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科尔沁沙地中南部34种植物叶功能性状及其相互关系 总被引：3，自引：2，他引：1
以科尔沁沙地中南部34种主要植物为研究对象,分别测定叶片鲜重(FW)、干重(DW)、干物质含量(LDMC)、面积(LA)和比叶面积(SLA),比较不同生活型(一二年生草本、多年生草本、灌木)和功能型(C3、C4植物)的叶片性状的差异性,探讨沙地植物叶片性状相互之间的内在联系及其对环境的适应性。结果表明:一二年生草本的LDMC(0.23 g·g-1)显著小于多年生草本(0.31 g·g-1)和灌木(0.32 g·g-1);而一二年生草本的SLA(22.14 m2·kg-1)显著大于多年生草本(17.18 m2·kg-1)和灌木(13.41 m2·kg-1)。一二年生和多年生C4植物的LDMC显著大于C3植物;多年生C4植物SLA显著大于C3植物;C3植物的LDMC表现为一二年生草本<多年生<灌木。沙地植物的叶鲜重、叶干重和叶面积三者间极显著正相关,植物叶干重与SLA显著负相关;C4植物和多年生植物叶干重与SLA显著负相关。沙地不同生活型、功能型植物叶片的功能性状差异明显,沙地灌木和多年生植物能够较强的适应干旱环境,一二年生草本则具有较强的保持体内营养和获取土壤资源的能力。 相似文献
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植物功能性状可以响应生境的变化并决定生态系统的功能,探究植物功能性状间的关系及其随温度和降水梯度的变化规律,对认识不同气候条件下植被在群落水平碳水代谢关系和维持水分平衡的生理生态学机制具有重要意义。近年来,有关群落水平功能性状与环境因子关系的研究较少,尤其是半干旱区沙质草地植物群落功能性状对气候梯度响应的研究鲜有报告。因此,本研究以科尔沁沙质草地群落为研究对象,分析了温度和降水梯度上群落功能性状以及性状间的相关关系。结果显示：（1）随着区域温度增加（2.1～6.4℃）和降水减少（451.1～370.0 mm）,沙质草地群落功能性状变化趋势不一。群落高度和叶面积随温度升高显著增加。群落高度、叶面积和比叶面积随降水减少显著降低,群落叶厚度、叶干物质含量和叶组织密度随降水减少显著增加。（2）群落高度与叶面积显著正相关,叶厚度与叶干物质含量显著正相关,叶面积、比叶面积与叶干物质含量、叶厚度显著负相关,叶组织密度与叶干物质含量呈显著负相关。（3）气候因素驱动了54.66%植物性状变异,其中降水是影响沙质草地群落功能性状的主要影响因子。 相似文献
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为了研究科尔沁沙地植物及叶片的C、N元素在沙丘固定过程中的化学计量差异及变化规律,在流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、草地4种生境上分别采集整株植物样品和叶片样品,测定其C、N元素含量,并在群落水平和功能型水平上展开分析。结果表明:(1)随着沙丘的固定,植物群落及群落叶片的C含量逐渐上升而N含量逐渐下降,且C含量的变异系数较N含量小;(2)各生境植物及叶片C、N含量表现为灌木一年生植物、C3植物C4植物、豆科植物非豆科植物,各功能型植物的C、N含量正相关于其叶片的C、N含量;(3)沿沙丘固定梯度,一年生、C4与非豆科植物及其叶片C含量趋于上升,而一年生、多年生、C3、非豆科植物及其叶片N含量趋于下降。沙丘固定过程中群落C含量的变化主要源于一年生、C4、非豆科植物,而N含量的下降则受草本、C3、非豆科植物的共同影响。适当补植灌木、C3植物、豆科植物对于该地区的固C效率和生物固N以及改良土壤肥力会起到积极作用。 相似文献
4.
为了研究不同生活型植物营养元素含量随季节变化的响应机制,在生长季内,对阿拉善地区荒漠植物霸王(Zygophyllum xanthoxylon)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)、沙冬青(Ammopipta nthus mongolicus)、红砂 (Reaumuria soongorica)、驼绒藜(Ceratoides latens)、白刺(Nitraria tangutorum)6种灌木及多裂骆驼蓬(Peganum multisectum)、葡根骆驼蓬(Pegamum nigrllastrum)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)3种草本植物连续观察,采集叶片,分析矿质养分含量和比叶面积(SLA)的季节变化特征,并对牧草的营养均衡价进行了评价,同时探讨了其叶片发育特征与矿质元素含量的关系。结果显示:(1)不同生活型植物在生长季内的SLA变化规律不同,9种植物叶片SLA均在中等偏下的水平。(2)4种常量元素(K、Ca、Na、Mg)含量在生长季内的波动较大,4种微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu)含量在生长季内的随月份变化不大,且大部分植物叶片Zn和Cu含量在生长季内维持在"低"水平。(3)9种牧草SLA与矿质元素Cu之间表现出较强的负相关,而与其他元素无显著的相关性。(4)植物种类与采样月份对植物叶片元素的交叉分析显示,植物叶片K、Na、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn含量的变异主要受植物种类影响,植物叶片Fe含量的变异主要受植物种类和采样时间的交互作用影响。 相似文献
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为了探究沙地植物群落结构特征对极端干旱的响应,通过野外模拟试验开展了极端干旱（生长季减雨60%与干旱60 d）对沙质草地和固定沙丘植物群落丰富度、地上生物量和叶性状等群落结构特征影响的研究。结果表明：（1）生境变化对植物群落地上生物量和叶干物质含量（LDMC）具有显著影响（P<0.05）,草地地上生物量和LDMC显著高于固定沙丘,而物种数、植被盖度、高度和比叶面积（SLA）在两种生境间无显著差异（P>0.05）;（2）极端干旱处理显著影响沙地植物群落盖度、地上生物量和LDMC（P<0.05）,减雨60%显著降低了植物群落盖度和地上生物量,而干旱60 d显著降低了植物群落盖度、地上生物量、高度和LDMC;植被特征和叶性状在减雨60%和干旱60 d处理间无显著差异（P>0.05）;（3）减雨60%和干旱60 d显著降低了草地和固定沙丘的植被盖度和地上生物量,而干旱60 d也降低了固定沙丘的植物高度和LDMC（P<0.05）;（4）相关分析表明,沙地植物群落地上生物量与盖度、高度和LDMC显著正相关（P<0.05）。极端干旱事件的发生会极大地改变沙地一年生为主的植物群落组成和功能,而沙地不同生境植被则通过改变植物群落组成、优势种及其关键性状的变化来适应极端干旱。 相似文献
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科尔沁沙地52种植物叶片性状变异特征研究 总被引：6，自引：1，他引：5
研究严重沙化生境中植物叶片性状的变异特征,不仅有助于了解植物对区域环境变化的适应特征,而且还可以为群落分类、群落结构特征的揭示等提供重要的依据。本研究以科尔沁沙地52种植物为对象,比较不同功能群植物叶片性状的变异特征,分析植物各叶片性状之间的关系。结果表明,科尔沁沙地52种植物比叶面积在6.9～34.4 m2·kg-1之间变动,与其他区域的研究结果相比,该区域植物比叶面积偏小,说明该区域植物能较好地适应贫瘠环境。52种植物中,大多数植物的氮磷比小于14,说明科尔沁沙地植物主要受氮制约。研究结果还表明,不同功能群植物的叶性状存在显著差异。固氮植物叶片氮含量最高,杂类草的叶干物质含量（平均值为0.22±0.06 g·g-1）显著小于其他功能群植物,但是植物叶片磷含量和比叶面积在不同功能群之间差异不显著。相对于多年生植物,一年生草本植物的比叶面积显著偏大,但是叶干物质含量显著偏小。科尔沁沙地52种植物叶干物质含量分别与比叶面积和叶片氮含量呈显著负相关,叶片磷含量和氮含量之间呈显著正相关。 相似文献
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差不嘎蒿的分布及其在天然植被演替中的地位 总被引：17，自引：4，他引：13
在中国差不嘎蒿主要分布在北纬42～50°,东径116～124°之间的温带半湿润、半干旱区的沙地上。差不嘎蒿群落类型较多,植物种丰富,结构较复杂,在半流动、半固定沙地植物群落中占绝对优势,起建群种作用。差不嘎蒿生态幅广,从流动沙丘背风坡到固定沙丘均有分布,但其最适宜的生境是水分条件较好、有些风蚀与沙埋的半流动、半固定沙地。随沙丘固定程度的提高,差不嘎蒿将退出群落,让给级冷蒿、糙隐子草等植物。 相似文献
8.
以云南省沾益自然保护区内典型而宏大的喀斯特中度退化天坑——深陷塘为例,分析了该天坑地下森林的34种木本植物的8个功能性状的变异程度,并从种内和种间水平进一步探究功能性状变异与科类群、生活型、生长型和生态因子的关系及土壤因子对植物性状变异的解释效应。结果表明：天坑地下森林内分布的木本植物具有叶厚度大、比叶面积较小、叶干物质含量较高的特点;灌木植物性状种间变异普遍小于乔木,植物性状变异程度在常绿和落叶间相差不大,大部分叶性状的种内种间变异大于小枝性状;天坑内植物性状的平均种内变异系数达23.45%,相较于其他非喀斯特区域的植被类型,其性状种内变异幅度较低,表明喀斯特天坑区域的植物具有较小的形态可塑性;土壤养分是决定样地尺度上群落性状变异的主导环境因素,但物种系统发育历史及其生活史特性也是该地带性植被功能性状变异的内生动力。综上,表明天坑地下森林的木本植物物种在长期演化过程中,其功能性状及其变异程度受非生物环境因素、系统发育过程、生活史策略等的综合影响。研究结果可为负地形的喀斯特天坑的物种避难所价值提供材料和证据,为提升云南高原喀斯特生态脆弱区和自然保护区生态系统服务功能、科学开展天坑外部区域和地带性植被的生态恢复工作提供科学支撑。 相似文献
9.
青海湖鸟岛沙地植物群落物种多样性研究 总被引：16，自引：4，他引：12
根据野外样地调查资料,采用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对青海湖鸟岛沙地植物群落的多样性进行了研究,并用相关分析研究了多样性指数间的关系,结果表明:①鸟岛7个主要沙地群落间的植物多样性差异很大,分布于固定沙丘上的赖草、甘青铁线莲等群落均具有较高的丰富度指数、多样性指数,而西伯利亚蓼、藏虫实等分布在流动沙丘上的群落则最小,但均匀度指数最高。②从流动沙丘到固定沙丘阶段的变化过程中,丰富度指数、Shannon Wiener指数和Simpson指数的变化趋势基本一致,而均匀度指数则呈相反趋势,半固定沙丘是这一变化的重要转折点。③物种在各沙地类型中出现频率的多样性指数差异很大,特有种多样性指数在固定沙丘中最高,占主导地位,而在流动沙丘阶段,普通种的物种多样性指数最高。④植物生活型上各沙丘类型上的物种多样性指数均以多年生草本为最高,其次为一年生草本,而且从流动沙丘至固定沙丘阶段呈递增变化。⑤丰富度指数与多样性指数、均匀度指数之间存在极显著的相关性。 相似文献
10.
科尔沁沙地沙丘固定过程中植物生物量及土壤特性 总被引：5，自引：1，他引：4
为了解沙丘固定不同阶段植物群落的生物量特点及土壤理化特性的变化规律,研究比较了科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙质草地4种生境的地上、地下生物量,并分4层土壤深度分析了土壤理化特性的演变特征及相关关系.结果表明:(1)植物地上生物量与地下生物量显著正相关,0~10 cm土层地下生物量最大,随着沙丘的固定,地下10～20、20～40、40～60 cm深度土层的生物量显著增加,植物地上生物量依次增大,分别为2.20、98.10、131.41、190.38 g·m-2,地下地上生物量比依次为10.44、1.67、0.81、1.18;(2)随着沙丘的固定,表层土壤容重由1.62 g·cm3下降到1.33 g·cm3,各土层的粉沙和极细沙的占比依次增加,中沙比例依次减小,土壤碳氮含量、碳氮比、pH值、电导率均逐渐增加;(3)地上、地下生物量均与表层土壤碳氮含量、pH值、电导率显著正相关,土壤碳、氮含量均与pH值、电导率、土壤水分含量显著正相关,与土壤容重显著负相关(p<0.05).综上所述,沙丘恢复过程中植物生物量的增加与表层土壤颗粒细化、营养物质增多、水分增加密切相关,土壤-植被系统构成了有机的综合体. 相似文献
11.
毛乌素沙地丘间低地主要植物叶片性状及其相互关系 总被引：1，自引：0，他引：1
以毛乌素沙地丘间低地30种主要植物为研究对象,比较不同功能群植物叶片性状的变异特征,分析植物叶片各性状之间的关系。结果表明:30种植物的比叶面积的变异系数最大,比叶面积与叶片干物质含量呈现极显著的负相关关系,叶片干物质含量与叶片碳含量呈显著的正相关关系,叶氮含量与叶片碳氮比呈极显著负相关关系,叶面积与其他所有的叶片性状都无相关性。比叶面积、叶片干物质含量、叶面积、叶氮含量和叶碳含量在不同功能群之间存在显著差异,叶片碳氮比在不同功能群之间没有显著差异。研究结果有助于了解毛乌素沙地丘间低地环境变化对植物种群的作用,增进对丘间低地植被演变特征的认识。 相似文献
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甘肃省摩天岭北坡木本植物叶性状变异及关联 总被引：1，自引：0，他引：1
调查了摩天岭北坡以常绿阔叶林带与落叶阔叶混交林为主的低海拔区(700~1 500m)和针阔叶混交林与亚高山针叶林为主的高海拔区(2 100~3 400m)的21个木本植物群落组成,测定了104种植物的比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶片全磷含量(TPC)、叶片全氮含量(TNC)、叶片全碳含量(TCC)以及叶片厚度(LT)等6个植物功能性状。采用相关性分析对6个植物功能性状的变异和关联进行分析。结果表明:(1)SLA、LT和TCC在高海拔区明显高于低海拔区,而LDMC和TNC表现出高海拔区低于低海拔区;(2)SLA均随海拔的升高表现出降低的趋势,而LDMC和LT都随海拔的升高呈现增加的趋势。低海拔区TCC和高海拔区TCC都随海拔的升高呈增加的趋势;低海拔区TNC和TPC随海拔的变化与高海拔区相反,TNC和TPC在低海拔区随着海拔的升高表现出增加的趋势,而在高海拔区随海拔的增加呈现降低的趋势。(3)在高、低海拔区,SLA与LDMC、LT和TCC均呈极显著的负相关关系(P<0.01),LDMC与LT和TCC呈极显著的正相关关系(P<0.01)。摩天岭北坡不同海拔区木本植物叶片功能性状与海拔的关系,反映了该区域木本植物的不同叶片功能性状对海拔决定的环境异质性的协同响应和适应。 相似文献
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不同尺度生态学中植物叶性状研究概述 总被引：11，自引：0，他引：11
植物叶性状与植物个体、群落、生态系统功能的基本行为和功能具有密切相关性,可反映植物适应环境变化所形成的生存对策。目前有关叶性状的研究非常多,从不同尺度（个体尺度、功能群尺度、群落尺度和区域及全球尺度）对叶的性状进行了研究。个体尺度叶性状的研究着重于揭示单个或多个植物种叶性状对不同环境因子（如温度、土壤水分等）的响应;不同功能群之间植物性状的分异表明环境因子对功能群而言存在选择压力（如低氮）,但在功能群内部,选择压力较弱;随群落结构的改变,群落叶性状平均值和建群种叶性状均存在显著变化;大尺度（区域和全球）的研究有助于定量化阐述叶性状分异规律及其与气候等环境因子之间的相关性。目前的研究没有从机理上阐述清楚植物叶性状对环境因子的响应、群落构建过程中植物叶性状的指示作用、叶性状分异的生物地理格局等,在未来的研究中应予以更多关注。 相似文献
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古尔班通古特沙漠是中国第二大沙漠,也是中国固定和半固定沙丘主要分布区,固沙灌木种较多。冠幅不仅是反映固沙灌木可视化的重要参数,也是反映沙漠植被生长情况的重要变量。以3种沙丘（固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘）上主要固沙灌木为研究对象,利用12种基础模型、BP（Backpropagation Neural Network）神经网络和支持向量机（Support Vector Machine,SVM）机器学习算法建立了基于固沙灌木株高和冠长率的冠幅预测模型,同时将两种机器学习算法拟合结果与基础模型进行比较,最终选出了适合研究区的冠幅预测模型。结果表明：（1）不同沙丘类型和不同灌木种类的最优冠幅预测模型不同,且固定沙丘和半固定沙丘模型优于流动沙丘。3种沙丘类型最优拟合为M2（Quadratic Model）模型;（2）白梭梭（Haloxylon persicum）在半固定沙丘和流动沙丘上拟合的最优模型分别为M2、M7（Gompertz）,沙拐枣（Calligonum mongolicum）最优模型为M2,蛇麻黄（Ephedra distachya）和油蒿（Artemisia ordosica）在半固定沙丘和流动沙丘上拟合较优模型分别为M2、M7。总体来说,基础模型M2和M7可以较好地预测不同类型的灌木冠幅值;（3）基于径向基（Radial Basis Function）核函数的支持向量回归机的冠幅预测模型明显优于BP神经网络模型。 相似文献
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科尔沁沙地夏秋(6—9月)季不同类型沙丘土壤呼吸对气温变化的响应 总被引：6，自引：3，他引：3
通过测定分析了科尔沁沙地6—9月不同生境（固定、半固定和流动沙丘）土壤呼吸速率的日动态、月际动态及其对气温变化的响应。结果表明：测定期平均土壤呼吸速率在各生境间存在显著差异,其大小为固定沙丘（2.35 μmolCO2·m-2·s-1）＞半固定沙丘（1.67 μmolCO2·m-2·s-1）＞流动沙丘（1.06 μmolCO2·m-2·s-1）;指数模型能够较好地揭示不同生境土壤呼吸对气温变化的响应,但土壤呼吸的月际动态与气温变化不完全同步;各生境土壤在高温环境下的Q10值(土壤呼吸对温度敏感程度)普遍低于低温环境下的Q10值;固定、半固定和流动沙丘基于气温月际变化的Q10值分别为2.34、1.99和1.31,表明不同的植被状况和土壤性质会影响到土壤呼吸对温度变化的敏感程度。 相似文献
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乌兰布和沙漠不同下垫面冬季沙尘通量 总被引：1，自引：0，他引：1
为揭示乌兰布和沙漠不同下垫面冬季沙尘通量的垂直分布,在野外实地监测的基础上对乌兰布和沙漠3种下垫面冬季输沙量进行测量分析。结果表明：近地表0～100 cm高度内冬季输沙量流动沙丘 > 梭梭固定沙丘 > 白刺半固定沙丘。各下垫面输沙量随高度呈下降趋势,流动沙丘、白刺半固定沙丘、梭梭固定沙丘符合幂函数分布,流动沙丘、梭梭固定沙丘输沙量集中于0～20 cm高度,白刺半固定沙丘集中于0～40 cm高度。风沙流幂函数通量系数a、b与粒径< 0.1 mm和粒径 >0.5 mm颗粒含量负相关,与粒径0.1～0.25 mm颗粒含量正相关,与粒径0.25～0.5 mm颗粒含量不相关。沙粒跃移高度在流动沙丘、白刺半固定沙丘和梭梭固定沙丘分别集中于0～3.59、0～4.33和0～2.36 cm;跃移高度与粒径<0.05 mm和0.1～0.5 mm颗粒含量正相关,尤其与粒径0.1～0.25 mm颗粒含量呈指数函数正相关,与粒径0.05～0.1 mm及>0.5 mm颗粒含量无明显相关性。乌兰布和沙漠流动沙丘在冬季仍具有较大的侵蚀状态,白刺半固定沙丘处于弱风蚀状态,梭梭固定沙丘处于堆积状态,造成地表积沙。在冬季,梭梭固定沙丘仍然发挥着防风固沙的能力,成为冬季固定风沙的重要防线。 相似文献
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植物属性地理学是植物地理学的一个新兴研究方向,研究植物属性的地理分布规律。目前与植物属性地理相关的研究热点主要集中在植物属性的多尺度表达、植物属性的权衡关系和属性多样性与生态系统功能三个方面。比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、种子质量、植物高度、茎密度是最受关注的植物属性。植物属性需要在植物个体水平上进行测量,然后基于群落内物种相对优势度的加权平均上推到群落水平。植物属性权衡关系主要包括叶片经济型谱及属性与环境因子之间的权衡关系研究。全球植物属性数据库的丰富与共享,推动着植物属性地理学的蓬勃发展。当前的植物属性空间连续分布主要利用全球属性数据库和空间统计建模方法实现,但借助激光扫描和成像光谱技术直接对区域植物功能属性进行空间制图正成为植物属性地理学空间计算的新方法。植物属性的空间格局分析是植物属性地理学的重要内容之一,不仅有助于解释植物物种的适应性与分布、群落构建等问题,而且为预测全球气候变化对植物的影响提供了依据。用植物属性代替物种可以更好地解释植物分布和植物对环境适应的生理机制,所以在全球植被模型研究中开始尝试将基于物种的植被动态模型发展为基于属性的植被动态模型,这将会给全球变化下碳循环过程的模拟和陆面模式带来新的机遇和挑战。展望未来,植物属性地理学仍然需要发展新的研究手段,深化全球植物属性的空间分异规律及其与环境因子之间的关系研究,以及完善全球和区域植物属性数据库建设。 相似文献