三江源高寒草地针茅牧草黄枯期与气象条件的关系

利用1999—2010年青海省三江源兴海县牧业气象观测站西北针茅牧草(Stipa sareptana var.krylovii)观测资料及同期的气温、降水、日照时数等气象资料,分析了气象因子对兴海高寒草地西北针茅牧草黄枯期的影响。结果表明:高寒草地西北针茅牧草黄枯期12年来表现为显著提前的趋势,平均每年提前1.4 d;牧草黄枯期与日平均气温≥0℃的终日呈显著正相关,并且随着9月中旬平均温度的显著升高牧草黄枯期提前;兴海9月上中旬降水量的减少以及日照时数的增加使牧草提前黄枯。多元线性回归分析表明,8月下旬和9月上旬的温度对西北针茅牧草黄枯影响最大,温度每上升1℃,黄枯期分别提前5.0 d和1.0 d。

荒漠植物红砂与西北针茅种群的空间格局及其关联性

植物种群的空间分布格局及关联性是研究种群扩散、群落演替及生物与环境因子相互作用的重要手段。该研究以甘肃省皋兰县老虎台干旱荒漠区的主要物种——红砂(Reaumuria songarica)和西北针茅(Stipa sareptana var.krylovii)为对象,采用Ripley K函数分析了不同坡向红砂和西北针茅种群的点格局特征及其关联性,以揭示干旱荒漠区植物演替过程中优势种群之间的竞争关系和生存繁衍策略。结果表明:(1)红砂和西北针茅在4个坡向上的分布格局具有显著差异性,随着坡向由西北坡向南坡的转变,红砂种群的株数、盖度及重要值先增加后降低,西北针茅种群则不断增加;西北坡向上,红砂种群的空间格局在0～2.1m尺度上呈聚集分布,随着尺度的增加聚集强度减弱并趋向于随机分布,而西北针茅种群在整个尺度内均呈聚集分布;西坡坡向上,在整个研究尺度内,红砂种群表现为随机分布,而西北针茅种群表现为聚集分布;西南坡向上,红砂种群在0～3.7m尺度上表现为聚集分布,3.7～5m的尺度上表现为随机分布,西北针茅种群在0～1m及4.2～5m尺度上表现为随机分布,1～4.2m尺度上表现为聚集分布;南坡坡向上,在整个研究尺度内,红砂种群表现为聚集分布,西北针茅种群表现为随机分布。(2)在西北坡与西坡坡向上,红砂和西北针茅种群的空间关联性在小尺度上均表现为负相关关系,随着研究尺度的增大,种间关联度均趋向于不相关;在西南坡与南坡坡向上,两物种在整个尺度范围内均表现为无关联性。

三江源兴海地区西北针茅产量影响因子的主成分分析

利用主成分分析法和多元逐步回归法分析影响三江源兴海地区西北针茅(Stipa sareptana Beckervar.krylovii)牧草产量的因子,结果表明,影响西北针茅牧草产量的主成分因子以水分因子为主,温度和光照因子其次;以各因子为自变量,西北针茅牧草产量为因变量,进行多元逐步回归分析,建立产量回归方程,方程的相关系数达0.9873,各因子影响牧草产量的大小为4月降水量>4～8月降水量>7月降水量>8月日照时数>6月日照时数。

内蒙古克氏针茅草原土壤异养呼吸对土壤温度和水分变化的响应

土壤异养呼吸在野外自然条件下除受温湿度影响外,还受其他多种因子的综合影响,很难利用野外观测数据确定土壤异养呼吸对温湿度变化的响应方程形式,以及温湿度间是否存在交互作用。该研究在严格控制温湿度的条件下对内蒙古克氏针茅(Stipa krylovii)(西北针茅(Stipa sareptana var.krylovii))草原土样进行室内培养实验,旨在解决上述问题。该研究的正交实验包括5个温度梯度(9、14、22、30、40℃)和5个湿度梯度(土壤持水力(water holding capacity,WHC)分别为20%、40%、60%、80%、100%)。室内培养实验持续71天,土壤异养呼吸速率测定为2天(后期为1周)一次,土壤可溶性有机碳和微生物生物量碳含量测定约为18天一次。研究结果显示:土壤异养呼吸与温度呈显著正相关(p<0.001)且温度间差异显著(p=0.001),呼吸温度敏感性(Q10)与土壤水分含量呈正相关(p<0.001);呼吸与土壤水分二项式拟合效果较好,在80%WHC时呼吸速率最大,且最适湿度随温度上升而增加。土壤温度和水分的交互作用显著(p<0.05),土壤异养呼吸最适响应方程为lnRh=0.914+0.098T+0.046M+0.001TM–0.002T2–0.001M2(Rh为异养呼吸,T为温度,M为湿度),这说明加和形式的温湿度响应模型可能优于乘积形式。微生物生物量碳与土壤异养呼吸的相关性随培养时间发生变化,土壤可溶性有机碳与土壤异养呼吸无显著相关(培养第20天除外),原因可能是培养期间微生物死亡或群落结构改变导致微生物总体代谢活性的变化。