半干旱沙地生境变化对植物地上生物量及其碳、氮储量的影响

研究了科尔沁沙地沙丘固定过程中的流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘以及草地4种生境类型的植物地上生物量及其碳、氮含量与储量特征。结果表明,沙地生境变化对植物叶干重、枝干重、总生物量及其碳、氮含量与储量均有显著影响(P<0.01);固定沙丘的叶干重、枝干重、总生物量及其碳氮储量均大于流动沙丘与半固定沙丘,草地的叶干重、枝干重、总生物量、枝和总的碳储量、枝的氮储量均小于固定沙丘而大于流动沙丘;半固定沙丘叶、枝及总碳含量与枝的碳储量大于流动沙丘,而叶、枝及总氮含量小于流动沙丘。一年生植物分别占流动沙丘、固定沙丘和草地总生物量的63.99%,79.28%,70.86%;灌木占半固定沙丘总生物量的73.15%;C3植物生物量分别占流动、半固定、固定沙丘和草地总生物量的39.99%,90.87%,96.01%和82.67%。固定沙丘上的一年生植物和C3植物的生物量、碳氮储量在4个生境中最高;半固定、固定沙丘和草地中C3植物碳含量及其储量、氮储量均高于C4植物。沙丘固定过程中生物量及其碳氮储量逐渐增加,固定沙丘植被具有较大的碳氮固存潜力,一年生植物、C3植物对其碳氮的固存具有重要的贡献作用;沙丘固定过程中C3植物对C4植物生物量的下降具补偿作用。

毛乌素沙地三种植物根际土壤线虫群落和多样性分析

为研究地上部不同植物对地下部生物的影响,作者于2004年7月在内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙地对自然分布的3种优势植物油蒿(Artemisia ordosica)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、牛心朴子(Cynanchum komarovii)根际土壤线虫群落进行了调查。共捕获线虫6,098条,隶属于19科43属,平均每100g干土中含有线虫169条,其中丽突属(Acrobeles)、真滑刃属(Aphelenchus)、盘旋属(Rotylenchus)、矛线属(Dorylaimus)分别为食细菌类线虫、食真菌类线虫、植食性线虫和捕食—杂食类线虫的优势属。研究表明在沙地生态系统中,3种植物根际土壤线虫群落的多样性、丰富度、均匀度和线虫总数虽然都存在一定的差异,但不显著;功能多样性指数中结构指数(SI)存在显著差异,而通道指数(CI)、富集指数(EI)不存在显著差异;3种植物对根际土壤线虫群落中各营养类群线虫的比例有显著影响。本实验结果表明,在干旱生态系统中植物种类的不同对土壤食物网中线虫群落结构和种类组成有一定的影响。

嘉峪关草湖湿地植物功能群组成及其性状对不同生境的响应

植物功能群与生境的关系是生态学研究的重要内容,对于揭示植物的环境适应机制、群落构建机制、预测植被变化等具有重要意义。为研究局域尺度上干旱区湿地、沙漠、戈壁等生态系统功能群的环境适应机制,在嘉峪关草湖国家湿地公园内,基于植物功能性状数据,研究了荒漠区不同生境条件下的功能群组成和功能性状特性。结果表明:随着生境条件的改变,土壤含水量、含盐量、容重、pH值等土壤性质发生显著变化;植物的功能群组成和功能性状会发生适应性的变化,沼泽湿地生境内植被的功能性状以克隆、C4光合途径、根茎型等特征为主,盐沼湿地以叶片被蜡、叶茎肉质、CS策略等特征为主,沙丘生境以叶片具毛、风播、具增厚或增长的根、一年生、CR策略等特征为主,荒漠戈壁以叶片少、具增厚或增长的根、虫媒、地上芽等特征为主。局域尺度上,生境异质性尤其是土壤条件的异质性是影响植物群落组成和植物功能性状变化的重要环境因子。

中华漠王Platyope proctoleuca chinensis(鞘翅目:拟步甲科)对微生境的选择

动物对栖息地选择是复杂的,探索其内在机制对寻求维持动物多样性的有效方法具有重要意义。以古尔班通古特沙漠的地表甲虫优势种——中华漠王(Platyope proctoleuca chinensis)(鞘翅目:拟步甲科)为研究对象,2007—2008年连续2年采用陷阱捕获法监测其在不同生境下的种群数量和洞穴数量,分析该甲虫在景观和微尺度环境下对栖息地的选择。结果表明:在景观尺度上,与垄间相比,中华漠王更喜欢在沙丘上活动,在沙丘不同坡面上,中华漠王在背风坡的种群数量大于迎风坡;在微尺度上,中华漠王喜好沙丘上部的微环境,在背风坡上部种群数量相对更多;洞穴数量在景观和微生境2种尺度上的分布基本与种群数量空间分布一致。此外,中华漠王对微生境的选择与洞穴建立的难易程度有关,而洞穴的建立与土壤质量密切相关,特别是土壤的物质组成及其硬度。

不同地下水位处梭梭(Haloxylon ammodendron)水分来源特征

梭梭(Haloxylon ammodendron)是中亚荒漠区分布最广泛的植物,长期被作为防风固沙的优良树种。在降水严重匮乏的荒漠区,地下水埋深对梭梭的正常生长具有关键作用。选择黑河中游临泽绿洲边缘人工梭梭林为研究区域,选择生长沙丘和丘间低地相同林龄的梭梭,对植物茎水及其他潜在水源(降水、土壤水、地下水)的氢氧同位素值进行了测定,并结合IsoSource模型计算了梭梭在沙丘和丘间低地不同微地形条件下的水分来源比例。结果显示:分布于沙丘顶部和丘间低地的梭梭茎木质部水δ18O值存在显著的差异,且沙丘顶部梭梭对降水变化的响应程度显著大于丘间低地的梭梭。沙丘和丘间低地地下水埋深条件的差异对梭梭主要水分来源以及对水分变化的响应程度的影响较为显著,分布于沙丘顶部的梭梭利用地下水的比例为60.6%;而丘间低地梭梭对地下水的利用比例为86.4%。沙丘和丘间低地分布的梭梭的水分利用策略发生变化,沙丘梭梭在降水事件发生时能够及时响应,而丘间低地梭梭对降水的利用不显著,夏季的严重干旱胁迫致使沙丘和丘间低地梭梭都增加了对地下水的利用,说明梭梭对地下水具有很强的依赖性,但是可以根据环境条件调节自身水分利用模式以适应荒漠环境。

沙丘生境沙鞭(Psammochloa villosa)种群空间分布格局

种群空间分布格局是植物种群自身生物学特性与环境因素相互作用的结果,一直是生态学研究的热点。采用群落学调查与点格局分析方法,研究了不同沙丘生境下斑块植被沙鞭(Psammochloa villosa)种群的空间分布格局。结果表明:(1)沙鞭种群在不同沙丘生境下均存在聚集分布格局,聚集尺度表现出先减小后增大趋势;(2)沙鞭种群在半固定沙丘中2—37 cm尺度正向偏离泊松聚块模型,95—168 cm尺度负向偏离泊松聚块模型;(3)沙鞭种群在流动沙丘和固定沙丘符合嵌套双聚块模型,在半流动沙丘0—50 cm尺度负向偏离嵌套双聚块模型,在半固定沙丘0—3、98—105、110—123 cm和130—168 cm尺度负向偏离嵌套双聚块模型。斑块状分布和种内种间竞争是沙鞭种群空间分布格局发生转变的关键,确保斑块内部个体高度聚集,牺牲斑块外围个体是沙鞭种群空间布局和资源占据的生态适应策略之一。