科尔沁沙地沙质草地与固定沙丘植物群落结构对极端干旱的响应

为了探究沙地植物群落结构特征对极端干旱的响应,通过野外模拟试验开展了极端干旱(生长季减雨60％与干旱60 d)对沙质草地和固定沙丘植物群落丰富度、地上生物量和叶性状等群落结构特征影响的研究.结果表明:(1)生境变化对植物群落地上生物量和叶干物质含量(LDMC)具有显著影响(P＜0.05),草地地上生物量和LDMC显著高...     

黄土高原坡耕地苜蓿产量及水土流失地形分异模拟——以延安燕沟流域为例

退耕还林还草是目前黄土高原整治生态环境和控制水土流失的主体政策。为使生态退耕政策得到有效落实,本文基于WIN-YIELD软件,以延安燕沟流域为例,利用2006年延安站的逐日气象数据和燕沟流域地貌、土壤及土地利用等资料,模拟分析了不同地形高程、坡度和坡向条件下坡耕地种植苜蓿的秸秆干物质产量、水土流失量及其地形分异特征。结果表明:在黄土高原,地形坡度是影响苜蓿秸秆干物质产量和泥沙流失的重要因素,苜蓿秸秆产量模拟值随地形坡度的增大而减小,泥沙流失的模拟值随地形坡度的增大而增大;地形高程1000 m以下的地域种植苜蓿其产量明显高于1000 m以上的地域,坡耕地苜蓿产生径流和泥沙随地形高程的变化不显著;地形坡向对苜蓿秸秆产量和水土流失量的影响不大。     

基于SWOT模型的湿地旅游资源整合战略选择

在对武汉城市圈湿地旅游资源类型梳理的基础上,对圈域湿地旅游资源进行SWOT矩阵分析。据此提出4种组合策略支持的4种典型的湿地旅游资源整合模式,分别是SO优化策略(环城水系整合模式)、WO转型策略(生态农场型整合模式)、ST多元化策略(景区依托型整合模式)、WT防御策略(生境保育型整合模式),为湿地旅游资源整合及合理开发提供思路,为政府部门提供决策借鉴。     

长汀水土流失区重建植被WUE及相关叶性状研究

对长汀水土流失区不同生态恢复程度生境马尾松(Pinus massoniana)与木荷(Schima superba)的叶片稳定碳同位素组成(δ13C)、比叶面积(specific leaf area,SLA)、叶N含量及C/N进行了分析,并以叶片δ13C值和C/N分别指示植物的水分利用效率(water use efficiency,WUE)和氮素利用效率(nitrogen use efficiency,NUE).研究发现:1)随着生境恢复程度的提高,马尾松与木荷的δ13C值均呈下降趋势,其中木荷对环境的响应比马尾松敏感.2)同一生境,马尾松的δ13C值高于木荷,植被恢复程度较高的生境两者差异更明显,δ13C值变幅为2.20‰.3)相同生境,马尾松的NUE高于木荷,SLA和叶N含量低于木荷,恢复程度较高的生境差异显著(P<0.05).4)树种间的NUE与WUE不存在权衡,SLA和叶N含量的变化趋势与WUE相反.研究结果表明:马尾松与木荷WUE对资源梯度变化的响应趋势相似,木荷的可塑性较强;在干旱贫瘠生境中,马尾松比木荷具有更保守的水分利用方式和氮素消费方式,适应能力更强,能起先锋树种作用,随着生态恢复程度的提高...     

河西走廊芦苇(Phragmites australis)种群营养繁殖特征及其对土壤因子的响应

以河西走廊湿生芦苇为对照,研究盐碱芦苇和沙生芦苇种群根茎的年龄结构、营养繁殖力、潜在种群与现实种群的数量关系及其对土壤因子的响应,探究芦苇(Phragmites australis)种群对土壤因子的趋异适应机理,为芦苇种群的扩展提供理论依据。结果表明:盐碱芦苇和沙生芦苇有6个龄级,湿生芦苇有5个龄级;根茎长度、根茎生物量和干物质贮量盐碱芦苇和沙生芦苇均小于湿生芦苇,根茎长度和生物量的年龄结构均为3龄级占比最大,最高龄级占比最小,干物质贮量以5龄级根茎最大,1龄级根茎最小;与湿生芦苇相较,相同龄级盐碱和沙生芦苇均存在显著性差异(P0.05)。盐碱芦苇芽库总存量要远大于湿生芦苇,但沙生芦苇要远小于湿生芦苇;芦苇种群根茎芽均以2龄级占比最大,从4龄级开始明显下降,但沙生芦苇从5龄级开始下降。盐碱芦苇和沙生芦苇侧生蘖比例较大,湿生芦苇主蘖所占比重较大。3种生态型芦苇群落样地土壤因子均存在显著性差异(P0.05),盐碱生境pH值和含盐量高于湿地生境,盐碱和沙地两种生境其余各营养指标均小于湿地生境。土壤含水量和碱解氮含量是影响芦苇生长的重要正向驱动因素,而土壤含盐量为重要的负向驱动因素,不同生境的芦苇可以通过调节自身根茎休眠芽与活动芽间的转换、根茎的发育以及主蘖和侧生蘖发育,以应对各自遭遇的生境。     

不同生境下三种荒漠植物叶片及土壤C、N、P的化学计量特征

以新疆地区三种典型荒漠植物梭梭、多枝柽柳和沙拐枣为研究对象,分别研究其不同生境(塔克拉玛干沙漠腹地塔中植物园—植物园,古尔班通古特沙漠明渠免灌林—免灌林,以及各自的原生生境—原始生境)下三种植物叶片和土壤的生态化学计量特征,每个处理5个重复。研究结果显示:土壤C、N、P含量在不同生境中的分布趋势相似,均表现为柽柳原生地和植物园较高,其他三者相对较低(P0.05)。然而C∶N和C∶P在柽柳原生地中最大,植物园、免灌林和梭梭原生地次之,而沙拐枣原生地最小。N∶P在不同生境中不存在显著差异(P0.05),这说明N和P含量在不同生境中的变化是一致的,即干旱区土壤保持了相对较为稳定的N∶P。三种植物叶片C含量存在一定差异,总体表现为沙拐枣最高,其次为柽柳,梭梭相对较小(P0.05),然而,植物叶片的N、P含量主要受物种影响,生境对植物叶片N、P含量影响不显著,叶片N∶P均值为15.91±0.68,介于14和16之间,说明该区三种植物生长受N和P共同限制,然而N∶P在不同生境及不同物种的协同作用下不存在显著差异(P0.05),说明干旱区的这三种植物叶片在不同生境中具有相对较为恒定的N∶P。这也进一步说明了这三种植物叶片的N∶P不随生境土壤N、P含量的变化而变化,即就是这三种漠植物具有相对较高的内稳性机制,进而使其具备了较强的适应极端环境(干旱,贫瘠,盐碱)的能力。     

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.     

草原化荒漠植被草本层片植物对人工施加氮素的响应

水分是干旱区生态过程的第一非生物限制因子,土壤氮由于直接影响着生物生产力和土壤生态过程而被认为是仅次于水分的限制因子。利用人工施加氮肥的控制试验研究了荒漠植被草本层片植物在多度、物种丰富度、高生长以及地上部分生物量等群落学特征对不同施肥处理的响应。结果表明,在施肥量分别为12.5、25、50 g·m-2时,样方植物多度和物种丰富度在施肥当年和第二年较对照均有不同程度的降低,且施肥量越高,降低越明显,这一结果支持来自典型草地和森林植被生物多样性对氮素增加或氮降沉增加响应的结论,即氮素的增加会使生物多样性减少。地上部分生物量对施氮肥的响应在施肥当年(年降水量为多年平均值的1.4倍)和第二年(年降水量为多年平均值的0.7倍)表现出相反的规律,即施肥当年随着施肥量的增加生物量显著增加,而在第二年则显著减小,说明水肥耦合同样有利于荒漠生态系统生物生产力的提高。氮素对植物高生长的影响不明显,各施肥梯度与对照相比均无显著性差异(P>0.05),这可能主要取决于荒漠草本植物本身固有的生物学特性。     

华北一作区马铃薯生长发育及产量对干旱胁迫响应的模拟研究——以武川县为例

为探究不同程度干旱胁迫对华北一作区马铃薯生长发育及产量的影响,以内蒙古呼和浩特市武川县为例,基于多年马铃薯生长发育资料和气象资料,对APSIM-Potato模型进行调参与验证,评价模型在武川地区的适用性。利用验证后的模型模拟马铃薯叶面积指数（LAI）、地上部生物量和产量对不同发育阶段干旱胁迫的响应。结果表明：（1） 各发育阶段天数的模拟值与实测值的均方根误差（RMSE）均在3 d内;LAI、地上部生物量和产量的模拟值与实测值的归一化均方根误差（NRMSE）分别为12.82%、17.35%和14.48%,均低于20%,表明APSIM-Potato模型在武川地区具有较好的适用性。（2） 随着干旱胁迫时间和强度的增加,马铃薯LAI、地上部生物量和产量随之减小。模拟单一发育阶段干旱胁迫时,马铃薯LAI、地上部生物量和产量对分枝-开花期水分胁迫的响应最大;模拟连续发育阶段干旱胁迫时,LAI、地上部生物量和产量对全生育期水分胁迫的响应最大。     

长汀水土流失区生长季马尾松树干液流密度特征

应用热扩散探针测定福建长汀水土流失区生长季马尾松东南西北4个方位的树干液流密度,并比较不同人工治理措施下马尾松树干液流密度的特征,利用自动气象站同步记录环境因子变化,以探讨先锋树种的水分生理生态特征及其对环境变化的响应.研究表明,马尾松4个方位的树干液流密度日变化均呈现单峰型变化规律;南向树干液流密度峰值最高,日变化幅度也最大;东、西、南、北4个方位的液流密度差异显著(P＜0.01),但各方位液流间呈现显著的线性关系;树干4个方位液流的启动时间与太阳辐射之间存在约3个小时的时滞;4个方位液流与环境因子相关性均极显著(P＜0.01),其中与液流密度相关性最强的是空气温度,其次为土壤温度和太阳辐射,4个方位液流受环境因子的影响程度存在差异;不同治理措施下的马尾松液流密度日变化规律相似,但数值差异显著(P＜0.01),经过人工施肥的样地马尾松树干液流密度峰值明显高于未施肥的样地.     

长汀水土流失区生长季马尾松树干液流密度特征

应用热扩散探针测定福建长汀水土流失区生长季马尾松东南西北4个方位的树干液流密度,并比较不同人工治理措施下马尾松树干液流密度的特征,利用自动气象站同步记录环境因子变化,以探讨先锋树种的水分生理生态特征及其对环境变化的响应.研究表明,马尾松4个方位的树干液流密度日变化均呈现单峰型变化规律;南向树干液流密度峰值最高,日变化幅度也最大;东、西、南、北4个方位的液流密度差异显著(P<0.01),但各方位液流间呈现显著的线性关系;树干4个方位液流的启动时间与太阳辐射之间存在约3个小时的时滞;4个方位液流与环境因子相关性均极显著(P<0.01),其中与液流密度相关性最强的是空气温度,其次为土壤温度和太阳辐射,4个方位液流受环境因子的影响程度存在差异;不同治理措施下的马尾松液流密度日变化规律相似,但数值差异显著(P<0.01),经过人工施肥的样地马尾松树干液流密度峰值明显高于未施肥的样地.     

施肥对羊草(Leymus chinensis)割草场功能群物种丰富度和重要值的影响

以呼伦贝尔羊草(Leymus chinensis)草甸天然割草场为研究对象,从植物功能群物种丰富度和重要值的变化来探讨施肥对群落物种多样性的影响机理。运用单、双因素方差分析和直线、曲线回归的方法对相关指标进行统计分析。结果表明:(1)施肥增加会使群落物种的丰富度逐渐降低,这一过程还受到施肥年限的影响。其中,豆科和莎草科功能群物种丰富度对施肥浓度的变化较为敏感(P0.05);毛茛科和莎草科受施肥年限的影响较大(P0.05);莎草科和杂草类则受到施肥浓度和施肥年限交互作用的影响(P0.05)。(2)除莎草科和杂类草功能群外,禾本科、豆科、毛茛科、菊科均受施肥浓度显著影响(P0.05)。禾本科和菊科的功能群重要值随施肥浓度的增加而上升,而豆科、毛茛科、杂草类则相应地下降。随着施肥年限的增加,禾本科和菊科功能群的重要值增大。(3)功能群重要值对年降雨量的响应较为敏感,干旱环境会使禾本科和豆科功能群的重要值降低,其他功能群重要值增加。各功能群丰富度和重要值对施肥的响应趋势均有不同,在确定合理的施肥量同时,还应充分考虑施肥年限和降水条件,从而实现草地资源的可持续性利用。     

基于InVEST模型的兰州地区生境质量评价

分析不同时期城市的生境质量变化,研究城市土地利用方式对生境质量的影响,对于区域可持续发展具有重要作用.以兰州地区为例,采用InVEST模型测评其生境质量和生境稀缺性.结果 表明:2000-2015年,研究区域边界生境存在退化迹象,生境质量分布呈现与土地利用类型格局相似的集聚特征,区域总体生境质量稳定,变化频繁且生境类型...     

分层施肥对小麦植株含N量的影响

对平作表层(1～2cm)土层施肥与垄作表层(1～2cm)、中层(25cm)、底层(45cm)土层施肥时的小麦不同生育时期各器官含N量的研究结果表明:无论是垄作还是平作表层施肥,小麦从三叶期到拔节期根、叶的含N量由高到低;而垄作中层和底层施肥却由低到高。三叶期时根、叶含N量以表层施肥>中层施肥>底层施肥。而表层施肥的垄作与平作间对比,则根叶的含N量无显著差异,三叶期以后小麦根、茎、叶、粒、壳的含N量影响不大。另外,垄作底层,中层施肥比表层施肥显著增加了小麦产量。     

珠江流域河流生境破碎化对鱼类物种多样性的影响

珠江是中国南方第一大河,水能资源丰富,其优越的自然条件孕育了众多鱼类,近年来珠江流域上修建的大量水利工程,造成河流生境破碎,这将严重威胁到鱼类的物种多样性。基于此,在水资源分区的基础上将珠江流域划分为22个子流域,采用Shannon-Wiener指数研究鱼类物种的多样性,构建河流生境破碎化综合指数(P)研究珠江各流域河流生境破碎化程度,再运用空间叠加分析探究河流生境破碎化对鱼类物种多样性的影响。结果表明:(1)珠江流域鱼类物种多样性较高,珠江流域的22个子流域Shannon-Wiener指数平均值达到4.539,有18个子流域Shannon-Wiener指数值均大于4(Shannon-Wiener指数值超过4就意味着鱼类物种多样极高)。(2)珠江流域河流生境破碎化综合指数值在0.141~3.484,均值为1.519,总体而言河流生境破碎程度较高;不同子流域的生境破碎程度差异较大,生境破碎化程度较高的子流域较多分布在中游。(3)通过对鱼类物种多样性与河流生境破碎度进行空间叠加后,发现较多子流域的鱼类物种多样性程度与河流生境破碎化程度均比较高,主要分布在北纬24°附近。     

四川省产业结构演变的城市化响应研究

通过四川省改革开放以来的产业结构演化及其城市化响应过程分析,揭示不同产业发展的城市化响应特征,为四川省产业结构调整提供科学依据。提出"第二产业发展的城市化响应系数R(2)"和"第三产业发展的城市化响应系数R(3)"2个概念,分析了四川省改革开放以来二者的变化特征,探讨了不同产业与城市化过程的内在联系。根据不同产业发展的城市化响应水平的关联情况,将四川省21个市州划分为3类:一致响应型、偏R(2)响应型、偏R(3)响应型。运用多元线性回归模型,以逐步回归法确定产业结构演变与城市化响应的主要关联因素,探究其作用机制。研究表明:城市经济密度、空间集聚能力、人口集聚能力和城镇体系水平是影响四川省产业结构演变的主要因素,据此对不同类型区域提出相应的调控对策:对一致响应型区域统筹城乡经济,提高产业发展水平;偏R(2)响应型区域经济发展水平较低,应控制城市规模,加快第二产业发展;对偏R(3)响应型区域应调整城镇体系,加快第三产业发展。     

基于HSI模型的扎龙国家级自然保护区丹顶鹤繁殖生境适宜性评价

在对扎龙国家级自然保护区丹顶鹤(Grus japonensis)繁殖生境因子进行野外调查的基础上,利用地理信息系统技术,建立丹顶鹤繁殖生境适宜度指数(habitat suitability index, HSI)模型,对丹顶鹤的繁殖生境适宜性进行了定量评价,并对所建立的HSI模型精度进行了验证.结果表明,2003年扎龙国家级自然保护区丹顶鹤的适宜繁殖生境面积为385 km2,次适宜繁殖生境面积为204 km2,微适宜和非适宜繁殖生境面积合计为1 510 km2.丹顶鹤适宜繁殖生境呈条带状或块状分布,而且主要集中在扎龙国家级自然保护区的核心区内.利用HSI模型进行扎龙国家级自然保护区丹顶鹤繁殖生境适宜性评价是可行的.     

日光温室香瓜茄(Solanum murcatum)叶片光合特性

以香瓜茄(Solanum murcatum)主栽品种"阿斯卡"为材料,在日光温室条件下进行了不同生育时期和施肥处理下叶片气体交换特性及其日变化、光合速率对光强和CO_2响应的研究。结果表明:反季节生产条件下香瓜茄叶片光合色素含量在生育期内先升高后降低,于开花坐果期至果实膨大期达到峰值,有机肥处理的叶绿素含量显著高于不施肥处理,叶绿素a/b值约2.6,具有弱光适应特征。香瓜茄生育期中叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和净光合速率(Pn)均在果实膨大期达到峰值,有机肥处理的叶片Pn和Gs均值显著高于不施肥处理,但处理间Tr差异不显著。香瓜茄叶片Gs与Tr极显著正相关(r=0.816)、与Pn显著正相关(r=0.555),但Pn与Tr相关性不显著(r=0.415)。自开花坐果期至第一穗果实成熟期,日光温室香瓜茄叶片气体交换参数日变化均呈单峰型,无光合午休现象,Pn、Gs(果实膨大期例外)和Tr均于正午前后达到峰值,施肥处理叶片的Gs和Pn显著高于不施肥处理,但Tr差异不显著。香瓜茄叶片光合速率的光响应特征可以用直角双曲线修正模型模拟、CO_2响应特性可用直角双曲线模型模拟,果实成熟期叶片初始量子效率显著高于、但羧化效率显著低于开花坐果期和果实膨大期,有机肥处理的平均初始量子效率显著低于、但羧化效率显著高于不施肥处理,有机肥处理的叶片补偿光强小于不施肥处理、但饱和光强差异不显著,叶片CO_2补偿点和CO_2饱和点显著低于不施肥处理,但两施肥处理间叶片光呼吸和暗呼吸速率、饱和光强或CO_2条件下的最大净光合速率无显著差异。香瓜茄叶片光合作用可利用光强较高,对弱光利用能力较差,但也有一定弱光适应性,施肥对香瓜茄弱光利用和碳同化能力具有一定调节作用。     

长白山地不同次生林土壤动物群落多样性特征及其分布格局

为探讨长白山地不同地貌类型次生林土壤动物群落多样性特征及其分布格局,分别于2015年春季(5月)、夏季(7月)及秋季(9月)对长白山地三种不同地貌类型(玄武岩台地、花岗岩低山和花岗岩丘陵)的次生林土壤动物进行调查研究。研究表明:大型土壤动物类群数季节变化不显著,中小型土壤动物密度季节波动较大。其中,花岗岩低山次生林大型土壤动物密度和类群数均为最低,玄武岩台地次生林中小型土壤动物密度和类群数要显著高于其他两个生境。通过比较三种生境土壤动物多样性指数发现,大型土壤动物多样性指数随着季节变化表现出相同的动态趋势,均无显著性差异,而中小型土壤动物多样性指数季节波动呈显著升高或降低趋势,且同一季节玄武岩台地次生林的中小型土壤动物多样性指数要显著高于其他两个生境。对三种地貌类型次生林的土壤动物群落与环境因子间相关关系进行了RDA分析,结果表明土壤动物对土壤有机质、全效养分(N、P)和速效养分(N、P、K)响应程度较高,其中中小型土壤动物优势类群甲螨亚目分布对土壤温度、湿度呈显著正向响应。研究可为次生林的管理及生态恢复提供土壤动物学依据。     

思茅茶园土壤节肢动物群落与生境关系

通过对云南思茅６种不同生态类型茶园土壤节肢动物群落的调查,获取土壤节肢动物３２０９个,分属５纲２１目。优势类群为中小型土壤节肢动物中的蜱螨目和弹尾目;原尾目、鞘翅目、膜翅目、蜘蛛目和结合目等大型土壤节肢动物为常见类群。结果表明：多层次茶园群落中,其土壤节肢动物类群、数量、密度较高;土壤节肢动物群落多样性指数则以生境条件好、管理措施强、茶叶产量高的７－９龄茶园好于生境条件差、管理强度弱、产量低的３龄和３０龄单一种植茶园;随土壤层深度的增加,土壤节肢动物类群数和个体数量逐渐减少。