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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 1 期摇 摇 2012 年 1 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
局域种群的 Allee效应和集合种群的同步性 刘志广,赵摇 雪,张丰盘,等 ( 1 )………………………………
叶片毛尖对齿肋赤藓结皮凝结水形成及蒸发的影响 陶摇 冶,张元明 ( 7 )……………………………………
长江口锋面附近咸淡水混合对浮游植物生长影响的现场培养 王摇 奎,陈建芳,李宏亮,等 ( 17 )……………
河流流量对流域下垫面特性的响应 田摇 迪,李叙勇,Donald E. Weller ( 27 )…………………………………
中国中东部平原亚热带湿润区湖泊营养物生态分区 柯新利, 刘摇 曼, 邓祥征 ( 38 )…………………………
基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略 聂泽宇,梁新强,邢摇 波,等 ( 48 )………………………
滇池外海蓝藻水华爆发反演及规律探讨 盛摇 虎,郭怀成,刘摇 慧,等 ( 56 )……………………………………
采伐干扰对华北落叶松细根生物量空间异质性的影响 杨秀云,韩有志,张芸香,等 ( 64 )……………………
松嫩草原榆树疏林对不同干扰的响应 刘摇 利,王摇 赫,林长存,等 ( 74 )………………………………………
天山北坡不同海拔梯度山地草原生态系统地上净初级生产力对气候变化及放牧的响应
周德成,罗格平,韩其飞,等 ( 81 )
………………………
………………………………………………………………………………
草原化荒漠草本植物对人工施加磷素的响应 苏洁琼,李新荣,冯摇 丽,等 ( 93 )………………………………
自然和人工管理驱动下盐城海滨湿地景观格局演变特征与空间差异 张华兵,刘红玉,郝敬锋,等 (101)……
晋、陕、宁、蒙柠条锦鸡儿群落物种多样性对放牧干扰和气象因子的响应
周摇 伶,上官铁梁,郭东罡,等 (111)
………………………………………
……………………………………………………………………………
华南地区 6 种阔叶幼苗叶片形态特征的季节变化 薛摇 立,张摇 柔,奚如春,等 (123)…………………………
河西走廊不同红砂天然群体种子活性相关性 苏世平,李摇 毅,种培芳 (135)……………………………………
江西中南部红壤丘陵区主要造林树种碳固定估算 吴摇 丹,邵全琴,李摇 佳,等 (142)…………………………
酸雨和采食模拟胁迫下克隆整合对空心莲子草生长的影响 郭摇 伟,李钧敏,胡正华 (151)……………………
棉铃虫在 4 个辣椒品种上的寄主适合度 贾月丽,程晓东,蔡永萍,等 (159)……………………………………
烟草叶面积指数的高光谱估算模型 张正杨,马新明,贾方方,等 (168)…………………………………………
不同作物田烟粉虱发生的时空动态 崔洪莹,戈摇 峰 (176)………………………………………………………
长期施肥对稻田土壤固碳功能菌群落结构和数量的影响 袁红朝,秦红灵,刘守龙,等 (183)…………………
新银合欢篱对紫色土坡地土壤有机碳固持的作用 郭摇 甜,何丙辉,蒋先军,等 (190)…………………………
一株产漆酶土壤真菌 F鄄5 的分离及土壤修复潜力 茆摇 婷,潘摇 澄,徐婷婷,等 (198)…………………………
木论喀斯特自然保护区土壤微生物生物量的空间格局 刘摇 璐,宋同清,彭晚霞,等 (207)……………………
岷江干旱河谷 25 种植物一年生植株根系功能性状及相互关系 徐摇 琨,李芳兰,苟水燕,等 (215)……………
黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征 程积民,程摇 杰,杨晓梅,等 (226)…………………………………
棉铃发育期棉花源库活性对棉铃对位叶氮浓度的响应 高相彬,王友华,陈兵林,等 (238)……………………
耕作方式对紫色水稻土有机碳和微生物生物量碳的影响 李摇 辉,张军科,江长胜,等 (247)…………………
外源钙对黑藻抗镉胁迫能力的影响 闵海丽,蔡三娟,徐勤松,等 (256)…………………………………………
强筋与弱筋小麦籽粒蛋白质组分与加工品质对灌浆期弱光的响应 李文阳,闫素辉,王振林 (265)……………
专论与综述
蛋白质组学研究揭示的植物根盐胁迫响应机制 赵摇 琪,戴绍军 (274)…………………………………………
流域生态风险评价研究进展 许摇 妍,高俊峰,赵家虎,等 (284)…………………………………………………
土壤和沉积物中黑碳的环境行为及效应研究进展 汪摇 青 (293)…………………………………………………
研究简报
青藏高原紫穗槐主要形态特征变异分析 梁坤伦,姜文清,周志宇,等 (311)……………………………………
菊属与蒿属植物苗期抗蚜虫性鉴定 孙摇 娅,管志勇,陈素梅,等 (319)…………………………………………
滨海泥质盐碱地衬膜造林技术 景摇 峰,朱金兆,张学培,等 (326)………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*332*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄01
封面图说: 白鹭展翅为梳妆,玉树临风巧打扮———这是大白鹭繁殖期时的美丽体态。 大白鹭体羽全白,身长 94—104cm,寿命
20 多年。 是白鹭中体型最大的。 繁殖期的大白鹭常常在湿地附近的大树上筑巢,翩翩飞舞吸引异性,其繁殖期背部
披有蓑羽,脸颊皮肤从黄色变成兰绿色、嘴由黄色变成绿黑色。 大白鹭是一个全世界都有它踪迹的广布种,一般单
独或成小群,在湿地觅食,以小鱼、虾、软体动物、甲壳动物、水生昆虫为主,也食蛙、蝌蚪等。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 1 期
2012 年 1 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 1
Jan. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(31070294, 31070270)
收稿日期:2010鄄07鄄20; 摇 摇 修订日期:2011鄄10鄄31
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: Wangd@ nenu. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201007201066
刘利,王赫,林长存,王德利,祝廷成.松嫩草原榆树疏林对不同干扰的响应.生态学报,2012,32(1):0074鄄0080.
Liu L,Wang H,Lin C C,Wang D L,Zhu T C. Responses of elm woodland to different disturbances in northeastern China. Acta Ecologica Sinica,2012,32
(1):0074鄄0080.
松嫩草原榆树疏林对不同干扰的响应
刘摇 利1,王摇 赫2,林长存3,王德利1,*,祝廷成 1
(1. 东北师范大学草地科学研究所,植被生态科学教育部重点实验室,长春摇 130024;
2. 辽宁省环境科学研究院,沈阳摇 110030; 3. 中国农业大学,动物科学技术学院,北京摇 100193)
摘要:榆树疏林是中国东北松嫩草原沙地植被演替的顶极群落,其对维持物种多样性,保持水土,涵养水源等都发挥着重要的功
能。 过去 20a间,榆树疏林在人为干扰(农耕和放牧)下,其群落结构和物种组成发生了巨大变化。 在 1983 年和 2004 年,对松
嫩草原不同人为干扰下榆树疏林群落结构和物种组成等进行调查,结果显示:农耕和放牧一方面使松嫩草原榆树疏林群落多物
种消失、生物量和多样性显著下降、植被结构简单化;另一方面,也是导致建群种———家榆低矮化,灌木化的主要因素。
关键词:榆树疏林; 退化; 农耕; 放牧; 物种多样性
Responses of elm (Ulmus pumila) woodland to different disturbances in
northeastern China
LIU Li1,WANG He2,LIN Changcun3,WANG Deli1,*, ZHU Tingcheng
1
1 Plant Ecology, Institute of Grassland Science, Northeast Normal University, Changchun 130024, China
2 Liaoning Academy of Environment Science, Shenyang 110030,China
3 College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
Abstract: Elm ( Ulmaceae) widely distributes in the temperate zone of northern Hemisphere, especially in Russia,
England, America, Denmark etc. Depending on its drought tolerance, salinity adaptation and adaptation to various
climates, elm (Ulmus pumila) contributes to the maintenance of savanna鄄like ligneous plant community in typical grassland
region of the north China. This sparse elm community, generally provides with tree canopy covers less than 25% and
average height of mature trees lower than 5 m, and appears a complex mosaic landscape as a whole. Elm woodlands are
primarily located in the sandlands in Hunshandak, Kerqin and Ordos Plateau of Inner Mongolia, and in Songnen Plains of
northeastern China. Elm woodlands offer wide expanses of grazing land for large herbivores. On the other hand, it can be
utilized by agriculture cultivation. Some studies demonstrate that elm woodlands play important roles in decreasing soil
erosion and stabilizing sand dune. At larger spatial scale, elm woodland is considered as a natural barrier to sandstorm in
the eastern Asia. It greatly contributes to alleviating environmental deterioration and maintaining ecosystem stability. In the
past two decades, most elm woodlands of the northern China have been over鄄utilized by grazing or cultivation. Such
excessive utilization of elm woodland leads to the decrease in basal area and productivity, the scarcity of U. pumila
juveniles, and the increase in species composition of community. This greatly weakens ecological protective functions of elm
woodland. Some researchers assumed that the degradation of elm woodland is associated with drought climate, overgrazing
and tree cutting. In order to anchor the essential reason that caused degradation of elm woodland, we carried out following
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experiments: in the Songnen grassland of China (40毅30忆 48毅05忆N, 122毅12忆 126毅20忆E), we sampled an undisturbed
Ulmus woodland in 1983, and we maintanenced that the Ulmus woodlands were seldom disturbed in past two decades. In
2004, we sampled five sites: the undisturbed site; two farming sites with 40% and 90% crop coverage; and two sites with
light and heavy grazing as determined by distance to the nearest village (600 and 200 m, respectively) . In each site, we
sampled ten 4 m2 plots, and species忆 names, number and aboveground biomass (measured as community productivity) were
measured. Species diversity was calculated. We found that: 1) there were not significant species and productivity changes
of elm woodland in 1983 and 2004, therefore we concluded that climate changes was not the main reason caused the
degradation of elm woodland; 2) in the contrast with the undisturbed elm woodland, the plowing and grazing elm woodlands
showed great differences in species composition and productivity. These leaded us to such conclusion that human activities,
such as plowing and grazing, directly decreased the productivity and species diversity of elm woodland, and also simplified
the structure of elm woodland. 3) Furthermore, high intensity of grazing caused the constructive specie (U. pumila) was
thinner and shorter; therefore, elm represented much more shrub鄄like in grazing elm woodland. Finally, we concluded that
human activities were the main and direct reason caused the degradation of elm woodland.
Key Words: elm woodland; degraded; plowing; grazing; species diversity
榆树(Ulmus pumila)适应于多种生长环境,尤以其耐干旱和寒冷为特征,广泛分布于北半球温带森林区,
如俄国、英国、美国和丹麦等[1鄄3]。 在中国,榆树主要分布于内蒙古浑善达克沙地、科尔沁沙地和松嫩草原沙
丘群上。 在松嫩草原区,半干旱半湿润的气候条件和沙质土壤理化特征作用下,以家榆(U. pumila)为建群种
形成了一种沙生演替系列的“顶级群落冶,分布于固定沙丘和沙岗之上,建群种榆树常稀疏生长,景观特征类
似亚热带稀树草原———萨瓦纳(savanna),其林下不具备典型温带森林的灌木和耐阴草本植物层片,而草原旱
生、中旱生植物种属成分发达,因此被称为“榆树疏林冶 [4鄄6]。 榆树疏林在我国集中分布于科尔沁沙地东部和
松嫩草原地区(图 1)(中华人民共和国植被图,2007)。 榆树疏林,能够提高物种丰富度,为野生动物提供栖息
地;作为良好的放牧场,为大型草食动物提供饲料[7鄄8];具有防风固沙,涵养水源的功能,作为天然屏障减弱沙
尘暴的危害[9],因此,榆树疏林具有重要的生态功能和潜在的经济效益[10]。
然而,在过去 20a中,榆树疏林受到高强度开发利用,大面积疏林开垦为耕地,过度放牧也导致榆树疏林
生产力降低,逐渐丧失生态功能。 科尔沁地区榆树疏林面积由 1986 年的 134120 hm2减少到 2004 年的 44662
hm2,生产力也由 4500 kg / hm2降低到 2505 kg / hm2 [11],许多学者认为气候干旱,以及过度放牧和采伐可能是
导致榆树疏林退化的主要因素[5,12]。
本文的研究是建立在 20 余年对榆树疏林野外观测的基础上,对比东北松嫩平原榆树疏林群落结构和植
被组成的变化,探讨农耕和放牧两种主要的人为干扰对榆树疏林群落组成、物种多样性和生物量的影响,为合
理利用和保护榆树疏林,进行退化榆树疏林的恢复重建提供科学依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 样地自然概况
东北松嫩草原位于我国东北地区的中部,三面环山,是自中生代以来长期下陷的低地。 年降水量在
350—500 mm之间,自东向西递减,降雨主要集中在 6—9 月份,约占全年降水量的 70%以上。 年蒸发量一般
大于年降水量的 2—3 倍。 日平均温度逸10 益的持续期为 120—140 d,积温为 3000—3500 益。 榆树疏林主要
分布在固定沙丘群上,土壤为风沙土[13]。
1. 2摇 研究方法
研究样地位于东北师范大学松嫩草地生态站(N 44. 6398毅,E 123. 6816毅)。 1983 年和 2004 年的 7—8 月,
分别对样地的榆树疏林进行调查。 1983 年调查样地为未受干扰的榆树疏林记为 83 原;2004 年调查样地分别
为基本未受干扰样地记为 04 原;按农作物不同耕种面积为 40%和 90% ,分为轻度和重度农耕样地(轻耕、重
57摇 1 期 摇 摇 摇 刘利摇 等:松嫩草原榆树(Ulmus pumila)疏林对不同干扰的响应 摇
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图 1摇 榆树疏林的分布区
Fig. 1摇 Ulmus woodland distribution in north China
图中黑色斑块为主要榆树疏林分布区域
耕);按样地距村落远近为 600m和 200m,分为轻度放牧和重度放牧样地(轻牧、重牧)。 农耕样地中作物以绿
豆和玉米为主,放牧样地中放牧牲畜以绵羊和山羊为主。
植被调查采用样线法,每隔 10 m对乔灌木进行点四分法记录种类、高度等主要数据。 草本植物取样采用
4 m2样方(样方大小确定采用巢式取样进行,在 8m2样方一角设置 4、2、1、0. 5 m2样方,收割后计算物种数,最
后确定 4 m2为最适大小),每样地 10 个样方,将草本植物地上部分取回,记录植物种类和数量,并将植物分类
进行烘干称重,计算地上生物量。 物种多样性采用香农鄄威纳指数 H(Shannon鄄Weaver index):
H =- 移
s
i = 1
PilnPi
式中,S为物种数目,P i为属于种 i的个体在全部个体中的比例,H 为物种的多样性指数。 各样地数据差异显
著度采用 SPSS 13. 0 软件包进行 ANOVA分析。
2摇 结果与分析
2. 1摇 榆树疏林植物成分的分类学组成
在调查的 6 个样地中,榆树疏林共出现种子植物 64 种,隶属于 24 个科,其中禾本科(Gramineae)植物 11
种,占 17% ,菊科(Compositae)10 种,占 16% ,豆科(Leguminosae)7 种,占 11% ,藜科(Chenopodiaceae)5 种,占
8% ,大戟科(Euphorbiaceae)4 种,占 6% (表 1)。 1983 年未受干扰样地中,榆树疏林群落共 53 种植物;2004
年基本未受干扰样地内共 41 种,对比之下,2004 年样地减少种为 20 种,新增种 8 种,其中,新增种以伴人植物
为主。 轻度农耕样地植物 32 种,重度农耕地植物 23 种,轻牧和重牧分别为 30 和 21 种。 重度农耕和重牧样
地损失物种都在 60%以上。 其中,农耕地和放牧样地中,新增种主要为黄蒿(Artemisia scoparia)、毛马唐
(Digitaria chrysoblephara)等(表 1)。
在不同干扰下,乔木、半灌木、小灌木层变化显著,两个原始样地乔木均以家榆(U. pumila)为主,伴有大
量蒙古黄榆(U. macrocarpa var. mongolica),山杏(Armeniaca sibirica)、鼠李(Rhamnus davurica Pall. )、细叶胡
枝子(Lespedeza hedysaroides)、兴安胡枝子(L. davurica)等小灌木、半灌木。 轻度农耕和放牧干扰下,蒙古黄榆
67 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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基本消失,小灌木、半灌木较少。 在重度农耕和放牧样地中,建群种家榆低矮、灌木化,小灌木、半灌木片层
消失。
表 1摇 各样地榆树疏林植物物种组成
Table 1摇 Species composition of different Ulmus woodland sites
植物种类
Species
科名
Family 83 原 04 原
轻耕
Light
plowing
重耕
Height
plowing
轻牧
Light
grazing
重牧
Height
grazing
家榆 Ulmus pumila Ulmaceae * * * * * *
蒙古黄榆 U. macrocarpa var. mongolica Ulmaceae * * * *
燕麦芨芨草 Achnatherum avinoides Gramineae * * * *
冰草 Agropyron cristatum Gramineae * * * * * *
糙隐子草 Cleistogenes squarrosa Gramineae * * * * * *
光稃茅香 Hierochlor glabra Gramineae * * *
羊草 Leymus chinensis Gramineae * * * * *
硬质早熟禾 Poa sphondylodes Gramineae *
狗尾草 Setaria viridis Gramineae * * * * * *
贝加尔针茅 Stipa baicalensis Gramineae * * * *
虎尾草 Chloris virgata Gramineae * * * * *
毛马唐 Digitaria chrysoblephara Gramineae * * * * *
画眉草 Eragrostis pilosa Gramineae * * *
草地麻花头 Serratura yamatsutana Compositae * * * *
鸦葱 Scorzonera grabra Compositae *
抱茎苦菜 Ixeris. sonchifolia Compositae * * * *
苦菜 I. chinensis Compositae * *
大花千里光 Senecio ambraceus Compositae *
蒙古蒿 Artemisia mongolica Compositae * *
黄蒿 A. scoparia Compositae * * * * *
大籽蒿 A. sieversiana Compositae * *
野艾蒿 A. lavanclulaefolia Compositae *
光沙蒿 A. oxycephala Compositae *
糙黄芪 Astragalus scaberrimus Leguminosae * * *
甘草 Glycyrrhiza uralensis Leguminosae * *
米口袋 Gueldenstaedtia verna Leguminosae * * * * *
细叶胡枝子 Lespedeza hedysaroides Leguminosae * * * * *
兴安胡枝子 L. davurica Leguminosae * * * * * *
山野豌豆 Vicia amoena Leguminosae * * *
广布野豌豆 V. cracca Leguminosae *
驼绒蒿 Eurotia ceratoides Chenopodiaceae * * * * *
虫实 Corispermum elongatum Chenopodiaceae * * * * *
绿珠藜 Chenopodium acuminatum Chenopodiaceae * * * *
刺藜 C. aristatum Chenopodiaceae * * * * * *
猪毛菜 Salsola collina Chenopodiaceae * * * * *
乳浆大戟 Euphorbia esula Euphorbiaceae *
地锦草 E. humifusa Euphorbiaceae * * * * *
叶底珠 Securinega suffraticosa Euphorbiaceae * *
地构叶 Speranskia tuberoulata Euphorbiaceae * *
矮葱 Allium anisopodium Liliaceae *
天门冬 Asparagus cochinchinensis Liliaceae * * * *
野韭 Allium ramosum Liliaceae * * * *
77摇 1 期 摇 摇 摇 刘利摇 等:松嫩草原榆树(Ulmus pumila)疏林对不同干扰的响应 摇
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摇 摇 续表
植物种类
Species
科名
Family 83 原 04 原
轻耕
Light
plowing
重耕
Height
plowing
轻牧
Light
grazing
重牧
Height
grazing
山杏 Armeniaca sibirica Rosaceae * * * *
沙地萎陵菜 Potentilla filipendula Rosaceae * *
地榆 Sanguisorba officinalis Rosaceae * * * * *
细叶益母蒿 Leonurus manshuricus Labiatae *
荆芥 Schizonepeta multifida Labiatae *
早开董菜 Viola prionatha Violaceae *
裂叶堇菜 V. dissecta Violaceae *
打碗花 Calystegia pellita Convolvulaceae *
旋花 Convolvulus chinensis Convolvulaceae * *
杠柳 Periploca sepium Asclepiadaceae * * * * * *
角蒿 Incarvillea sinensis Bignoniaceae *
东北鹤虱 Lappula squarrosa Boraginaceae *
小花花旗竿 Dontostemon micranthus Cruciferae *
麻黄 Ephedra sinica Ephedraceae * *
太阳花 Erodium stephaninum Geraniaceae * * * * *
大麻 Canabis sativa Moraceae * *
远志 Polygala tenuifolia Polygalaceae *
展枝唐松草 Thalictrum squarrosum Ranunculaceae * * * * *
鼠李 Rhamnus davurica Rhamnaceae * *
伏茜草 Rubia cordifolia Rubiaceae * * *
栗麻 Diarthron linifolium Thymelaeaceae *
草白蔹 Ampelopsis aconitifolia Vitaceae * *
摇 摇 * 表示该物种存在; 83 原: 1983 年调查样地为未受干扰的榆树疏林记为; 04 原:2004 年调查样地分别为基本未受干扰样地
图 2摇 榆树疏林物种多样性对不同干扰的响应
摇 Fig. 2摇 Biodiversity (Shannon鄄Weaver index) of Ulmus woodland
under different disturbance
a b c代表个样地之间差异(P < 0. 05)
2. 2摇 榆树疏林的物种多样性
榆树疏林物种多样性以香农鄄威纳指数( Shannon鄄
Weaver index)计算,分析表明,农耕和放牧干扰不同程
度降低了榆树疏林多样性(图 2)。 1983 年原始榆树疏
林多样性最高,2004 年各处理多样性有所下降 (P >
0郾 05),群落多样性呈现:83 原 > 04 原 > 轻牧 > 轻耕 >
重牧 > 重耕。
2. 3摇 榆树疏林群落生物量
在不同干扰下,榆树疏林内草本植物地上生物量变
化差异明显。 与 1983 年相比,2004 年样地群落生物量
有所降低,不同处理群落生物量:重耕 > 83 原 > 04 原
> 轻耕 > 轻牧 > 重牧,其中轻耕、轻牧和重牧样地生物
量显著下降(P < 0. 05),放牧干扰下草本层地上生物量
最低; 重度农耕地的生物量最高,极显著高于其它样地
(P < 0. 01)(图 3)。
2. 4摇 建群种家榆的变化趋势
建群种家榆株高和胸径在不同干扰下表现趋势不同,与 1983 年相比家榆株高和胸径略有降低(P >
0郾 05)。 随着农耕强度的加大,家榆的株高和胸径在一定程度上有所增加;放牧干扰降低了家榆的株高和胸
径,尤其在重牧干扰下,家榆株高和胸径都极显著的低于其它样地(P < 0. 01)(图 4)。
87 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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地上
生物
量
Abov
egrou
nd bi
omas
s/(g/m
2 )
83原 04原 轻耕 重耕 轻牧 重牧
b b b
a
c c
600
500
400
300
200
100
0
图 3摇 不同干扰下,榆树疏林草本植物地上生物量的变化
摇 Fig. 3 摇 Aboveground biomass of Ulmus woodland under
different disturbance
a b c代表样地间方差差异(P < 0. 05)
3摇 讨论
东北松嫩草原榆树疏林是沙生演替系列的“顶级
群落冶,主要分布于东北农牧交错带,具有不可忽视的
生态功能和经济效益。 最近 20 多年,由于人为和自然
原因,其分布面积骤减,群落结构遭到破坏,正常的生态
功能逐渐下降,并伴随着物种减少和群落生物量的降
低[8,14]。 农耕和放牧是造成榆树疏林群落物种多样性
降低的主要原因,重度农耕和放牧干扰使物种丧失达
60%以上,林下灌木、半灌木层明显减少或消失(表 1)。
生态系统生产力与物种多样性是表征生态系统稳
定的关键指标,退化生态系统往往伴随着群落物种多样
性降低,生产力下降[15]。 农耕和放牧等人为干扰导致
榆树疏林群落多样性降低[14],随着干扰强度的加大,多
样性水平下降,轻度放牧干扰下物种多样性与未受干扰
样地差异不显著,可能是中度干扰导致了生物多样性的
相对升高[16]。 榆树疏林在不同干扰下生物量的变化趋势明显,放牧干扰使样地生物量显著降低,重度农耕样
地中生物量显著高于其它样地,可能是由于土地翻耕后,绿珠藜(株高最高可达 2m)、狗尾草等 1 年生植物大
量繁殖,使群落地上生物量升高。
图 4摇 家榆株高、胸径变化趋势图
Fig. 4摇 Height and diameter of U. pumila in different sites
a b c代表样地间方差差异(P < 0. 05)
家榆作为建群种,在不同干扰下表现出了不同的性状。 农耕干扰一方面降低了地表植被与家榆在水分和
营养等资源上的竞争,另一方面农耕中的施肥增加了土壤的肥力,因此促进了家榆生长,表现为株高与胸径的
增加。 在放牧样地中,牲畜的频繁啃食导致家榆株高变低,胸径变小,趋于灌木化,抑制了家榆的生长[9]。
诸多研究表明气候变暖与干旱是生态系统变化的驱动力之一,包括使生境退化或丧失, 物种多样性降
低,生态系统生产力下降等[12, 17鄄18]。 本文中 20 a前后的对比结果表明,气候变化降低了榆树树林的物种多样
性、地上生物量、建群种家榆的株高和胸径,但统计上并未达到显著水平(P > 0. 05)(图 2—图 4)。 气候变化
对生态系统的影响是缓慢、渐进的过程,但长期的积累可以最终导致生态系统退化。
4摇 结论
东北松嫩草原榆树疏林物种消失、群落生物量和生物多样性下降的主要原因是农耕和放牧等人为干扰,
气候变化的影响不显著,但人为干扰与气候干旱化互相作用,可以加速榆树疏林的退化,二者间具体如何相互
作用有待进一步观测和研究。 鉴于人为干扰(农耕和放牧)对松嫩草原地区榆树疏林群落的负面影响,因此
97摇 1 期 摇 摇 摇 刘利摇 等:松嫩草原榆树(Ulmus pumila)疏林对不同干扰的响应 摇
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加强管理和监督,控制农耕和放牧强度,是榆树疏林保护、恢复和重建工作的关键。
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08 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 1 January,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Allee effects of local populations and the synchrony of metapopulation LIU Zhiguang, ZHAO Xue, ZHANG Fengpan, et al ( 1 )…
Effects of leaf hair points on dew deposition and rainfall evaporation rates in moss crusts dominated by Syntrichia caninervis,
Gurbantunggut Desert, northwestern China TAO Ye, ZHANG Yuanming ( 7 )…………………………………………………
The influence of freshwater鄄saline water mixing on phytoplankton growth in Changjiang Estuary
WANG Kui, CHEN Jianfang, LI Hongliang, et al ( 17 )
………………………………………
…………………………………………………………………………
The responses of hydrological indicators to watershed characteristics TIAN Di,LI Xuyong,Donald E. Weller ( 27 )…………………
Lake nutrient ecosystems in the east鄄central moist subtropical plain of China KE Xinli, LIU Man, DENG Xiangzheng ( 38 )………
The current water trophic status in Tiaoxi River of Taihu Lake watershed and corresponding coping strategy based on N / P ratio
analysis NIE Zeyu,LIANG Xinqiang,XING Bo,et al ( 48 )………………………………………………………………………
Reversion and analysis on cyanobacteria bloom in Waihai of Lake Dianchi SHENG Hu, GUO Huaicheng, LIU Hui, et al ( 56 )……
Effects of cutting disturbance on spatial heterogeneity of fine root biomass of Larix principis鄄rupprechtii
YANG Xiuyun,HAN Youzhi,ZHANG Yunxiang,et al ( 64 )
………………………………
………………………………………………………………………
Responses of elm (Ulmus pumila) woodland to different disturbances in northeastern China
LIU Li,WANG He,LIN Changcun,et al ( 74 )
…………………………………………
………………………………………………………………………………………
Impacts of grazing and climate change on the aboveground net primary productivity of mountainous grassland ecosystems along
altitudinal gradients over the Northern Tianshan Mountains, China ZHOU Decheng, LUO Geping, HAN Qifei, et al ( 81 )……
Response of herbaceous vegetation to phosphorus fertilizer in steppe desert SU Jieqiong, LI Xinrong, FENG Li, et al ( 93 )………
Spatiotemporal characteristics of landscape change in the coastal wetlands of Yancheng caused by natural processes and human
activities ZHANG Huabing, LIU Hongyu,HAO Jingfeng, et al (101)……………………………………………………………
Response of species diversity in Caragana Korshinskii communities to climate factors and grazing disturbance in Shanxi, Shaanxi,
Ningxia and Inner Mongolia ZHOU Ling, SHANGGUAN Tieliang, GUO Donggang, et al (111)…………………………………
Seasonal change of leaf morphological traits of six broadleaf seedlings in South China
XUE Li,ZHANG Rou,XI Ruchun,GUO Shuhong,et al (123)
…………………………………………………
………………………………………………………………………
Correlation analysis on Reaumuria soongorica seed traits of different natural populations in Gansu Corridor
SU Shiping, LI Yi, CHONG Peifang (135)
……………………………
…………………………………………………………………………………………
Carbon fixation estimation for the main plantation forest species in the red soil hilly region of southern鄄central Jiangxi Province,
China WU Dan, SHAO Quanqin, LI Jia, et al (142)……………………………………………………………………………
Effects of clonal integration on growth of Alternanthera philoxeroides under simulated acid rain and herbivory
GUO Wei, LI Junmin, HU Zhenghua (151)
…………………………
…………………………………………………………………………………………
Difference of the fitness of Helicoverpa armigera (H俟bner) fed with different pepper varieties
JIA Yueli, CHENG Xiaodong, CAI Yongping, et al (159)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Hyperspectral estimating models of tobacco leaf area index ZHANG Zhengyang, MA Xinming, JIA Fangfang, et al (168)…………
Temporal and spatial distribution of Bemisia tabaci on different host plants CUI Hongying, GE Feng (176)…………………………
Abundance and composition of CO2 fixating bacteria in relation to long鄄term fertilization of paddy soils
YUAN Hongzhao, QIN Hongling, LIU Shoulong, et al (183)
………………………………
………………………………………………………………………
Effect of Leucaena leucocephala on soil organic carbon conservation on slope in the purple soil area
GUO Tian,HE Binghui,JIANG Xianjun,et al (190)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
Isolation and the remediation potential of a Laccase鄄producing Soil Fungus F鄄5
MAO Ting, PAN Cheng, XU Tingting, et al (198)
………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial heterogeneity of soil microbial biomass in Mulun National Nature Reserve in Karst area
LIU Lu, SONG Tongqing, PENG Wanxia, et al (207)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Root functional traits and trade鄄offs in one鄄year鄄old plants of 25 species from the arid valley of Minjiang River
XU Kun, LI Fanglan, GOU Shuiyan, et al (215)
………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial distribution of carbon density in grassland vegetation of the Loess Plateau of China
CHENG Jimin, CHENG Jie,YANG Xiaomei, et al (226)
……………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of nitrogen concentration in the subtending leaves of cotton bolls on the strength of source and sink during boll development
GAO Xiangbin, WANG Youhua, CHEN Binglin, et al (238)
…
………………………………………………………………………
Long鄄term tillage effects on soil organic carbon and microbial biomass carbon in a purple paddy soil
LI Hui, ZHANG Junke, JIANG Changsheng,et al (247)
…………………………………
……………………………………………………………………………
Effects of exogenous calcium on resistance of Hydrilla verticillata (L. f. ) Royle to cadmium stress
MIN Haili, CAI Sanjuan, XU Qinsong, et al (256)
…………………………………
………………………………………………………………………………
Comparison of grain protein components and processing quality in responses to dim light during grain filling between strong and weak
gluten wheat cultivars LI Wenyang, YAN Suhui, WANG Zhenlin (265)…………………………………………………………
Review and Monograph
Salt鄄responsive mechanisms in the plant root revealed by proteomic analyses ZHAO Qi, DAI Shaojun (274)…………………………
The research progress and prospect of watershed ecological risk assessment XU Yan, GAO Junfeng, ZHAO Jiahu, et al (284)……
A review of the environmental behavior and effects of black carbon in soils and sediments WANG Qing (293)………………………
Scientific Note
Variation in main morphological characteristics of Amorpha fruticosa plants in the Qinghai鄄Tibet Plateau
LIANG Kunlun, JIANG Wenqing, ZHOU Zhiyu, et al (311)
………………………………
………………………………………………………………………
Identification of aphid resistance in eleven species from Dendranthema and Artemisia at seedling stage
SUN Ya, GUAN Zhiyong, CHEN Sumei, et al (319)
………………………………
………………………………………………………………………………
Research of padded film for afforestation in coastal argillaceous saline鄄alkali land
JING Feng, ZHU Jinzhao, ZHANG Xuepei, et al (326)
………………………………………………
………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
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法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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第 32 卷摇 第 1 期摇 (2012 年 1 月)
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Vol郾 32摇 No郾 1摇 2012
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