国家自然科学基金(91125014) 作品数:60 被引量:601 H指数:17 相关作者: 赵成章 侯兆疆 李钰 马小丽 张茜 更多>> 相关机构: 西北师范大学 甘肃民族师范学院 郑州师范学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 甘肃省科技支撑计划 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 政治法律 水利工程 更多>>
黑河上游天然草地亚洲小车蝗蝗蝻与成虫多度分布与地形关系的GAM分析 被引量:4 2012年 环境异质性是生物空间格局形成与维持的重要条件,蝗虫的空间分布是物种长期适应自然环境的结果,反映了蝗虫与生存环境的协同进化机制。在2009年7-8月野外调查的基础上,借助GIS和S-PLUS 8.0软件,利用广义相加模型(GAM)研究了祁连山北坡黑河上游亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus蝗蝻与成虫多度分布与海拔、坡向、坡度和剖面曲率等6类地形因子之间的关系。结果表明:亚洲小车蝗蝗蝻与成虫的多度分布与地形因子关系的GAM模型具有不同的模型结构、模拟效果以及结果的稳定性,能够较好地体现二者所受地形因子影响的差异。各地形因子对亚洲小车蝗蝗蝻与成虫多度的影响不尽相同,海拔对二者的多度分布起主导控制作用,蝗蝻与成虫的多度均随海拔的升高大体呈现倒"V"型变化趋势,但蝗蝻在海拔梯度上的分布上限明显大于成虫。成虫主要集中分布在剖面曲率<0的区域,蝗蝻主要集中分布在南坡与西南坡。亚洲小车蝗蝗蝻与成虫对环境选择的异质性属性,使蝗蝻和成虫在相同地形要素的分布格局存在明显差异。 张军霞 赵成章 殷翠琴 李丽丽 侯兆疆 张静关键词:亚洲小车蝗 蝗蝻 成虫 尕海湿地不同密度下甘肃马先蒿根系分叉数与连接数、分支角度的关系 被引量:8 2019年 根系构型决定根系分布及其对养分和水分的吸收效率,是植物根系与胁迫生境相互适应的结果。采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation, SMA)法,并采用全根挖掘和Win RHIZO根系分析仪相结合的方法,按照甘肃马先蒿种群密度设置I(10—31株/m^2)、Ⅱ(32—53株/m^2)、Ⅲ(54—75株/m^2)3个样地,研究了尕海湿地不同密度下甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)根系分叉数与连接数及分支角度的关系。结果表明:随着种群密度由高到低转变,甘肃马先蒿的高度、盖度、地上生物量、根系分叉数及外部连接数逐渐减小,地下生物量、根系内部连接数、分支角度逐渐增大;甘肃马先蒿根系分叉数与内部连接数、外部连接数及分支角度均呈异速生长关系,随着种群密度由高到低转变,甘肃马先蒿根系内部连接数与分支角度增加的速度逐渐大于分叉数与外部连接数减小的速度,根系分叉数与内部连接数的异速斜率逐渐减小,与外部连接数、分支角度的异速斜率逐渐增大。甘肃马先蒿在高密度倾向于密集型根系构型构建模式,在低密度选择扩散型根系生长模式,体现了高寒湿地植物种群应对资源多重竞争的生态适应机制。 李雪萍 赵成章 任悦 张晶 雷蕾关键词:连接数 不同密度旱柳的树冠构型与光截获 被引量:7 2017年 植物可以通过调整树冠构型和光截获来增强自身的光合效率和竞争力。在甘肃省张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地选取I(25–36 Ind.·plot–1)、II(37–48 Ind.·plot–1)和III(49–60 Ind.·plot–1)3个密度梯度,研究了不同密度旱柳(Salix matsudana)的冠层厚度、冠层面积和冠层光截获,以及它们的相互关系。结果表明:随旱柳种群密度增加,土壤水分逐渐增加、土壤电导率和水分利用率逐渐减小,旱柳枝长度与冠层厚度呈逐渐增大的趋势,光合有效辐射、分枝数、分枝角度与冠层面积呈逐渐减小的趋势,叶面积指数和光截获、净光合速率和蒸腾速率在中密度样地最大;旱柳的光截获与冠层厚度和冠层面积在低密度样地分别呈极显著正相关和负相关关系,在高密度样地呈显著正相关和负相关关系(p<0.05),在中密度样地均呈极显著正相关关系(p<0.01)。旱柳在低密度选择减小光截获与冠层厚度而增大冠层面积的水平空间拓展模式,在高密度倾向于垂直空间拓展模式,反映了植物树冠构型在不同生境中的表型可塑性变化。 陈静 赵成章 王继伟 赵连春关键词:光截获 旱柳 兰州北山半干旱区刺槐叶大小-数量权衡与坡向间的关系 被引量:5 2015年 权衡关系是生活史对策理论的基础,叶大小-数量的权衡关系对理解不同生境下植物生物量分配具有重要的意义。采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)方法,研究了西北半干旱区兰州市北山各坡向人工林刺槐叶数量和大小的生长关系。结果表明:随坡向由北坡向东坡、西坡和南坡转变,植物群落盖度、高度和土壤含水量逐渐减小,刺槐小枝单叶面积和单叶片干重逐渐减小,出叶强度逐渐增大;4个坡向刺槐小枝出叶强度与单叶面积、单叶片干重均呈显著的负相关关系(P<0.05),并存在接近-1的共同斜率;随坡向由北坡向东坡、西坡和南坡转变,出叶强度与单叶面积、单叶片干重四组关系的回归方程截距均逐渐减小。刺槐叶大小-数量的权衡关系,反映了植物功能性状对异质生境的响应和适应,以及植物资源分配的权衡机制。 陈静 赵成章 王继伟关键词:刺槐 单叶面积 坡向 秦王川湿地滨藜叶脉性状与蒸腾速率关系对种群密度的响应 被引量:5 2018年 植物蒸腾速率与叶性状关系的环境响应,对探索植物碳水代谢关系和叶性状构建模式之间耦合的生理生态学机制具有重要的意义。选择甘肃省秦王川国家湿地公园的盐沼湿地为实验地,按研究区域滨藜(Atriplex patens)植株密度设置Ⅰ(16—21株/m^2)、Ⅱ(9—15株/m^2)、Ⅲ(<9株/m^2)3个梯度,采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)方法,以叶脉密度和中脉直径分别表示叶脉性状,研究了种群密度影响下滨藜蒸腾速率与叶脉性状的关系。结果表明:随种群密度减小,滨藜的中脉直径、株高、盖度、光合有效辐射(PAR)、叶面积(LA)均逐渐降低,而叶脉密度、叶干重、蒸腾速率(T_r)和净光合速率(P_n)逐渐增加。在高密度(Ⅰ)和低密度(Ⅲ)中,滨藜的蒸腾速率和叶脉密度之间存在极显著正相关关系(P<0.01),与中脉直径之间存在显著的负相关关系(P<0.05);在中密度(Ⅱ)中,滨藜的蒸腾速率与叶脉密度呈显著正相关关系(P<0.05),与中脉直径不存在相关关系(P>0.05)。在小密度样地,蒸腾速率(T_r)较小,滨藜采取减小叶脉密度、增大中脉直径的策略,即在阴生环境中滨藜叶片需要大的中脉直径来支撑,同时较小的叶脉密度亦可满足其蒸腾需求,体现了密度制约下湿地植物的生物量分配格局和资源利用对策。 任悦 赵成章 李雪萍 张晶 雷蕾关键词:滨藜 蒸腾速率 盐沼湿地 高寒退化草地甘肃棘豆小尺度点格局 被引量:2 2016年 植物种群的空间格局是植物与环境协同适应的结果,体现了植物种群的生活史对策。采用草地群落学调查与点格局分析方法,在祁连山北坡选择未退化(Ⅰ)、轻度退化(Ⅱ)、中度退化(Ⅲ)和重度退化(Ⅳ)4种高寒草地,研究了甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis)种群小尺度格局的空间异质性。结果表明:随着天然草地退化程度的加剧,甘肃棘豆种群高度、盖度、地上生物量和密度增大,小株丛(一级)比例逐渐减小,大株丛(二、三级)比例逐渐增大;甘肃棘豆的分布格局表现出与尺度关联的变化趋势,在未退化(梯度Ⅰ)和轻度退化(梯度Ⅱ)草地,甘肃棘豆种群在较小尺度上表现为聚集分布,较大尺度上表现为随机分布;在中度(梯度Ⅲ)和重度(梯度Ⅳ)退化草地,种群空间分布格局则表现出相异的格局特征。随着草地退化程度加剧,甘肃棘豆种群的聚集分布格局由小尺度转向较大尺度,体现了植物种群的扩散和更新策略。 冯威 赵成章 党晶晶 郑慧玲 段贝贝 韩玲 徐婷关键词:甘肃棘豆 种群扩散 祁连山北坡 张掖湿地旱柳叶脉密度与水分利用效率的关系 被引量:9 2017年 植物叶脉密度与水分利用效率(WUE)的关联性影响着植物水分的供需平衡,为验证植物进化过程中形成的生态适应策略提供了适用性理论依据。该文选择张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地为实验地,以河岸为起点沿平行河岸线的方向依次设置近水区(样地Ⅰ)、中水区(样地Ⅱ)和远水区(样地Ⅲ)3个水分梯度样地,结合相关分析和标准化主轴分析,研究了水分影响下旱柳(Salix matsudana)叶脉密度与WUE之间的关系。结果表明:随着土壤含水量减少,旱柳林的高度和郁闭度均持续降低,旱柳叶片的叶脉密度、WUE、净光合速率、蒸腾速率、光合有效辐射和饱和水汽压差逐渐增加,比叶面积、气孔导度和胞间CO_2浓度逐渐减小;不同土壤含水量样地旱柳叶脉密度与WUE间的相关性存在差异(p<0.05),在样地Ⅰ和样地Ⅲ,叶脉密度与WUE呈极显著正相关关系(p<0.01);在样地Ⅱ,两者之间呈显著正相关关系(p<0.05);样地Ⅰ叶脉密度与WUE的相关系数显著小于1,样地Ⅱ和样地Ⅲ叶脉密度与WUE的相关系数显著大于1(p<0.05)。旱柳植株通过合理调整叶脉密度与WUE间的资源配置,即增加叶脉密度的同时提高叶片的WUE,以补偿水分梯度上的不利因素对种群正常的生理活动带来的影响,反映了该物种在异质生境中具有较强的叶片性状可塑性,从而有利于其适应特殊的湿地生境。 徐婷 赵成章 韩玲 冯威 段贝贝 郑慧玲关键词:旱柳 水分利用效率 祁连山国家自然保护区山丹马场草地生态系统服务功能价值分析及评价 被引量:18 2013年 基于格局、特征和过程的草地生态系统服务功能价值评估对于科学地制定区域生态经济发展策略,维持和改善草地生态系统,提高环境资源有价意识十分重要。利用市场价值法、造林成本法、影子工程法、费用替代法等方法对甘肃祁连山国家自然保护区山丹马场草地生态系统提供的8类服务功能价值进行评估。结果表明:山丹马场草地生态系统服务功能价值达58.024×107元/年,其中产品提供功能价值、调节功能价值、文化功能价值分别为1.840×107元/年、56.160×107元/年、0.024×107元/年;在各项服务功能价值的贡献之中,涵养水源、气候调节占有的价值最大,分别占到了所有价值的45.481%和39.277%。因此,保护山丹马场草地生态系统对于遏制祁连山北坡生态环境恶化和保护河西走廊生态安全具有重要意义。 焦亮 赵成章关键词:草地生态系统 生态资产 价值评估 祁连山北坡霸王枝-叶性状关系的个体大小差异 被引量:11 2016年 枝与叶片权衡关系的个体大小差异性,是物种形成不同冠层结构充分利用空间资源的一种策略,有利于植株通过构型调整自身的光合效率和增强竞争力。在祁连山北坡荒漠草地,根据体积将霸王(Zygophyllum xanthoxylum)分为3个大小等级(I级:(植株体积的立方根(d)≤60 cm)、II级(60 cm120 cm)),采用标准化主轴估计方法,研究了不同大小等级霸王种群枝长度与叶面积、叶数量的生长关系。结果表明:随着植株大小等级增大,霸王的枝长度、叶面积、枝横截面积逐渐增大,叶数量呈逐渐减小趋势;霸王枝长度的增长速度大于或等于叶面积的增长速度,枝长度的增加速度大于叶数量的增加速度;随着个体大小等级的增加,霸王枝长度与叶面积的异速斜率、枝长度与叶数量回归方程的y轴截距均显著减小,即植株叶面积与枝长度比值、叶数量的投入均显著降低。为提高资源利用效率,霸王小个体植株倾向于短枝上着生大量的小叶,大个体植株趋向于长枝上着生少量的大叶,随植株大小等级增加,叶面积增加而叶数量降低,对小枝的资源配置具有一定的影响。 杜晶 赵成章 宋清华 史元春 王继伟 陈静关键词:叶面积 祁连山北坡 琵琶柴不同分支序级根系生物量分配格局的坡向差异 被引量:4 2015年 生物量分配模式影响植物获取资源以及竞争能力,不同序级根系分支生物量分配格局对理解植物的表型可塑性有重要意义。本研究利用Arc GIS建立研究区域的数字高程模型,采用全根系挖掘法,研究了祁连山北坡荒漠草原不同坡向琵琶柴(Reaumuria soongorica)1~3级根系的生物量分配格局。结果表明:不同坡向草地群落的盖度、密度、高度、物种丰富度、地上生物量和土壤含水量呈不同的变化趋势(P〈0.05),琵琶柴种群的密度、高度和根冠比等生物学特征的变化规律存在差异(P〈0.05);随着坡向由南坡转向西坡、东坡和北坡,琵琶柴1级根生物量比例呈逐渐增加趋势(P〈0.05),2级和3级根生物量比例呈逐渐减小趋势(P〈0.05);琵琶柴1级根生物量的增加速度大于2级和3级根的增加速度,2级与3级根生物量近等速增长。不同坡向琵琶柴根系合理权衡各级根系资源配置模式,反映了异质生境中植物种群应对资源多重竞争的环境适应机制。 郑慧玲 赵成章 冯威 韩玲 徐婷 段贝贝关键词:坡向 生物量