草灌植被护坡群落中草本对灌木生长的竞争关系研究

针对公路边坡植被恢复过程中,实生苗灌木在草灌混播群落中生长困难的问题,应用生态学实验方法,以灌木柠条为代表进行了草本-灌木混播竞争关系研究.结果表明:草本植物播种密度对灌木生长的影响主要是草本覆盖度形成速率与灌木生长速率之间的竞争;草本植物密度≤250株/m2时,灌木生长最好;草本植物对灌木高生长抑制作用最大的时间是播种后40 d左右,对灌木数目影响最大的时间是播种后60~75 d;草本植物对灌木竞争作用的表现是,初期导致灌木各项生长参数降低,后期导致灌木存活数目下降.     

腾格里沙漠南缘2种沙地灌木植物的光合特征

 对沙坡头地区人工自然植被中的主要植物种油蒿(Artemisia ordosica)和柠条(Caragana korshinskii)光合特征进行了研究,分析了2种沙地灌木植物光合速率(Pn)、微环境因子(光合有效辐射PAR、气温t、相对湿度RH)以及植物叶片气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度比(Ci)、气孔限制值(Ls)、蒸腾速率(E)及水分利用效率(WUE)等的变化特点.结果表明,2种沙地灌木植物的净光合速率日变化曲线呈双峰型.其中光合速率最大值出现在9:00左右,17:00左右出现第2峰值,这是沙地植物对强光照、高气温、低湿度的干旱自然环境条件的一种响应.2种沙地灌木植物光合作用的变化既受气孔因素的影响,也受非气孔因素的影响.其中在7:00~9:00与17:00~19:00时,两者光合速率的增加不仅仅是由于气孔导度的增加造成的,而9:00~15:00期间,植物光合速率下降的主要原因是气孔限制.以上各项光合特征指标的综合分析表明:在研究区自然环境条件下,油蒿比柠条具有更好的光合适应特性.     

香港郊野公园薇甘菊的化学防除研究

在香港郊野公园内选择薇甘菊危害较严重的草灌丛、灌木林和常绿阔叶林3种群落类型，设置样地5 000 m2，用0.05～0.1 g#8226;m-2嘧磺隆对样地中的薇甘菊进行化学防除试验, 并在施用除草剂后3、5和14个月跟踪调查施药对薇甘菊的杀灭效果以及对样地中其他植物和群落物种多样性的影响.结果表明嘧磺隆对样地薇甘菊有极好的杀灭效果.施药后3个月，样地中有45种植物产生了不同程度上的影响，占样地内所有种类的30%.受影响最大的是藤本和草本植物，其次是灌木，乔木受影响最小.施药后14个月，乔木和灌木生长正常, 草本植物基本恢复.施药清除薇甘菊后，能大幅度地增加群落的物种多样性.     

沙坡头地区不同植被结构对沙地土壤水分的影响

本文利用沙坡头地区人工植被结构的调查结果及与其对应的土壤水分观测数据,分析了不同植被结构对地表水分的影响.结果表明流沙区土壤水分的变化是由浅层至深层逐渐增加,植被区土壤水分由上至下递减明显,并且人工植被区沙层水分随着植被建立时间的延长而线性减少.该地区草本植物对10cm一20em层的土壤含水量影响较大,灌木主要影响20cm一40cm层的土壤含水量.其中雾冰藜和油蒿对地表水分影响较大.对雾冰藜、油蒿、花棒和小画眉草来说,其密度与土壤含水量呈负相关.     

光氮互作对植物生长发育及氮素代谢影响的研究进展

光照和氮素等因素是影响植物生长发育的关键因子,植物光合作用依赖于光照提供的能量,其中光强、光质对植物生长发育、生理生化和氮代谢等方面起着重要作用.肥料为植物生长提供必要的营养条件,特别是氮肥,氮供应水平影响植物体内的生理特性,其在参与调控植物体生化反应中的酶及其辅基的合成方面必不可少.然而,植物生长发育往往受环境中多种因子的共同调控,光照和氮肥互作对植物的影响十分显著,本文综述了光照、氮素及光氮互作对植物生长发育指标的影响,阐述了光氮互作在植物生长发育中的重要性,有利于进一步了解植物生长过程中各影响要素之间的相互作用,为更好地提高植物特别是农作物生产效率及品质提供理论依据.     

佛山市区城市绿地植物物种多样性研究(Ⅱ)——竹类、灌木、藤本与草本植物多样性

通过对佛山市区城市绿地植物物种多样性的调查,结果显示,市区绿地中应用了竹类16种,藤本植物15种,灌木31科60属80种,草本植物24科31属51种。其中,15种竹、3种藤本、23种灌木以及10种草本植物为乡土植物。藤本、灌木及草本植物中,分别有13种、43种及22种是观花植物。藤本和灌木之中均仅有2种落叶植物。灌木和草本植物中,分别有29种和21种耐荫植物。不同的植物在绿地中出现的频率差异极大,绿地中经常使用的灌木和草本植物均仅有10种左右。     

全球林线动态和灌木扩张对气候变化响应的研究进展

高纬度、高海拔地区是受全球升温影响最明显的地区之一.林线作为重要的生态界限,其过渡带上的灌丛和草甸以及苔原地区受温度、降水和强风的影响十分显著.近年来,林线移动和灌木生长的动态变化已经作为一个衡量全球气候变化的重要指标.大量研究利用重复摄影、长期监测和树木年轮学等的方法,证明环北极和高山地区林线上移和灌木覆盖增加.本文综述了:1)林线动态和灌木覆盖的现状;2)影响因素,包括气候因素和非气候因素;3)植被变化对气候的反馈以及对生态系统的影响.在全球,特别是环北极地区植物生产力都有不同程度的增加以及"绿化"的趋势,植被覆盖增加是这些现象最主要的原因之一.全球变暖导致积雪分布机制改变,永冻层土壤融化释放CO₂,苔原火灾以及人类活动和草食动物的数量等都会影响林线移动和灌木覆盖.同时,林线移动和灌木扩张也会对能量流动、区域气候、土壤养分以及生态系统功能和结构产生重要反馈.为了更准确地预测气候变化对林线的影响,可以进一步开展不同形式林线(过渡型、突变型,岛型,高山矮曲林等)对全球变暖的响应及反馈.     

固沙植物竞争共存模型的探讨

在无灌溉的生态系统中,水分是限制植物生长的主要因素.因此,我们利用生态位适宜度理论,建立了宁夏沙坡头人工植被防护林固沙植物油蒿和柠条的水分生态位适宜度模型.建立两种基于水分利用的Lotka-Volterra相互竞争模型,并利用这些模型对两种植物水分利用的动态变化进行模拟研究,结果比较满意.通过对沙坡头人工植被防护林水分平衡试验场植物配置格局试验数据的分析,以及参考有关文献,建立了宁夏沙坡头油蒿、柠条间相互竞争的模型.     

草甸草原12种牧草生长发育规律和

1999年在内蒙古锡盟东乌珠穆沁旗的草甸草原上,研究了贝加尔针茅等12种植物的生长发育规律及草群地上生物量变化动态.研究结果表明,多数植物在春季返青时生长速度较快,抽穗(孕蕾)期生长速度达最大值,随后牧草的生长速度减慢,9月初生长停止.草群地上生物量随牧草生长而增加,9月初生物量达最高值,随后又开始下降.牧草的生长规律除决定牧草本身的生物学特性外,还受水热条件的制约。     

植物生长中向光性的模拟

本文主要研究光照对植物生长发育的直接和间接影响,重点研究植物生长中的向光性运动。通过开放式L系统模拟植物的生长过程,使用八叉树、光线跟踪等方法为植物生长的光照环境建模,并实现植物与光照间的动态交互。在实验中对植物的向光生长进行了可视化模拟。     

黄土山地典型覆被类型对土壤水分运动的影响

黄土高原山区土地覆被发生了巨大变化,为研究退耕还林后,覆被类型对黄土高原土壤水分的影响,对典型覆被类型的山区土地开展了不同季节土壤含水率变化监测研究.结果表明,不同深度土壤水分随季节发生了较大的变化,而相同季节不同的覆被类型对降水入渗及土壤水运动也有极大影响,且对土壤水分有效性有显著影响.植树造林有利于林地0～3m土壤水的补给,但仍会出现土壤干层,且下部土壤水的补给明显受到该干层的影响.覆被类型不同,土壤水分的变化趋势不同,当土壤水分改变后,又反作用于植被.土壤水与植被之间存在一个平衡状态,当平衡状态被打破时,直接影响植被的生长,而影响土壤水分的运动.     

青海湖流域典型生态系统土壤水分对降水脉动的响应

土壤水分是影响干旱半干旱地区植物生长与空间分布的关键因素,对维持整个生态系统的稳定具有重要作用.通过对青海湖流域3种典型生态系统(草地、灌丛、农田)降水过程和土壤水分的连续动态观测,分析了不同时间尺度(逐月、逐日、10min)土壤水分对降水脉动的响应.结果表明:草地、灌丛和农田深层(60、90cm)土壤水分对降水的响应均比浅层土壤(10、30cm)滞后1个月左右;灌丛土壤水分对降水的响应集中在60cm以上,深层土壤水分主要受地下水影响,由于冠层截留损耗,单次小降水事件对灌丛土壤水分的补给作用较为有限;草地土壤水分对降水的响应集中在10和30cm,而农田降水补给的有效深度小于30cm,响应时间也明显滞后于草地.     

贵州西部光皮桦天然次生林碳素积累及分配特征

以贵州西部光皮桦天然次生林为对象,采用野外调查与实验室分析相结合的方法,对其碳素含量、碳密度及分配特征进行了研究。结果表明:光皮桦林生态系统碳素含量表现为乔木层(495.27 g/kg)>灌木层(487.10 g/kg)>草本层(456.57 g/kg)>枯落物层(431.57 g/kg)>0～80 cm的土壤层(36.31 g/kg),且差异极显著,植被层平均碳素含量为483.55 g/kg; 乔木不同器官碳素含量表现为干>枝>叶>根,且干和枝均表现为径阶越大,碳素含量越高; 灌、草层均表现为地上>地下,土壤碳素含量随土层深度的增加而减少。生态系统碳密度为224.67 t/hm²,表现为0～80 cm的土壤层(201.3 t/hm²)>乔木层(17.22 t/hm²)>灌木层(3.14 t/hm²)>枯落物层(2.49 t/hm²)>草本层(0.82 t/hm²),分别占生态系统碳密度的89.60%、7.53%、1.40%、1.11%和0.36%; 植被层碳密度为21.18 t/hm²,只占生态系统碳密度的9.29%; 土壤表层(0～20 cm)碳密度为76.7 t/hm²,占土壤层(0～80 cm)碳密度的38.08%,显著高于其他各层,有较强的表聚性。光皮桦天然次生林碳净固定量为3.58 t/(hm²·a),相当于固定13.12 t/(hm²·a)的CO₂,说明光皮桦天然次生林是大气CO₂重要的汇。     

黑河中游山前荒漠和绿洲荒漠过渡带土壤植被空间分布特征研究

干旱区呈现荒漠和绿洲邻接共存的独特景观,区域内土壤植被起到维持生态系统结构功能稳定的基础性作用.本文以黑河中游山前荒漠及绿洲荒漠过渡带作为典型区域,设置土壤植被调查样带,在采样分析土壤机械组成、水分、盐分离子、有机质质量分数及植被覆盖度、冠幅、高度等数据的基础上,探究土壤植被在垂直和水平方向的空间分布特征.得到以下结论:1)黑河中游样带土壤平均质量含水量在1.49%~5.57%范围内,祁连山前样带北山前样带,体现祁连山区对于荒漠的水分补给;2)祁连山前样带土壤质地主要为粉壤土和砾质壤土,盐分和有机质含量较高,相反,北山前样带土壤质地主要为砾石土和砂土,盐分和有机质含量较低,土壤含水量与土壤颗粒组成、盐分、有机质含量等其他土壤属性存在显著的相关关系;3)植被覆盖度在祁连山前荒漠较高,北山前荒漠较低,远离绿洲方向的样带土壤含水量及植被覆盖度总体呈上升趋势,表现生态裂谷特征,威胁黑河中游绿洲生态系统安全;4)植被与土壤属性之间高度相关,主要表现在植被覆盖度与土壤水分、土壤细粒径颗粒和有机质含量的正相关关系,以及植被覆盖度、高度和冠幅随盐分先增加后降低的二次抛物线关系,表明盐分对植物的生长具有一定的抑制作用.     

基于GLDAS与TVDI降尺度反演土壤含水量

土壤水是连接大气降水、地表水和地下水的关键水文带,在旱寒区对于维系植被生长起到至关重要的作用.为获取相对精度较高,时空分布更广的土壤含水量数据,本文采用青藏高原2006年MODIS(moderate resolution imaging spectroradiometer)植被归一化指数NDVI(normalized difference vegetation index)数据与地温数据LST(land surface temperature)计算出青藏高原全年温度植被干旱指数TVDI(temperature vergetation dryness index);分析TVDI数据与GLDAS各层土壤含水量的相关性以及相关性的稳定性,结果表明:总体上TVDI数据与GLDAS各层土壤含水量数据呈负相关关系,其中TVDI与GLDAS第1层土壤湿度数据相关性最好,且相关性的稳定性较强;利用TVDI和GLDAS第1层数据的相关关系反演出青藏高原2006年每月土壤水分分布图,并利用月均值进行实例分析,结果表明反演结果与GLDAS数据基本吻合,仅在青藏高原南部和北部两个区域存在偏差.与原始GLDAS数据相比,TVDI反演的土壤含水量数据具有更高的分辨率(分辨率为1km),在时间尺度上,可以反演逐月的土壤水分.     

玛多地区基于植被指数对土壤水分的反演

采用Landsat5影像数据对青海省果洛州玛多地区植被指数和地表温度进行提取,通过地面同步测定土壤水分含量,分析三者之间的相关关系。结果发现:归一化植被指数(NDVI)与土壤水分在植被盖度较低时,二者之间存在较为明显的负相关关系r=-0.655;地表温度与土壤水分呈负相关关系r=-0.932,3种关系模型中线型模型拟合效果最好R2=0.769 0;引入变量植被温度指数TVI并对其与土壤水分做相关分析,结果发现土壤水分与TVI之间的相关系数r=-0.906,二者之间存在明显的负相关关系,3种关系模型中,幂指数模型的决定系数最高R2=0.855 0,TVI与土壤水分的拟合效果较温度与土壤水分的好,因此利用植被指数对区域土壤水分的反演是可行的。     

半干旱地区草地与裸地水热通量的研究

沙尘暴的发生与土体缺乏草本、灌木有效保护和植被覆盖度低有关,定量地研究半干旱地区草地与裸地水热通量具有十分重要的意义。涡度相关技术是直接测定下垫面和大气之间水热通量的相对标准观测方法,利用其测量草地和裸地水热通量(潜热和显热通量),结果发现草地晴天白天的潜热明显大于显热,其最大值大约是显热的一倍;而裸地恰好相反,显热明显大于潜热,其最大值大约是潜热的一倍。草地阴天白天的潜热略大于显热;而裸地的显热仍明显大于潜热,其最大值大约是潜热的一倍以上;同时存在能量不闭合问题。草地发挥降温增湿等生态效应,对减少沙尘暴、维护生态平衡具有极其重要的作用。     

中国北方土壤湿度变化趋势及人类活动对其影响的研究

利用1km分辨率的NOAA/AVHRR资料对中国北方13省的土壤湿度进行了监测,得到了北方13省1988-1995及1999各年7月份10cm土层湿度的分布图,在此基础上确定了土壤湿度的变化趋势.从总体上看,1988-1999年土壤平均湿度有比较明显的下降趋势.为了确定人类活动是否对土壤湿度变化产生影响,分别计算了无植被带、自然植被带、农业植被带下土壤湿度的变化规律.研究表明,这3种状况的土壤湿度都有不同程度的下降趋势,但农业植被下的土壤湿度的下降趋势大于自然植被带和无植被带下的土壤,而且年际变化显著增大,其差异因数达到7.22%,而无植被带土壤和自然植被带土壤的差异因数分别为4.58%和4.60%.这说明中国北方土壤湿度的变化不仅受自然影响,而且人类作用不容忽视.