干旱荒漠区绿洲边缘典型固沙灌木的降水截留特征

在民勤绿洲边缘,降水对维持固沙灌木持续稳定发挥固沙功能具有重要作用。本文选择民勤绿洲边缘3种主要固沙灌木为研究对象,观测了降雨条件下降水穿透量和冠层截留量,分析了降水穿透量和冠层截留量与降雨量之间的关系以及截留率与降水强度之间的关系,比较了不同灌木群落的降水截留特征。结果表明,不同灌木的降水截留存在明显差异,梭梭、柽柳、生长良好白刺、衰退白刺冠层最大截留量和截留容量分别为0.6 mm、0.6 mm、0.4 mm、0.3 mm和0.8 mm、0.8 mm、0.5 mm、0.2 mm;在两年总降水量255.3 mm条件下,梭梭、柽柳和生长良好白刺3种灌木群落冠层截留损失分别为44 mm、88 mm和32 mm,占降水总量的16.6%、33.1%和12.0%;当降雨强度<0.8 mm·h-1,梭梭和柽柳降水截留率随降水强度增加均呈递减趋势;当降水强度>0.8 mm·h-1时,梭梭冠层截留量与降水量的比率基本稳定在0.2～0.3之间,柽柳在0.3～0.4之间;当降水强度<0.5 mm·h-1,生长良好白刺灌丛的降水截留率随降水强度增加呈下降趋势;当降雨强度>0.5 mm·h-1,生长良好白刺灌丛截留率基本维持在0.1～0.2之间;降雨强度>0.4 mm·h-1时,衰退白刺截留率稳定在0.05～0.1之间。     

沙坡头地区固沙植被土壤水分动态研究

沙坡头地区始建于1956年的无灌溉人工固沙植被,是我国交通干线防沙体系的成功模式。利用40余年的土壤水分定位观测数据,分析了不同期间建立的固沙植被土壤水分的时空变化特征及对植被的影响。结果表明,固沙植被发展至9~10a后土壤含水量开始明显下降,特别是较深层(>100cm)的含水量下降明显;0~40cm层土壤水分含量与降水相关显著,而降水对40~300cm层土壤水分的含量影响不显著;深根系固沙植物对根际区域水分的利用,进一步恶化了固沙区土壤深层的水分状况,进而抑制了这些植物的生长和生存,间接地影响了原有固沙植被组成和稳定性;经过40多年的演变,固沙植被中优势灌木种的盖度从最大盖度47.6%降至6%~9%,群落中草本和微生物结皮层得到发育。当深根系灌木的盖度降低至6%~9%时,深层土壤可维持一个相对稳定的低含水量。     

黄河中游大尺度植被冠层截留降水模拟与分析

大尺度植被冠层截留降水定量模拟与分析是揭示气候变化和人类活动综合作用下区域水沙变化机制的重要研究内容。以黄河中游河口镇—潼关区间为研究区,耦合遥感等空间数据与植被冠层截留估算模型,利用地面监测站点降水数据、GLASS叶面积指数遥感数据和地理信息空间分析技术,定量模拟和分析了黄河中游20 世纪80 年代以来3 个典型年份的地表植被冠层截留降水及其时空变化特征。结果表明：（1） 20 世纪80 年代以来,特别是20 世纪末实施的生态修复政策,使得黄河中游叶面积指数显著提高,植被覆盖明显改善;（2） 20 世纪80 年代以来,黄河中游植被冠层截留降水发生了明显变化,1984 年、1995 年和2010 年研究区植被冠层截留降水量区域年平均值分别为19.57 mm、13.66 mm和22.68 mm,截留率分别为3.24%、3.32%和4.92%;（3） 黄河中游植被冠层截留降水特征及其变化受降水特征和地表植被状况共同影响,其中,降水量是决定植被冠层截留降水特征的控制性因素,而叶面积指数年际变化是影响植被冠层截留降水特征变化的主要因素。     

河西走廊荒漠绿洲过渡带封育对土壤和植被的影响

在河西走廊荒漠绿洲过渡带,封育天然植被是植被群落恢复、防止绿洲沙漠化的有效措施。以流动沙丘作为对照(0年),对封育5年和15年的半固沙和固定沙丘植被群落以及土壤进行调查取样和分析。结果表明:随着封育年限增加,天然固沙植被群落生物多样性增加,灌木层和草本层植物密度、盖度和生物量都显著增加,灌木层盖度从10%增加到40%,草本层以一年生草本植物为主,物种从5种增加到8种,生物量从1 g·m^-2增加到13 g·m^-2。随着天然植被盖度增加,土壤表层沙土细粒化明显,沙土中黏粉粒含量显著增加,土壤质地由粗质沙粒向细质沙粒转变;随着沙土中黏粉粒成分的增加,沙土有机质、全氮、全磷含量也增加,灌丛下土壤养分含量高于灌丛间,“沃岛效应”明显。同时,在灌丛下表层土壤出现明显的盐分集聚现象,其中SO₄^2-、K⁺、Na⁺含量分别增加了6、3、17倍。在降水100 mm左右的荒漠绿洲过渡带,封育可以显著恢复固沙植被群落和提高沙土质地和养分。     

沙坡头人工植被固沙区天然降水的入渗和分配研究

土壤、植被冠层与大气界面间(SVAT)物质传输过程日益成为水文学研究最感兴趣的领域,降水量的迁移与转换是非灌溉区SVAT主要的物质传输过程.干旱半干旱区稀疏灌丛蒸散量占降水量的90%以上,因此对降水入渗与水分在土壤内植物根际区再分配的研究显得十分重要.试验于2001年8月17日至9月30日在中国科学院沙坡头试验站进行,主要观测人工植被荒漠灌木柠条(Caragana korshinskii) 灌丛固定沙丘降水入渗与再分配过程.结果表明:在7次不连续降水过程中,土壤入渗深度与降水强度呈简单线性相关关系,土壤入渗速率约为降水强度的10倍.当次降水过程中降水强度小于0.46 mmh-1时,土壤入渗速率约为0 cm*h-1,此时的降水对沙区土壤基本上没有水分补给作用.受荒漠灌木柠条根系吸水作用的影响,其根系密集剖面深度40～140 cm内降水水分入渗积累不明显.降水入渗速率及入渗深度受土壤剖面初始含水率多寡而变化,干燥土壤剖面有助于提高瞬时入渗速率.降水以后随着时间的推移,人工固沙区微环境内空气温度、湿度等气象条件适宜,柠条生长进入相对旺盛阶段,其根系密集层140 cm深度处土壤含水率在总体上下降的过程中,表现出昼消夜长的趋势,试验期间翌日 8:00时土壤含水率值略高于前一日20:00时水分值 0.1%～0.3%.     

黄土丘陵区沙棘群落天然化发育过程中植物物种多样性研究

运用空间代替时间的方法,对黄土丘陵沟壑区不同发育阶段(3 a、8 a、15 a、25 a)的沙棘人工林群落内植物的种类、盖度、密度等进行调查,并分析了沙棘人工林群落天然化发育过程中物种多样性动态变化。结果表明:1.沙棘人工林群落天然化发育过程中主要以菊科、禾本科、豆科植物为主。其生活型变化为:一年生草本群落→多年生草本群落→半灌丛群落→灌丛群落。2.不同发育阶段沙棘群落灌木层物种丰富度呈增加趋势,草本层的物种丰富度呈先减少后增加的趋势;灌木层和草本层的S impson指数和Shannon-W iener指数在不同阶段沙棘群落中表现出大致相同的趋势,即草本层>灌木层。同一层次的物种多样性指数D和H′虽然数值不同,但在不同发育阶段有基本一致的趋势。草本层多样性指数在荒草地阶段较高,其他阶段的沙棘群落随发育时间的增加而减少;灌木层物种多样性指数随发育时间的增加而呈波动性增加。3.随着群落发育,群落相似性增加。总体上,随着沙棘群落的发育,不同科属的植物种类在增加,群落生态优势度增加,到15 a时群落趋向稳定。     

祁连山南麓退耕地主要植物群落植冠层的截留性能

退耕地人工群落植冠层的截留能力,是群落生态效益的重要组成部分,这一研究不仅可以掌握退耕还林还草工程作用的机理,还可以更好地指导工程实践,促进工程建设步伐。通过“简易吸水法”,可以快速掌握退耕地植冠层的最大截留潜力。青海省大通县退耕较早、平均年龄约10a以上的青海云杉、华北落叶松等几种人工群落,它们的林冠截留量较高,平均达1．93mm,为当地3种截留量最高、林龄50a之上天然群落的61％。青海云杉、华北落叶松、白桦、青杨、中国沙棘等退耕地人工群落的截留量,基本上显示出与林龄之间呈线性或Cubic、Quadratic正相关关系。在植物群落分层截留、消化吸收降雨的这一空间垂直序列中,植冠层截留量虽然较低,平均仅1．29mm(0．25～2．38mm),但植冠层的主要作用还在于减轻、缓冲雨水直接打击地面,改变降水的侵蚀性危害,而这些作用要远远高于截留量自身的区区数量。     

祁连山青海云杉林截留对降水的分配效应

为了评估青海云杉林的水源涵养服务功能,选择祁连山西水林区排露沟流域青海云杉林,定位监测了在2006年中共83次降水事件的截留分配效应,观测期降水总量为394.2 mm,林冠截留、茎流和穿透水量分别是139.1、1.96和253.1 mm,林冠截留率、茎流率、穿透率分别为35.28%、0.50%和64.22%,当林外降水量>0.8 mm时才观测到林内穿透雨,而大于13.60 mm时,才观测到树干茎流。林冠对降水的截留分配与降水量、降水形态以及林分特征密切相关。冠层截留量、茎流量和穿透量与降水量均呈正相关,冠层截留率与降水量呈负相关,而茎流率和穿透率呈正相关;林冠对降雪的截留强于降雨,而降雨的穿透量强于降雪,同一降水事件下树干茎流量随着胸径的增大而增加。青海云杉林冠的几何形态结构(枝叶的分布与排列)不利于形成树干茎流。     

玉龙雪山植物物种多样性和群落结构沿海拔梯度的分布格局

生物多样性沿海拔梯度的变化是多样性环境梯度格局研究中的一个热点问题。在对滇西北玉龙雪山2 900 m~4 200 m间沿海拔梯度进行的群落调查基础上,对植物物种多样性和群落结构的垂直分异格局进行了分析。结果表明:1)在16个样地中共记录植物物种261种,分属78科,158属,其中木本植物36种,灌木植物71种,草本154种。2)沿海拔梯度,森林群落的最大树高、最大胸径、平均树高和平均胸径等群落结构指标均呈单峰分布格局。3)随着海拔的升高。木本和草本的物种丰富度,先增加后下降;而灌木层的物种丰富度随着海拔的上升呈明显下降格局。4)木本层和灌木层的β多样性(Cody指数)随海拔升高,总体呈减小趋势,而草本层β多样性显示出单峰分布的垂直格局。     

新疆艾比湖湿地植被优势种种间关系研究

于2007年8月,采用样方法对新疆艾比湖湿地植物进行了调查,并应用Х^2检验、Pearson相关分析、Spearman秩相关分析对艾比湖地区野生湿地植物群落不同生活型主要种的种间关系进行了检验,共分析了19个种,共171个种对间的相关关系。结果表明,艾比湖湿地植物的种间关系中呈显著或极显著相关的种对数占种对数量的22．2％,种间联结主要为正关联。其中,同种生活型层内,草本层种间关联系数较大;不同生活型内,灌木层与草本层的优势种种间关联系数较大。调查情况表明,艾比湖湿地群落处于退化状态,群落内植物种以草本、灌木为主。其中,灌木对于该保护区内群落结构的保持有重要的作用,对草本层的生存产生有利的影响,群落内小斑块多呈灌一草结构。     

福建南平安曹下老龄杉木群落生态特征

通过2 400 m2样地调查,研究福建南平溪后安曹下76年生杉木丰产林群落山坡和山洼部位的植物区系组成、群落外貌、多样性指数等群落生态特征,结果表明:老龄杉木群落物种组成丰富,共有维管束植物71科,119属,168种;蕨类植物种类比例大;种子植物属的分布区类型以泛热带成分占的比例最高(山坡和山洼部分分别为27.59%和34.55%),热带性分布成分占优势(山坡和山洼部分分别为70.11%和74.55%),体现了群落的中亚热带性质;各层次的多样性表现为:灌木层(包括幼苗幼树)＞草本层＞乔木层;坡位因子对老龄杉木群落生态特征产生一定的影响.     

福建南平安曹下老龄杉木群落生态特征

通过2 400 m2样地调查,研究福建南平溪后安曹下76年生杉木丰产林群落山坡和山洼部位的植物区系组成、群落外貌、多样性指数等群落生态特征,结果表明:老龄杉木群落物种组成丰富,共有维管束植物71科,119属,168种;蕨类植物种类比例大;种子植物属的分布区类型以泛热带成分占的比例最高(山坡和山洼部分分别为27.59%和34.55%),热带性分布成分占优势(山坡和山洼部分分别为70.11%和74.55%),体现了群落的中亚热带性质;各层次的多样性表现为:灌木层(包括幼苗幼树)>草本层>乔木层;坡位因子对老龄杉木群落生态特征产生一定的影响.     

植物阻沙能力研究进展

植物单株与群落的阻沙能力可以用植物周围沉积的积沙体体积与输沙率来衡量,其受植物地上形态结构、粗糙元密集度以及群落配置等多种因素影响.相同区域环境下不同种类的植物以及同种植物在与风沙活动季节相对应的不同物候期内,阻沙能力受冠层形态、茎枝的柔韧性、叶面积以及由此导致的地上生物量分配模式等因素影响较大.因此,植物的阻沙能力应...     

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)。     

荒漠灌木树干茎流及其生态水文效应研究进展

树干茎流作为林冠层降雨截留再分配过程中的重要组成部分,影响着土壤-植物-大气连续体（SPAC）中不同尺度和圈层间的水分和养分循环的速度与方向,对荒漠地区灌木的生存和生长具有深远影响,对于土壤养分的溶解、利用,土壤水、地下水的循环与补给,土壤侵蚀过程等方面都有重要意义。本文系统总结了近年来荒漠地区灌木树干茎流研究的主要手段与方法,对影响树干茎流形成的主要因素、形成过程、变化趋势进行了具体论述,对主要的荒漠灌木树种树干茎流经验模型进行了归纳,并具体分析了树干茎流在生态水文学方面研究意义及主要进展。针对荒漠树干茎流尚有以下方面的问题需要进一步深入研究:(1）不同灌木树干茎流的形成过程、主要影响因素及其相互作用机制;(2）树干茎流集水系统的空间结构配置特征和降雨径流作用机制;(3)树干茎流补给在荒漠地区群落格局形成以及演替中的作用机理、荒漠植被特征与动态对截留、树干茎流、蒸散发以及入渗过程的反馈机制等。     

福建万木林12种优势植物叶热值与养分特征

本研究分析了福建万木林自然保护区中亚热带常绿阔叶林12种优势植物叶热值、灰分含量和C、N含量及其之间的相关性.结果表明:1)12种优势植物叶平均干重热值为乔木(20.95 kJ.g-1)灌木(20.50 kJ.g-1)草本(17.49 kJ.g-1),去灰分热值为灌木(21.78 kJ.g-1)乔木(21.73 kJ.g-1)草本(18.62 kJ.g-1),灰分含量为草本(5.94%)灌木(5.82%)乔木(3.57%);2)12种优势植物叶平均C含量为48.63%,N含量为1.92%.相关分析表明,12种优势植物叶干重热值和去灰分热值与C含量呈极显著正相关(P0.01),与N含量及C/N相关不显著;3)2个不同样地植物叶热值和C/N存在差异,其中样地I(米槠群落)为演替的顶级群落,植物叶去灰分热值与C/N呈极显著负相关(P0.01),样地II(浙江桂群落)处于演替中期阶段,与C/N无显著相关性,但同种植物对光能的捕获特性在不同样地中并未发生显著变化.     

贺兰山灌丛群落物种多样性海拔格局及环境解释

贺兰山是一条重要的草原与荒漠的自然地理分界线,也是我国西北地区一道重要的生态屏障。灌木是贺兰山最主要的植被组成,但对贺兰山灌木多样性的分布格局及其影响因素却很少有专门研究。本文对内蒙古贺兰山西坡沿不同海拔分布的13类主要灌丛群落进行了野外调查,探讨物种多样性沿海拔梯度的分布格局及其与海拔、土壤、人为干扰等环境因子的关系。结果表明:(1)灌木层与草本层的物种丰富度随海拔上升总体呈微弱的单峰格局,Shannon-Wiener指数(H')、Simpson指数(D)和Pielou均匀度指数(E)随着海拔上升均未表现出明显的垂直分布格局。(2)除Pielou均匀度指数外,灌木层郁闭度与下层草本植物的物种多样性呈显著的二项式回归关系,最大值出现在约40%的灌木层相对盖度处。(3)海拔、坡度和土壤质地等多种环境因子共同影响着贺兰山灌丛群落的物种组成及其多样性垂直分布格局,其中海拔是主要的限制因素。本研究有望实现对该地区灌丛群落研究的扩展和完善,并为灌丛资源的科学保育及管理提供参考。     

河南宝天曼化香林特征及物种多样性

根据10块样地的野外调查材料,对河南宝天曼化香林的土壤性质、植物区系成分、群落外貌、群落结构以及物种多样性特征进行了初步分析。结果表明:(1)化香林土壤较贫瘠,区系组成较丰富,其属的分布类型以温带性质的属最多,热带性质的属也占一定比例;(2)化香林的生活型以高位芽为主,叶级谱中以中型叶为主;(3)化香林的垂直结构可分为乔木层、灌木层、草本层,亦有少量的层间植物;(4)化香林的优势种显著,群落物种的丰富度、多样性、均匀度指数的总趋势为灌木层>草本层>乔木层,但在海拔梯度上的分布并未表现出明显的规律性。     

广州市格木风水林的群落特征分析

基于典型样地调查,对广州市境内格木(Erythrophleum fordii)风水林的群落特征进行研究。结果表明:这些格木风水林具有从热带雨林向南亚热带低地常绿阔叶林过渡的特性。在4000m2的样地内,有维管束植物50科80属98种,种子植物属以热带亚热带区系成分为主。建群种为格木、锥栗和白颜树。其外貌特征体现出一定的热带性,但与典型热带森林仍有较大差距。群落的生活型谱和叶型谱特征与同地带村边"风水林"相似。群落生物多样性分析表明,乔木层和灌木层的Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数较高,与本地区常绿阔叶林的数值相近,且灌木层略高于乔木层。群落的平均胸高断面积较大,达36.92m2/hm2。频度分析表明这些风水林不符合Raunkiaer的频度定律,说明其较少的种群具有较大的频度,且偶见种数量较多。     

深圳大鹏半岛常绿季雨林和常绿阔叶林群落物种多样性分析

采用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数,对深圳大鹏半岛亚热带常绿季雨林和亚热带常绿阔叶林的植物群落物种多样性进行研究.结果表明：常绿季雨林和常绿阔叶林共有6个主要群落类型;常绿季雨林群落内各层多样性指数和均匀度指数顺序为灌木层＞乔木层＞草本层,常绿阔叶林群落内各层多样性指数和均匀度指数顺序为乔木层＞灌木层＞草本层;常绿季雨林和常绿阔叶林乔、灌层物种多样性比较中,常绿季雨林＜常绿阔叶林,草本层比较中,常绿季雨林＞常绿阔叶林;常绿季雨林和常绿阔叶林都具有亚热带向热带过渡的明显特征.过度的人类干扰将导致植物物种多样性降低.