李金花[1]2002年在《内蒙古典型草原几种优势植物生态适应对策研究》文中研究表明为了揭示草原的退化机理，采用野外放牧强度控制实验和盆栽刈割实验相结合，从克隆形态、生殖、资源(生物量及营养成分)分配格局等方面研究了退化草原优势植物冷蒿(Artemisia frigida)、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)对不同放牧强度的生态适应对策；采用水分模拟实验，从资源分配角度探讨了典型草原优势植物羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、冷蒿、星毛委陵菜对未来降水变化的响应。 (1)形态可塑性是植物种群克服环境异质性的重要途径之一，克隆植物的形态可塑性是植物利用异质性资源的生态适应对策。 冷蒿、星毛委陵菜的克隆形态特征对放牧强度表现出显着的可塑性反应。冷蒿间隔子长度零牧＞轻牧＞重牧＞中牧；分枝强度重牧＞中牧＞轻牧＞零牧。星毛委陵菜间隔子长度轻牧＞零牧＞中牧＞重牧；分枝强度重牧＞中牧＞轻牧＞零牧。 (2)繁殖对策是指生物对环境的生殖适应趋势，是资源或能量向生存、生长和生殖等活动中最适分配的结果。植物在不同生境中的繁殖对策反映出植物对环境的适应能力和在该生境中的生殖潜能。 冷蒿种群头状花序中管状花的数量及种群结实量轻牧＞零牧＞中牧＞重牧，零牧与重牧之间差异显着；花序中种子数为零牧＞轻牧＞中牧＞重牧，零牧、轻牧与重牧之间差异显着。 冷蒿有性生殖分配从零牧到重牧依次为10.61％，8.54％，6.41％，0.92％，其中零牧与中牧和重牧、轻牧与重牧间差异显着；刈割实验得到相似的结果。 星毛委陵菜生殖枝密度零牧与重牧间差异显着；种群生殖枝分化率在总体上随放牧强度的增加呈下降趋势，零牧显着高于中牧和重牧，但与轻牧间差异不显着；生殖枝上花序数目呈增加趋势，但各处理间差异不显着。 按比例刈割冷蒿再生量1/4刈割＞不刈割＞2/4刈割＞3/4刈割，且按比例刈割冷蒿的再生生长优于留茬高度刈割；刈牧显着影响冷蒿生物量分配格局，尤其是叶和花的分配；冷蒿有性生殖分配随刈割强度的增加而降低，繁殖方式发生改变，主要通过克隆生长维持和扩大种群。 （3）植物在不同环境条件下的资源分配格局反映了植物发育对环境的响应规律和适应对策。 随放牧强度的增加，冷蒿种群总生物量呈递减趋势；星毛委陵菜种群总生物量则先减少后增加。随放牧强度增加，冷蒿地上部分生物量显着下降。 冷蒿种群生物量分配的总体格局是：根＞叶＞茎。星毛委陵菜种群生物量分配格局为：根＞叶＞横生匍匐茎＞叶柄。 （4）碳、氮、磷等元素是构成植物体的重要元素，其含量及分配状况影响植物个体的生长与发育，进而影响种群的竟争能力，这是群落演替过程中物种替代的重要原因之一。因此，植物营养元素含量及其分配的变化是植物适应放牧生境的重要生态对策之一，这与植物种类和放牧强度有关。 冷蒿叶C／N比随放牧强度的增大而增大，茎CM比在一定范围内随牧压增加而增大，之后则减小。地下部分CM比在一定范围内随放牧率增大而减小，之后放牧率再增大，CM比又增加。放牧使星毛委陵菜地上部分CM比减小，地下部分CM比增加。 （5）具有不同生态适应对策的物种共存时，有利于充分利用环境资源，是天然草地群落稳产、高产的基础。随着放牧强度的增加，群落中的增加种和侵入种逐渐替代原来的减少种，使群落组成与结构发生变化。 轻度放牧时，冷蒿小禾草草原群落物种多样性及初级生产能力最高，并随着放牧强度的增加而下降；其中，克氏针茅和羊草等种群的重要值随放牧强度增大而显着降低，冷蒿让位于更加耐牧的星毛委陵菜和寸草苔。中牧条件下糙隐子草重要值最高；过度放牧时，群落组成中以星毛委陵菜占绝对优势，变蒿、刺穗萎、伏毛山毒草等比例有所增加，一年生植物狗尾草开始呈斑块状分布。 内蒙古典型草原草地畜牧业可持续发展适宜放牧强度为：暖季不超过2。67羊ban‘，即每个羊单位应占有夏季草场不少于 0．4Allll‘，于 5月底或 6月初开始放牧，这样，既可使羊草草原或大针茅草原不会退化到冷蒿草原，又可使冷蒿退化草原有可能得以恢复，达到利用式改良的目的。否则，内蒙古典型草原将最终退化趋同于星毛委陵菜群落，直至沙化，草地生产力下降，可利用率降低。 （6）羊草、大针茅、冷蒿。星毛委陵菜种群生物量及其分配格局对降水变化的响应差异显着。水分充足时，植物生物量相对多地分配到地上部分，有利 二 于获取更多的光能，提高竞争能力；水分溃缺时，植物根系生物量增多，有利 于吸收更多的水分和营养物质，提高竟争能力。因此，植物可以通过改变资源 分配格局而提高其竞争和适应能力。不同植物的生长对水分胁迫的敏感性不 同，这种因物种而异的特点，会引起旱生植物种群优势度的变化，最终引起生 态系统结构与功能的改变。 门）水分变化对草原植物养分含量及其分配格局的影响随物种的不同而不 同。水分条件
靳瑰丽[2]2009年在《伊犁绢蒿荒漠退化草地植物生态适应对策的研究》文中研究说明伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地属于中亚气候型荒漠,在我国仅分布于新疆。该类草地生态系统脆弱,却仍然担负着极大的放牧压力,再加上人为破坏严重及保护意识低下,成为退化较为普遍、严重的地段。对草地生物多样性的保护,畜牧业生产和绿洲生态安全造成了严重威胁。本研究采用以空间序列代替时间序列的研究方法,探讨伊犁绢蒿荒漠草地退化演替序列划分方法,研究在退化过程中植物群落、土壤种子库、营养物质、生理机能方面的组织调节能力,明确其生态适应对策,评价生态系统的风险性。为全面理解草地退化机理,适时制定生态系统恢复及可持续利用方案提供理论及现实依据。主要研究结果如下:(1)伊犁绢蒿荒漠退化草地演替序列划分方法运用TWINSPAN分类,结合DCA和DCCA排序,将研究区伊犁绢蒿荒漠草地划分为5个演替阶段,即未退化阶段(Ⅰ)、中度退化阶段(Ⅱ)、重度退化阶段(Ⅲ)、极度退化阶段(Ⅳ)和系统崩溃阶段(Ⅴ)。DCA排序对退化演替序列从受害程度和抵御胁迫能力两个方面进行了解释,DCCA排序对退化演替序列从土壤理化性质方面进行了环境解释。(2)伊犁绢蒿荒漠退化草地植物群落生态适应对策随着退化演替的增强,在个体水平上,主要物种伊犁绢蒿、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)、角果藜(Ceratocarpus arenarius),弯果胡卢巴(Trigonella arcuata)、伊犁郁金香(Tulipa iliensis)、腋球顶冰花(Gagea bulbifera)和串珠老鹳草(Geranium transversale)的株体形态均趋于小型化,形成避食性的生态适应对策;在种群水平上,主要通过调整繁殖策略来适应逆境胁迫,形成不同种群在不同退化阶段的生态适应对策;在群落水平上,通过增加物种数提高植物竞争性,筛选繁殖能力强、耐牧性和避牧性高的植物作为优势种来适应放牧胁迫,这一适应对策导致群落主要植物种发生消长变化,原生植被丧失,群落经历量变、量变与质变交互、质变的生态适应过程。(3)伊犁绢蒿荒漠退化草地土壤种子库生态适应对策土壤种子库表现出应用良好雨水条件迅速萌发的生态适应对策,并且具有留存部分种子以应对外界干扰的生态保险机制。多样性测度结果表明,种子库植物多样性变化符合中度干扰理论,但短暂土壤种子库多样性大于持久土壤种子库,且波动性较大;物种替代速度一般在退化初期和后期较大,从而形成了未退化向退化,退化向系统崩溃阶段的跃迁;各演替阶段土壤种子库相似性较小,相似性系数在0.22~0.34之间,表现出种子库因地上植被的退化而形成不稳定性。持久土壤种子库密度总体呈下降趋势,其规律是Ⅰ>Ⅳ=Ⅴ>Ⅱ>Ⅲ;而短暂土壤种子库密度总体呈增加趋势,其规律是Ⅳ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ。在垂直分布上,土壤种子库随退化演替的增强呈现浅层化,0～5cm土层的种子比例逐渐增大。两种土壤种子库与地上植被物种组成上均不相似,而短暂土壤种子库密度与地上植被密度存在极显着的正相关,其关系可以用二次曲线来描述。(4)伊犁绢蒿荒漠退化草地植物营养生态适应对策草地退化过程中,主要草地植物及群落各营养成分随植株个体构件、种群特征及群落组成的变化而波动。应用主成分分析法综合评价草地营养价值得出,随退化演替的增强,优势种伊犁绢蒿营养价值逐渐提高;次优势种叉毛蓬在各退化阶段的营养价值均低于未退化阶段,但在极度和系统崩溃阶段则有小幅度的提高;而植物群落的营养价值逐渐降低;表现出草地营养价值逐渐变劣。(5)伊犁绢蒿荒漠退化草地植物生理生态适应对策草地退化过程中,主要植物生理抗性指标均发生了一定变化,中度退化与未退化阶段之间的生理生态适应性相异系数较大,因此,植物生理变化先于个体、种群和群落外貌特征变化表现出来,中度退化阶段是植物生理受害的转折点。随草地退化演替的增强,植物表现出适应放牧胁迫的不同生理响应机制,伊犁绢蒿生理调节能力由强变弱,终因胁迫超过了调节限度而消亡,为忍耐型;叉毛蓬多数生理指标差异不显着,受损不突出,表现为适应放牧胁迫,为迟钝型;伊犁郁金香生理调节能力相对较差,随演替的加强而逐渐受损,为敏感型。(6)伊犁绢蒿荒漠退化草地生态风险评价随着退化演替的增强,伊犁绢蒿荒漠草地生态风险值逐渐变大,并且变化速率依次增加。将其划分为4个生态风险级,生态风险值>0.8030为一级风险,生态风险值0.0059～0.8030为二级风险,生态风险值0.0034～0.0059为叁级风险,生态风险值<0.0034为四级风险,可针对风险阈值具体制定相应的草地恢复措施。
刘冠志[3]2017年在《浑善达克沙地黄柳异速生长与生态适应性研究》文中研究表明黄柳(Salix gordejvii)作为重要的固沙先锋灌木,广泛分布于浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地,在沙地植被恢复与重建中发挥着重要的作用。本研究以浑善达克沙地不同立地分布的黄柳为研究对象,采用野外生态学试验和室内分析试验相结合的方法,系统地研究了黄柳对不同立地的生态适应,并探讨了黄柳不同立地的异质性,揭示了黄柳丛生枝种群动态与异速生长特性及其资源分配、形态解剖、生理生态适应机理。本研究有助于对黄柳衰败机制的认识,并为植物生活史对策研究丰富材料。主要研究结论如下:(1)黄柳具有较强的生态适应性,其不同立地间具有较高的土壤与植被空间异质性。不同立地土壤表层(0～20cm)温度大小顺序依次为流动沙地>半固定沙地>固定沙地>丘间低地,土壤垂直温差(0～120cm)与含水量大小顺序与土壤表层温度相反。土壤粒径分布PSD显示不同立地土壤粒径主要分布在细砂(100～250μm)与中砂范围(250～500μm),二者总比重均在81.86%以上,其大小顺序依次为流动沙地>半固定沙地>丘间低地>固定沙地,随着不同立地植被状况的改善,土壤总体呈细粒化。不同立地土壤pH总体无显着性变化,固定沙地与丘间低地的土壤有机质、全氮和全磷总体大于半固定沙地与流动沙地,且丘间低地各土层间变化显着。黄柳特殊的生活史策略使其在浑善达克沙地植被恢复中发挥着重要的作用。总体提高了半固定沙地群落稳定性,而固定沙地群落稳定性较差,存在潜在退化的危险。(2)黄柳丛生枝种群年龄结构与数量动态分析表明,不同立地分布的黄柳丛生枝种群年龄结构不同,流动沙地处于增长期,半固定沙地和丘间低地处于稳定期,在固定沙地处于衰退期。当年萌生枝数量的不足及幼龄枝生活力下降是黄柳丛生枝种群发展和更新的"瓶颈"。(3)黄柳丛生枝枝长-基径异速生长关系分析得出,在不同立地类型间,随着沙地水分梯度的增加,黄柳丛生枝枝长-基径异速生长关系存在一定的变化规律,即从流动沙地的异速生长(异速生长指数a=1.270,枝长生长速率大于基径生长速率),调整为半固定沙地和固定沙地的等速生长,于丘间低地再次调整为异速生长(异速生长指数a=0.519,枝长生长速率小于基径生长速率)。流动沙地倾向于选择高的纵向增长率,快速实现更大的光合器官与繁殖器官空间占据,捕获光资源,扩大种子扩散范围;随着立地条件的改变,丘间低地趋向于选择高的径向增长率,形成更大的支撑径级,抵抗自身重量造成的形态扭曲,保持直立挺拔形态,最小化资源输送阻力;半固定沙地与固定沙地的适应对策居中。(4)黄柳丛生枝茎、叶、枝生物量随着水分梯度的增加,均呈逐渐增大的趋势,且枝生物量分配比重逐渐增大,而茎或叶生物量分配比重逐渐减小。黄柳丛生枝茎、叶、枝生物量间异速生长分析表明,枝-茎生物量呈等速生长关系,即二者生物量累积速率相等,与立地类型无关;其它构件生物量间异速生长关系与立地类型相关,叶生物量的累积速率是生物量分配策略的主要调控者,其在流动沙地具有较大的累积速率,在半固定沙地和固定沙地累积速率相对减小,丘间低地最小,其次枝生物量与茎生物量的累积速率分别在固定沙地和丘间低地有所增大,以此权衡叶生物量累积速率的减小。不同立地黄柳丛生枝小枝内叶大小-数量间均存在极显着的异速负相关关系,即小枝叶大小的增大(减小)速率大于叶数量的减小(增加)速率。在出叶强度一定的情况下,流动沙地与丘间低地相似,较半固定沙地和固定沙地表现出具有更大的单叶干重或单叶面积。(5)黄柳不同级序根的形态和解剖结构存在显着差异,1、2级根为初生根,4、5级根为次生根,3级根为过度型根;初生木质部为叁原或四原型。通过解剖、直径和根序的综合方法将黄柳细根定义为前3级根中未形成连续木栓层且直径小于0.7mm的根,小于对比分析植物小红柳的细根(<2mmm)。水分减少时,细根分布浅层化,且削弱速度较快,水分条件增加时,细根分布深层化,且削弱速度较慢。黄柳导管分子均以网纹和两端具尾、一端具尾类型为主,具单穿孔板,纹孔互列。其根部导管分子长度、直径、端壁斜度同小红柳相比具有显着性差异,前者较后者直径大、端壁斜度小,为进化特征,而长度较长,为原始特征;茎部导管分子长度、直径、端壁斜度无显着性差异。黄柳根部导管具有高输水性,较对比分析植物小红柳适应干旱环境。叶表皮微形态与叶片功能间存在权衡关系。(6)不同立地黄柳光合特性日变化差异明显,半固定沙地和固定沙地Pn呈不明显双峰型,丘间低地呈显着双峰型变化趋势,而流动沙地呈单峰型。除半固定沙地Pn的变化主要受非气孔因素影响外,其它立地由气孔和非气孔两种因素共同作用。黄柳Tr均呈单峰型,总体来看Tr日均值的大小顺序为丘间低地>流动沙地>固定沙地>半固定沙地。存在低G高Tr的水分利用最优对策。WUE大小顺序依次为半固定沙地>流动沙地>固定沙地>丘间低地。不同立地黄柳叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量无显着性差异,而流动沙地黄柳积累了大量Pro,具有保护性作用,一定程度上提高了渗透胁迫的适应性。黄柳体内POD受环境胁迫影响较强,而SOD和CAT在活性氧清除中起关键作用。固定沙地黄柳正处于环境胁迫或衰老死亡的过程或阶段,由于自身保护酶活性的保护,MDA未引起膜脂过氧化,但长期的抗氧化酶系统的失衡与MDA累积,致使其具有衰败、死亡的危险。综上所述,黄柳具有特殊的资源分配、丛生枝异速生长及生理生态适应策略,以确保种群的自我更新,从而适应沙地环境。采取适当的抚育管理措施(如平茬等),可维持黄柳种群稳定,避免衰败,同时兼顾生态与经济效益。
祁永[4]2005年在《放牧对草原群落特征及种群繁殖特性的影响》文中研究说明本研究选用了位于内蒙古锡林河流域的白音希勒牧场和位于内蒙古四子王旗希拉木伦牧场为试验区,于2003—2004年以内蒙古典型草原及荒漠草原群落的匍匐型植物冷蒿和星毛委陵菜,根茎型植物羊草、根茎冰草、寸草苔以及丛生型禾草大针茅、短花针茅、糙隐子草、无芒隐子草等为研究对象,就放牧对内蒙古典型草原、荒漠草原群落特性及不同生活型植物的有性生殖和无性繁殖特性进行了研究,探讨了植物的繁殖适应策略与群落稳定性的关系,探索草原演替变化规律与草原退化的内在机理,进而评价草原植被的更新潜力和可持续发展潜力,为合理利用草地资源提供一定的理论依据。研究结果如下: 1.随放牧强度增加,典型草原群落的优势种羊草、大针茅及克氏针茅等的优势度下降,而低矮耐牧的冷蒿、星毛委陵菜、寸草苔、糙隐子草等植物在群落中的优势度增加,群落趋于向冷蒿、星毛委陵菜群落演替。荒漠草原与典型草原相比,荒漠草原群落组成更贫乏对过度放牧的反应更敏感。 2.不同生活型的植物具有不同的种群繁殖特性和放牧适应策略,根茎型和匍匐型植物称为“游击型”克隆植物,以营养繁殖为主;丛生型植物称为“密集型”植物,除营养繁殖外,还具备较强的种子繁殖与散布能力。“游击型”植物的繁殖特性决定了“游击型”植物比“密集型”植物更耐牧。 3.放牧,特别是重牧对匍匐型植物冷蒿的有性生殖具有严重的阻碍作用,重牧严重影响冷蒿的有性生殖;冷蒿的生殖枝分化率、每生殖枝花序数、种子产量、种子成熟度、发芽率之间在同一牧压下表现并不一致,在不同牧压下存在一定的平衡关系,放牧强度起调节作用,这是冷蒿对放牧的一种适应机制。放牧对冷蒿营养繁殖构件的影响主要表现在不定根间距及单位面积枝条数的变化,在典型草原和荒漠草原中不同放牧强度下差异不显着(P>0.05),在荒漠草原中单位面积枝条数随放牧强度增加而减少,在重牧区枝条数最少;而在典型草原中单位面积枝条数随放牧强度增加而增加,其中重牧区枝条数最多。星毛委陵菜的密度和种子产量均随放牧强度的增加而增加。 4.放牧对根茎型植物营养繁殖特性的影响因植物种类而异,根茎冰草在放牧后两萌蘖枝间的距离没有显着变化,但萌蘖节上的枝条数显着增加,这是在一定放牧强度下其能稳定生存的机制之一。羊草在放牧后两萌蘖枝间的距离明显缩短,萌蘖节上的枝条数却没有显着差异。寸草苔在放牧后是通过萌蘖节数量的增加来增加单位面积的根茎总长度和枝条数,以巩固其在群落中的优势地位。这叁种根茎型植物对放牧所采取的适应方式是不同的,低矮的寸草苔比高大的根茎型植物羊草、根茎冰草更耐牧。 5.放牧使多年生丛生型禾草大针茅、克氏针茅、羽茅、蒲草、糙隐子草等的植株高度、丛幅和每株丛干重明显下降。放牧啃食造成株丛小型化、种群生产力下降。而不同植物对放牧的忍耐力
陈海军[5]2011年在《荒漠草原主要植物种群繁殖性状及化学计量特征对载畜率的响应》文中研究指明2008年和2009年,以内蒙古荒漠草原短花针茅、冷蒿和无芒隐子草主要植物种群为研究对象,采用野外“随机固定样线样方法”和室内分析相结合的方法,分析和探讨了不同载畜率水平下主要植物种群繁殖性状、资源分配、营养分配以及生态化学计量特征的变化及其对放牧干扰的响应与适应,综合比较分析了荒漠草原的适宜载畜率水平,为今后荒漠草原放牧管理提供理论依据。试验样地具有连续7年的放牧历史,采用完全随机区组设计,共设4个载畜率水平,分别为0、0.91、1.82和2.71羊单位/公顷/半年,分别代表对照区(CK)、轻度(LG)、中度(MG)和重度(HG)放牧强度,每个载畜率水平设3次重复,供试羊只为2岁蒙古细毛羯羊。短花针茅种群繁殖性状主要包括绝对高度、株丛密度、株丛面积、营养枝与生殖枝数量及长度、营养枝基径、成熟种子性状(种子长度、直径和千粒重)、芒柱性状(芒柱长度、柔毛长度、膝曲回数以及膝曲点位置)、根系性状(根系数量、平均长度、平均直径、根长密度、比根长以及根面积指数)和根系生物量(主根和侧根生物量);资源生物量分配主要包括颖果生物量(成熟种子、成熟种子芒柱以及未成熟种子和芒柱生物量)、茎生物量(营养枝茎、生殖枝茎和茎总生物量)、叶总生物量(营养枝叶、生殖枝叶和叶总生物量)、营养枝和生殖枝总生物量、地上总生物量以及根系生物量(主根、侧根和根系总生物量)。冷蒿和无芒隐子草种群繁殖性状主要包括绝对高度、株丛密度、株丛面积、营养枝与生殖枝数量及长度、营养枝基径、根系生物量(主根和侧根生物量);资源生物量分配则包括地上部分(茎、叶和茎叶总生物量)和地下根系生物量(主根、侧根和根系总生物量)。短花针茅、冷蒿和无芒隐子草营养分配主要包括上述各构件全N和全P的分配。生态化学计量比包括各构件的C∶N、C∶P和N∶P计量特征。主要研究结果如下:(1)生长旺季(7月和8月),随着载畜率的增加,短花针茅、冷蒿和无芒隐子草种群绝对高度和根系总生物量降低,枝条总密度增加。其中,短花针茅营养枝密度和比根长增加,生殖枝密度、根系数量和根表面积指数减少(降低);冷蒿种群营养枝密度和不定根密度增加。(2)放牧显着降低了短花针茅6月结实的种子长度、直径、粒重(500粒)以及芒柱重(500根)(P<0.05),对9月成熟种子性状无显着影响(P>0.05)。6月和9月成熟种子芒柱性状均在LG达到最大值,且9月成熟种子芒柱长度、芒柱柔毛长度、数量以及密度显着高于6月成熟种子芒柱(P<0.05)。(3)短花针茅成熟种子芒柱膝曲点位置表现为6月成熟种子芒柱二回膝曲>9月成熟种子芒柱一回膝曲>6月成熟种子芒柱一回膝曲,彼此间差异显着(P<0.05)。6月成熟种子芒柱一回和二回膝曲点位置均随载畜率的增加而降低,9月成熟种子芒柱一回膝曲点位置受放牧的影响不明显(P>0.05)。(4)随着载畜率的增加,短花针茅株丛地上部分及营养枝资源分配比例、未成熟种子与芒柱资源分配比例增加;生殖枝生物量分配比例、成熟种子和芒柱资源分配比例降低;株丛整体、营养枝和生殖枝生物量向叶的分配比例增加,向茎的分配比例减少。株丛中营养枝分配比例显着高于生殖枝分配的比例(P<0.05)。(5)放牧增加了冷蒿和无芒隐子草种群茎资源分配比例,而降低了叶资源分配比例,致使茎叶比增加;放牧显着降低了冷蒿种群主根与侧根资源分配比例(P<0.05),而增加了无芒隐子草主根和侧根资源分配比例,且侧根分配比例在LG达到最大值,LG促进了无芒隐子草根系的生长。(6)短花针茅各构件全N含量均在LG达到最大值;6月成熟种子全N和全P含量最高,主根全N含量次之,生殖枝叶全P含量最低;营养枝茎和叶全N(P)含量分别高于生殖枝茎和叶,茎高于叶;种子全N(P)含量高于芒柱;主根全N(P)含量高于侧根。冷蒿各构件全N和全P含量变化顺序为叶>茎>主根>侧根;无芒隐子草各构件全N和全P含量变化顺序为叶>茎>侧根>主根。(7)短花针茅种群营养枝茎和叶以及6月与9月成熟种子均受N限制;生殖枝茎在CK和LG下受N限制,在MG和HG下则受P限制;生殖枝叶受P限制。冷蒿茎、主根和侧根均受N限制,叶在CK受P限制,而在LG、MG和HG下受N和P共同限制。无芒隐子草茎和主根均受N限制;叶受N和P共同限制;侧根在CK受P限制,在LG、MG和HG下受N和P共同限制。总之,从种群繁殖资源分配和营养分配角度而言,LG为内蒙古短花针茅荒漠草原适宜的载畜率水平。其中,短花针茅株丛整体资源分配格局为叶>茎>颖果>根;地上部分>地下根系;营养枝>生殖枝;营养枝叶>生殖枝叶;营养枝茎>生殖枝茎;主根>侧根。冷蒿资源分配格局为茎>主根>叶>侧根;地上部分>地下根系。无芒隐子草资源分配格局为茎>主根>叶>侧根;地上部分>地下根系。短花针茅种群地上部分在CK、LG和MG下受N限制,在HG下受P限制;地下根系受P限制;种群整体在CK和LG下受N和P共同限制,在MG和HG下受P限制。冷蒿和无芒隐子草种群整体、地上部分和地下根系均受N限制。
刘振国[6]2006年在《内蒙古退化草原对不同类型干扰的响应研究》文中进行了进一步梳理本文结合野外调查、野外实验和模型模拟方法研究了内蒙古退化草原在继续放牧和啮齿类动物活动干扰下,植物多样性、种群空间格局、种间空间关联、小尺度鼠丘和小尺度空斑(Gap)上植被发展动态的生态响应。研究结果如下:(1)经过长期不同强度的放牧干扰后,无牧条件下植被盖度显着低于其它叁个放牧(轻牧、中牧、重牧)条件下的植被盖度,而其它叁个放牧条件之间的植被盖度差异不显着;无牧条件下羊草成为群落的优势种,轻牧和中牧条件下冷蒿依然是群落的优势种,这叁种条件下寸草苔的种群盖度最大;重牧条件下优势种变为星毛委陵菜,并且其种群盖度最大;不同放牧退化阶段指示植物的种群盖度随放牧强度增大的变化趋势是:冷蒿为先增大后减小,而星毛委陵菜为先急剧增大,然后平缓增大,最后再急剧增大;植物多样性和均匀度指数在中牧条件下最大,在无牧条件下最小,说明中牧条件下群落的多样性最高,无牧条件下群落的多样性最小,而优势度指数的变化趋势和它们正相反。(2)放牧对星毛委陵菜(或糙隐子草)种群空间格局有显着影响,即使在同一放牧强度下其种群在不同尺度上的空间格局存在显着差异。在小尺度上,植物种群主要呈现为集聚分布;同一放牧强度下随着尺度的增大,集聚分布趋向于随机和均匀分布;随着放牧强度的增大,物种的集聚分布消失的空间尺度缩短。(3)不同放牧强度下,冷蒿和星毛委陵菜之间的空间关联存在显着的差异。在无牧和轻牧条件下,冷蒿和星毛委陵菜在小尺度(0-100cm)上主要呈负关联的空间关系,而在中牧和重牧条件下除了呈负关联的空间关系外,两个物种在空间上还是相互独立的。同时,放牧强度的增大缩小了负关联程度的峰值(最小值)。放牧强度越大,两物种之间的空间关系由负关联转变为相互独立的空间尺度越小(距离越短)。(4)草原黄鼠鼠丘干扰显着降低了植物物种的丰富度(24种),同样,减少了不同功能组内的物种数,特别是多年生非禾本科草类减少的物种数最多;和周
马成仓[7]2004年在《内蒙古高原锦鸡儿属（Cargana）几种优势植物生态适应性与地理分布的关系》文中研究说明内蒙古高原有锦鸡儿属植物16种，它们分布于东起呼伦贝尔草原西至阿拉善荒漠、气候和植被呈显着梯度变化的广大区域，并呈现自东向西随着干旱化程度的增强、从森林到草原到荒漠，种类逐渐增加趋势。为了揭示内蒙古高原锦鸡儿属植物生态适应特性与地理分布关系的生物学基础，本文对内蒙古高原不同类群、不同种、不同种下类型、不同种群锦鸡儿属植物的地理分布、生长发育、形态结构、光合机构、渗透调节、水分代谢、光合特性和保护酶系统进行了比较研究。研究结果表明：(1)内蒙古高原锦鸡儿属植物的形态、结构和生理特性与它们分布区的光、温、湿条件相适应，这是锦鸡儿属植物地理分布的生物学基础。(2)锦鸡儿属植物是以形态变异、完善的水分调节功能、低蒸腾和高水分利用效率、光合特性、光合机构和抗氧化系统的变异来适应它们的环境的。(3)羽状叶的代表植物--小叶锦鸡儿适应在半干旱地区生活，假掌状叶的代表植物--狭叶锦鸡儿适应在半干旱至极干旱地区生活。狭叶锦鸡儿比小叶锦鸡儿对干旱、高温、强辐射的适应性强。这一研究结果可以作为羽状叶是原始类群、假掌状叶是较进化类群观点的证据。(4)分布于荒漠区的锦鸡儿植物对环境的适应方式不同，柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿和垫状锦鸡儿以强保水能力，维持稳定的水分而适应，而荒漠锦鸡儿可能以对水分变化的强耐性而适应。(5)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿在内蒙古高原自东向西形成一个地理渐变群。分析内蒙古高原的气候变迁和小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿及柠条锦鸡儿的分布状况认为，小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理连续渐变群是适应环境演化的结果。(6)在适应环境的进化过程中，中间锦鸡儿种内出现明显变异，形成两种表现型，即绿叶型和灰叶型。(7)从物种发生关系来看，中间锦鸡儿位于小叶锦鸡儿和柠条锦鸡儿之间，且绿叶型中间锦鸡儿与小叶锦鸡儿相近，灰叶型中间锦鸡儿与柠条锦鸡儿接近，其演化过程是小叶锦鸡儿--绿叶型中间锦鸡儿--灰叶型中间锦鸡儿--柠条锦鸡儿。(8)内蒙古高原锦鸡儿属植物种群间发生明显的遗传分化，表明它们对环境的适应是有分子基础的，是以遗传变异为基础的种群分化适应。(9)内蒙古高原锦鸡儿属植物的一些光合和水分代谢特性的形成与水分状况有关。(10)内蒙古高原锦鸡儿属植物叶片形态结构与生理生化功能相适应。(11)一些特性的研究表明，分布于荒漠区的锦鸡儿种和种群虽然有多种特点来适应环境，但它们的适应能力是有限的，环境胁迫可能超越其限度。总之，内蒙古高原锦鸡儿属植物对变异的生活环境的适应与类群分化、种间分化、地理渐变群形成、表现型分化、种群分化密切相关。这些分化表现在外部形态、生理功能和基因构成上，显示出优化的结构、功能和经济的资源利用。这是内蒙古高原锦鸡儿属植物地理分布的生物学基础。
田青[8]2009年在《内蒙古典型草原植物性状对模拟降雨的响应及其对生态系统功能的影响》文中提出草原生态系统是草地畜牧业发展的主要物质支撑,也是保护自然生态系统的重要屏障,在维护国家食品安全和生态安全中具有十分重要的战略地位。然而,全球气候变化以及草原干旱化已导致草地退化或荒漠化的严重后果。应该采取怎样的对策才能遏制或减轻干旱胁迫的负面影响,是迫切需要回答的科学问题。回答这些问题,必须首先弄清楚草地生态系统对干旱胁迫的响应格局以及胁迫下系统功能维持的机理。目前,内蒙古地区植物性状对降雨量变化的响应及其对生态系统功能影响的研究相对缺乏。本研究以我国内蒙古典型草原为研究对象,通过人工遮雨以及增水模拟未来降雨量可能的变化趋势,以剖析典型草原植物性状对降雨量变化的响应格局以及干旱胁迫下草地系统功能的维持机制。研究地点位于内蒙古自治区锡林郭勒盟东南端的多伦县,中国科学院植物研究所内蒙古多伦十叁里滩恢复生态学试验示范研究站。试验中选取了14种典型草原常见植物作为研究对象,以Cornelissen等提出的全球植物功能性状分类体系手册(Cornelissen et al.,2003)中的国际间植物性状测度的通用方法为主要依据,选择10个适用于典型草原植物的性状进行测定,模拟降雨量分别为345mm(5～8月平均降雨量增加40～50%)、115mm(5～8月平均降雨量减少40～50%)以及2004、2005年度生长季正常降雨。主要研究结果如下:1.通过对比分析不同降雨量情景下典型草原植物性状变化情况并根据其性状响应趋势进行聚类分析可以看出:(1)不同降雨量情景下典型草原植物性状变化响应趋势比较复杂,并非依据以植物生物学特征等普通植物分类学指标来刻画的功能群如:豆科、禾本科以及杂类草植物功能群进行响应变化;(2)在降雨量减少40～50%情景下,可以根据典型草原植物的10种性状特征划归为4个性状响应群组。这4个性状响应群组的植物组合分别是:①冷蒿(Artemisia frigida Willd)+马蔺(Iris lactea Pall.var.chinensis Koidzumi)+糙叶黄芪(Astragalus scaberrimus Bunge)+冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertner)+克氏针茅(Stipa krylovii Roshevitz)+扁蓄豆(Pocockia ruthenica(L.)P.Y.Fu)+阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus(Willd.)Novopokrovsky)+小叶棘豆(Oxytropis microphylla(Pall.)DC.);②糙隐子草(Cleistogenes squarrosa(Trin.)Keng)+早熟禾(Poa annua L.)+委陵菜(Potentillachinensis B.);③二裂叶委陵菜(Potentilla bifurca L.)+星毛委陵菜(Potentilla acaulisL.);④糙苏(Phlomis umbrosa Turcz.)。(3)在降雨量增加40～50%情景下,可以根据典型草原植物的10种性状特征划归为4个性状响应群组。这4个性状响应群组的植物组合分别是:①早熟禾(Poa annua L.)+克氏针茅(Stipa krylovii Roshevitz)+马蔺(Iris lactea Pall.var.chinensis Koidz)+冷蒿(Artemisiafrigida Willd)+扁蓄豆(Pocockia ruthenica(L.)P.Y.Fu)+星毛委陵菜(Potentillaacaulis L.)+二裂叶委陵菜(Potentilla bifurca L.);②糙苏(Phlomis umbrosa Turcz.)+糙叶黄芪(Astragalus scaberrimus Bunge)+小叶棘豆(Oxytropis microphylla(Pall.)DC.)+委陵菜(Potentilla chinensis B.);③冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertner)+糙隐子草(Cleistogenes squarrosa(Trin.)Keng);④阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus(Willd.)Novopokrovsky)。2.不同降雨量情景下,群落水平上典型草原繁殖体重量(PM)与叶片氮含量(LNC)为极显着的负线性相关(相关系数为-0.818):比叶面积(SLA)与叶片干物质含量(LDMC)为显着的负线性相关(相关系数为-0.640):与茎密度(SSD)为极显着的负线性相关(相关系数为-0.735):叶面积(LS)与叶片氮含量(LNC)为显着的线性相关(相关系数为0.544):与0cm～10cm根重(FLRM)为极显着的负线性相关(相关系数为-0.666):茎密度(SSD)与叶片干物质含量(LDMC)为显着的线性相关(相关系数为0.570):根重密度(RSD)与0cm～10cm根重(FLRM)为极显着的线性相关(相关系数为0.786)。在不同降雨量情景下,试验样地群落的最大地上生物量干重(ANPP)与群落植物性状中的比叶面积(SLA)、叶片氮含量(LNC)极显着相关,相关系数分别为0.718和0.669。群落最大地上生物量鲜重与群落植物性状中的比叶面积(SLA)、叶片氮含量(LNC)显着相关,与繁殖体重量(PM)、茎密度(SSD)显着负相关,相关系数分别为0.552、0.552以及-0.531、-0.554。就本研究探讨的10类植物性状看来,典型草原系统功能特征在很大程度上受制于植物比叶面积(SLA)、叶片氮含量(LNC)、茎密度(SSD)、以及繁殖体重量(PM),以上4类性状应是与典型草原系统功能紧密相关的植物功能性状。3.根据群落植物性状与净初级生产力相关性建立了回归模型,通过模型建立的多元线性回归方程为:y(ANPP)=-1 01.757+6.692X1(SLA)+1.549X2(LNC)+0.579X3(PH),由于在茎密度性状(SSD)、繁殖体重量性状(PM)在14种典型草原植物的测度上均出现缺失值,因此未引入模型。4.减少降雨可以明显降低样方的地上生物量而增加降雨与正常降雨量情景下地上生物量的变化无明显差异。本研究的样地尚处在群落发展的早期阶段,一些比较适应于正常降雨的物种能够占据较大比例的空间因而具有较高的地上生物量。因此,群落地上生物量不一定随降雨量增加而增加。这种在群落的初始阶段观察到的降雨量/地上生物量模式应不同于成熟群落。5.凋落物分解速率与地上生物量(干重/鲜重)以及降雨量水平极显着相关,相关系数分别为0.718,0.698和0.687。高的降雨量水平可以导致高的凋落物分解速率。就草原生态系统而言,降雨量增加将增加优势植物对内蒙古半干旱典型草原的碳循环和养分动态的贡献。
周艳松[9]2011年在《两种根蘖型植物的根系构型对典型草原退化演替的生态适应性研究》文中研究表明根蘖型植物在草地退化过程中占有重要的地位。本文选择了锡林郭勒典型草原区的轻度、中度、重度和极度四个退化水平的植物群落,在分别对各群落的土壤水分、容重、硬度及植物群落调查的基础上,通过比较群落中的根蘖型植物二裂委陵菜(Potentilla bifurca)和星毛委陵菜(Potentilla acaulis)与非根蘖型的8种植物(分属于轴根型、根茎型、密丛型及须根型)的根表面积、总根长和根总体积等11个根系构型参数及根幅、根深和地下生物量等相关参数,研究了根蘖型植物根系构型对草地退化的生态适应性原理,得出以下结论:①11个根系构型参数中,在表明5种根系构型对土壤水分、容重和硬度的综合适应能力方面,根表面积最强,其次是总根长,再次是根总体积和根分叉数。②直径3.0–3.5 mm的粗根,对二裂委陵菜的根表面积影响显着,而直径1.5 mm以下的细根对星毛委陵菜的根表面积影响显着。③阔腰倒锥体叁维根系构型是星毛委陵菜适应草原退化并使之成为建群种的优势构型。研究结果显示,典型草原群落中,随群落退化程度的加剧,根蘖型植物二裂委陵菜和星毛委陵菜在群落中的重要值和相对优势度逐渐增加,发挥的生态作用逐渐增强,体现出该根系构型较非根蘖型根系构型更强的综合生态适应优势,表明这两种植物在植被恢复和遏制草地退化方面具有独特的优势作用。
杨九艳[10]2006年在《鄂尔多斯高原锦鸡儿属（Caragana Fabr.）植物的生态适应性研究》文中进行了进一步梳理鄂尔多斯高原是我国半干旱地区一个相对独立的自然单元，也是一个十分特殊和敏感的生态过渡带。在从东到西的典型草原、荒漠草原和草原化荒漠上分布有8种锦鸡儿属植物即秦晋锦鸡儿(Caragana purdomii Rehd．)、甘蒙锦鸡儿(C．opulens Kom．)、中间锦鸡儿(C．intermedia．kuang et H．C．Fu Ⅰ)、柠条锦鸡儿((C．korshinskii Kom．)、狭叶锦鸡儿(C．stenophylla Pojark．)、荒漠锦鸡儿(C．roborovskyi Kom．)、藏锦鸡儿(C．tibetica Kom．)和短脚锦鸡儿(C．brachypoda Pojark．)。在以灌木为优势生活型的鄂尔多斯高原上，锦鸡儿属植物以其种类丰富、数量多、分布广而发挥着重要作用。本文对上述锦鸡儿属植物的形态、结构、生理特性及遗传结构进行研究，同时对异地移植于呼和浩特树木园的5种锦鸡儿的生理生化指标的季节变化进行动态研究，以揭示探讨锦鸡儿属植物的生态适应机制。研究结果如下： 1．在形态方面，8种锦鸡儿属植物叶表皮上具有角质层和腊质，尤其是秦晋锦鸡儿具有很厚的腊被；除秦晋锦鸡儿外，其他种均具有气孔密度较低，且气孔都陷于周围表皮细胞之下的特征，其中藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的气孔下陷最深；中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿叶表皮密被毛茸，覆盖表皮。这些微形态特征能够减低水分散失和反射强光，是锦鸡儿属植物在鄂尔多斯高原应对干旱环境形成的适应特征。 2．在解剖结构方面：锦鸡儿属植物随着从东到西气候干旱程度的增加，叶肉组织分化出现了两面叶→过渡型→环栅型→全栅型的变化趋势。这种叶内部结构从中生向强旱生的过渡表现正是对鄂尔多斯高原从典型草原、荒漠草原到草原化荒漠过渡生态环境的反映。8种锦鸡儿的旱生结构有：较厚的角质层、表皮细胞含有晶体、连续或不连续的下皮层、细胞中含有鞣质等内含物、发达的栅栏组织、发达的叶脉及机械组织。不同的种采取了各自的适应对策。 3．在生理生化特性方面：(1)隶属度函数综合分析表明，鄂尔多斯高原8种锦鸡儿在生理生化指标上表现出的耐早性没有显着差异。在同种锦鸡儿中，不同生境的中间锦鸡儿种群间、柠条锦鸡儿种群间、藏锦鸡儿种群间的耐旱性相近；而狭叶锦鸡儿种群间的耐旱性表现出明
参考文献：
[1]. 内蒙古典型草原几种优势植物生态适应对策研究[D]. 李金花. 甘肃农业大学. 2002
[2]. 伊犁绢蒿荒漠退化草地植物生态适应对策的研究[D]. 靳瑰丽. 新疆农业大学. 2009
[3]. 浑善达克沙地黄柳异速生长与生态适应性研究[D]. 刘冠志. 内蒙古农业大学. 2017
[4]. 放牧对草原群落特征及种群繁殖特性的影响[D]. 祁永. 中国农业大学. 2005
[5]. 荒漠草原主要植物种群繁殖性状及化学计量特征对载畜率的响应[D]. 陈海军. 内蒙古农业大学. 2011
[6]. 内蒙古退化草原对不同类型干扰的响应研究[D]. 刘振国. 中国科学院研究生院（植物研究所）. 2006
[7]. 内蒙古高原锦鸡儿属（Cargana）几种优势植物生态适应性与地理分布的关系[D]. 马成仓. 南开大学. 2004
[8]. 内蒙古典型草原植物性状对模拟降雨的响应及其对生态系统功能的影响[D]. 田青. 甘肃农业大学. 2009
[9]. 两种根蘖型植物的根系构型对典型草原退化演替的生态适应性研究[D]. 周艳松. 内蒙古农业大学. 2011
[10]. 鄂尔多斯高原锦鸡儿属（Caragana Fabr.）植物的生态适应性研究[D]. 杨九艳. 内蒙古大学. 2006
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