沙地植被恢复过程中克隆植物分布及其对群落物种多样性的影响_张继义
《库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》范文
《库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》篇一一、引言库布齐沙地,作为我国北方重要的沙漠化地区,其植被演替与恢复过程一直是生态学研究的热点。
这一过程中,植物与土壤微生物之间的相互作用,不仅对沙地生态系统的稳定与恢复起到关键作用,还对全球气候变化产生深远影响。
本文将针对库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物的互作进行深入研究,探讨其生态意义与未来应用前景。
二、研究区域与方法本研究以库布齐沙地为研究对象,采用野外实地调查与室内实验分析相结合的方法。
首先,对沙地植被演替的不同阶段进行采样,包括裸露沙地、固定沙丘、半固定沙丘和草原等。
然后,对植物与土壤微生物进行分离、培养与鉴定,通过PCR-DGGE指纹图谱、荧光定量PCR等方法,研究植物与土壤微生物之间的互作关系。
三、植物与土壤微生物的分布与特性(一)植物群落分布与特点库布齐沙地植被演替过程中,植物群落分布呈现出明显的规律性。
裸露沙地阶段,主要以藜科、蒿科等耐旱、耐盐碱的植物为主。
随着植被恢复,豆科、菊科等植物逐渐增多,形成半固定沙丘和草原。
这些植物具有固沙、改良土壤的作用,对沙地生态系统的恢复起到重要作用。
(二)土壤微生物的分布与特性在库布齐沙地植被演替过程中,土壤微生物的种类和数量也发生明显变化。
在裸露沙地阶段,由于环境恶劣,土壤微生物种类较少,数量较低。
随着植被恢复,土壤微生物种类和数量逐渐增多,其中以固氮菌、纤维素分解菌等为主。
这些微生物在植物生长、土壤改良等方面发挥重要作用。
四、植物-土壤微生物互作研究(一)互作机制植物与土壤微生物之间的互作机制主要包括共生、竞争和互利共生等。
在库布齐沙地植被演替过程中,植物通过根系分泌物、凋落物等为土壤微生物提供养分和能量,促进其生长繁殖。
同时,土壤微生物通过固氮、分解有机物等方式为植物提供养分,促进植物生长。
此外,植物与土壤微生物之间还存在着复杂的网络关系,共同维持着生态系统的稳定。
采砂迹地型湿地恢复过程中植物群落分布与土壤环境因子的关系
间及其与西卓家营湿地植物分布之其相互作 用 的数量关 系 ,旨在 指导该 区植被恢 复与重建 。 1 材 料 与 方 法
11 研 究 区概 况 .
壤环 境在植 被 的生长 、发育 及其群 落演替 等方 面也 起着 举足轻 重 的作用 。植被 分类 与排序是 揭示植 物 群 落 空 间分 布 与 环境 因子之 间相 关关 系 的重 要 手 段 l 。目前 , 于植物群 落排序 方面方 法大体 分 2 关
自然界 的植物群 落空 间分布格局 受环境 因素 、 生 物 因素 、空 间因素 以及各种 随机 因素 的影 响 ,其 中土壤是植 物生存生 活 的基 质 ,是 影响植 物群落 空 间分 布格 局 的主要 环 境 因 素 和植 物 生存 的重 要 环 境条 件之一 [ 1 1 。土壤影 响植物群 落 的结构 和功 能 , - 2
其 养 分 的差 异 会 导致 群 落 中植 物 多 样性 及 其 空 间 格局 的不 ¨】 。土壤是植 被生存 的基础 , 被生 长 植 所需 要 的养 分和水分 大多都 是通过土 壤起作 用 ,土
过 对采 砂 迹 地 型退 化 湿 地植 被 及其 土壤 环 境 因子 进行 双 向指示 种 ( WI P N ) T NS A 分类 和典范 对应分 析 (C C A),分析影 响植物 生长 的土壤环境 因子之
为 间接 和直接两 种类 型【。直接 排序 方法需 要 同时 8 】 使用 植物群 落 ( 或样地 )的物种组 成矩 阵和环境 因
研 究 区域 位 于 北 京 市延 庆 县 城 以 西 9 0 k . m 0 处 ,面积约 6 . m ,年平 均气温 80 ℃ ,多年 66 h 2 7 . 0
菜 + 毛 菜+ 猪 大刺 儿 菜+ 稗群 落 ( oe tl spn + asl ol a Cp aa o l e sm+ c i clacug l P t ia u i S l acln + e hlnpo st u E hn h rsal o植 物 群 落 物 nl e o i s o o o i
退化喀斯特植被恢复对土壤微生物数量及群落功能多样性的影响_1
土 壤(Soils), 2010, 42 (2): 230~235退化喀斯特植被恢复对土壤微生物数量及群落功能多样性的影响①魏 媛1,3, 张金池2, 俞元春2, 喻理飞3*(1贵州财经学院资源与环境管理学院,贵阳 550004;2南京林业大学森林资源与环境学院,南京 210037;3贵州大学林学院,贵阳 550025)摘 要: 采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物培养法研究了退化喀斯特植被恢复对土壤微生物数量、群落功能多样性的影响。
研究结果表明随着退化喀斯特植被的恢复,土壤微生物数量增加,表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段。
土壤微生物群落代谢功能分析表明:植被恢复往往导致较高的平均颜色变化率、物种丰富度和功能多样性。
乔木群落阶段的平均诱导底物利用率最高,明显地与其他3个恢复阶段不同。
总之,植被恢复使得土壤微生物数量增加,碳源平均利用率增强。
因此,创造了更好的土壤条件更有利于退化喀斯特植被的恢复。
关键词:退化喀斯特植被;恢复序列;土壤微生物数量;群落代谢功能多样性中图分类号: Q938.1;S154.37贵州地处我国西南喀斯特地区的中心,境内多为碳酸岩山地。
因生态环境脆弱,植被破坏后很难恢复,形成“石漠化”,退化喀斯特森林生态系统的恢复与重建已成为农业生产环境改善、区域经济发展及人民脱贫致富的迫切要求。
土壤微生物在植物凋落物的降解、养分循环与平衡、土壤理化性质的改善中起着重要作用。
同时,土壤微生物也是维持土壤质量的重要组成部分,在土壤质量演变过程中,可以作为灵敏的反映指标,较早地预测土壤有机物的变化,表征土壤质量的演变趋势[1-2]。
土壤微生物多样性主要包括物种多样性、基因多样性和功能多样性。
功能多样性是一个概括的说法,又可细分为酶多样性[3]及基于Biolog方法对碳源的利用性[4]等。
土壤微生物与地表植物之间存在着相互依存和制约关系。
一方面,植物的种类和数量制约着土壤微生物群落的生态特征[5];另一方面,土壤微生物通过相互竞争、协调、驱动养分循环等作用影响着植物多样性[6]。
沙地植被恢复过程土壤颗粒组成变化及其空间变异特征
沙地植被恢复过程土壤颗粒组成变化及其空间变异特征张继义;王娟;赵哈林【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2009(23)3【摘要】对不同沙漠化程度的6个群落样地的土壤取样,采用水洗法和吸管法分析了土壤颗粒组成。
结果表明:在严重沙漠化的土地上,土壤颗粒组成以0.25~0.10 mm的细砂和0.50~0.25 mm的中砂等粗粒成分为主,分别为77.62%和19.02%,且细砂富集作用明显,富集系数达到了1.25;而0.10~0.05 mm的极细砂和〈0.05 mm的粘粉粒等细粒成分存在贫化作用,含量极低,分别为1.65%和1.67%。
土壤颗粒组成的这种特征是沙漠化过程土壤各级颗粒受到强烈分选、土壤组成粗粒化的反映。
沙地植被恢复过程土壤颗粒组成变化的主要表现是粘粉粒和极细砂富集作用强烈,富集系数达到了3.06和2.75,含量明显上升,分别为16.27%和27.38%,空间变异程度降低,细砂和中砂含量则显著降低。
富集系数和变异系数能够指示和表征群落生态过程持续的强度和扩展的范围。
【总页数】5页(P153-157)【关键词】沙漠化;土壤颗粒组成;富集作用;空间变异【作者】张继义;王娟;赵哈林【作者单位】兰州理工大学石油化工学院,兰州730050;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000【正文语种】中文【中图分类】S152.4【相关文献】1.毛乌素沙地不同植被类型的土壤颗粒分形与土壤碳氮变化特征 [J], 张立欣;段玉玺;王伟峰;王博;莎仁图雅;李晓晶2.退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成变化对土壤-植被系统稳定性的影响 [J], 张继义;赵哈林3.科尔沁沙地流动沙丘植被恢复过程中群落组成及植物多样性演变特征 [J], 李玉霖;孟庆涛;赵学勇;张铜会4.相似降水年组下黄土高原植被恢复与土壤水分变化过程与空间特征分析 [J], 王蕾钦;王飞;李朋飞5.科尔沁沙地放牧干扰恢复过程中植被组成和生物结皮微生物数量的变化 [J], 宁远英;徐杰;张功因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
科尔沁沙地植物群落恢复演替系列种群生态位动态特征
土地荒漠化严重 R 草地植被是该 区 域 的 典 型 地 带 性 稳 定 植 被 类 型 P 在植被恢复和土地荒漠化治理以及 坏P 畜牧业生产中具有重要的地位和作用 R本文运用生态位理论 P 通过对处于流动沙地 N 半固定沙地 N 固定沙地 进一步揭示植被恢复过程物种的环境适应性和种间关 等不同恢复演替阶段群落优势种群生态位的研究P 系N 种群动态及群落结构方面的变 化 P 认识植被恢复过程的特征和规律R这些方面的知识积累对于该地区 退化生态系统功能的恢复和荒漠化治理具有重要的理论意义和实践意义 R U 研究方法 U 2 U 调查取样 年平均降水量 D 年蒸发量 @ 年均气温 J Y I W J J C D Y [ Y \P @月 平 均 气 温 ZR 该 地 区 属 半 干 旱 气 候 P --P --P 无霜期 @ 经破坏后 ]@ F [ H \P H月平均气温 F D [ H \P ^@ A \ 积温 D A A A \ 以上 P Y A R土壤类型为沙质栗钙土 P +
N){ 6 0 DD{ I F H XG E D_ 1 5 ]F IH \ 5_ [ 0 6 5 G G 0 o ^ 5 q 5 H E H F 0 I[ 5 G H 0 [ E H F 0 IF Il0 [ M F IG E I ] X1 E I ] [ [ 5 G { 1 H G G \ 0 L5 ]H \ E H 2 3L\ F 6 \F G ] 0 DF I E H 5 ]E L G 0 1 { H 5 1 XL X0 I 5 G _ 5 6 F 5 G LF H \H \ 5 1 E [ q 5 G H I F 6 \ 5 L [ 5 E ] H \F IH \ 5 6 0 DD{ I F H X 6 0 DD{ I F H X
生
荒漠草原区弃耕地植被演替过程中植物群落生物量及土壤养分变化
荒漠草原区弃耕地植被演替过程中植物群落生物量及土壤养分变化*安 慧 杨新国 刘秉儒 李学斌 何秀珍 宋乃平**(宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室/西部生态与生物资源开发联合研究中心,银川750021)摘 要 采用空间变化代替时间变化的方法,以荒漠草原区不同年限(1㊁4㊁9㊁12和20年)弃耕地为对象,研究弃耕演替过程中植物群落生物量与土壤养分的变化特征.结果表明:随弃耕年限的增加,弃耕地植物群落地上生物量呈先减少后增加的趋势,0~60cm 土层的土壤全氮㊁全磷和有机碳含量及碳密度均呈先增大后减小再增大的趋势,4年和20年弃耕地的土壤全氮㊁全磷含量达到峰值.弃耕演替过程中土壤全氮和有机碳含量对植物群落生物量的影响大于土壤容重和土壤全磷.关键词 荒漠草原 弃耕地 植被演替 生物量 土壤养分文章编号 1001-9332(2011)12-3145-05 中图分类号 Q948.1;S153.6 文献标识码 A Changes of plant community biomass and soil nutrients during the vegetation succession on abandoned cultivated land in desert steppe region.AN Hui,YANG Xin⁃guo,LIU Bing⁃ru,LI Xue⁃bin,HE Xiu⁃zhen,SONG Nai⁃ping (Ministry of Education Key Laboratory of Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem in North⁃western China /United Center for Ecology Research and Bioresource Exploitation in Western China ,Ningxia University ,Yinchuan 750021,China ).⁃Chin.J.Appl.Ecol .,2011,22(12):3145-3149.Abstract :By the method of substituting temporal serial with spatial serial,and taking five aban⁃doned cultivated lands with different ages (1,4,9,12,and 20years)in desert steppe region as test objects,this paper studied the change characteristics of plant community biomass and soil nutri⁃ents during vegetation succession.With the increasing abandoned years,the plant community aboveground biomass on the abandoned lands increased after an initial decrease,whereas the total nitrogen,total phosphorus,organic carbon contents,and carbon density in 0-60cm soil layer in⁃creased first,decreased then,and increased again,with the maximum values of soil total nitrogen and phosphorus contents appeared on the abandoned lands with the ages 4and 20years.During vegetation succession,the effects of soil total nitrogen and organic carbon on plant community bio⁃mass were greater than those of soil total phosphorus and soil bulk density.Key words :desert steppe;abandoned land;vegetation succession;biomass;soil nutrient.*国家重点基础研究发展计划项目(2009CB426304)和宁夏回族自治区自然科学基金项目(NZ0910)资助.**通讯作者.E⁃mail:songnp@ 2011⁃04⁃28收稿,2011⁃09⁃03接受. 近年来,我国有关弃耕地演替的研究受到广泛关注,主要集中在弃耕地演替过程中植被盖度㊁生物量和植物多样性等方面[1-3].杜国祯和王刚[1]研究发现,甘南亚高山草甸弃耕地植被演替过程中,植物多样性呈增加趋势;魏兴琥等[4]研究发现,黄土高原西部弃耕地的植被盖度和地上生物量呈逐渐减少趋势;张金屯等[2]发现,随着黄土丘陵区弃耕地植被演替,物种丰富度显著增高,均匀性逐渐降低,综合多样性逐渐升高;李进等[5]研究认为,影响河北坝上弃耕地植被演替的因素较多,弃耕地植物种类和数目变化具有明显的波动性.植物群落演替过程也是植物与土壤相互影响和相互作用的过程.有研究表明,植被恢复过程中土壤养分和有机质含量有所提高[6-8],而土壤养分的改善又会促进植被的恢复[9].Mekuria 等[10]研究发现,旱作农田退耕为草地后,土壤有机质㊁全氮㊁碱解氮㊁速效磷和速效钾等含量均显著提高.Haynes [11]和贾松伟等[12]认为,耕地撂荒不仅有利于增加土壤中有应用生态学报 2011年12月 第22卷 第12期 Chinese Journal of Applied Ecology,Dec.2011,22(12):3145-3149机碳的储量,同时恢复后的自然植被也有利于降低土壤有机碳的流失量.另有研究表明,耕地撂荒后植被恢复演替能够提高土壤养分含量和微生物活性,改善土壤结构,减少土壤侵蚀[13-14].宁夏荒漠草原是黄土高原向鄂尔多斯台地㊁半干旱区向干旱区㊁干旱草原向荒漠草原㊁农业种植区向牧区4个过渡带的重叠区[15].该区由于土地资源比较丰富,长期沿用落后的撂荒耕作制度,即利用草原的天然肥力进行旱作[16].1961 1983年,宁夏盐池县开垦天然草场6.7×104hm2,目前近一半已荒漠化.本研究以盐池县不同年限的弃耕地为对象,研究荒漠草原弃耕地植被演替过程中,植物群落生物量和土壤养分的变化,以期为荒漠草原生态系统的恢复提供科学依据.1 研究地区与研究方法1.1 研究区概况研究区位于宁夏盐池县柳杨堡乡杨寨子村(37°04′ 38°10′N,106°30′ 107°41′E),为盐池县城以北9km处.该区地处宁夏回族自治区东部,北与毛乌素沙地相连,南接黄土高原.气候属典型的中温带大陆性气候,年均气温8.1℃,极端最高气温34.9℃,极端最低气温-24.2℃,无霜期165d,年降水量250~350mm,并从南向北,从东南向西北递减.土壤类型以灰钙土为主,其次是黑垆土和风沙土,此外还有黄土及少量的盐土和白浆土等.该区主要植被类型有灌丛㊁草原㊁草甸㊁沙地植被和荒漠植被[17].主要灌木植物有北沙柳(Salix psammophilia)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)等;典型草原的主要植物有大针茅(Stipa grandis)㊁长芒草(Stipa bungeana)㊁冰草(Agropyron crisatum)和百里香(Thymus serphyllum var.mongolicus)等;荒漠草原的主要植物有川青锦鸡儿(Caragana tibeti⁃ca)㊁猫头剌(Oxytro pisaciphylla)㊁西伯利亚白刺(Ni⁃traria sibirica)和盐爪爪(Kalidiu foliatum)等.1.2 研究方法2010年7月下旬,采用空间变化代替时间变化的方法,选取弃耕1㊁4㊁9㊁12和20年的耕地作为试验样地,样地面积1.0~1.2hm2,样地间最远距离< 500m,海拔1393~1408m.1年弃耕地的优势植物为绵蓬(Corispermum mongolicum),弃耕前种植玉米;4年弃耕地的优势植物为灰绿藜(Chenopodium glaucum),弃耕前种植糜子;9㊁12和20年弃耕地的优势植物分别为铁杆蒿(Artemisia sacrorum)㊁丝叶山苦荬(Ixeris chinensis)和砂珍棘豆(Oxytropis race⁃mosa)㊁阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus),弃耕前均种植谷子.每个样地中随机设置5个1m×1m 样方,共计25个.按照种类,将样方内草本植物齐地面刈割,带回实验室,70℃㊁48h烘干至恒量,称生物量.各样地中,按照 S”形取0~10㊁10~20㊁20~40和40~60cm4层土样,每层采集10个,混匀.土样风干后过1mm筛备用.采用环刀法分层测定土壤容重.土壤全氮含量采用凯氏定氮法测定;土壤全磷含量采用钼蓝比色法,UV⁃2800分光光度计(上海)测定;土壤有机碳含量采用K2Cr2O7容量法测定[18-19].土壤碳密度(SOC)=土壤容重×有机碳含量×土层厚度[20].1.3 数据处理采用SAS8.0软件对数据进行方差分析,采用Duncan新复极差法进行多重比较.2 结果与分析2.1 不同弃耕地植物群落地上生物量由图1可以看出,随弃耕年限的增加,弃耕地植物群落地上生物量呈先减少后增加的趋势.弃耕初期地上生物量最高,1和4年弃耕地植物群落地上生物量分别为145.3和128.9g㊃m-2;9和12年弃耕地植物群落地上生物量最低,分别为60.7和57.5g㊃m-2;20年弃耕地植物群落地上生物量为108.0g㊃m-2,与4年弃耕地的差异不显著.2.2 不同弃耕地土壤养分含量由图2可以看出,土壤全氮㊁全磷和有机碳含量在不同年限弃耕地间的差异显著.随弃耕年限的增加,0~10㊁10~20㊁20~40和40~60cm土层的土壤图1 不同弃耕地植物群落地上生物量Fig.1 Aboveground biomass of plant communities on different abandoned lands.不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)Different letters meant sig⁃nificant difference among treatments at0.05level.6413应 用 生 态 学 报 22卷全氮㊁全磷和有机碳含量均呈先增大后减小再增大的趋势,在4和20年弃耕地达到峰值.整体上,土壤全氮和全磷含量在同一弃耕地的不同土层间差异不大,5个弃耕地的土壤有机碳含量均随土壤深度的增加呈降低趋势.随弃耕年限的增加,10~20㊁20~40和40~60cm 土层的土壤C ∶N 均呈降低趋势,而0~10cm 土层的变化不大.5个弃耕地的土壤C ∶N 均随土壤深度的增加而降低,其中,12和20年弃耕地的土壤C ∶N图2 不同弃耕地土壤养分含量Fig.2 Content of soil nutrients in different abandoned lands.Ⅰ:0~10cm;Ⅱ:10~20cm;Ⅲ:20~40cm;Ⅳ:40~60cm.下同The same below.2.3 不同弃耕地土壤碳密度由图3可以看出,随着弃耕年限的增加,0~10㊁10~20和20~40cm 土层的土壤碳密度均呈先增大后减小再增大的趋势,在4和20年弃耕地达到峰值.同一弃耕地的土壤碳密度在不同土层间变化趋势不同.其中,1和9年弃耕地的变化趋势相同,土壤碳密度均随土壤厚度的增加呈增大趋势;4和12年弃耕地的土壤碳密度均随土壤厚度的增加先减小后增大;20年弃耕地的土壤碳密度随土壤厚度的增加呈减小趋势.2.4 植物群落地上生物量与土壤养分的关系弃耕演替过程中,植物群落地上生物量与土壤容重和土壤全磷含量,以及表层土壤(0~10cm)全氮㊁有机碳含量无显著相关性,而与10~20㊁20~40和40~60cm 土层的土壤全氮和有机碳含量呈显著正相关(表1).3 讨 论农田弃耕后,随着弃耕地植物群落盖度的增加,群落组成物种对空闲生态位的利用较为充分[21-22].随弃耕演替的进行,植物群落的建群种㊁优势种发生更替,群落的盖度㊁生物量呈增加趋势[23]图3 不同弃耕地土壤碳密度Fig.3 Soil carbon density of different abandoned lands.表1 不同弃耕地植物群落地上生物量与土壤养分的相关系数Table 1 Correlation coefficients between plant community aboveground biomass and soil nutrients in different aban⁃doned lands土壤深度Soil depth (cm)容重Bulk density 全氮Total nitrogen 全磷Total phosphorus 有机碳Organic carbon 0~100.160.410.290.4310~200.030.56*0.390.62*20~400.230.68*0.460.64*40~60-0.56*0.210.55**P <0.05.741312期 安 慧等:荒漠草原区弃耕地植被演替过程中植物群落生物量及土壤养分变化 峰等[24]研究发现,陕北黄土丘陵区植物群落地上生物量随着弃耕年限的增加,呈先减少后增加的趋势.郑翠玲等[3]研究发现,浑善达克沙地南缘弃耕地植物群落地上生物量随着弃耕年限的增加,呈先增加后减小的趋势.本研究中,随弃耕演替的进行,荒漠草原区弃耕地植物群落地上生物量呈先减少后增加的趋势.在演替初期,弃耕地的土壤较疏松,植被主要以绵蓬㊁狗尾草㊁蒺藜和灰绿藜等1㊁2年生植物为主,它们生长快,生物量较高.随着演替的进行,弃耕初期的土壤养分逐渐被1㊁2年生杂类草吸收㊁固定,另外,由于演替初期的植被覆盖度较低,土壤水分消耗和养分流失较多,因而此阶段的植物群落生物量较低.演替后期,土壤逐渐紧实,植被主要以阿尔泰狗娃花㊁甘草㊁丝叶山苦荬㊁砂珍棘豆和乳浆大戟等多年生植物为主,根较深,株型较大,生物量较高.在演替过程中,植物群落演替对土壤的理化性状产生一定影响,而土壤理化性状的变化又会影响植物群落的演替过程[25-26].土壤养分含量随演替进行的变化规律受到干扰类型㊁程度以及起始条件不同的影响而具有不同的变化特点[26-28].李永强[29]对不同年限弃耕地的土壤特性研究发现,草原弃耕地演替过程中土壤养分呈先降低后上升的规律,土壤养分相对于植被变化具有迟滞性.刘雨等[30]对燕沟流域退耕地的研究表明,土壤有机碳和全氮含量在植被恢复0~8年和29年后随植被恢复年限的增加而增加,分别在植被恢复8~29年和16~29年期间随植被恢复年限的增加而减少.本研究中,荒漠草原区弃耕演替过程中,土壤全氮㊁全磷和有机碳含量在1~4年增加,4~12年减小,12~20年增大(图2).养分积累与消耗之间存在一个动态平衡过程.由弃耕初期的次生裸地到群落植物迅速生长发育,养分从土壤向植物体内转移,而且弃耕初期植物群落的枯落物回归作用非常微弱,土壤养分库处于流失状态[26],因此土壤全氮㊁全磷和有机碳含量有一个降低的过程.此后,随着植被恢复和群落演替的进行,植被枯落物逐渐增多,土壤养分又开始增加.弃耕演替过程中,植物群落地上生物量变化与土壤养分变化密切相关.杜峰等[24]研究发现,黄土丘陵区弃耕土壤有机质㊁全氮㊁磷㊁钾㊁NO3-⁃N㊁速效钾和速效磷含量对植物群落生物量有正效应,但均不显著.郑秋红等[31]发现,怀来盆地弃耕地自然恢复过程中植物群落生物量与土壤全氮㊁水溶性钾㊁土壤有机质㊁速效氮㊁速效磷之间存在显著正相关关系.戴全厚等[32]研究发现,黄土丘陵区退耕撂荒地恢复过程中,植被地上生物量与土壤容重呈负相关,而与有机质㊁全氮㊁水解氮和速效钾含量呈正相关,与土壤全磷和速效磷含量无显著相关性.本研究中,荒漠草原区弃耕演替过程中,植物群落地上生物量与10~20㊁20~40和40~60cm土层土壤全氮和有机碳含量呈显著正相关(表1).弃耕年限反映的植被土壤效应是演替过程中各种因素,包括植物群落地上㊁地下生物量和土壤微生物等综合作用的结果[24],由于演替过程中群落根冠比和土壤微生物的变化,使得弃耕年限和群落生物量反映的植被土壤养分效应结果并不一致.退耕撂荒地植被演替中,植被地上生物量与土壤养分关系密切,土壤质量的不断提高能促进植被的生长,推动植被恢复演替进展,植被恢复的同时,又进一步推动土壤质量的改善和提高,二者之间表现为正向互作效应.参考文献[1] Du G⁃Z(杜国祯),Wang G(王 刚).Analysis ondiversity and correlation between species of successioncommunities in abandoned land on subalpine meadow.Pratacultural Science(草业科学),1991,8(4):53-57(in Chinese)[2] Zhang J⁃T(张金屯),Chai B⁃F(柴宝峰),Qiu Y(邱扬),et al.Changes in species diversity in the succes⁃sion of plant communities of abandoned land in LuliangMountain,western Shanxi.Chinese Biodiversity(生物多样性),2000,8(4):378-384(in Chinese) [3] Zheng C⁃L(郑翠玲),Cao Z⁃L(曹子龙),Zhao T⁃N(赵廷宁),et al.Succession disciplinarian of vegeta⁃tion in abandoned land in agricultural cross bedding onsouth edge of Otindag sandy land.Science of Soil andWater Conservation(中国水土保持科学),2005,3(1):72-76(in Chinese)[4] Wei X⁃H(魏兴琥),Xie Z⁃K(谢忠奎),Duan Z⁃H(段争虎),et al.Vegetation rehabilitation and soilmoisture control in abandoned plowlands on Western Lo⁃ess Plateau.Journal of Desert Research(中国沙漠),2006,26(4):590-595(in Chinese)[5] Li J(李 进),Zhao X(赵 雪),Bao Y(宝 音),et al.Successional characteristics of vegetation on old⁃field and effects of environment factors on the vegeta⁃tion.Journal of Desert Research(中国沙漠),1994,14(4):15-21(in Chinese)[6] Karlen DL,Rosek MJ,Gardner JC,et al.Conservationreserve program effects on soil quality indicators.Jour⁃nal of Soil and Water Conservation,1999,54:439-444 [7] Wang G⁃H(王国宏).Plant traits and soil chemicalvariables during a secondary vegetation succession inabandoned fields on the Loess Plateau.Acta BotanicaSinica(植物学报),2002,44(8):990-998(in Chi⁃nese)[8] Gong J(巩 杰),Chen L⁃D(陈利顶),Fu B⁃J(傅8413应 用 生 态 学 报 22卷伯杰),et al.Effects of land use and vegetation restora⁃tion on soil quality in a small catchment of the LoessPlateau.Chinese Journal of Applied Ecology(应用生态学报),2004,15(12):2292-2296(in Chinese) [9] Garcia C,Hernandez T,Albaladejo J,et al.Revegeta⁃tion in semiarid zones:Influence of terracing and organicrefuse on microbial activity.Soil Science Society of Amer⁃ica Journal,1998,62:670-676[10] Mekuria W,Veldkamp E,Haile M,et al.Effectivenessof exclosures to restore degraded soils as a result of over⁃grazing in Tigray,Ethiopia.Journal of Arid Environ⁃ments,2007,69:270-284[11] Haynes bile organic matter as an indicator of or⁃ganic matter quality in arable and pastoral soils in NewZealand.Soil Biology and Biochemistry,2000,32:211-219[12] Jia S⁃W(贾松伟),He X⁃B(贺秀斌),Chen Y⁃M(陈云明).Effect of land abandonment on soil organiccarbon sequestration in loess hilly areas.Journal of Soiland Water Conservation(水土保持学报),2004,18(3):78-84(in Chinese)[13] Lal R.Soil carbon sequestration impacts on global cli⁃mate change and food security.Science,2004,304:1623-1627[14] Li YY,Shao MA.Change of soil physical properties un⁃der long⁃term natural vegetation restoration in the LoessPlateau of China.Journal of Arid Environments,2006,64:77-96[15] Du Q(杜 茜),Ma K(马 琨).Changes of thespecies diversity and productivity of desert steppe in res⁃toration succession in Ningxia.Ecology and Environment(生态环境),2007,16(4):1225-1228(in Chinese) [16] Chen Y⁃E(陈一鹗).Vegetation succession of steppesduring the rest after reclaimation in Yanchi region ofNingxia.Chinese Journal of Grassland(中国草地学报),1985(1):13-17(in Chinese) [17] Zhang K⁃B(张克斌),Li R(李 瑞),Hou R⁃P(侯瑞萍),et al.Study on plant diversity of different con⁃trol measures of desertification in Yanchi County,Ningx⁃ia.Science of Soil and Water Conservation(中国水土保持科学),2004,2(4):66-72(in Chinese) [18] Bremner JM,Mulvaney CS.Nitrogen⁃total:Methods ofSoil Analysis.Part2//Page AL,Miller RH,KeeneyDR,eds.Agronomy Monograph9.2rd Ed.Madison,Wisconsin,USA:American Society of Agronomy,1982 [19] Murphy J,Riley JR.A modified single solution methodfor the determination of phosphate in natural waters.An⁃alytica Chimica Acta,1962,27:31-36 [20] Zhou Y⁃R(周玉荣),Yu Z⁃L(于振良),Zhao S⁃D(赵士洞).Carbon storage and budget of major Chineseforest types.Acta Phytoecologica Sinica(植物生态学报),2000,24(5):518-522(in Chinese) [21] Fargione J,Brown CS,Tilman munity assemblyand invasion:An experimental test of neutral versusniche processes.Proceedings of the National Academy ofSciences of the United States of America,2003,100:8916-8920[22] Hierro JL,Maron JL,Callaway RM.A biogeographicalapproach to plant invasions:The importance of studyingexotics in their introduced and native range.Journal ofEcology,2005,93:5-15[23] Zou H⁃Y(邹厚远),Cheng J⁃M(程积民),Zhou L(周 麟),et al.Natural recoverage succession andregulation of the prairie vegetation on the Loess Plateau.Research of Soil and Water Conservation(水土保持研究),1998,5(1):126-138(in Chinese) [24] Du F(杜 峰),Liang Z⁃S(梁宗锁),Xu X⁃X(徐学选),et al.The community biomass of abandoned farm⁃land and its effects on soil nutrition in the Loess HillyRegion of Northern Shaanxi,China.Acta Ecologica Sin⁃ica(生态学报),2007,27(5):1673-1683(in Chi⁃nese)[25] Zhang Q⁃F(张庆费),You W⁃H(由文辉),Song Y⁃C(宋永昌).Effect of plant community succession on soilchemical properties in Tiantong,Zhejiang Province.Chinese Journal of Applied Ecology(应用生态学报),1999,10(1):19-22(in Chinese)[26] Qu G⁃H(曲国辉),Guo J⁃X(郭继勋).The relation⁃ship between different plant communities and soil char⁃acteristics in Songnen grassland.Acta Prataculturae Sin⁃ica(草业学报),2003,12(1):18-22(in Chinese) [27] Vitousek PM,Sanford Jr RL.Nutrient cycling in moisttropical forest.Annual Review of Ecology and Systemat⁃ics,1986,17:137-167[28] Uhl C.Factors controlling succession following slash⁃and⁃burn agriculture in Amazonia.Journal of Ecology,1987,75:377-407[29] Li Y⁃Q(李永强).Vegetation dynamics and soil char⁃acteristics during grassland succession process in aban⁃doned land.Master Thesis.Hohhot:Inner MongoliaAgricultural University,2003(in Chinese) [30] Liu Y(刘 雨),Zheng F⁃L(郑粉莉),An S⁃S(安韶山),et al.The responses of soil organic carbon,to⁃tal nitrogen and enzymatic activity to vegetation restora⁃tion in abandoned lands in Yangou watershed.Agricul⁃tural Research in the Arid Areas(干旱地区农业研究),2007,25(6):220-226(in Chinese) [31] Zheng Q⁃H(郑秋红),Zhang H(张 宏),Jia H⁃K(贾海坤),et al.Dynamics of soil nutrients during nat⁃ural recovery process of abandoned farmland in HuailaiBasin,Hebei Province.Journal of Ecology and RuralEnvironment(生态与农村环境学报),2006,22(1):24-28(in Chinese)[32] Dai Q⁃H(戴全厚),Xue S(薛 萐),Liu G⁃B(刘国彬),et al.The synergistic effect between vegetation re⁃covery and soil quality on abandoned arable land in ero⁃ded Hilly Loess Plateau.Scientia Agricultura Sinica(中国农业科学),2008,41(5):1390-1399(in Chi⁃nese)作者简介 安 慧,女,1981年生,博士,助理研究员.主要从事恢复生态和植物生理生态研究.E⁃mail:anhui08@163. com责任编辑 孙 菊941312期 安 慧等:荒漠草原区弃耕地植被演替过程中植物群落生物量及土壤养分变化 。
科尔沁沙地植被恢复演替过程中群落结构及土壤理化性状的变化
安徽农业科学 , u a o A hi . c 20 ,6 1 )6 1 67 J r l f n u A Si 0 83 ( : 7 — 5 on . 5 4 4责任编辑ຫໍສະໝຸດ 李玮责任校对况玲玲
科 尔 沁沙 地 植 被恢 复演 替 过 程 中群 落 结构 及 土壤 理 化 性状 的变化
x rp yeweed mia ta efrp r ftersoain sce so eo h t r o n n tt o at h trto u c sin,te ly e moti otn ooia oei ec mmu ie ,b tterlswe h e o e h ypa e t s mp ra te lgc rl t o d h c l n h nt s u h oe r i e rpa e rd al ytep rn ilse isa h ae tg so hersoains ce so 皿l p ce u e f e oo e lc d ga u y b h e l e a p ce tteltrsa e ft e trto u c sin. ese isn mb ro Ch n p dwa elt ey s bed rn h sr ai l t l uigte v a rs rt n sc eso n d te h we ih d m/a c tte frp r fte rsoa o u c sin,b tte bo s sa d s e iso rmie e a d et ai u c sin,a y so d hg o n n e a h e ato h e trt n s ce so o o h o i u h ima n p ce fG a n a n L g m swe c a e uig te rsoains ce so eu e r i rs d d r h trt u c sin.Men i , te po et fsi wa mp oe en e n e o a whl e h rp r o l si rvd, a d te ognc matrwa c a e .T e e y o n h ra i t si rs d h s e n e
白洋淀湿地不同生境植物群落物种多样性变化及影响因素分析
白洋淀湿地不同生境植物群落物种多样性变化及影响因素分析张树彬;任启文;李联地;张树梓【期刊名称】《河北林业科技》【年(卷),期】2022()4【摘要】植物群落是湿地生态系统生态功能发挥的基础,探讨湿地植物群落物种多样性以及主要环境驱动因子,有助于了解湿地植物群落演替过程,能够为湿地植物群落保护与恢复提供参考。
该研究以白洋淀湿地洲滩草本植物群落和水生植物群落为研究对象,在群落调查和环境因子测定的基础上,分析了不同生境植物群落物种多样性特征和主要环境驱动因子。
结果显示:(1)在洲滩草本植物群落共调查到57种,隶属24科46属;水生植物群落调查到18种,隶属12科13属;两种生境物种组成差异显著。
(2)整体上,洲滩草本植物群落物种多样性高于水生植物群落,其中,2种生境植物群落的Simpson指数、ShannonWiener指数、Margalef丰富度指数和Berger-Parker优势度指数差异达到显著水平。
(3)洲滩草本植物群落物种多样性变化主要受土壤自然含水量、全磷和p H值的影响,而水体透明度、硝态氮和底泥碱解氮是影响水生植物群落物种多样性变化的主要因素。
研究结果表明:白洋淀湿地不同生境植物群落物种多样性受环境因素影响显著,因此,通过科学的管理措施调节和改善植物群落的生境质量,可以有效促进不同生境植物群落的物种多样性水平。
【总页数】7页(P1-7)【作者】张树彬;任启文;李联地;张树梓【作者单位】河北林业生态建设投资有限公司;河北省林业和草原科学研究院;河北小五台山森林生态系统国家定位观测研究站【正文语种】中文【中图分类】Q948.1【相关文献】1.三江平原不同强度干扰下湿地植物群落的物种组成和多样性变化2.人类活动效应对物种多样性影响的动力模拟 --以洪湖湿地生境毁坏对水鸟物种多样性的影响为例3.郑州黄河湿地不同植物群落物种多样性及生态位分析4.白洋淀湿地不同生境植物群落功能多样性和功能冗余及其对环境因子的响应5.闽江福州河段江心洲异质土壤生境湿地植物群落的物种多样性特征因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》范文
《库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》篇一一、引言随着全球气候变化和环境问题日益突出,沙地生态系统的植被演替与恢复已成为研究热点。
库布齐沙地作为我国北方重要的沙地生态系统,其植被演替与恢复过程不仅对当地生态环境具有重要影响,也对全球沙漠化防治具有借鉴意义。
本文以库布齐沙地为研究对象,探讨其植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物的互作关系,以期为沙地生态恢复提供理论依据和实践指导。
二、研究区域与方法1. 研究区域库布齐沙地位于我国北方,具有典型的温带大陆性气候特征。
该地区沙地广袤,生态环境脆弱,植被类型多样。
本研究选取了库布齐沙地内具有代表性的区域进行采样和分析。
2. 研究方法(1)植被调查与样品采集:对研究区域进行植被调查,采集不同演替阶段和恢复阶段的植物样品及土壤样品。
(2)微生物培养与分离:对土壤样品进行微生物培养与分离,获取各类微生物纯种。
(3)生物化学分析:对植物样品和土壤样品进行生物化学分析,测定各类指标,如土壤养分、微生物数量和种类等。
(4)数据分析与处理:运用统计学方法对数据进行处理和分析,探讨植物-土壤微生物的互作关系。
三、植被演替与恢复过程1. 植被演替过程库布齐沙地的植被演替过程大致可分为裸沙阶段、先锋植物阶段、次生植物阶段和稳定植物群落阶段。
在裸沙阶段,随着风力的作用,沙地表面逐渐出现固定植物体;先锋植物阶段,一些耐旱耐寒的植物开始在沙地上生长;次生植物阶段,随着植物的逐渐生长和繁衍,一些耐荫植物也开始出现;稳定植物群落阶段,各类植物相互协调生长,形成稳定的植物群落。
2. 植被恢复过程植被恢复主要通过人工干预和自然恢复两种方式进行。
人工干预包括植树造林、种植草本植物等措施;自然恢复则依赖于自然力的作用,如降雨、风力等。
在恢复过程中,植物的根系逐渐形成土壤保护层,降低风蚀作用,同时提高土壤肥力,促进微生物的生长和繁殖。
四、植物-土壤微生物互作研究1. 植物对土壤微生物的影响植物通过其根系分泌物、凋落物等途径为土壤微生物提供能量和营养物质。
科尔沁沙地植物多样性调查
科尔沁沙地植物多样性调查武晶;柴志茹;祁飞;侯宪章【期刊名称】《防护林科技》【年(卷),期】2017(000)002【摘要】Taking pasture in Horqin sandy land as research objects,species of plant were investigated according to the type of life and ecology.Result shows that there are 83 species of plant in Horqin sandy land,which belonged to 19 families.Among them,Gramineae have the largest number of plants,being 21 species,followed by 15 species of Compositae,13 species of Leguminosae,6 species of Cyperaceae,5 species of Liliaceae.The remaining 23 species belong to 14 families.Among them,there are 67 kinds of swamp-meadow plants,and 16 kinds of grassland plants.%以科尔沁沙地草场为研究对象,依据生活型与生态型分别调查植物种类,结果表明:科尔沁沙地草场内共有植物83种,隶属于19科.其中,以禾本科(Gramineae)的植物最多,21种,其次为菊科(Compositae)15种,豆科(Leguminosae)13种,莎草科(Cyperaceae)6种,百合科(Liliaceae)5种,其余的23种分属于14科.其中沼泽-草甸植物67种,草原植物16种.【总页数】4页(P40-42,45)【作者】武晶;柴志茹;祁飞;侯宪章【作者单位】辽宁林业职业技术学院,辽宁沈阳 110101;辽宁林业职业技术学院,辽宁沈阳 110101;辽宁林业职业技术学院,辽宁沈阳 110101;辽宁林业职业技术学院,辽宁沈阳 110101【正文语种】中文【中图分类】S288【相关文献】1.科尔沁沙地流动沙丘植被恢复过程中群落组成及植物多样性演变特征 [J], 李玉霖;孟庆涛;赵学勇;张铜会2.科尔沁沙地草甸草场退化的原因与植物多样性变化 [J], 曹成有;蒋德明;朱丽辉;南寅镐3.科尔沁沙地不同生态型植物多样性与土壤含水量的关系 [J], 武晶4.科尔沁沙地唇形科蒙药植物资源调查及其开发利用 [J], 包金花;玉兰;何陈林;杨恒山;李旭新;孟和毕力格5.科尔沁沙地植物多样性对生产力的影响及分布格局 [J], 郭俊理;常学礼;张安定;宋彦华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
科尔沁沙地流动沙丘植被恢复过程中群落组成及植物多样性演变特征
植被建 设 中因时 制宜 的选 择适合 不 同恢 复 阶段 的植 物种 具有 重要 意义 。
植 物多样 性恢 复是 植被 恢 复过 程 中的直 接体现 [ 。大多 数情况 下 , 4 ] 植被恢 复 具有 方 向性 , 往往是 干扰解 除后 趋 于 自然群 落的缓 慢过 程 。这一 过程 可 以通过 植物 群 落组 成 和植 物多 样 性 变化 来 反 映[6。因 此对 植被 自然恢 5] . 复过程 中植 物群 落组成 和 物种 多样性 的监 测 有助 于了解 自然 恢复 的发 生过 程并 提高 恢 复生态 学家 对植被恢 复 的 认 识[8。本 研究 通过 分析 科尔 沁 沙地 流动 沙丘 8 恢 复进程 中植 物群 落组 成 和物种 多样 性 的变化 , 7] , 年 了解流 动沙 丘 自然恢 复过 程 中植被 的演 替方 向 , 阐释沙漠 化逆 转过 程和 植被恢 复 机理 提供 实践 资料 。 为
I 材 料 与 方 法
1 1 研 究 区 自然概 况 .
研究 区域 位于科 尔 沁沙地 中南 部奈 曼旗 境 内。地 理位 置为 4 。8N,1 04 海拔 约 为 3 0m。年 均气 温 25 2 。4E, 6 6 5 , 热月 ( 月 ) 均气 温 2 . ℃ , 冷月 ( .℃ 最 7 平 35 最 1月) 均气 温 一1 . ℃ , 1 ℃的年 积 温为 32 0 - 0 ℃ , 霜 平 32 ≥ O 0 " 34 0 无 - -
关 键 词 : 尔 沁 沙 地 ; 被 恢 复 ; 似 性 ; 种 组 成 ; 物多 样 性 科 植 相 物 植
科尔沁沙地植被恢复演替过程中群落结构及土壤理化性状的变化_乌云娜
科尔沁沙地植被恢复演替过程中群落结构及土壤理化性状的变化乌云娜1,裴浩2*,冉春秋1,李敏1 (1.大连民族学院生命科学学院,辽宁大连116600;2.内蒙古气象局,内蒙古呼和浩特010051)摘要 基于对科尔沁沙地不同土地利用方式下(禁牧、弃耕)植被恢复系列的群落学调查,分析了植被恢复过程中群落种类组成、植物物种多样性、群落生态优势度及土壤理化性状的变化情况。
结果表明,从流动沙地、半流动沙地、半固定沙地到固定沙地,每一阶段都对应着一个典型的群落类型,每一群落类型都有一个作用明显的优势种。
植被恢复过程中植物物种丰富度、Shannon -Wien er 多样性指数、均匀度指数、群落生态优势度指数、生活型结构和分类科属组成的变化,都表明了植被发育程度的提高和群落生态功能的恢复。
在演替早期,一年生、二年生和旱生植物功能群在各个阶段始终保持着较高的优势地位,对群落生态功能的发挥和维持起着重要作用。
但随着演替的进行,多年生植物的种类、数量不断增加,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位。
藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度。
禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升。
禾本科和豆科种类的增加表明草地质量改善和提高,同时,土壤理化性质也随之改善。
土壤中有机质的含量依次为:固定沙地>撂荒地>半固定沙地>半流动沙地>流动沙地。
在植被恢复过程中,不同群落的组成变化是物种适应性和群落环境变化相互作用的结果,物种、功能群组成的变化,基本反映了群落结构复杂化和环境基质稳定性增强等一系列植被与生境系统变化的趋向。
关键词 科尔沁沙地;植被恢复演替;群落组成结构;土壤理化性状中图分类号 Q948.15+7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)15-06471-05C ha nge of the C o mm unity Structure a nd Soil P hysical and C hem ical Property during V eg etation Restoratio n Succes sion in Kerqin Sandland WU Y un -na et al (College of Life Science ,Dalian Nationalities University ,Dalian ,Liaonin g 116600)A bstractB ase on the survey of the com munities in rest oration succession series u nder different l an d use manners ,the chan ges of vegetation and soil properties were compared and an al yzed .The conclusion was follows :There was a typical com mun it y t ype for each succession s tage .The chan ges d urin g the recoverin g succession s showed the increase of vegetation d evelop ment an d the restoration of com mu nity ecological functions .Annual and bienn ial s pecie and xerophyte were domin an t at the forepart of t he restoration successi on ,they played the m ost imp ortan t ecological role in th e com m unities ,but the roles were replaced grad uall y b y t he perenn ial s pecies at t he later stages of the restoration succession .The species nu mb er of Chenopod was relatively stable d urin g the restoration succession ,an d they sh owed high d ominance at t he forep art of t he restoration s uccession ,bu t the biomass and species of Gram ineae and Legu mes were in creased d urin g th e restoration success ion .Mean while ,the propert y of soil was improved ,and the organic matter was increased .These changes of the com munity composition and soil prop erties d urin g t he restoration s uccession reflected that the com munity structure became com plicated and the soil stability was en hanced .Key w ords Kerqin Sand lan d ;Vegetation Restoration Succession ;C omm unity structure ;Soil p hysical an d chemical p ropert y基金项目 国家民委自然科学基金项目(08DL05);大连民族学院人才引进基金资助项目(20066207)。
库布齐沙地两种植被恢复类型根际土壤微生物和土壤化学性质比较研究
库布齐沙地两种植被恢复类型根际土壤微生物和土壤化学性质比较研究戴雅婷;侯向阳;闫志坚;吴洪新;解继红;张晓庆;高丽【摘要】油蒿(Artemisia ordosica)与中间锦鸡儿(Caragana intermedia)是库布齐沙地分布广泛的优良固沙植被类型,在植被恢复过程中受到关注.以库布齐沙地自然恢复的油蒿群落与人工种植的中间锦鸡儿群落为研究对象,以流动沙地为对照,采用野外调查、室内生化实验与统计分析相结合的方法,分析两种植被恢复类型根际与非根际土壤微生物、土壤化学性质的差异,研究土壤微生物与土壤化学性质间的相关关系,并运用综合指数法评价两种植被恢复类型对土壤生态系统的恢复效果,为库布齐沙地植被恢复与重建提供科学依据.主要结论如下:(1)与流沙对照相比,两种植被恢复类型根际、非根际土壤微生物数量、微生物生物量碳、氮含量均有不同程度的提高,其中,自然恢复的油蒿群落根际土壤微生物总数、细菌数量、微生物量碳和氮含量均显著高于中间锦鸡儿根际,真菌和放线菌数量分布表现为中间锦鸡儿>油蒿;(2)两种植被恢复类型根际、非根际土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效钾含量均比流动沙地有不同程度地提高,其中,油蒿根际、非根际土壤有机质、全氮、速效氮含量显著高于中间锦鸡儿;(3)影响油蒿和中间锦鸡儿群落土壤微生物数量、生物量碳和氮的土壤因子是有机质、pH值、全氮、速效氮、速效钾、速效磷,其中,对两种植被恢复类型土壤微生物数量和生物量有正向促进作用的主要因子是土壤有机质、速效钾和全氮含量;(4)运用综合指数法计算出基于14个土壤指标的土壤质量综合指数(SQI),SQI值排序为:油蒿根际>中间锦鸡儿根际>油蒿非根际>中间锦鸡儿非根际>流沙对照.自然恢复的油蒿群落对土壤质量的改良效果显著优于人工种植的中间锦鸡儿群落,是库布齐沙地生态恢复的适合途径之一.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2016(036)020【总页数】12页(P6353-6364)【关键词】微生物;根际;土壤化学性状;土壤质量评价【作者】戴雅婷;侯向阳;闫志坚;吴洪新;解继红;张晓庆;高丽【作者单位】中国农业科学院草原研究所,呼和浩特010010;农业部牧草资源与利用重点实验室,呼和浩特010010;中国农业科学院草原研究所,呼和浩特010010;农业部牧草资源与利用重点实验室,呼和浩特010010;中国农业科学院草原研究所,呼和浩特010010;农业部牧草资源与利用重点实验室,呼和浩特010010;中国农业科学院草原研究所,呼和浩特010010;农业部牧草资源与利用重点实验室,呼和浩特010010;中国农业科学院草原研究所,呼和浩特010010;农业部牧草资源与利用重点实验室,呼和浩特010010;中国农业科学院草原研究所,呼和浩特010010;农业部牧草资源与利用重点实验室,呼和浩特010010;中国农业科学院草原研究所,呼和浩特010010【正文语种】中文植被恢复是荒漠化生态系统恢复与重建的第一步,是改善生态环境的关键,已成为恢复生态学的研究重点之一[1]。
《2024年库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》范文
《库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》篇一一、引言在过去的数十年中,随着环境恶化问题加剧,全球各地都在对不同地域的植被演替和恢复过程进行深入研究。
作为中国西北部典型的沙漠化区域,库布齐沙地的研究尤为重要。
其独特的地理位置和生态特点使得其成为了生态学、植物学以及土壤微生物学等学科的研究热点。
本文将着重探讨库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作的相关研究。
二、库布齐沙地概述库布齐沙地位于中国西北部,是典型的沙漠化地区。
该地区气候干旱,风沙活动频繁,植被稀疏,土壤贫瘠。
近年来,随着人类活动的加剧和自然环境的恶化,库布齐沙地的沙漠化问题日益严重,因此,对其植被演替与恢复的研究显得尤为重要。
三、植被演替与恢复过程库布齐沙地的植被演替与恢复是一个复杂的过程,涉及到多种植物种群和土壤微生物的相互作用。
在初期阶段,由于土壤贫瘠和气候条件恶劣,只有少数耐旱植物能够存活并逐渐形成稳定的群落。
随着植被的逐渐覆盖和土壤的改善,更多的植物种类开始出现并逐渐成为优势种群。
同时,土壤微生物的数量和种类也随之增加,形成一个更为复杂的生态系统。
四、植物-土壤微生物互作机制在库布齐沙地的植被演替与恢复过程中,植物与土壤微生物之间存在着密切的互作关系。
首先,植物通过其根系为土壤微生物提供能量来源和营养元素,同时植物的根系分泌物还能促进土壤微生物的生长和繁殖。
而土壤微生物则通过分解有机物释放出营养元素,为植物提供养分。
此外,土壤微生物还能通过固氮、解磷等作用改善土壤质量,为植物的生长提供更好的环境。
五、研究方法与结果为了更深入地研究库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物的互作关系,我们采用了多种研究方法。
包括野外实地调查、实验室分析以及分子生物学技术等。
通过这些方法,我们发现在植被演替的不同阶段,植物种群和土壤微生物的数量、种类以及活性都存在显著的差异。
在植被恢复的初期阶段,部分耐旱植物种群能够快速繁殖并形成稳定的群落,同时土壤微生物的数量和活性也开始增加。
《2024年库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》范文
《库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物互作研究》篇一一、引言库布齐沙地,作为我国北方重要的沙地生态系统,其植被演替与恢复过程对于维护区域生态平衡、减缓土地荒漠化具有极其重要的意义。
在这一过程中,植物与土壤微生物的互作关系不仅对沙地植被的稳定发展具有重要作用,也关系到沙地生态系统的恢复效率。
本文将重点研究库布齐沙地植被演替与恢复过程中植物-土壤微生物的互作关系,以期为沙地生态修复提供理论依据。
二、研究区域与方法(一)研究区域概况库布齐沙地位于我国北方某地区,具有典型的干旱、半干旱气候特点,生态环境脆弱。
近年来,该区域积极进行沙地治理与植被恢复工程。
(二)研究方法本研究主要采用实地调查与实验室分析相结合的方法,通过取样、培养、实验观察及数据分析等手段,系统研究库布齐沙地植被演替与恢复过程中的植物-土壤微生物互作关系。
三、植被演替过程中的植物-土壤微生物互作分析(一)植物对土壤微生物的影响随着植被的恢复和发展,植物的根系分泌物和凋落物为土壤微生物提供了丰富的碳源和营养,促进了土壤微生物的生长和繁殖。
同时,植物根系形成的网络结构也为土壤微生物提供了栖息地。
不同的植物种类通过其根系分泌物和根际效应对土壤微生物群落结构产生不同影响。
(二)土壤微生物对植物生长的影响土壤微生物在植物营养吸收、抗病抗逆等方面发挥着重要作用。
一方面,土壤微生物能够分解有机物质,为植物提供必需的养分;另一方面,土壤微生物还能通过分泌激素等物质促进植物的生长。
在库布齐沙地的植被恢复过程中,土壤微生物的多样性增加有助于提高植物的抗逆性,促进植物的稳定生长。
四、植被恢复过程中植物-土壤微生物互作的动态变化在库布齐沙地的植被恢复过程中,随着植被的演替和土壤环境的改善,植物-土壤微生物的互作关系也在不断变化。
初期,由于土壤环境恶劣,土壤微生物种类和数量相对较少;随着植被的恢复和发展,土壤环境得到改善,土壤微生物的种类和数量逐渐增加,互作关系也变得更加复杂。
鄂尔多斯高原风蚀沙化梁地克隆植物的分布及其与物种多样性的关系
鄂尔多斯高原风蚀沙化梁地克隆植物的分布及其与物种多样性的关系宋明华 陈玉福 董 鸣*(中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室,北京 100093)摘 要 采用样线法和点样法对鄂尔多斯风蚀沙化梁地上的植物进行了调查,研究了梁地上克隆植物的分布、克隆植物在群落中的重要性及其与群落物种多样性之间的关系。
结果表明:1)在梁顶的典型草原植物群落和梁底的滩地盐生植物群落中克隆植物的物种丰富度较高,而在梁坡的沙生植物群落中较少,非克隆植物物种在梁顶出现频率较高,在梁坡和梁底较少;密集型克隆植物物种丰富度的变化与非克隆植物相同,游击型克隆植物在梁顶植物群落中没有出现,在梁坡群落中也很少,而在梁底的滩地中较多。
2)梁底群落中克隆植物的重要值高于梁顶和梁坡群落中克隆植物的重要值,梁顶与梁坡群落中非克隆植物的重要值高于梁底群落中非克隆植物的重要值;在梁坡与梁底群落中,克隆植物的重要值都高于非克隆植物的重要值,而在梁顶群落中克隆植物与非克隆植物的重要值之间无差异;梁顶与梁坡群落中密集型克隆植物的重要值高于梁底群落中密集型克隆植物的重要值,而游击型克隆植物的重要值在梁底群落中较高;在梁顶与梁坡群落中,密集型克隆植物的重要值分别高于游击型克隆植物的重要值,而在梁底群落中,密集型克隆植物的重要值低于游击型克隆植物的重要值。
3)梁顶的典型草原植物群落中,群落物种多样性随非克隆植物的重要值、克隆植物的重要值、密集型克隆植物的重要值的变化趋势相同,都为抛物线型。
梁坡的沙生植物群落中,群落物种多样性与非克隆植物的重要值呈正相关,而分别与克隆植物和密集型克隆植物的重要值呈负相关。
梁底的滩地盐生植物群落中,群落物种多样性与非克隆植物的重要值呈正相关,而与克隆植物和游击型克隆植物的重要值呈负相关。
关键词 克隆植物 密集型克隆植物 游击型克隆植物 物种多样性 梁地CLONAL PLANTS ALONG THE SANDY HILL _SLOPE IN ORDOS PLATEAU ANDRELATION OF THEIR IMPORTANC E TO PLANT SPECIES DIVERSITYSONG Ming _Hua CHEN Yu _Fu and DONG Ming *(Laboratory of Quantitative Ve getation Ecol ogy ,Ins titute of Botany ,the C hine se Academy of Sci enc es ,Beijing 100093)A bstract We investigated the distribution of clonal and non _clonal plants along the sandy hill _slope in OrdosPlateau ,using the line intercept method and the point method .One _way ANOVA was used to compare the dif -ference of species richness and importance of plants with differ ent growth forms among communities along the sandy hill _slope .We used the regression analysis method to analyze the relation of species diversity to impor -tance of clonal plants in the communities .Species richness of clonal plants was higher in the ridge summit and the mid _slope ,while lower in the foot _slope .The same trends were found for non _clonal plants ,their species richness in the ridge summit and mid _slope was higher than that in the foot slope .Variation of species richness of phalanx clonal plants was similar to that of non _clonal plants .Guerilla clonal plants were absent in the ridge sum mit and fe w in the mid _slope ,while abundant in the foot _slope .The importance of clonal plants in the foot slope was higher than in the ridge summit and the mid _slope .The importance of non _clonal plants in the foot slope was lower than in the ridge sum mit and the mid _slope .The importance of clonal plants was higher than the non _clonal plants in the mid _slope and the foot slope ,while there was no such a difference between them in the ridge summit .The importance of phalanx clonal plants in the ridge summit and the mid _slope was much higher than that in the foot slope .In contrast ,the importanc e of guerilla clonal plants in foot slope was much higher than that in ridge summit and mid _slope .The importance of phalanx clonal plants was higher than that of guerilla clonal plants in both the ridge summit and the mid _slope ,while in the foot slope ,the importance of guerilla clonal plants was higher than that of phalanx clonal plants .In the ridge sum mit ,the relations of com -munity plant species diversity to importanc e of clonal plants ,importance of non _clonal plants as well as impor - 收稿日期:2001-08-20 接受日期:2002-04-25 基金项目:国家杰出青年科学基金(39825106) *通讯作者Author for correspondence E _mail :dongming @95777.c om植物生态学报 2002,26(4)396~402 Acta Phytoecologica Sinicatance of phalanx clonal plants were parabola.In the mid_slope,plant species diversity increased with increas-ing importance of non_clonal plants,while it decreased with increasing importance of clonal plants as well as importance of phalanx clonal plants.In the foot_slope,plant species diversity was positively correlated to the importance of non_clonal plants,and negatively corr elated to the importance of clonal plants as well as impor-tance of guerilla clonal plants.Our results confir med that clonal growth in plants is adaptive in general under stressed conditions,and clonal plants are more important in stressful habitats.There are marked differences between phalanx and guerilla clonal plants in their optimal locations along the sandy hill_slope.Phalanx clonal plants are more abundant and more important in drier habitats.In contrast,guerilla clonal plants tend to be more abundant and more important in wetter habitat.This suggested that phalanx clonal plants seem to have strong ability to grow under stressed environments.In the com munity located in ridge summit,Shannon_Wiener index increase and then decrease with increasing importance of clonal plants.In mid_slope and foot_slope com-munities,Shannon_Wiener index decrease with increase importance of clonal plants o wing to their strong spreading ability.Key words Clonal plants,Phalanx clonal plants,Guerilla clonal plants,Plant species diversity,Hill_slope 植物的克隆生长(Clonal growth)是指植物在自然条件下实现无性繁殖的营养生长。
沙地飞播造林植被恢复多样性研究
沙 地 飞 播 造 林 植 被 恢 复 多样 性研 究
斯琴毕力格 , 刘果 厚 , 王晓江
( 1 . 内蒙古农业大学 生态环境 学院 , 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 1 9 ; 2 . 内蒙古 自治区林业 科学研究院 , 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 1 0 ) 摘 要: 对 鄂尔多斯市 3个旗的 1 2块样地植被 多样 性进行 了调查分析 与研 究 , 结 果表 明 : 物种 多样性 主要为
t i o n,t h e v e g e t a t i o n c h a n g e r e g ul a t i o n s a f t e r f o r e s t a t i o n b y a e ia r l s e e d i n g h a v e b e e n d i s c u s s e d f u r t h e r ,i n o r d e r t o p r o v i de r e f e r e nc e s i n t h e a e r i a l s e e d i n g s p e c i e s,s e l e c t i o n o f s e e d i n g a r e a s a n d s e e d p l a nt i n g ma na g e me n t i n f u t u r e . Ke y wo r ds:s a n d y l a n d;f o r e s t a t i o n b y a e r i a l s e e d i n g;d i v e r s i t y;r e s e a r c h
Abs t r a c t : Ae r i a l s e e d i n g f o r e s t a t i o n i s t h e ma i n me t h o d o f f o r e s t a t i o n a n d s a n d c o n t r o l i n I nn e r Mo ng o l i a Au t o no . mo u s Re g i o n,wh i c h i s a n i mp o r t a n t wa y o f v e g e t a t i o n r e c o ns t r u c t i o n a n d r e c o v e r y i n de s e ti r f i c a t i o n l a n d.Ba s e d o n t h e r e s e a r c h e s o n t h e v e g e t a t i o n d i v e r s i t y i n 1 2 p l o t s o f Er d o s,t h e r e s u l t s s h o w t h a t s p e c i e s d i v e r s i t y i s ma i n l y d r i v ・ e n b y t h e s p e c i e s r i c h ne s s.v e g e t a t i o n ic r h n e s s a mo u n t i s ma i nl y a f f e c t e d b y v e g e t a t i o n d i s t r i bu t i o n u n i f o r mi t y c 0 e f _
毛乌素沙地群落动态中克隆和非克隆植物作用的比较
&’()*#+, -. /0)(1 #(2),#-( 1- 3)45 0)(6, -. 175 +0-()0 /0)(1 +-**8(#1’ )(6 175 (-(9+0-()0 /0)(1 +-**8(#1’ #( :8 ;, ,)(6’ 0)(6 =5.1 -(5 -. 175 1>- +-08*(, ,#65 3’ ,#65 45/459
观测样地中的植物名录
E** F*()/& (FFD(#.)- .) /GD %C&D#HD$ F*%/& 一年生植物 E))J(*& 狗尾草 7$#("&( 6&"&*&’ 刺藜 ,/$:)-)*&.% ("&’#(#.% 苦买菜 ;8$"&’ *$:#&+.2(#( 绵蓬 ,)"&’-$"%.% /0’’)-&1)2&.% 画眉草 3"(4")’#&’ -&2)’( 地锦 3.-/)"<&( /.%&1.’(
收稿日期:Q""!+"$+Q$ 接受日期:Q""!+"#+"N 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目 ( 2Q""""!MK"N) 和国家杰出青年科学基金项目 ($#MQR!"K) 作者感谢于飞海先生在野外工作中给予的帮助。 !通讯作者 L*:68B <8B ?8BB@;98./@.?@ ’+C-47:/8.5C4.5S 9*H74?D @-;: D ?. D .@: ?6@.><S 45;.BB D -?D ?.
人工固沙植被恢复对地表节肢动物群落组成及多样性的影响
人工固沙植被恢复对地表节肢动物群落组成及多样性的影响刘继亮;赵文智;李锋瑞;潘成臣【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2018(038)004【摘要】人工绿洲是干旱区主要的自然景观之一,为了维护绿洲稳定而营建的防护林强烈改变地表生态水文过程,进而影响着地上和地下生物多样性.然而,以往的研究对地上植被关注较多,而对土壤动物研究较少.以张掖绿洲外围人工固沙植被群落和天然固沙植被群落为研究对象,探讨人工固沙植被恢复对荒漠地表节肢动物群落组成及多样性的影响及不同动物类群对植被变化的响应模式.研究表明,天然固沙植被群落转变为人工固沙植被群落显著降低了地表节肢动物数量,但提高了地表节肢动物类群丰富度和多样性,这在5月份表现尤为明显.植被类型对地表节肢动物群落的影响不同,8月人工柽柳林群落地表节肢动物活动密度、类群丰富度和多样性均显著高于人工梭梭林群落.人工固沙植被恢复显著降低了适应荒漠环境的拟步甲科甲虫,而蚁科和部分蜘蛛的数量显著增加,它们对人工固沙植被恢复的响应模式不同决定了群落结构及多样性的变化规律.此外,研究还发现一些地表节肢动物类群对不同生境具有强烈的指示作用,如拟步甲科等可指示荒漠生境,潮虫科等可指示梭梭林生境,而蠼螋科和狼蛛科等可指示柽柳林生境.综上所述,人工栽植固沙灌木形成的固沙植被群落导致了一些适应荒漠环境的地表节肢动物类群的数量降低,但也为更多的地表节肢动物类群提供了适应栖居环境和充足的食物资源等,从而提高了地表节肢动物的多样性.%Sand-fixing vegetation introduced at the edges of oases strongly affects eco-hydrological processes in arid areas,structuring both above-and belowground biodiversity.However,most of research in thisarea focuses on the response of vegetation to afforestation in arid ecosystems,and little research has been conducted on soil fauna communities.We studied desert habitat in which Haloxylon ammodendron (HAP) and Tamarix ramosissima (TRP) had been planted in the desertoasis ecotone and nearby natural desert (ND) at a location near the Zhangye Oasis,and we assessed the composition and diversity of ground-dwelling arthropod communities using pitfall trapping in early May and mid-August.The primary findings of our study are as follows.We found that when sand-fixing vegetation was introduced to the natural desertarea,ground-dwelling arthropod abundance decreased,whereas taxa richness and Shannon diversity index increased,particularly inMay.Furthermore,the abundance,taxa richness,and Shannon diversity index were significantly higher in communities to which HAP was introduced than in communities to which TRP was introduced.Introduced sand-fixing vegetation caused the activity density of tenebrionid beetles to decrease substantially,whereas the activity density of ants,carabid beetles,and some spiders increased significantly,all of which determine ground-dwelling arthropod assemblages in this ecosystem.We also identified indicator taxa among ground-dwelling arthropods for each type of deserthabitat.Tenebrionid beetles function as indicator taxa in NDhabitats;members of Trachelipidae function as indicator taxa in HAP habitats;and members of Labiduridae and Lycosidae function as indicator taxa in TRP habitats.In summary,sand-fixing vegetation introduced to sandy desert ecosystems promoted the diversity of ground-dwellingarthropods by providing food sources and habitats,but caused the abundance of certain native taxa to decrease,sometimes to zero.【总页数】9页(P1357-1365)【作者】刘继亮;赵文智;李锋瑞;潘成臣【作者单位】中国科学院西北生态环境资源研究院,临泽内陆河流域研究站,兰州730000;中国科学院内陆河流域生态水文重点实验室,兰州730000;中国科学院西北生态环境资源研究院,临泽内陆河流域研究站,兰州730000;中国科学院内陆河流域生态水文重点实验室,兰州730000;中国科学院西北生态环境资源研究院,临泽内陆河流域研究站,兰州730000;中国科学院内陆河流域生态水文重点实验室,兰州730000;中国科学院内陆河流域生态水文重点实验室,兰州730000;中国科学院西北生态环境资源研究院,奈曼沙漠化研究站,兰州730000【正文语种】中文【相关文献】1.转Bt基因保铃棉对沿海棉区棉田节肢动物群落组成与多样性的影响 [J], 柏立新;张龙娃;肖留斌;冯汉金;邹宗晴2.人工固沙封育区昆虫群落组成及其多样性和稳定性的初步研究 [J], 刘丽丹;贺答汉;赵建明;辛明;贾彦霞;刘耀刚3.人为活动对地表节肢动物多样性的影响——以沈阳市北陵公园地表蜘蛛为例 [J], 孙雪;郑国4.耕作方式对玉-豆轮作地表节肢动物多样性及其营养结构的影响 [J], 朱新玉;刘洁;贺振;吴东辉5.皖北石灰岩山地植被对地表节肢动物组成及多样性的影响 [J], 刘晓丽;丁训欢;宁杰;张旭;孙涛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
赤峰市沙地油松林草本植物多样性及种间关联动态
赤峰市沙地油松林草本植物多样性及种间关联动态奇凯;张春雨;侯继华;赵秀海【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2010(030)018【摘要】研究了赤峰市天然沙地油松林草本植物群落物种多样性以及种间关联动态.在200m×200m的样地中,设置100个1m×1m草本样方,2009年6-9月份每月底调查样方内所有草本植物物种、多度、高度及盖度.分析结果表明,6-9月份共调查到草本植物32种,隶属于16科,24属.用多项指标进行物种多样性的测度,8月份草本植物物种数、丰富度最高.6、7月份草本植物群落的Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数最大,9月份最小.通过方差比率法(VR)和x2检验的计算,对草本群落总体关联性和草本群落种间关联进行分析.结果表明,草本植物群落总体关联性在8月份为正关联,其它月份(6、7、9月份)均为负关联.6-9月份,草本植物群落总体关联性程度逐渐降低,由负相关逐渐变为不显著相关.群落总体相关性不显著,说明群落中物种间虽然存在一定联系,但仍然存在独立的分布格局.某一草本群落总体关联性随时间变化是在不断改变的,并不是单一的从负相关到正相关,或从相关到不相关.群落整体关联性随着生境的改变而发生变化.分析每月都出现的20个物种的种间关联,结果显示,6-9月份草本植物正负联结比值变动范围为0.379-0.558;4个监测月份中负联结种对数均大于正联结种对数.6-9月份草本物种对之间的关联性也在随时间发生变化,说明随着群落内物种动态发育,群落组成在不同时期出现此消彼长的动态变化,不同物种的群落功能及相互关系也将发生改变,进而影响物种种间联结性.植物种对的正联结体现了植物利用资源的相似性和生态位的重叠性,植物种对的负联结体现了物种间的排斥性,这是长期适应不同微环境,利用不同空间资源的结果,也是生态位分离的反映.【总页数】7页(P5106-5112)【作者】奇凯;张春雨;侯继华;赵秀海【作者单位】北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京,100083;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京,100083;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京,100083;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京,100083【正文语种】中文【相关文献】1.流动沙丘塔郎(Hedysarum leave)造林后草本植物多样性动态分析 [J], 张朋;张书理;张慧艳;卢朝霞;张帆;杨育红;王志玲;杨永昕2.城市化进程中上海植被的多样性、空间格局和动态响应(Ⅷ):上海乡土陆生草本植物分布特征及其在城市绿化中的应用前景 [J], 田志慧;蔡北溟;达良俊3.川西北高寒沙地草本植物群落物种组成及多样性研究 [J], 朱欣伟;勒燕飞;张利;康英;任君芳4.基于林龄的滨海盐碱地杨树刺槐混交林土壤理化性质及草本植物多样性动态 [J], 王树梅;庞元湘;宋爱云;曹帮华;朱振波;李业宇5.灵空山松栎混交林下草本植物多样性动态分析 [J], 于浩然; 郭东罡因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第41卷第1期2005年1月林业科学SCIE NTI A SI LVAE SI NIC AE V ol 141,N o 11Jan.,2005沙地植被恢复过程中克隆植物分布及其对群落物种多样性的影响张继义1 赵哈林2 崔建垣2 李玉霖2 苏永中2(1.兰州理工大学石油化工学院 兰州730050;2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 兰州730000)摘 要: 以科尔沁沙地草地植被不同恢复程度的6个群落类型为对象,研究植被恢复过程中克隆植物的分布及其对群落结构和功能的影响。
研究表明:在植被恢复过程中,克隆植物(主要是密集型克隆植物)对群落环境的改变和群落生态功能的维持起主导作用,但克隆植物在群落中过高的优势度有可能导致群落物种丰富度和物种多样性的下降。
恢复梯度上密集型克隆植物的重要值始终高于游击型克隆植物,说明密集型克隆植物对环境的适应能力和对群落环境的改造能力更强。
关键词: 克隆植物;植被;恢复;科尔沁沙地中图分类号:Q948115 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2005)01-0005-05收稿日期:2003-02-09。
基金项目:兰州理工大学科研发展基金项目(S B05200410)和(国家973项目“沙漠化的生物过程与植被恢复重建机理研究”(G 2000048704)。
E ffects of Clonal Plants on Community Structure and Function alonga R estorational G radient in H orqin Sandy LandZhang Jiyi 1 Zhao Halin 2 Cui Jianyuan 2 Li Y ulin 2 Su Y ongzhong 2(1.College o f P etrolchemical Engineering ,Lanzhou Univer sity o f Technology Lanzhou 730050;2.Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute ,Chinese Academy o f Sciences Lanzhou 730000)Abstract : In this paper ,the distribution of clonal plants in the restorational processes of grassland vegetation in H orqin sandy land ,as well as its effects on community structure and function ,was studied.In the restorational processes of vegetation ,clonal plants (mainly phalanx clonal plants )are the driver of changes in community environment and make great contribution to the main 2tenance of community function.The high dom inance of clonal plants probably results in decrease of species richness and species diversity in the community.Im portance value of phalanx clonal plants is always higher than that of guerilla clonal plants in the restorational processes ,suggesting that phalanx clonal plants are m ore adaptive to environment and m ore im portant to restoration of vegetation.K ey w ords : clonal plants ;vegetation ;restoration ;H orqin sandy land克隆植物是指在自然条件下能够进行无性繁殖以实现种群增长的一类植物(De kroon et al .,1997)。
克隆植物在自然生态系统中广泛存在,并在许多生态系统中处于优势地位(Callagham et al .,1992;Prach et al .,1994)。
由于克隆植物的重要性,近年来对克隆植物的研究受到了越来越多研究者的注意(宋明华等,2002)。
研究证明,克隆植物具有较强的适应环境压力和抗扰动能力,在植物群落中起着重要作用(董鸣,1996;董鸣等,1999)。
克隆植物具有很强的水平扩展能力,能有效地利用资源,迅速开拓新生境,扩大种群,形成单优势种的立地(Callagham ,1988;董鸣,1996)。
克隆植物在群落中的出现强烈地影响和制约着植物群落的空间格局与竞争关系,影响群落的物种多样性(De kroon et al .,1997)。
“密集型”(phalanx )和“游击型”(guerilla )被认为是克隆植物2种基本的克隆生长构型(Lovett ,1981;Schmid et al .,1985)。
不同克隆生长构型的克隆植物在群落中出现的频率和分布的生境不同(De kroon et al .,1997;宋明华等,2001)。
克隆植物与非克隆植物对群落物种多样性的影响采取不同的机制,群落中克隆植物重要性同物种多样性之间的关系与植物的克隆生长构型及生境状况有关(宋明华等,2002)。
植被恢复是退化生态系统重建特别是荒漠化治理的重要途径和步骤。
物种多样性是群落的重要特征,植被恢复过程物种多样性的变化反映植被的恢复程度,同时也是群落环境演变、种群侵入与扩散、竞争作用6林业科学41卷 等生态过程共同作用的结果(Richard et al.,1987)。
本文以科尔沁沙地草地植被不同恢复程度的群落类型为对象,研究了克隆植物在恢复梯度上的分布及其对群落物种多样性的影响,以利于深入认识克隆植物的生态作用及其对植被恢复和群落演替的意义,为该地区的植被恢复和退化沙地生态系统重建提供科学依据。
1 材料与方法111 自然概况研究在位于科尔沁沙地中南部的内蒙古自治区奈曼旗境内中国科学院奈曼沙漠化研究站进行,地理位置120°41′E,42°54′N。
该地区属半干旱气候,年平均降水量366mm,年蒸发量1935mm,年均气温615℃,1月平均气温-1217℃,7月平均气温2317℃,≥10℃积温3000℃以上,无霜期150d。
年均风速315m・s-1, 8级以上大风年均21次,主要发生在春季3—5月。
土壤类型为沙质栗钙土,经破坏后则退化为流动风沙土。
沙土基质分布广泛,风沙活动强烈(赵哈林等,1998)。
表1 恢复梯度上出现的植物及其生长类型①T ab.1 P lant species and their grow th forms 物种S pecies 生长类型G rowth forms 物种S pecies 生长类型G rowth forms沙米Agriophyllum squarrosum非克隆植物N赖草Aneurolepidium dasystachys游击型克隆植物G狗尾草Setaria viridis非克隆植物N乳浆大戟Euphorbia esula非克隆植物N雾冰藜Bassia dasyphylla非克隆植物N冷蒿Artemisia frigida密集型克隆植物P猪毛菜Salsola collina非克隆植物N米口袋Gueldenstaedtia verna非克隆植物N虫实Corispermum elongatum非克隆植物N芦苇Phragmites australis游击型克隆植物G地梢瓜Cynanchum thesioides非克隆植物N唐松草Thalictrum squarrosum非克隆植物N差巴嘎蒿Artemisia halodendron密集型克隆植物P鸡眼草Kummerowia striata非克隆植物N马唐Digitaria ciliaris非克隆植物N山葱Allium spp.密集型克隆植物P苦买菜Lxeris chinensis游击型克隆植物G寸草苔Carex durinscula游击型克隆植物G画眉草Eragrostis pilosa非克隆植物N鹤虱Lappula echinata非克隆植物N三芒草Aristida adscensionis非克隆植物N白山蓟Olgaea leucophylla非克隆植物N虎尾草Chloris virgata非克隆植物N砂蓝刺头Ethinops gmelini非克隆植物N蒺藜草Cenchrus calyculatus非克隆植物N防风Siler divaricatum非克隆植物N胡枝子Lespedeza davurica密集型克隆植物P委陵菜Potantilla bifurca密集型克隆植物P扁蓿豆Melissitus ruthenicus游击型克隆植物G蒺藜Tribulus terrestris非克隆植物N砂引草Messer schmidia sibirica非克隆植物N灰绿藜Chenopodium glaucum非克隆植物N地锦Euphorbia humifusa非克隆植物N黄蒿Artemisia scoparia非克隆植物N白草Pennisetum centrasiaticum游击型克隆植物G隐子草Cleistogenes squarrosa密集型克隆植物P ①P:Phalanx clonal plants,G:G uerilla clonal plants,N:N on2clonal plants.在科尔沁沙地,一方面由于沙土基质干燥疏松的不稳定性和干旱多风等气候条件的耦合,使得该地区在过度放牧和过度开垦等人为不合理利用的情况下,植被极易破坏,土地沙化,成为裸露流动沙丘。
另一方面,由于沙土良好的水分下渗性能和保水能力,流沙上常具有较高的土壤含水量,为植被恢复提供了良好的水分条件。
在大量天然种源存在的情况下和禁止放牧、禁止开垦等良好的保护措施下,存在着植被快速建立并向稳定植被类型恢复的可能,这也为植被恢复演替系列上的群落调查取样提供了可能。
由流动沙丘到半固定沙丘再到固定沙丘,每一阶段都发育着典型的群落类型。