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卡拉麦里山自然保护区砾质荒漠植物-传粉者互作网络的春季动态
1
作者 石靖宇 祝洪波 +3 位作者 刘丹 吉乃提汗·马木提 邵长亮 黄代红 《生态学报》 北大核心 2025年第2期923-938,共16页
群落中开花植物与传粉者之间相互作用形成的互利共生网络,称为传粉网络。它作为一个动态实体,物种及其互作发生着时间变化。传粉网络动态的研究对理解群落构建过程及其生态系统稳定性维持机制具有重要意义。然而,目前关于荒漠植物群落... 群落中开花植物与传粉者之间相互作用形成的互利共生网络,称为传粉网络。它作为一个动态实体,物种及其互作发生着时间变化。传粉网络动态的研究对理解群落构建过程及其生态系统稳定性维持机制具有重要意义。然而,目前关于荒漠植物群落传粉网络季节动态的研究较少。新疆卡拉麦里山有蹄类自然保护区是我国北方温带荒漠生态系统的典型代表,该区域具冬季寒冷漫长,春季来临晚,气温上升迅速,持续时间短等特点,导致绝大多数荒漠植物均集中在该季节迅速生长、开花来躲避酷暑,传粉昆虫种类多且活动频繁,形成的网络最为复杂,推测该区域传粉网络存在强烈的春季动态变化。为此,通过野外观测,以周为分析粒度,构建了6个春季内的周网络,从组成、连接以及结构水平上探讨该互作网络的春季动态。结果表明:(1)该砾质荒漠春季内环境温度持续升高了15.5℃。(2)该传粉网络的组成、连接和结构均表现出强烈的春季动态:开花植物及传粉者种类、传粉者相对多度、连接数、网络特化程度均呈先上升后下降趋势,其中4月下旬(第1周),开花植物和传粉者物种数仅为3种和9种,传粉者相对多度仅为0.028,连接数仅13条,网络特化程度仅为0.45。到5月下旬(第5周),开花植物和传粉者物种数分别增加至25种和58种,且传粉者物种数始终多于开花植物;传粉者相对多度上升至0.303,连接数多达157条,网络特化程度上升至0.65;而连接度、嵌套度、植物与传粉者生态位重叠程度则表现出相反趋势,其中4月下旬(第1周),连接度高达0.15,嵌套度高达-3.44,植物与传粉者生态位重叠程度分别高达0.325、0.473。到5月下旬(第5周),连接度下降至0.05,嵌套度下降至-30.35,植物与传粉者生态位重叠程度下降至0.115、0.114。开花植物相对多度、模块化程度整体则一直呈上升趋势,其中4月下旬(第1周),开花植物相对多度仅为0.002,模块化程度仅为0.16,5月底(第6周),开花植物相对多度上升至0.520,模块化程度上升至0.63。稳健性整体呈下降趋势,其中4月底(第2周)高达0.66,5月底(第6周)下降至0.15。网络各水平参数之间具有一定的相关性,如植物物种数与传粉者物种数、连接数、模块化、网络特化程度呈显著正相关,而与连接度、嵌套度、植物和传粉者生态位重叠程度呈显著负相关等。(3)偏最小二乘路径模型说明春季内温度的变化驱动了开花植物和传粉者物种发生改变(P<0.05),可能引起两者之间的互作发生变化,从而引起网络连接迅速变化(连接数和连接度)(P<0.001),进而导致网络结构(嵌套度、模块化程度、稳健性、植物与传粉者生态位重叠程度、网络特化程度)发生变化(P<0.05),最终驱动互作网络在春季内发生明显的动态变化。研究结果表明,该砾质荒漠的环境气象因子与互作网络的组成、连接与结构均呈现出不同的动态变化,该互作网络表现出了很强的可塑性。这也可能是该砾质荒漠群落为应对恶劣环境所产生的适应机制之一,可为揭示北疆砾质荒漠传粉网络的动态及形成机制提供重要理论依据。 展开更多
关键词 卡拉麦里山自然保护区 砾质荒漠 传粉网络 春季动态 连接度 嵌套性 模块化
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同域分布的两种荒漠春季十字花科草本植物的花部特征与花气味差异性比较 被引量：1
2
作者 刘丹 祝洪波 +3 位作者 石靖宇 马菡泽 陈亚丽 黄代红 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1315-1325,共11页
卡拉麦里山自然保护区是我国著名的荒漠有蹄类野生动物自然保护区,春季开花植物是该保护区荒漠植被的重要组成部分,也是食草野生动物赖以生存的优良牧草。西伯利亚离子芥(Chorispora sibirica)和扭果花旗杆(Dontostemon elegans)是广泛... 卡拉麦里山自然保护区是我国著名的荒漠有蹄类野生动物自然保护区,春季开花植物是该保护区荒漠植被的重要组成部分,也是食草野生动物赖以生存的优良牧草。西伯利亚离子芥(Chorispora sibirica)和扭果花旗杆(Dontostemon elegans)是广泛同域分布在该区域砾质荒漠上的两种十字花科春季开花草本植物。为了比较这两种草本植物的花部特征与花气味的差异性,对两物种的花部性状进行野外观测和测量,同时收集并分析其花气味挥发物的组成。结果表明:(1)两种草本植物的花均具有典型的虫媒花特征,如较大的花冠直径、鲜艳的颜色和芳香的气味,并且两物种的主要花部性状存在着显著的差异,尤其表现在花冠的颜色、直径、花瓣宽以及雌雄蕊长上。(2)两种草本植物的花气味中共分离出41种挥发物,主要以萜类化合物为主,其中西伯利亚离子芥花气味的主要成分为顺-β-罗勒烯,而扭果花旗杆的花气味中α-蒎烯和苯乙醛的含量最高。主成分分析表明两物种花气味的化学组成表现出明显的种间差异性。同域分布中的两种荒漠草本植物具有相似的花部特征和花气味,可吸引共享传粉者,促进两物种进行异交,从而增加开花植物的后代适合度;推测共享传粉者可以利用两草本植物之间的这种差异性来区分出各物种,进而分别为其传粉,从而可以保障两草本植物的种间生殖隔离,维持了该区域内的物种多样性,也对该区域野生动物的保育具有重要意义。 展开更多
关键词 卡拉麦里山自然保护区 同域分布 砾质荒漠 西伯利亚离子芥 扭果花旗杆 花部特征 花气味
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河西走廊绿洲边缘降水对土壤水分特征的影响 被引量：3
3
作者 付晨馨 种培芳 +1 位作者 周海 陈国鹏 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2023年第1期137-145,155,共10页
【目的】探究干旱地区间断性和不可预知特征的降水对土壤水分特征的影响,为荒漠绿洲过渡区的生态建设和恢复提供理论依据。【方法】通过对河西走廊绿洲边缘的沙质荒漠和砾质荒漠土壤水分的长期观测,结合当地气象数据,分析降水对土壤水... 【目的】探究干旱地区间断性和不可预知特征的降水对土壤水分特征的影响,为荒漠绿洲过渡区的生态建设和恢复提供理论依据。【方法】通过对河西走廊绿洲边缘的沙质荒漠和砾质荒漠土壤水分的长期观测,结合当地气象数据,分析降水对土壤水分特征的影响。【结果】研究区域沙质和砾质荒漠的土壤水分处于中等变异程度,沙质荒漠土壤含水量的最大值为6.61%、砾质荒漠土壤含水量的最大值为11.81%,与降水量的最大值均出现在7月,土壤水分同降水量存在正相关关系。荒漠绿洲区土壤水分在垂直空间上随着土层深度的增加,土壤水分变异系数减小,土壤水分变化由活跃逐渐趋于稳定。但降水沙质荒漠和砾质荒漠区土壤水分的影响存在显著差异,沙质荒漠土壤以自上而下的活塞式下渗为主,降水以逐层向下的方式入渗,下层土壤接受降水补给时具有滞后性。而砾质土壤各层对降水的反应迅速,能够通过大孔隙快速补给下层土壤,水分迅速入渗至深层土壤中。【结论】河西走廊绿洲边缘的土壤水分受土壤类型的影响,降水对其影响有差异,根据不同的土壤水分变化特征,科学开展生态建设和恢复,对绿洲边缘生态系统的可持续发展有重要意义。 展开更多
关键词 土壤水分 降水 绿洲边缘 沙质荒漠 砾质荒漠
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