王金牛
- 作品数：42 被引量：306H指数：11
- 供职机构：中国科学院成都生物研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球文化科学更多>>
- 不同刈割强度下草地群落、层片及物种的补偿性生长被引量：26
- 2015年
- 群落中不同层片物种对刈割的响应有所不同,探讨不同刈割强度下群落各层片物种的补偿性生长对提高群落生产力具有重要意义。本试验以水热条件较好的南方草地——重庆云阳岐山草场为研究样地,采用梯度刈割方式(不刈割、留茬10 cm、留茬6 cm),进而研究不同刈割强度下,草地植物群落、层片以及物种补偿性生长的响应。结果发现,1)中度刈割(MC)下群落生物量恢复最快,而重度刈割下群落地上相对生长速率最大;2)生长季末时,中度和重度刈割下地上部分均实现了超补偿生长;3)顶层物种在中度刈割下地上相对生长速率(relative growth rate,RGR)最大,而中层物种在重度下最大;4)中度刈割下,群落的顶层物种生物量与群落生物量显著正相关,重度刈割下,顶层和中层物种生物量与群落整体生物量正相关,底层物种生物量与群落总生物量在两种刈割强度下均不相关;5)物种水平上芭茅、鸭茅和白三叶生物量变化与群落地上生物量变化基本一致。研究结果表明,在草地群落中,不同层片物种对刈割的响应存在差异,中度刈割更利于顶层物种的超补偿生长,重度刈割则有利于中层物种的超补偿生长。因此根据不同层片物种所占群落的比重确定草地刈割强度能更有效发挥草地的增产潜力。
- 王丽华刘尉王金牛干友民吴彦
- 关键词：刈割生物量物种
- 南方灌草丛典型灌木不同叶片性状的相关性及其对不同光环境的响应被引量：16
- 2015年
- 光照是影响植物生长和分布的重要环境因子,而叶片结构相对稳定,其性状对植物的碳收获非常重要,并且各性状间的相互关系格局相似,通过叶片性状有助于研究植物对不同光环境的响应及生态适应策略。本研究分析了南方灌草丛3种典型灌木——巴柳(Salix etosia)、川莓(Rubus setchuenensis)和马桑绣球(Hydrangea aspera)的叶片性状(单叶面积、叶干重、比叶面积、叶碳含量、叶氮含量、叶磷含量)之间的相关性以及在林内-林外2种不同光环境下叶片性状的差异,探讨不同植物叶片性状在不同光环境下的响应及适应策略。结果表明:1)3种灌木叶片性状之间的相关性差别较大,具有物种特异性。2)巴柳叶片性状在不同光环境下无显著差异,川莓和马桑绣球均提高了林内叶片的比叶面积和叶氮含量以适应弱光环境,且马桑绣球叶碳含量在林内显著增加,表现出较强的固碳能力。3)不同光环境中,影响川莓和马桑绣球叶片性状变化的主要环境因子均为土壤温度。研究结果进一步揭示了植物叶片性状具有表型可塑性,不同植物对环境变化的响应及适应策略具有物种特异性。
- 高景徐波王金牛周海燕王彦星吴彦
- 关键词：叶片性状土壤温度光环境灌草丛
- 不同积雪厚度下的高山草地植物个体与功能群水平的性状被引量：3
- 2019年
- 季节性积雪综合影响着高山草地生态系统的结构与功能,以及植物不同水平对环境异质性响应的复杂性。本研究利用山脊风成的自然积雪梯度,首先对比高山草地不同处理之间的土壤环境因子,发现土壤含水量深雪覆盖处理显著较高。全氮、全磷和有机碳含量并无显著变化,而有效磷、微生物生物量碳(microbial biomass carbon, MBC)和微生物生物量氮(microbial biomass nitrogen, MBN)在不同积雪处理下均有显著差异且在生长旺季最低。高山草地植物性状对积雪厚度处理下的响应,高原毛茛(Ranunculus tanguticus)仅有单叶质量(individual leafmass, ILM)无显著差异。紫罗兰报春(Primula purdomii)在厚雪地段的ILM显著大于浅雪,而甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)的表现却相反;高原毛茛在浅雪地段的ILM、株高(plant height, PH)均显著高于深雪。中期开花的长叶火绒草(Leontopodium longifolium)和羊茅(Festuca ovina)在厚雪地段具有更大的比叶面积(specific leaf area, SLA)。矮生嵩草(Kobresia humilis)在浅雪地段具有显著更高的SLA、单叶面积(individual leafarea, ILA)和PH。晚期开花的华丽龙胆(Gentiana sino-ornata)的变化类似矮生嵩草;星状雪兔子(Saussurea stella)的单叶重量和大小有地段性差异。功能群水平上雪被厚度仅对植物的株高有显著影响,不同开花物候对叶片性状和PH均有极显著的影响。最后明确了植物性状与环境因子之间的相关性,早花植物的SLA和PH均与pH负相关,SLA与有机碳、全氮和砂粒含量均负相关。中期开花植物的SLA与pH、砂粒含量均正相关,而与全磷负相关;株高与有机碳、全氮和全磷均负相关。不同开花期功能群植物的比叶面积与株高均正相关。植物性状响应雪被厚度变化的物种及开花物候功能群特异性反映了高山草地植物适应环境变化及其异质性的生存策略,在高山草地草场维护与管理中,需要合理配比草�
- 王金牛周天阳高景高景杜文涛
- 关键词：高山草地土壤化学性质叶片性状开花物候
- 近35年青藏高原植被带变化对气候变化及人类活动的响应被引量：32
- 2019年
- 植被类型及其生长状况被认为是指示气候及其变化的重要因子,历来受生态学及气候研究重视,而以植被带随气候暖化向高海拔、高纬度地区的迁移为视角的研究则相对较少。本研究以指示植被带生长状况的归一化植被指数(AVHRR/GIMMS-NDVI)为分析手段,选取在气候变化中较为敏感的青藏高原为研究区,分析了1981–2015年35年间其植被带生长状况的时空差异,并与其对应的87个气象站点及同化数据的气温、降水气象资料以及经济统计数据等进行对比,以此来分析植被带对气候变化及人类活动影响的响应。结果显示:1)整个青藏高原在最近35年植被带生长状况总体上好转,这与气温及降水的增长趋势基本一致,但以高原为整体的研究在原因解释上较为困难。由于高原内部区域间差异很大,以不同的分区来研究植被带变化对气候及人为影响的响应无论在空间变化差异还是在原因解释方面均取得了较好的效果。2)在高原中部及其西南部的高海拔地区,植被带出现了普遍的增长,暖湿化的气候趋势是其主要原因。即气候暖化使得高海拔地区严寒的植被生长环境改善,林线上升,植被带扩展,NDVI增加。3)在高原东北部、东部边缘区及其东南部海拔相对较低、气候环境相对较好的地区其植被带普遍出现了退化趋势,与缓慢的气候变化相比较,人口增加等人为干扰因素的增强是其主要原因。即气候变化使得一些地区适宜于人类游牧和定居,人口迁入,城市化发展,当对植被带的影响超过了其承受能力时则出现逆转现象,植被带退化,NDVI减少。
- 魏彦强芦海燕王金牛王金牛孙建
- 关键词：植被带NDVI气候变化青藏高原
- 气候变化情景下黑果枸杞的潜在地理分布被引量：11
- 2020年
- 黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)是一种多年生、多棘刺灌木,具有丰富的药用、经济和生态价值.基于中国172个黑果枸杞样点和29个环境因子数据,运用MaxEnt模型,模拟预测黑果枸杞在当前、未来(2050s、2070s)RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景下的潜在地理分布,以刀切法(Jacknife)分析影响其分布的主要环境因子,并采用受试者工作特征曲线(ROC)对预测结果进行检验.结果表明:(1)MaxEnt模型能够较好地模拟预测黑果枸杞在我国的潜在分布范围.最湿月降水量、最冷季均温、最冷季降水量、表层土壤砾石含量、年均温、月平均日温差等因子是影响黑果枸杞分布的主要因素.(2)黑果枸杞潜在适宜分布区总面积约为111.942×10^4 km^2,主要分布在西北干旱地区沙漠—绿洲过渡地带.(3)不同气候情境下,各等级适宜区面积存在明显差异性.RCP2.6情景下2050s、2070s总适宜区增加,RCP4.5情景下2050s增加、2070s减少,RCP8.5情景下2050s、2070s总适宜区减少.(4)空间叠加分析表明,未来黑果枸杞适宜区呈先增长后减少的变化趋势.2050s黑果枸杞潜在适宜区向东部和东南部扩张,2070s潜在适宜区总体减少,并向北移动.综上所述,气候变化对黑果枸杞不同等级适宜区产生的影响不同,高适宜区分布范围相对较为稳定,可以适应未来气候变化;未来适宜区潜在分布范围及其空间迁移存在一定规律性,结果可为沙漠化治理和生态环境保护提供参考信息.(图7表3参61)
- 张亮魏彦强王金牛周强刘峰贵陈琼刘飞
- 关键词：黑果枸杞潜在地理分布气候情景
- 季节性积雪下的高山草地凋落物分解被引量：3
- 2019年
- 青藏高原高山草地的凋落物分解是其生物地化循环过程的重要一环.采用样方调查法估测两种典型地形条件下高山草地单位面积的年凋落物产量,分析定面积凋落物分解袋中的初始装袋量与凋落物分解率的关系,估算最佳初始凋落物装袋量.通过积雪期设置双面凋落物分解袋于浅雪、深雪、无雪及人工雪被处理下,比较不同的雪被处理下凋落物的分解率,同时测定对应的土壤温度及土壤微生物生物量碳氮含量,进而分析土壤微生物生物量碳氮与凋落物分解率之间的相关关系.研究发现:(1)两种典型样地内植物凋落物在自然状态下的年产生量均约为90 g/m^2;(2)非生长季中凋落物分解率与凋落物初始重量呈负线性相关,凋落物初始装袋量3 g是研究分解率的相对较佳重量;(3)随着积雪厚度的增加,非生长季土壤温度和凋落物分解率提高,同时也促进了土壤微生物生物量的积累,凋落物分解率和土壤微生物生物量碳、氮在深雪与无雪处理下分别达到最大值(分别为10.15%,156.37 mg/kg,75.89 mg/kg)和最小值(分别为3.07%,65.38mg/kg,20.17mg/kg).土壤微生物生物量碳、氮均与凋落物分解率呈显著相关性(P <0.05).综上所述,即便在冬季气温低于冰点的情况下,雪被的隔绝作用使得土壤微生物活动依然活跃进行;雪被变化既改变了土壤环境因子及凋落物分解率,也深刻影响着高山草地生态系统的结构与功能.
- 周天阳王金牛杜文涛徐波周海燕谢雨谢雨
- 关键词：分解率土壤微生物生物量碳土壤微生物生物量氮
- 高山草地长花马先蒿的性状和生物量分配对坡向的适应被引量：7
- 2017年
- 长花马先蒿(Pedicularis longiflora)是一种传统药用植物,广泛分布在高山草地及溪流旁等处.为了更好地开发、利用和保护该药用植物,从植物性状和生物量分配着手,探讨其对环境变化的适应性,首先测定不同坡向基本环境因子,然后对比不同坡向长花马先蒿的叶片性状、叶片数目、株高及其之间的相关性和权衡关系,其次从生物量分配的角度探究该植物对不同坡向的适应对策,进而阐述该植物性状及生物量指标与环境因子的回归关系,最后从功能性状到个体生物量进行尺度上推.结果表明,长花马先蒿主要通过调整比叶面积适应不同的坡向生境,西南坡植株的比叶面积为(175.272±6.597)cm2/g,比东南坡植株大.长花马先蒿成对器官生物量之间均为等速生长关系(α=1),给定茎生物量时,西南坡植株的叶生物量相对更大,形成更有利于光合作用的适应对策,而东南坡植株更多地投入到繁殖器官,使种群得以更好延续,其生物量分配受等速生长关系的限制,同时在环境因子的影响下,存在着"最优分配".温度和群落内竞争是影响该植物性状和生物量分配的主要因素,从药用植物资源保育的角度考虑,长花马先蒿人工繁育过程需要适宜的生长温度,并减少群落内的物种竞争.因此,在环境因子的作用下长花马先蒿的性状和生物量分配存在一定的权衡和适应,这可为该药用资源的开发和利用提供支撑.
- 王丽华高景王金牛徐波孙建朱忠福许积层吴彦
- 关键词：环境因子叶片性状株高
- 青藏高原东缘野生暗紫贝母形态特征对高山环境的适应被引量：3
- 2014年
- 通过分析海拔梯度、群落类型、群落盖度和生活史阶段4个变量对暗紫贝母形态特征的影响,探讨不同环境因子与生活史阶段对暗紫贝母形态特征的综合效应,并主要探究不同海拔梯度和生活史阶段其形态特征的差异.结果显示:1)海拔梯度和生活史阶段对暗紫贝母株高、单叶面积和比叶面积的影响差异极显著(P<0.01),且存在明显的交互作用.2)各生活史阶段暗紫贝母形态特征对海拔梯度变化响应趋势相似,株高、鳞茎的横轴与纵轴长、单叶面积和比叶面积均随海拔的升高而极显著(P<0.01)降低.3)暗紫贝母形态特征随其生长发育差异明显:株高随生活史阶段的增加极显著(P<0.01)增加,鳞茎横轴和纵轴长则表现出先增加后减小的趋势,而单叶面积和比叶面积随之极显著(P<0.01)减小.研究表明,暗紫贝母长期生长于严酷的高山环境中,在形态方面形成了一系列的适应策略.对这些策略的揭示无疑有助于了解青藏高原东缘多年生高山草本植物变异的普遍规律,同时为名贵中药材"松贝"的最佳生长条件选择提供理论参考.
- 徐波王金牛郭海霞石福孙吴宁
- 关键词：青藏高原海拔梯度暗紫贝母
- 不同光环境对中国南方草地3种灌木表型可塑性的影响被引量：11
- 2014年
- 为了解不同光环境下灌木的表型可塑性,在重庆云阳县天然的灌木林和灌草丛中,选择3种主要灌木巴柳(Salix etosia)、川莓(Rubus setchuenensis)和马桑绣球(Hydrangea aspera),研究两种光环境(林外和林内)下植物形态、生物量分配和表型可塑性的变化.结果表明:与林外高光环境相比,林内低光环境下,马桑绣球的株高、冠幅、冠面积、单叶面积、比叶面积、新枝和老枝生物量分配均表现出显著增大(P<0.05),而根冠比对数值却显著减小(P<0.05),根生物量分配变化则不显著(P>0.05);川莓则仅单叶面积、比叶面积、根生物量分配显著增大(P<0.05),而巴柳的各个形态指标在高光和低光下差异不显著(P>0.05).此外,马桑绣球和川莓的形态和整体可塑性显著高于巴柳(P<0.05),生物量分配可塑性在不同光环境下差异不显著(P>0.05).由此可见,异质光环境对不同灌木形态特征和生物量分配的影响存在物种特异性,马桑绣球和川莓在不同光环境下表现出更强的表型可塑性.
- 周海燕王金牛付秀琴向双王彦星高景吴彦
- 关键词：南方草地光环境生物量分配表型可塑性
- 青藏高原东缘两处高山树线交错带时空动态及其建群种的生态学特征被引量：3
- 2018年
- 热量匮乏是高山树线的主要成因,在全球变暖趋势下对高山树线及其建群种的生态学过程及特征的研究具有重要意义。该文以青藏高原东缘的折多山和剪子弯山两处高山树线(海拔分别为4 265 m和4 425 m)作为研究对象,通过设置垂直样带,同时结合区域温度、降水的长时间序列分析,探究两处树线的时空动态过程,并明确了建群种冷杉(Abies spp.)的生态学特征。结果表明:1)折多山和剪子弯山区域的气温在过去58年均存在显著的上升趋势(分别上升了0.72和0.91℃),而折多山和剪子弯山区域降水均存在微弱的降低趋势。2)折多山的峨眉冷杉(A. fabri)龄级结构呈反J形,剪子弯山的鳞皮冷杉(A. squamata)龄级结构呈双峰形,二者种群结构均相对稳定。3)在小尺度上,种子扩散限制使得两处树线的冷杉聚集分布。在大尺度上,折多山峨眉冷杉亦呈聚集分布,而剪子弯山鳞皮冷杉受生长环境以及种内或种间关系的影响呈随机分布。4)两处样地建群树种的树高和基径均随海拔升高而降低,位于树线交错带上部的冷杉均呈现树高生长大于径向生长的异速生长关系,而位于样地中、下部位的冷杉大部分呈等速生长关系。5)相比10年前,折多山和剪子弯山的树线及树种线位置均无明显变化,剪子弯山鳞皮冷杉种群的树木密度亦无明显变化,而折多山的树木个体数提高了约25%;相比20年前,折多山和剪子弯山的树种线分别上移了50和30 m,树线位置分别升高了75和40 m,树木个体数亦明显增加,分别提高了约220%和100%。树线及其建群种在较大时空尺度上主要受热量的控制,而在较小时空尺度上受温度及生长环境共同作用的影响。
- 周天阳NARAYAN Prasad Gaire廖礼彬郑莉莉王金牛孙建孙建谢雨谢雨
- 关键词：异速生长海拔梯度
