植物同资源种团划分及其与物种属性的关系——以黄河三角洲为例

通过K means和等级聚类方法将黄河三角洲227个草本样方中的20个常见物种进行了聚类,用Kendalls方法对组内物种相关性及显著性进行了分析;将通过显著性检验后物种间距离与物种生长微环境(土壤水分、土壤盐分)、生境、物种所属分布区、物种分类距离、生活型及繁殖方式的相关性进行了分析。所有物种被划分为8个同资源种团和17个亚种团。同资源种团与土壤水分、土壤盐分和生境都显著相关;与生活型、繁殖方式、分类距离和分布区相关性不显著。研究结果表明:数量分类方法所划分的一组物种,在统计上并不一定是显著相关。黄河三角洲地区经过显著性检验后的同资源种团,能代表物种所属的微环境,一定程度上能代表其生境。      

盐梯度下艾比湖湿地植物多样性响应及土壤因子驱动研究

以新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠植物群落为研究对象,通过调查获取土壤水盐、养分及群落样方数据,探讨不同盐梯度下植物多样性的响应及土壤因子的驱动机制.结果表明,在土壤含盐量分别为19.21～9.59 g/kg (S1)、5.97～0.66 g/kg (S2)的盐分梯度上,随土壤盐含量降低,植物生活型结构发生改变,灌木比例降低,草本比例增加;不同盐梯度下,土壤因子(全磷、全钾除外)形成显著性差异;高盐生境物种多样性总体高于低盐生境,其中Margalef指数(R)随盐分降低梯度显著下降,Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson指数(D)和Pielou均匀度指数(J)则呈不显著降低趋势;Shannon-Wiener多样性指数(H)和Simpson指数(D)与土壤全钾含量显著正相关,而土壤有机质、盐分、pH、土壤水分、土壤全氮含量则显著影响Margalef丰富度(R)指数,Pielou均匀度指数(J)与各土壤因子相关性不显著.     

Hydra土壤测试仪测定现代黄河三角洲的土壤水分与盐分试验

土壤水分、盐分是盐渍化土壤的2个重要属性,是进行土壤盐渍化监测和治理的重要参数。利用Hydra土壤水分／盐分／温度测试仪在现代黄河三角洲进行了土壤水分、盐分测定试验,结果表明：Hydra土壤水分／盐分／温度测试仪土壤水分有效测量仅在中度盐渍化程度以下土壤中适用,对于类似于现代黄河三角洲盐渍化程度严重的地区,利用该仪器进行土壤水分、盐分监测研究不太适合,其主要原因就是土壤盐分过高引起土壤水分（WFV）测量出现溢出值。     

基于CCA方法的黄河三角洲不同健康刺槐林的土壤属性研究

通过对不同健康状况(健康、中度枯梢、重度枯梢或死亡)刺槐林的生态调查、林下土壤采样,分析了不同健康林地不同采样深度(0~260 cm)的土壤属性差异性及变化特征。研究结果表明:(1)土壤水分和盐分含量在不同健康状况刺槐林地间存在显著的差异,且随着刺槐林退化程度的加深,土壤水分、盐分、粘粒含量和容重显著地增加;(2)在相同健康状况林地的不同土层间,只有土壤颗粒含量存在显著性的差异;(3)随着采样深度的增加,土壤颗粒显著变粗,土壤水分则显著地减少(在健康林地)或增加(在重度枯梢林地),土壤盐分则具有明显的表聚性。采用典范对应分析方法进行分析,发现刺槐林的健康属性与土壤属性相关性大,且土壤水分和盐分是影响刺槐林健康状况的最重要的土壤属性因素;由地下水位抬升而导致的土壤含水量增加是刺槐林退化的最重要因素。     

基于CCA方法的黄河三角洲不同健康刺槐林的土壤属性研究

通过对不同健康状况(健康、中度枯梢、重度枯梢或死亡)刺槐林的生态调查、林下土壤采样,分析了不同健康林地不同采样深度(0²60 cm)的土壤属性差异性及变化特征。研究结果表明:(1)土壤水分和盐分含量在不同健康状况刺槐林地间存在显著的差异,且随着刺槐林退化程度的加深,土壤水分、盐分、粘粒含量和容重显著地增加;(2)在相同健康状况林地的不同土层间,只有土壤颗粒含量存在显著性的差异;(3)随着采样深度的增加,土壤颗粒显著变粗,土壤水分则显著地减少(在健康林地)或增加(在重度枯梢林地),土壤盐分则具有明显的表聚性。采用典范对应分析方法进行分析,发现刺槐林的健康属性与土壤属性相关性大,且土壤水分和盐分是影响刺槐林健康状况的最重要的土壤属性因素;由地下水位抬升而导致的土壤含水量增加是刺槐林退化的最重要因素。     

四川牡丹生境群落的数量分类与排序

根据四川牡丹野外样方调查数据,采用双向指示种分析(TWINSPAN)方法对四川牡丹生境群落进行数量分类,并采用典范对应分析(CCA)方法对四川牡丹分布区群落与环境因子的关系进行定量研究。结果表明:数量分类将四川牡丹生境群落24个样方划分为10个群丛;CCA样方和物种排序结果显示,四川牡丹生境群落分布格局是由坡度、海拔、土壤自然含水率等环境因子综合决定的。而四川牡丹生境群落类型在很大程度上由群落优势种的分布格局决定,揭示了四川牡丹群丛类型和物种分布格局随环境梯度变化的趋势。     

现代黄河三角洲潮土水盐与野外光谱特征浅析

土壤水分、盐分时空变异强,是影响土壤光谱特征的两个重要因素。土壤水分、土壤盐分之间关系、土壤水分、盐分与土壤光谱特征之间关系如何直接关系到利用遥感光谱信息监测土壤盐渍化的精度。通过对在2007年10月利用Hydra土壤水分/盐分/温度三参数测试仪获得的现代黄河三角洲潮土水分、盐分数据和同点利用ASD FieldSpecRProFR便携式分光辐射光谱仪获得的潮土野外光谱同步测量数据进行了分析,探讨了现代黄河三角洲潮土10cm（包括潮土和盐化潮土两个亚类）水盐特征和土壤表面野外光谱特征之间的关系,结果表明：潮土土壤水分与土壤电导率之间的关系可用二次方程曲线拟和,盐化潮土拟和度更高,当WFV〉0.275和WFV〉0.209时,盐化潮土和潮土分别随着土壤水分的增加土壤电导率不断增加。与原始野外光谱相比,包络线消除法后光谱波段与土壤水分和土壤电导率之间的Pearson相关性都有不同程度的提高,并利用包络线消除法后的波段分别建立了潮土和盐化潮土土壤水分、土壤电导率逐步回归预测方程,为动态水盐条件下盐渍化土遥感监测提供了理论依据。     

气候和生境异质性对华北地区植物生活型分布格局的影响

[目的]明确气候和生境异质性对华北地区植物生活型分布格局的影响。[方法]根据Raunkiaer生活型分类系统对华北地区30个自然保护区的植物物种丰富度进行统计,分析华北地区不同生活型植物的物种丰富度分布格局,并采用SPSS软件对物种丰富度和环境因子进行回归分析。[结果]华北地区生活型谱以高位芽植物为主(46.04%),其次是隐芽植物(41.40%)和地面芽植物(32.86%),地上芽植物和1年生植物比较贫乏。回归分析表明华北地区植物物种丰富度主要受生境异质性和气候因子的共同影响:高位芽植物物种丰富度与海拔高差和最冷月均温相关,地上芽植物、地面芽植物以及隐芽植物物种丰富度均只与海拔高差相关,1年生植物物种丰富度与各因子的相关性都较小。[结论]海拔高差是华北地区不同生活型植物物种丰富度的主要影响因子,即生境异质性是影响华北地区植物生活型物种丰富度空间分布格局的主要因素。     

草地植物群落最优分类数的确定——以黄河三角洲为例

植被生态学研究中常需要将样地-物种属性数据划分为多个具有生态意义的集群,在植被分类过程中不仅要在分类方法上做选择,还要确定该植被数据分多少类最合适.有很多指标来确定群落划分中的最优分类数,但都没有得到一致的认可.将黄河三角洲227个样地数据用ward等级聚类法进行了分类.为了找到最优的分类数和判断指标,用不同的判断标准对植被数据分为2到15类时进行分析.主要从3个方面对最优分类数进行判断:1)比较集群内的同质性和集群间的异质性;2)基于集群的物种组成、环境变量的不同,确定集群与环境的相关性;3)基于物种在不同集群内的频度与多度.判断指标主要包括:average silhouette width指数、Goodman and Kruskal''s Gamma系数、Dunn指数、集群分布的熵、wb.ratio指数、Calinski and Harabasz 指数、C-index指数、partana指数、biserial指数.用多响应置换过程对集群间物种组成和环境差异显著性进行分析.用指示物种从生态角度对各集群进行判别,并对指示物种的显著性进行了分析.不同判断标准得到的黄河三角洲最优分类数不同,得到的最优分类数包括分为2、5、7、和15类;多方面综合判断,认为在分为7类时最好.群落分类中应该有较优的断点,划分类较少时,集群特征不明确;划分类较多时,集群特征虽然更明确,但可能会导致较多的小集群,且小集群间环境差异不显著.7类较优,能满足物种组成差异、环境差异、群落内和群落间差异、所含信息量多的要求.分为2-6类时应该都是有意义的,只是所代表的群落特征不同.各判断标准中,dunn、silhouette、Calinski和Harabasz指数和指示物种能比较有效的判断最优分类数.不同的分类方法和物种属性数据的得到的结果有待进一步研究.     

黄河三角洲地区棉田土壤盐分的时空分布特征研究

黄河三角洲地区是我国重要的后备耕地资源,明确土壤盐分的空间变异特征是充分开发该地区土地资源的基础。本试验选取黄河三角洲地区典型土地利用类型棉田,沿黄河入海方向自内陆至海岸布设采样带,研究0~100 cm土层土壤盐分在剖面及空间的分布特征。结果发现,沿黄河入海方向自西向东土壤盐分呈上升趋势,与成土时间、距海远近和人类活动密切相关。整个采样区(利津县北宋镇至河口区孤岛镇)棉田土壤盐分以轻盐土为主,受人为耕作管理影响0~60 cm土壤条件趋于一致,空间变异性小于60~100 cm土层;研究区土壤盐分剖面类型以表聚型为主,分布在研究区的近海段,随着人类耕作熟化影响时间的加长和距海距离的增加,土壤盐分剖面由表聚型向振荡平均型和底聚型发展。合理的土地耕作在一定程度上可以减轻土壤盐渍化,在后期种植管理中应参照研究区土壤盐分等值线图,采取恰当的农田管理方式,降低土壤盐渍化,防止次生盐渍化的发生。     

杭州湾4种植物盐胁迫下种子萌发能力与分布的关系

为了探明杭州湾湿地植物碱蓬Suaedaeglauc0,南方碱蓬Suaed austrdis,芦苇Phragmites australis和野艾蒿Artemisia lavandulacfolia等各自生境土壤盐分高低是否和种子在盐分胁迫下的萌发能力相一致。试验比较了它们所在生境的土壤含盐量、pH值及含水率,测定了4种植物种子在不同质量浓度氯化钠（NaCl）（0～50g·L-1）溶液处理下的萌发率,并分析了土壤含盐量、pH值和含水率和20g·L-1氯化钠溶液处理的种子萌发率之间的相关性。结果表明,各物种生境土壤含盐量顺序是南方碱蓬〉碱蓬〉芦苇〉野艾蒿;土壤pH值为芦苇〉野艾蒿〉南方碱蓬和碱蓬：土壤含水率为碱蓬〉芦苇〉南方碱蓬〉野艾蒿。氯化钠溶液处理对4种种子萌发率都有显著影响,萌发率随盐分质量浓度增加而下降：同一盐分质量浓度下．萌发率高低顺序依次是碱蓬〉南方碱蓬〉芦苇〉野艾蒿。复水后氯化钠溶液处理的种子萌发率都显著提高．但不同物种萌发率高低顺序和复水前相同。相关分析表明．土壤含盐量和不同种子在20g·L-1氯化钠胁迫下的萌发率是显著相关的。这些结果表明,土壤含盐量是限制上述4种种子萌发的重要因素：4种植物的分布是和它们各自生境的盐分高低条件和种子在盐分胁迫条件下的萌发能力相关的。图2表2参17     

现代黄河三角洲植物群落数量分类研究

采用TWINSPAN和DCA排序方法对现代黄河三角洲植物群落进行了数量分类。TWINSPAN将研究区植被分为碱蓬群落、柽柳群落和草本群落3大类,包括12个群落类型。采用3类物种多样性指数,计算了各群落的物种丰富度、均匀度和多样性。结果表明,从碱蓬群落、柽柳群落到草本群落过渡,多样性指数和丰富度指数逐渐增加。均匀度指数在碱蓬群落和柽柳群落波动较大,而在草本群落波动较小。DCA排序结果表明,决定现代黄河三角洲植物分布类型的环境因子主要是土壤盐分和水文状况。在土壤含盐量较高区域,植物群落物种组成单一,群落结构简单;在土壤含盐量较低区域,组成群落的植物物种丰富,群落结构复杂。      

现代黄河三角洲的植被群落演替阶段

采用同步采样方法收集了黄河三角洲不同演替阶段的资料,并利用定量分类方法对数据进行了分析。制定了3个大类和12个小类来代表种群结构的3个演替阶段和12个演替种群。研究区植物种群的演替过程为:盐质荒地→盐地碱蓬→柽柳→草地。这些种群大多数处在较低演替阶段,但芦苇 柽柳种群和白茅 柽柳种群接近草地群落的演替阶段。种群演替过程中的物种丰度、物种均匀度和多样性的变化用物种多样性指数来表示,其结果为:异质性指数和丰富度指数在群落演替过程中逐渐增加,但物种均匀度随着演替的发展呈下降趋势。运用统筹技术研究演替与环境关系的结果表明,对现代黄河三角洲的盐生演替而言,土壤盐分含量是一个重要影响因素,它影响到种群的结构、物种组成和演替过程。     

棉秆隔层对土壤水分入渗及水盐分布的影响

采用室内土柱试验,研究了裸地、棉秆隔层表层放置及棉秆隔层15、30、45、60 cm处放置6个处理的土壤入渗特征及入渗后土壤水盐分布。结果表明,棉秆隔层的设置降低了土壤入渗速率和累积入渗量,有利于棉秆隔层以上盐分的淋洗;秸秆隔层的设置降低了土壤水分的蒸发,有利于隔层以下土壤水分的保持;各处理盐分均出现表聚,其中秸秆表层覆盖盐分表聚最小。研究结果可以为盐碱地改良提供依据。     

棉秆隔层对土壤水分入渗及水盐分布的影响研究

采用室内土柱实验,研究了裸地、棉秆隔层表层放置、棉秆隔层15cm、30cm、45cm和60cm处放置6个处理的土壤入渗特征及入渗后土壤水盐分布,以期对盐碱地改良提供依据。结果表明：棉秆隔层的设置降低了土壤入渗速率和累积入渗量,有利于棉秆隔层以上盐分的淋洗；秸秆隔层的设置降低土壤水分的蒸发,有利于隔层以下土壤水分的保持；各处理盐分均出现表聚,其中秸秆表层覆盖盐分表聚最小。     

光谱与纹理信息结合的黄河三角洲土壤盐渍化信息提取——以垦利区为例

土壤盐渍化是制约黄河三角洲农业发展的关键问题，及时准确地掌握土壤盐渍化信息对土地资源保护和开发利用具有积极意义。本研究以黄河三角洲核心区域垦利区2019年4月17日的Sentinel-2遥感影像为数据源，在ENVI和e Cognition软件支持下，利用灰度共生矩阵法提取遥感影像的二阶矩、对比度、熵、相关性等纹理特征信息，结合归一化植被指数（NDVI）、盐分指数（SI）等光谱特征信息，通过预设分类规则实现对黄河三角洲垦利区的盐渍土分类。结果表明，加入二阶矩、对比度、熵、相关性4个纹理特征统计量，再结合光谱信息对垦利区盐渍土进行分类，总体分类精度为92.4%，Kappa系数为0.89，相较于仅利用光谱信息的分类方法，总分类精度提高了10.5个百分点；各分类类别的生产者精度与使用者精度较仅依靠光谱信息分类的分类结果均明显提高，其中中度盐渍土的分类效果最好，其生产者精度与使用者精度最高，分别为95.0%、95.9%。本研究提出利用遥感光谱结合纹理特征实现滨海区盐渍土信息的提取方法，提高了盐渍土分类精度，为准确掌握研究区土壤盐渍化信息提供了新途径。     

东营盐生植物园土壤动物垂直分布研究及其聚类分析

采用Tullgren干漏法,研究位于山东省东营市黄河三角洲盐生植物园内土壤动物垂直分布情况并进行聚类分析。结果表明,在调查的10个样点中,土壤动物的垂直分布在不同季节和不同生境条件下变化很大,但是大多数样点内的表聚性特点明显;蜱螨目是该地区的主要优势类群,另一优势类群弹尾纲个体数量变化大,分布存在显著差异;黄河三角洲盐生植物园内土壤动物的多样性与均匀度变化趋势一致。各样点内优势类群蜱螨目的数量巨大,严重影响其他物种的数量和分布,对聚类分析影响较大,最终导致Bray-Curtis相似性系数和Jaccard相似性系数的聚类分析结果差异明显。     

新疆西天山土壤生境质量与野果林群落特征的相关性分析

基于新疆西天山野果林群落多样性及土壤生境的调查分析数据,采用单因素方差、Pearson相关系数分析法等,分析野果林群落的物种多样性在不同生境的分布格局,探讨物种多样性指数与环境因子之间的关系,以期为新疆天山野果林种质资源的保护与利用提供依据.结果表明:速效K和有机质受地形因子的影响较大,变化剧烈,而全N、速效N受地形制约较小;海拔高度小于1 200 m、坡度大于30°、西南坡、霍城县4个不同生境野果林群落物种丰富度指数最高,林分密度指数和SW多样性指数最大;野果林群落物种丰富度指数、SW多样性指数、均匀度指数及优势度指数与调查地点均具有显著相关性;不同生境土壤矿质营养除有机质、速效N含量外与野果林群落特征均呈现不同程度的相关性.     

塔里木河上游荒漠河岸林土壤水盐分布规律研究

对塔里木河上游荒漠河岸林不同覆盖度下土壤水盐分布规律的研究,为土壤盐渍化防治,干旱地区生态环境重建提供重要依据。通过对研究区不同植被覆盖度条件下（0~0.2,0.2~0.5与0.5以上）的盐渍化土壤进行分层取样,测定其盐分和水分含量,分析在水平方向和垂直方向上的水盐变化规律。结果表明:相同深度土壤盐分随覆盖度的增大呈现减少的趋势,相同土层以5月份盐分含量最高,4月最低;而土壤水分随覆盖度的增大呈增高的趋势,相同土层含水量随时间上没有明显的差异,含水量4月份稍高,6月稍低。在相同覆盖度条件下随着土层由浅到深盐分积累逐渐减少,表层0~60 cm 3个土层随时间推移盐分含量变化明显,其他土壤层次变化不大;而土壤水分与土层深度的关系不明显,随时间变化为4月份土壤含水量相对较多,6月份较低。在不同覆盖度不同土层盐分随水分含量变化规律为4月份覆盖度在0~0.2时,土壤盐分与含水量呈显著负相关,覆盖度在0.5以上时,土壤盐分与含水量呈极显著正相关,其他月份相关性不显著;因此,塔里木上游荒漠河岸林土壤水分、盐分的变化与覆盖度、季节有很大关系。     

两种植被覆盖度下土壤水分和盐分的空间变异性研究

[目的]裸地和植被覆盖地土壤剖面平均水盐含量的空间变异特征.[方法]应用统计学方法、聚类分析法和相关分析法,以奇台绿洲-荒漠交错带典型盐渍化地为研究区进行对比分析.[结果]裸地和植被地土壤水盐都服从正态分布,土壤盐分均属中等变异性,具有较强的空间自相关性.裸地土壤含水量属弱变异性,具有中等强度的空间自相关性;植被地属中等(偏弱)变异性,具有较强空间自相关性.裸地的相关距离仅是植被覆盖地的1/10左右.随着土层深度的增加,两者土壤盐分活跃程度变化依次为:活跃层、次活跃层和较稳定层.土壤水分的变化及其与盐分的关系则不一致,裸地是以受随机性因素影响较大的表层最为活跃,其与盐分的相关性也较差;而植被地是以中下层(60～80 cm)最为活跃,其与盐分呈极显著正相关性.[结论]由于随机性因素和结构性因素(如植被、微地形等)的影响,两种植被覆盖度下的土壤水盐的空间变异表现出明显的差异性;也反映出植被对土壤水盐分布及影响水盐分布的随机性因素均具有显著的作用力及反作用力.