灌丛对沙质草地土壤结皮形成发育的影响及其作用机制

为了了解灌丛对沙地土壤结皮的影响及其作用机制, 2006—2007年在科尔沁沙地调查了灌丛群落土壤结皮的发育特征, 并进行了田间模拟降尘、添加凋落物和结皮生物接种的试验。结果如下:①大气降尘、凋落物和微生物接种均可明显促进沙地土壤结皮的形成;②湿润、遮荫环境要比干旱、光照环境更有利于沙地土壤结皮的形成,但土壤结皮形成和发育对水分的敏感程度要大于对光照的敏感程度;③灌丛的存在对于流动沙地土壤结皮的形成发育具有明显的促进作用,沙地栽植灌木后通常会产生肥岛效应,在冠层下逐步形成结皮,并由灌丛内向外扩散;④灌丛促进沙地土壤结皮发育的主要机制是灌丛具有降风滞尘、拦截凋落物、遮荫保湿的功能,能使土壤黏粉粒、有机质、土壤养分和水分含量明显增加,为结皮的形成发育创造了良好物质条件和环境条件。     

青藏高原金露梅灌丛草甸净生态系统CO_2交换量的季节变异及其环境控制机制

利用涡度相关技术,对2003年和2004年青藏高原金露梅灌丛草甸生态系统CO2通量观测表明,金露梅灌丛草甸生态系统CO2通量日变化、年变化明显,且日变化暖季大于冷季．CO2净交换量在年内的4,9月为两个释放高峰期,以7和8月的吸收量最大．2年的CO2吸收分别为231．4和274．8 gCO2·m-2,平均为253．1 gCO2·m2,在区域起着重要的碳汇功能．CO2日交换量与温度、辐射等气象因素具有显著的负相关关系．受年际间气候差异影响,两年CO2释放和吸收高峰出现及维持时间具有微小的差异．比较发现,各年白天CO2通量受光合辐射的控制作用基本相同,温度条件似乎成为影响CO2通量的重要环境因子．在植物生长季温度过高明显时,会降低碳的吸收能力．其原因可能是由于高温度条件下土壤呼吸增强有关引起的．生物量测定表明。2003和2004年的地上和地下生物年净固碳量分别为544．0和559．4 gC·m-2,与CO2年净交换吸收碳量(分别为63．1和74．9 gC·m-2)基本趋势一致．     

荒漠草原带沙源及灌丛对灌丛沙堆形态的影响

灌丛沙堆是干旱区一种典型的景观类型,经常出现在靠近流沙地带。在地处荒漠草原带的宁夏盐池北部的流沙边缘就发育有典型的白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆。本文对不同沙源距离和灌丛生长状况下的白刺灌丛沙堆形态特征进行了研究。结果表明:荒漠草原带白刺灌丛沙堆的高度0.2～4.8 m,90.05%的高度小于3.0 m;体积0.11～805.17 m³,6.08%的体积小于150 m³;面积0.86～333.3 m²,72.26%的小于50 m²。灌丛沙堆长轴长和短轴长、高度和面积、高度和体积、面积和体积间都存在很好的幂函数关系,随着灌丛沙堆高度的增加,其面积和体积也增加。沙源对白刺灌丛沙堆的分布特征有显著影响,灌丛沙堆的高度、面积和体积和沙源距离都有很好的抛物线形关系。白刺灌丛的生长状况对灌丛沙堆的形态特征也有明显的影响,即白刺灌丛生长状况越好,灌丛沙堆的高度、面积和体积也增大。     

降水和围封对荒漠灌丛变化监测模式的建立

利用1982年以来9年荒漠灌丛密度变化的试验资料,研究分析了围封和降水对荒漠草地灌丛密度的影响。结果表明,灌丛密度变化受降水和围封双重因子的影响,围封对灌丛密度的作用明显大于降水,并建立了降水和围封对灌丛密度变化的监测模式,为荒漠草地的合理利用及生态环境建设提供科学依据。     

贵州中部喀斯特灌丛群落生物量研究

本文采用收获法对贵州中部喀斯特灌丛群落的生物量进行测定。喀斯特灌丛群落的总生物量在２４．５５９３ｔ／ｈａ至４５．６７４６ｔ／ｈａ之间,其中地上部分约１４．２３６７ｔ／ｈａ,地下部分约１３．３１７７ｔ／ｈａ。不同群落类型其生物量存在一定差异。生物量在群落的垂直空间上,集中分布于近地表空间;在器官分布上则主要集中于根和茎枝。文章还对生物量与环境因子的相关性进行了分析。      

干旱半干旱地区草原灌丛荒漠化及其 生物地球化学循环

干旱和半干旱地区草地生态系统木本植物入侵及其导致的草原灌丛化已经成为全球范 围普遍发生的现象, 是草地沙化和荒漠化的一个重要标志。干旱生态系统中, 此种类型的植被变 化将对区域和全球生物地球化学循环产生显著影响。过度放牧、区域气候干旱化和自然火过程是 导致灌丛入侵和发展的主要控制因子。草原灌丛化过程中, 草地生态系统分布较为均匀的土壤养 分及相关元素在水平和垂直方向发生分异, 关键生命元素C、N、P 、S 生物地球化学循环的变化 将对全球气候变化产生显著作用。全球气候变化与草原灌丛荒漠化之间存在潜在的反馈机制, 人 类扰动的影响将使这种反馈作用变得更加迅速和灵敏。     

科尔沁沙地优势固沙灌木叶片凋落物分解的主场效应

在气候变化和人类活动的影响下,科尔沁沙质草地中灌木植物种增加,导致沙质草地逐渐向灌木地转变。选取该地区优势固沙灌木差不嘎蒿（Artemisia halodendron）和小叶锦鸡儿叶（Caragana microphylla）凋落物及其混合凋落物开展交互移置培养试验,分析了培养过程中CO₂释放和干物质损失量以及混合凋落物CO₂释放量实测值与预测值的差异,辨析主场效应产生的原因及其驱动机制,以期为将主场效应纳入到凋落物分解模型提供理论基础。结果表明：与高质量的小叶锦鸡儿叶凋落物相比,质量较低的差不嘎蒿叶凋落物分解具有更强的主场效应;其次,引起叶凋落物分解的主场效应归因于土壤微生物的特化作用,而不是土壤动物的搬运或贮藏行为。此外,混合凋落物主场效应与其分解生境中长期输入的凋落物的质量相似性紧密相关,质量相似性越大,主场效应越强,这也是本研究中混合凋落物分解在差不嘎蒿灌丛土壤下具有较强主场效应的原因。     

基于低空无人机的草原灌丛遥感辨识方法

以位于中国科学院内蒙古草原生态研究定位站灌丛化样地实验平台为研究区,基于低空无人机遥感影像,结合实地调查,开展草原灌丛遥感辨识方法研究。通过对灌丛、草地和裸地归一化植被指数（NDVI）的方差统计分析,确定了裸地与植被的分割阈值为-0.08,并使用该阈值提取植被覆盖区,然后分别利用面向对象的决策树（DT）、贝叶斯（Bayes）、K最邻近（KNN）、支持向量机（SVM）机器学习分类器进行灌丛辨识。研究表明：借助Estimation of Scale Parameter（ESP）最优分割尺度评价工具可以快速确定分割参数,获取灌丛、草地影像对象;利用特征空间优化工具选取了18个的对象特征,可以有效避免盲目选择而导致的计算量增大;通过对不同分类器分类结果的对比和样本数量敏感性实验得出：Bayes分类器精度稳定、无需设置参数,灌丛分类精度最高,总体精度和Kappa系数分别达到92%和0.83,结果与影像地物嵌合最好,能够精确识别单株灌丛;根据Bayes分类器分类结果统计得研究区灌丛盖度为14.74%,平均冠幅为0.6 m²,与样方调查结果基本一致。由于4种分类器的算法特征以及对训练样本数量的敏感性各不相同,因此选择合适的分类器还需根据具体影像的地物特征、空间分辨率和研究区范围来确定。     

民勤绿洲边缘带灌丛沙丘防风作用研究

对民勤天然绿洲边缘带的固定、半固定及半流动风速灌丛沙丘实地观测表明,气流通过单个固定灌丛沙丘时,近地面平均风速降低4.4%,在965 m观测样线内降低57%,且风是连续降低的,愈靠近内侧降低得愈多,到绿洲内部农田边缘处时,平均风速仅有对照点的21%。深入了解灌丛沙丘对绿洲的防护机理,对于合理保护和恢复绿洲边缘带灌丛沙丘,避免绿洲遭受风沙侵袭具有重要意义。     

沙地柠条(Caragana)灌丛微生境节肢动物群落特征

以宁夏荒漠草原柠条（Caragana）灌丛林地为研究对象,于2011年春、夏、秋季,利用陷阱诱捕法,调查了灌丛微生境节肢动物群落分布特征。结果表明：（1）调查共获得节肢动物9目31科32个类群,分属于4种功能群（植食性、捕食性、腐食性和杂食性）。其中,优势类群为蚁科（Formicidae）和拟步甲科（Tenebrionidae）,个体数占总个体数的71.97%;常见类群有7科8个类群,个体数占总个体数的19.72%;其余22个类群为稀有类群,个体数仅占总个体数的8.30%。（2）随着季节变化,灌丛内外节肢动物类群组成和个体数分布均发生改变。春季灌丛内外均包括优势类群、常见类群和稀有类群;夏季灌丛内外均包括优势类群,而灌丛下仅有常见类群,无稀有类群,灌丛外既没有常见类群也没有稀有类群;秋季灌丛内外均有优势类群和常见类群,但灌丛内外均无稀有类群。（3）夏季灌丛内外共有类群数最少,相似性指数最低,秋季次之,而春季灌丛内外共有类群数最多,相似性指数也最高。（4）春季和秋季,灌丛内外微生境中节肢动物个体数、丰富度和Shannon指数均无显著差异（P>0.05）。夏季,节肢动物个体数灌丛内外无显著差异性（P>0.05）,但丰富度和Shannon指数均表现为灌丛内显著高于灌丛外（P<0.05）。（5）春季灌丛内外捕食性、植食性和杂食性节肢动物的个体数和丰富度均无显著差异性（P>0.05）;但是,腐食性动物个体数和丰富度均表现为灌丛内显著高于灌丛外（P<0.05）。夏季,仅有捕食性动物丰富度呈现出灌丛内显著高于灌丛外（P<0.05）,而其他指标灌丛内外均无显著差异性（P>0.05）。秋季,每种功能群动物的个体数和丰富度灌丛内外均无显著差异性（P>0.05）。沙地灌丛内外生境中节肢动物的空间分布,既与灌丛本身生理生态学特性相关,也与季节性降雨和温度等气象条件的改变密切相关。