西鄂尔多斯绵刺(Potaninia mongolica)和短脚锦鸡儿(Caragana brachypoda)根系特征对土壤水分的响应

以西鄂尔多斯荒漠草原常见灌木绵刺与短脚锦鸡儿为研究对象.采用全根挖掘法研究西鄂尔多斯绵刺与短脚锦鸡儿的根系形态特征,调查土壤水分的分布格局.结果表明绵刺和短脚锦鸡儿根系生物量和根长密度均表现出随土壤深度的加深先增大后减小的趋势.绵刺和短脚锦鸡儿的根系分布浅,主要分布于0~30cm的土壤中;根/冠比很小(分别为0.47和1.38),但根幅可达冠幅6~8倍.根系的细根根长密度、吸水能力与土壤含水量呈显著正相关关系,根系形态构型与土壤含水量的垂直分布格局相匹配.绵刺和短脚锦鸡儿的根系特征表现出了对干旱区的有限降水、局限渗透和土壤含水量的垂直分布格局的生态适应性.     

阳坡-阴坡生境梯度上植物群落α多样性与β多样性的变化模式及与环境因子的关系

采用野外调查与室内实验相结合的方法,研究了甘南地区青藏高原高寒草甸不同坡向上的植物群落物种多样性变化特点及与环境因子的关系.结果表明:阳坡—阴坡生境梯度上,光照、土温和含水量总的变化趋势为阳坡半阳坡阴坡.土壤养分除了全磷质量分数自阳坡到阴坡出现递增的趋势外,其他土壤养分质量分数均呈现阴坡阳坡,阳坡和阴坡稍高,半阳坡最低的趋势.阳坡—阴坡生境梯度上植物群落物种的α多样性的变化趋势为:阳坡半阳坡阴坡;β多样性从阳坡,半阳坡到阴坡为一单峰曲线,即呈现先升高后降低的变化趋势,这表明在土壤湿度和日照时间适中时,物种替代速率比较快.不同坡向上的植物群落α多样性和β多样性与光照和土温均呈负相关,与0～15,15～30 cm土层的土壤含水量和土壤全磷质量分数均呈显著正相关关系.通过主成分分析可以得出:引起α多样性和β多样性沿生境梯度变化的最重要因子是土壤水分和全磷质量分数.     

高寒草甸阳坡-阴坡梯度上环境因子特征及其与地上生物量和物种丰富度的关系

以甘南高寒草甸为对象,研究了坡向梯度上环境因子的变化特点及其与地上生物量和物种丰富度的关系.结果表明:0～20 cm与20～40 cm的土壤含水量均是自阳坡到阴坡呈递增的变化趋势,且20～40 cm土壤的含水量高于0～20 cm的;两层土壤的全磷质量分数和w(C):w(N)与含水量的变化相同,土壤全氮、有机质、速效磷及速效氮质量分数的变化均呈先减小后增大的趋势,偏阳坡最小.土壤养分质量分数均是0～20 cm的大于20～40 cm的,表现出表层土壤养分富集的现象,土壤pH值沿阳坡到阴坡呈递减趋势.地上生物量和物种丰富度的变化特点均为阴坡>偏阴坡>偏阳坡>阳坡,且地上生物量与物种丰富度显著正相关.同归分析表明:土壤含水量与土壤全磷,有机质质量分数是影响地上生物量和物种丰富度的主要因子,其中土壤含水量是关键限制性因子.     

高山草甸坡向梯度上植物群落与土壤中的N,P化学计量学特征

选择甘南亚高山草甸坡向梯度(阴坡、半阴半阳坡和阳坡)的草地为研究对象,测定植物与土壤中全N、全P等的养分,阐明在不同生境下植物与土壤的N,P化学计量特征.结果显示:1)0～20 cm土壤中ω(N)和ω(有机质)在不同坡向阴坡>阳坡>半阴半阳坡,土壤ω(P)以及土壤水分从阳坡、半阴半阳坡到阴坡逐渐递增,土壤的ω(N):ω(P)在半阴半阳坡最低为6.23;20～40 cm土壤中ω(N),ω(P),ω(有机质),土壤水分,ω(N):ω(P)及pH值在不同坡向的变化趋势与0～20 cm的相同,但ω(N),ω(P),ω(有机质)及ω(N):ω(P)均低于0～20 cm土壤的,20～40 cm土壤水分在不同坡向均高于0～20 cm土壤的,不同土层土壤的pH值变化不大.2)植物叶片ω(P)在阳坡为(0.137±0.033)%、半阴半阳坡为(0.163±0.039)%、阴坡为(0.168±0.045)%,不同坡向差异显著(P<0.05);植物叶片ω(N)在坡向上差异不显著,植物的比叶面积从阳坡到阴坡分别为121.58±35.40,143.80±43.53,153.64±41.19 cm~2/g、阴坡、半阴半阳与阳坡差异显著(P<0.05);植物叶片的ω(N):ω(P)在阳坡为17.10,半阴半阳坡为15.4,而在阴坡为13.22,阳坡明显大于阴坡.植物群落在阳坡是P限制,而在阴坡是N限制,在一定程度上体现了植物群落对不同生境的一种适应.     

5种锦鸡儿属植物渗透调节物质的变化

对树锦鸡儿、甘蒙锦鸡儿、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的含量和叶片含水量的季节变化进行了研究.结果表明,各种锦鸡儿叶片含水量在5月份最高,以后逐月下降.在较干旱的5月,树锦鸡儿、甘蒙锦鸡儿、中间锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的游离脯氨酸明显积累;而柠条锦鸡儿的脯氨酸含量较低,而且各月无显著差异,这是耐旱的表现.甘蒙锦鸡儿的可溶性糖含量在5月份最高;树锦鸡儿和柠条锦鸡儿的最高值出现在6月;中间锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的可溶性糖含量较高,各月无显著差异.可溶性糖是它们耐旱的重要物质基础之一.在5月和6月,5种锦鸡儿可溶性蛋白的含量明显高于7月和8月时的含量,这种变化对锦鸡儿在环境干旱时增强抗性非常有利.在同一生境中,5种锦鸡儿的趋同表现并不明显,体现了遗传特征的稳定性.     

基于功能性状及系统发育的桂林喀斯特石山群落构建

群落构建是生态学研究的中心议题，采用功能性状和系统发育研究方法可以完善生态位理论在群落构建中的作用。本研究以桂林市喀斯特石山阴坡和阳坡植物群落为研究对象，基于生境内出现的82个物种构建系统发育树，对阴坡和阳坡的土壤含水量、全氮、有机质和叶干物质、叶绿素、叶厚度和木材密度的植物功能性状进行测定，检验功能性状的系统发育信号。结果表明：1)土壤含水量、全氮和有机质含量为阳坡显著高于阴坡(P<0.05);2)叶绿素、叶厚度和木材密度为阴坡显著高于阳坡(P<0.05);3)4种功能性状表现出微弱的系统发育信号；4)阴坡和阳坡群落的系统发育结构均呈发散分布，暗示生境过滤作用是阴坡和阳坡群落构建的主要驱动力。     

不同立地条件下荆条根系分布规律

根系分布特征有着特殊的生态意义,它反映出植物适应和改造环境的功能.采用土钻法对北京市门头沟区常见的灌木-荆条的根系特征进行调查和研究.结果表明,不同立地条件下的荆条根系分布特征具有明显的差异,不同径级(d≤1 mm/d＞1 mm)的根系生物量随土壤深度呈指数减少;不同立地条件下根系密度的垂直分布,均表现为从土壤表层到深层逐次递减,在各土层中,0-60cm土层中分布的根系密度所占的比重最大;而根系密度的垂直分布,也均表现为随着距离树干的距离增大逐次递减,0-40cm土层中分布的根系密度所占的比重最大.阴坡立地上的根系密度和生物量均小于阳坡立地,≤1mm的根系分布深度要大于＞1mm根系,有利于刺槐对深层土壤中水分、养分的吸收,适应干旱环境.     

土壤水分含量对银杏生长及生物量分配的影响

应用温室盆栽试验方法,采用完全随机试验设计,研究了1 年生银杏(Ginkgo biloba L.)实生苗在不同土壤水分条件下的生长和生物量分配。试验共设16 个处理,即4 个银杏半同胞家系(44 号、11 号、55 号、32号)、4种水分水平(土壤含水量为土壤田间持水量的80%,60%,40%和20%),处理时间为100 d。研究结果表明:(1)银杏4家系相对高生长、相对地径生长、生物量增量、单株叶面积、单株根系体积等均随着土壤水分含量的减少而减少;(2)55号和44号家系随着土壤水分含量的减少,根冠比逐渐增大,而32 号和11 号家系在前3种水分条件下随着土壤水分含量的减少,根冠比逐渐增大,但在W4 水分条件下,根冠比均减少;(3)随着土壤水分含量的减少,银杏4家系根、茎和叶生物量增量均减少,但不同的家系减少程度不同,4 个银杏家系在不同土壤水分条件下,根、茎和叶生物量增量均表现为根的最多,茎的次之,叶的最少;(4)不同家系银杏生物量增量分配到根系的比例随土壤水分含量的减少而增大,而分配到茎和叶中的比例则随着土壤水分含量的减少而减少。     

岷江上游干旱河谷区土壤水分含量及其动态

于2002年8月～2003年7月对四川西部理县干旱河谷区土壤水分状况进行了定位研究。结果表明：在理县干旱河谷区，不饲海拔高度0～50cm土层土壤平均含水量总的变化趋势是阴坡比阳坡高。而土壤水分空间异质性阳坡比阴坡大。同一坡向不同海拔的土壤含水量变化为2050m处的最高，1850m处的次之，1450m处再次之，1650m处最少，表明了在干旱区河谷的两岸坡面上部土壤水分状况最好，在坡面下部靠近河流处次之，中下坡水分条件最差。相同海拔高度，不同坡向土壤含水量都表现为随着土层深度的增加土壤含水量增加的趋势，且30～50cm土层的土壤含水量最高。     

岷江上游干旱河谷灌丛生物量与坡向及海拔梯度相关性研究

在野外线路踏查的基础上,综合选择具有代表性和人畜干扰少的岷江上游干旱河谷灌丛,采用直接收获法对岷江上游干旱河谷灌丛生物量及其随海拔梯度的分布规律和影响因素进行了研究.结果表明∶①阴、阳坡灌丛的平均总生物量分别为30 151.72 kg.hm-21、4 865.07 kg.hm-2.②阴、阳坡相对应的三个海拔梯度上,阴坡灌丛生物量、各层生物量及各器官生物量均大于阳坡.③阴坡和阳坡灌丛生物量、各层生物量及各器官生物量均表现为随海拔梯度升高而增加的趋势.     

放牧强度和生境资源对高寒草甸群落补偿能力的影响

研究了不同放牧强度、土壤养分和水分条件对高寒矮嵩草草甸三种生境的群落物种多样性及补偿能力的影响。结果表明:物种丰富度指数R和Shannon-Weiner多样性指数H′在牧道和封育草地显著高于畜圈生境,牧道生境的物种数最高,而畜圈物种数最少,仅为牧道的54%。地上生物量在牧道和畜圈生境均发生超补偿反应,地下生物量在畜圈为等量补偿,而在牧道发生超补偿反应。对畜圈生境群落地上生物量超补偿反应贡献最大的是垂穗披碱草,而对地下生物量等补偿反应贡献最大的是矮嵩草。在牧道生境中,对地上、地下生物量超补偿反应贡献最大的均为矮嵩草。群落地上、地下生物量的相对增长率在生境间无显著差异。土壤含水量与补偿生长无相关关系,地上生物量的补偿性生长与采摘率和土壤全氮质量分数正相关。这些结果支持中度干扰假说,同时说明高寒草甸群落的补偿响应模式与群落物种在生境间补偿量的消长变化有直接关系,补偿能力同时受放牧强度和土壤营养资源,特别是氮素营养的共同影响,而土壤水分的影响相对较小。     

三峡库区不同生境蝴蝶花的适应性

为探讨不同生境中蝴蝶花(Iris japonica Thunb.)土壤根与根茎的适应性及其在三峡库区的下木层生态恢复建设中的作用,对重庆市缙云山自然保护区内毛竹林与林缘旷地两类生境中蝴蝶花自然种群在群落草本层中的优势度与根茎特征进行研究,结果表明:1)毛竹林与林缘旷地两类生境中,蝴蝶花都为草本层优势种,其重要值远高于其它草本,其生态位宽度都很大,蝴蝶花根与根茎总长度、表面积、体积及总生物量都显著高于其它草本总根系(p<0 05).2)蝴蝶花植株粗根茎的长度,细根茎与根的长度、表面积与体积,都表现为竹林生境显著高于林缘旷地生境(p<0.01);竹林生境蝴蝶花的粗根茎、细根茎和根的生物量,及生物量细根茎和根的分配,均显著高于林缘旷地环境(p<0.001).研究表明,蝴蝶花在旷地及稀疏林下的草本层都占优势,其克隆繁殖旺盛,根系扩展与产量均高于其它草本,利于改良土壤状况;将其应用于三峡库区植被恢复草本层构建及石灰岩与溶岩地区的土壤改良,则具有一定的试验价值.     

石漠化生境中两种不同光合类型植物的生长和生物量分配策略

【目的】研究喀斯特不同石漠化生境中不同光合类型植物的生长和生物量分配策略,为喀斯特的石漠化治理和恢复提供参考。【方法】野外采集研究区内不同石漠化生境下的C3植物三脉紫菀(Aster ageratoides)和C4植物狗尾草(Setaria viridis),测定两种植物的株高、叶面积、根系表面积等形态特征及根、茎、叶、花等各器官生物量的积累和分配。【结果】随着喀斯特石漠化程度的加剧,C3植物三脉紫菀和C4植物狗尾草的株高、叶面积及地上生物量(茎、叶、花)显著降低,但根表面积保持不变,且根和叶生物量比升高,茎生物量比降低。三脉紫菀的根生物量和总生物量并没有随着石漠化程度的加剧而降低,但狗尾草却显著降低。【结论】C3植物三脉紫菀和C4植物狗尾草在喀斯特石漠化生境中,地上生长均受到了不同程度的抑制,但都能通过提高根和叶生物量分配而降低茎生物量分配、同时保持一定的繁殖输出来适应喀斯特生境。但是,C3植物三脉紫菀在石漠化生境中表现出了比C4植物狗尾草更强的竞争力,具体原因还需进一步研究。     

沙地黄柳生物量分配和组织含水量的关系

为了解决生长在不同生境中的黄柳（Salix gordejevii）对防沙治沙工程的作用问题，采用在不同生境内取样的方法，测定黄柳的叶片和木质茎生物量比例及含水量，总结出黄柳的地上生物量分配和组织含水量的关系以及黄柳的生长格局。试验结果表明：叶片与木质茎生物量比及绝对含水量比均从顶端至基部逐渐减少，叶片生物量和水分主要局限于植株顶部40cm以内。然而，就整个枝条而言，干生物量分配和组织水分比例均以生长在背风坡底部的黄柳差异最大。沙地生境间黄柳地上生物量和体内水分差异，对了解黄柳沙生适应性和有效地利用植物资源进行沙区环境保护和固沙作用提供理论依据。     

乌鲁木齐周边四种野生灌木的生境特性

刺叶锦鸡儿（Caragana acanthophylla）、白皮锦鸡儿（c．leucophloea）、草原锦鸡儿（c．pumila）和刺木蓼（Atraphaxi spinosa）均为旱生灌木,对其生境的调查是研究其种子萌发及幼苗发生的基础。文章运用常规土壤测定方法和样方调查法,对这4种野生灌木所在生境的土壤水分、土壤渗透性能及植物群落组成等进行了研究。结果表明：刺叶锦鸡儿和刺木蓼的两个生境中的雅玛里克山的土壤渗透性能好,蓄水最大,而焦化山的土壤含水量较高,土壤渗透性能较差。这可能与其土壤粘结性好,保水性能好有关。草原锦鸡儿生境的土壤渗透速率较高,保水能力较差,土壤含水量低。白皮锦鸡儿生境的土壤含盐量较高。这4种野生灌木生境的土壤盐分含量较低,屑非盐化土壤。土壤呈中性偏碱性。这4种野生灌木群落中,植物种类多为早生型,反映出生境的旱化性。     

鄂尔多斯高原不同生境下中间锦鸡儿(Caragana.davazameii)叶片的游离脯氨酸、丙二醛含量以及POD活性的变化

通过对分布在鄂尔多斯高原不同生境的中间锦鸡儿叶片进行生理生化指标的测定,并选取具有明显生境差异的呼和浩特树木园移栽的中间锦鸡儿植株作为对比,探讨同一物种在不同生境下其体内游离脯氨酸、丙二醛含量(MDA)以及过氧化物酶(POD)活性的变化.结果表明:(1)生境差异明显的中间锦鸡儿生理调节方式也有明显差异,生境相近体内生理调节方式表现出趋同(2)野生中间锦鸡儿植株的POD活性均高于树木园移栽植株,进一步说明水分是影响中间锦鸡儿体内生理调节与代谢的主要生态因子.     

不同土壤水分条件下中国沙棘克隆生长的对比研究

 通过不同土壤水分条件下中国沙棘克隆生长特征和形态特征的对比研究,期望揭示其克隆生长调节对策.结果表明:①土壤水分有效性高的种群,其子株密度和生物量大于土壤水分有效性低的种群.②土壤水分有效性高,种群的个体大、单轴型个体多;土壤水分有效性低,种群的个体小、合轴型个体多.③土壤水分有效性高,种群地上生物量所占比例大,地下生物量主要投资于克隆器官的生长;土壤水分有效性低,种群地下生物量所占比例大,地下生物量主要投资于根系的生长.④土壤水分有效性高,种群增长率大、高度级多、产生克隆子株早;土壤水分有效性低,种群增长率小、高度级少、产生克隆子株晚.     

高原寒旱地区两种锦鸡儿光合生理指标与土壤含水量的关系研究

为了研究白锦鸡儿和树锦鸡儿的耐旱程度,对高原寒旱区植被恢复提供帮助。在青海高寒干旱地区,通过测定两种锦鸡儿2年生幼苗在不同土壤水分条件下叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等光合生理指标特性,从而确定两种锦鸡儿光合生理指标与土壤含水量之间的关系。结果表明:该地区白锦鸡儿和树锦鸡儿分别在土壤含水量为17.79%和17.85%时,具有最大蒸腾速率;在土壤含水量为15%~23%和12%~25%时,维持高效的净光合速率;在土壤含水量为13%~22%和15%~20%时,维持较高的水分利用效率。说明两种锦鸡儿均有较强的耐旱能力,在高原寒旱区可以作为植被恢复的重要树种。     

老芒麦地下根系数量特征与分蘖特性的相关性研究

以田间表现优异的3份老芒麦(E.sibiricus)品种为研究对象,通过研究老芒麦地上分蘖数与不同土壤分层中的根系重、根系长及根系密度之间的关系,探讨地下根系特征与分蘖特性的相关性,以期获得老芒麦地上生物量的最大化.研究结果表明:0-10cm土层内的根系分布及根长对老芒麦地上分蘖影响最大;X16老芒麦品种0-10cm土层内的地下生物量最高,根系分布、密度、根长与其它2个品种差异性显著,地上分蘖株也最多,达到525株/m,显著高于其它2个品种.     

桂林喀斯特石山不同坡向乔灌木功能性状对比研究

植物功能性状是连接植物与环境的桥梁,能够客观表达植物对不同生长环境的响应,研究植物功能性状特征及其随坡向的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成过程及其对环境的适应机制具有重要意义。以桂林喀斯特石山不同坡向乔、灌木为研究对象,对比分析不同坡向灌丛植物功能性状在营养性状(生长型、生活习性、比叶面积、叶干物质含量、叶片厚度、叶组织密度)和生理性状(叶绿素含量)上的差异,探究喀斯特石山植被对不同坡向微气候生境的适应策略。结果表明:阴坡的灌木和耐阴物种数多于阳坡,比叶面积、叶绿素含量的群落加权平均值为阴坡大于阳坡;阳坡的乔木物种数多于阴坡,叶干物质含量、叶厚度和叶组织密度的群落加权平均值也均为阳坡大于阴坡。植物营养性状(叶片厚度和叶组织密度)为喀斯特石山不同坡向植物群落差异显著的主要功能性状。植物功能性状随坡向的规律性变化,反映了喀斯特石山灌丛群落构建过程中环境对植被的筛选效应。