锡林河流域一个放牧草原群落中根系呼吸占土壤总呼吸比例的初步估计

采取根系生物量梯度上土壤呼吸变化趋势线外推法对锡林河流域一个放牧羊草 (Leymuschinensis)群落中根系呼吸占土壤总呼吸的比例进行了估计。结果表明 :在测定年度整个生长季的不同月份 ,该群落中根系呼吸量占土壤呼吸总量的比例在 15 %～ 37%之间 ,平均为 2 4%;根系呼吸所占比例较高的月份与根系生长的高峰期基本一致 ,均出现在 6月中旬和 8月上旬 ;上述结果与国外同类研究结果相比 ,具有很好的一致性。

锡林河流域草原群落植物多样性和初级生产力沿水热梯度变化的样带研究

用样带法研究了草原群落植物多样性和初级生产力沿海拔和水分梯度的变化 ,结果表明 :在样带梯度上 ,物种丰富度、多样性和群落初级生产力与海拔高度、年降水量和土壤有机 C及全 N含量呈正相关 ,而与年平均气温和干燥度呈负相关。随着海拔高度的降低 ,降水量的减少 ,热量和干燥度的增加 ,以及土壤有机 C和全 N含量的降低 ,草原群落的物种丰富度、多样性和初级生产力逐渐降低。典型相关分析的结果揭示出 ,土壤有机 C含量和干燥度是对草原群落物种丰富度和初级生产力具有更大的影响。同时 。

羊草+大针茅草原群落退化演替机理的研究

通过比较退化与未退化典型草原群落中主要植物种的个体数量特征和根系分布的差异 ,在内蒙古锡林郭勒盟白音锡勒牧场中国科学院草原生态系统定位研究站的实验样地上通过为期 11年 (1983～ 1993)对退化草原群落恢复演替过程中植物个体特征动态的监测 ,证明以节间缩短、叶片变短和根系分布浅层化为特征的植物个体小型化是在过度放牧所致草原退化中联系导因与结果的机理性中间环节。植物个体小型化使群落生产力水平下降 ;也使各个种群构建群落的功能衰退 ,并由此导致原来占据的资源空间被释放出来 ;释放出的资源诱使家畜不喜食的种群大量拓殖 ,从而出现优势种更替。因此 。

呼伦贝尔典型草原群落退化对其物种多样性及生物量的影响

采用样带和样地相结合的方法,在呼伦贝尔典型草原划定65个样地,根据群落调查结果,基于群落各层优势种对各样地的群丛进行划分,并首次采用草原群落退化指数(SCDI)对草原群落退化程度进行分级;在此基础上,分析了草原退化程度对物种多样性及生物量的影响。结果显示:依据SCDI值可将呼伦贝尔典型草原群落分为4个等级,即未退化草原(Ⅰ级,0.00<SCDI≤0.40)、轻度退化草原(Ⅱ级,0.40<SCDI≤0.65)、中度退化草原(Ⅲ级,0.65<SCDI<1.00)和重度退化草原(Ⅳ级,SCDI≥1.00);各等级样地的优势种存在一定差异,分别对应5、15、12和12个群丛。随草原退化程度(SCDI值)的增大,草原群落的物种丰富度(S)、Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(P)、地上生物量和枯落物生物量均逐渐降低,且在不同等级退化草原群落间存在显著差异,但Pielou指数(J)和地下生物量无显著变化。相关性分析和曲线拟合结果显示:除J值外,SCDI值与物种多样性的其他指标和生物量指标均呈极显著或显著负相关,且这些指标与SCDI值的拟合曲线均为一元二次方程。Ⅰ级退化草原群落的S值、H′值和生物量指标以及Ⅱ级退化草原群落的P值整体均较高,Ⅳ级退化草原群落的S值、H′值、P值、地上生物量和枯落物生物量以及Ⅲ级退化草原群落的地下生物量整体均较低。综合分析结果表明:呼伦贝尔草原退化主要对草原群落的物种多样性、地上生物量和枯落物生物量有较大影响,但对群落物种均匀度和地下生物量无明显影响;气候变化和过度放牧是导致呼伦贝尔草原退化的主要原因。此外,本研究采用SCDI值衡量草原群落退化程度,其定义为群落的相对盖度、相对高度和相对总生物量加权平均值的倒数,该指标消除了因单一指标计算造成的数据误差,是一个衡量草原退化程度的可量化综合指数。

内蒙古扎鲁特旗土地利用方式及强度对草原群落的影响

内蒙古扎鲁特旗位于北方农牧交错带区域 ,近期对其草原植被的调查分析表明 :人类不合理的土地利用方式及过大的土地利用强度对该地草原植被造成严重影响 ,草原面积缩小、植被退化严重 ,草场质量下降。人口激增引发的土地利用方式由牧向农的转化 (垦草为粮 )以及草地利用强度的加大 (超载过牧 )是造成该区草原植被退化的主要原因。改变土地利用方式、围栏禁牧是实现退化草原植被恢复演替的有效措施。

内蒙古高原针茅草原群落土壤水分和碳、氮分布的小尺度空间异质性

用地统计学的方法 ,研究比较了内蒙古高原 4类地带性针茅草原群落 ,贝加尔针茅 (Stipa baicalensis)群落、大针茅(S.grandis)群落、克氏针茅 (S.krylovii)群落和小针茅 (S.kelemenzii)群落 0～ 2 0 cm土壤水分和碳、氮的小尺度空间异质性特征 ,结果表明 :4类群落土壤水分、有机碳和全氮均表现出显著的小尺度空间结构特征 ,自相关尺度为 1 .91 m～1 0 .81 m,结构性方差占样本方差的 3 5 .3 1 %～ 99.74%。从贝加尔针茅群落到小针茅群落空间自相关的尺度逐渐增大 ,纹理有逐渐变粗的趋势。土壤水分、碳和氮的小尺度空间格局共同作用于群落的生态学过程 ,即土壤水分格局→植物种群格局 (基本斑块的大小 )→土壤碳空间格局→土壤氮空间格局。同时 ,由于生态学过程的反馈作用 ,土壤氮空间格局→种群格局→土壤水分格局。土壤属性空间自相关尺度的改变可能是导致群落演替的驱动力 。

松嫩平原主要草原群落放牧干扰梯度对植物多样性的影响

松嫩草原五个主要群落类型放牧干扰梯度对植物多样性影响的研究结果表明，在放牧过程通过牲畜的哨食、践踏作用干扰草原环境，使群落物种组成发生变化，优势地位发生更替，导致植物多样性变化。随着放牧干扰强度的增大，群落丰富度随之下降。多样性指数在中牧或重牧阶段出现峰值，主要缘于群落均匀度的增加。β多样性研究结果表明，羊草群落和羊草—杂类草群落植物多样性的耐牧性较差，而贝加尔针茅—羊草群落、贝加尔针茅—杂类草群落和贝加尔外茅—线叶菊群落，物种组成表现出较高的稳定性。

内蒙古高原针茅草原群落α多样性研究

用比较样地法调查了内蒙古高原 4类地带性针茅 (Stipa)草原 :贝加尔针茅 (S .baicalensis)草原、大针茅 (S .grandis)草原、克氏针茅 (S .krylovii)草原和小针茅 (S .klemenzii)草原群落的α多样性特征 ,结果表明 :群落物种数目同时受取样面积和样方形状的影响 ,对数模型S =alnA +b能够很好地表征群落的种 -面积关系 ,长方形样方可以获得与面积加倍的正方形样方相近的取样效果。同一尺度下 ,沿着降水量逐渐递减生态梯度 ,从贝加尔针茅群落到小针茅群落物种数目逐渐递减 ,群落丰富度指数 (群落物种数、Margalef指数 )逐渐降低。多样性指数中 ,Simpson指数逐渐增大 ,Shannon_Wiener指数逐渐降低 ,非常丰富种 (N2 )及丰富种 (N1 )的数量均不断减少。

内蒙古高原针茅草原群落β多样性研究

用比较样地法调查了内蒙古高原 4类地带性针茅 (Stipa)草原群落的 β多样性特征 .结果表明 ,Whit tacker指数 βws与尺度有关 ,随取样面积的增加 ,βws逐渐降低 .取样面积相同时 ,4类群落的 βws比较接近 .各群落的Cody指数最初也随样方面积的扩大而增大 ,当样方面积扩大到一定尺度时 ,贝加尔针茅群落和大针茅群落为 >0 .5m2 ,克氏针茅群落和小针茅群落为 >2m2 ,Cody指数趋于稳定 .同一尺度下 ,贝加尔针茅群落的Cody指数最高 ,小针茅群落的Cody指数最低 .多数情况下 ,群落内样本间的间隔距离 ,对Cody指数有较大的影响 ;从贝加尔针茅群落到小针茅群落 ,植物生活型和生态类群功能群组成中 ,多年生丛生禾草与根茎禾草、多年生杂类草和中旱生植物的多样性显著降低 ,旱生植物多样性先增加 ,尔后到小针茅群落显著降低 .群落的植物种类组成表现出明显生态替代现象 ,不同群落间的Cody指数逐渐降低 ;贝加尔针茅群落与大针茅群落的Morisita Horn指数最高 ,达 0 .72 .克氏针茅群落与小针茅群落的相似系数最低 ,为 0 .42 .

围栏禁牧对内蒙古典型草原群落特征的影响

采用样方法对内蒙古典型草原区围封26 a(E26)7、a(E7)2、a(E2)和未围封(G)样地的植物多样性、群落高度、盖度、地上与地下生物量进行实地调查分析,以研究围栏禁牧对草原植物群落特征的影响.结果表明:围封26a样地具有最高的丰富度指数和多样性指数,围封相对于放牧在一定程度上可以维持和保护植物多样性和丰富度.围封7 a样地的多样性指数与未围封样地(G)以及围封2 a样地(E2)无显著差异,说明放牧导致了该区植物多样性的降低,但围封并未显示出使其恢复的趋势;从自由放牧样地到围封样地,退化指示植物糙隐子草(Cleistogenessquarrosa)以及一年生植物猪毛菜(Salsola collina)、刺穗藜(Chenopodium aristatum)等的比重和出现频率呈减少的趋势;围封2 a样地的地上现存量显著低于围封7 a样地,而围封26 a样地相对于围封7 a样地又表现出显著减小的结果.说明围封在一定时期内可显著提高草地生产力,但围封时间过长将不利于其维持较高的生产力.

内蒙古锡林河流域草原群落植物功能群组成沿水热梯度变化的样带研究

用样带法调查了草原群落植物功能群组成沿水热梯度的变化。结果表明 ,随着海拔高度的降低 ,降水量的减少 ,热量和干燥度的增加 ,群落植物生活型功能群组成中 ,多年生杂类草的相对多度逐渐减少 ,而多年生丛生禾草的相对多度逐渐增加 ,多年生丛生禾草对多年生杂类草具有强烈的生态替代作用。在植物生态类群功能群组成中 ,中旱生植物的作用逐渐减弱 ,而旱生植物的作用显著增强。草地的利用方式对群落组成具有重要的影响 ,永久样地和割草场中不耐牧种的相对生物量显著地高于放牧场 ,而放牧场中耐牧种的相对生物量则显著地高于永久样地和割草场。受草地利用强度的影响 ,土壤有机碳及全氮含量对上述植物功能群相对多度的影响呈非线性。在样带梯度上 ,大气降水递减和利用强度增加所引起的群落结构与组成的简单化 ,可能是导致草原群落生产力和稳定性降低的主要因素。

克鲁伦河流域生长季有效温水组合对草原群落生物量的影响

利用克鲁伦河流域1958-2005年近半个世纪的逐日气温与降水量观测资料及23年(1983-2005)草原群落干物质产量资料,探讨了"有效积温"和"有效降水量"的变化规律及温水组合与草原群落生物量的相关性,得出近50年间>10℃的有效积温呈明显的上升趋势,其距平值年际间变化差异显著,具有明显的波动性。生长季降水量的增减虽无明显规律,但其距平值的变化呈上升趋势,时间尺度上波动性较大。1983-2005年期间,>10℃有效积温与有效降水量之间呈正相关关系(R=0.620 5),群落生物量与观测年>10℃的有效积温呈正相关性但不明显,与有效降水量之间呈显著的正相关关系(R=0.704 8,P<0.001)。群落生物量(Y)与有效降水量(X1)和>10℃有效积温(X2)之间的二元线性回归方程为Y=71.409+0.334 X1-0.020 X2,R=0.717(P<0.001)。合理的水热配置最有利于植被的生长,有效温水组合共同影响着半干旱区草原群落的生产力。

不同放牧梯度上草原群落空间异质性的比较研究

以内蒙古呼伦贝尔草原为研究对象,利用幂函数法则定量地分析在轻度放牧、中度放牧和重度放牧3种不同利用方式下,群落的物种组成、物种多样性、群落空间异质性等群落特征。结果表明:随着放牧强度的增加,群落组成结构改变,群落丰富度逐渐降低,轻牧>中牧>重牧;不同放牧梯度上,各物种种群在实际分布上均具有较强的空间异质性,即偏离随机分布呈现集中分布趋势;不同放牧梯度上,群落总体空间异质性指数变化规律为轻牧=重牧>中牧,均匀度指数的变化规律为中牧>轻牧>重牧。

灌水施肥对羊草(Aneurolepidium chinense)草原群落光合速率的影响

对天然羊草群落进行灌水和施肥后,测定了它们(灌水、灌水加施肥和对照)的群落光合速率。结果如下: 1.在灌水、施肥加灌水处理后23天测定,处理群落的叶层高度分别比对照高8％和9％;群落LAI分别比对照高68.97％和99.93％;群落生物量分别比对照高41％和65.69％;群落日净光合量分别是对照的2.48倍和3.76倍;最大光合量分别是对照的2.82倍和3.12倍。 2.灌水施肥处理后,羊草群落光合速率日变化的类型与对照基本一致,属于双峰型。唯独灌水加施肥群落(处理后3天)是单峰型,没有中午降低现象。看出较好的水肥条件能改变群落的日变化类型。 3.在温湿度条件较差时或随着处理时间的推移,处理的效果越显著。第一阶段测定时,灌水、灌水加施肥处理的群落日净光合量分别是对照的1.26和1.17倍。第二阶段测定时,分别是对照的1.40和1.84倍。第三阶段测定时,分别是对照的2.48和3.76倍。

降水量季节分配对克氏针茅草原群落初级生产力的影响

本文根据克氏针茅草原群落初级生产力连续１４年的定位观测资料，分析了降水量及其季节分配对群落初级生产力年度波动的影响，并应用积分回归模型，计算出１～８月各旬降水量对群落初级生产力的影响系数。结果表明：降水量的年度变化及其季节分配直接导致了克氏针茅草原群落初级生产力的年度波动；１月上旬至４月上旬及６月下旬至８月下旬的旬降水量对群落初级生产力均具有正效应，是植物对水分需求的两个关键时期。其中，１月上旬至４月上旬的正效应大于６月下旬至８月下旬。说明早期的水分条件对多年生植物的越冬、返青和生长发育极为重要；而４月中旬至６月中旬的旬降水量则相反，表现为负效应，这是植物同干旱环境长期协同进化的结果。这期间较少的降水有利于植物根系的生长和贮藏营养物质的积累，为植物进入速生期做物质和能量的准备；同时，降水量对植物群落初级生产力的影响具有放大效应。

几个主要地面因子对草原群落蒸发蒸腾的影响

在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站，采用“土柱称重法”，观测了几个主要地面因子对草原群落蒸发蒸腾的影响。主要研究结果如下：１．土壤因子的影响：（１）在通常情况下，草原群落蒸发、蒸腾及蒸散均随土壤水分增加而增大。当土壤水分过多时，群落蒸腾由于植物受涝而降低。（２）在低土壤含水量条件下，群落蒸发随土壤粘粒含量增加呈线性降低；在高土壤含水量条件下，群落蒸发随土壤粘粒含量增加而升高。（３）不同土壤含水量的群落蒸发，均随土壤紧实度增大而升高。并先后达最高值。土壤含水量意低，蒸发达最高值愈滞后。２．放牧同素的影响：群落蒸腾与牧压呈线性负相关；群落蒸发与牧压呈线性正相关。群落生物置随牧压增大而降低是导致群落蒸发和蒸腾与牧压呈正、负相关的主要原因。３．退化群落及其恢复群落的蒸发蒸腾。群落退化导致群落蒸发升高，蒸腾降低；相应的群落恢复导致群落蒸发降低，蒸腾升高。在一定程度上，群落退化及其恢复演替虽然能明显改变群落Ｔ／Ｅ值１），但却不会引起群落蒸散值的明显变化。

内蒙古羊草草原群落光合与环境条件之间关系的模型初探

在野外条件下.用同化箱CO_2气体交换法测定了羊草群落光合速率日变化及其环境条件。结果表明: 在干草原一般气候状态下,羊草(Aneurolepidium chinense)群落光合速率日变化呈双峰型。上下午各有一高峰,中午光合有降低现象。形成这种类型与环境条件有密切的关系。在湿度条件较好时,群落光合主要随光合有效辐射而变化。在湿度条件较差时,群落光合的大小主要受湿度条件的影响。通过多元逐步回归,利用多项式把群落光合和环境条件之间的关系数量化。在自然条件下可用y=-4.28+0.27x_1-0.09x_1~2+12.85x_2-8.71x_2~2方程来表示(其中y为群落光合速率.x_1为光合有效辐射,x_2为空气相对湿度)。此方程的复相关系数为0.92,相对误差为0.03,预测相对误差为0.21。为此根据上面的模型,可以估算群落光合速率和草原生产力。

短花针茅草原群落种间关系的新发现

在短花针茅荒漠草原群落,发现了优势种短花针茅与碱韭、无芒隐子草与碱韭之间存在根相连共生现象,并获得了实物证据。

中国北方中温型和暖温型草原群落中五种共有植物种群生产力模型对比研究

运用二元回归分析 ,得到暖温型草原区和中温型草原区主要共有植物种群 (羊草、大针茅、糙隐子草、阿尔泰狗哇花、达乌里胡枝子 )月现存生物量与月降水量和月蒸发量的 5对二元回归方程 ,相关系数显著 ( α=0 .0 1及 α=0 .0 5水平 ) .暖温型草原区几个共有种群单株现存生物量与月累积降水的相关较为密切 ,反映了降水的制约作用 ;而中温型草原区几个共有种群单株现存生物量则与月累积蒸发的相关更为密切 ,反映出热量因素的主导地位 .两地的差异反映了热量因素作为全球变化主要驱动因素之一 ,对草原生态系统生产力形成的影响 .

不同利用方式下内蒙古典型草原群落物种相互关系的年际变化

放牧和刈割作为内蒙古草原主要利用方式,对大针茅群落演替以及建群种更替有着重要影响。以内蒙古典型草原大针茅群落为研究对象,2013—2015年连续3年对放牧和刈割两种利用方式下大针茅群落小尺度格局进行定点观测,其中,2014年气候极端干旱且温度较高;运用Ecosim7.72软件计算C-score和V-ratio来反映群落物种间相互作用关系,并分析相互作用关系的年际变化以及影响因素。结果表明:(1)2013年和2015年温度和降水与该区域年均值比较接近,放牧和刈割两种利用方式下群落植物间相互作用关系均为竞争;(2)2014年为极端干旱和高温的年份,放牧和刈割两种利用方式下群落植物间相互作用的值或方向发生了很大变化,其中,放牧利用加剧植物间的竞争,而刈割利用方式下植物间相互作用为促进。(3)所得结果表明气候波动是影响群落物种间相互作用的主要因素,而在极端年份,利用方式会影响群落物种间相互作用的方向和大小,这不仅为胁迫梯度假说的完善提供了实验数据,而且可为该区域草原的合理利用和保护措施的制定提供理论指导。