基于高分辨率影像的家庭牧场草地利用单元划分

利用高分辨率遥感影像ALOS和实地调查相结合的方法,对内蒙古呼伦贝尔市境内的典型家庭牧场进行了草地利用单元划分和状态-转换模型的构建,在家庭牧场尺度上开展了草地资源合理利用及资源优化的配置研究.结果表明:研究区草地可划分为两种利用单元,第一种为广泛分布于研究区的高平原-冲积物暗栗钙土-羊草(Leymus chinensis)+贝加尔针茅(Stipa baicalensis)草地单元,占草地面积的98%;第二种为位于5号牧场北部的低地滩地-草甸土-灰脉苔草(Carex appendiculata)+委陵菜(Potentilla chinensis)草地单元,仅占草地面积的2%.第一种草地利用单元的状态-转换模型存在羊草占优势和羊草退化的两个生态状态,依据演替顺序,第一个生态状态包括3个植物群丛,分别为羊草+贝加尔针茅+寸草苔(Carex duriuscula)、羊草+寸草苔、羊草+糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)+寸草苔群落,面积占77%;第二个生态状态只有糙隐子草+寸草苔1个群丛,面积占21%.说明该区草地退化状态不是很明显,通过一定的恢复措施可较易转换为羊草占优势的生态状态.     

贝加尔针茅草地基况评价及载畜量估算

在贝加尔针茅-羊草-杂类草草甸草原,按放牧退化程度,将草地划分为轻度退化区、中度退化区及重度退化区,采用样方法对3个样地内植物种类及植物地上现存量进行了测定,并计算了其草地基况得分和载畜量.结果表明,随着放牧强度的增加,植物地上现存量明显降低;以贝加尔针茅(Stipa baicalensis)和羊草(Leymus chinensis)为主的减少种的生物量呈递减趋势,以退化指示植物为主的增加种和侵入种呈递增趋势;轻度退化区、中度退化区及重度退化区草地基况等级分别处于良好、普通和低劣等级,平均载畜量(羊)分别为4.78,3.46,1.80只/(hm2.a).因此,应重新调整放牧家畜数量以达到草畜平衡,恢复草地生产力,从而促进草地畜牧业的可持续发展.     

内蒙古草原三个优势针茅种群的自交繁殖能力研究

传粉方式是植物生态适应性的重要表现,通过对内蒙古典型草原优势种大针茅(Stipa grandis)、克氏针茅(Stipa krylovii)和草甸草原优势种贝加尔针茅(Sitpa baicalensis)花果期套袋处理,测定了其自交繁殖能力.三种针茅套袋处理都产生了相当数量的有效结实,且种子均能很好萌发,其中大针茅和克氏针茅套袋处理千粒重和萌发力总体优于自然条件未套袋的对照处理,贝加尔针茅略低于对照处理.结果表明:三种针茅均自交亲和,并有很强的自交能力,其中大针茅和克氏针茅的自交能力较高,贝加尔针茅的相对较低.     

放牧对贝加尔针茅草原植物个体和群落生物量分配的影响

通过对贝加尔针茅草原的调查研究,分析了严重放牧样地、中度放牧样地、天然草地以及放牧后围封样地的群落水平与个体水平根冠比的差异,以及各构件生物量分配比例,得出以下结论：1）严重放牧样地地上、地下生物量显著小于天然草地,过度放牧后植物的根冠比显著高于天然草地;2）中度放牧样地的地下生物量与天然草地相差不大,群落水平的地下生物量最高;3）放牧样地受到破坏后围封,个体植株较天然草地小,但生物量略高于天然草地.     

东北西部草原区优势植物种群分布格局的探讨——羊草、贝加尔针茅等种群的数量分析

植物种群在生态环境中的分布,一方面反应出生态环境的物质程度,同时也反映该植物种类的生态幅度。羊草、贝加尔针茅等植物是东北西部草原区的优势植物,在草地畜牧业生产上有重要的意义。本文利用数量分析的方法对它们的分布格局及生成的原因进行初步探讨。     

全球气候变化下东北地区针茅的分布预测

在分析1981-1990年间我国东北地区大针茅(Stipa grandis)、克氏针茅(Stipa krylovii)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis)、小针茅(Stipa klemenzii)和短花针茅(Stipa breviflora)5种针茅的分布数据和相应的物种分布区气候数据,以及2041-2050年的气候预测数据的基础上,采用数据统计处理与分析的方法,提出了针茅分布关于气候因子的随机预测模型.在ArGIS9.3界面下,应用Matlab进行程序设计与运行,获得了2041-2050年间5种针茅的最适分布区、次适分布区和可适分布区的预测图.进一步从5种针茅的3种适应分布区域预测图的动态分析表明:除短花针茅外,它们的分布区域都有向北漂移现象,且大针茅和贝加尔针茅都向东北方向漂移;克氏针茅和小针茅既有向东北方向,也有向西北方向漂移;而短花针茅的最适应分布区域、次适应分布区域和可适应分布区域比较稳定,仍在原分布区内.同时大针茅和贝加尔针茅的最适分布区、次适分布区和可适应分布区域预测图之间都有很多重叠部分,这也反映了这两种针茅具有相近或相似的生态位.     

蚯蚓对松嫩草原主要凋落物分解作用实验研究

采用室内模拟的方法,研究了蚯蚓对松嫩草原冰草(Agropyron cristatum)、朝鲜碱茅(Puccinellia chinam poensis)、羊草(Leymus chinensis)和贝加尔针茅(Stipa baicalensis)凋落物叶和茎的分解作用及蚯蚓在各种凋落物分解过程中的生长和代谢情况.结果表明...     

红壤丘陵区不同地类活性有机碳分布特征及与草本生物量关系

以南方红壤丘陵区荒地、松林、草地坡地小区为研究对象,在研究了土地利用方式对土壤活性有机碳和草本生物量分布特征影响规律的基础上,深入探讨了不同土地利用方式下土壤活性有机碳与草本生物量的定量关系.结果表明不同土地利用方式对土壤易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)以及草本生物量的分布特征均有重要影响,其中草地坡面小区的活性有机碳各组分和草本生物量均高于荒地和松林小区;定量关系研究表明,影响荒地、松林和草地草本生物量的活性有机碳组分分别为DOC,ROC,DOC和MBC,其中荒地坡面DOC主要通过土壤有机碳(SOC)对草本生物量产生影响.     

沂蒙山区不同土地利用方式下土壤理化性质及土壤质量的差异性

基于沂蒙山区祊河流域不同土地利用方式下土壤理化性质分析,采用主成分分析法(principal component analysis, PCA)建立最小数据集(minimum data set, MDS),利用土壤质量指数(soil quality index, SQI)研究了该区不同土地利用方式下的土壤质量状况。结果表明：(1)不同土地利用方式下土壤物理性质变化明显。林地的土壤容重最小,砂粒含量最少,黏粒含量最多,土壤含水量较高,而园地正好相反;耕地土壤容重较大,砂粒和黏粒含量都较少,土壤含水量最高,而草地正好相反。(2)不同土地利用方式下土壤化学性质差异显著。土壤pH值由大到小依次为草地、林地、耕地、园地;林地和草地的土壤有机质、全氮、碱解氮和全钾含量均较高,而速效磷含量均较低;林地的土壤全磷含量最低而速效钾含量最高,草地正好相反;耕地和园地的土壤有机质、全氮、碱解氮和全钾含量均较低,而全磷、速效磷含量较高,耕地的速效钾含量较高而园地的最低;研究区域耕地和园地的土壤有机质、全氮和速效钾含量处于相对缺乏状态。(3)不同土地利用方式的土壤质量指数为SQI_林地(0.6...     

适度放牧对内蒙古典型草原碳循环的影响

土壤呼吸是草地生态系统碳循环当中最为重要的环节之一,放牧为草地利用最主要的方式,但是放牧利用影响土壤呼吸的方式仍不确定.本研究于2012年和2013年植物生长季,在内蒙古锡林浩特大针茅+羊草典型草原自然放牧区域进行土壤呼吸的监测,旨在探究群落土壤呼吸对放牧利用的响应.结果表明:1)放牧利用显著降低群落多年生草本地上生物量,中度利用显著高于重度利用群落(P0.05);2)重度利用群落土壤呼吸速率显著高于中度利用群落(P0.05),年际间相同利用类型的波动较大,而且存在显著差异性(P0.05);3)年内和年际间,土壤呼吸与土壤各温度指标表现为极显著正相关关系(P0.01),仅2012年与地下20cm含水率存在极显著正相关关系(P0.01);4)放牧利用对群落土壤呼吸的温度敏感性(Q_(10))影响不大,在年内尺度和年际间尺度上重度和中度利用群落的Q_(10)均没有显著差异性(P0.05),其值的变化范围为1.96~2.50.     

皇甫川流域不同土地利用方式下的土壤微生物多样性

对内蒙古皇甫川流域乔木林地(人工油松林)、灌木林地(人工沙柳灌丛)、草地(自然恢复草地)三种不同土地利用方式下土壤微生物类群及物种多样性指数、均匀度、丰富度、优势度进行了研究．结果表明：草地的土壤微生物类群多于乔木和灌木；土壤微生物生物量碳含量越高，放线菌的白抱类群越少，土壤质量越好；土壤微生物类群的多少与多样性指数、均匀度、丰富度、优势度呈正相关．     

呼伦贝尔草原群落生产力与物种多样性关系分析

在呼伦贝草原选取5种代表性草原群落类型,采用取样调查的方法,探讨自然状况下草原植被群落生产力与物种多样性的关系,旨在为草原生态系统功能的恢复和草原有效管理提供理论依据.研究结果表明:大针茅+糙隐子草群落、羊草+克氏针茅群落、克氏针茅+羊草群落和贝加尔针茅+羊草群落多样性指数(物种丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Winner指数)与生产力均呈显著正相关关系,但是羊草+寸草苔草甸草原物种多样性指数与生产力没有显著性相关关系.群落生产力受物种多样性、物种组成和环境因子等多因素共同影响,不仅仅是由物种多样性决定.     

滇池流域土壤养分分布及其对水体富营养化的影响

在滇池松华坝小流域(SHB)和上游小流域(SY)选取荒地、林地和草地3种土地利用方式,分别采集0~40 cm土壤样品.测定样品中总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)含量,对比不同土地利用方式下土壤营养盐分布差异,并对流域内土壤营养盐负荷及其对水体富营养化的潜在影响进行评价.结果表明,(1)SHB小流域:TOC、TN和TP的含量均为草地最高,分别为16.88、1.77和0.42 mg/g;TOC含量:林地荒地,TN和TP在林地和荒地中的含量差异不明显;(2)SY小流域不同土地利用方式下营养盐含量与SHB小流域呈现类似的特征:TOC、TN和TP的含量均为草地最高,荒地最低,其中TN和TP的含量3种土地利用方式下差异不显著;(3)对比土壤剖面,2个小流域表层土(0~20 cm)中营养盐含量明显高于20~40 cm层,SY小流域草地表层营养盐含量明显高于荒地;(4)2个小流域3种类型土壤均为TN重度污染,水体富营养化潜势高,表明控制小流域氮素输入是关键.荒地的OI和TP污染程度低于林地和草地,0~20 cm土壤3项污染指数都相对较高,具有较大的生态风险.     

春季放牧强度对祁连山区青海草地早熟禾人工草地牧草生长的影响

为研究春季放牧对黑土滩人工草地的影响,于2018年春夏季节对祁连山区利用青海草地早熟禾建植的黑土滩人工草地进行了模拟放牧强度(刈割率)试验研究,以放牧强度(刈割率)为主要因素,进行了刈割率为0,30%,50%,70%和90%的5级模拟放牧强度(刈割率)研究。结果表明:随着春季模拟放牧刈割强度(刈割率)的增加,牧草的盖度、高度、牧草产量和种子产量逐渐减少,放牧强度(刈割率)为90%时,青海草地早熟禾的盖度、高度、牧草产量和种子产量分别减少了40. 5%,66. 1%,63. 0%和98. 3%,放牧强度(刈割率)为30%时对人工草地的影响不显著。春季休牧(未刈割)和放牧强度(刈割率)为30%时不影响黑土滩人工草地牧草的后期生长发育,而返青期过度放牧利用会引起黑土滩人工草地的快速退化。     

山西白羊草草地资源与可持续利用

白羊草草地在山西广泛分布,是具有较高经济价值的草地类型之一.以白羊草为建群种形成的草地群落,在山西各类型草地中面积最大,有2.182 1×104km2,总载畜量5 073 075(羊/a).山西白羊草草地主要由19个群系组成,其中草丛有8个群系,灌草丛11个群系.白羊草草地中饲用植物的适口性较好、营养价值较高的有80种,主要包括:(1)禾本科的白羊草、羊茅、黄背草、无芒雀麦、马唐、糙隐子草、中华隐子草、披碱草和早熟禾等;(2)豆科的兰花棘豆、铁扫帚、长萼鸡眼草、糙叶黄芪、本氏木兰、野苜蓿等;(3)莎草科的披针苔草等;(4)杂类草的委陵菜、鹅绒委陵菜、猪毛菜、鸦葱、阿尔泰紫菀、茵陈蒿、山韭、茜草、老鹳草和柴胡等;(5)半灌木类的达乌里胡枝子、多花胡枝子、茭蒿、百里香等.针对白羊草草地的利用现状,提出了白羊草草地可持续利用的科学对策.     

岩溶山区生态服务价值对退耕还林(草)工程的响应

基于GIS技术,以贵州省麻江县为例,分析岩溶山区退耕还林(草)工程对生态服务价值的影响。结果表明:研究期间,退耕还林(草)工程使该区林地和草地增加2 192.45hm2。旱地转向林地比例最大,呈现出旱地转向林地未利用地转向林地旱地转向草地未利用地转向草地的特点;生态服务价值增加4 536.2×104元。从贡献率看,旱地转向林地未利用地转向林地未利用地转向草地旱地转向草地;从生态服务类型看,调节服务和支持服务对生态系统服务价值增加起主导作用。     

太湖流域土地利用方式演变及其对水体氮磷负荷的影响

为研究太湖流域的水环境现状和污染特征,通过分析研究区氮磷负荷变化对土地利用方式的响应,对太湖流域各土地利用方式与氮磷负荷特征的相关性及其影响因素进行研究.结果表明:1980年至2010年,太湖流域耕地面积占比由63.89%降到47.02%;而建设用地面积占比由9.70%增加到25.16%;林地面积微缩小;水域面积微提升;草地和未利用地面积不大且变化可忽略.各土地利用状态指数D_i大小依次为:建筑用地耕地未利用地水域林地草地.太湖流域由于土地利用方式的转变带来的氮和磷排放对水体总氮(TN)负荷和总磷(TP)负荷的贡献均呈逐年递增趋势. TN在1980年3.71万t的基础上,2010年排放量增加了67.51%. TP负荷从0.33万t增加到了2010年的0.85万t.     

滇西北亚高山草地的地下生物量及净初级生产力研究

以滇西北香格里拉县达拉藏族村寨为研究对象,研究了自由放牧草地、围栏刈草草地、人工种植草地等3种利用方式草地的地下生物量的变化规律,并估算不同草地的地下净初级生产力.发现3种利用草地地下生物量在1 a内随时间推移呈现“双峰型”变化,即有2个峰值.各层生物量垂直分布呈“T”型递减趋势.地下净初级生产力围栏刈草草地>人工种植草地>自由放牧草地.认为在滇西北亚高山草地,放牧使地下生物量减少且有更加浅层化的趋势,生产力也较低;翻耕使地下生物量明显减少,但是加快了根系转换率,对生产力有所提高;传统围栏刈草的管理方式较好地维持了地下生物量和生产力,有利于草地复苏.     

草甸草原12种牧草生长发育规律和

1999年在内蒙古锡盟东乌珠穆沁旗的草甸草原上,研究了贝加尔针茅等12种植物的生长发育规律及草群地上生物量变化动态.研究结果表明,多数植物在春季返青时生长速度较快,抽穗(孕蕾)期生长速度达最大值,随后牧草的生长速度减慢,9月初生长停止.草群地上生物量随牧草生长而增加,9月初生物量达最高值,随后又开始下降.牧草的生长规律除决定牧草本身的生物学特性外,还受水热条件的制约。     

香格里拉土地利用垂直分异分析

垂直分异是自然地理环境各组成要素或自然综合体沿地表按确定方向有规律地发生分化所引起的差异的客观规律。开展区域土地利用垂直分异研究,有助于揭示垂直分异规律,还能为当地农业发展、林业保护利用以及水土保持等提供一定服务。在GIS技术的支持下,利用土地利用数据和高程分级数据定量分析了香格里拉县土地利用规律,结果表明(1)土地利用结构随海拔高度的变化十分明显,形成了耕地—城镇建设用地、耕地—林地、林地—耕地—草地、林地—草地—耕地的牧—林、林地—灌丛—草地等多种利用模式;(2)同类土地利用类型的垂直变化,如城镇建设用地随着海拔的增高在每级所占的面积比例逐渐减少;常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林和针阔混交林从海拔最低处到最高处的变化大致呈现先增加后减少的趋势等。造成这种分布特征的主要原因主要是地形垂直高差大引起气候垂直分异和民族和农业生产方式的垂直变化决定的。