围栏封育下伊犁绢蒿荒漠草地特征植物高光谱特征变化分析

为研究围栏封育对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地的改善情况,利用便携式光谱仪对不同封育年限的围栏内外实测的半灌木伊犁绢蒿、一年生草本叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)和短命植物涩芥(Malcolmia maritima)的高光谱数据进行分析。结果表明,伊犁绢蒿、叉毛蓬和涩芥三者在可见光波段具有明显的差异性,与植物生态生理特征有关,可利用350~680 nm内三者光谱反射率的差异进行区分;伊犁绢蒿的红边斜率在不同封育年限下均表现为围栏内大于围栏外,而叉毛蓬的红边斜率表现为围栏内小于围栏外,涩芥在平台处光谱和红边特征上与其生理生态特征无明显相关性。

退化伊犁绢蒿荒漠草地特征植物光谱特征

分别对退化伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地上8种特征植物长势较好时期的原始光谱、包络线去除后光谱及一阶微分光谱曲线特征波段进行对比分析,发现在特定波段不同植物光谱反射率特征值与其他植物有明显不同;760-930 nm植物光谱强反射带波段间8种特征植物的反射率值最大相差近40%,反射率从大到小依次为伊犁绢蒿>萹蓄(Polygonum aviculare)>骆驼蓬(Peganum harmala)>画眉草(Eragrostis pilosa)>地肤(Kochia scoparia)>弯果胡卢巴(Trigonella arcuata)>角果藜(Ceratocarpus arenarius)>叉毛蓬(Petrosimonia sibirica);1 400 nm附近水分吸收带光谱反射率值最大,相差近27%,从大到小依次为伊犁绢蒿>地肤>角果藜>画眉草>叉毛蓬>萹蓄>弯果胡卢巴>骆驼蓬;从红边位置(P)、幅值(K)识别8种特征植物高光谱特征信息为:除萹蓄P为708 nm外,其他7种特征植物P值均集中在718 nm处;伊犁绢蒿K为0.925 4;叉毛蓬K为0.188 5;萹蓄K为0.685 4;骆驼蓬K为0.799 8;地肤K为0.183 9;弯果胡卢巴K为0.538 7;画眉草K为0.441 6;角果藜K为0.132 7。包络线去除后的光谱红边及峰谷特征与原始光谱曲线相比显得更为清晰、明显。一阶微分对于精确提取该类草地植物光谱特征的红边参数特征值有重要作用。

阿拉善荒漠区特有和特征植物花粉的多样性研究

文章利用光学显微镜和扫描电镜对阿拉善荒漠特有和特征植物的孢粉进行了形态观察。结果表明各种植物的孢粉在大小、形状、萌发器官和表面纹饰都有明显的差异。同科属内共性明显,差别细微,表明孢粉形态是分类学的一项重要依据,并对研究物种起源、进化、发展及物种间的相互关系起着不可磨灭的作用;通过花粉形态多样性的分析,来体现阿拉善荒漠植物的多样性和阿拉善荒漠植物区系的复杂性。

不同牧压对天山北坡中段山地草甸植物群落特征及植物生活型的影响

【目的】研究天山北坡中段山地草甸植物群落特征在不同牧压条件下的变化,为建立合理放牧利用制度提供理论依据。【方法】通过对庙尔沟乡索尔巴斯陶夏、冬牧场的实际放牧强度和草场植被状况进行调查,选择重度(HG)、中度(MG)、轻度(LG)且具代表性地段的放牧场,设置3个不同牧压监测点,每个监测点设置3个重复。【结果】在不同牧压条件下,植物群落优势种略有差异,群落物种数随着放牧强度的增大而减少。随着牧压增大,禾本科、豆科等优良牧草的重要值下降,而杂类草及醉马草的重要值增大;不同牧压对植被生物量的影响最大,其次是植被的盖度和高度,对频度的影响较小,呈现出植被平均高度、总盖度和生物量随放牧强度增大而降低的趋势;不同放牧时期对山地草甸植被优势种和植物生活型有明显影响,在夏季放牧场中植株矮小、重要值很低的金露梅在冬季放牧场中却株型高大,重要值也极高。【结论】在不同牧压条件下,群落物种组成不同,HG、MG、LG物种数分别为26、22和33种,物种间数目相差明显。重度放牧降低了植物群落的高度、盖度和地上生物量,并增大了杂类草和醉马草的优势。随着放牧强度增大,植物的生活型和重要值发生了改变,这也是植物生长过程中适应环境变化的一种策略。

西藏高寒草原湿润度梯度下植物群落特征空间格局及其驱动因子

西藏高原是中国高寒生态系统类型和生物多样性均聚集的区域之一,其中以高寒典型草原和高寒草甸草原为主生态系统类型,但其系统活力、组织力和恢复力均较弱,容易受到全球气候变化的影响,表现出极强的脆弱性。目前青藏高原草地生态系统植物群落分布状况与其变化规律以及对各种环境因子的反应研究多集中于站点尺度或样带尺度,但研究结果尚有较大的不确定性。研究于西藏地区沿着不同的湿润度梯度选择14处高寒草原区样地,通过植物群落调查、土壤理化性质分析,探索草本植被群落空间格局对气候因子响应特征及其主要驱动因子,其结果为青藏高原天然草地保护和可持续利用提供基础科学数据支撑。结果表明:(1)研究区内依据湿润度分区可分为干旱区、微干区、微润区和湿润区4类;研究区1971—2021年的气候数据分析发现,北部的干旱程度在逐渐减轻,而南部在1991—2010阶段干旱化趋势逐渐加强,整个研究区的湿润度指数均在下降;(2)植物群落调查发现不同植物功能群的变化各有差异,莎草科地上生物量随湿润度增加而增加,杂类草地上生物量呈现单峰趋势,而其他植物功能群无明显规律;湿润度较高的微润区间植物群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、丰富度指数、均匀度指数均高于其他湿润度区间;(3)土壤理化性质分析发现高湿润度区域的土壤含水量、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷含量均为最高;对各环境因子与植物群落特征指标进行相关性、主成分分析后构建结构方程模型,发现直接影响西藏高寒草原植物群落特征变化因子为湿润度,土壤含水量和土壤pH,且都表现为显著的负效应(P<0.05),同时湿润度对土壤含水量和土壤全量养分产生了显著的正向影响(P<0.05),进而影响着西藏高原高寒草原不同植物功能群的分布、多样性、地上生物量。

退耕年限对压砂地植物群落及土壤化学计量特征的影响

宁夏压砂地由于长年连作,土壤质量降低,植被类型单一、稀疏,生态破坏严重,生境破碎。本研究以宁夏中部干旱带不同退耕年限压砂地为研究对象,通过分析退耕恢复过程中植物群落结构及土壤生态化学计量特征,阐明退耕年限对植物群落及土壤生态化学计量特征的影响。结果表明,植物群落特征在不同退耕年限之间差异显著(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数呈逐步增加趋势,Margalef丰富度指数呈逐渐减少趋势;不同退耕年限下土壤化学计量特征具有显著性差异(P<0.05),有机碳含量在退耕20 a时最高,退耕10 a时最低,全氮、全磷含量呈波动增加的趋势;不同退耕年限、植物群落特征、土壤养分含量三者之间具有显著的相关关系(P<0.05)。因此,建议对不同退耕恢复年限的压砂地适当增施肥料,以加快促进植物群落结构重建与生物多样性恢复。

植物特征光谱测试系统研制及应用

以植物光合作用的基本原理和一种植物特征光谱实验方法的发明专利为依据,介绍以双驼峰光谱光源为基础,研制出能够产生覆盖光合有效辐射范围的多种单色光发生器,采用多种单色光发生器和光合作用测试仪组合构建植物特征光谱测试系统。阐述如何通过植物特征光谱测试系统获取植物单色光光合响应曲线、对应的饱和点曲线和补偿点曲线,并通过具体案例介绍该系统应用,为植物光照提供技术指导。

锡林郭勒草原不同植物群落特征与土壤养分特性研究

为了揭示不同草原亚型的植被特点和土壤养分特征,探明物种多样性与土壤养分之间的相互关系,本研究以内蒙古锡林郭勒草原为研究区,通过野外采样、室内化验、冗余分析等方法对草甸草原、典型草原和荒漠草原三种草原亚型的植物群落特征、土壤养分特性及其相互关系进行分析。结果表明,(1)植物群落的生物量(W)、丰富度指数(M)、多样性指数(H′)和优势度指数(D)均表现为草甸草原>典型草原>荒漠草原,均匀度指数(J)在荒漠草原数值最高。(2)土壤钾含量在典型草原中最高,其他土壤养分含量均在草甸草原中最高;速效氮、速效钾、有机质和全氮含量在不同草原亚型中差异显著(P<0.05),全磷和全钾含量差异不显著。(3)草甸草原中对植物群落特征影响最大的是速效氮含量,作用最小的是全磷含量;典型草原中对植物群落特征影响较大的是速效氮、速效磷含量,作用较小的是速效钾含量;荒漠草原中全磷含量对植物群落特征影响较大,全钾含量对植物群落特征的作用较小。综上,在草甸草原和典型草原的植被保护中,应注重氮元素的投入,而对荒漠草原,应注重磷元素的控制。

南丹锑矿区不同工业场地植物群落特征

研究锑矿区不同工业场地植被群落特征及其影响因素,对于锑矿区的生态恢复和植被重建具有重要意义。以南丹县五一锑矿各工业场地植物群落为研究对象,并选择锑矿区周边未被破坏的植物群落作为对照区,探究锑矿区不同工业场地(采矿区、冶炼区、尾矿区)植物群落物种组成与多样性及其与土壤因子的关系。结果显示:锑矿区各工业场地群落组成以菊科(Compositae)、禾本科(Poaceae)为主,2科植物在锑矿区工业场地内为群落建群种和优势种。对照区与各工业场地植物群落组成差异显著(P<0.05),冶炼区植物群落组成与采矿区和尾矿区差异显著(P<0.05)。各工业场地优势种的重要值及Margalef指数、Shannon指数均表现为对照区>采矿区>尾矿区>冶炼区(P<0.05),表明冶炼区群落复杂程度最低,群落结构最为简单,生态退化形势较为严重。矿区植物多样性与土壤含水率、pH及有机质、总钾、总氮含量呈正相关,与总磷含量、锑砷含量呈负相关,总锑、总砷和土壤含水率是影响锑矿各工业场地物种多样性的重要限制因子;重金属含量对尾矿区和采矿区植物群落多样性影响最强,土壤含水率对冶炼区影响最强。研究表明,工业场地植物物种数量下降,植被多样性指数降低,采矿等工业活动对矿区生态环境构成一定破坏和干扰,矿区植被恢复方案应考虑矿区场地类型和关键环境变量。

荒漠草原植物群落特征及土壤碳氮含量对增温和增水的响应

为探究全球气候变化对草地植物群落特征和土壤养分含量的影响,在模拟增加温度(T0:自然温度;T1:自然温度增加2℃;T2:自然温度增加4℃)和增加降水量(W0:环境降水量;W1:环境降水量增加25%;W2:环境降水量增加50%)的7~8年后,调查了内蒙古荒漠草原植物群落特征并测定了土壤碳和氮含量。结果表明:增温、增水及其交互作用显著降低了荒漠草原植物群落中多年生禾草和半灌木的重要值,而显著增加了多年生杂类草和一年生植物的重要值。此外,增温、增水和同时增加温度和降水量对物种多样性、土壤碳和氮含量的影响并不显著;随着温度和降水量的增加,物种多样性指数和土壤碳、氮含量呈上升趋势。回归分析表明:土壤微生物量碳和氮与植物功能群重要值显著相关(P<0.05),而土壤全碳和全氮与物种多样性显著相关(P<0.05),这说明长期增温和增水可能通过调节土壤碳、氮含量对荒漠草原植物群落特征产生影响。研究结果为气候变化下荒漠草原的可持续发展提供数据依据。

围封相较于放牧对植物群落特征及植被生态质量影响研究

研究了2019—2023年一处冷蒿退化草地在围封和放牧不同管理措施下,植物群落结构和植被生态质量的变化情况。研究结果表明,与放牧相比,围封有利于退化草原的生态恢复和发展,可提高草地植被生产力,提高植被群落物种多样性,同时也提高了植被群落的高度、盖度和平均密度。从提高幅度来看,围封对群落高度的影响最大,平均密度次之,对群落盖度、生产力和物种多样性影响相对较小。围封对植被质量恢复有显著的正向影响,围封监测点位的植被质量好于放牧监测点位一个评价等级。

陕西长青自然保护区大熊猫冬居地植物群落结构特征

陕西长青国家级自然保护区是秦岭大熊猫的主要分布区之一,也是秦岭大熊猫保护的重点区域。为了解保护区大熊猫冬居地的植物群落特征,改善大熊猫的生存条件,本研究采用样地调查法和利用物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数对陕西长青自然保护区大熊猫冬季栖息地的植物群落结构组成、特征以及多样性进行了调查研究。结果表明,长青保护区大熊猫冬居地植物群落以锐齿栎林为主,其次是锐齿栎+油松林。植物群落以幼龄林木为主,径阶分布和树龄分布基本一致,平均胸径在12 cm以上,平均高度在10 m以上。锐齿栎林灌木盖度约为50%,草本盖度约为10%,草本盖度随着灌木盖度的增大而减小。在不同林分内,锐齿栎林的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数都较高。冬居地多样性指数表现为亚乔木层>乔木层>草本层>灌木层,而均匀度指数和多样性指数变化大体一致。

武平中山河国家湿地公园湿地植物调查及组成特征分析

采用样方调查法对福建武平中山河国家湿地公园湿地植物本底情况进行了调查和分析。结果表明:福建武平中山河国家湿地公园共有湿地植物60种,分属32科51属,其中蕨类植物4科4属4种,裸子植物1科2属2种,被子植物27科45属54种;按植物生活类型分,有湿生植物32种,挺水植物17种,漂浮植物4种,浮叶植物3种,沉水植物4种;按植物的形态特征分,有乔木8种,灌木3种,草本49种。调查结果为该湿地公园及相似地区的生态资源保护、修复及变化提供基础资料。

基于水系沉积物地球化学背景特征的生态环境评价

本文通过对额尔古纳地区1∶25万区域化探数据分析研究,探讨用水系沉积物地球化学背景特征评价研究区生态环境。参照生态环境地球化学评价方法,对研究区的生态环境进行评价,得出研究区的生态环境总体较好,局部存在轻度至重度污染,并重点圈定了F、As元素土壤污染区域。特征植物营养元素相互间搭配平衡关系较差,说明该区的土壤环境不能很好地为植物生长提供适宜的营养补给条件。测区生命必需元素均在正常范围之内,适宜人类生活和工作。综合分析认为,造成研究区内污染状况的原因可能与矿业开采、人类活动及地质背景等因素有关。区域化探数据结合生态环境地球化学评价方法可以应用于内蒙古生态环境评价。

天山北坡中段天然草地植物群落特征及变化规律研究

【目的】调查天山北坡中段垂直带上三种典型草地类型植被基本优势种情况,以及三种草地类型在植被生长季内植物群落基本特征及动态变化规律。【方法】采用实地观测固定样方法,每月固定时间监测植物群落基本特征数据。【结果】三种不同草地类型天然草地植物群落优势种不同月份所表现出的重要值和基本特征规律均不相同,三种草地类型植物群落各优势种的重要值在不同月份无固定规律,各优势种在不同月份的优势性也会有变化;天山北坡中段山地草甸植物种类丰富,建群种植物主要为中生禾草和杂类草,优势种植物主要为无芒雀麦、鸭茅和羽衣草,生长季内草层平均高度为6.8~32.2 cm,植被盖度80%~100%。山地草原植物群落结构简单,优势种植物主要为苔草、羊茅和针茅,生长季内草层平均高度为6.3~12.6 cm,植被盖度62%~80%。山地荒漠植被稀疏,优势种植物主要为冷蒿、镰芒针茅和盐爪爪,生长季内草层平均高度为6.9~11.9 cm,植被盖度23%~35%,覆盖度较低,草地退化现象明显。【结论】天然草地植物群落基本特征及变化规律受气候影响较大,尤其受降水量影响很大。本研究中不同草地类型各优势种植物各监测指标在不同月份呈现的规律有所不同,但与植物本身生长发育规律基本一致。

高原鼢鼠鼠丘斑块空间分布格局及对植物群落特征影响

为探究高原鼢鼠不同干扰强度下鼠丘空间分布格局及其对植物物种丰富度和地下生物量的影响,选取祁连山东段高寒草甸高原鼢鼠典型分布区,根据鼠丘面积占比表征鼢鼠干扰梯度,人工调查各干扰区鼠丘斑块特征和植物群落特征,解译无人机图像得到鼠丘斑块空间格局指数,采用单因素方差分析和全子集回归方法进行分析。结果表明:鼠丘斑块平均半径、高度、体积、面积、边缘长度、数量和植物物种丰富度随干扰强度增加而显著增加(P<0.05);鼠丘斑块欧氏邻近距离和地下生物量随干扰强度增加而显著减少(P<0.05);但鼠丘斑块形状和聚集指数随干扰强度增加而不变;相关性分析表明鼠丘面积与斑块欧氏邻近距离呈显著负相关关系(P<0.01),与鼠丘平均高度、斑块边缘长度、斑块形状和斑块数量呈显著正相关关系(P<0.05)。研究结果表明,鼠丘斑块面积和聚集属性指示了鼠丘空间格局变化,并解释了草地植物物种丰富度和地下生物量变异。

高寒湿地退化对植物群落特征与土壤特性的影响

以黄河首曲湿地为研究对象,基于野外采样数据和不同退化程度(无明显退化ND;轻度退化LD;中度退化MD;重度退化HD),分析植物群落、土壤特性及其关系。结果表明,随湿地退化程度增加,禾本科重要值呈减少趋势而毒杂草重要值呈增加趋势,且植物高度、盖度及地上生物量显著降低;重度退化程度下Patrick物种丰富度指数最低,表明植物群落结构由复杂趋向简单。土壤有机碳、全氮随退化程度增加均显著降低,碳氮比与pH值则呈相反变化,表明高寒湿地退化不利于养分的积累,且土壤逐渐呈碱性。pH、有机碳及全氮为高寒湿地响应退化的理化因子;湿地不同退化程度影响植物群落的土壤因子略有不同,且尤以电导率最为明显,这与土壤养分状况相关。湿地退化过程中植物群落的生长、结构发生改变,植物与土壤理化性质相互作用进而影响湿地生态功能。因此,探究植物群落与土壤理化特征可为修复退化湿地提供依据。

南宁市金花茶公园绿地人工植物群落物种特征分析

为了解南宁市金花茶公园绿地人工植物群落物种特征,采用全面踏查法和样地调查法在全园布设290个样地,对金花茶公园进行人工植物群落物种调查与特征分析。结果表明:金花茶公园共有植物397种,隶属92科238属(目标植物83科204属354种、非目标植物共26科40属43种);植物生活型齐全,观赏植物以木本植物为主;落叶植物:常绿植物=1:12.6,乡土植物:外来植物=1:2;植物分为花、叶、果、干、形、根、芳香7种观赏特性,其中,非山茶科植物分别有132、211、48、23、43、9、14种,以观花、观叶植物为主;山茶科植物共90种,以观花为主。进一步总结出南宁市金花茶公园植物群落物种的特点:(1)公园藤本、竹类植物应用较少;(2)缺乏彩叶植物,季相变化不明显;(3)乡土植物与外来植物对比悬殊;(4)公园花期安排合理,注重植物与文化融合等特点。提出丰富竹类、藤本植物竖向景观;增加乡土植物、彩叶植物、季相变化明显的植物种植;注重入侵目标植物的养护管理;营造健康的山茶植物群落与其伴生种的种间关系等建议。

老顶山火烧迹地恢复15年时植物区系特征研究

目前国内关于植物区系的研究已有很多,但对于老顶山地区全面、系统的研究尚属空白。距离老顶山2007年经历的火灾已经过去了15年,火烧迹地的植物区系已经有了很大的变化,为研究老顶山火烧迹地恢复15年时的植物区系特征,对老顶山火烧迹地的植物种类组成、植物生长型、植物科、属的地理成分等进行了分析研究。结果表明:调查区域内的植物共有35科69属99种,大多都是单种科单种属。其中被子植物种类占比较大,裸子和蕨类植物种类占比较小,且大多数植物属于草本植物。在对不同植物的种进行地理分析后发现,分布于北温带的植物具有最主要的优势。总的来看,老顶山火烧迹地恢复15年时的植物区系特征是植物种类单一,区系成分集中。要使老顶山火烧迹地的植物种类恢复到15年前的水平还需要一定的时间,且应该引进多种植物来增加植物的多样性。

太行山石灰岩山地基于微地形植物群落及土壤特征的植被恢复技术研究

将山西太行山石灰岩山地划分为10种微地形类型,对不同微地形的植物群落特征、土壤特征和适宜的植被恢复模式进行研究。结果表明,径流汇集洼植被的平均高、盖度和单位面积生物量最高,坡顶和坡顶裸岩的较低;径流汇集洼表层土壤的氮、磷、钾含量较高,坡顶裸岩的较低;径流汇集洼的土壤厚度大于30 cm,坡顶、坡顶裸岩和石缝的土壤厚度小于5 cm。由此提出了两大类植被恢复模式,可为太行山石灰岩山地的植被恢复提供科学依据。