控制高原鼠兔对不同退化高寒草甸植物群落特征的影响

为了研究高原鼠兔对高寒草甸草地的影响,利用D型肉毒毒素颗粒对不同退化高寒草甸中的高原鼠兔进行控制处理,并对控制前后高寒草甸植物群落的盖度、群落组成、物种多样性、植物生物量等进行调查。结果表明:对高原鼠兔进行控制后,中度退化和重度退化高寒草甸草地中的植物盖度、地上植物生物量、禾本科牧草和毒杂草量显著增加;禾本科牧草在植物群落中的地位得到提升或进一步巩固,群落的物种均匀度指数有增加的趋势。说明控制高原鼠兔对高寒草甸植被恢复具有积极作用。     

西藏高寒退化草地短期恢复后的抗牧性能研究

试验运用对比方法,对西藏高寒地区初步修复的草地进行放牧试验,调查统计草地杂草的密度、盖度、高度及盖度,分析不同措施下杂草多样性和地上生物量,以探讨其抗牧能力.结果表明:移栽处理植物总密度为405.78株/m~2,低于对照的总密度545.78株/m~2,处理间差异不显著(P0.05;n=9);移栽处理总盖度为39.56%,是对照的1.41倍,二者差异不显著(P0.05;n=9);移栽处理总生物量12.08 g/m~2,为对照的1.67倍,差异并不显著(P0.05;n=9);移栽处理的Shannon-Wiener多样性指数是CK的1.03倍,Pielou均匀度指数是CK的85.33%,Margalef物种丰富度指数是CK的1.33倍,Simpaon多样性指数是CK的1.03倍,均无明显差异(P0.05;n=9).因此退化草地经移栽封育短期恢复后,其抗牧能力并没有改观,西藏高寒地区重度退化草地应采取长期的恢复措施.     

土地利用变化对高寒草甸植物群落结构及物种多样性的影响

以原生高寒嵩草草甸封育系统为对照,研究了不同土地利用对植物群落结构和物种多样性的影响,检验了不同人工重建措施对植被的相对影响程度.研究结果表明:高寒嵩草草甸草地退化导致植被稀疏、覆盖度下降、群落物种组成减少、群落中各功能群的比例发生变化、物种多样性降低.退化草地封育自然恢复7年后,恢复最快的是一年生杂草,其次是禾草类;重度退化草地改建成人工草地7年后,禾本科植物仍然是群落中的优势类群,但原生植被中的优势功能群--莎草类在任何人工草地中没有出现;经相关分析表明,物种多样性指数与均匀度指数呈极显著正相关(P＜0.01),与物种丰富度呈显著正相关(P＜0.05).不同土地利用条件下,各群落之间种相似性系数的变化表明,退化草地经过多年的封育,或经松耙补播后逐步向原生植被方向演替;人工草地逐步向退化演替方向发展.     

不同施肥处理对高寒草地的影响

为了探究施肥对青藏高原高寒草地生态系统的影响,以色达县天然草地为对象,研究氮肥(尿素)、液体肥(农肥)对高寒草地植被特征及土壤物理性状的影响,结果表明:1)施氮肥(K2)处理下地上生物量高于其他处理组(P0.05);2)物种丰富度指数、多样性指数和禾本科植物的多样性在K2处理组下有显著的增加(P0.05);3)植被高度、盖度、土壤含水率、土壤容重及植被鲜干比无显著性差异(P 0.05).说明相较于农肥,施氮肥对高寒草地的促进作用更加显著.该结果为促进青藏高原高寒草地恢复提供了科学的理论依据.     

青藏高原亚高寒草甸封育区鼢鼠扰动对植物群落物种多样性和生产力的影响

从群落和功能群两个水平出发,通过对比分析不同恢复年限的鼢鼠土丘植物群落的物种多样性和生产力特征差异,了解小尺度斑块扰动对草地植物群落组成结构及功能特征的影响,探讨相应尺度上植物群落的物种多样性和群落生产力的关系.结果表明:亚高寒草甸围栏封育区内鼢鼠土丘植被的演替过程中,群落水平的物种丰富度和多样性指数均呈对数增长模式,群落内物种均匀性指数亦逐渐增加,群落生产力线性显著增加;功能群水平上,短命类杂草的物种丰富度的变化趋势不显著,但其在群落中的相对盖度逐渐降低,地上生物量先增加后降低;多年生杂类草的物种丰富度、相对盖度和地上生物量均呈极显著的增加模式;豆科植物的物种丰富度和地上生物量均呈显著增加模式,而其相对盖度逐渐增加,但拟合结果不显著;禾本科植物的物种丰富度、相对盖度和地上生物量均呈显著增加模式;群落物种多样性与生产力均呈极显著正相关关系;功能群水平上,4种类群植物的物种丰富度与群落生产力呈显著正相关关系,多年生杂类草和豆科植物的香浓威纳指数与其相应类群生产力呈显著正相关关系,而短命杂类草和禾本科植物的香浓威纳指数却与其相应类群的生产力呈正相关关系但不显著.围封条件下,随鼢鼠土丘植物群落的演替,群落物种丰富度的增加对生产力的促进作用,可能是由不同功能群间生态位的差异、物种间对资源的互补性利用能力和扩散限制引起的.     

黄河首曲湿地功能区“黑土滩”退化草甸恢复改良

采用样方法研究了首曲湿地功能区"黑土滩"退化草甸改良后3 a的群落特征变化,分析了围栏封育和补播"高寒1号"生态组合草种对退化草甸的恢复改良效果.结果显示:仅封育3 a后,"黑土滩"退化草甸群落的盖度、高度、地上生物量和町食牧草比例均显著提高,丰富度指数由0.55增加到0.75,多样性指数南0.07增加到了0.25;封育后补播"高寒1号"生态草种相对于封育前,使得退化草甸的盖度增加了56.00%,高度增加了11.74 cm,地上生物量增加了222.24 g/m2,可食牧草比例增加了55.98%,物种数由5种m2增加到了15种/m2,丰富度指数由0.55增加到了3.29,多样性指数由0.07增加到了1.85,均匀度指数由0.06增加到了0.27.相对围栏封育而言,封育后补播是一种更有效的"黑土滩"退化草甸改良恢复措施.围栏封育和补播配套实施可以显著改善"黑土滩"退化草地的群落貌相、草地生产力和组分结构状况.     

高寒草甸植被特征与土壤全效养分对放牧与高原鼠兔扰动的响应

为了解高寒草甸植被特征与土壤全效养分含量对不同干扰(家畜、高原鼠兔)的响应,选择青海省玛沁县高寒草甸放牧+高原鼠兔干扰区、高原鼠兔干扰区、无干扰区(对照区),分析植被特征与土壤全效养分的动态变化。结果发现:不同干扰区植被群落特征变化显著,随干扰的发生,草地物种多样性指数显著下降(P0.05),说明在没有干扰的情况下植物物种间表现出较强的竞争性。对照区分别与不同干扰区总盖度、禾本科植物盖度、杂类草盖度差异不显著(P0.05),但多样性指数和莎草科植物盖度差异显著(P0.05);同时,对照区与不同干扰区之间的生物土壤结皮盖度差异显著(P0.05),生物土壤结皮对干扰表现出较高的敏感性。对照区植物丰富度、密度和高度最大,放牧与高原鼠兔干扰显著降低了植物丰富度、密度与高度(P0.05)。对照区土壤全效养分含量很低,且与放牧+高原鼠兔干扰区土壤全氮、全磷含量差异显著(P0.05)。放牧与高原鼠兔干扰降低了植被和生物土壤结皮盖度,但对土壤全效养分有积累作用。     

基于饮水点放牧半径的高寒植被演替过程研究

为了解大通河上游夏季牧场基于饮水点放牧半径范围的高寒植被演替过程,在祁连县默勒镇瓦日尕村夏季草场采用扣笼法进行调查。结果表明:随着饮水半径的缩小,草地植物由34种下降到25种,植物多样性显著下降(P0.05);草地优势种植物的株高、盖度、植物量、优势度均显著下降(P0.05);美丽风毛菊等阔叶杂类草的盖度、植物量、优势度均显著增加(P0.05);草地优良牧草比例显著下降(P0.05),杂类草比例逐渐增高。因此,草地植物种类、植被特征和群落组成均有一定变化,草地出现明显的退化趋势。     

高寒嵩草草甸不同土地管理措施对植被生产力的影响

将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了退化土地在不同人工重建措施下对植被生产力的相对影响程度.研究结果表明:原生植被封育处理总地上生物量为265.1 g/m2,0～30cm土层地下根系生物量达6982 g/m2;而重度退化处理总地上生物量仅为139.9 g/m2,0～30 cm土层地下根系生物量为916 g/m2,仅占原生植被封育处理地下根系生物量的13%,因此重度退化地主要特征之一是天然嵩草草甸坚实而富有弹性的草皮层的丧失.土地退化使地下根系生物量的损失量大约为地上损失量的50倍.混播、松耙单播和翻耕单播人工种植处理经过7个生长季后,总地上生物量分别为原生封育处理的116%,75%,68%;自然恢复处理总地上生物量为原生植被封育处理的76%.与重度退化草地相比较,种植可以有效恢复地上生物量,尤其是禾草生物量,这对于提供冬季饲草、减少天然草地的压力是至关重要的.混播、松耙单播、翻耕单播和自然恢复处理,经过7个生长季后,地下根系生物量分别为1 323,1 094,1 169,1412 g/m2,重建措施(如混播)自然恢复处理可部分恢复地下根系生物量;恢复重建处理与原生植被封育处理相比较而言,有更多的生物量是分配在地上的.但随恢复年限的增加,恢复重建草地都是将更多的生物量分配给地下.且随恢复时间的增加,人工种植处理向地下转移生物量的速率比自然封育处理的更快.     

超载放牧对那曲地区高山嵩草草甸植被退化的影响

选择那曲地区中部超载严重的高山嵩草草甸为研究对象,通过对不同超载程度的草地植被调查分析,结果表明:那曲地区中部高山嵩草草地超载严重,定居点附近超载高达3.60倍,超载最轻的草地也达到1.69倍;超载草场的多样性指数、植被盖度、地上现存生物量都显著低于围栏禁牧区;随超载程度的加大,莎草科植物、耐旱的杂类草、牲畜不喜食和不食的植物种有增加的趋势;综合分析超载下植被的不同特征变化并与现有的高寒草甸、草原类退化草地分类指标体系比较,初步认为,那曲地区的高山嵩草草甸都呈现退化加剧的趋势,已达到重度-中度退化程度,极重度超载区达到重度退化程度,重度和中度超载区达到中度退化程度,其比例分别达到9%和91%,远大于1996年的调查数据.     

松嫩退化草地三种优势植物群落对封育的响应

封育是退化草地恢复的一种有效途径,为了解松嫩退化草地对封育的响应,2002年在吉林省长岭县境内选取三个地点的退化草地进行了封育改造.2006年对围栏内外羊草(Aneurolepidium chinensis)、芦苇(Phragmites communis)、虎尾草(Chloris virgata)三种优势群落的调查发现:封育四年后,围栏内各群落的植被盖度、群落高度、各建群种的密度、地上部分生物量均显著高于围栏外,尤其是围栏内的羊草群落已经接近了未退化草地羊草群落的水平,说明封育能有效地保护和恢复地上植被.封育后,围栏内外各群落土壤的理化性质并没有显著差别,均劣于未退化的羊草群落.可见,退化草地生态系统完全恢复所需的时间要超出仅恢复草地植被结构的时间.     

黄河源区藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征的研究

为了对黄河源区藏蒿草沼泽草甸资源进行科学管理与保护,采用样方法,对黄河源区不同退化程度藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征进行了研究。结果表明:1黄河源区藏嵩草沼泽化草甸植物组成有11科32属49种。不同退化程度群落植物组成及其重要值都有很大变化,随着退化程度的加剧,藏嵩草平均高度由26.2 cm降低为7.3 cm,盖度由76%降低为31%;2随着退化程度的加剧,地上生物量明显下降,排序为未退化草地轻度退化中度退化重度退化极度退化,藏嵩草沼泽化草甸是一个旱化演替的过程,莎禾草类为主——莎禾草类+杂类草——杂类草为主;3群落物种多样性指数与丰富度、均匀度指数呈正相关,与生态优势度呈负相关;物种丰富度在中度退化阶段最高,多样性与均匀度指数在重度退化阶段最高,均匀度很大程度上影响到了群落的多样性。草甸可持续利用的最有效措施是围栏封育与划区轮牧。     

落叶松人工林草本植物群落特征和生物量对氮添加的响应

以华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林幼龄林为研究对象, 设置3个梯度的氮添加水平(0, 20和50 kg N/(ha·a), 即N0, N20和N50), 研究氮添加对人工林草本植物群落特征及地上生产力的影响, 得到以下结果。1) 氮添加改变了土壤微环境, 降低土壤温度、显著地增加土壤水分。2) 氮添加在一定程度上促进落叶松人工林草本植物群落的生长(P>0.05)。与对照组(N0)相比, 植物群落总盖度在N20和N50样方中分别增加6.83%和15.03% (2014 年), 或9.80%和12.94% (2016年), 但草本植物地上生物量的累积无显著变化; 群落总盖度和地上生物量与土壤含水量显著正相关(P<0.05)。3) 氮添加对落叶松人工林草本植物群落的多样性和均匀度无显著影响, 但是低浓度氮添加(即N20)显著地增加单位面积内物种的丰富度(2014年单位面积内物种丰富度在N20样方中增加23.33%, P<0.05)。4) 氮添加对不同植物功能群的影响不同, 其中氮添加促进蓼科和莎草科植物的生长, 抑制禾本科和菊科植物的生长, 对豆科植物无影响, 说明温带落叶松人工林草本植物群落对氮沉降的响应敏感, 氮添加在一定程度上促进草本植物的生长, 同时氮添加改变了草本植物不同功能群间的竞争力。     

若尔盖高寒草甸不同功能群植物数量特征对退化演替的响应

为了查明若尔盖高寒草甸退化过程中植物群落各功能群数量特征的变化趋势,2013年8月利用样方法对若尔盖县境内的沼泽草甸、草原草甸、中度退化草甸和重度退化草甸的植物群落和土壤环境进行了调查.结果为:草地退化过程中,禾本科植物密度、高度和重要值均无显著变化,仅盖度呈显著波动性变化;莎草科植物密度、高度、盖度在中度退化前均无显著变化,重度退化阶段显著降低,重要值呈持续显著下降趋势;豆科植物高度和盖度以中度退化阶段最高,但密度和重要值以草原草甸最高,重度退化阶段最低;蓼科植物密度、高度、盖度和重要值从沼泽草甸到中度退化阶段均显著增加,重度退化阶段消失;杂类草植物密度和盖度在退化过程中呈波动变化,高度和重要值呈波动性增加趋势.结果表明:高寒草甸不同退化阶段功能群植物的生长规律不尽相同,但严重退化可显著影响莎草科、豆科、蓼科和禾本科的生长.回归分析表明土壤氮、磷、钾含量是莎草科、豆科和蓼科的主要限制因子,这意味着向退化高寒草甸中同时施加氮、磷、钾三种肥料将可以促进莎草科、豆科和蓼科植物的生长,有利于高寒草甸生态恢复.     

香格里拉亚高山森林带退化群落土壤种子库特征与土壤理化性质分析

土壤种子库是指在土壤中和土壤表面活着的所有种子,在植被更新、恢复及植物种繁殖、扩散等过程中占据着重要地位.但是,不同退化类型群落土壤种子库特征、地上植物多样性以及对应的土壤理化性质之间存在怎样的关系仍不清楚.作者选择香格里拉亚高山森林带受人为砍伐、过渡放牧等影响退化形成的不同类型的针阔混交林群落(石漠化草地、草地、灌木林地、疏林灌木林地)为研究对象,对其土壤种子库、地上植物多样性以及土壤理化性质进行研究,分析香格里拉亚高山退化森林带不同退化类型的针阔混交林群落土壤种子库特征及其与地上植被、土壤理化性质的相互关系,为当地亚高山退化森林生态系统的植被恢复工作提供数据支持.研究结果表明:①不同群落类型土壤种子库和地上植物多样性均极低,物种以多年生植物为主,地上和地下植物物种数量都表现为灌木林地疏林灌木林地草地石漠化草地;4种群落类型土壤种子库平均密度700.5±215.5粒/m~2,与地上植物相似性均不高,说明土壤种子库中物种萌发生长到地上的植物较少.②4种不同退化类型群落之间土壤p H值、有机质、水解性氮、全磷、全钾、全氮均存在显著性差异,灌木林地群落土壤状况最好,石漠化草地最差.③土壤种子库物种多样性特征指数与地上植被多样性指数呈正相关,与土壤理化性质呈负相关;土壤全氮、p H值、有机质、Patrick丰富度指数对土壤种子库物种多样性的影响较大,有效磷、速效钾和全磷对土壤种子库物种多样性的影响最小.④总体上看4种群落类型土壤状况均较好,植物多样性较差,人为干扰(砍伐、过度放牧等)是导致森林退化的主要因素.     

氮、磷添加对老龄人工草地生产性能的影响

为探求三江源区老龄人工草地对氮、磷添加的响应,选用尿素和过磷酸钙为试验材料,采用随机区组试验设计,研究不同施肥量对老龄人工草地群落盖度、重要值、生物量、经济效益的影响,确定老龄人工草地适合的氮、磷添加量。结果表明:单施氮肥和氮、磷合施均可显著增加草地植物盖度、物种重要值以及草地植物量,尤其是垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)的盖度、重要值(P0.05)增加明显,氮、磷合施效果优于单施氮肥(P0.05)。单施氮肥时,垂穗披碱草生物量比CK分别提高了117.45%,165.77%,297.15%。氮、磷合施时垂穗披碱草生物量比CK分别提高了274.00%,380.03%,437.32%。以生物量为标准,生物量最高时,氮、磷合施最佳使用量为氮肥130 kg/hm~2,磷肥112.5 kg/hm~2;以最佳经济效益为标准,施肥水平是单施氮肥130 kg/hm~2。     

祁连山北坡冬季牧场积雪盖度与植被、地形的关系

以祁连山高寒草原为对象,测定4个坡向冬季牧场的坡度、立枯物高度和盖度及积雪盖度,分析积雪盖度与植被和地形特征之间的关系,构建基于植被(立枯物高度和盖度)和地形因素(坡度和坡向)的牧场积雪盖度估测模型,为牧场的管理提供理论依据.通过研究发现:祁连山北坡高寒草原积雪盖度与立枯物高度和盖度呈极显著负相关,与坡度和坡向呈极显著正相关;坡向和坡度与立枯物高度和盖度呈显著负相关,坡向对立枯物积累的负效应比坡度更明显.冬季牧场立枯物盖度对积雪的直接作用最大,坡度通过立枯物盖度对积雪盖度的间接作用其次,坡向和坡度通过立枯物高度对积雪盖度的间接作用显著;坡度对立枯物高度的直接作用高于坡向,其对立枯物盖度的直接作用显著.祁连山高寒草原的积雪盖度可通过植被或/和地形特征的多元线性回归方程很好地估测,基于植被和地形综合因素所建立的最佳积雪盖度估测模型为:SC(%)=70.278+4.210A+0.269S-0.138SLH-0.534SLC(R~2=0.630,P0.001)(式中,A,S,SLH和SLC分别为坡向、坡度(°)、立枯物高度(cm)和盖度(%)).     

不同放牧条件下镶黄旗典型草原植物群落调查

为研究锡林郭勒盟镶黄旗典型草原在不同干扰条件下植被群落特征的变化规律,通过围封和自由放牧5个样地的测定,对不同放牧条件下草地群落数量特征以及生物量的变化进行了研究.结果表明:(1)围封和自由放牧区典型草原的优势植物多为多年生植物,围封区仅有两种一年生优势植物.但围封区多年生禾本科植物优势度高于自由放牧区;(2)围封区植被盖度、地上生物量均高于自由放牧区;放牧1号区上述指标高于放牧2号区;(3)围封和自由放牧区典型草原物种丰富度差异显著,物种多样性差异不显著.放牧改变了典型草原植物群落的组成,植被盖度和生产力显著降低.     

返青期休牧初期对三江源区藏嵩草草甸植被特征的影响

为了解三江源区藏嵩草草甸返青期休牧的效果,以藏嵩草草甸冬春草场为研究对象,返青期休牧结束后,采用样方调查法对藏嵩草草甸地上植被特征进行调查。结果表明:休牧后草地植被的高度、盖度和生物量均出现不同程度的增加,其中植物的总生物量和总盖度呈显著性增加,分别增加了116.9%(P0.05)和22%(P0.05)。休牧后藏嵩草、华扁穗草等适口性好的优良牧草重要值增加,而小金莲花、条叶垂头菊、花葶驴蹄草等适口性差的牧草重要值则下降;休牧后,丰富度指数和植物物种多样性指数增加,Simpson指数和均匀度指数减少。由此可知返青期休牧可有效改善藏嵩草草甸植被状况,有利于当地草地可持续发展。     

水、氮控制对荒漠草原植物群落特征的影响

以短花针茅荒漠草原为研究对象,设置了增雨施氮(WN)、增雨不施氮(W)、减雨施氮(RN)、减雨不施氮(R)、单独施氮(N)、自然状况(CK)6个处理,分析控制降雨量以及氮素添加对植被群落特征的影响,结果表明:(1)控制性降雨和氮素添加对群落组成、重要值产生了一定的影响.(2)增雨处理,显著提高了荒漠草原物种的多样性和均匀度(P0.05).(3)减雨施氮处理,提高了荒漠草原物种丰富度、使优势度指数上升.增雨施氮处理,有利于降低群落的生态优势度.(4)增雨施氮处理显著增加了群落地上生物量(P0.05).