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  • 秦岭森林植被物候及其对气象因子的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 研究山地过渡带植被物候格局以及植被物候变化的驱动机制具有重要意义。基于2000—2018年MODISNDVI遥感数据,利用双Logistic曲线拟合法提取2000—2018年秦岭山地植被物候参数,结合气温和降水数据,运用趋势分析、相关分析、冗余分析等方法,研究秦岭山地不同物候期的时空变化特征和对气象因子的响应。结果表明:(1)秦岭山地物候始期集中于60~102 d,物候末期主要集中在315~345 d,生长季长度集中在225~255 d,空间上看,具有明显的垂直地带分布特征,随海拔升高,物候始期、末期、生长期长度分别呈延迟、提前和缩短趋势。(2)从植被物候的年际变化来看,物候始期62.25%的区域呈现提前趋势,53.42%的区域物候末期呈现推迟趋势,其中59.18%的区域植被生长期长度延长,仅有5.12%位于中东部中高海拔区的部分区域显著延长。(3)植被物候始期大部分区域与2—5月平均气温和降水呈负相关关系,分别占总面积的50.29%和65.24%;物候末期与8—11月平均气温和月降水量主要呈正相关关系,分别占总区域的66.63%和59.77%;(4)冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明秦岭山地植被物候受当季和前期气象因子的共同影响,春季物候受物候发生期的影响大于上年冬季,物候末期前期的气温和降水对秋季物候的影响强度大于秋季,不同坡向物候变化对气象因子的响应程度有所差异。

  • 新疆夏尔希里自然保护区表土孢粉与植被的关系

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 新疆夏尔希里自然保护区保持着较为原始的生态环境,是研究植被与环境变化的理想区域。通过在保护区内从海拔1 042~2 426 m的山地草原化荒漠带、山地干草原带和山地森林带采集的33个表土孢粉样品,结合对每个样点做的植被样方调查,根据孢粉数据进行有序聚类分析和冗余分析,探讨了表土孢粉组合特征与植被之间的对应关系。结果表明:3个孢粉组合带的特征与各垂直带植被总体上有较好的对应;藜科和麻黄属花粉含量与样方植物盖度无明显相关性,这两类孢粉呈现超代表性分布特征,应该是随气流从低海拔地带传播到山地高海拔地带的区域外花粉;桦属花粉和豆科花粉与对应的桦木林及锦鸡儿灌丛植被群落有较好的对应;[WTBX]A/C[WTBZ]比值和孢粉总浓度大小在区分森林带与草原化荒漠植被带时有明显的指示意义;蕨类植物孢子与降水量和海拔高度正相关,豆科植物花粉与温度正相关。由于山地地形因素引起的土壤、水分及光照度差异,在相同海拔高度的阳坡与阴坡形成的森林植被和中山草甸植被交替的过渡植被,因此孢粉组合中出现较多的花粉混合,进而降低了云杉和桦属花粉与植被盖度的相关性,这类木本花粉与植被之间的数量关系较为复杂。该现象在植物生态学分析中具有普遍性,但对表土孢粉数据在植被与气候定量重建中的应用具有较大的影响。在运用山地表土孢粉数据进行植被与气候定量重建时,需要结合植被样方资料和沉积环境特征对表土孢粉数据进行校正和筛选。

  • 雪岭云杉林叶片碳氮化学计量特征及其与土壤理化因子的关系

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2019-06-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 碳(C)、氮(N)对于植物生长和生理调节机能意义重大。研究雪岭云杉林叶片C、N化学计量特征随土壤理化因子的变化特征,对于认识森林生态系统的分布格局和未来变化趋势具有重要意义,为进一步探讨全球变化对植物的影响提供科学依据。以雪岭云杉林叶片为研究对象,利用统计分析探究叶片C、N化学计量的变化特征,并利用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)技术对叶片C、N化学计量特征与土壤理化因子的关系进行研究。研究结果表明,叶片C含量的平均值为465.28 g·kg-1,变异系数为14%;叶片N含量的平均值为6.54 g·kg-1,变异系数为42%;土壤C/N的平均值为90.63,变异系数为82%。冗余分析的结果表明,在0~30 cm层中,叶片C、N化学计量特征主要受到土壤含水量和pH的驱动,土壤含水量与叶片C/N之间呈正相关关系,与叶片C、N含量之间呈负相关关系;pH与叶片C、N含量成正比,与C/N成反比;在30~80 cm层中,土壤含水量和土壤粘粒含量是影响叶片C、N化学计量特征的主要因素,土壤含水量和叶片C/N之间呈正比,土壤粘粒含量与C、N含量之间呈正比,与叶片C/N之间呈反比;pH、土壤C、N含量对叶片C、N化学计量特征的影响不显著。

  • 不同等级石漠化地区植物群落物种多样性及优势种叶片性状对环境因子的响应1

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2019-03-14 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为探明不同等级石漠化对植物群落物种多样性和优势种叶片性状的变化规律,探讨其对环境因子的响应。以无、轻度、中度和重度石漠化地区植物群落为研究对象,通过Shannon-Wiener 多样性、Margalef 丰富度、Pielou 均匀度和Simpson 多样性等多样性指数以及优势种LA、LT、LDMC 和13C 等叶片性状研究石漠化梯度上的物种多样性和叶片性状变化规律。结果表明:36 个样方共有维管植物188 种,隶属69 科141 属。随着石漠化程度加剧,各物种多样性指数总体呈下降趋势;不同等级石漠化物种多样性差异:乔木层>灌木层> 草本层。优势种LA 随着石漠化程度的加剧呈降低趋势,而LT、LDMC 和13C 呈升高趋势, 不同石漠化等级叶片性状具有显著差异(P<0.05)。结合CCA 分析,表明土层厚度和土壤含水量是影响石漠化地区植物空间分布的最主要的影响因素;通过RDA 分析,显示物种多样性指数与环境因子之间具有显著相关关系,其中速效钾、土壤含水量、碱解氮、土层厚度和有机质是影响物种多样性和植物叶片性状的主导因素。研究结果可为西南喀斯特植被生态保护和石漠化生态系统植被恢复具有一定的理论意义和指导价值。

  • 东祁连山高寒草甸土壤理化性质对海拔和坡向的响应及 其与植被特征的关系

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-10-21 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 为了探索高寒草甸土壤理化性质对海拔和坡向的响应及其与植被的关系,以东祁连山高寒 草甸为研究对象,分析了7个海拔和2个坡向高寒草甸的土壤养分含量和生态化学计量比变化规 律及其与植被的关系。结果表明:(1)土壤含水量、电导率、有机碳、全氮、全钾、碱解氮、速效磷、速 效钾含量、碳磷比(C/P)和氮磷比(N/P)随海拔的升高呈先升高后降低的趋势,土壤容重、全磷和碳 氮比(C/N)呈先降低后升高的趋势。(2)同一海拔,大部分海拔梯度阳坡的土壤土壤容重、速效钾、 电导率和全磷高于阴坡,阳坡的土壤含水量、速效磷、C/P和N/P低于阴坡,海拔3200 m梯度以下阳 坡的土壤有机碳、全氮、碱解氮和C/N低于阴坡。(3)不同海拔和坡向的高寒草甸土壤C/N、C/P和N/P 处于14.55~38.13、12.61~87.94和0.27~5.01之间。(4)冗余分析(RDA)发现,土壤容重、全氮和速效 磷是影响高寒草甸植被的关键土壤因子,聚类分析发现海拔3200~3400 m的阴坡和阳坡聚为一 类。综上所述,东祁连山高寒草甸土壤养分和生态化学计量比随海拔和坡向的变化呈规律性变 化,基于对N/P比的分析发现,该区域高寒草甸类草原的初级生产力主要受土壤氮限制且低海拔和 高海拔区域尤为明显,基于聚类分析发现,海拔3000 m和3400 m是该区域草地植被和土壤特征发 生变化的临界线。建议在高寒草甸类草原的管理过程中,应该充分考虑海拔和坡向的分异性特征。

  • 晋西黄土区不同退耕年限油松林草本多样性与土壤养分的关系

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-04-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 本文以晋西黄土丘陵沟壑区不同退耕年限(11 a、17 a、22 a、26 a)的油松林为对象,测定不同土层深度(0~60 cm)的土壤养分因子,采用冗余分析(RDA)、回归分析研究了林下草本植物多样性和土壤养分的变化及相互关系。结果表明:① 不同退耕年限油松人工林下共出现8种植物,隶属于6科,8属;随着退耕年限的增加,草本层的物种多样性指数(Margalef、Patrick指数)、丰富度指数(Simpson、Shannon指数)、均匀度指数(Pielou指数)均有所减小,林下草本以万年蒿(Artemisia gmelinii)出现频率最大,其重要值为27; ② 0~60 cm土层的平均土壤有机质和全氮随退耕年限的增加有增加的趋势,具有表聚效应,土壤氨氮、pH、全磷随退耕年限的增加而减小,速效钾随着退耕年限的增加呈先减小后增加的趋势,速效磷变化与速效钾相反;有机质、全氮、pH、速效钾随着土层深度增加而减小;③ 冗余分析表明,林下草本多样性除了受土壤养分影响外,还受其他环境因素影响,土壤养分因子仅能解释41.42%的草本多样性变化;油松人工林下草本层的丰富度指数、多样性指数以及均匀度指数与有机质、全氮均呈负相关,与pH、氨氮、全磷均为正相关;④ 回归分析表明,Patrick指数与有机质、pH、氨氮呈显著乘幂关系(R2为0.743、0.708,P<0.01),Margalef指数与有机质、全氮呈线性关系(R2为0.651、0.719);Shannon指数与pH、氨氮均为线性关系(R2为0.539、0.790);Simpson指数与有机质为线性关系(R2为0.672);Pilou指数与有机质、pH、全氮均表现为指数关系(R2为0.631、0.515、0.550)。可以看出土壤养分在一定程度上对草本多样性指数有一定的影响。

  • 腾格里沙漠不同类型沙丘土壤水分含量与地形-植被因子 关系研究

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-10-21 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 土壤水分是沙区主要的生态限制因子,其分布受气候、地形和植被等众多因素的影响。以 腾格里沙漠沙坡头地区3种类型的沙丘(固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)为研究对象,利用方差 分析和冗余分析(RDA)等方法对沙丘不同部位和不同深度土壤水分的分布特征及其与地形-植被 因子之间的关系进行了综合分析。结果表明:(1)不同类型沙丘上0~300 cm的土壤水分随着深度 的增加而增加,表层土壤水分的波动程度大于中层和深层。(2)固定沙丘不同部位及不同深度的土 壤水分之间没有明显的差异,半固定沙丘和流动沙丘迎风坡与丘底的土壤水分高于背风坡和丘 顶。(3)固定沙丘上的土壤水分受地形-植被因子的影响较半固定沙丘和流动沙丘小,影响固定沙 丘土壤水分的主要因子有坡向、高差和灌木多度。(4)地形-植被因子与研究区绝大多数半固定沙 丘和流动沙丘的土壤水分均有负相关关系。研究揭示了腾格里沙漠土壤水分的分布规律及其与 地形-植被因子的关系,对制定相应的防风固沙措施以及建立科学合理的植物固沙模式有积极的 指导作用。

  • 木棉树形结构和叶性状对生境要素的响应研究

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2023-07-13 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 植物形态结构是植物本身与外部环境共同作用的结果,分析木棉树形结构与叶性状的相关关系, 探索地形、土壤和气象要素对木棉生长的影响,对揭示木棉生长策略和适应机制具有重要意义。以云南 省西双版纳国家级自然保护区内 230 棵木棉为研究对象,测定 6 个树形结构指标,8 个叶性状指标以及所 在区域地形、气象、土壤养分等生境要素,使用结构方程模型和变差分解分析各生境要素对木棉树形结 构和叶性状的影响和解释度。结果表明:(1)木棉树形结构各观测指标之间、叶性状各观测指标之间存 在相关性(P<0.05)。(2)生境要素各观测指标对木棉生长具有较强影响,其中年均降雨量、坡度、平 均温度对木棉生长指标的解释率较高,是影响木棉生长的主要生境指标。(3)从标准化路径系数看,三 个生境要素对木棉树形结构和叶性状影响具有一致性,均表现为地形要素>气象要素>土壤要素。(4) 三个生境要素叠加解释了树形结构和叶性状分别为 43.5%和 12.3%,表现出树形结构对生境环境的响应大 于叶性状对环境响应的特点。研究结果初步探明了木棉不同生长指标对环境的要素的适应策略,可为木 棉在异质生境的培育、繁殖以及木棉人工林高效经营等提供理论依据和实践参考。

  • 伊犁河上游河谷水库浮游动物分布及水环境特征 ——以恰甫其海为例

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-04-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 为研究新疆伊犁河谷上游水库水环境质量状况,基于生物多样性指数、综合营养状态指数、 冗余分析(RDA)等方法,于2019年6月(丰水期)、9月(平水期)和12月(枯水期)对恰甫其海水库浮游动物及水环境理化指标进行了调查分析。结果表明:(1)恰甫其海共检出浮游动物37种,其中原生动物17种,轮虫10种,枝角类4种,桡足类6种;优势种主要包括侠盗虫属(Strobilidium sp.)、匣壳 虫属(Centropyxis sp.)、王氏似铃壳虫(Tintinnopsis wangi)、疣毛轮属(Synchaeta sp.)、广布多肢轮虫 (Polyarthra vulgaris),共5种;浮游动物丰水期、平水期和枯水期丰度分别为580.40 indL-1、152.68 indL-1、137.01 indL-1,生物量分别为0.550 mgL-1、0.018 mgL-1、0.007 mgL-1,丰度和生物量最大值 均出现在丰水期。(2)浮游动物多样性指数存在典型的时空分布特征,Shannon-Wiener指数(H)和 Margalef指数(D)在丰水期呈现由库尾向坝前增高的趋势,在平水期和枯水期以库中最高,H和D均值分别为 1.19 和 0.82。(3)RDA 结果表明,水温( WT)、化学需氧量(CODMn)和营养盐浓度如总氮 (TN)、总磷(TP)、硝酸盐氮(NO-3 -N)、亚硝酸盐氮(NO-2 -N)、氨态氮(NH+4 -N)、正磷酸盐(PO34- -P) 等是影响浮游动物群落结构变化的主要环境因子。综合生物多样性指数和综合营养状态指数结果表 明,恰甫其海水质处于贫-中营养状态,水环境质量状况良好,可以作为鱼类越冬场、产卵场和索饵场。

  • 桉树人工林更新方式对林下植物功能群的影响

    分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2018-03-27 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 林下植被是生态系统的重要组成成分,在维持森林垂直结构中发挥着不可或缺的作用。为了研究不同更新方式下桉树人工林林下植物功能群的变化规律及其主要影响因素,综合运用野外调查和室内分析的方法,评估桉树人工林林下植物功能群的组成、分布及更新方式和相关环境因子之间的关系。研究结果表明:林分更新5年后,除了非禾本科杂草功能群外,其他林下植物功能群的物种丰富度均呈现不同程度的增加,但与对照组(砍伐迹地)相比,其差异程度均不显著(P> 0.05);与对照组相比,藤本和蕨类功能群的相对多度也出现增加趋势,但禾本科草本功能群显著减少(P< 0.05);木本、藤本和蕨类功能群的相对盖度也呈现增加趋势,但禾本科草本功能群与对照组相比显著减少(P< 0.05);主成分分析(PCA)发现萌芽更新或植苗更新林的林下植物功能群组成和分布与对照组相比均发生了显著的变异,但不同更新方式(萌芽和植苗)下其林下植物功能群组成和分布差异不明显;通过冗余分析(RDA)确定了冠层透光系数、土壤孔隙度、坡向和土壤氮磷比是影响该林地林下植物功能群的主要因子,它们的叠加效应能解释大于75%的林下植物功能群的变异,最终模型通过排序得到冠层透光系数是影响该林地林下植物功能群的最主要因子。短期的研究发现萌芽和植苗这两种不同的更新方式对桉树林下植物功能群的影响有限,这可能与这两种更新方式形成的林冠结构和土壤理化性质差异性较小有关。

  • 污泥热碱液对干旱胁迫下小青菜生长的缓解机制

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 近年来,为实现城市生活污泥的资源化利用,通过碱热水解技术制成的污泥热碱液被广泛关注。干旱是自然界中主要非生物胁迫之一,严重限制了作物的生长发育。为了改善干旱胁迫对蔬菜作物的影响,同时实现污泥资源化利用,本研究以小青菜(Brassica chinensis)为材料,通过盆栽试验设置4个水分梯度模拟不同干旱程度,在不同干旱程度下分别冲施等氮量的热碱液和尿素溶液,探讨热碱液对叶菜抵抗干旱胁迫的作用机制。结果表明:干旱胁迫下,经热碱液处理后,小青菜根长密度、根表面积密度和根体积密度均显著增加,进而促进对水分和氮素营养的吸收,提高叶片相对含水量,维持光合作用;冗余分析表明热碱液的施用主要提高过氧化氢酶活性和叶片相对含水量降低干旱胁迫对小青菜生长的负面影响。综上所述,将污泥热碱液应用到蔬菜生产中可缓解干旱胁迫对叶菜造成的生长抑制,为干旱地区蔬菜生产提供了策略,也为有效无害化、资源化利用城市生活污泥提供了一种新途径。