内蒙古草原羊草群落优势物种对气候变暖的响应

通过对内蒙古锡林河流域羊草草原地区1981~1994年14年的温度观测和植被调查数据的逐年滑动平均处理,分析该地区气候和植被的相互关系以及随时间的动态变化特征。研究结果表明,内蒙古羊草草原地区的气温在研究期内具有冬、夏半年高低温变化不一致的特点：冬半年最低温度升高最为明显,最高温度升高较为明显,平均温度升高明显;夏半年最低温度升高最为明显,最高温度反而有某种程度的下降,平均温度升高不明显;全年最低温度升高最为明显,最高温度升高较为明显,平均温度升高明显。全年平均温度的升高主要是冬半年温度升高所致。羊草群落的前6种优势植物种对气温变化有不同的响应：第1、3、5优势种羊草(最优建群种)、寸草苔、变蒿的重要值和地上初级生产力随着最低温度的升高有明显的下降趋势,第2、4、6优势种大针茅(次优建群种)、西伯利亚羽茅、冰草的重要值和地上初级生产力由于种间互补作用而略有升高。这种由于竞争能力相近物种对环境变化的不同适应以及种间竞争排斥和共生互补关系,增加了植物群落种群动态变化的复杂性。因此,在研究与模拟羊草草原对温度变化响应的机理时,不仅要考虑不同温度的变化对植物的影响,还要考虑物种之间的相互作用。     

雅鲁藏布江中上游植物群落的数量分类与排序（英文）

本文基于雅鲁藏布江流域植被调查数据和环境数据对研究区植被群落组成、物种组成与环境关系进行数量生态学分析。结果表明:(1)采用TWINSPAN分类法把雅鲁藏布江中上游地区的44个调查样地划分为7个群落类型,分别是垫型蒿+紫花针茅群落、纤杆蒿+紫花针茅+藏沙蒿群落、高山嵩草群落、三角草群落、砂生槐+水栒子+白草群落、冷蒿群落以及金露梅+固沙草群落。(2)DCA排序显示,样地和物种的分布格局主要受经度和海拔因素的影响。(3)CCA排序的结果再次表明,经度变化引起的温度和降水的改变是控制整个雅鲁藏布江中上游植被群落类型形成和变化的主要因子,并将自然植被分成了针茅、沙蒿等为优势种的荒漠草原群落(源头地区),固沙草、青藏薹草为优势种的高寒草原群落(中游地区),以及灌丛、农田等植被群落(雅江与年楚河汇流处)。     

内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI对气象因子的响应

分析了内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI的变化，探讨了干旱对NDVI的影响，建立了NDVI与气象因子的回归模型。结果表明：2000—2016年内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI呈现波动变化，变异较小。干旱对典型草原区的羊草（Leymus chinensis）群落与大针茅（Stipa grandis）群落NDVI影响显著（P<0.05）；与正常年份相比，干旱导致羊草群落与大针茅群落NDVI降低约23%。5—8月降水量和干燥度指数影响内蒙古典型草原羊草群落与大针茅群落NDVI；荒漠草原区羊草+短花针茅（Stipa breviflora）群落与沙生针茅（Stipa plareosa）群落NDVI的主要影响因子分别为年均气温与5—8月平均气温；5—8月降水量和年均气温是影响典型草原和荒漠草原NDVI的重要因子。基于气象因子的NDVI回归模型能够较好地对区域NDVI进行估测。生长季降水是影响典型草原NDVI的关键因素，而气温显著影响荒漠草原NDVI。在未来气候变化的背景下，内蒙古典型草原NDVI对干旱的响应会更加敏感。     

退化羊草草原在浅耕翻处理后植物多样性动态研究

利用多年样方资料的统计分析,对退化草原群落浅耕翻处理后恢复过程中的生物多样性变化规律及引起这些变化的主要植物种群进行研究,结果表明：退化羊草草原在浅耕翻恢复过程中其多度分布特征表现为个别种个体的快速富集（建群种）和少数种随演替进程的富集（优势种）,多度很少的种类（偶见种和伴生种）增加的过程,以上特征与恢复过程中羊草的增加密不可分。退化羊草草原在浅耕翻恢复过程中出现多样性指数的3个高峰期,但多样性指数总变化趋势为开口向上的抛物线状。物种多样性可作为丰富度与均匀度的一个综合反映,在退化草地改良恢复过程中均匀度起着更主导的作用。均匀性指数的整体趋势与多样性指数相似。群落主要植物种群与多样性指数存在着显著的相关关系,其中羊草、冷蒿、冰草、针茅、糙隐子草、变蒿、星毛萎陵菜的密度和生物量与多样性指数具有显著或极显著的线性回归关系。黄蒿的生物量、双齿葱的密度与多样性指数呈显著的线性关系。     

巴音布鲁克高寒草原羊茅(Festuca ovina)群落生态位特征

为了解高寒草原羊茅群落植物生态位特征,运用Levins生态宽度指数和Cowell生态位相似性比例,对巴音布鲁克羊茅群落植物生态位宽度及生态位相似性比例进行计算.结果表明:9种植物4个资源维上羊茅的生态位宽度最大,其次为黄花棘豆、委陵菜,说明羊茅对环境的适应能力最强.生态位宽度较大的羊茅和紫花针茅与其他物种生态位相似性比例最高,说明羊茅和紫花针茅与其他物种存在着较大的资源竞争.而生态位较小的物种与其他物种生态位相似性比例较小.放牧使得羊茅群落内物种发生变化,在放牧压力持续增大的情况下,以羊茅和紫花针茅为优势种群的草原将向以黄花棘豆和委陵菜占优的退化方向演替.     

青藏高原羽柱针茅草原的分布、群落特征和分类

羽柱针茅(Stipa basiplumosa)草原是青藏高原特有的群落类型,在羌塘高原中、北部有较为广泛的分布。利用2012-2015年的植被调查数据及已有的文献资料,对羽柱针茅草原的生态地理分布、群落特征和分类做了全面分析。结果表明:羽柱针茅草原分布在阿里地区、那曲地区和日喀则地区,占据海拔4350~5200 m的湖盆外缘和洪积扇中部,分布区干旱、寒冷。群落低矮、物种贫乏、植物稀疏、生物量低。物种组成简单,以菊科、禾本科、豆科、莎草科等为主;生活型以地面芽植物和一年生植物居多;水分生态类型以旱生成分占绝对优势;区系地理成分以青藏高原成分和中亚—亚洲中部成分为多。羽柱针茅草原群系可划分为7个群丛组、20个群丛。     

宁夏盐池沙地3种植物群落的数量特征

采用样线法和样方法对盐池沙地典型植物群落牛枝子群落、牛枝子-黑沙蒿群落、黑沙蒿群落数量特征进行了研究。结果表明：从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,物种组成变化较大,优势种的相对重要值也发生了较大的变化;植物种从占优势地位的草原种,逐步让位于耐旱、抗风蚀的多年生和一年生草本植物,并最终被沙生、一年生草本植物和灌木、半灌木取代;土壤沙化程度逐渐加重。从生活型组成看,从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,地面芽植物和地下芽多年生草本植物种类数和重要值所占比例逐渐下降,一年生植物种类数和重要值所占比例逐渐增加。牛枝子-黑沙蒿群落的物种α多样性指数最高,黑沙蒿群落最低。β多样性指数变化反映出植物群落组成已发生分化,物种出现根本性的变化。     

基于幂函数法则对放牧梯度上种群空间异质性的定量分析

 在呼伦贝尔草原的克氏针茅群落选择轻牧、中牧、重牧3个不同的放牧梯度,沿着50 m样线设置100个50 cm×50 cm的L型样方,每个L型样方内划分4个25 cm×25 cm的S型样方,以物种出现的频度（p）作为植被空间分布的观测指标,采用幂函数法则对放牧梯度上草原植物群落物种的空间异质性进行了定量研究。结果表明,在不同放牧强度下,种类结构发生明显改变,轻度放牧区羊草和星状刺骨藜、中度放牧区藜和糙隐子草、重度放牧区猪毛菜和多根葱具有高的出现频度,群落物种数随着放牧压力的增大而减小。整体来看,放牧梯度上物种的空间分布呈现明显的聚集分布,物种空间异质性（δi）随着放牧强度的增大而增加,拟合于幂函数规律曲线;群落的空间异质性（δc）随着轻牧-中牧-重牧放牧演替的进展呈现降低趋势,种群个体分布呈现片断化特征。在群落内部各个种群具有不同的异质化分布特点,物种结构主要表现出密集型种群和疏散型种群两大类型。这些趋势与种群的繁殖策略、生活史对策、群落的再生产策略等生理与生态特性密切相关。     

荒漠-草原生态交错区植物对温度变化的动态响应--以美国新墨西哥州Sevilleta生态交错区为例

美国新墨西哥州中部的Sevilleta荒漠-草原生态交错区是监测全球气候变化和人类活动对生物影响的重要区域之一。本文以Sevilleta荒漠-草原生态交错区为例,利用气象资料和物候观测数据,通过回归和相关分析,研究在当前全球气候变暖的条件下,温度变化对交错群落的影响。研究结果表明,最近10年（1989¹998）该区域的温度变化具有反向不对称性:夏秋季节最高气温升高很明显,冬春季节最低气温降低较明显,而年平均最高气温升高较明显,平均最低气温和平均气温变化不明显。本区荒漠/草原过渡群落的两种优势物种Bouteloua eripoda和Bouteloua gracili对温度的变化表现出不同的动态响应。第二优势种Bouteloua gracilis的盖度随着冬春最低气温的降低呈现明显的下降趋势。第一优势种Boutel-oua eripoda的盖度与冬春最低气温之间没有明显的相关性。温度的变化对群落的结构目前还没有产生明显的影响。     

毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)群落土壤水分动态特征

以流动沙地作对照,在毛乌素沙地选择半固定沙地油蒿(Artemisia ordosica)群落、具生物结皮的油蒿群落和油蒿+本氏针茅(Stipa capillata)群落设置样地,以10min间隔获取5、15、30、50、70cm深度土壤水分实时监测数据,分析生长季不同植被覆盖下沙地土壤水分动态变化特征。结果表明:(1)4个样地均为秋季储水量最大,油蒿+本氏针茅群落0~80cm层土壤储水能力最强,平均增加了30mm。(2)受土壤蒸发影响的同时,得不到春季小降水事件的补给,流动沙地20~60cm层春季土壤含水量只有4%,生长季波动明显,呈双峰型,0~20cm层和60~80cm层土壤含水量较稳定;半固定沙地油蒿群落0~60cm层土壤含水量长期处于6%左右,60~80cm层春季最低、夏季和秋季得到较好的补给,呈双峰型;具生物结皮的油蒿群落0~10cm平均土壤含水量大于10~20cm层,0~10cm层土壤水分受生物结皮影响呈双峰型,而10~60cm土壤水分较稳定,呈单峰型,60~80cm层土壤含水量在春季最低,呈双峰型;油蒿+本氏针茅群落土壤持水性有明显增加,夏季和秋季土壤含水量可长期处于12%~14%,呈明显的双峰型,而60~80cm土层得不到充分的降水补给,长期处于4%左右,呈单峰型。(3)不同植被覆盖的沙地土壤水分对30mm左右降水的响应深度不同,流动沙地可到70cm,半固定沙地油蒿群落到50cm,具生物结皮的油蒿群落到30cm,油蒿+本氏针茅群落到40cm;极端降水能够影响所有样地0~70cm土壤含水量。     

内蒙古大青山哈拉沁沟流域中游草本植被与环境的关系

选取内蒙古哈拉沁沟流域中游草本植被进行调查取样和数量分析。通过野外工作获取研究区的植物种、群落特征和环境数据,并将野外所采样品进行实验室内常规分析。分析结果显示,研究区植物群落分为5个群丛:百里香 羊草 细叶苔草群丛、蒙古蒿 细叶苔草 二裂委陵菜群丛、细叶苔草 白莲蒿 光稃茅香群丛、细叶苔草 硬质早熟禾群丛和蒙古蒿 鹅绒委陵菜 光稃茅香群丛。DCCA样方排序的结果与分类结果较吻合,其中排序第一轴主要指示海拔和土壤pH值对群落分布格局的影响,第二轴着重反映年太阳总辐射、相对地形湿润指数(TRM I)和土壤有机质含量对群落分布格局的影响。DCCA结果揭示出各植物群落沿环境梯度的递变规律,表明海拔与土壤的湿润及营养状况是控制研究区群落及物种分布的决定性因素。     

Fe、Mn、Cu在锡林河流域温带草原植被中的含量特征

本文研究了Fe、Mn、Cu三个同周期的植物营养元素在内蒙古锡林河流域三个主要草原群落植被中的含量特征,研究表明:三个元素在凋落物及根系中的含量较高,在立枯中较低,在活体中最低;沿降水、气温和海拔梯度,活体、凋落物中的含量按贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原递减,Cu例外,在植物生长末期是递增的;立枯中的元素含量在生长初期递增,在后期递减,Cu也例外,初期和后期都是递增的;在植物系统各组成部分中,生长初期三个元素的含量要高于生长后期;地上部植物体分解程度越高,三个元素的含量也越高;Cu强烈富集于根系中;土壤及降水分别是影响植物元素含量及植物分解的重要因子;三个元素在各草原群落地上部活体中的含量都能够满足牲畜的需要。     

物种和低剂量氮添加对呼伦贝尔草甸草原三种主要优势种凋落物分解的影响

人类活动导致的大气氮沉降也许已经改变了凋落物分解速率和物种组成,从而影响生态系统氮循环和碳储量。本文在呼伦贝尔草甸草原,采用凋落物袋的方法,结合低剂量氮添加处理实验（对照：无氮添加;低氮处理：1gNm^-2y^-1;高氮处理：2gNm^-2Y^-1）,研究了在28个月的分解实验期间,氮沉降对三种优势种地上部凋落物分解剩余重量变化的影响。结果表明：在我们的研究中,无论高氮还是低氮添加均对单物种凋落物分解没有影响,但是低氮添加轻微地抑制了混合凋落物分解。凋落物分解明显地受到物种类型的影响。我们的结果说明,初始凋落物质量可能是凋落物分解的主要决定因素,自然生态系统中低剂量的氮沉降并不会影响单物种凋落物的分解。     

Characterization of land cover types in Xilin River Basin using multi-temporal Landsat images

This study conducted computer-aided image analysis of land use and land cover in Xilin River Basin, Inner Mongolia, using 4 sets of Landsat TM/ETM+ images acquired on July 31, 1987, August 11, 1991, September 27, 1997 and May 23, 2000, respectively. Primarily, 17 sub-class land cover types were recognized, including nine grassland types at community level: F. sibiricum steppe, S. baicalensis steppe, A. chinensis + forbs steppe, A. chinensis + bunchgrass steppe, A. chinensis + Ar. frigida steppe, S. grandis + A. chinensis steppe, S. grandis + bunchgrass steppe, S. krylavii steppe, Ar. frigida steppe and eight non-grassland types: active cropland, harvested cropland, urban area, wetland, desertified land, saline and alkaline land, cloud, water body + cloud shadow. To eliminate the classification error existing among different sub-types of the same gross type, the 17 sub-class land cover types were grouped into five gross types: meadow grassland, temperate grassland, desert grassland, cropland and non-grassland. The overall classification accuracy of the five land cover types was 81.0% for 1987, 81.7% for 1991, 80.1% for 1997 and 78.2% for 2000.     

基于多时相陆地卫星图像的锡林河流域土地覆盖类型特征

1IntroductionThe growing concern over the impact of changes in land use and land cover on environmental conditions and the increasing human impact on the natural resources has captured worldwide attention of the political and scientific community (Ojima etal., 1991; Smith etal., 2001). It is expected that the changing land use/land cover pattern will be one of the driving forces of environmental changes superimposed on the natural changes at regional scale (Fu etal., 1993; Bonan, 1995). Arid…     

Allocation of vegetation biomass across a climate-related gradient in the grasslands of Inner Mongolia

Biomass was measured at 48 undefoliated grassland sites on a 1900-km transect in Inner Mongolia. Above-ground biomass was separated into leaf, stem, flower and fruit, and dead matter, and into the five dominant species at each site. Below-ground biomass was measured to a depth of 30 cm and separated into 10-cm layers. Changes of these biomass components and their ratios were examined in relation to gradients of temperature and precipitation, and to the classification of the sites into five grassland types. Total biomass decreased markedly as site mean annual temperature increased and to a smaller extent as mean annual precipitation decreased. Averaged over all sites 92% of biomass was below ground. The proportion of below-ground biomass increased as temperature decreased, and was least and distributed more deeply in desert grassland. As aridity of the grassland types increased, the proportion of biomass in the first dominant species and in stem relative to leaf tissue increased. The biomass measurements provide baseline data required for monitoring sustainable use of Inner Mongolia grassland for livestock production and its storage of carbon.     

放牧制度下荒漠草原主要植物生物量及能量分配研究

以内蒙古苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为研究对象,通过划区轮牧与自由放牧的比较试验,从植物构件方面研究了3种主要植物种短花针茅、无芒隐子草和碱韭营养枝、生殖枝、分蘖节及其根生物量和能量分配对不同放牧制度的响应。结果表明,禁牧和划区轮牧有利于植物的地上部分生长和有性繁殖,自由放牧区短花针茅和无芒隐子草将把更多的资源和能量用于营养生长,有性生殖严重受阻,以抵御不利的生长环境;划区轮牧提高了碱韭分蘖节的生物量、短花针茅和碱韭构件能量现存量及总能量现存量。短花针茅、无芒隐子草和碱韭根的生物量、能量现存量、生物量分配比例以及根冠比能量现存量、根的能量分配比例划区轮牧区与自由放牧区均高于禁牧对照区;短花针茅、无芒隐子草和碱韭不同构件及植株整体热值划区轮牧区也高于自由放牧区。营养枝与生殖枝的生物量和能量分配没有显著的颉颃关系,但营养枝与分蘖节生物量和能量分配比例间呈显著的颉颃关系。     

Impacts of reduced wind speed on physiology and ecosystem carbon flux of a semi-arid steppe ecosystem

Decreasing wind speed is one aspect of global climate change as well as global warming, and has become a new research orientation in recent decades. The decrease is especially evident in places with frequent perennially high wind speeds. We simulated decreased wind speed by using a steel-sheet wind shield in a temperate grassland in Inner Mongolia to examine the changes in physical environmental variables, as well as their impacts on the photosynthesis of grass leaves and net ecosystem exchange （NEE）. We then used models to calculate the variation of boundary layer conductance （BLC） and its impact on leaf photosynthesis, and this allowed us to separate the direct effects of wind speed reduction on leaf photo- synthesis （BLC） from the indirect ones （via soil moisture balance）. The results showed that reduced wind speed primarily resulted in higher moisture and temperature in soil, and indirectly affected net assimilation and water use efficiency of the prevalent bunch grass Stipa krylovii. Moreover, the wind-sheltered plant community had a stronger ability to sequester carbon than did the wind-exposed community during the growing season.