库布齐沙地东缘不同沙地类型植被生产力及物种多样性的研究

摘要

本文以鄂尔多斯高原库布齐沙漠东段为试验基地，于2008年从土壤物理性质、植物群落的种丰富度、物种多样性、生产力以及光合作用等方面对不同类型沙地土壤、植被进行了对比研究，结果表明： （1）生长季初期，多年生植被地上部蒸腾大量耗水导致土壤含水量较低，但随着雨季的来临，不同类型沙地土壤含水量差异减小，而生长季后期灌木群落高盖度或地表结皮的存在有效涵养了土壤水分。土壤温度受大气温度、太阳辐射、根系活动、土壤微生物、昆虫及啮齿动物活动等因素的影响，但与土壤水分的关系更加密切。人工补播群落土壤容重较天然群落高，说明固沙能力强，但较大的土壤容重又反过来阻碍根系生长，间接影响土壤水热条件，从而影响到植物地上部生长发育。 （2）不同类型沙地中，半固定沙地植物群落种丰富度、物种多样性最高、均匀度最好、生态优势度最低，群落生活力较强；固定沙地作为沙地顶级群落其植物群落结构最稳定；人工补播群落经自然演替后，原有建群种由于自身生理原因开始衰败，有被其他物种取代的趋势。 （3）不同类型沙地植物群落地上生物量的差异受不同因素影响，其中半固定沙地生产力受环境及生物因子的影响最明显．固定沙地只受到环境因子的制约，人工补播群落由于开始衰败而对环境因子的反馈作用较弱。生产力高低主要受植物群落中物种组成不同的影响而表现出较大差异。 （4）沙漠环境恶劣，水分是植物生长的主要限制因子，而沙漠植物对环境有不同的适应机制。油蒿、塔落岩黄芪植物在环境胁迫最小而生理状态最佳的时候，表现出较强的光合能力。天然植物油蒿的光合能力明显高于栽培种塔落岩黄芪和沙打旺，但是栽培种塔落岩黄芪具有较高的光饱和点和水分利用效率，对中午不利条件的耐受能力较强。 （5）不同类型沙地植物群落根系根长无差异，但根系质量及比根长差异明显，且根系主要分布在0～30 cm土层。不同直径根系当中细根（d≤2mm）所占比例很大。土壤水分和容重对根系垂直分布影响较大，但对不同类型沙地根系参数的影响存在差异。不同植物群落地下生物量大小受植被类型差异的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

2研究区概况与研究方法

2.1试验区概况

2.2实验设计与研究方法

2.2.1 样地设置

2.2.2样地调查

2.2.3地上生物量的测定

2.2.4地上生物量月动态变化

2.2.5物种多样性分析

2.2.6光合作用及其影响因子的研究

2.2.7地下生物量的测定

2.2.8气象数据及土壤水分、温度、容重的获得

2.2.9数据处理

3结果与分析

3.1试验区气象因子及土壤物理性质变化的研究

3.1.1气象因子的月变化

3.1.2土壤水分的变化

3.1.3土壤温度的变化

3.1.4土壤容重的变化

3.2种丰富度变化

3.3物种多样性研究

3.3.1天然草本群落Ⅰ、Ⅱ与人工补播草本群落V的物种多样性变化

3.3.2天然灌木群落Ⅲ与人工补播灌木群落Ⅳ的物种多样性交化

3.4地上生物量的研究

3.4.1不同沙地类型植物群落地上生物量研究

3.4.2地上生物量与影响因子相关性分析

3.5光合作用及其影响因子的研究

3.5.1净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率日变化

3.5.2 3种植物的光响应曲线

3.5.3 3种植物光合、蒸腾性能与影响因子相关性分析

3.6地下生物量的研究

3.6.1不同类型沙地的植物群落根长、根质量的垂直分布

3.6.2不同类型沙地的植物群落根长密度、根质量密度、比根长和根体积比的垂直分布

3.6.3不同直径根系根长密度的垂直分布

3.6.4不同类型沙地的植物群落根系参数和土壤特性差异分析

3.6.5根系垂直分布与土壤特性的关系

3.6.6地上生物量与地下生物量的关系

4讨论

4.1 不同类型沙地的植物群落物种多样性及地上生物量

4.2沙地植被光合特性

4.3 不同类型沙地的植物群落地下生物量

4.4对该地区沙地生态恢复的建议

5结论

致谢

参考文献

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