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.     

藏东南高寒地区人工草地建植初期生物量研究

针对藏东南山区过度放牧和植被破坏的问题,以芒康地区人工草地为研究对象,依据当地的水热条件,从2014年4月到2015年9月选用4种牧草进行两两混播和单播的试验,研究一年多来牧草的产量变化、生物量的分配以及不同牧草之间的混播效果.结果表明:1)在生物量上,单播的垂穗披碱草和老芒麦总生物量最大,分别为(228.80±26.61)和(225.47±62.85)g/m~2;混播组合中,紫花苜蓿+老芒麦的总生物量最大,为(217.47±54.48)g/m~2.2)10种牧草组合的人工草地地下生物量在垂直方面上均呈倒金字塔特征,即上层根系生物量较大,越往下层生物量越少,0~15 cm的生物量占地下总生物量的比例介于63.21%~88.17%,其中燕麦+垂穗披碱草组合的人工草地在0~15 cm的生物量所占的比重最大,为88.17%.3)10种牧草组合的人工草地的地上生物量与地下生物量呈高度线性相关(R=0.83,P0.05).4)从根冠比上看,在单播草地中,根冠比从大到小依次为紫花苜蓿、老芒麦、燕麦和垂穗披碱草,根冠比差异不明显;在混播草地中,垂穗披碱草+老芒麦、燕麦+紫花苜蓿以及紫花苜蓿+老芒麦组合的草地根冠比较大,介于2.40~2.60,其中紫花苜蓿+垂穗披碱草根冠比最小,仅为0.82,显著低于除燕麦+老芒麦以外的其他混播组合草地.     

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.     

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.     

高速公路植被护坡播种组合的研究

为了确保公路路基边坡的稳定,合理选择草种与各草种间的播种组合,快速构建地表覆盖层,充分发挥植被涵水固土的作用,显得尤为重要．本文通过对高羊茅、多年生黑麦草、狗牙根进行单播和混播对比实验,对各个播种组合的出苗速度、盖度、地下生物量和土壤崩解率的检测结果表明,混播草种间的兼容性比之单播更好,固土、抗蚀效果也更强;组合②（多年生黑麦草10g／m2＋高羊茅20g／m2＋狗牙跟20g／m2）的综合指标性能最优,其出苗迅速、覆盖度大、地下根系量大和土壤崩解率小,对减少边坡的水土流失效果最好．     

围封下内蒙古典型草原区退化草原群落的恢复及其对碳截存的贡献

通过实地样方调查及实验室分析对围封（ER）与持续放牧（GD）下内蒙古典型草原区退化草原群落的植被、土壤特征进行了测定,分析了围封后植被、土壤特征的恢复状况,揭示了退化草地生态系统恢复过程中的固碳潜力及其生物化学过程．结果表明：羊草（Leymus chinensis）草原退化变型——冷蒿（Artemisia frigida）草原经过18a围封,其植被和土壤特征得到明显恢复,地上组分总生物量是持续放牧草地的2．69倍,0—40cm土层中根系总生物量是持续放牧草地的1．55倍,表层（0—10cm）土壤粘、粉粒含量比持续放牧草地分别增加617．1％和394．7％,土壤有机碳、全氮、全磷含量分别增加为持续放牧草地的2．84,2．44和2．27倍,土壤容重比持续放牧草地降低了10．60％．在内蒙古典型草原区,长期过牧下的冷蒿草原恢复为以羊草为优势种的原生群落类型将具有较大的固碳潜力,在恢复过程中其地上植物组分、根系和土壤（0—40cm）的固碳潜力可分别达到65．58,241．77和2176．19g·m^-2,其植物——土壤系统总固碳潜力可达到2483．55g·m^-2．     

锡林河流域退化草场羊草根际土壤酶活性的初步研究

本文是报道退化草场羊草根际土壤酶活性的分布动态以及羊草根际土壤酶活性与植物地上生物量和羊草根际土壤微生物生物量关系的初步探讨。研究数据表明:围栏封育区内的各种处理试验区中的羊草根际土壤酶活性强度均比栏外退化草场对照区高,另外酶活性强度与植物地上生物量及羊草根际土壤微生物生物量的变化趋势竞相类似。由此可以说明,在治理和改良退化羊草草场时采取围栏封育或翻耕补播或耙地补播羊草等人工措施是行之有效的,并对加速退化草场的恢复亦有一定的实践意义和一定的经济效益。     

综合治理退化草场试验区羊草根际土壤微生物生物量的初步研究

本文是作者对锡盟退化草场综合治理各试验区的主要建群种羊草(Aneurolepidium Chinense)根际土壤微生物生物量的初步研究。试验结果证明:在退化羊草草场进行围栏封育、翻耕或耙地补播牧草等人工措施均可提高牧草根际土壤微生物生物量,而且根际土壤微生物生物量的变化趋势与植物地上生物量、根际土壤酶活性和根际土含水量等基本一致。由此可见:在退化羊草草地中采取围栏封育等人工措施,对它的恢复和治理均能起到良好的效果。     

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.     

播种方式对紫花苜蓿＋无芒雀麦人工草地土壤剖面养分分布的影响

采用田间调查取样和室内分析相结合的方法,2007年在内蒙古民族大学农学院试验农场以2年生单播紫花苜蓿、单播无芒雀麦、隔行混播和同行混播人工草地为研究对象,采用分层取样法研究了不同播种方式对土壤理化性质的影响,结果表明：在牧草生长期间单播无芒雀麦草地土壤容重最小,紫花苜蓿草地土壤容重最大;单播无芒雀麦、隔行混播和同行混播草地0～20cm土层有机质含量大于单播紫花苜蓿草地,20～30cm不显著,30～40cm单播紫花苜蓿草地显著增加,分别是隔行混播草地、同行混播和单播无芒雀麦草地的1.11、1.72和1.94倍;速效N单播无芒雀麦草地最低,速效P、速效K单播紫花苜蓿草地最低.     

广西白骨壤群落的生物量研究

本文研究了广西北海大冠沙白骨壤群落的现存生物量。测定结果表明:白骨壤群落的生物量为5272.2g/m~2,其中地上部分为2690.2g/m~2,地下部分为2582.0g/m~2.地下部分中94.8%的根分布于地面以下0～60cm 层。由于不同滩面的环境因素差异较大,位于不同滩面白骨壤群落的生物量也有所不同,位于内滩、中滩、外滩的群落生物量分别为11424.0g/m~2、2585.3g/m~2、1806.3g/m~2。     

高寒草地放牧管理最优控制模式

通过对高寒草地植物多样性与生产力对不同放牧强度响应机制的研究表明:多样性与生产力随放牧强度的增加均呈现显著性下降趋势,其中不放牧、轻牧、中牧和重牧下的Shannon指数的平均值分别为4.35,3.89,3.66,3.01,生产力指标(地上生物量均值)分别为987.6,826.8,660.7,535.8 g/m2(鲜重).这表明多样性与生产力对放牧的响应呈现同步性,中牧和重牧是导致二者大幅度下降的主要动'因.应用生物控制论方法,组建了草地放牧管理的最大持续产量模型和最优控制模型.实例计算结果表明:样区滩地、阳坡与阴坡地等三类牧场的牧草保护指标分别为468.1,564.3,614.7 g/m2(鲜重),相应的最大持续产量分别为390.9,471.2,513.3 g/m2(鲜重).确定了草地放牧管理的最优牧草资源种群水平和最优控制量,提出了草地放牧管理的控制对策,为高寒草地保护与可持续利用提供了优化模式和定量依据.     

广西山口红树林保护区大型底栖动物及其生态学的研究

山口红树林区有111种大型底栖动物。49种贝类,44种甲壳类,11种鱼类和7种其它动物。群落平均鲜重生物量147.20g/m~2。靠陆林区76.14g/m~2,中部林区164.69g/m~2,靠海林区200.76g/m~2。54.5%生物量是贝类,23.07%是甲壳类。林区群落平均密度为301.33No./m~2,靠陆林区220No./m~2,中部林区282No./m~2,靠海林区402No./m~2。按生境划分,林区有8种附着动物,13种树栖动物,27种泥栖动物,92种土表动物,48种穴居动物。按食性划分,林区有25种食泥动物,53种食浮游生物动物,53种食植物动物,46种食肉动物,19种杂食动物。     

不同施肥梯度对甘南退化高寒草甸生产力和物种多样性的影响

研究了不同磷酸氢二氨施肥梯度对甘南退化高寒草甸生产力和物种多样性的短期影响．实验结果表明：生产力随施肥梯度迅速提高，但施肥对生产力的作用不是简单的线性正相关，存在一个阈值(30g／m^2)，超过这个值，施肥的作用就不显著了；物种丰富度随着施肥先略微增加，然后降低，Shannon多样性指数、均匀度指数均随施肥增加而下降，但在施肥梯度30g／m^2和60g／m^2之间基本不变；施肥形成的生产力梯度和物种丰富度的关系近似线性降低．为了恢复退化草甸的生产力，同时维持较高的多样性，施入磷酸氢二氨30g／m^2是经济而合理的．     

基于MODIS植被指数的甘南草地生物量

利用2006-2008年MODIS植被指数和同期野外调查数据,建立草地地上部分干物质产量遥感监测模型.根据七种草地类型多年平均根冠比对2006-2008年甘南草地生物量(地上+地下部分)进行了估算,比较了不同时间尺度下的模拟效果,绘制了甘南草地生物量空间分布图,分析了不同地区、海拔高度和草地类型的草地生物量特征,探讨了甘南地区草地生物量的年际变化.结果表明:2006-2008年甘南草地生物量分别为3.784×1013,3.527×1013,3.26×1013g,其空间分布具有白西向东逐渐减少的趋势;在没有消除噪音的情况下,用月作为时间尺度的模拟效果较好;甘南草地生物量在3000～4000m处的产量最高,占草地总产量的84.69%;2006-2008年甘南草地生物量呈减少趋势,年均减少速率为97.91 g/(m2·a).     

小流域治理20年后千烟洲生物量的变化

小流域治理前,千烟洲植被以草丛为主,间有小部份灌丛,生物量极低。自1982年实行小流域治理至今,千烟洲生物量有了极大提高,植被覆盖率也显著增加,林地面积从1982年底的0.4%提高到1999年底的93.3%。乔木层每公顷胸高断面积为27.63m2,其中马尾松、湿地松、杉木、板栗及枫香这5种人工树种共占84.3%,这表明全站植物生物量主要由人工林决定。天然次生林中,格药柃单位面积胸高断面积最大。用相关生物量模型计算全试验区4个优势种地上部分生物量之和为32035t。其中湿地松生物量最大为25990t,占81.1%,枫香最小为874t。     

Comparative study of the net exchange of CO<Subscript>2</Subscript> in 3 types of vegetation ecosystems on the Qinghai-Tibetan Plateau

Using the eddy covariance method, from 1 July 2003 to 30 June 2004, we conducted the observation and analysis of ecosystem CO2 flux in 3 types of alpine meadow vegetation （Kobresia humilis, Potentilla fruticosa shrub and Kobresia tibetica swamp meadows） on the Qinghai-Tibetan Plateau. The results show that the Kobresia humilis meadow, the shrub meadow and the swamp meadow＇s highest CO2 uptake rates are 16.78, 10.42 and 16.57 μmol·m^-2·-s^-1 respectively, while their highest CO2 release rates are 8.22, 7.73 and 18.67μmol·m^-2·-s^-1 respectively. The Kobresia humilis meadow and shrub meadow＇s annual atmospheric uptakes are 282 g CO2/m^2 and 53 g CO2/m^2, respectively, while swamp meadow＇s annual atmospheric release is 478 g CO2/m^2. This proves that the Kobresia humilis meadow and the shrub meadow on the Qinghai-Tibetan Plateau have relatively low potential for CO2 uptake and release compared to C4 grasslands, a number of lowland grasslands, and forests. Moreover, swamp meadow has relatively high release potential. This, in turn, reveals clear differences in carbon source/sink between different types of vegetation in the Qinghai-Tibetan Plateau alpine meadow ecosystem. These differences are mainly brought by differences in the vegetations＇ photosynthetic capacity and soil respiration.     

山西师范大学校园主要绿化植物滞尘能力的研究

本研究对山西师范大学校园23种主要绿化植物的滞尘能力进行了测定,结果表明,不同植物的滞尘能力差异显著,有的可相差2～10倍以上.常绿乔木中,雪松和侧柏是优良的滞尘树种,一周平均滞尘量分别达到17.81g/kg和13.25g/kg;阔叶乔木中,国槐、石榴和碧桃是优良的滞尘树种,一周平均滞尘量分别达到2.23g/m2、2.18 g/m2和1.69g/m2;灌木植物中,小檗和小叶黄杨是优良的滞尘植物,一周平均滞尘量分别达到8.41g/m2和6.85g/m2;草本和藤本植物中,石竹和五叶地锦是优良的滞尘植物,一周平均滞尘量分别达到16.93g/m2和1.39g/m2.不同生活型滞尘能力的顺序为:草本大于灌木大于乔木大于藤本.山西师范大学校园植物的滞尘明显高于哈尔滨、合肥等城市.     

基于MOD09GA产品的草地生物量遥感估算模型

利用忖南州2006-2008年的草地地上生物量外业实测数据和EOS Terra卫星中分辨率成像光谱仪MODIS每日地表反射率产品MOD09GA,提取了年实测点上的7个通道的光谱反射率值,计算了17种植被指数,综合研究了植被指数与生物量之间的相关性及草地地上生物量遥感反演模型,采用植被指数最大合成算法,计算了2005-2007年各旬、月及年最大植被指数及草地地上生物量密度时空变化动态特征.研究表明适宜甘南州草地地上生物量估产的植被指数EVI,其估产模型是乘幂模型(y=13583x<1.6652>,R=0.798),模型平均测产精度达76.72%.甘南州草地地上生物量密度除了2005年在7月上旬达到最大值外,其他年份均在7月下旬达到最大值.从月度变化可以看出,除了2005年温性草甸草原、2006年低平地草甸、2007年暖性草丛的月生物量密度分别在6,9,6月达到最大值外,甘南州不同类型草地基本上在7月达到最大值.2006年和2007年甘南草地地上生物量密度的年变化比较相近,但2005年的草地地上生物量密度与其他两年相比差异较大,且多高于三年的平均值.