持。

鄂尔多斯荒漠草原不同退化演替序列植物群落组成及多样性研究

文章以内蒙古鄂托克旗不同退化梯度草原为研究对象,通过对不同退化演替程度下物种类型、数量、重要值及不同退化演替程度下草地α多样性变化、β多样性变化分析,并调查不同退化演替阶段植物群落数量特征、组成结构以及多样性,对不同退化演替序列植物群落组成及植物多样性进行研究。

上海青浦区不同用地类型河流滨岸带生境及植物群落组成

按照工业用地、农业用地、交通用地、居住用地、绿地和荒地等6类不同用地类型,于上海青浦区选取河流滨岸带样点48个,研究不同用地类型对滨岸带生境及植物群落组成的影响。研究发现:(1)目前该地区河流滨岸带生境优劣程度为:荒地>绿地>农业用地>交通用地>居住区>工业用地。这主要是由于在不同用地类型下人们对河岸类型、滨岸带几何形态以及原有植被的影响所造成。(2)目前该地区河流滨岸带有植物51科118种,平均丰富度水平绿地最高,工业用地最低。从植物的生活型与来源方面看,6类用地类型下的河流滨岸带植物群落组成存在显著差异。工业用地受人为影响强度较大,外来入侵植物比例高达27.22%;农业用地草本平均数量11.75种,为6类用地类型中最高水平;交通用地与居住用地表现出较大人工引种植物比例,分别为37.77%和49.97%;绿地有相对均衡的乔灌草比例,人工引种植物占所有植物的64.05%;荒地缺乏乔木与灌木类型,自然分布植物比例最高,为69.94%。

氮素添加对典型草原区割草场植物群落结构及草场质量指数的影响

养分添加对维持割草场养分平衡具有重要意义,本研究通过不同割草制度下添加氮素试验,探讨了氮素添加对割草地产量、群落物种多样性及草群质量指数的影响。结果表明,1)氮素添加对一年割1次草地的增产效果显著。添加氮素当年N3(64.4kg/hm2)、N4(78.2kg/hm2)较对照显著增产,幅度近50%,且次年也表现出明显的肥料残效;对一年割2次,仅在N4梯度上有显著的增产效果,表现出肥料施用量不足。对不割草处理区,添加氮素未达到显著增产(P<0.05)。2)割草处理下,物种多样性指数随氮素添加梯度的增加呈波动状增长趋势;而均匀性指数呈下降走势。3)添加氮素后羊草和大针茅在一年割1次和不割草处理中都表现出等补偿和超补偿,但在一年割2次中均为不足补偿;糙隐子草则相反,在不割草处理中仅为等补偿而在割草处理后刈割频度越高超补偿现象越明显。添加氮素后3种群的氮含量都明显提高,但在不割草处理中的糙隐子草在N2(50.6kg/hm2)梯度达到最高之后,基本保持该水平。4)氮素添加对不同轮割制度下草地质量有明显的提高作用。施用N4梯度的试验区在2年的综合效果中表现最佳,草地质量维持的最好。

氮磷添加对荒漠草原植物群落多样性和土壤C∶N∶P生态化学计量特征的影响

为了深入了解P添加是否有助于缓解N沉降增加引起的植物群落多样性降低等问题,以宁夏盐池县长期围封的荒漠草原为研究对象,探讨了连续两年(2015—2016年)5 g/m2/a的N水平下,P添加对植物生物量、群落多样性和土壤C∶N∶P生态化学计量特征的影响,分析了植物群落多样性与土壤C∶N∶P比及其他关键因子的关系。结果表明:少量N添加下,增施P肥促进了植物生物量积累,但中高量P添加抑制了多数植物生长,使牛枝子(Lespedeza potaninii)、草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides)和苦豆子(Sophora alopecuroides)等物种重要值降低;随着P添加量增加,Shannon Wiener多样性指数和Patrick丰富度指数先增加后降低,Simpson优势度指数逐渐增加,Pielou均匀度指数变化幅度较小;随着P添加量增加,土壤C∶P和N∶P比逐渐降低;土壤N∶P比、C∶P比、全P含量、速效P浓度以及微生物量C∶P比与植物群落多样性关系密切,意味着N沉降增加下趋于解耦的土壤元素平衡关系可能会影响到植物群落组成。综合以上结果,适量P添加可以通过提高土壤P有效性、增加凋落物归还量和刺激微生物P释放等途径,调节土壤P供给和植物P需求间的压力,从而缓解N添加引起的植物群落多样性降低。

祁连山北坡植物群落空间分布格局与多样性研究

干旱区山地植物群落的空间分布格局和多样性特征对海拔梯度的响应分析,有助于探究山地植物的生态适应性策略。采用TWINSPAN和DCA排序等方法,研究了祁连山北坡植物群落分布格局和多样性特征。结果表明:祁连山北坡植物群落可以分为9个类群,随着海拔的升高,植被类型由荒漠-荒漠草原-典型草原逐渐转变为草甸草原,植物群落由斑块状分布的盐爪爪+珍珠群丛至灌木亚菊+珍珠群丛和合头草+珍珠群丛过渡为甘蒙锦鸡儿+芨芨草群丛、扁穗冰草+西北针茅群丛和西北针茅+赖草群丛,最后逐渐演化为呈镶嵌分布的鬼箭锦鸡儿+高山柳群丛和苔草+嵩草群丛;草地群落的Shannon-Wiener多样性指数(H')和物种丰富度指数(R)呈“双峰”变化趋势,Pielou均匀度指数(J)在中海拔有最大值,而Simpson优势度指数(C)在中海拔有最小值。祁连山植被类型由低海拔荒漠至高海拔草甸草原演化过程中伴随着植物群落分布格局和种类组成的改变,体现了山地环境对植物群落构建的过滤作用。

放牧家畜组合对高寒草地植物群落特征及生产力的影响

为明晰中等放牧强度下不同放牧家畜组合如何调控高寒草地地上净初级生产力,进而提高高寒草地管理水平,本研究以青藏高原东端高寒草地为对象,设置中等放牧强度下不同放牧家畜组合样地(牦牛、藏羊单独放牧及1∶2混合放牧)和不放牧样地,分析了不同放牧家畜组合下高寒草地植物群落特征、土壤理化性质及地上净初级生产力变化。结果表明:不同放牧家畜组合对物种丰富度与多样性指数无显著影响,但显著降低高寒草地植物群落的高度与盖度,并改变功能群重要值占比;藏羊单独放牧显著增加高寒草地土壤速效氮、磷含量以及土壤容重;放牧弱化高寒草地植物多样性对地上净初级生产力的调控作用并加强土壤环境因子的作用强度;牦牛、藏羊混合放牧时高寒草地地上净初级生产力、家畜采食量均最高。为提升高寒草地管理水平,建议基于中等放牧强度进行牦牛、藏羊适宜比例的混合放牧,采用植被-家畜-土壤耦合管理方式以实现高寒草地生态功能维持与可持续利用。

青藏高原草枯期植物群落与海拔对西藏马鹿食物组成的影响

西藏马鹿如何适应草枯期高海拔环境是其维持营养摄入所面临的挑战之一。深入研究草枯期植物群落随海拔变化规律以及二者变化如何影响西藏马鹿食物组成是开展高原生态系统野生大型有蹄类营养生态学研究的重要基础。本研究以西藏山南地区桑日县西藏马鹿种群为对象,于2021年3月和2022年3月青藏高原草枯期,对西藏马鹿种群出现点的海拔、植物群落和采食痕迹开展野外调查,通过去趋势对应分析和典范对应分析分别研究植物群落随海拔变化的特点和西藏马鹿食物组成随海拔变化的规律。结果表明:西藏马鹿草枯期食物组成主要包括褐背柳、腺果大叶蔷薇和小叶金露梅等,其中褐背柳的采食比例超过50%,为草枯期西藏马鹿重要食物来源;在低海拔区域(4100~4300 m),植物群落主要包括变色锦鸡儿、腺果大叶蔷薇和西藏沙棘等,西藏马鹿主要以腺果大叶蔷薇、变色锦鸡儿和藏沙蒿为食物;在高海拔区域(4300~4600 m),植物群落由雪层杜鹃、草莓花杜鹃和窄叶鲜卑花等组成,西藏马鹿主要以褐背柳、毛坡柳、康藏嵩草等为食物。西藏马鹿在不同海拔均以植物群落优势种为主要食物,表明植物群落组成随海拔的变化直接影响西藏马鹿的食物组成,即西藏马鹿随海拔变化具有不同的食物组成模式。

积雪变化对陆地生态系统植被特征和土壤碳氮过程的影响

在季节性积雪地区,冬季气候变暖导致积雪变薄、积雪不连续、融雪提前及雪盖面积缩小等现象。然而相较于氮沉降、增温、降水变化等全球变化因子,目前尚缺乏积雪因子对陆地生态系统过程和功能影响的系统报道。为加深人们对积雪特征变化生态后果的认知,综述了积雪深度和融雪时间变化对植被物候和群落组成、凋落物分解、土壤碳氮过程、温室气体排放和土壤微食物网(土壤动物和微生物)的影响。由于模拟积雪变化手段不同和复杂的气候、土壤背景,生态系统各要素对积雪特征变化的响应规律存在较大的分异和不确定性。例如,在未来气候变暖导致积雪变薄和融雪提前情景下,植被物候提前,生长季延长,导致生产力增加和凋落物数量增加,禾草比例减少导致凋落物质量增加,早春温度高刺激微生物活性,凋落物分解速率高,促进土壤碳氮周转过程。但积雪减少和融雪提前导致的早春低温和夏季干旱也可能引起植被生产力下降,凋落物数量减少质量降低,土壤微生物活性低,分解速率低,从而减缓碳氮周转过程。此外,积雪特征变化对植被特征和土壤碳氮过程影响相关研究目前还存在以下问题:1)积雪深度和融雪时间对生态系统的影响是否存在交互效应仍缺乏关注,且积雪变化对后续生长季是否存在持续效应也不明确;2)积雪因子对植被、土壤碳氮动态过程和土壤生物的影响,各生态要素研究相对较为独立;3)积雪变化引起对土壤地化循环过程影响的微生物驱动机制缺乏组学数据支撑;4)缺乏遥感手段反演各类影响生态系统功能和过程的积雪参数。应加强植被群落-土壤碳氮过程-土壤微食物网生态关联研究、基于基因组学的土壤微生物群落组成和生态功能研究和遥感相关技术研究,以期为发展积雪生态学提供参考。

不同地表水水位下莫莫格湿地植物群落物种组成和数量特征

在莫莫格湿地,选择常年积水、季节性积水和常年无积水的3块湿地作为采样点,进行地表水水位观测和植物群落调查。结果表明,莫莫格湿地植物群落物种组成和数量特征受地表水水位的显著影响。常年积水的哈拉塔采样点的植物以水生植物为主,形成单优物种的芦苇(Phragmites australis)群落,其群落高度和平均生物量显著高于其它两个采样点(p<0.05);季节性积水的哈尔挠采样点以湿生植物为主,物种丰富度和群落密度都高于其它两个采样点(p<0.05);而地表湿润的哈拉火烧采样点的植物生长缓慢,其群落高度、盖度和生物量都较低。另外,莫莫格湿地植物群落组成和数量特征季节变化明显。哈拉塔和哈尔挠采样点的物种丰富度在7月(水位最高时)达到最高,而后开始降低。与此同时,哈尔挠采样点优势种由小叶章(Calamagrostic angustifolia)取代薹草(Carex sp.),生物量降低,水位高度与物种多样性显著正相关(R2=0.519,p<0.05)。莫莫格湿地不同区域的地表水水位差异导致植物群落的物种组成和数量特征发生改变。

莫莫格湿地恢复区的植物群落物种多样性研究

植物群落多样性水平能够指示退化湿地修复的效果。在莫莫格国家级自然保护区综合恢复示范区,采用调查样线与样方相结合的调查方法,开展植物群落野外调查,比较了退化湿地修复前、后植物群落物种组成的差异,探讨了恢复水文条件和地貌修复对植物群落物种多样性的影响。研究结果表明,在综合恢复示范区内,共记录12科22属38种植物,其中,一年生和多年生植物都为19种,禾本科(Gramineae)、藜科(Chenopodiaceae)和蓼科(Polygonaceae)物种数量之和占记录的总物种数量的60.53%;芦苇(Phragmites australis)群落和辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis)群落是该区的优势植物群落,植物群落中的优势种多为耐盐碱类植物;从调查样带1至调查样带4,即由陆地向湖泊方向,植物群落的物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数都在不断增大;水文-植被-微地貌系统修复模式可以作为松嫩平原西部退化盐碱湿地修复的优选模式。

围封对天山北坡中段温性草原植被特征和土壤理化性质的影响

以新疆天山北坡中段的温性草原为研究区域,分析不同围封年限(2年、10年和11年)对植被特征(植物群落组成、丰富度和生物量)及土壤理化性质(土壤pH、容重、电导率、碳氮含量)的影响。结果表明:与未围封草地相比,围封2年后豆科植物所占总地上生物量的比例增加了11.81%,5~10cm和10~20cm土壤全氮含量及密度显著降低。围封10年后禾本科植物的比例降低了30.08%,10~20cm土壤容重、全氮含量及密度和有机碳密度均显著降低。围封11年后禾本科植物的比例降低了48.46%,杂类草比例增加了219.40%;植物物种丰富度和地上活体及凋落物生物量显著增加;土壤表层容重和pH值显著降低;10~20cm土壤有机碳含量显著增加。随着围封年限的增加,地上生物量显著增加,土壤pH值显著降低。因此,围封年限越长对植被特征和土壤理化性质的影响范围越广、程度越深。

抚顺西排土场矸石山阴坡物种多样性变化特征

抚顺西排土场矸石山阴坡随着排矸年限的增加,物种多样性发生变化,物种数由初期的4科5种增至后期14科29种。植被由最初的鹅绒藤+豚草+刺蒺藜群落,逐步演变到榆树群落。在阴坡,不同排矸年限的样地,植物群落多样性指数随着排矸时间的延长而增加;物种综合多样性指数、丰富度指数与排矸年限呈显著正相关关系。

氮沉降对土壤线虫影响的研究进展

人类活动引起的氮素富集,极大地改变了土壤群落的组成和功能。线虫是数量和种类最丰富的土壤生物之一,在土壤食物网中起着重要作用。因此,线虫被认为是富集条件下土壤生态系统功能变化的有用指标。在全球气候变化研究中,氮沉降的生态效应越来越重要。我国目前氮排放严重,导致大气氮在陆地生态系统中沉积,影响温室气体平衡和生物多样性。未来几十年,中国的氮沉降预计将继续增加。特别是在森林生态系统中,人类活动引起的大气氮沉降的增加,对森林生态系统的结构和功能产生不同的影响,甚至导致森林退化。森林生态系统中的大气氮沉降会影响土壤氮素的淋滤或保持能力和有效性,降低土壤pH值,并通过影响土壤pH值、铵态氮含量和植物群落组成影响土壤线虫群落。本文综述了近年来土壤线虫的研究成果和土壤线虫对氮沉降的响应,讨论了土壤线虫的结构和功能以及对氮沉降的不同响应机制。

氮磷养分共同添加促进退化典型草原恢复的机制

土壤养分含量降低是我国草原退化的主要原因之一,养分添加是退化草原恢复的有效措施,但过量养分添加会导致物种多样性降低。为了探讨适宜的养分添加量以及养分添加促进退化草原恢复的机制,本研究选择内蒙古典型草原的退化群落,通过氮(N)磷(P)养分共同添加梯度试验,研究了退化典型草原在群落、功能群和物种3个组织水平上对养分添加的响应。结果表明:在群落水平,养分添加显著促进了退化典型草原生物量,但没有降低物种多样性;群落生物量随养分添加水平表现为饱和曲线响应,在12.0 g N·m^(-2)、3.8 g P·m^(-2)水平趋于饱和;物种多样性在低养分添加水平(N<9.6 g·m^(-2)、P<3.0 g·m^(-2))较对照显著增加,在其余养分添加水平未发生显著变化。在功能群水平,随着养分添加量的增加,多年生根茎禾草在群落中优势度增加,生物量和密度均显著提高;一年生植物生物量和密度在高养分水平添加下显著增加,多年生丛生禾草和杂类草无显著变化。在物种水平,6个物种对养分添加响应不同,羊草通过增加种群密度和个体大小显著增加了种群生物量;大针茅、冰草和糙隐子草种群生物量没有显著变化;星毛委陵菜和黄囊苔草分别因为降低个体大小和种群密度减少了种群生物量。养分添加作为草原恢复的措施,可以显著增加退化草原生物量和物种多样性,降低植物群落中退化指示种,增加多年生根茎禾草。