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生态系统稳定性及其与生物多样性的关系 被引量:32
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作者 李周园 叶小洲 王少鹏 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1127-1139,共13页
在全球变化背景下,生态系统能否长期有效地维持功能并提供服务,有赖于其稳定性。生态系统稳定性及其与生物多样性的关系,是生态学研究的核心问题,生物多样性能否促进生态系统稳定性曾引起很多争论。该文在前期国内外综述和研究的基础上... 在全球变化背景下,生态系统能否长期有效地维持功能并提供服务,有赖于其稳定性。生态系统稳定性及其与生物多样性的关系,是生态学研究的核心问题,生物多样性能否促进生态系统稳定性曾引起很多争论。该文在前期国内外综述和研究的基础上,重点从以下三个方面对近期进展做了总结。第一,介绍了近期理论研究在生态系统稳定性的内涵及不同稳定性指标间的内在关联方面取得的新认识。第二,梳理了最近基于生物多样性实验开展的多项整合分析研究和理论探索,以及在多维度框架下开展的多样性-稳定性关系研究。第三,详细介绍了最近发展起来的多尺度稳定性理论框架,对稳定性的尺度依赖、多样性-稳定性的多尺度关系等新议题做了探讨。最后,提出了本领域有待进一步研究的关键问题和方向建议。 展开更多
关键词 稳定性 生物多样性 超产效应 保险效应 抵抗力 恢复力 变异性 多尺度
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混播比例对三江源人工草地植被和土壤养分特征的影响 被引量:14
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作者 李文 魏廷虎 +5 位作者 永措巴占 才仁塔次 周玉海 张雁平 李文浩 郭卫兴 《草业学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期39-48,共10页
建植混播人工草地是修复三江源黑土滩退化草地的有效措施,但不同混播比例下植被和土壤养分特征的变化尚不明确。以垂穗披碱草、中华羊茅和青海草地早熟禾分别按1∶1∶1(M_(4)),2∶1∶1(M_(5)),1∶2∶1(M_(6)),1∶1∶2(M_(7)),2∶2∶1(M_... 建植混播人工草地是修复三江源黑土滩退化草地的有效措施,但不同混播比例下植被和土壤养分特征的变化尚不明确。以垂穗披碱草、中华羊茅和青海草地早熟禾分别按1∶1∶1(M_(4)),2∶1∶1(M_(5)),1∶2∶1(M_(6)),1∶1∶2(M_(7)),2∶2∶1(M_(8)),2∶1∶2(M_(9))和1∶2∶2(M_(10))建植混播人工草地,并以各组分单播为对照,研究生产力、物种多样性、超产效应、多样性净效应(包括互补效应和选择效应)和土壤养分特征的变化,并采用多准则决策模型-TOPSIS进行综合评价,以筛选最佳混播比例,以期为三江源退化草地生态修复提供科学依据。结果表明:混播处理地上生物量显著高于中华羊茅和青海草地早熟禾单播的生物量,但显著低于垂穗披碱草单播处理,混播处理地上生物量在M_(5)、M_(8)、M_(9)和M_(10)处理较高。而地下生物量在混播处理间无显著差异。混播处理中,仅M_(5)、M_(8)、M_(9)和M_(10)处理存在超产,达40.4~71.1 g·m^(-2)。M_(4)和M_(6)处理的多样性净效应均小于0,说明由于物种竞争导致群落减产。而M_(7)~M_(10)混播处理的多样性净效应均大于0,说明物种生态位的互补使得群落高产。M_(8)和M_(9)处理中互补效应和选择效应共同主导了超产效应,而M_(5)和M_(10)处理中主要由互补作用主导超产效应。表层土壤的有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾含量在M_(6)、M_(7)和M_(10)混播处理中较高。TOPSIS模型综合评价表明,M_(10)混播处理不但可保持较高的生产力,还可显著提高土壤的养分含量,是三江源区人工草地建植的理想混播比例。 展开更多
关键词 人工草地 混播比例 生产力 超产效应 土壤养分 三江源
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一年生和多年生豆禾混播草地超产与多样性效应的比较 被引量:10
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作者 黎松松 王宁欣 +4 位作者 郑伟 朱亚琼 王祥 马军 朱进忠 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期23-37,共15页
为了测度一年生和多年生豆禾混播草地的超产效应与植物多样性效应的关系,明确一年生和多年生混播草地的高产优势,探索豆禾混播草地多样性效应和超产效应对其生态功能的响应机制,于2013–2015年在新疆伊犁地区昭苏盆地开展了3年的牧草产... 为了测度一年生和多年生豆禾混播草地的超产效应与植物多样性效应的关系,明确一年生和多年生混播草地的高产优势,探索豆禾混播草地多样性效应和超产效应对其生态功能的响应机制,于2013–2015年在新疆伊犁地区昭苏盆地开展了3年的牧草产量观测试验。该试验设置3种牧草混播种类和混播比例,分别为一年生豆禾混播草地(2种牧草混播, AM2)和多年生豆禾混播草地(2种牧草混播, PM2;4种牧草混播, PM4;6种牧草混播, PM6),豆禾混播比例分别为6:4、5:5和4:6。结果表明:1) 2013、2014年和3年平均值AM2的超产幅度小于PM2和PM6, 2015年AM2的超产幅度大于PM2、PM4和PM6;混播群落生产力与群落组分中生产力最高产物种单产以及各组分种平均单产的差值表现出相似的规律。2) 2013、2014年和3年平均值AM2的互补效应大于PM2、PM4和PM6,AM2的选择效应则远小于互补效应,PM2、PM4和PM6的互补效应则比较稳定。3)物种丰富度和物种均匀度与牧草产量(群落生产力)大部分情况下呈单峰的"饱和上升型"模式,分别在4种牧草混播和豆禾混播比例为5:5时,具有较高生产力。4)多年生豆禾混播草地的互补效应、选择效应和多样性净效应均随生长年限的延长而呈下降趋势,也导致了超产幅度、超产效应及其稳定性的下降。由此可见,在建植初期,互补效应和选择效应共同主导了多年生豆禾混播草地的超产效应,而随着生长年限的延长,选择效应则成为主要影响因素;一年生豆禾混播草地的超产效应则一直受互补效应的影响。 展开更多
关键词 物种丰富度 物种均匀度 超产效应 互补效应 选择效应 多样性净效应 生长年限
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不同豆禾混播比例对植物种间关系及草地生产力的影响 被引量:3
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作者 郭川 赵艳兰 +5 位作者 李香君 周冀琼 刘琳 孙飞达 白彦福 马骢毓 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2307-2316,共10页
选取西南山地丘陵区常见的4种豆禾牧草鸭茅(Dactylis glomerata)、多年生黑麦草(Lolium perenne)、白三叶(Trifolium repens)、红三叶(T.pratense),设置3个豆禾比例[5:5(L_(5)G_(5))、4:6(L_(4)G_(6))、3:7(L_(3)G_(7))]及4种草单播(DG... 选取西南山地丘陵区常见的4种豆禾牧草鸭茅(Dactylis glomerata)、多年生黑麦草(Lolium perenne)、白三叶(Trifolium repens)、红三叶(T.pratense),设置3个豆禾比例[5:5(L_(5)G_(5))、4:6(L_(4)G_(6))、3:7(L_(3)G_(7))]及4种草单播(DG、LP、BP、TP)共7个处理。通过在3和30 cm土层进行^(15)N同位素标定,分析不同混播比例下,由不同固氮潜力及根系深度植物构建的混播及单播群落的相对总产量、竞争强度、土地当量比、超产效应、补偿效应、选择效应、植物氮磷含量、固氮量和固氮率的异同,探究混播草地的生产性能及垂直生态位养分吸收策略,揭示高产稳定混播草地的维持机制。结果表明,相较单播,4种植物混播草地具有明显的超产优势,其中L_(5)G_(5)处理的地上生物量、相对总产量、土地当量比、超产效应和植物全磷含量最高;混播草地中较高的生产力主要受到补偿效应的影响。相较单播,L_(5)G_(5)混播草地中植物在土层3 cm的^(15)N吸收量及豆科固氮量均显著提升(P<0.05),L_(5)G_(5)混播植物在浅层3 cm土壤的氮素吸收量及豆科的固氮量显著高于在深层30 cm土壤(P<0.05)。本研究为西南地区多年生混播草地生产力提升提供了理论基础及技术支撑。 展开更多
关键词 豆禾混播 超产效应 补偿效应 固氮量 氮磷吸收 生态位 种间竞争
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施肥和刈割协同对藏北高原禾草混播群落动态和超产的影响
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作者 周娟娟 魏巍 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期28-39,共12页
应用乡土物种构建人工草地是修复退化草地的有效措施。本研究以藏北高原驯化的垂穗披碱草、麦宾草和中亚早熟禾3种乡土草种为试验对象,设置单播(S_(1)~S_(3))和混播(M_(1)~M_(4))共7个播种组合为主区,嵌套施肥(fertilization,F)、刈割(c... 应用乡土物种构建人工草地是修复退化草地的有效措施。本研究以藏北高原驯化的垂穗披碱草、麦宾草和中亚早熟禾3种乡土草种为试验对象,设置单播(S_(1)~S_(3))和混播(M_(1)~M_(4))共7个播种组合为主区,嵌套施肥(fertilization,F)、刈割(cutting,C)、施肥+刈割(F+C),无施肥无刈割(Con)为副区。筛选最佳播种组合,明确不同禾草草地的群落消长动态,探究混播草地超产效应和多样性效应以及物种个体对施肥和刈割的响应,以期为藏北高原退化草地的生态恢复提供科学依据。结果表明:不同播种组合禾草草地均表现出明显的生长季种群消长动态,地上生物量均在9月20日(生长季末)达到峰值,垂穗披碱草为混播群落优势种群;8月20日(孕穗期)根系生物量积累达到极大值,混播M4中F处理根系生物量最高,为669.61 g·m^(-2);垂穗披碱草+麦宾草+中亚早熟禾3物种混播(M_(4))地上生物量最高,F和F+C处理显著增加群落的地上生物量,F+C处理地上生物量高达3190.83 g·m^(-2),垂穗披碱草+麦宾草+中亚早熟禾混播配套施肥和刈割措施是藏北高原建植人工草地较理想的方式。结合自然对数响应比值(LNRR)分析,3个物种中垂穗披碱草的竞争力最强,中亚早熟禾次之,麦宾草最弱。混播M_(1)、M_(2)、M_(3)(Con和C处理)和M4相对产量总和(RYT)皆大于1,且都存在超产;其中,混播M1中Con和C处理、M_(2)中C、F和F+C处理、M_(4)中Con和C处理的选择效应和互补效应共同主导超产效应,M_(1)中F和F+C处理、M_(2)中Con处理、M_(3)中Con和C处理的互补作用主导超产效应。 展开更多
关键词 人工草地 乡土物种 施肥和刈割 群落动态 超产效应 藏北高原
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温带针阔混交林生物量稳定性影响机制 被引量:3
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作者 于水今 王娟 +1 位作者 张春雨 赵秀海 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期632-641,共10页
森林生态系统通过响应环境波动和干扰而产生时间变化,对其稳定性机制的研究有利于生态系统服务。温带针阔混交林是全球森林生态系统的重要组成部分,该研究致力于探索超产效应、林分结构、物种异步性及优势物种稳定性对温带天然针阔混交... 森林生态系统通过响应环境波动和干扰而产生时间变化,对其稳定性机制的研究有利于生态系统服务。温带针阔混交林是全球森林生态系统的重要组成部分,该研究致力于探索超产效应、林分结构、物种异步性及优势物种稳定性对温带天然针阔混交林群落稳定性的影响,以明确主要影响机制。该研究分别设定物种丰富度、胸径变异系数、物种异步性和优势物种稳定性为解释变量,群落生物量稳定性、生物量平均值和生物量标准差为响应变量,构建3个结构方程模型,比较各变量间直接与间接效应的相对大小。主要结果为:(1)结构方程模型提供了良好的拟合效果,并占群落生物量稳定性变化的40.6%;(2)物种丰富度与生物量平均值、生物量标准差均呈显著负相关关系,路径系数分别为–0.103和–0.061;(3)胸径变异系数与群落生物量稳定性及生物量平均值均呈显著负相关关系,路径系数分别为–0.123和–0.097;(4)物种异步性与群落生物量稳定性、生物量平均值、生物量标准差均呈显著正相关关系,路径系数分别为0.055、0.085和0.055;(5)优势物种稳定性与群落生物量稳定性和生物量平均值呈显著正相关关系,路径系数分别为0.623和0.085,与生物量标准差间显著负相关,路径系数为–0.608。研究结果表明尽管林分结构和物种异步性对温带针阔混交林群落生物量稳定性均有显著影响,但优势物种稳定性是最主要的直接影响因素。 展开更多
关键词 群落生物量稳定性 超产效应 林分结构 物种异步性 优势物种稳定性
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