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森林草原交错带草地植物N、P化学计量学特征及内稳性对氮添加的响应

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森林草原交错带草地植物N、P化学计量学特征及内稳性对氮添加的响...

作者：李慧沈阳农业大学

学位级别：硕士

生态化学计量学是研究有机体所需的、并能影响种群动态及生态系统生产力的各种元素,主要是C、N、P之间多重平衡的一种工具,主要用于植物生长的限制性元素分析。植物N、P化学计量学特征是植物对环境长期适应的结果。因此,N、P化学计量学... 详细信息

生态化学计量学是研究有机体所需的、并能影响种群动态及生态系统生产力的各种元素,主要是C、N、P之间多重平衡的一种工具,主要用于植物生长的限制性元素分析。植物N、P化学计量学特征是植物对环境长期适应的结果。因此,N、P化学计量学研究不仅能掌握植物种群的环境适应策略,也有助于认识植物的养分限制状况、种群演化及发展趋势。大气氮沉降是陆地生态系统氮输入的重要途径之一,影响着土壤养分供给平衡、植物养分吸收及种群动态趋势。为了掌握大气氮沉降增加背景下森林草原交错带植物N、P化学计量学特征、内稳性变化及N、P限制演变机制,选择糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、兴安胡枝子(Lespedeza daurica)、菊叶委陵菜(Potentilla tanacetifolia)为对象,通过野外人工氮添加试验(10、20、40 kg N·hm·a),测定其叶片和根系N、P化学计量特征及内稳性,以及三种植物生物量的变化,分析大气氮沉降背景下三种植物N、P化学计量特征及内稳性的响应机制。主要研究结果如下:1.三种植物叶片和根系N、P含量变化趋势不同。三种植物叶片的N、P含量均随施氮浓度的增加而增加,氮添加处理第二年比处理第一年的叶片P含量均出现显著增长趋势。但是糙隐子草叶片N、P含量增幅均比其他两种植物小(P<0.01)。氮添加处理第二年,根系P含量也均高于氮添加处理第一年的根系P含量。氮添加处理第二年的N、P含量也随着氮添加浓度的增加而发生变化。整体上,氮添加处理第二年叶片P含量均有所上升。2.3种植物叶片N:P值在4.71.2之间,其中糙隐子草的最小。氮添加处理两年后,糙隐子草叶片N:P值随着氮添加浓度逐渐增加而增加,其余2种植物没有明显变化趋势。氮添加处理两年内,3种植物根系的N:P值在3.42.6之间,氮添加处理第一年没有明显的变化趋势,菊叶委陵菜根系N:P值最大;但氮添加处理第二年糙隐子草和兴安胡枝子随着氮添加浓度的增加而降低,兴安胡枝子N:P值根系最大,而菊叶委陵菜根系N:P值变化依旧不明显。3.氮添加背景下,3种植物地上生物量均呈增长趋势,但糙隐子草和菊叶委陵菜的生物量出现峰值,兴安胡枝子的还未出现。土壤N、P含量也随着氮添加浓度的增加而增加。4.糙隐子草叶片N、P含量并非随着氮添加而有明显增加,叶片N、P内稳性指数分别为1.706和9.960,均比其他两种植物高。随着氮添加增加,当N:P值超过5.4时生物量开始下降,该种植物可能从N限制转向P限制。

关键词：森林草原交错带草地植物 N、P化学计量学特征内稳性氮添加

森林草原交错带景观格局梯度变化及植物群落多样性的研究

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森林草原交错带景观格局梯度变化及植物群落多样性的研究

作者：张淑兰河北农业大学

学位级别：硕士

在河北省塞罕坝森林草原交错带，沿着山地森林带经高原森林草甸区到草甸草原区由东向西选取样带，从景观格局和物种多样性的两个方面，对交错带进行了研究和分析。并探讨了该区景观格局和物种多样性形成的机制。根据塞罕坝地形林相图并... 详细信息

在河北省塞罕坝森林草原交错带，沿着山地森林带经高原森林草甸区到草甸草原区由东向西选取样带，从景观格局和物种多样性的两个方面，对交错带进行了研究和分析。并探讨了该区景观格局和物种多样性形成的机制。根据塞罕坝地形林相图并利用MapInfo软件建立了该区的景观要素数据库，对各梯度区景观要素面积比例、景观多样性指数、斑块特征、破碎度和分离度进行了分析。结果如下：(1)森林草原交错带内的人工林比例不仅显著大于其内的天然林，且要远远大于森林带;同时伴随着人工林大面积的种植，防火线、采伐迹地、建筑用地等面积也略有增加;(2)尽管森林草原交错带具有较大的丰富度类型、最大多样性指数和优势度指数，但其shannon-wiener指数较小;(3)森林草原交错带与山地森林带具有明显的不同特征，在森林草甸区具有较大的斑块密度、形状指数和边缘密度，到草甸草原区各指数有所降低;(4)森林草原带的破碎度指数比森林带略小，其中人工林的破碎度从森林到草原先明显增大后又略降低，而天然林依次明显减小。(5)各景观要素的分离度表明：人工林和草地分离度沿梯度区方向分布范围增大，其斑块间的距离减小;而天然林随着斑块的减少，斑块间的距离逐渐增大。最后，根据森林景观斑块的数量和大小将研究区分为3类典型的景观，即山地森林景观、高原森林景观、高原森林草甸景观，证明人工林的种植使得原有的森林草甸景观逐渐消失而演替为森林景观，其草甸草原演替为森林草甸。其次，对从森林到草原森林植物群落进行了调查研究，发现高等植物217种，分属于38个科123个属，物种递变明显。并进行了物种多样性分析：(1)在山地森林带和高原森林草甸区，天然林群落的丰富度、物种多样性指数和均匀度都要比人工纯林高;而草甸草原区由于环境的特殊性天然林并没有表现出较高的物种多样性，云杉幼林内具有较多的物种数量且多样性指数和均匀度最高。(2)从森林到草原无论是天然林还是人工林沿着森林到草原的梯度物种多样性的各种指数及均匀度都依次降低的。(3)对不同林龄的人工林的物种多样性比较，发现人工林从幼龄林到成熟林，不仅改变着森林交错带的气候环境，而且造成其林内物种多样性的改变。(4)对物种多样性及环境因子的相关性分析得出：在大的气候背景下，森林草原交错带物种多样性除受到土壤因子、坡度和坡向等综合因子的影响外，海拔因子对其影响更重要。

关键词：景观格局物种多样性森林草原交错带

森林草原交错带节肢动物群落组成与多样性的研究

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森林草原交错带节肢动物群落组成与多样性的研究

作者：刘颖华河北农业大学

学位级别：硕士

笔者对森林草原交错带的节肢动物群落组成与多样性进行了研究,包括群落结构、群落的时间动态、垂直结构、营养层次、群落多样性、群落相似性以及各类群之间的生态位等方面。结果如下: 1 通过对不同生境中节肢动物群落的调查得出,在森林... 详细信息

笔者对森林草原交错带的节肢动物群落组成与多样性进行了研究,包括群落结构、群落的时间动态、垂直结构、营养层次、群落多样性、群落相似性以及各类群之间的生态位等方面。结果如下: 1 通过对不同生境中节肢动物群落的调查得出,在森林带和森林草甸区中,针阔混交林明显大于单纯林,在草甸草原区中,节肢动物群落物种丰富,数量较多,其中天敌类群占优势。 2 从不同营养层次上分析可知,森林带物种数均大于森林草甸区;其中基位物种表现最为突出,而中位物种和顶位物种的物种数相差不大。森林带中的节肢动物群落的营养结构比森林草甸区更为复杂,其稳定性较高。草甸草原区的物种数和个体数均大于森林带和森林草甸区,草甸草原区的群落稳定性高于森林草甸区。从不同林分类型垂直结构上相比知,草本层的节肢动物群落个体数、多样性、均匀度指数最大;枯落物层的较小。 3 随着时间的变化不同林分类型中的节肢动物群落的个体数、物种数、多样性指数、均匀度的变化趋势为7月下旬～8月初>6月下旬～7月初>9月中下旬>5月中下旬～6月初,这种变化规律主要是由于环境因子引起的。通过对节肢动物群落的各亚群落在三种不同生境中时间动态的分析可知,三种不同生境对天敌与害虫亚群落的物种数与个体数及中性节肢动物亚群落个体数的影响相似,只有森林带对中性节肢动物亚群落的物种数的影响较大。 4 通过对节肢动物群落的相似性系数的比较可得出,在三种不同生境类型中,森林带与森林草甸区的节肢动物群落相似,而草甸草原区与森林草甸区的节肢动物群落相异性较大。三种不同生境节肢动物亚群落的差异主要是由于害虫亚群落物种之间的差异造成的。 5 在三种不同生境中各类群时间生态位上,通过对生态位宽度的分析可知,在生活期中寄生性天敌类群与中性节肢动物类群对节肢动物群落的组成影响较大。通过对生态位重叠指数的分析可知,中性节肢动物与其它类群之间在利用时间资源上存在着竞争,它还在群落中起调节食物链的作用;在草甸草原区中捕食性天敌类群在节肢动物群落中的控制作用较大,其他类群较小。 6 通过主分量分析得出,在森林带和森林草甸区中性节肢动物在整个群落中的作用较为明显,在草原草甸区中,捕食性天敌的作用较为明显。说明不同的功能类群在不同的生境中对节肢动物群落的作用存在着一定程度的差异。通过聚类分析得出,对节肢动物群落多样性高低的影响因素中,植被类型的多样性对其影响最大,其次是环境因子。

关键词：森林草原交错带节肢动物群落群落结构物种多样性

内蒙古森林草原交错带土地利用变化的区域差异特征分析

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资源科学 2006年第3期28卷 52-58页

作者：张峰王桥王文杰申文明罗海江刘晓曼中国环境监测总站北京100029

本文基于20世纪80年代中后期和2000年两期共10景Landsat TM/ETM+影像,通过解译,生成土地利用图,对内蒙古森林草原交错带各旗市的近15年土地利用变化进行了分析。对比结果表明:土地利用结构变化表现出耕地明显增加,草地和林地呈减少趋势... 详细信息

本文基于20世纪80年代中后期和2000年两期共10景Landsat TM/ETM+影像,通过解译,生成土地利用图,对内蒙古森林草原交错带各旗市的近15年土地利用变化进行了分析。对比结果表明:土地利用结构变化表现出耕地明显增加,草地和林地呈减少趋势,反映出研究区开垦和砍伐现象严重;土地利用变化的区域差异明显,林地转为草地主要在新巴尔虎左旗,草地转化为耕地主要发生在鄂温克自治区,在生态环境保护和管理上要区别对待;土地利用变化导致研究区内景观破碎度增加,内部生境更容易遭受外部的侵袭干扰;生境质量下降。两期土地利用变化结果总体上以耕地增加,各种土地类型流向耕地为主,土地利用变化的主要趋动力为人口总数的增加。

关键词：森林草原交错带土地利用变化区域差异生态环境效应

内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征

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草业学报 2013年第4期22卷 27-34页

作者：高立杰侯建华安哲高宝嘉河北农业大学动物科技学院河北保定071000 河北唐山职业技术学院河北唐山064002

为了解内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征,对这一地区不同植被地带中的土壤动物进行了调查。共捕获土壤动物53 722只,隶属于6门11纲27目(类)。大型土壤动物优势类群为鞘翅目、柄眼目、小蚓类、弹尾目和膜翅目,中小型土壤... 详细信息

为了解内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征,对这一地区不同植被地带中的土壤动物进行了调查。共捕获土壤动物53 722只,隶属于6门11纲27目(类)。大型土壤动物优势类群为鞘翅目、柄眼目、小蚓类、弹尾目和膜翅目,中小型土壤动物优势类群为弹尾目和蜱螨目,湿生土壤动物优势类群为小杆目。研究表明,由森林带向草原带过渡,土壤动物的个体数量和类群数呈减少趋势,森林带和森林-草甸区具有最高的类群数,交错带草甸-草原区和森林带具有最高的个体数量;不同植被地带土壤动物优势类群的组成与数量存在差异;DG指数、J指数和C指数差异显著。不同植被地带土壤动物个体数量和类群数具有明显的表聚性。夏季各个植被地带土壤动物具有最高的类群数,秋季森林带和森林-草甸带具有最高的个体数量;DG指数在不同植被地带中(森林带除外)存在显著的季节差异;不同季节土壤动物优势类群的组成与数量存在差异。

关键词：土壤动物群落特征森林草原交错带内蒙古高原东南缘

基于15N稀释法的森林草原交错带两种植被类型土壤氮转化特征研究

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基于15N稀释法的森林草原交错带两种植被类型土壤氮转化特征研究

作者：王爽沈阳农业大学

学位级别：硕士

土壤中95%以上的氮是以有机氮形态存在,植物无法直接吸收利用,只有通过矿化作用转化为有效氮才能被植物吸收利用。因此,土壤有机氮的矿化速率是衡量土壤供氮能力的重要表征,而过快的矿化速率又是土壤氮淋溶损失的重要过程。土壤有机氮... 详细信息

土壤中95%以上的氮是以有机氮形态存在,植物无法直接吸收利用,只有通过矿化作用转化为有效氮才能被植物吸收利用。因此,土壤有机氮的矿化速率是衡量土壤供氮能力的重要表征,而过快的矿化速率又是土壤氮淋溶损失的重要过程。土壤有机氮矿化快慢不仅取决于有机氮源的种类和多少,而且还受土壤类型、植物类型及区域水热条件的影响。森林草原交错带是森林植被和草原植被共存为特征,有群落类型多、物种多样性高、生态环境抗干扰能力弱等特点。位于辽宁省西北部处东部森林向西部草原的交错带上,草地类型属于暖性灌草丛类,分布着灌草丛(以下简称草地)、人工林(以下简称林地)等,年降水量和平均气温均高于温带草地类型。为了掌握森林草原交错带不同植被类型土壤氮素转化特征及抑制剂对硝化作用的抑制作用,本试验选取草地和林地的两种植被类型为对象,通过氮同位素标记和实验室好氧培养法并采用最新的MCMC模型计算出两种植被类型土壤氮净转化速率、初级转化速率、微生物固持速率,以及NO排放速率。通过尿素(0、10 kg·hm、20 kg·hm、40 kg·hm)和硝化抑制剂混合施入的方法分析了双氰胺(Dicyandiamide,DCD)对土壤氮硝化的抑制作用。结果及结论如下:(1)通过模型计算得出,森林草原带两种植被类型土壤氮素净矿化速率和氮素初级矿化速率有很大差异,净矿化速率为初级矿化速率的近一半,证实了净矿化速率在计算中存在的局限性。草地土壤氮素初级矿化速率为1.07 mg·kg·d,净矿化速率只为0.52mg·kg·d,相差2倍;初级氨化速率为1.08 mg·kg·d,净氨化速率-0.51 mg·kg·d,相差3倍;初级硝化速率为1.31 mg·kg·d,净硝化速率为1.28 mg·kg·d。林地土壤氮素初级矿化速率为1.35 mg·kg·d,净矿化速率为1.07 mg·kg·d;初级氨化速率为1.35 mg·kg·d,净氨化速率为0.30 mg·kg·d;初级硝化速率为1.20 mg·kg·d,净硝化速率为1.19 mg·kg·d。即森林草原交错带中,林地土壤氮素氨化能力强于草地土壤,而草地土壤氮硝化能力比林地土壤强。(2)通过模型计算得出,两种植被类型土壤的微生物固持均以氨固持为主,草地土壤的微生物固持能力为林地的2倍,再次证明土壤微生物固持速率在氮矿化中的作用。草地土壤微生物固持速率为0.56 mg·kg·d,主要以氨固持为主。林地土壤微生物固持速率为0.27 mg·kg·d,仍以氨固持为主。(3)通过试验得出,森林草原交错带两种植被类型土壤的NO排放特征。其中草地土壤NO排放速率为5.88.95μg·kg·h,而林地土壤NO排放速率为5.93.04μg·kg·h,林地NO排放速率高于草地。两种植被类型土壤中在添加NHCl处理下的NO丰度均高于KNO处理,初步推测森林草原交错带中NO排放主要来自硝化作用。(4)通过氮添加及抑制剂处理试验发现,DCD可以有效抑制土壤NH的硝化,并减少硝酸盐的积累,对草地土壤硝化的抑制效果随着氮添加量的增加而减弱。在21d培养期间,在10 kg·hm、20 kg·hm、40 kg·hm尿素处理的硝化抑制率分别为91.66%、79.15%、58.00%,且施氮肥浓度越低,DCD的抑制效果越好。

关键词：森林草原交错带土壤氮转化速率 15N稀释法 N2O排放硝化抑制剂

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森林草原交错带植物群落多样性的研究

河北林业科技 2008年第1期 1-4页

作者：杜娟肖志军张二亮王佳崔立奇高宝嘉河北农业大学林学院河北保定071000 木兰围场国有林场管理局克勒沟林场河北围场068453

该文比较分析了森林草原交错带华北落叶松人工林和山杨、白桦天然林的物种组成,在区域地理差异方面,它们的科、属、种的数量从森林带至草甸草原区都是依次降低的;对不同植被带的森林物种多样性进行了比较分析,从森林带经森林草原交错带... 详细信息

该文比较分析了森林草原交错带华北落叶松人工林和山杨、白桦天然林的物种组成,在区域地理差异方面,它们的科、属、种的数量从森林带至草甸草原区都是依次降低的;对不同植被带的森林物种多样性进行了比较分析,从森林带经森林草原交错带至草甸草原区,森林群落多样性指数依次降低,并不在森林草原交错带最大。在不同的环境梯度下植物生长型结构也存在较大的差异,无论是乔木、灌木、草本从森林带到草甸草原区也都呈现出依次降低的趋势,并且在每个植被带中垂直结构多样性也存在一定规律,草本层>灌木层>乔木层。

关键词：森林草原交错带植物群落多样性

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森林-草原交错带夏季鸟类群落多样性特征

生态学报 2008年第3期28卷 1296-1306页

作者：侯建华高宝嘉董建新高立杰李兰会房川河北农业大学保定071000 河北承德民族师范高等专科学校承德068000

2004-2006年夏季利用样线法研究了内蒙古高原东南缘森林-草原交错带鸟类群落多样性特征及变化规律。共记录鸟类73种,隶属于13目28科56属,鸟类区系具有明显的古北界特征。鸟类群落物种数和密度年间差异不显著,α多样性随森林-草原交错带... 详细信息

2004-2006年夏季利用样线法研究了内蒙古高原东南缘森林-草原交错带鸟类群落多样性特征及变化规律。共记录鸟类73种,隶属于13目28科56属,鸟类区系具有明显的古北界特征。鸟类群落物种数和密度年间差异不显著,α多样性随森林-草原交错带环境梯度变化而发生显著变化：在不同植被地带之间,物种数、密度、Shannon-Wiener指数和Pielou指数差异极显著、但科-属多样性差异不显著,鸟类群落α多样性各项指数表现为森林带〈交错带森林草甸区〉交错带草甸草原区〉草原带的特征与变化趋势（DG-F为交错带草甸草原区〉森林带）;其中,森林草甸区是鸟类物种多样性的显著增长区,具有最高的物种数和密度,明显体现了交错区的边缘效应,草甸草原区是鸟类向草原过渡的显著变化区域、物种多样性开始显著减少。β多样性随不同植被地带逐级发生显著变化,环境差异最大的森林带-森林草甸区和草甸草原区-草原带具有最高的β多样性,物种替代速率最大;鸟类物种替代速率与环境梯度“陡度”有密切关系。鸟类优势种在各植被地带之间存在较大变化。鸟类群落的物种数、密度和物种多样性（H′）与森林斑块数呈显著的正相关性,在大尺度空间上森林斑块数是影响鸟类群落多样性的最主要因素。

关键词：鸟类群落多样性夏季森林草原交错带

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坝上森林草原边的美景

森林与人类 2013年第S1期 150-157页

作者：张漫宇王龙孙阁林祥俭刘险峰

坝上,被称为"距北京最近最美的地方"。它的美,美在这里有大尺度的森林、草原,有不时会相逢的湖泊、湿地、河流,有成群的牛羊、清新的空气,有碧蓝的天空、明亮的星空,有个性鲜明、备受摄影爱好者青睐的四季。坝上之名,是因为它高。北京... 详细信息

坝上,被称为"距北京最近最美的地方"。它的美,美在这里有大尺度的森林、草原,有不时会相逢的湖泊、湿地、河流,有成群的牛羊、清新的空气,有碧蓝的天空、明亮的星空,有个性鲜明、备受摄影爱好者青睐的四季。坝上之名,是因为它高。北京平原地区的海拔高度为20;0米,而北京市区向北300公里外的坝上海拔陡升至1500;100米。这个内蒙古高原与大兴安岭

关键词：森林围场坝上坝上地区草原草地森林草原交错带