毛乌素沙地油蒿群落退化与封育恢复特征及机制研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:chenpenghust
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
油蒿群落是毛乌素沙地分布面积最大和最具代表性的群落类型,对该地区生物多样性保护、防沙治沙、生态系统稳定性维持及退化草地恢复等发挥至关重要的作用。但近年来由于多种因素影响该地区油蒿群落出现严重退化,封育作为我国干旱、半干旱地区植被恢复的主要措施之一,在该地区应用广泛,但目前缺乏对油蒿群落退化及恢复过程的综合对比研究。基于以上背景,本文通过在宁夏盐池县典型油蒿群落分布区布设不同退化程度及封育时间的样地,对油蒿种群、群落及土壤进行同步调查,系统分析油蒿种群数量及结构特征、种群空间格局、植被群落特征、土壤理化性质等,综合探讨油蒿群落退化及恢复的特征与机制,研究结果可为该地区退化油蒿群落植被恢复与管理提供理论指导。主要研究结论如下:(1)草地退化影响种群更新与生长,不仅降低了油蒿种群密度、盖度及地上总生物量,还导致个体高度、冠幅及生物量的下降,改变了种群的年龄组成,使得幼苗及成株变少,枯死植株增多,进而影响种群结构。退化样地种群结构变化趋势为:衰退型(轻度退化)→增长型(中轻度退化)→稳定型(中度退化)→衰退型(极重度退化)。封育后随着幼苗的大量生长发育,个体的冠幅、高度及生物量逐渐降低,油蒿种群矮小化,在封育10年时种群盖度、密度及地上总生物量达到峰值,之后有减小的趋势。封育样地种群结构变化趋势为:增长型(封育5年)→衰退型(封育10年)→稳定型(封育15年)→衰退型(封育25年)。(2)油蒿种群具有强烈的空间依赖性,具有斑块状和条带状的分布特点,在退化及恢复过程中种群空间异质性会发生显著变化,总体表现为:退化样地>封育样地;偏重度退化样地>偏轻度退化样地;长期封育样地>短期封育样地。(3)油蒿种群、幼苗及成株多在小尺度聚集(0-2m)、大尺度(20-25m)随机或均匀分布,而半死株及死株在不同尺度多随机或均匀分布,封育导致油蒿幼苗聚集尺度增大。幼苗与成株多在小尺度上呈正相关,而与半死株、死株多相互独立。四种优势伴生种群(草木樨状黄芪Sophora alopecuraoides、苦豆子Astragalus melilotoides、老瓜头Cynanchum komarovii、沙生针茅Stipaglareosa)在空间上呈不同程度的小尺度聚集分布,且不同种群在同一样地中聚集尺度存在差异,总体表现为植被状况相对较好的封育样地聚集尺度大于较差的退化样地。四种伴生种群多与油蒿种群在小尺度相互竞争、大尺度相互独立。(4)研究区内菊科、禾本科、藜科、豆科植物占物种总数的70%以上,且主要以多年生草本为主,一年生草本次之,而灌木所占比重最小,草地退化及恢复过程中各样地物种组成会发生显著变化。不同的处理显著影响(P<0.05)群落盖度、高度、密度、地上及地下生物量、根冠比、枯落物重量、丰富度指数R、多样性指数SW、SP及均匀度指数E等指标,随着退化程度加剧枯落物逐渐降低,根冠比逐渐升高,E指数变化不显著,而其它各群落特征指标及群落稳定性均表现出先增加后降低的趋势,且在中度退化样地最高。封育后植被群落逐渐恢复,各植被特征在短时间内显著改善(P<0.05),群落稳定性也随之增强,封育10年是一个转折点,之后群落的各个特征指标将逐渐降低,而群落稳定性在封育15年时最强。(5)不同处理(P<0.01)及土层(P<0.05)显著影响各土壤理化性质,各土壤理化性状之间具有一定的相关性。随着退化程度加剧土壤含水量先增后减,土壤容重及砂粒含量逐渐增加,而土壤黏粒、粉粒及各化学性状(全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾)逐渐降低。封育后土壤黏粒、粉粒、含水量及各化学性状的含量均逐渐增加,但封育25年后土壤含水量将有所降低。在植被退化及恢复过程中各土层土壤综合肥力会发生变化,总体变化趋势为:长期封育样地>偏轻度退化样地>短期封育样地>中度退化样地>偏重度退化样地。在植被退化及恢复过程中土壤结皮的波动显著影响各土壤理化性质含量,且不同类型结皮对土壤理化性质的影响不同。(6)RDA分析结果表明,前两轴物种-土壤性状关系积累贡献率为78.95%,说明前两轴已能很好的解释土壤性状与植被群落间的关系,不同土壤性状对该地区群落的影响具有一定差异。土壤含水量、土壤有机质、容重及土壤黏粒含量对植物群落及样地影响较大,而土壤速效氮及pH值的影响较小。
其他文献
我国粉煤灰产生量大、综合利用率低、高值资源化技术研究需求迫切,同时燃煤电厂面临着艰巨的CO2减排任务。本论文从粉煤灰高值利用和全量消纳的角度出发,创新性地提出了以协
稻飞虱是亚洲地区主要的水稻害虫,通过吸食水稻汁液和传播水稻病毒造成水稻大面积死亡和减产,给世界粮食安全造成巨大的威胁。近几十年来,化学杀虫剂在控制稻飞虱中起着重要
1,2,3,4-四氢喹喔啉及其衍生物是一类重要的含氮杂环化合物,被广泛地应用于制药行业和生物活性基质方面。尽管此类化合物十分重要,但是有关其有效的合成路线却较少。因此人们做了大量的实验寻找合成四氢喹喔啉或手性四氢喹喔啉及其衍生物的有效合成路线。在这些方法中,最直接的方法就是用氢气还原喹喔啉类化合物。虽然人们取得了很大的进步,但是这些方法大多数是在高压的氢气下或者加入化学计量的还原剂下进行的,同时产
随着经济水平、生活质量的提高,人们对损伤肢体的功能与形要求日益提高,显微手外科技术的不断发展为其提供了保障。在显微手外科中,各种断肢断指及皮瓣转移或移植术后容易出
一种新型舰炮弹药——毫米波驾束制导炮弹,采用三点法对其导引控制飞行,在起控时刻制导炮弹必须满足三点法导引要求,即起控时刻目标、制导炮弹及制导雷达三者在一条直线上。
<正>1.国民经济和社会发展第十三个五年规划the 13th Five-Year Plan for Economic and Social Development2."两个一百年"奋斗目标the Two Centenary GoalS(They are:to fin
<正>微电影的物理时空的绝对化限制,决定了微电影整体时空必然的紧凑化。然而,微电影的元要素电影性,则绝对化地要求微电影必须具备完整、完善、完备的电影格局;并且还必须具
本文采用理论分析和数值模拟方法对反应堆1/3缩比模型的整体水力学特性进行了研究,主要分析不同模化流速对反应堆的压降、入口流量分配及下腔室交混特性的影响,理论和模拟分
保幼激素(juvenile hormone, JH)对昆虫的发育和生殖起着关键性的调控作用,所以咽侧体(corpora allata, CA)合成JH的能力必然受到严密和精确的调控。一方面,脑中的神经分泌细
D2D(Device-to-Device)通信是一种在蜂窝小区基站的控制下,用户终端之间不通过基站中转而直接传输数据的技术,具有频谱利用率高、小区容量高等优势并成为下一代移动通信的关