Study of Vegetation Restoration and Rebuilding Pattern and the Process of Succession in the Loess Hilly Regions

在黄土丘陵区,采用封育与重建相结合的方法,按不同坡位建立植被类型配置模式,即坡上部为山桃(P runus d a-v id iana)或柠条(C arag ana korsh insk ii)+本氏针茅(S tip a bung eana)+芨芨草(A chana tcherum sp lend ens);坡中部为柠条或沙棘(H ipp ophae rham noid es)+本氏针茅+芨芨草;坡下部为沙棘或柠条+芨芨草。20多年的定位观测研究表明:人工灌木林、人工草地和天然草地的植物群落结构及种群类型变化差异显著;封育天然草地本氏针茅种群通过种子和根蘖繁殖已占据优势,其演替过程一般分为4个阶段,即荒山荒坡草地(1年)→杂草群聚生长(2~3年)→本氏针茅种群大量出现,杂草和有毒有害植物大幅度消减,(4~5年)→本氏针茅种群稳定阶段(6~8年)

Structure Characteristics of Herbages Under Five Types of Artificial Forest Plantations in Loess Hilly Region

调查分析了黄土丘陵区5种人工乔灌林小叶杨(Populus simonii)林,山杏(Prunus armeniaca)林,山桃(Prunus davidiana)林,沙棘(Hippophae reamnoides)林,柠条(Caragana korshinskii)林下草本层植物的物种组成、结构特征及其差异。结果表明:5种人工乔灌林下共有37种草本植物,各人工林林下物种组成数量在17~25之间变化,其中以杏树林最多;5种人工林下草本层平均盖度、平均高度、平均生物量存在较大差异,但多样性指数相差不显著。总体来说,黄土丘陵区人工乔灌林下草本植物物种组成较少,物种多样性指数较低,结构参数较小,说明该地区人工林林下环境条件较差,严重影响草本植物个体的生长发育和群落结构。综合分析表明,具有较低林分密度和林冠郁闭度的山杏林是恢复状况相对最好的人工林,揭示了保持合理的林分密度,同时采取疏伐、修枝等管理措施是促进人工林生长发育以及林下草本植物物种多样性和片层结构改善的关键

SOIL SEED BANK AND MEADOW RENEWAL IN THE GRASSLAND ON LOESS PLATEAU

土壤种子库是指存在于表层土壤(包括凋落物)中具有生命的种子,是植被天然更新的物质基础[1~3]。土壤种子库时期是植物种群生活史的一个重要阶段,有人称为潜种群阶段,它能部分的反映群落的历史和现状,对退化草地生态系统的恢复起着重要的作用[4~6]。土壤种子库中的长命种子不仅具有重要的遗传学意义,而且还被认为是植物种群基因多样性的潜在提供者[7]。所以,土壤种子库在维持种群和群落的物种多样性和遗传多样性方面具有重要的意义[4]。在植物种群生态学研究中,土壤种子库问题一直受到广泛关注,国外近20 a来,对土壤种子库的研究一直是植物种群生态学中比较活跃的领域[5]。目前,国内外的报道多集中于森林或湿润半湿润地区土壤种子库的研究,对草地或半干旱区土壤种子库的研究报道较少。我国西部的干旱与半干旱地区,天然草地植被严重退化,不但引起大面积生态环境恶化,而且草地土壤种子库也受到严重破坏。例如,黄土高原地区以本氏针茅种群为优势的草地群落受到破坏后,多数植物的生长仅处于营养生长阶段,往往不能开花结实,更不能形成种子,严重影响草地自然更新与正常恢复演替。因此,研究封禁草地土壤种子库的形成与积累变化过程,对促进退化草地的自然更新、群落..

Water Holding Characteristics of the Forest Floor in Liupan Mountain

在森林生态系统中,地被物由林下枯落物、苔藓层以及表层土壤的根系组成(Kosugiet al.,2001;程金花等,2003)。在动物、微生物以及环境温湿度的作用下,地被物不断分解,补充了土壤养分含量(刘洋等,2006)。地被物在地表形成一层结构疏松的毡层,不仅能够减小雨水对地面的冲击,阻滞和分散降水,还增加了地表粗糙度,能够阻滞地表径流,吸收和储存降水,促使水分缓慢入渗,在防止土壤侵蚀和保持水土方面发挥了重要作用(张洪江等,2003)。此外,研究还发现,地被物层能够减少土壤蒸发(Schaapet al.,1997),缓解表层土温变化,影响冬季土壤的冻结过程(Sharratt,1997),同时又是林下种子萌发和幼苗更新的制约因素之一(班勇等,1995)。目前,国内外地被物研究主要集中于枯落物的凋落动态(张冀等,2001;杨玉盛等,2001;郑征等,2005)、苔藓层和枯落物的持水特性(Naethet al.,1991;薛立等,2005;叶吉等,2004;Zhanget al.,2006)、枯落物分解及养分归还(王瑾等,2001;Chandiniet al.,2002;魏晶等,2004;邵玉琴等,2004)、枯落..

Studies on the niches of the main populations in different habitats of the Loess Hilly Region,China

运用改进的Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,通过对不同立地条件下样带的比较,分析了主要植物种群在不同立地条件下的生态位变化以及种间关系、群落结构对立地条件的响应。结果表明,草地群落建群种本氏针茅的生态位宽度在4种立地条件下都表现为最大值,非建群种的生态位宽度随环境条件的改变呈较大的波动性。生态位重叠指数表明,生态位较宽的物种与其它物种间存在较大的生态位重叠,但在一定的立地条件下,生态位较窄的物种之间也存在着较大的生态位重叠,这种现象是种群对有限环境资源激烈竞争的体现;不同种间生态位重叠随立地条件的变化格局存在较大差异,这种差异是由植物种间生物生态学特性和需求差异造成的;但同一种对在不同立地条件下生态位重叠的变化是立地条件对种间关系影响的结果。总体来说,在黄土丘陵沟壑区,由于环境条件的影响,物种生态位重叠相对较低

Reciprocal relationships between topography,soil moisture,and native vegetation patterns in the loess hilly region,China

在黄土丘陵区,地形因素和土壤水分是决定草地景观格局的主要因素,同时草地景观格局在不同尺度上影响着景观中的流。地形因素、土壤水分和草地结构在不同尺度上有着密切的联系,研究它们之间的关系对于了解生态系统的过程十分重要。针对黄土高原异质化的草地群落结构,选取黄土丘陵区经过20多年自然封育形成的天然草地,从坡面尺度对景观格局进行了调查研究,在地形因素、土壤水分和草地结构中选取了有代表性的指标14个,用多元统计分析对选取的指标进行了主成分分析和聚类分析。聚类分析将样方分成3种植被类型,不同植被类型的海拔、坡度、20~140cm土壤含水量以及物种丰富度和生物多样性存在显著性差异。相关分析表明:海拔对0~300cm土壤含水量影响显著;海拔对草地群落盖度,坡位、坡向对草地群落的物种丰富度和生物多样性有着重要影响;而草地群落的物种丰富度和生物多样性与0~100cm土层的含水量关系密切

Influence of Environmental Factors on Formation of Morphological Structure of Caragana Korshiskii. in Semi-arid Region

以半干旱区宁夏固原17a生柠条灌木林为研究对象,分析了不同地形、整地方式及降雨量对柠条生长形态的影响,并对影响柠条单株形态组成的指标进行了主成分分析。研究结果表明:(1)不同坡位对柠条的株高、根深、生物量影响显著,而对柠条的分枝数没有明显影响;不同整地方式对柠条的株高、分枝、根深及单株生物量均影响显著。(2)降雨量对柠条形态组成影响深刻,柠条的株高、分枝、单株生物量与年度累积降雨量之间呈"S"型曲线,说明柠条形态建成与降雨量有极大的相关性;根系的生长与降雨量之间则呈指数规律增长。(3)柠条各生长指标间存在着紧密的联系。株高、分枝、株生物量是描述柠条地上部形态结构特征的指标组合;根深则是描述柠条地下形态结构的指标

Effect of short-term watering on photosynthetic characteristic and chlorophyll fluorescence of Stipa bungeana

通过利用短期施水代替降雨的方法,研究长期干旱条件下突然施水对本氏针茅光合特性的影响。结果表明:施水后,本氏针茅的叶水势得到恢复,RuBP羧化酶活性提高,表观量子效率、羧化速率和最大光合能力明显增加,限制光合作用的气孔因素和非气孔因素得到缓解。同时,本氏针茅的光化学活性在施水后部分恢复,光量子产量和热耗散能力明显提高。不同水分条件下,本氏针茅叶片的叶绿素荧光光诱导过程存在较大的差异,施水条件下,叶片的光合速率、气孔导度、实际光化学效率和非光化学淬灭上升速率较快,而持续干旱条件下叶片的光诱导速率较慢

Effect of Short-Term Watering on Photosynthetic Characteristics and Chlorophyll Fluorescence of Artemisia sacrorum under Long-Term Drought

模拟长期干旱条件下的突然降雨,研究短期施水对长期干旱条件下铁杆蒿(A rtemisia sacrorum)光合特性的影响。结果表明,施水后,铁杆蒿的叶水势得到恢复,表观量子效率、羧化速率和最大光合能力明显增加,限制光合作用的气孔因素和非气孔因素得到缓解;铁杆蒿的光化学活性(Fv/Fm)在施水后完全恢复,实际光量子产量(Phi PS II))增加,PS II的还原比例和非化学猝灭(NPQ)降低;不同水分条件下,铁杆蒿叶片的叶绿素荧光光诱导过程存在较大的差异;施水后叶片光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和P h iPS II上升速率明显加快,而非化学猝灭(NPQ)启动速度和最大值相对较小