荒漠草原沙化區灌叢堆生態學研究 劉秉儒 王子寅 王瑞霞等 9787030799494 【台灣高等教育出版社】

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書名：荒漠草原沙化區灌叢堆生態學研究
ISBN：9787030799494
出版社：科學
著編譯者：劉秉儒 王子寅 王瑞霞等
頁數：179
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1745520
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內容簡介
灌叢堆是乾旱、半乾旱及半濕潤荒漠地區的一種地貌類型，是由風沙流遇到灌叢阻攔，灌叢截留其沙物質在灌叢及其周圍堆積而成，其土壤理化和生物學性狀與斑塊之間的”堆間地”有著明顯的差異。荒漠草原風沙區既有天然生長的灌叢，也有人工栽植的灌木演化成為灌叢，隨著時間的推移，灌叢堆的生態效應對生態保護意義越發突顯。《荒漠草原沙化區灌叢堆生態學研究》分別通過對荒漠沙化區人工栽植的檸條灌叢堆、天然生長的白刺灌叢堆不同發育演替階段地上植物群落結構變化的比較，揭示不同發育階段土壤的理化性質、土壤細菌和真菌的群落組成及多樣性的差異，探討各種土壤因子、微生物因子對細菌和真菌群落組成、群落結構與植物群落多樣性協同變化機制，為深入揭示荒漠草原風沙區檸條灌叢堆、白刺灌叢堆演化過程中地上與地下生態系統生物多樣性形成機制與生態管理提供依據。

目錄

目錄

第1章 灌叢堆研究概述 1
1 1 引言 1
1 2 灌叢堆研究現狀 2
1 3 生態化學計量學 3
1 4 土壤酶活性研究現狀 4
1 5 土壤微生物研究現狀 6
1 5 1 土壤微生物多樣性概述 6
1 5 2 非生物因子對土壤微生物的影響 6
1 5 3 生物因子對土壤微生物的影響 8
參考文獻 8
第2章 荒漠草原沙化區不同發育階段檸條灌叢堆土壤理化性質 15
2 1 研究區概況 15
2 2 試驗設計 16
2 3 不同發育階段檸條灌叢堆土壤理化性質及碳氮磷生態化學計量特徵 18
2 3 1 不同發育階段檸條灌叢堆植被特徵 18
2 3 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤理化性質 18
2 3 3 不同發育階段檸條灌叢堆土壤碳氮磷生態化學計量特徵 21
2 3 4 不同發育階段檸條灌叢堆土壤理化因子與碳氮磷生態化學計量的關係 22
2 4 不同發育階段檸條灌叢堆土壤酶活性變化特徵 23
2 4 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤酶活性變化 23
2 4 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤酶活性與土壤理化性質的關係 25
2 5 總結 28
2 5 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤理化性質及碳氮磷生態化學計量特徵 28
2 5 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤酶活性變化特徵 29
參考文獻 30
第3章 荒漠草原沙化區不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落結構及多樣性分析 32
3 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落測序結果分析 32
3 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落運算分類單元分析 33
3 3 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落組成分析 34
3 3 1 門水平土壤細菌群落組成分析 34
3 3 2 目水平土壤細菌群落組成分析 36
3 3 3 屬水平土壤細菌群落組成分析 37
3 4 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落多樣性分析 39
3 4 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落的物種多樣性分析 39
3 4 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落α 多樣性分析 39
3 4 3 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落β 多樣性分析 41
3 5 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落組成和多樣性影響因子分析 42
3 5 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落組成影響因子分析 42
3 5 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤細菌群落多樣性影響因子分析 45
3 6 總結 46
參考文獻 47
第4章 荒漠草原沙化區不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落結構及多樣性分析 49
4 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落測序結果分析 49
4 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落運算分類單元分析 50
4 3 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落組成分析 51
4 3 1 門水平土壤真菌群落組成分析 51
4 3 2 目水平土壤真菌群落組成分析 52
4 3 3 屬水平土壤真菌群落組成分析 54
4 4 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落多樣性分析 55
4 4 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落的物種多樣性分析 55
4 4 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落α 多樣性分析 55
4 4 3 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落β 多樣性分析 57
4 5 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落組成和多樣性影響因子分析 58
4 5 1 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落組成影響因子分析 58
4 5 2 不同發育階段檸條灌叢堆土壤真菌群落多樣性影響因子分析 60
4 6 總結 61
參考文獻 62
第5章 荒漠草原沙化區不同發育階段白刺灌叢堆研究 64
5 1 研究區自然概況 64
5 2 試驗設計及研究方法 64
5 2 1 試驗設計 64
5 2 2 土壤各指標的測定方法 65
5 2 3 土壤細菌和真菌的測序方法 66
5 2 4 土壤微生物多樣性指標及計算方法 69
5 2 5 數據處理 69
參考文獻 70
第6章 不同演化階段白刺灌叢堆植被特徵及土壤理化特性 71
6 1 不同演化階段白刺灌叢堆植被特徵 71
6 2 不同演化階段白刺灌叢堆土壤的理化特性 72
6 2 1 土壤的物理特性 72
6 2 2 土壤的化學特性 74
6 3 土壤理化性質與土壤顆粒組成之間的相關性分析 78
6 4 總結 78
參考文獻 79
第7章 荒漠草原沙化區不同演化階段白刺灌叢堆土壤細菌群落結構及多樣性分析 80
7 1 不同演化階段白刺灌叢堆土壤細菌群落運算分類單元分析 80
7 2 不同演化階段白刺灌叢堆土壤細菌群落組成分析 81
7 2 1 門水平上土壤細菌群落的豐度比較 82
7 2 2 目水平上土壤細菌群落的豐度比較 83
7 2 3 屬水平上土壤細菌群落的豐度比較 84
7 3 土壤細菌群落的多樣性分析 85
7 3 1 土壤細菌群落的物種多樣性*線 85
7 3 2 土壤細菌群落的α 多樣性指數 87
7 3 3 土壤細菌群落的UPGMA 聚類分析 89
7 4 不同演化階段中土壤環境因子與細菌群落組成的相關性分析 89
7 5 總結 92
參考文獻 93
第8章 荒漠草原沙化區不同發育階段白刺灌叢堆土壤真菌群落結構及多樣性分析 95
8 1 不同演化階段白刺灌叢堆土壤真菌群落組成分析 95
8 1 1 門水平上土壤真菌群落的豐度比較 96
8 1 2 目水平上土壤真菌群落的豐度比較 96
8 1 3 屬水平上土壤真菌群落的豐度比較 97
8 2 不同演化階段白刺灌叢堆土壤真菌群落α 多樣性特徵 98
8 3 土壤真菌群落的UPGMA 聚類分析 100
8 4 土壤環境因子與土壤真菌群落組成的相關性分析 100
8 5 總結 102
參考文獻 103
第9章 展望 104
9 1 長期定位觀測研究是完整揭示荒漠草原沙化區灌叢堆生態學生態過程研究的有效手段 104
9 2 地上-地下系統互饋機制是研究灌叢堆生態學重要方向 105
9 3 灌叢堆土壤動物生態學研究是尚未關注的重要領域 105
9 4 結合宏基因組開展不同發育階段灌叢堆土壤微生物群落功能的研究 107
9 5 荒漠草原灌叢堆的地上-地下碳匯互饋機制需進行深入研究 107
參考文獻 108
附錄 研究區植物名錄 110

精彩書摘
第1章 灌叢堆研究概述
1 1引目
《聯合國防治荒漠化公約》（United Nations Convention to Combat Desertification，UNCCD)將荒漠化定義為包括氣候變異和人類活動在內的種種因素造成的乾旱、半乾旱和亞濕潤乾旱地區的土地退化（Lodh，2021)。目前，全世界處於乾旱、半乾旱以及半濕潤荒漠地區的面積約為5 96X107km2，約占全球陸地面積的40%，影響超過110個國家和地區的約20億人口，占全球總人數的25 64%(Huang et al ，2016)。根據第六次全國荒漠化與沙化調查工作結果報告，截至2019年，我國荒漠化和沙化土地面積分別為2 57X106km2和1 69X106km2，共計占我國陸地總面積的47 35%(昝國盛等，2023)。荒漠化已經成為我國乃至世界性的生態環境問題，其引起的土地退化、植被覆蓋度降低，以及極端天氣氣候事件頻發等問題，影響著人類生存和生態環境的持續發展，是造成人類社會壓力的主要原因之一(D’Odorico et al ，2013)。
灌叢堆（nebkhas)又被稱為沃島（fertileisland)或資源島（resourceisland)，是風沙受到植被的抑制或阻礙，在植被及其周圍逐漸堆積，從而形成的一種風化地貌類型，其廣泛分佈於沙丘邊緣地、戈壁、草原、濱海灘塗地等乾旱、半乾旱以及半濕潤荒漠地區（Quets et al ，2013)。當形成灌叢堆後，其土壤理化性質、形態特徵和粒度、磨圓度等沉積學特徵與堆間地之間存在有著明顯的差異(Carrera et al ，2003)。灌叢堆通過穩定土壤表面，能夠有效阻止土壤侵蝕和養分流失，影響植物的生產力、物種多樣性和植物及土壤微生物的分佈格局，防止土地退化(El-Bana et al ，2002)。El-Bana等（2003)發現荒漠草原生態系統穩定性的提高可能高度依賴于灌叢堆的形成及其對生物多樣性的保護和對植被恢復的促進。因此，在研究荒漠生態系統時，灌叢堆的發育過程往往是一個重要的生態學觀測指標（El-Bana et al ，2002)。灌叢堆不僅能夠對土壤、植被等產生一定作用，同時也能夠影響土壤的形成過程、土壤微生物（真菌、細菌及古菌等）的群落結構和功能（Quets et al ，2017)。土壤微生物是生物地球化學循環的關鍵驅動者，能夠為灌叢堆的發育提供養分（碳氮磷鉀等元素），對灌叢堆凋落物的分解、營養元素循環和區域生態系統的穩定性有著重要貢獻，承擔著促進灌叢堆發育的重要任務(Preem et al ，2012;Song et al ，2022;Xie and Steinberger，2001;Zheng et al ，2023)。近年來，國內外學者對不同灌木物種在”沃島效應”的生物化形成過程中土壤微生物生態功能的認識逐步深入（Martirosyan and Steinberger，2014；Martirosyan et al ，2016;Yu and Steinberger，2012;陳鴻洋等，2015;丁愛強等，2019;張瑋等，2014)。因此，研究灌叢堆發育與土壤微生物之間的相互作用及其對生態系統穩定性的貢獻，有助於進一步瞭解灌叢堆微生物在灌叢堆土壤養分間的循環關係中所起的作用，對深入認識灌叢堆發育過程中地下生態系統的結構和功能變化具有重要意義。
1 2灌叢堆研究現狀
隨著全球氣候變化的影響，對於荒漠化的研究也越來越深入。灌叢堆作為乾旱、半乾旱荒漠地區常見的風化地貌類型，對於豐富土地荒漠化監測與評估研究，以及維持生態脆弱區生態系統的穩定和可持續性發展具有重要意義（Luo et al ，2020)。常見的能夠形成灌叢堆的植被種類有錦雞兒屬（包括檸條錦雞兒、小葉錦雞兒、狹葉錦雞兒和藏錦雞兒等）灌叢堆、紅砂灌叢堆、白刺灌叢堆、貓頭刺灌叢堆、檉柳灌叢堆和駝絨藜灌叢堆等（武勝利等，2006)。自20世紀70年代開始，灌叢堆研究就一直是國內外研究人員關注的焦點（Willis and Ranwell，1974)。隨後，眾多國內外學者在全世界乾旱、半乾旱及半濕潤地區開展了大量關於灌叢堆的研究。國外主要集中於非洲西北部（Garcia-Romero et al ，2021;Hernandez-Cordero et al ，2017，2015;Tengberg and Chen，1998)、中東地區（Khalaf and Al-Awadhi，2012;Khalaf et al ，1995)、冰島（Mountney and Russell，2009)等地區，較為系統地研究了灌叢堆的形成機制、沉積學和形態學特徵等方面的內容。國內學者則大多集中於我國西北乾旱、半乾旱地區，包括新疆和田流域、阿拉善地區、甘肅民勤等地區，主要關注于灌叢堆的發育過程、土壤理化特徵、防風固沙功能、空間格局以及區域微尺度生態系統等方面的研究（高斯遠等，2022;李志忠等，2007;劉進輝等，2015;彭飛等，2012;王升堂等，2007;武勝利等，2008;殷婕等，2022;張萍等，2017;支瑩等，2021)。
檸條錦雞兒（Garagma korshinskii)是豆科（Leguminosae)錦雞兒屬(Caragana)的落葉灌木，廣泛分佈在我國西北乾旱、半乾旱農牧交錯帶的荒漠草原地區（王子寅等，2022)。檸條能抵抗極強的乾旱和寒冷條

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