沙坡头地区固定沙丘一年生植物小画眉草种群动态研究

通过对一年生草本植物小画眉草(Eragrostis poaeoides)种群动态的研究,可以看到小画眉草的萌发和生长以及数量动态对于降水的强烈依赖,使得草本植物的萌发具有成批性,小画眉草有4批出苗。开始出苗后由于连日高温干旱,致使第一批苗全部死亡。之后,由于降水较多且相对较集中,出苗、生长发育与自疏死亡成连续过程,观察到的是其净结果。由于水分对种群的制约,种群间对水分的竞争必然导致自疏现象。一年生草本植物的存活曲线属于C型,生活史对策明显表现为r-对策。r-对策种群往往出现在群落演替的早期阶段。     

土壤微生物结皮对两种一年生植物幼苗存活和生长的影响

在温室实验和野外调查中,分析了两种一年生草本植物小画眉草(Eragrostics poaeoides)和雾冰藜(Bassia dasyphylla)的幼苗在苔藓结皮、藻结皮和流沙上的存活和生长状况。两种植物的幼苗存活率均表现出在苔藓结皮上最高而在流沙基质中最低。两种植物幼苗存活率与土壤表层水分含量呈正相关关系。与小画眉草相比较,雾冰藜的幼苗在萌发后根生长较为迅速,在3种土壤类型中和干湿两种水分处理下,雾冰藜较小画眉草均具有较高的幼苗存活率。在干燥处理下,生长在有结皮土壤中的两种植物的植株干重大约是生长在无结皮土壤中植株的5倍。增加水分能降低植株幼苗的死亡率,促进植株生长;增加水分也能在一定程度上减弱因土壤基质差异对幼苗存活和幼苗生长的影响。因此,在自然状况下年降雨量的多少和分配状况的差异可能会影响这两种植物每年幼苗存活率和生长状况的差异,进而会影响到这两个种群在人工固沙区盖度和分布格局的差异性。     

人工固沙区一年生植物小画眉草种群异速生长动态研究

通过对沙坡头人工固沙区一年生植物4 a的连续观测,我们得到对于一年生植物来讲水分竞争是个体分异的根本原因,种群中个体间的竞争主要是对有限水分的争夺.随着水分梯度的变化,小画眉草种群从一开始的没有竞争到为有限水分而发生的根系竞争.水分条件的暂时好转,个体又把大量能量用于建造茎杆、枝叶等支持组织,光竞争能力随之加强.发育出较多浅层须根系用于在降雨季节迅速吸收降水是一年生植物非常有利的一个竞争手段.     

沙坡头人工固沙区草本层片组成及其动态研究

通过跟踪观测一年生植物层片在一个生长周期内种类组成及其重要值的变化,并分析变化的生态学机理,得出如下结论:①在固沙区草本层片内,小画眉草的多度、盖度和重要值在群落中所占比例较大,是群落优势种;②在充足的降雨后,一年生植物都突发性萌发,但随着降雨的减少,层片内的一年生植物种群都呈衰退之势,其中小画眉草和虎尾草种群急剧减少,狗尾草、雾冰藜和虫实种群减少幅度不大.在生长后期由于降雨增多且较为均匀,层片内各物种种群数量变化不大,各自完成生活史;③狗尾草、雾冰藜和虫实在整个生长季节种群的数量和频度变化幅度较小,其相对盖度随着时间的推移呈渐次增长之势;④草本层片的变化动态与降雨有较大的相关性.     

沙坡头人工固沙区一年生植物小画眉草繁殖分配研究

沙坡头人工固沙区不同始植年代一年生植物小画眉草(Eragrostis poaeoides)的繁殖分配研究。结果表明:无论在种群水平还是在个体水平上,都反映出:(1) 在不同的始植年代,个体大小与繁殖体大小均不相同,其排列顺序依次为1956年样地 > 1964年样地 > 1981年样地 > 1987年样地;(2) 在不同始植年代下小画眉草有性繁殖分配的大小存在差异,有的甚至达到显著或极显著的水平,小画眉草有性繁殖分配的大小与沙面固定的长短有关(大小依次排序:1956年样地 > 1964年样地 > 1981年样地 > 1987年样地),1956年固沙区小画眉草用于繁殖的投资比例达到(70.17±6.24)%,远高于1987年固沙区的(59.18±8.75)%。(3)地上营养器官生物量、茎重、叶片数和叶重在四个年代差异不显著,说明这些指标既受固沙时间长短的影响,也可能受其他因素的控制。通过研究,我们得到以下结论:随着沙面固定时间的延长,一年生植物生存的环境相对好转,一年生植物把更多的资源和能量用于繁殖,增加其种群规模;沙丘固定时间相对短的,一年生植物将把更多的资源和能量用于营养生长,以抵御不利的生长环境。     

基于V__Hegyi竞争指数的绿洲边缘人工固沙植被梭梭(Haloxylon ammodendron)的种群竞争

种群动态与种内竞争是植物生态学经典研究核心,特别是对于植被组成相对简单的荒漠,对种内竞争机制的研究有助于深入理解荒漠植被的稳定机制与自组织过程。以河西走廊绿洲边缘最主要的人工固沙植物梭梭(Haloxylon ammodendron)为对象,采用空间代替时间的方法,研究梭梭种群的演变过程及种群竞争强度随建植年龄的变化。选择5个(5~10、10~20、20~30、30~40、40a)生长阶段的受人为干扰较小的梭梭种群样地,分别设置5个50m×60m样方。选用V__Hegyi竞争指数分析梭梭种群的种内竞争在时间维度上的变化规律。结果表明:研究区梭梭人工林从定植到生长20a左右,梭梭林密度减小了60%左右,生长30~40a左右的梭梭样地出现大量的更新幼苗,导致密度增加,由于梭梭幼苗和部分成年树的死亡,密度再次下降;梭梭基径越大,竞争指数越小,不同径级梭梭竞争指数大小依次为幼苗、幼年树和成年树;梭梭种群竞争强度由大到小依次为30~40、5~10、40、20~30、10~20a。     

毛乌素沙地油蒿与杨柴异速生长模式及个体大小的种内竞争调节

通过对油蒿与杨柴种群在不同密度下个体大小与异速生长变化模式的比较研究,初步得出以下结论:①油蒿种群的个体平均大小、高径比平均值及静态异速生长指数均未随着密度的增加而发生明显的变化,其静态异速生长曲线都符合"简单的"异速生长类型。②杨柴种群的个体平均大小随着密度的增加则不断减小,且其自疏指数小于-3/2,这主要是由于种群在高密度时冠层未达到密接的缘故,而且可以将种群内个体的总植冠投影面积和是否达到最大值作为判断冠层密接的标准。③杨柴种群的高径比平均值及静态异速生长指数随着密度的增加也未发生明显变化,其静态异速生长曲线也符合"简单的"异速生长类型,表明杨柴的异速生长特性并未随着光竞争强度的增加而发生变化,这可能是因为杨柴能通过根状茎繁殖产生新枝来寻找更合适的生境从而避免了光竞争。     

哈泥贫营养泥炭沼泽毛壁泥炭藓种群密度制约初探

在哈泥贫营养沼泽,研究了毛壁泥炭藓(Sphagnumimbricatum)种群的密度制约规律,结果表明,种群出生率、死亡率和增长率均表现为负密度制约;随初始密度的增加,种群出生率和增长率下降,死亡率增加;分株高度和生物量及其分配无严格的密度制约规律。毛壁泥炭藓种群密度制约规律的特殊性与复杂性与其特殊的生物学特性有关。保水合作与光资源竞争的权衡是决定种群数量特征对密度变化响应的主要原因。     

柴达木盆地荒漠植物水分来源定量研究——以格尔木样区为例

选择柴达木盆地的格尔木作为研究区域,选取沙拐枣、合头草、驼绒藜和麻黄4种典型的地带性荒漠灌木,应用稳定氢氧同位素技术定量分析典型荒漠植物的水分来源。结果表明:1柴达木盆地典型荒漠植物能灵活利用各种水源(河水、地下水、降水和土壤水等),最主要的水源是土壤水。2不同种类植物水分利用方式存在差异:驼绒藜、麻黄和沙拐枣主要利用深层土壤水和地下水,合头草以土壤水为优势水源。3植物水分来源的时间变化为:生长季初期,植物主要利用河水和地下水;生长季中后期,合头草主要利用浅层土壤水,其他3种植物主要利用较深层土壤水和地下水。     

梭梭对降水的响应与适应机制——生理、个体与群落水平碳水平衡的整合研究

水是荒漠生态系统的首要限制因素.近20年来全球气候变化以及人类活动的加剧,导致古尔班通古特沙漠南缘原始盐生旱生荒漠地区的降水与地下水位正在发生显著的改变;这些改变正导致荒漠植物用水策略的适应性变化,其种间差异性影响着荒漠植物群落组成与生态系统碳水平衡.本研究以中亚荒漠关键种梭梭Haloxylon ammodendron为对象,在生理生态、个体形态与群落尺度整合研究两个优势种对自然生境水分条件改变的响应与适应.实验于2005-2006年生长期开展,在地下水位于5.2-7.9 m之间波动的典型原始生境,追踪自然降水过程并设置人工降水梯度.观测生境水分条件变化时光合作用、蒸腾作用、叶水势和瞬时水分利用效率等生理活动的响应;研究根系分布和地上生物量累积等个体形态特征的适应性改变;利用涡度相关系统测定群落碳水通量,从而揭示不同尺度上梭梭的用水策略和碳同化维持机制.实验数据表明,梭梭主要利用降水形成的浅层土壤水维持生存;极为有效的形态调节和较强的气孔控制是其维持光合能力以及适应降水变化的主要机制;适量增多且在生长期内均匀分布的降水可对其产生明显正效应,这预示梭梭可能在未来种间竞争和群落演替中占有优势.本研究表明,应对环境水分胁迫与改变,荒漠植物具有高效的自我协调与适应能力,不同水平调节适应机制之间存在内在协调性;生理、个体、群落尺度整合研究是了解全球变化背景下生态系统过程与植物适应性的有效途径.     

荒漠草原植物群落光合速率对水氮添加的响应

氮沉降和降水格局改变对草原生态系统的结构、功能及关键过程具有重要影响。依托内蒙古乌拉特荒漠草原研究站的全球变化实验平台，研究了氮添加和增减雨（+50%、-50%）及其交互作用对荒漠草原植物群落光合速率和植被特征的影响，分析了荒漠草原植物群落光合速率与植被特征的关系。结果表明：（1）短期氮添加对荒漠草原植物群落光合速率和植被特征没有显著影响（P > 0.05）；（2）降水格局改变显著影响荒漠植物群落光合速率（P < 0.05），减雨50%显著降低了荒漠草原植物群落光合速率和优势种植物高度（P < 0.05），而降水增加50%没有改变群落光合速率和植被特征，降水改变下的土壤水分能很好地解释群落光合速率；（3）氮添加和增加降水的交互效应显著提高了群落的光合速率和优势种植物高度（P < 0.05），而减少降水与氮添加没有显著影响；（4）荒漠草原植物群落盖度、优势种盖度、优势种平均高度与群落的光合速率呈现出指数增加关系，解释率为40%~58%。干旱极大地抑制荒漠草原植物群落光合速率，而氮沉降则依赖于降水增加来提高群落的光合速率，荒漠草原植物群落光合速率与水肥处理下的植物生长特征具有密切的关系。     

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。     

腾格里沙漠东南缘飞播区白沙蒿植被密度与土壤水分关系的研究

对腾格里沙漠东南缘飞机播种区不同密度白沙蒿(Artemisia sphaerocephala Krasch)人工草地的土壤水分和植物生长状况进行研究。结果表明,白沙蒿密度在5.1~9株·m^-2时,整个生长期土壤水分处于严重亏缺状态, 0~100 cm土层水分含量仅为0.55%~0.7%,白沙蒿死亡率高达55%~76.7%;密度在1.9株·m^-2时,其土壤水分含量在0.65%~1.01%,白沙蒿死亡率为21.1%;密度在1.25株·m^-2时,土壤水分在0.79%~1.48%,白沙蒿无一株死亡,且植株个体生长状况好于密度大样地,并有自繁育苗补偿,这表明研究区种植白沙蒿的适宜密度在1株·m^-2左右。裸露沙地0~100 cm土壤含水量为1.3%~2.48%。     

古尔班通古特沙漠草本植物生物量分配特征

草本植物层片是古尔班通古特沙漠早春生产力的主要贡献者,为深入了解荒漠草本植物在群落水平上对荒漠环境的整体适应性,分析了沙漠中部1 hm2样地中草本植物层片地上与地下生物量分配关系,并验证了草本植物层片生物量与根冠比、物种丰富度以及植株密度之间的关系.结果 表明:(1)类短命植物囊果苔草(Carex physodes)是...     

Mongolian gerbils and Daurian pikas responded differently to changes in precipitation in the Inner Mongolian grasslands

Mongolian gerbils (Meriones unguiculatus) and Daurian pikas (Ochotona dauurica) are two key small mammal species in the Inner Mongolian grasslands, China. Mongolian gerbils displayed density-dependent population growth, but the time lag of density dependence was short and within season. The spring–autumn population growth rate was inversely related to population density in Mongolian gerbils of the Erdos desert grasslands. The autumn–spring population growth rate of Mongolian gerbils was inversely related to winter precipitation. Precipitation had stronger effects on the population growth of gerbils during the non-breeding season. The monthly population growth rate of Daurian pikas was positively related to the monthly precipitation and was inversely related to population density in central Inner Mongolia. Daurian pikas select habitats with tall plants. Increased precipitation enhances plant production and increases the height of plants in arid and semi-arid regions. This enhancement of plant height might increase the population growth of Daurian pikas. Mongolian gerbils live in short grasslands. Increased winter precipitation might result in higher winter mortality of Mongolia gerbils, or taller plants might supress gerbil population growth in wet years. Therefore, responses of small mammal species to changes in precipitation depend on the life history of small mammals and changes in vegetation induced by climatic changes.     

河西走廊中部砾质戈壁蛛形纲节肢动物群落特征

戈壁中蕴含了丰富的动植物资源,蛛形纲节肢动物是戈壁中重要的节肢动物类群,在戈壁生态系统食物网中扮演重要角色。以河西走廊中部典型砾质戈壁为研究区,2018年和2019年逐月监测了蛛形纲节肢动物种类及数量。结果表明：砾质戈壁有22个蛛形纲节肢动物种或属,Steatoda albomaculata、Xysticus spp.、Philodromus spp.、Gnaphosa spp.、Mesobuthus martensii、Mitopus morio和Karschia sp.是该区主要的蛛形纲节肢动物种或属。蛛形纲节肢动物活动密度及物种丰富度变化趋势一致,2018年蛛形纲节肢动物活动密度及类群丰富度均在4月出现峰值,2019年蛛形纲节肢动物的活动密度及类群丰富度均在6月达到峰值。平腹蛛科、逍遥蛛科、硬体盲蛛科、蟹蛛科、球蛛科和卡尔避日蛛科是主要的蛛形纲节肢动物类群,2018年卡尔避日蛛科、硬体盲蛛科和蟹蛛科活动密度均显著低于2019年,而平腹蛛科、逍遥蛛科和球蛛科活动密度变化趋势相反。逍遥蛛科主要在春季活动,2018年和2019年逍遥蛛科活动密度均在3月出现峰值;蟹蛛科和硬体盲蛛科主要在秋季活动,2018年和2019年蟹蛛科活动密度均在9月出现峰值,硬体盲蛛科活动密度在8月和10月出现峰值。卡尔避日蛛科、平腹蛛科和球腹蛛科等3个类群2018年活动密度在4月出现峰值,2019年在6月或10月出现峰值。降水的月动态变化对蛛形纲节肢动物月动态变化影响较小,蛛形纲节肢动物的活动密度及类群数与月平均温度均呈显著二次曲线关系。此外,研究还发现钳蝎科活动密度与月平均温度和降水量均呈显著正相关,蟹蛛科活动密度与月降水量、狼蛛科和平腹蛛科活动密度与月平均温度呈显著正相关。总之,温度及降水变化是蛛形纲节肢动物月和年活动节律变化的重要影响因子,它们调节了蛛形纲节肢动物群落结构的动态变化。     

沙埋对河西走廊荒漠绿洲过渡带一年生草本植物的影响

一年生草本植物是荒漠绿洲过渡带人工固沙植物群落草本层的优势植物类群,由于风沙活动剧烈,风蚀和沙埋成为一年生草本植物生存的关键选择动力因素。以河西走廊荒漠绿洲过渡带典型一年生草本植物狗尾草（Setaria viridis）、虎尾草（Chloris virgata）、白茎盐生草（Halogeton arachnoideus）和雾冰藜（Bassia dasyphylla）为研究对象,通过0（对照）、1、2、3、5、10、15 cm深度沙埋试验,探寻沙埋对一年生草本植物的影响。结果表明：（1）4种一年生草本植物在0—1 cm埋深出苗率最高,狗尾草最大出苗深度为10 cm,虎尾草和雾冰藜为5 cm,白茎盐生草为3 cm;（2）不同沙埋深度下,4种一年生草本植物的生长（株高和总生物量）和繁殖（种子数量和百粒重）高值区位于2—3 cm埋深,3 cm往下虎尾草和雾冰藜存活率显著下降,而狗尾草仍保持较高存活率;（3）不同沙埋深度下,4种一年生草本植物的渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸）含量在2—3 cm埋深达到最高,丙二醛（MDA）含量高值主要位于3—5 cm埋深,叶绿素含量在1—2 cm埋深最高,2 cm往下开始降低;（4）一年生草本植物的生长存活与游离脯氨酸和叶绿素含量呈极显著相关关系,表明二者对保持植物叶片水分平衡和保证光合作用、维持植物正常生长起着更关键的作用。研究可为荒漠绿洲过渡带一年生草本植物恢复提供科学依据。     

内蒙古荒漠-草原过渡带灌木群落特征

荒漠-草原过渡带是草原逐渐被荒漠取代的区域.沿阿拉善左旗-乌拉特后旗调查灌木群落,分析植物群落的结构和物种多样性,以期为生物多样性保育提供理论依据.结果表明:该荒漠-草原过渡带有62种植物,隶属于18科、47属,禾本科、藜科、豆科和菊科的植物较多.植物主要由灌木和多年生草本构成,以旱生植物为主,主要包括红砂(Reaum...     

草原与荒漠交界地区流沙的固定——以沙坡头铁路防护体系旱路固沙为例

在年降水量200~ 300mm左右的草原与荒漠交界地区,无灌溉条件下的流沙固定不仅是可能的,亦是非常成功的。以包兰铁路沙坡头铁路人工植被的建立为例,年平均降水量仅186.2mm,在扎设草方格辅助措施下,栽植固沙植物,成功地从根本上解决了流沙固定问题。油蒿是特别优良的固沙植物,天然更新能力强,并能形成群落,又能稳定相当长时期。理应成为该地区流沙固定的首选。     

内蒙古荒漠草原植被降水利用效率的时空特征

植被降水利用效率（PUE）是评价干旱、半干旱地区植被对降水响应的重要指标。利用1982—2015年GIMMS NDVI3g NDVI数据及同期气象数据反演内蒙古荒漠草原的PUE,研究荒漠草原不同植被类型、不同地区PUE时空变化,并分析了PUE 与气候因子的相关关系。结果表明：（1）1982—2015年间荒漠草原年均PUE为0.51 gC·m^-2·mm^-1,PUE的分布呈现出一定的空间异质性。荒漠草原PUE极显著增大和显著增大的面积分别占草原总面积的35.88%、55.41%,荒漠草原PUE极显著减小的面积占草原总面积的8.70%,荒漠草原PUE整体呈现增大趋势。（2）荒漠草原不同植被类型PUE均值范围0.34—0.56 gC·m^-2·mm^-1。各种植被类型中,东方针茅草原PUE最大,镰芒针茅草原PUE最小。除了镰芒针茅草原与其他植被类型差异显著以外,其他植被类型间差异不太显著。从PUE变化看,除了东方针茅草原PUE呈现下降趋势,其他植被类型PUE都呈现增大的趋势。（3）荒漠草原PUE与降水有很强的负相关性;草地年PUE与年均气温相关性不太明显;草地年PUE与年均太阳辐射呈正相关关系。