新疆北疆荒漠群落组成及种间联结与相关性分析

【目的】研究新疆北疆荒漠物种的种间联结特征及其对群落演替的影响,为北疆生态系统荒漠植被恢复与生态重建提供理论依据。【方法】使用二元数据关联矩阵模型,利用该模型矩阵计算方差模型(VR),计算北疆荒漠物种总体关联性,计算χ^(2)值检验其显著性。结合Ochiai、Dice和Jaccard三种指数计算方法,降低指数计算误差,分析荒漠群落物种间的联系与区别。【结果】新疆北疆荒漠草本层和灌木层总体关联性VR>1,66个草本层和22个灌木层物种间呈现正关联。正负联结总数2145个种对,其中正联结率21.63%,不显著联结率66.8%,北疆荒漠区草本层中以不显著联结种对为主。灌木层中,正负联结总数231个种对,其中,正联结种对数60个,占总种数的26%,不显著联结种对占总种数的70.13%。在北疆荒漠区灌木层中以不显著联结种对为主。【结论】新疆北疆荒漠群落种间呈较独立分布的不显著正联结,是物种共同生存的机制之一。呈不显著正关联是北疆荒漠植物群落草本层、灌木以及草本和灌木层总体种间关系的表达。北疆荒漠群落中有较稳定和完善的种组成和群落结构。

阿拉善典型荒漠群落种群空间格局及种间关联的尺度依赖性

以阿拉善典型绵刺+泡泡刺+驼绒藜荒漠群落灌木层片为研究对象,分析了灌木层片数量特征,并运用点格局分析方法对主要灌木种群绵刺、泡泡刺、驼绒藜种群空间分布格局及空间关联性进行了研究.结果表明:在绵刺+泡泡刺+驼绒藜(重要值分别为41.67%、30.24%和27.52%)典型荒漠群落中,三种灌木种群空间格局在小尺度(0-3.6m)上呈均匀分布或具有均匀分布趋势,显示种内存在竞争关系,但随着尺度增大(3.6~20m)种群格局转变为随机分布;在0~20m连续空间尺度上种间空间关联性基本表现为空间无关联,但随空间尺度增大种间负关联性有增强趋势,显示种间仍表现出弱的竞争关系.

民勤荒漠区不同植物群落土壤微生物生物量碳氮及生态化学计量特征

以甘肃民勤连古城荒漠区5种典型植物群落为对象,测定了土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤微生物生物量氮(MBN)及其影响因素,分析土壤MBC、MBN的空间变化特征。结果表明:(1)不同植物群落间,土壤MBC的最大值出现在红砂群落(282.90 mg/kg),土壤MBN最大值出现在膜果麻黄群落(28.27 mg/kg)。(2)不同植物群落间,白刺群落的微生物量熵(qMB)最大,最小值出现在人工梭梭群落,5种植物群落间土壤qMB差异不显著。土壤微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)的最大值出现在白刺群落,显著高于膜果麻黄群落和人工梭梭群落。(3)土壤MBC、MBN与生态化学计量之间存在相关关系。其中,土壤MBC与土壤全氮(TN)和有效磷(EP)呈显著正相关(P<0.05),与土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和含水率(WC)呈极显著正相关(P<0.01)。土壤MBN与土壤WC显著正相关(P<0.05),与土壤EP和速效钾(AK)呈极显著正相关(P<0.01),与土壤TN、NO_(3)^(-)-N呈正相关,且相关性达到极显著水平(P<0.001)。冗余分析进一步显示,NO_(3)^(-)-N和TN是影响土壤MBC、MBN的主要因子。综上所述,不同植物群落间土壤MBC、MBN不同,以红砂群落和膜果麻黄群落最为显著;土壤TN、EP、土壤NO_(3)^(-)-N和WC是影响土壤MBC的主要因子,土壤WC、土壤EP、AK、土壤TN和NO_(3)^(-)-N是影响土壤MBN的主要因子。

民勤连古城保护区荒漠植物群落与土壤关系的研究

以甘肃民勤连古城国家级自然保护区为研究试验区,探讨了不同荒漠植物群落的土壤理化特性,包括土壤的有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾、水分等含量和pH值。通过采集样品和实验室分析,研究了这些土壤特性在不同荒漠植物群落中的差异及其对生态系统的影响。研究发现,土壤特性与植物群落结构密切相关,不同植物群落的土壤理化特性存在显著差异,这对于理解荒漠生态系统的功能和稳定性具有重要意义。

民勤沙区绿洲—荒漠过渡带典型植被群落物种多样性特征分析

为了探索绿洲—荒漠过渡带植被群落物种多样性特征,以及不同生活型植物在维持物种多样性和群落稳定性方面的机理,对民勤沙区绿洲—荒漠过渡带8种典型植被群落的物种组成、群落结构特征、物种多样性进行研究。结果表明:(1)灌木层在物种组成和数量上占有绝对优势,除红砂群落外,其他群落中灌木所占比例均在56.86%以上,多年生草本植物所占比例较小,在整个群落中仅占0.30%～3.14%(除沙蒿群落6.65%),数量较稳定;(2)8个群落中白刺重要值最高,达84.41%,猫头刺群落最低为20.70%,其余6个群落在56.78%～68.07%之间;(3)8个群落多样性指数由大到小排列顺序为:猫头刺群落>绵刺群落>红砂群落>沙蒿群落>沙拐枣群落>珍珠猪毛菜群落>膜果麻黄群落>白刺群落,群落多样性指数均偏低,物种丰富度较低,生态优势度较高,种间相遇率偏低,群落中物种分布不均匀。说明民勤沙区绿洲—荒漠过渡带群落物种主要以矮化的小灌木、小半灌木为主,多年生草本植物所占比例较小,优势种群在荒漠灌木群落中的地位和作用非常突出,对群落结构、生态系统的功能过程和群落的演替方向,具有比其他物种更重要的作用,荒漠灌木群落由于缺乏冗余物种的支持,是一类不稳定的群落。

库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落多样性分析

根据20个样地的调查资料，应用重要值计算多样性指数、均匀度指数、丰富度指数、优势度指数，对库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落物种多样性进行分析。结果表明：1）荒漠植物群落分布随其生境地貌不同而不同，山前戈壁上分布有合头草（Sympegma regelii）群落，冲积河道低地分布有荒漠林胡杨（Populus euphratica）、多枝柽柳（Tamarix ramosissima）、胀果甘草（Glycyrrhiza ingflata）群落，戈壁沙漠过渡带为梭梭（Haloxylon ammodendron）群落，低海拔的沙山上分布有沙拐枣（Calligonurn mongolicum）群落、膜果麻黄（Ephedra przewalskii）群落和梭梭群落。2）荒漠植物群落物种多样性水平较低，群落结构简单，物种组成单一。群落Shannon-Wiener物种多样性水平表现为合头草群落最高（1．706），具有草原化荒漠植被类型的成分；梭梭群落、膜果麻黄群落居中（0．875～0．890），荒漠植被类型特征明显；沙拐枣群落、胡杨群落、多枝柽柳群落、胀果甘草群落较低（0．079-0．495），荒漠林、盐地沙生灌丛及盐化草甸植被均有零星分布。3）荒漠植物群落结构层次中，灌木层占居主导地位，群落灌木层物种多样性水平（0．769-1．451）远远大于草本层（0．193～0．254），且草本层物种多样性受灌木层影响较大。4）荒漠植物群落物种多样性分布格局表现为经向、纬向和海拔梯度的变化，经向、纬向变化为物种多样性水平较高的草原化植物合头草群落（1．706）向物种多样性水平较低的荒漠植物梭梭群落（1．379）和盐化植物多枝柽柳群落（0．376）的过渡，海拔梯度则呈现低水平的沙拐枣群落（0．819）到高水平的膜果麻黄群落（0．890）向低水平的梭梭群落（0．645）变化。荒漠植物群落过渡地带一般具有较高的物种多样性和较低的生态优势度。

水分梯度下黑河流域荒漠植物群落多样性特征

物种多样性对大尺度环境条件的响应是植物生态学的热点问题,干旱区内陆河流域的特殊环境条件如何影响物种多样性仍存在较大的不确定性。以黑河流域荒漠植物群落为对象,探讨了荒漠植物群落α多样性和β多样性对不同水分梯度的响应。结果表明:(1)荒漠植物群落随水分条件不同而变化,在区域降水梯度上,依次分布有梭梭[Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.)Bunge]、西伯利亚白刺(Nitraria sibirica Pall.)、毛瓣白刺(Nitraria praevisa Bobr.)、沙蒿(Artemisia desertorum Spreng.)、细枝盐爪爪(Kalidium gracile Fenzl)、珍珠猪毛菜(Salsola passerina Bunge)和尖叶盐爪爪[Kalidium cuspidatum(Ung.Sternb.)Grub.]群落;随距黑河河道距离增加,主要分布有胡杨(Populus euphratica Oliv.)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima Lebed.)、花花柴[Karelinia caspia(Pall.)Less.]和红砂[Reaumuria songarica(Pall.)Maxim.]群落。(2)荒漠植物群落物种多样性指数偏低,Margalef指数、Shannon-Weiner指数和Simpson指数最大值仅为0.985、1.641、0.596,群落结构简单,物种组成单一,单寡种优势群落现象极为明显,群落相对稳定。(3)在区域降水梯度上,α多样性指数大致呈先增加后降低的变化趋势,在珍珠猪毛菜群落(190 mm)达到峰值后迅速下降,Srensen相似指数在细枝盐爪爪群落(166 mm)与珍珠猪毛菜群落(190 mm)之间达到最大值,Cody指数相对较小,表明珍珠猪毛菜群落(190 mm)物种丰富度最高,细枝盐爪爪群落(166 mm)与珍珠猪毛菜群落(190 mm)之间β多样性最小,物种更替速率最慢,群落处于较稳定阶段。(4)随距黑河河道距离增加,α多样性指数大体呈"M"型变化,在多枝柽柳群落(1 km)和多枝柽柳群落(4.1 km)存在两个峰值,此处物种多样性相对较高,Srensen指数在1—1.5 km和4.1—4.8 km之间出现两个较小值,Cody指数出现两个峰值,两者之间β多样性最大,为物种更替速率相对较快的过渡地带。对荒漠植被,以重要值为指标计测多样性指数较为可行,荒漠植物群落的物种多样性并不是随水分的增加而直线增加,这对维持和管理荒漠植物群落的多样性具有重要意义。

荒漠植物群落物种多样性及其测度指标比较

多样性指数及其测度指标的选择是群落多样性测度研究的基础,选择反映群落物种多样性、丰富度、优势度和均匀度的10种测定指数,分别以多度、盖度和重要值为测度指标,对克拉玛依农业综合开发区外围荒漠植物群落的物种多样性进行了定量测定,并对所选择的多样性指数进行了相关性分析和主成分分析。分析结果表明:对于荒漠植物群落,以重要值为测度指标的群落物种多样性、丰富度、优势度、均匀度测定结果比以多度和盖度为测度指标的测定结果更为合理;在多样性测定指数中,Shannon-Wiener多样性指数反映的群落多样性更为合理;荒漠植物群落的均匀度指数与多样性指数的相关性比丰富度指数与多样性指数的相关性高,说明物种组成相对稀少的荒漠植物群落其物种多样指数的高低主要取决于物种在群落中的均匀度。

《新疆植被及其利用》专著中未曾记载的植物群落类型 Ⅰ.荒漠植物群落类型

《新疆植被及其利用》(1978)一书 ,至少对下述荒漠植物群落类型未曾记载。它们分别是由蒿叶猪毛菜 (Salsolaabrotanoides)、准噶尔猪毛菜 (S .dschungarica)、木碱蓬 (Suaedadendroides)、小叶碱蓬 (S .microphylla)、里海盐爪爪 (Kalidiumcaspicum)、刺山柑 (Capparisspinosa)、新疆沙冬青 (Ammopiptanthusnanus)、准噶尔无叶豆 (Eremospartonsongoricum)、东疆沙拐枣 (Calligonumklementzii)、红皮沙拐枣 (C .rubicundum)、蛇麻黄 (Ephedradistachya) 为建群种所形成的群落类型。

塔里木河中下游地区荒漠河岸林群落种间关系分析

采用 2× 2列联表 ,应用Fisher精确检验法研究了新疆塔里木河中下游荒漠河岸林群落种间关系 ,测定了16种植物、共 12 0个种对的种间联结性。研究结果表明 :1) 12 0个种对中有 17个种对分别在不同的样方尺度中表现出显著或极显著的种间联结 ,约占总数的 14 .2 % ;其中 13个种对为正关联 ,4个种对为负关联 ;2 )不同取样面积对种间联结性分析的有效性有影响 ,不同种对表现出种间联结的最小样方尺度不同 ;3)随着样方面积的增大 ,各种对自有不同的种间联结变化规律 ,可归纳为 4种类型 ;4 ) 17个具种间联结的种对以灌木_草本和草本_草本的种对居多 ,占总数的 76 .5 % ;主要乔木树种胡杨 (Populuseuphratica)与灌木之间、灌木和灌木之间趋向独立分布。

放牧扰动对山地荒漠草地植物群落结构的影响

对祁连山北坡山地荒漠草地植物群落放牧干扰下的物种组成、丰富度及丰盛度进行了初步测定,结果表明:在不同放牧压力梯度下,物种丰富度呈单峰状曲线,植物高度、覆盖度和地面凋落物随放牧强度的增加而显著减少,植被组成也相应发生变化,杂草随放牧强度的增大而增多。

三工河流域5种荒漠群落土壤有机碳动态

土壤有机碳是土壤质量和健康的重要指标,其来源是根系和凋落物,了解土壤有机碳的分布格局及土壤有机碳密度、储量与细根、凋落物的关系,是深入理解荒漠生态系统碳循环过程的关键.以新疆三工河流域的骆驼刺(Alhagi sparsifolia)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、芦苇(Phragmites australis)、梭梭(Haloxylon ammodendron)等5种荒漠群落为研究对象,采用连续土钻取样法和土柱法,研究土壤有机碳的密度、储量和细根、凋落物对土壤有机碳的补充.结果表明,随着土层深度的增加,5个群落的土壤有机碳含量均呈逐渐降低的趋势,最大值均出现在0-5 cm土层;5个群落的土壤有机碳密度和0-100 cm土壤有机碳储量分别为3.19 kg/m^2、306.87g/m^2,土壤有机碳的总储量为5.13×10^5 t.5个群落的凋落物年产量为10.10-79.78 g/m^2,通过分解每年补充的土壤有机碳为0.44-9.53 g/m^2,占土壤有机碳储量的0.21%-3.94%. 5个群落的细根周转速率为1.41-1.98次/年,通过分解每年补充的土壤有机碳为6.31-44.12 g/m^2,占土壤有机碳储量的2.25%-20.90%,是凋落物贡献的2.09-2.58倍.可见,细根和凋落物对土壤有机碳库的积累起关键作用,细根较凋落物对土壤有机碳的贡献更大.

不同水盐梯度下功能多样性和功能冗余对荒漠植物群落稳定性的影响

功能多样性和功能冗余是物种多样性的两个组成部分,也是影响群落稳定性的两个重要因素。基于不同水盐梯度下植物功能多样性、功能冗余、物种多样性和群落稳定性及其相关关系的计算结果,分析功能多样性和功能冗余对群落稳定性的影响,结果表明:(1)功能多样性、物种多样性和群落稳定性均表现为高水高盐和中水中盐群落显著高于低水低盐群落(P<0.05);(2)高水高盐群落,功能多样性与物种多样性的相关系数小于功能冗余与物种多样性的相关系数,且功能多样性与稳定性的相关系数也小于功能冗余与稳定性的相关系数,而中水中盐和低水低盐群落的相关系数则呈现相反的规律;(3)中水中盐和低水低盐群落的功能多样性的标准化偏回归系数均大于功能冗余的标准化偏回归系数;(4)典范对应分析中,土壤含水量可以解释总特征根的22.7%,而土壤含盐量仅可以解释总特征根的1.3%;(5)高水高盐群落的稳定比最接近20/80,稳定性最高;低水低盐群落远离20/80,稳定性最低。改进后的Godron稳定性测定方法与物种种群密度变异系数方法得出的结果相同。综上可知,功能多样性和功能冗余两者中与物种多样性关系更为密切者对群落稳定性的影响也越大,且两者均可提高群落稳定性,也就证明冗余假说在温带干旱荒漠区域的隐域性植物群落中是成立的;群落稳定性、功能多样性、功能冗余及物种多样性主要是受土壤含水量的影响,土壤含盐量对其影响较小。

柴达木盆地荒漠土壤蓝藻群落的初步研究

本文分析了柴达木盆地东部和中部具有代表性地区的丘陵、戈壁和沙丘的蓝藻种类组成、生物量及主要的土壤化学成分;采用了模糊聚类、系统聚类及多元线性回归等方法分析藻类的群落及其与环境因子的关系。共鉴定出21种蓝藻,其中6种为国内首次报道。研究表明:土壤含磷量、总盐量及与粘性和湿度有关的土壤结构是决定柴达木盆地蓝藻群落组成的重要因素。

中国科学院新疆生态与地理研究所研究表明:荒漠生态系统其群落水平在湿润年份的水分利用效率高于干旱年份

荒漠生态系统结构简单（表现为较单一的植物物种组成和较低的植被覆盖率等），其抵御外界干扰的能力明显弱于其他生态系统，因而荒漠生态系统能很快地表现出对环境变化的响应与反馈。中国科学院新疆生态与地理研究所李彦研究员等以古尔班通古特沙漠南缘原始盐生荒漠植物群落为研究对象，利用涡度相关观测系统对群落水汽、二氧化碳通量长期监测数据，辅以微型蒸散仪观测土壤蒸发，比较分析了群落碳、水通量、群落用水策略及水分利用效率的变化特征。

准噶尔盆地西北缘梭梭、假木贼、盐穗木群落土壤呼吸特征比较

干旱区是对气候变化较敏感的特殊而重要的地理单元,研究干旱区的土壤呼吸及其影响因素对于深入理解全球碳循环具有极其重要的意义。根据2006年5～10月对准噶尔盆地西北缘梭梭、假木贼、盐穗木等三种主要荒漠植物群落的土壤呼吸速率及主要环境因子的逐月监测资料,分析了梭梭、假木贼、盐穗木等群落土壤呼吸速率的差异及对温度、土壤含水量变化的响应。结果表明:这三种荒漠植物群落土壤呼吸速率日变化随温度升高而上升,日动态均呈单峰型特征,最高值皆出现在14:00,最低值出现在早晨8:00,土壤呼吸速率最大值出现时间提前于气温最高值出现的时间。三种植物群落土壤呼吸速率的月变化特征具有一致性,呈现单峰曲线,与近地面气温的变化趋势基本一致。在植物生长季,按平均土壤CO_2释放速率、季节变幅大小排序为:梭梭群落>假木贼群落>盐穗木群落,群落间土壤呼吸速率差异显著,群落内不同季节土壤呼吸速率差异不显著。假木贼和盐穗木群落土壤呼吸速率日变化与近地面气温、地表温度和5 cm土壤温度具有极显著相关性,与10 cm土壤温度具有显著相关性,拟和关系均符合三项式函数关系(P<0.01)。梭梭和盐穗木群落与20～30 cm、30～40 cm层土壤含水量呈显著相关水平。

亚非荒漠区亚洲中部亚区和伊朗吐兰亚区的植被省

我曾建议根据世界上两个最大荒漠的名字(撒哈拉和戈壁)把亚非荒漠区称之为撒哈拉戈壁荒漠区。它可以分为三个亚区:亚洲中部亚区、伊朗——吐兰亚区和撒哈拉——阿拉伯亚区(拉甫连科,1960,1962,1964)。埃格(1931——1932)把最后这个亚区称为撒哈拉—新德斯克区。除了撒哈拉和阿拉伯北部外,他把伊朗南部、印度河下游也归入这一亚区。索哈里(1963)把伊朗南部划入古热带苏丹荒漠区,而建议把撒哈拉—戈壁荒漠区西部地带称为撒哈拉—阿拉伯地区,我本人把这一地区视为亚区级。关于亚洲中部和伊朗吐兰亚区各部份的植物地理学区划问题,已发表了许多著作,所有的植物地理学区划方案,都简短地论述了所划分的分区单位的特征。

内蒙古阿拉善西部荒漠土壤有机碳含量特征

对内蒙古阿拉善西部荒漠典型荒漠区和极旱荒漠区中14个优势植物群落的土壤有机碳含量及其空间分布特征进行了分析。结果表明,在水平分布上,依据显著性分析将植物群落间的土壤有机碳含量分为Ⅰ~Ⅳ级,Ⅰ级为柽柳群落和合头藜群落(平均有机碳含量3.62g/kg),Ⅱ级为盐爪爪群落、黄沙蒿群落和星毛短舌菊群落(平均有机碳含量2.38g/kg),Ⅲ级为珍珠群落和绵刺群落(平均有机碳含量1.66g/kg),Ⅳ级为白沙蒿群落、泡泡刺群落、梭梭群落、红砂群落、白刺群落、膜果麻黄群落和刺旋花群落(平均有机碳含量1.00g/kg);在垂直分布上,土壤有机碳含量与土层深度间呈曲线形相关或直线形相关,且群落间土壤有机碳含量皆随土层深度的增加而减少。

不同天气条件下古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落能量通量日变化特征

基于2018年夏季在古尔班通古特沙漠南缘采用波文比系统实测的气象及能量资料,分析该区不同天气条件下梭梭群落能量特征及能量分配的日变化特征。结果表明:1)该区夏季晴天和多云天各能量曲线变化趋势基本一致,呈单峰型,土壤热通量最小,晴天和多云天感热略高于潜热;阴天能量传输以感热为主;雨天整体热通量最小,且各能量曲线呈多峰形变化,能量传输以潜热为主。2)白天,波文比值雨天最小,且小于1,晴天、多云天、阴天依次增大,且大于1;夜间,晴天、阴天、多云天、雨天的波文比值依次增大,均小于1。3)不同天气条件下能量分配曲线白天变化平稳,夜间波动显著,日出和日落前后波动最为剧烈;因不同天气条件下辐射强度和日照时数的不同,曲线早、晚剧烈变化开始时间有所不同。

腾格里沙漠东南边缘植物群落物种多样性分析

应用群落多样性指数 (D)、均匀度 (J)、生态优势度 (C)等指标 ,对腾格里沙漠东南边缘不同生境的天然植物群落进行了调查。结果表明 :荒漠植物群落多样性指数 (D =0 6 0 3～ 1 6 2 8)和均匀度 (J =0 4 1 1～ 0 6 2 9)都较低 ,而生态优势度 (C =0 5 6 4～ 0 85 4 )较高 ,说明荒漠植物群落组成种类少 ,结构单一 ,表现出较大的脆弱性 ;多样性与生态环境关系密切 ,D和J随生境渐好而递增 ,C随生境渐好而递减 ,可作为环境评价指标 ;环境改善有助于群落演替进程的加速 ;人工植被各演替阶段植物组成变化较大 。