日本那须地区人工草地牧草生物量随时间变化的解析——Ⅰ 地上生物量

为了揭示草地生态系统的现存生物量随时间的变化规律与气候条件和人为干扰(放牧压,施肥量等)之间的关系,从1974年开始至1994年,每年的4月至11月,在位于日本中部那须地区的国立草地研究所内的人造围栏放牧草场进行了放牧试验.结果表明,在1974至1994年的21年间,在不同放牧处理(放牧压分别为轻度和重度/施肥分少量和大量)的条件下,地上现存生物量的季节变化非常明显,其变化范围为150～380 g DW m-2.用4次方多项式检验表明牧草成长模式呈双峰曲线,每一年中不同放牧条件下地上现存生物量的最大值都出现在6月份左右,第二个峰值出现在9,10月份.复合回归分析的结果得出了体现现存生物量和气温,放牧压(或施肥量)之间的定量关系的多项回归方程式.协方差分析结果表明放牧压力,施肥量以及季节和年度的变化,以及他们之间的相互作用对现存生物量有着显著影响 (P<0.05) 或极显著影响(P<0.01).本研究表明在现存放牧强度下不会对地上生物量造成毁灭性的影响,而是在其承受范围之内.     

日本那须地区人工草地牧草生物量随时间变化的解析——Ⅰ地上生物量(英文)

为了揭示草地生态系统的现存生物量随时间的变化规律与气候条件和人为干扰(放牧压,施肥量等)之间的关系,从1974年开始至1994年,每年的4月至11月,在位于日本中部那须地区的国立草地研究所内的人造围栏放牧草场进行了放牧试验.结果表明,在1974至1994年的21年间,在不同放牧处理(放牧压分别为轻度和重度/施肥分少量和大量)的条件下,地上现存生物量的季节变化非常明显,其变化范围为:150～380gDWm-2.用4次方多项式检验表明牧草成长模式呈双峰曲线,每一年中不同放牧条件下地上现存生物量的最大值都出现在6月份左右,第二个峰值出现在9,10月份.复合回归分析的结果得出了体现现存生物量和气温,放牧压(或施肥量)之间的定量关系的多项回归方程式.协方差分析结果表明放牧压力,施肥量以及季节和年度的变化,以及他们之间的相互作用对现存生物量有着显著影响(P<0.05)或极显著影响(P<0.01).本研究表明在现存放牧强度下不会对地上生物量造成毁灭性的影响,而是在其承受范围之内.     

日本那须地区人工草地牧草生物量随时间变化的解析--Ⅱ地下生物量

国立草地研究所位于日本中部的西那须地区，在其所辖人工草地的放牧试验区内，进行了以下实验：(1)研究不同放牧压对地下生物量的影响(1974-1981年)，(2)研究不同施肥水准对地下生物量的影响(1982-1989年)．在与上述相同的放牧样地内，除去了放牧条件的差异(以相同的放牧压和施肥水准)，继续进行了5年的放牧试验(1990-1994)．结果表明地下生物量(包括新鲜的根和地下茎)的季节和年度变化较大，呈现出随着放牧年限增加而年年递减的趋势．     

草地植被结构对奶牛放牧强度的反应特征

通过对黑麦草-三叶草人工草地进行受控放牧实验,定量研究了草地植被结构对不同放牧强度（放牧率）条件下的反应特征变化。结果表明：（1）黑麦草-三叶草人工草地的禾草生物量季节动态,在不同放牧强度下基本上均呈明显的“双峰型”变化,而且随放牧强度的增大,峰值逐渐降低;（2）草群中禾草的留茬高度（相同放牧时间）,随放牧强度减小而升高,诚意脏乱牧强度的降低有利于草地植被的后期再生;（3）草地禾草的叶面积指数（LAI）在放牧条件下呈“三峰型”变化,低放牧强度下,禾草的叶面积指数较大;（4）放牧有利于草地禾草的分蘖,使草群植物密度提高,7至8月份各小区的植物密度达到最高,从草地植被结构的综合性参数-相对生长速率（γRGR)与叶面积增量（LAIincrement)对放牧强度的响应分析还表明,梯度放牧实验中存在一个最适放牧强度（或放牧率）范围,可由此提供确定草地最适放牧率的植被结构基础。     

不同放牧方式对松嫩草地地下、地上生物量及其分配比例的影响

通过野外样地实验研究了放牧方式对松嫩草地植物群落地下、地上生物量及生物量向地下分配比例的影响.实验共设置了4种放牧方式:禁牧、牛单牧、羊单牧、混合放牧.结果表明:不同放牧方式对植物地下、地上生物量的影响随降水量的不同而产生年际差异.2012年降水充足,混合放牧方式下植物地下生物量最高,并显著高于禁牧、牛单牧和羊单牧,分别高出38％,118％ 和40％(P<0.01);而在2013年,由于干旱胁迫,不同放牧方式对植物地下、地上生物量的影响均不显著.生物量向地下分配的比例主要受放牧方式的影响,受降水影响较小.在两年的实验中,混合放牧方式下植物向地下分配的生物量比例均为最高,达到了57％,说明混合放牧有利于植物地下部分生物量的积累;而牛单牧和羊单牧方式下植物向地下的生物量分配比例均低于50％.从植物地下生物量及其分配比例两方面考虑,在我国北方半干旱草原应该减少牲畜单独放牧,转而推行混合放牧较为合理.     

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.     

放牧条件下人工草地植物高度的异质性变化

通过对人工草地进行受控放牧实验，定量研究了草地主要植物的高度异质性受奶牛放牧率的影响，以及高度异质性的季节动态特征变化。研究结果表明：1）在以黑麦草等禾草占优势的人工草地上，每次放牧前后草地植物的高度都有不同程度的降低，而从草地植被总体看，放牧使草地植物高度的异质性提高；2）草地植物的高度异质性特征与家畜的放牧率密切相关，高放牧率条件下，由于奶牛对植物的采食选择性的降低，黑麦草与白三叶的高度异质性较低，相反在低放牧率条件下，它们的高度异质性较高；3）草地植物高度的异质性存在着季节动态变化规律。对任何一种植物，高度异质性在生长季中期达到最高，生长初期全都大于生长后期。本实验有关植物高度异质性的分析对于草地与放牧管理具有实用价值，即通过控制或调整草地高度异质性易变区对应的放牧率，可能实现对草地的均衡与最大利用。     

短花针茅荒漠草原土壤呼吸对载畜率的响应(英文)

土壤碳通量是陆地生态系统中碳循环的重要组成部分.为了揭示放牧对荒漠草原土壤呼吸速率的影响,我们采取完全随机区组设计比较研究了不同载畜率下草地土壤的呼吸速率.试验包括4个处理,3次重复.4个处理分别是对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG),相应的载畜率分别为0,0.91,1.82 和2.71只羊*hm-2*半年-1.在2004年和2006年8月,采用LI-6400-09土壤呼吸室与LI-6400连接对每个样地的土壤呼吸速率进行了测定,在测定过程中,同时获取了土壤温度及土壤呼吸室中的相对湿度等相关指标.通过对测定数据的分析表明,内蒙古荒漠草原土壤呼吸速率介于0.80 μmol·m-2·s-1与5.00 μmol·m-2·s-1之间.随着载畜率的增加,土壤呼吸速率明显增加(P<0.05).另外,土壤呼吸速率也随着土壤呼吸室中相对湿度的增加而增大,但是二者的相关关系不太明显(P>0.05).经过2年放牧后,重度放牧条件下的土壤呼吸速率明显低于对照区和轻度放牧区,不同载畜率下土壤呼吸速率随时间的变化并没有明显的差异.高载畜率下土壤呼吸速率明显降低可能与该条件下土壤水分和草地生物量的明显降低有关,土壤水分对土壤和大气之间CO2的交换起着非常重要的作用.     

安徽省草地生物量空间分布特征

利用样方法,2011年9~10月调查了安徽境内21个草地样地的地上和地下生物量。结果表明:地上生物量(含凋落物)变化幅度为75.73~3 729.07 g·m-2,平均值为987.48 g·m-2;地下生物量变化范围是129.88~8 134.18 g·m-2,平均值为2 115.50 g·m-2,不同土层中地下生物量所占的比例随土壤深度增加而减小;总生物量在205.62~10 711.05 g·m-2之间,平均值为3 102.99 g·m-2;地上、地下和总生物量从北向南皆呈增大趋势,表现出明显的空间分布格局,且皖南地区的地上与地下生物量显著高于其他地区(P0.05)。     

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.     

放牧和封育条件下金露梅灌丛草地群落动态变化的研究

对放牧和封育条件下金露梅灌丛群落动态变化进行了研究.结果表明：金露梅灌丛群落种类数量在放牧条件下不会发生明显的改变（P＞0.05）,在封育条件下出现轻微的先增后减的变化格局;盖度和地上生物量在放牧条件下6-7月无明显的差异,到9月上旬呈现下降趋势,显著地低于前期（P＜0.05）;在封育条件下7月下旬后趋于稳定状态,且明显地高于6月底的数值（P＜0.05）.群落的平均高度在放牧条件下无明显变化（P＜0.05）,在封育条件下呈现逐步增高的趋势,不同时期有明显的差异（P＜0.05）.     

放牧和刈割对草原地下净生产力和根系周转的影响

放牧作为一种人类活动的干扰因子,主要通过动物的采食、践踏及其排泄物的输入对草原生态系统产生影响.放牧直接作用于草原生态系统的地上部分和土壤,从而改变草原生态系统的物质生产和碳分配,进而影响到地下净生产力和根系周转.本文综述了放牧及刈割对地下生物量、地下净生产力、碳分配和根系周转的影响,得到如下结论:北方干旱、半干旱草原在重度放牧下,地下净生产力、地下生物量会显著下降,地下碳分配减少.放牧也通常会加快根系周转.研究不同放牧方式(羊单牧、牛单牧、牛羊混牧和无牧)对根系周转的影响,发现牛单牧条件下细根的年周转率最高.文章也对今后根系生态学的研究方向提出建议和展望.     

新疆草地植被的地上生物量

2004年对新疆地区的草地地上生物量进行了大范围的调查,据此估算了新疆6种主要草地类型的地上生物量密度和总量,并探讨了草地地上生物量与环境因子的关系。结果表明,草原类型中,荒漠草原的地上生物量密度最小 (34.9 g C·m^-2),草甸草原最大 (87.3 g C·m^-2),而典型草原 (53.2 g C·m^-2)和高寒草原 (47.7 g C·m^-2)介于两者之间;草甸类型中,山地草甸 (117.4 g C·m^-2)的地上生物量密度显著高于高寒草甸 (58.1 g C·m^-2)。6种草地的地上生物量总量为14.65 Tg C,约占全国的10%。地上生物量主要集中于高寒草原和高寒草甸,两者占总量的41.7%;其次是典型草原、山地草甸和荒漠草原,分别占19.0%、18.3%和14.6%;草甸草原因分布面积小而使得其地上生物量最小,仅占总量的6.4%。草原和草甸地上生物量的控制因子存在差异：草原地上生物量主要受降水控制,而草甸地上生物量则与温度相关。除受气候影响外,草原地上生物量还与土壤含水率、土壤总氮含量正相关,而草甸地上生物量与土壤含水率、土壤总氮含量均不相关。     

草原退化过程中植物群落的结构异质性分析——以家庭牧场为例

以内蒙古呼伦贝尔草原某家庭牧场作为研究尺度,以卧羊圈为中心沿辐射状将该家庭牧场划分为重牧区、中牧区、轻牧区和无牧区(围栏内),同时与村落自由放牧区(即过牧区)进行比较,开展植物群落结构空间异质性研究。结果表明:该家庭牧场植物群落种类较为丰富,多年生草本植物居多,一年生草本植物随放牧强度的减弱,比例也随之增加;轻牧条件下群落地上生物量最高,适度的放牧干扰有助于植物干物质的积累;轻牧区禾本科植物的重要值较大,说明轻度放牧干扰有利于群落发生恢复演替;重牧区和轻牧区Simpson集中性概率指数、Shannon-Wiener指数、均匀度指数高于过牧区,重牧区和轻牧区植物群落由于竞争达成了较稳定状态,群落较为集中,空间异质性高。     

Changes in plant community diversity and aboveground biomass along with altitude within an alpine meadow on the Three-River source region

The grassland is an important component of terrestrial ecosystems and plays a significant role in biodiversity and ecosystem functions.In the present study,the changes of plant species diversity and aboveground biomass productivity were examined along with the altitude in natural alpine grassland in the source region of three rivers on the Qinghai-Tibetan Plateau.Eleven experimental locations were selected with altitudes ranging from 3862 to 4450 m above sea level(a.s.l.).The results indicated that Kobresia pygmaea meadow,Kobresia humilis meadow and Salix cupularis shrub meadow had higher indices of diversity and aboveground biomass.The distribution of species diversity,richness and aboveground biomass showed similarly unimodal patterns across the altitude gradient with the highest indices appeared at mid-altitudes locations.The changing trend of species diversity,richness and evenness also showed significant unimodal patterns with total aboveground biomass,and the highest species diversity occurred at intermediate level of productivities.This research would provide a valuable reference for the protection of grassland biodiversity and maintaining of the grazing ecosystem function in the source region of the Three Rivers.     

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.     

放牧强度递变规律及对草场的影响

用数学方法对放牧影响草场的因子进行了量化，定量地研究了放牧强度对草场的影响，在已知草场的基本情况下，建立草场退化程度与放牧强度之间的关系，用实例分析说明了牧畜超载对草场的破坏程度，对放牧强度R值的分析表明，只有调整放牧强度或减少牧畜头数，才能减缓放牧对草场的破坏和压力。