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在全球气候变化背景下,黄土高原降水格局呈现出季节波动增强和极端降水事件增加趋势,降水格局变化势必会引起草地群落特征和物候期发生重要改变。为研究黄土丘陵区草地生态系统对降水改变的响应,选取黄土丘陵区退耕草地为研究对象,连续定位观测自然恢复小区不同降雨梯度下(0,±20%,±40%,±60%)物候动态变化,探究了物候期和群落结构对降水变化的响应状况。结果表明:(1)不同降水条件下群落物种组成及丰度存在明显差异,与对照组相比,增雨与减雨均提高了物种的种类。增雨60%群落种类最多,为18种。(2)降水梯度递增处理下,群落盖度呈先增加后降低趋势,地上生物量随呈单峰趋势。增雨20%处理和减雨20%处理均能够显著提高群落植被盖度和地上生物量,地上生物量在增雨处理下明显高于减雨处理。(3)丰富度和Shannon-Wiener指数总体上都呈增加趋势,减雨20%,40%,60%均使Pielou均匀度指数降低。(4)不同降水条件对物种物候期的影响显著(p<0.05),群落返青期、繁殖期和和枯黄期在减雨处理下显著提前,而增雨处理则使其繁殖期和枯黄期发生推迟。综上,群落物种组成、植被盖度和地上生物量在不同降水处理下表现出显著差异,而物种多样性对降水变化响应不敏感。 相似文献
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黄土丘陵区降水变化对退耕草地土壤水分特征的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
在全球气候变化背景下,我国黄土高原的降水格局将呈现出季节波动增强和极端降水事件增加的趋势。土壤水分是黄土丘陵区的主要限制因子,降水变化所引起的土壤水分的改变必然对该区生态系统的结构和功能产生显著的影响。选取黄土丘陵区退耕草地为研究对象,连续定位观测自然恢复小区不同降雨梯度下(0,±20%,±40%,±60%,±80%)土壤水分动态变化,研究土壤水分变化特征及其对降水变化的响应。结果表明:(1)随年内季节性降水变化,退耕草地生长季内土壤含水量呈"W"形波动变化;(2)随降水梯度的增加,各土层土壤含水量变化趋势一致,均呈"M"型变化;(3)-20%下5—9月份土壤含水量均能保持较高水平,适当的干旱处理有助于维持较高的土壤含水量。但减雨超过40%或增雨超过60%都不利于土壤水分的积累;(4) 0—30 cm土层土壤含水量对降水的响应最为明显,随着土层深度的增加响应逐渐减弱;维持和利用浅层地表水是植被恢复的关键。 相似文献
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开展准噶尔荒漠植物群落对未来降雨量变化的响应机制研究,不仅有助于揭示气候变化对荒漠生态系统的影响,也有助于准确评价荒漠生态系统各项健康指标并预测其演变趋势,对荒漠草地可持续管理具有重要理论与实践意义。以新疆准噶尔盆地东南缘荒漠植被为研究对象,2016—2017年在生长季(4—9月)开展不同梯度的人工增减雨试验(减雨60%、减雨30%、自然对照、增雨30%、增雨60%),分析了群落物种组成、多样性、盖度及生产力对生长季不同降雨量变化的响应。研究表明:减雨样地物种数量偏少,假木贼的优势明显,增雨样地内物种较多,且绢蒿的优势度明显增加;样地内植物群落物种丰富度(特别是一年生植物的物种丰富度)随降雨量增加呈上升趋势,且各处理间差异显著(p0.05);随降雨量增加,灌木盖度、多年生草本植物盖度,以及植物群落总盖度与降雨量呈明显正相关(p0.05),一年生草本植物盖度与降雨量无相关性;总地上生物量随降雨量增加,先增大后减小,当降雨增加30%时,地上生物量达到最大值。其中,多年生草本植物表现出与总地上生物量同样的变化趋势,灌木生物量随降雨量的增加而增加,且在增雨60%时达到最大值,一年生草本植物没有明显变化规律。本研究表明,降雨量减少不利于准噶尔荒漠草地,与极端的60%降雨量增加相比,正常年际30%的降雨量增加更有利于准噶尔荒漠植物群落维持物种多样性的维持和提高群落生产力的提高。 相似文献
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陕西省可利用降水资源的气候变化特征及敏感性分析 总被引：2，自引：1，他引：2
利用陕西省74站1960-2007年月降水和月气温资料,采用高桥浩一郎公式对陕西近50年可利用降水资源的气候变化特征进行分析,并讨论了水资源对气候变化的敏感性.结果表明,陕西可利用降水资源南多北少,且季节分布不均,主要集中在夏秋季;近50年来可利用降水资源趋于减少,有明显的年代际变化特征,20世纪60年代和80年代明显偏多,90年代显著偏少,进入21世纪有所增加.敏感性分析表明,可利用降水资源对气候变化的敏感性冬季最强,夏季最弱;陕北最强,陕南最弱;对降水的敏感性大于气温;降水不变,对气温的敏感性随气温增加而减小;气温不变,对降水的敏感性随降水增加而更显著;降水增加,对气温的响应更敏感;气温增加,对降水的响应减弱. 相似文献
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《水土保持研究》2020,(1)
利用野外控制穿透雨试验,分析了7个降水梯度处理(增水20%,60%,80%,减水20%,60%,80%和对照)对黄土高原刺槐人工林根际和非根际土碱性磷酸酶活性的影响。结果表明:0—20 cm和20—40 cm土层增水处理的根际土磷酸酶活性分别比对照处理高55.9%和88.3%,非根际土磷酸酶活性分别高109%和121%。减水处理的土壤磷酸酶活性没有明显低于对照,但是显著低于增水处理。0—20 cm的土壤磷酸酶活性在3个增水梯度上根际间差异不显著,但在3个减水梯度上差异显著。磷酸酶活性与土壤含水量和土壤有机磷含量均呈显著正相关关系。上述结果说明在半干旱地区短期降水增加对土壤磷酸酶活性的影响比短期干旱的影响大,降水变化可以通过影响土壤含水量、土壤有机磷和生物量改变土壤磷酸酶活性。研究降水对土壤酶活性的影响对气候变化下黄土高原植被恢复具有重要意义。 相似文献
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民勤地区梭梭人工林密度与林下植物多样性的关系 总被引：2，自引：1，他引：1
[目的]开展梭梭人工林不同密度对林下植物多样性的影响研究,为合理经营梭梭人工林,充分发挥其生态功能提供技术支持。[方法]以甘肃省民勤县5种不同密度(1 250,1 111,1 000,1 333,1 667株/hm2)10~15年生梭梭人工林林下植物的重要值、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数为指标,对林下植物多样性随林分密度的变化规律进行分析。[结果](1)梭梭人工林林下共有植物16种,隶属于9科15属,其中灌木层6科6属6种,草本层4科7属10种。(2)灌木层优势种随着密度变化明显,草本层优势物种受密度影响较小。(3)林下植被多样性对密度响应具有非同步性。随着密度的增加,呈现先增大后减少的变化规律。(4)综合评分表明,民勤县梭梭人工林密度为1 250株/hm2时林下植被多样性水平较好,比较适合林下植被生长。[结论]林下植被多样性指数对密度响应具有非同步性,比较适合林下植被生长的密度为1 250株/hm2。 相似文献
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延河流域地带性物种分布对未来气候变化的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
研究植被分布以及物种生态位漂移对气候变化的响应,对于理解陆地生态系统与全球变化关系,进而对生态恢复重建具有重要的指导意义。该研究针对黄土高原地区未来气候变化趋势,以延河流域为例,采用广义相加模型(generalized additive model,GAM),结合GIS空间分析技术以及环境梯度分层采样技术,预测现有气候及2050年6种气候变化情景下的物种空间分布,并进一步分析了不同物种在主要环境梯度上生态位中心漂移,阐明了物种对未来气候变化响应的基本趋势:在不同气候情景下,物种分布变化趋势一致,随着温度升高,物种分布有北迁趋势;由于研究区特殊地理环境的制约,研究表明随着气候变化物种并不能全部迁移到气候变化前相同生境范围,物种现实生态位发生改变,导致物种生态位中心在温度梯度上向较高温度漂移;在降雨梯度上物种生态位中心亦有相同变化趋势。但不同物种分布对气候变化的响应程度不同,生境范围较窄物种响应更敏感。该研究结论对气候变化下物种的区域保护或恢复具有重要的指导意义。 相似文献
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淳化县人工油松林林分结构及林下植物多样性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对油松林分结构和林下植物的调查,获得林分和林下植物的各种信息,总结林分结构和林下植物分布规律,为油松林的经营管理提供依据.采用标准样地调查的方法,研究和分析了不同密度和立地条件下的油松林分结构及林下植物多样性.结果表明:密度为2 475株/hm2的中龄油松林平均直径较大而且径阶分布接近正态分布;密度较小的成熟林径阶分布负偏,密度较大的径阶分布正偏.较小的林分密度有利于油松胸径生长,较大的林分密度能促进树高生长.中龄林下的物种多样性多于成熟林.林分密度大不利于林下植物生长. 相似文献
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黄土丘陵区不同降水梯度对草地群落化学计量学特征的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究草地群落各组分(植物叶片、根系和土壤)碳氮磷化学计量特征对降水量变化的响应规律,以揭示降水量对黄土丘陵区草地生态系统化学计量学特征的影响。[方法]以黄土丘陵区自然恢复草地为研究对象,于2017—2018年在安塞试验站建立野外控雨试验平台,分别设置减雨60%,减雨40%,减雨20%,自然降水,增雨20%,增雨40%,增雨60%共7个处理,采用遮雨棚法研究降水改变对植物的叶片、根系以及土壤生态化学计量特征的影响。[结果]①随降水量增加,植物生长水分限制得到有效缓解,水分胁迫作用逐渐减缓,从而使叶片N,P含量整体呈现显著下降趋势(p0.05)。叶片C/N,C/P整体呈现显著下降趋势(p0.05)。②降水梯度改变对根系P化学计量特征影响较为显著(p0.05);同时,对根系C/P,N/P也有显著影响(p0.05)。③控雨处理仅对土壤C含量有显著影响(p0.05),可能因为极端降水影响了土壤微生物的活性,导致土壤有机C积累减缓。[结论]水分是黄土丘陵区草地植物对N,P吸收利用的制约因子;降水量可以改变草地群落的养分限制格局,随着降水量的增加,植物生长受P的限制越强烈,植物生长由同时受N,P两者的限制转为受P限制。 相似文献
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为探讨气候变化下灌草群落中主要植物水分来源差异及动态变化。以黄土高原典型自然恢复植物(油蒿、苜蓿与藜)为研究对象,通过减少自然降水的15%(中度干旱)与30%(极端干旱)来控制干旱程度,研究植物水分利用来源与生长对干旱胁迫的响应特征。将植被群落潜在水源划分为浅层(0—20 cm)、中层(20—60 cm)与深层(60—120 cm)土壤水,采用稳定水同位素技术与MixSIAR模型定量分析不同干旱胁迫程度(减雨30%、减雨15%与对照)下植被根系水分吸收特征。结果表明：(1)土壤水与植物水中稳定氢氧同位素值(δD和δ18O)均位于当地大气降水线的右下方,说明土壤水同位素受蒸发影响发生富集;(2)3种典型植物在遭遇干旱胁迫时,其水分利用来源均可灵活转换于不同土层之间,呈浅层土壤水分利用比例减少,中层与深层土壤水分利用比例增加的规律,且随干旱胁迫程度增大愈加明显;(3)不同植被响应干旱胁迫的水分利用策略不同,平地,减雨30%、减雨15%及CK处理下油蒿均主要利用浅层土壤水(贡献率分别为48.2%,52.7%,57.6%),而藜分别主要利用来自中层(43.5%)、浅层(4... 相似文献
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近50年来疏勒河上游气候变化及其对地表径流的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
以1961—2010年疏勒河上游山区气温、降水和径流数据为基础,采用Mann—Kendall和R/S分析法,在年、季节尺度上研究了气温、降水和径流的变化特征,并采用多元线性回归分析法揭示了径流变化的主控因素。研究结果表明,近50a来研究区年均气温上升趋势显著且持续性极强。20世纪60—70年代气温偏低,1986年以后快速上升,并在1990年左右发生暖突变。降水量在研究时段内增加趋势明显且持续性较强。20世纪60—70年代降水偏少,80年代开始偏多,90年代偏少,1998年左右发生由少到多的突变。研究区气候在20世纪80年代中期由暖干向暖湿转型,受气候变化影响上游地区径流量显著增加,其年际和季节变化特征与降水变化相似。冬季和秋季径流变化主要受地下水影响,而春季和夏季径流变化主要受降水和冰雪融水的控制。 相似文献
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对不同生长状况云冷杉林土壤酶活性在不同土层进行比较,并对土壤酶与土壤养分及与林下植物的关系进行分析。结果表明：不同土层的土壤酶活性对云冷杉林死亡程度响应不同,0-15 cm土壤酶活性变化最为显著,随土层深度的增加,酶活性减小,且对云冷杉的死亡响应程度减弱;5种土壤酶活性对云冷杉死亡程度响应表现不一,脲酶和过氧化氢酶活性随死亡程度的加大对云冷杉死亡率响应较最大,而转化酶、磷酸酶及多酚氧化酶活性随云冷杉死亡程度的增加下降较小;土壤有机质的含量对云冷杉林死亡程度的响应较大,对照样地有机质含量与重度及极重度死亡样地间呈极显著相关关系（P〈0.01）,5种酶活性均与有机质、速效K含量极显著正相关（P〈0.01）;云冷杉林死亡率增加,其林下植物多样性指数亦呈增加趋势,随着云冷杉林死亡程度的增加林下灌木层多样性增加,而林下草本层的多样性先增加后减少;林下植物Shannon-Wiener指数和Pielou指数与土壤多酚氧化酶活性的相关性最强,其次是过氧化氢酶。 相似文献
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60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子的生物效应 总被引：1，自引：0，他引：1
为探索60Co-γ射线辐照对德国鸢尾杂交种子的影响,用0(对照)、20、40、60、80 Gy剂量的60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子,研究不同辐照剂量对其萌发率、成苗率的影响及其M1部分表型变异的诱变效应.结果表明,20和40 Gy60Co-γ射线辐照后,种子萌发率分别为68.33％和87.91％,显著高于对照(41.25％);60和80 Gy 60Co-γ射线辐照后,种子萌发后的成苗率分别为70.72％和68.37％,显著低于对照(96.29％),且存在显著的致死效应;60和80 Gy辐照剂量可显著缩短M1的叶长和叶宽,其中60Gy还可显著降低M1旗瓣宽度,提高旗瓣长宽比.综上,20 ～40 Gy辐照剂量可以改善德国鸢尾种子萌发率,60～ 80 Gy可以作为德国鸢尾杂交种子的诱变剂量.本研究结果为利用60Co-γ射线改善德国鸢尾杂交种子萌发率和开展辐照诱变育种提供了一定参考. 相似文献
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[目的]探究围封对内蒙古希拉穆仁草地物种多样性的影响,为围封对草原物种多样性影响的过程研究提供科学依据。[方法]通过调查、计算内蒙古希拉穆仁放牧草地与连续11 a围封草地的物种多样性,结合当地年降水量数据,分析放牧草地围封后物种多样性特征。[结果]围封后,冷蒿、轮叶委陵菜、达乌里芯芭、二裂委陵菜、星毛委陵菜年际波动较大;围封降低了希拉穆仁草地物种多样性,降水量较少年份(年降水量200 mm的2014年)Simpson,Shannon-Wiener和Pielous指数则刚好相反;围封后物种丰富度与年降水量相关系数减小。[结论]长期围封导致希拉穆仁草地物种多样性下降。在干旱气候环境下,围封能够一定程度地缓解气候变化对希拉穆仁草地物种多样性的影响。 相似文献
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《水土保持研究》2020,(4)
气候变化对生态脆弱区的植被影响很大,草原植被极易受气候变化的影响。为了解草原区对气候变化的响应,保护该区植被健康生长,运用多个气候要素(温度、风速、降水)和SPEI指数进行突变分析和趋势分析,利用MODIS NDVI数据和温度、风速、降水及SPEI指数进行相关性研究,通过BP网络模型对NDVI产生响应的气象要素进行了预测。结果表明:19世纪后的典型草原区温度随年份变化有显著增加趋势,风速和SPEI指数有显著减小的趋势,20世纪后的降水有减小的趋势。降水、SPEI与NDVI相关性较高,说明降水量是影响典型草原植被生长的主要气候要素,干旱缺水对植物生长有着重要的影响,由于温度对干旱程度有影响,因此温度也影响着该区植物的生长。BP网络模型模拟2019—2038年温度和降水量与以往年份相比,波动不大且没有发生过大的趋势改变。 相似文献
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红壤侵蚀区恢复森林群落物种多样性对土壤生物学特性的影响 总被引：7，自引：4，他引：7
研究了南方红壤丘陵区不同森林恢复类型下生物多样性的变化,并用逐步多元回归分析法探讨了10种土壤生物学指标对多样性变化的响应。结果表明：研究样地中物种多样性以天然次生林最高。不同土壤生物学指标对物种多样性变化的响应不尽相同,其中土壤有机质、微生物生物量碳、细菌数量、真菌数量、微生物总数、脲酶、酸性磷酸酶等7个指标随着灌木物种多样性的增加而得到改善;细菌数量和酸性磷酸酶随乔木物种多样性的增加而增加;放线菌数量和多酚氧化酶随灌木个体数的增加而增加;真菌数量和酸性磷酸酶活性随乔木个体数的增加而减少;转化酶与物种多样性指数没有直接线性关系。最后建立了上述9个指标与物种多样性的相关数学模型。保护和提高南方红壤丘陵区植物群落物种多样性能促进部分土壤生物学活性指标的改善和生态功能的恢复。灌木物种多样性的恢复在人工造林恢复植被过程中应予以重视,它对于土壤生物学肥力的提高具有重要意义。 相似文献
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重庆近46年气候变化特征分析 总被引：9，自引：9，他引：9
利用重庆34个地面气象观测站1960-2005年降水量、降水日数、气温等观测资料的年平均值,运用线性倾向估计、小波分析和M-K突变检验等方法对重庆近46 a来气候变化的主要特征进行了分析。结果表明：分析期内重庆年降水量的线性变化趋势不明显,但以2-3 a的周期波动变化为主,1984年是近46 a降水量变化的显著突变点,20世纪80年代为多雨期,90年代则为相对少雨期。降水日数以2-4 a的年际变化周期为主,呈现显著的线性减少趋势,1984年以后降水日数偏少的年份比之前明显偏多。年平均气温的线性变化趋势不明显,但具有明显的阶段性,20世纪80年代为偏冷期,进入21世纪后则显著上升,其平均值高出多年平均值0.4℃。降水和气温在各年代的变化特征存在较好的对应关系,如20世纪80年代为多雨、偏冷期,21世纪初为少雨、偏暖期。 相似文献