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大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响

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大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响

作者：其其格内蒙古大学

学位级别：硕士

尽管我国采取的减少空气污染以及减少碳排放的政策使大气氮沉降趋于减少趋势,但在保持经济发展的同时继续减少氮排放仍然是我国需要面临的重大挑战。氮沉降会影响土壤理化性质、植被群落结构和功能性状,进而对生态系统的结构和功能产生... 详细信息

尽管我国采取的减少空气污染以及减少碳排放的政策使大气氮沉降趋于减少趋势,但在保持经济发展的同时继续减少氮排放仍然是我国需要面临的重大挑战。氮沉降会影响土壤理化性质、植被群落结构和功能性状,进而对生态系统的结构和功能产生重要影响。滨海湿地作为海陆间过渡地带,具有较高的初级生产力和较低的有机质分解速率,在全球碳氮循环中扮演着重要的角色。然而,工农业的发展使滨海湿地生态系统的氮输入不断增加,在全球变化背景下,氮沉降对滨海湿地植被生长和功能性状的影响机制还尚未明确。为此,本研究以黄河三角洲滨海湿地为研究对象,依托中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站的大气氮沉降野外控制试验平台,选取硝酸铵(NHNO)作为氮肥,设置3种不同氮沉降梯度处理(N5,5 g N myr;N10,10 g N myr;N20,20 g N myr)和1个对照处理(CK,0g N myr)模拟大气氮沉降变化,探讨氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响及其机制。主要结果如下:(1)氮沉降显著改变了黄河三角洲滨海湿地土壤理化性质。在表层(0-10 cm)土壤中,铵态氮和硝态氮在N10处理中分别比CK增加26%和105%,N20处理中分别比CK增加32%和131%(p0.05)。(2)氮沉降改变了黄河三角洲滨海湿地植被群落生长特征。植被群落高度在N10和N20处理中分别比CK增加22%和24%(p植被群落盖度和群落密度在N10处理中分别比CK增加83%和130%(p植被群落高度与土壤铵态氮、全氮和全碳均呈正相关关系(p植被地上和地下生物量均与土壤硝态氮呈正相关关系(p植被群落组成和各物种重要值,并在高氮沉降(20 g N myr)处理时显著降低了植被群落多样性。随着氮沉降增加物种数呈现先增加后减少的趋势,植被群落中芦苇重要值最大,并且在N20处理中比CK增加23%(p植被群落中消失。与CK相比,植被群落Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数在N20处理中分别降低17%、25%和16%(p0.05)。叶片碳氮比在N20处理中比CK降低20%(p0.05),说明黄河三角洲滨海湿地芦苇叶片生长主要受氮限制。芦苇的株高、节间长、基径、叶片长、叶片宽、叶片面积和叶片氮含量等功能性状均与土壤全氮和硝态氮呈正相关关系(p植被群落中占据优势地位。

关键词：氮沉降滨海湿地土壤理化性质植被群落结构芦苇功能性状

花桥典型地块景观格局及植被群落结构指数评价与制图研究

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长江流域资源与环境 2017年第8期26卷 1169-1179页

作者：赵兵赵鹏蕾韦薇南京林业大学风景园林学院江苏南京210037 南京晓庄学院江苏南京210000

自然过程是规划过程的重要维度。与中国法定规划体系相衔接的生态单元分类、评价系统的构建,是生态研究与城乡规划之间的一座桥梁。选取昆山花桥为研究对象,以2010年Landsat遥感数据TM影像图为主要数据源。在城乡生态单元制图的基础上,... 详细信息

自然过程是规划过程的重要维度。与中国法定规划体系相衔接的生态单元分类、评价系统的构建,是生态研究与城乡规划之间的一座桥梁。选取昆山花桥为研究对象,以2010年Landsat遥感数据TM影像图为主要数据源。在城乡生态单元制图的基础上,从区域景观格局的宏观角度分析城市化、乡村以及城乡交错带三类典型地块的生态用地特征。研究表明:城市水体形态过于笔直、公园绿地分布过于集中,城乡交错带水体破碎化严重、人工景观呈集聚状的发展趋势,乡村地块水体受农业活动影响严重、农田景观应重点保护等。进而从微观角度进行植被群落结构指数评价,作为生态信息的重要补充。根据植被指数图谱可得花溪公园附近的植被群落结构指数较高,河道两侧的线性连续性整体尚佳,植被群落结构丰富,而道路两侧的植被较为单一等。旨在提供一种城市生态评价体系,从宏观到微观,从生态格局分析到植被群落结构评价,希望能更清晰的反映不同区域之间的生态价值差异,为城乡绿地系统规划提供生态基础性数据。

关键词：生态单元制图景观格局植被群落结构绿地系统规划

放牧、增雨和增食对内蒙古草原植被群落结构及部分土壤理化性质的影响

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放牧、增雨和增食对内蒙古草原植被群落结构及部分土壤理化性质的...

作者：杨飞扬州大学

学位级别：硕士

近年来,全球气候变暖、人类活动增加、生态环境恶化等各种因素的综合作用使草地生态系统发生明显退化,鼠害问题日益凸显。虽然国内外的众多学者从不同层次和角度对鼠类种群调节机制进行了大量的研究,但鼠类种群数量暴发和调节机制等问... 详细信息

近年来,全球气候变暖、人类活动增加、生态环境恶化等各种因素的综合作用使草地生态系统发生明显退化,鼠害问题日益凸显。虽然国内外的众多学者从不同层次和角度对鼠类种群调节机制进行了大量的研究,但鼠类种群数量暴发和调节机制等问题仍是当前生态学中一个尚待解决的难点和热点问题。研究全球气候及人类活动增加条件下植物与鼠类的关系及其对鼠类危害的控制作用对揭示害鼠种群动态及成灾规律和鼠害防治等具有十分重要的作用。本实验在内蒙古草原建立大型围栏系统,测定放牧、增雨和增食处理后围栏中植物群落结构的变化、土壤中有机质和全氮的含量,确定全球气候变化及人类活动的增加对草地生态系统的影响,为分析植物群落结构变化对布氏田鼠种群数量的影响提供资料,以期揭示布氏田鼠种群数量波动及成灾的机制,为布氏田鼠的危害控制提供理论依据,也为草原生态系统的有效管理奠定基础。研究结果如下：1)布氏田鼠活动和放牧处理下,植被群落结构发生了显著变化（P＜0.05）。布氏田鼠的活动和放牧均显著降低了植被群落的地上生物量、覆盖度、高度和多样性（P＜0.05）;二者之间的的交互作用对植被群落的地上生物量、高度和丰富度有显著影响（P＜0.05）,而对覆盖度和香农威纳指数没有显著的作用（P＞0.05）。2)布氏田鼠活动和增雨处理下,植被群落结构发生了显著变化（P＜0.05）。布氏田鼠活动显著降低了植被群落的地上生物量、覆盖度、高度和多样性（P＜0.05）;增雨显著增加了植被群落的覆盖度、多样性（P＜0.05）,而对地上生物量和高度没有显著影响（P＞0.05）;二者之间的交互作用对植被群落的地上生物量、覆盖度有显著作用（P＜0.05）,而对高度没有显著影响（P＞0.05）。3)布氏田鼠活动和增食处理下,植被群落结构发生了显著变化（P＜0.05）。布氏田鼠活动显著降低了植被群落的地上生物量、覆盖度、高度和多样性（P＜0.05）;增食对植被群落结构没有显著的影响（P＞0.05）;二者之间的交互作用对植被群落的地上生物量、覆盖度、高度和生物多样性有显著的作用（P＜0.05）。4)布氏田鼠和放牧处理下,布氏田鼠+中度放牧组的0-10cm和10-20cm土壤层中有机质含量和0-10cm土壤层中全氮含量均显著低于无布氏田鼠+无放牧的对照组、布氏田鼠组、布氏田鼠+轻度放牧组（P＜0.05）,而无布氏田鼠+无放牧的对照组、布氏田鼠组、布氏田鼠和轻度放牧组之间的土壤有机质和全氮含量之间均没有显著差异（P＞0.05）;对于10-20cm土壤层中全氮含量,2013年布氏田鼠+中度放牧组显著高于无布氏田鼠+无放牧的对照组、布氏田鼠组、布氏田鼠+轻度放牧组（P＜0.05）,而2014年,无布氏田鼠+无放牧组的对照组全氮含量均显著低于布氏田鼠组、布氏田鼠+轻度放牧组、布氏田鼠+中度放牧组（P＜0.05）。5)布氏田鼠和增雨处理下,0-10cm和10-20cm土壤层有机质含量和0-10cm土壤层中全氮含量表现为无布氏田鼠+无增雨的对照组、无布氏田鼠+轻度增雨组、无布氏田鼠+中度增雨组均显著高于布氏田鼠组、布氏田鼠+轻度增雨组、布氏田鼠+中度增雨组（P＜0.05）。对于10-20cm土壤层中全氮含量,布氏田鼠组、布氏田鼠+轻度增雨组、布氏田鼠+中度增雨组显著高于无布氏田鼠+无增雨的对照组、无布氏田鼠+轻度增雨组、无布氏田鼠+中度增雨组（P＜0.05）。6)布氏田鼠和增食处理下,0-10cm土壤层中布氏田鼠+增食组有机质含量显著低于无布氏田鼠+无增食的对照组、布氏田鼠组（P＜0.05）,而10-20cm土壤层中有机质含量与无布氏田鼠+无增食的对照组、布氏田鼠组之间没有显著差异（P＞0.05）。对于0-10cm深度的土壤全氮含量,无布氏田鼠+无增食的对照组、布氏田鼠+增食组均高于布氏田鼠组（P＜0.05）;10-20cm深度的土壤全氮含量表现为布氏田鼠组、布氏田鼠+增食组均显著高于无布氏田鼠+无增食的对照组（P＜0.05）。以上结果说明,放牧、增雨和增食会对草原植被群落结构和土壤的理化性质产生较大影响,由此对布氏田鼠种群的调节发生作用,因此,气候变化和人类活动增加等将通过影响植物群落结构和土壤理化性质影响动物的种群数量,相互之间可能存在一定的交互作用。

关键词：布氏田鼠放牧增雨增食植被群落结构土壤理化性质

贵州云台山不同距离带植被群落结构变动规律研究

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贵州云台山不同距离带植被群落结构变动规律研究

南方草地不同坡向植被结构的群落特征及多样性分析——以云南省广南县为例

中国古生物学会孢粉学分会十届一次学术年会

作者：符莲高洋贵州师范大学喀斯特研究院国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心

云台山位于贵州施秉东北部世界自然遗产地内,喀斯特地貌发育较为普遍,森林生态系统类型多样、结构完整。其植物多样性反映了亚热带山地阔叶林生态系统生物多样性的进化和特化过程。在喀斯特特殊自然环境和人类活动的干扰下,不同距离带... 详细信息

云台山位于贵州施秉东北部世界自然遗产地内,喀斯特地貌发育较为普遍,森林生态系统类型多样、结构完整。其植物多样性反映了亚热带山地阔叶林生态系统生物多样性的进化和特化过程。在喀斯特特殊自然环境和人类活动的干扰下,不同距离带上植被退化演替,即景观格局的演变。我国针对喀斯特石漠化的研究主要在喀斯特人地关系调控、喀斯特环境质量变异和喀斯特环境恶化等方面,总体上对石漠化的成因和特点仍集中在石漠化土壤调查与分析研究,以及土地覆盖面积的动态变化以及对环境的影响,在相当程度上忽视了植被演替对石漠化发生区环境影响探讨。本研究以云台山植物群落结构为研究对象,在不同植被群落距离带带上定期进行植被群落高度、盖度,分物种高度、盖度、密度,分物种活生物量等植被群落指标监测,收集数据整理分析。通过对云台山不同距离带不同季节、时间植被群落动态结构进行分析,揭示云台上不同距离带群落结构演变和不同利用方式转变的内在机理,为进一步建立喀斯特植被环境退化的预警判别机制提供参考数据。

关键词：施秉云台山植被群落结构群落生态环境不同距离带

来源： cnki会议评论

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林业建设 2021年第6期 47-53页

作者：张英团张飞宇刘智军李雄冷丛斌和紫微刘永杰国家林业和草原局昆明勘察设计院云南昆明650031

为了解南方草地植被群落特征,以云南省东南部的广南县草原不同坡向植被为研究对象。用Margale丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分析其物种组成与结构。结果表明:(1)野外调查共记录到草本植物84种,... 详细信息

为了解南方草地植被群落特征,以云南省东南部的广南县草原不同坡向植被为研究对象。用Margale丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分析其物种组成与结构。结果表明:(1)野外调查共记录到草本植物84种,隶属于31科76属,其中以禾本科植物种类最多,有19属22种;(2)不同植被结构的优势种与坡向条件无关,不同植被结构下草本植物的物种数阴坡较阳坡更为丰富;(3)坡向对植被均匀度影响较小,但对丰富度和优势度影响比较明显;坡向对灌草型植被丰富度和优势度指数影响较大。总体而言,坡向对不同植被群落结构下草本植物种类组成影响相对较小,但对不同植被群落结构下草本植物分布以及物种多样性产生较大影响。

关键词：南方草地植被群落结构物种多样性坡向

地震灾害体不同基质类型坡面植被恢复动态特征

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西部林业科学 2023年第3期52卷 85-94页

作者：张群艳黄金燕周世强刘巅郭桢杉李登飞向姣黄尤优张晋东西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部国家重点实验室四川南充637009 大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室(中国大熊猫保护研究中心) 四川都江堰611844

为了解地震灾害体不同类型坡面植被恢复进程与机制,于2010—2019年,调查汶川地震后大熊猫国家公园卧龙片区地震灾害体不同类型坡面(土壤基质坡面、土壤—岩石混合基质坡面、岩石基质坡面、残留植被斑块基质坡面)上恢复植物群落的结构及... 详细信息

为了解地震灾害体不同类型坡面植被恢复进程与机制,于2010—2019年,调查汶川地震后大熊猫国家公园卧龙片区地震灾害体不同类型坡面(土壤基质坡面、土壤—岩石混合基质坡面、岩石基质坡面、残留植被斑块基质坡面)上恢复植物群落的结构及物种多样性时空动态。结果显示:(1)从恢复植被的物种数来看,经过十余年的恢复,土壤—岩石混合基质坡面植物种数最多,岩石基质坡面与残留植被斑块基质坡面次之,土壤基质坡面最少。(2)土壤基质坡面、土壤—岩石混合基质坡面和岩石基质坡面恢复灌木物种数占比最高,而残留植被斑块基质坡面中草本植物种数占比最高。(3)从植被演替动态来看,土壤基质坡面、土壤—岩石混合基质坡面、岩石基质坡面、残留植被斑块基质坡面的优势物种,在2010年分别为灌木、灌木和乔木、灌木、草本和灌木;在2013年分别为草本和乔木、灌木和乔木、灌木和乔木、草本和灌木;在2016年分别为草本和灌木、灌木和乔木、草本和灌木、灌木和乔木;在2019年分别为草本—灌木—乔木、灌木、草本和灌木、乔木和灌木。(4)2010—2016年研究区不同类型坡面植物群落高度存在显著性差异,2019年无显著性差异。(5)2010—2019年不同类型坡面地震灾害体各植物多样性指数在总体上均呈现上升趋势,Shannon-Wiener指数上升约0.5倍。

关键词：地震灾害体坡面类型生态恢复植被群落结构物种多样性指数

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近四十年北半球高纬度地区陆地植被变化特征

近四十年北半球高纬度地区陆地植被变化特征

作者：薛守业兰州交通大学

学位级别：硕士

泛北极地区位于北半球高纬度地区,主要属于低温限制型生态系统,因而泛北极地区植被对全球变暖敏感,气候变暖导致北半球高纬度地区土地覆盖类型和植被碳储量发生了巨大变化。气候变暖整体上促进了北极植被的生长,林线北移和苔原地区的灌... 详细信息

泛北极地区位于北半球高纬度地区,主要属于低温限制型生态系统,因而泛北极地区植被对全球变暖敏感,气候变暖导致北半球高纬度地区土地覆盖类型和植被碳储量发生了巨大变化。气候变暖整体上促进了北极植被的生长,林线北移和苔原地区的灌木化已经成为事实。不同植被类型对气候变化的响应存在差异,要明确北半球高纬度陆地生态系统对全球变暖响应过程和机理,就需要高精度的植被类型分类数据作为基础资料。但是,目前泛北极地区植被数据的结果年份少、精度低、空间小。主要原因包括植被野外调查实测数据较少和分布不均、植被类型分类标准不一、苔原植被群落的异质性大、制图技术和分类算法优化困难等。为更好地探讨泛北极地区植被类型分类变化与气候的关系,本文研究内容主要包括以下两部分:(1)使用GLASS-GLC全球土地覆盖产品和CRU TS气象产品对40°N以北地区陆地植被变化进行分析,并探讨了植被对气候变化的响应。结果表明:随着大面积草地向森林和灌丛转移,森林和灌丛面积增加。从1982年到2015年,冰雪、苔原和草地大幅度减少。虽然大约277.3×10 km的裸地(占1982年总裸地面积的6.2%)变为苔原,但同时部分苔原转变为森林和草地。苔原的NDVI值显著增加,而灌木则呈下降趋势。生长季(6～9月)温度与森林、苔原、草地和耕地的NDVI值正相关系数最大。然而,由于灌木区的灌木化过程和植物死亡,灌木NDVI与年均气温呈负相关,与月均温呈正相关。研究结果表明,高纬度地区土地覆被类型变化明显,不同土地覆被类型的NDVI值对气候变化的响应不同。总体趋势是灌丛和林线向北移动,而不同土地覆盖类型和植被生长对气候的响应过程是未知的。因此,选择了纬度高于40°N的陆地区域作为研究区域,基于动态网格比较了1982～2015年间土地覆盖类型的变化,探讨了不同土地覆盖类型的NDVI值与气温和降水之间的关系。(2)由于北极植被群落结构复杂,使用全球土地覆盖产品无法有效解释植被的响应变化,因此,本研究对北半球高纬度地区的植被产品进行了改进。通过对全球生物多样性数据库GBIF中存储的植物物种样点数据进行筛选,按照植被群落结构和物种组成对样点进行叠加分析,得到了可用的训练数据。基于机器学习对植被分布进行模拟,并生产出1982～2020年新的植被数据集。结果显示模型的整体精度为83.50%,高于2019年发表的北极植被图CAVM的分类精度(70%)。从本产品的模拟结果看出,由于不同冻土类型区的土壤水热条件不同,植被生长也受到不同程度的影响。对于连续多年冻土带和部分降水条件良好的低北极地区,苔藓植物的面积总体呈现增加趋势,降水的增加导致低洼积水地区苔藓植物和禾本科植物对灌木的入侵。在气温变暖背景下,禾本植物逐渐生长到土壤贫瘠的裸地和山体基岩。非冻土区中温度较高,极端干旱事件和人类影响,导致了部分地区森林和灌木的死亡,但总体而言,森林和灌木的面积呈现显著的增长趋势。

关键词：北极植被植被群落结构机器学习数据集生产植被变化

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延安地区黑沙蒿生长特征及护坡效应研究

铁道工程学报 2015年第9期32卷 19-24页

作者：许锐郭璐李寻昌董琪长安大学西安710054 信息产业部电子综合勘察研究院西安710054

研究目的:黑沙蒿是黄土边坡生态恢复与重建的优良树种,研究黑沙蒿在黄土边坡植被群落结构中的生长特征,对黄土边坡稳定性及生态恢复有着重要意义。本文基于对延安地区黄土边坡主要优势植物黑沙蒿的调查,通过植物科属分布及密度、黑沙蒿... 详细信息

研究目的:黑沙蒿是黄土边坡生态恢复与重建的优良树种,研究黑沙蒿在黄土边坡植被群落结构中的生长特征,对黄土边坡稳定性及生态恢复有着重要意义。本文基于对延安地区黄土边坡主要优势植物黑沙蒿的调查,通过植物科属分布及密度、黑沙蒿在边坡植被群落结构中的生长特征以及Simpson指数等分析,研究黑沙蒿的护坡效应,为延安地区黄土边坡复合型生态防护提供可靠依据。研究结论:(1)延安地区植物物种多样性处于中等偏下水平,基本符合黄土高原半干旱地区的边坡植被组成特征;(2)黑沙蒿由于耐寒耐旱及适生性强,成为延安地区黄土边坡主要植物物种;(3)随着坡度增大和土壤湿度降低,黑沙蒿数量相应减少,但优势度相应增大;(4)基于黑沙蒿护坡效应的分析,提出了各坡度下适宜的初期护坡植物物种及相应的工程结构措施;(5)本研究成果可为西北黄土边坡生态防护技术提供指导。

关键词：黑沙蒿黄土边坡生长特征护坡效应植被群落结构

火烧对黄土高原典型草原地上植被和繁殖更新的影响

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草业学报 2016年第1期25卷 108-116页

作者：赵凌平白欣王占彬程积民谭世图王清义河南科技大学动物科技学院河南洛阳471003 河南省饲草饲料资源开发与畜禽健康养殖院士工作站河南洛阳471003 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

火烧影响着草地植物种群的繁殖策略和形成过程,控制着群落的组成、外貌特征、动态变化和演替进程。本文通过对比黄土高原典型草原未火烧区和火烧区火后第一年地上植被特征、群落结构、物种组成和繁殖更新,探讨了黄土高原典型草原地上植... 详细信息

火烧影响着草地植物种群的繁殖策略和形成过程,控制着群落的组成、外貌特征、动态变化和演替进程。本文通过对比黄土高原典型草原未火烧区和火烧区火后第一年地上植被特征、群落结构、物种组成和繁殖更新,探讨了黄土高原典型草原地上植被和繁殖更新对火烧的响应机制。结果表明,火烧显著降低了群落盖度、枯落物厚度与生物量,显著提高了群落的密度。火烧对物种丰富度影响不显著,却显著降低了4个物种多样性指数(Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数)。火烧干扰明显改变了植物群落结构和物种组成。火烧显著提高了草地的繁殖更新密度和无性繁殖密度,而对有性繁殖密度和草地繁殖更新的物种丰富度影响不显著。火烧显著提高根茎型和分蘖型植物的密度,而对根蘖型、分枝型和匍匐型植物密度影响不显著。黄土高原典型草原是以多年生克隆植物为主的草原生态系统,地上植被的繁殖更新更依赖于无性繁殖。植物繁殖更新贡献高低与火烧无关,而与草地群落物种组成相关。

关键词：火烧典型草原植被群落结构繁殖更新物种多样性