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土壤种子库是退化生态系统植被恢复重建的重要基础,研究土壤种子库特征对于阐明退化生态系统受损与恢复机理具有重要的科学意义。通过野外土样采集、野外种子萌发定位跟踪调查和室内周期性种子萌发实验,对腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区和天然固定沙地的土壤种子库特征进行了对比研究。结果表明：人工固沙植被区土壤种子库包含21个物种,分属于8科;天然固定沙地土壤种子库有33种植物,属于11科。人工固沙植被区以一年生植物为主,天然固定沙地以多年生植物为主。人工固沙植被区的种子总密度明显低于天然固定沙地,但不同物种种子的密度变化存在显著差异。人工固沙植被区的物种丰富度和多样性指数均较天然固定沙地低。人工固沙植被区和天然固定沙地的土壤种子库与地上植被物种的相似性系数分别为0.73和0.71。尽管人工固沙植被区土壤种子库存在少量多年生植物种子,但仍未发展到以多年生草本植物为主的群落演替阶段,说明人工固沙植被区的植物多样性恢复尚需要漫长的过程。 相似文献
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大型土壤动物在沙漠生态系统物质循环中的作用研究 总被引：3，自引：2，他引：3
对腾格里沙漠生态系统大型土壤动物中化学元素含量特征与环境中元素含量关系比较和生物富集量在不同生境下的变化分析结果表明 :大型土壤动物中化学元素含量的大小排序为Mg >K >Fe >Ca >Zn >Na >Mn >Cu。对Mg、K、Fe的富集程度较高 ,对Mn、Cu的富集程度较低。不同动物类群对K、Mg、Fe、Na等元素富集程度的差异要小于对Cu、Mn、Zn等元素富集程度的差异。各生物群对各种化学元素均有较强的富集作用。在研究的几种生境中 ,大型土壤动物对化学元素的富集基本不受它们相互间在管理方式上不同而导致的环境因素差异的影响。化学元素生物富集量的计算表明 ,大型土壤动物在沙漠生态系统物质的转化作用中是很重要的。随人工固沙植被演替时间的延长 ,大型土壤动物对化学元素的生物富集量是呈提高趋势的 相似文献
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我国三北地区的植物固沙 总被引：11，自引：3，他引：8
本文提出三北地区影响植物固沙的自然特征, 论述了机械固沙、灌溉与植物固沙的关系, 植被盖度与栽植密度的关系, 人工植被演替及其控制, 植物固沙的指标、固沙植物种的选择与配置, 固沙植物的引种及其限制因子, 并按等雨量线将植物固沙划分为四个区。 相似文献
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松嫩沙地天然草地与人工草地土壤动物的对比研究 总被引：7，自引：3，他引：4
松嫩沙地天然草地和人工草地土壤动物的对比研究表明,天然草地大型土壤动物的优势类群与人工草地优势类群数相同,但类群有差别。而中小型土壤动物的优势类群是人工草地多。天然草地大型土壤动物和中小型土壤动物的常见类群都多于人工草地,而稀有类群则相反。两种草地类型的土壤动物在土层中的垂直分布存在差异性,但基本上是随着土层加深而递减,天然草地表层的土壤动物类群数均多于人工草地,主要是受土壤营养状况和理化性质的制约。 相似文献
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土壤微生物量可敏感指示土壤质量，是衡量荒漠地区生态恢复程度的重要生物学指标，而有关荒漠区人为踩踏生物土壤结皮与土壤微生物量关系的研究相对缺乏。以腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区和天然植被区人为踩踏生物土壤结皮下的沙丘土壤为研究对象，分别采集未踩踏、中度踩踏和重度踩踏结皮下0~5 cm和5~15 cm土样并测定土壤微生物量碳和氮。结果表明：人为踩踏藻-地衣结皮和藓类结皮可减少生物土壤结皮下土壤微生物量碳和氮，且土壤微生物量碳和氮随踩踏程度的增加而减少，重度踩踏显著减少土壤微生物量碳和氮（P<0.05），土壤速效磷、速效氮、全磷和全氮的损失是导致土壤微生物量碳和氮减少的重要因子。除踩踏程度外，土壤微生物量碳和氮也受结皮演替阶段的影响。人为踩踏的藓类结皮下土壤微生物量碳和氮显著高于藻-地衣结皮（P<0.05），表明演替晚期的藓类结皮比演替早期的藻-地衣结皮抗干扰能力更强；无论季节如何更替，土壤微生物量碳和氮均表现为未踩踏 > 中度踩踏 > 重度踩踏；人为踩踏结皮下土壤微生物量碳和氮均表现明显的季节变化，夏季 > 秋季 > 春季 > 冬季。腾格里沙漠人工植被固沙区和天然植被区人为踩踏生物土壤结皮可减少土壤微生物量，表明人为踩踏生物土壤结皮可引起土壤质量下降，导致荒漠生态系统的退化。因此，保护荒漠区生物土壤结皮有利于荒漠生态系统的修复。 相似文献
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《中国沙漠》2020,(4)
人工固沙林演替决定着固沙造林的成效。在腾格里沙漠南缘,应用空间代替时间的方法,选择造林封育5、15、25年花棒(Hedysarum scoparium)人工固沙林,对照流动沙丘和地带性植被样地,从生态水文、土壤种子库、土壤-植被相互关系等方面研究了人工固沙林演替的生态学机制,为区域人工固沙植被建设、保护和修复提供理论依据。结果表明:腾格里沙漠南缘花棒人工固沙林演替过程中,花棒、沙米(Agriophyllum squarrosum)和沙蒿(Artemisia rtemisia sphaerocephala)逐渐退出,自然优势种由一年生草本植物向半灌木、半灌木与多年生草本植物演替,25年后形成相对稳定的近自然固沙植被,呈现向草原化荒漠演替的趋势,但与地带性植被相似性只达到50%。表层土壤持水力持续增强,25年后达到流动沙丘的3.4倍,引起土壤水分浅层化和深层土壤干旱,驱动了深根系植物的衰亡和浅根性草本植物的发展。土壤种子库中沙米和沙蒿快速减少,并在造林25年后消失;油蒿(Artemisia ordosica)持续增加,短花针茅(Stipa breviflora)在25年后出现;土壤种子库与地上植被组成的相似性超过50%,驱动人工固沙林向油蒿+多年生草本植被演替。伴随人工固沙林植被演替,土壤容重持续降低,黏粒、粉粒、有机质和全氮含量持续增大,与人工固沙林群落、物种组成形成密切的对应关系,决定了固沙林演替阶段和物种组成。固沙造林启动并加速了自然植被的恢复演替,是干旱区沙化土地生态恢复的必要措施,但要充分考虑地带性植被和生境条件,以快速建立稳定的近自然植被。 相似文献
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沙坡头人工固沙植被演替过程中主要结皮生物生态位和种间关联变化特征 总被引：1，自引：1，他引：0
为探究干旱沙区人工固沙植被演替过程中结皮生物的种间关系变化规律,利用空间代替时间的方法,调查了宁夏沙坡头地区分别始建于1956、1964、1981、1987年人工固沙植被区（分别代表固沙植被建立后的64、56、39、33年4个演替阶段）中发育的6种典型结皮生物——蓝藻（Cyanobacteria）、球胶衣（Collema coccophorum）、石果衣（Endocarpon pusillum）、真藓（Bryum argenteum）、土生对齿藓（Didymodon vinealis）和齿肋赤藓（Syntrichia caninervis）的盖度及频度变化,并以不同样方作为资源状态计算其生态位宽度和重叠值,随后利用方差比率法、卡方检验和种间关联系数分析了它们在固沙植被演替过程中种间关联性变化规律。结果表明：（1）随着固沙植被演替,结皮生物的生态位宽度与重叠指数因具体结皮生物的不同而显现出显著差异：蓝藻生态位宽度迅速变窄（由演替33年的3.865降到演替64年的0）,且与其他结皮生物之间生态位重叠值逐渐降低;真藓与球胶衣生态位宽度基本保持不变且高于其他类型,且二者保持较高生态位重叠;土生对齿藓、齿肋赤藓和石果衣生态位宽度在固沙植被演替前期较小,但随着固沙植被演替的进行明显上升（分别由演替33年1.607、0和0.693上升到演替64年的3.699、3.227和3.373）,三者间生态位重叠值也随之提高。（2）结皮生物的种间总体关联性随着固沙植被演替由负关联向正关联转变,在演替64年时达到最大值（VR=1.15）;不同结皮生物间联系随着固沙植被演替逐渐增强,地表隐花植物群落结构和种类组成趋于稳定。本研究不仅为揭示干旱沙区结皮生物的相互作用、共生共存及演变机制提供了依据,而且对以结皮生物作为新型固沙材料及相关技术的研发具有重要的参考价值。 相似文献
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不同固沙区结皮中微生物生物量和数量的比较研究 总被引：30，自引：16，他引：14
沙地生态系统是温带干旱区、半干旱区的重要草地类型, 沙地的稳定性是生态系统健康的重要条件。在中国科学院沙坡头沙漠试验研究站, 笔者对不同程度固沙区结皮和流动沙丘表层中的微生物生物量和数量进行了比较研究。结果表明: 自然和人工植被固沙区结皮及流沙表层的微生物数量分布不同, 细菌数量比真菌和放线菌数量多数百倍, 在所有微生物类群中, 细菌数量最大, 微生物总数的变化取决于好气性细菌数量的多少, 但生物量却与之不同。在不同程度固沙区结皮中, 微生物生物量大小依次排列为: 自然植被区>1956年人工植被区>1964年人工植被区>1982年人工植被区>流沙区, 微生物生物量在自然植被固沙区中最多, 分别是1956年、1964年、1982年人工植被固沙区和流沙区的2.63、4.17、9.25和44.29倍, 表明微生物生物量随人工植被的栽植年代增加而增大, 在流动沙丘中最小, 而菌丝生物量方面是1956年人工植被固沙区已与自然植被固沙区十分接近。微生物生物量和数量与沙丘固定程度、人工植被栽植年代、结皮厚度、苔藓种类等均呈正相关, 人工植被栽植年代越长, 结皮越厚、微生物生物量和数量也越大。在不同年代人工植被固沙区结皮中, 微生物生物量和数量与相对稳定的自然植被固沙区相比, 仍未达到稳定状态。 相似文献
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生物土壤结皮对荒漠区土壤微生物数量和活性的影响 总被引：4，自引：4，他引：0
生物土壤结皮对荒漠生态系统的维持与改良发挥着重要作用。土壤微生物可敏感地指示土壤质量,是衡量荒漠区生态健康程度的重要生物学特征,而对荒漠区生物土壤结皮与土壤微生物关系知之甚少。本研究设计了两组对比试验。一组以腾格里沙漠东南缘的1956、1964、1981、1991年的植被固沙区结皮下的沙丘土壤为对象,以流沙区和天然植被区为对照。另一组以植被固沙区人为干扰生物土壤结皮下的沙丘土壤为研究对象,以未干扰结皮下的沙丘土壤为对照。结果表明：腾格里沙漠东南缘植被固沙区的藻-地衣和藓类结皮均可显著提高土壤可培养微生物的数量和基础呼吸（P<0.05）;适度人为干扰生物土壤结皮不会显著影响土壤可培养微生物的数量和基础呼吸,而严重人为干扰结皮可显著降低土壤可培养微生物的数量和基础呼吸,指示严重人为干扰结皮可导致荒漠区土壤质量下降;土壤可培养微生物的数量和基础呼吸也因结皮演替阶段的不同而有所不同,演替晚期的藓类结皮下土壤微生物数量和基础呼吸显著高于演替早期的藻-地衣结皮（P<0.05）;土壤可培养微生物的数量和土壤基础呼吸与固沙年限均存在显著的正相关关系,随着沙丘固沙年限的增加,结皮层增厚,结皮下土壤微生物数量及基础呼吸显著增加（P<0.05）;生物土壤结皮下土壤可培养微生物数量和基础呼吸呈现显著的季节变化,表现为夏季>秋季和春季>冬季。因此,腾格里沙漠东南缘植被固沙区的生物土壤结皮提高了土壤微生物数量和活性,表明生物土壤结皮有利于荒漠区土壤及荒漠生态系统的恢复。 相似文献
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腾格里沙漠沙坡头地区固沙植被对生物多样性恢复的长期影响 总被引：36，自引：16，他引：20
地处腾格里沙漠东南缘的沙坡头人工固沙植被始建于1956年,46 a来不仅确保了包兰铁路沙漠地段的畅通无阻,而且对区域生态环境的恢复产生了巨大的影响,成为我国干旱沙漠地区交通干线荒漠化防治与生态恢复的成功模式。长期定位监测结果表明:人工固沙植被建立4~5 a后,沙丘表面物理结构初步得到稳定,并由大气降尘形成的无机土壤结皮逐渐演变形成土壤微生物结皮。荒漠藻类、苔藓和地衣等隐花植物在结皮层中得到了大量的繁衍:固沙植被建立46 a后出现藻类24种;苔藓仅有5 种,少于天然固定沙丘结皮上的种类,此外,地衣也在植被区发现,这说明固定沙丘景观逐渐趋于稳定的状态;相对于流沙区,固沙植被区近地面风速降低了 40%,土壤有机质含量增加了60%,其中氮、磷、钾等荒漠生态系统主要限制养分因子及土壤理化性质得到了改善,沙丘表层成土过程明显;土壤水分循环的时空变异驱动了植被的演变,为大量的草本的侵入和定居创造了条件;此外,对鸟类、昆虫和土壤动物及荒漠动物的生存产生了积极的影响。46 a后,固沙植被区共有鸟类 28 种,昆虫 50 种,动物 23种。生物多样性的恢复使原有的相对单一的固沙植被演变成一个结构、组成和功能相对复杂的荒漠生态系统。沙坡头地区生态环境在人为促进下的恢复为我国西部生态建设提供了科学依据。 相似文献
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乌兰布和沙漠东北边缘植物群落物种多样性及其生态环境 总被引：7，自引：3，他引：7
应用群落多样性指数（Ｄ）、均匀度（Ｊ）、生态优势度（Ｃ）等指标，对乌兰布和沙漠东北边缘不同生境（荒漠区、绿洲外围、绿洲内）的天然植物群落进行了研究，结果表明这三种指标值能有效地表征群落的组成结构特征及生境的优劣；荒漠植物群落多样性指数（Ｄ＝０．６０３～２．９８４）和均匀度（Ｊ＝０．３３７～０．６９１）都较低，而生态优势度（Ｃ＝０．７２４～０．１９５）较高，说明荒漠植被生态环境的脆弱性，群落结构越复杂，多样性指数越高；多样性与生态环境关系密切，Ｄ和Ｊ随生境渐好而递增，Ｃ随生境渐好而递减，可作为环境评价指标；多样性在一定程度上体现了群落的发展阶段和稳定程度，越接近顶级阶段，多样性越高，且环境的改善有助于群落演替进程的加速；干旱区弃耕撩荒地次生演替植被，在弃耕初期多样性随弃耕年限增大而减小，后期处于一个较稳定的水平，且各演替阶段植物组成变化较大。 相似文献
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Does the adoption of agroforestry by small farmers in the Brazilian Amazon promote secondary forest succession on the degraded pastures and crop fields? New results from a small-scale farm agroforestry demonstration project, the Rondônia Agroforestry Pilot Project (RAPP) that began in 1992 are presented in this paper. In 1992, 242 farmers were surveyed by a stratified random sampling protocol, 50 of whom were selected to participate in the RAPP, constituting its experimental group. The remaining 191 farmers served as a control group. Farmers from both groups were re-surveyed in 2002 (after 10 years) and again in 2010 (after 18 years). Annual site visits to the experimental group farms were conducted from 1993 through 2003 to monitor agroforest plot development and management, and changes in pertinent socio-economic and household demographic characteristics such as household capacity, production systems, and social participation. Differences in property size, number of people permanently residing on the property, and social participation were found between the experimental and control group, with the experimental group having larger properties, more residents, and more participation in mutual aid associations. Control group farmers were also more reliant on cattle production (based on 2009 sales) despite having similar amounts of pasture as farmers in the experimental group. Within the experimental group, very few differences were found between farmers based on the type of agroforestry plot: timber, mixed or non-timber. Remote sensing analyses reveal long-term (10 years+) spectral differences in terms of the similarity to primary forest of both the agroforestry plots and the entire properties of the farms in this study. Experimental group farmers with mixed or timber-based agroforestry plots allowed more secondary forest succession to occur in and around their plots than farmers with non-timber plots. Although, on average, farm properties have become less spectrally similar to primary forest since 1992, properties with agroforestry plots tend to have more secondary succession and/or primary forest on their land in 2011. Several example properties are shown to illustrate the tendency of farmers with agroforestry plots to allow more secondary forest succession to occur on their land. 相似文献
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Community succession along a chronosequence of vegetation restoration on sand dunes in Horqin Sandy Land 总被引：14，自引：0，他引：14
Species diversity influences plant community structure and function. This paper examines the patterns and dynamics of species diversity along a chronosequence of vegetation recovery on sand dunes in a semi-arid region to assess the probability of vegetation recovery via succession, and provides some implications for revegetation practices in this region. Species richness and diversity indices gradually increased with succession, except for a decline in the community of 18 years, which is attributed to the strong dominance of Artemisia halodendron. In each stage of the restoration process, there was a dominant species with particular life history traits which contribute to the dominance of this species. Species replacement and habitat changes were the main drivers of succession, while plant species and community succession drove the process of vegetation recovery. Results showed that restoration via succession holds promise for vegetation recovery and desertification control within protected, fenced enclosures. 相似文献
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塔里木河中游植物群落与环境因子的关系 总被引：40，自引：2，他引：40
应用数量分类和排序方法，对新疆塔里木河中游地区植被进行了多元统计分析。结果表明，该地区共有植物23种，隶属于11科21属。其中，多数植物种类在样方中的出现频次较低，说明该地区植物物种丰富度较低。TWINSPAN结果表明，该地区3个断面19个样地可分为3个主要类型，与实际调查结果一致。CCA排序结果同TWINSPAN分类结果基本一致，反映出植物群落分布格局的一般规律及其随环境因子梯度变化的趋势。分析了不同环境因子间的关系，并从定量的角度，以CCA排序图直观地揭示了决定塔里木河中游地区植物群落分布的环境因子主要是地下水位和土壤含水量，其回归模型分别为：X1＝-9.5991L 100.86（R^2=0.6459)；X2＝1.65W 43.011(R^2=0.7646)。 相似文献
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Understanding of biomass and water allocation in plant populations will provide useful information on their growth pattern and resource allocation dynamics. By direct measurement, the biomass and water... 相似文献
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不同演替阶段人工柠条林丛枝菌根真菌分子多样性研究 总被引：5，自引：2，他引：3
采用PCR-DGGE和DNA克隆测序技术对黄土沟壑区一时间演替序列（5、13、20 a和42 a）上的人工柠条林的丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi;AMF)进行群落结构及多样性研究。结果显示,所有DNA序列聚为四个均属于AMF Glomus属的序列群,分别与Genbank上已登录的G.intraradices（同源性≥98%）、G. fasciculatum（=99%）、Glo18（=98%）和G. sp.（=98%）相关,这表明,在特定的时间点上柠条根系的AMF多样性十分低下。这四个序列群在5~20 a的柠条林中均出现,而在42 a的柠条林中只有G. sp.未出现,这表明,AMF群落组成并未随着柠条林的演替而发生显著改变,即AMF群落并未随着人工柠条林的恢复演替而得到恢复;土壤理化性质的稳定以及人工柠条林中的AMF群落与植被之间的正向反馈关系可能是导致这种现象的主要原因。 相似文献