生物结皮对高寒草地植物群落和土壤化学性质的影响

生物土壤结皮（生物结皮）是退化高寒草地重要的地表覆盖物,它具有调控土壤养分循环和影响植物群落结构和特征的作用。本研究以不同盖度生物结皮、草本植物群落和土壤化学性质为研究对象,于2018年7月份在青海省贵南县高寒草地展开试验调查和取样。结果表明：生物结皮盖度的变化显著影响了草本植物群落的结构,降低了禾本科植物的比例和植物群落的平均高度（P<0.05）;生物结皮盖度与土壤酸碱度呈极显著的负相关关系（P<0.01）,与土壤全氮含量呈极显著的正相关关系（P<0.01）,与土壤有机碳含量呈显著的正相关关系（P<0.05）。可见,生物结皮的存在和盖度变化会显著影响高寒草地草本植物群落和土壤养分循环,在高寒草地退化问题的治理中可能扮演着重要的角色。     

高寒草甸退化阶段植物群落多样性与系统多功能性的联系

高寒草地在碳储量、生产力、养分循环以及涵养水源等方面的系统功能与群落生物多样性紧密相关,但现阶段大多数研究仅从少数的或单一生态系统功能与群落多样性之间的关系展开。基于此,本研究采用冗余分析和因子分析对青藏高原东缘退化高寒草甸群落进行了多功能性评价,探讨草地生态系统多功能性与植物群落多样性之间的关系。结果表明：随草地退化程度加剧,土壤多功能评价指标表现为未退化（86.61）>中度退化（25.86）>轻度退化（23.98）>极度退化（-7.51）;草地生态系统多功能性与Margalef丰富度成显著正相关关系,与Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数呈显著负相关关系;退化高寒草甸植物的分布和群落结构的变化主要受到土壤总孔隙度、土壤含水量、毛管持水量和通气孔隙度等土壤功能性状的影响。综上所述,高寒地区植被退化对于生态系统的多功能性影响显著,本研究为进一步研究高寒草甸多功能性及合理保护和利用草地提供一定的理论依据和参考价值。     

大通河上游高寒草甸植物群落的退化特征

采用样方法对祁连山区大通河上游不同退化程度高寒草甸植物群落进行调查,分析了该草地群落结构、物种多样性和草地生产力。结果表明,该类草地由24科51属60多种植物组成;随着草地退化程度的加重,草地优势种由高山嵩草（Kobresia pygmaea）向细叶亚菊（Ajania tenuifolia）过渡;中度退化草地的Shannon Wiener指数和Simpson指数均最高（P<0.05）;随草地退化程度的加剧,草地总盖度降低,禾本科和莎草科优良牧草生物量显著下降（P<0.05）,杂类草和毒草生物量上升,草地质量下降,生产力明显降低。     

围栏封育对黄河源区退化高寒草地植被组成及生物量的影响

在黄河源区-青海省果洛藏族自治州玛沁县选取4个不同退化程度的天然草地,以围栏内封育和围栏外自由放牧草地作比较,采用样方法调查草地围栏内外的群落结构特征和草地初级生产力生物量,并通过计算地上与地下生物量比值以及植物群落干鲜比来评价围栏封育的效果。结果表明:不同退化程度围栏内外的植被组成存在显著差异;随着退化程度的加剧,植物群落的盖度、高度以及多样性指数有下降趋势,且围栏内的盖度、高度及多样性指数均大于围栏外的;植物群落高度、盖度、地上生物量和生物量干鲜比随着退化程度加剧有减小的趋势。围栏封育有利于改善青藏高原退化高寒草地的植物群落结构,提高草地植物群落的盖度和生物量,促进其恢复演替。     

天祝不同退化程度草地植物群落结构与物种多样性研究

为探究天祝高寒草地不同退化程度生态系统的稳定性及物种多样性的动态变化特征规律,以天祝高寒草地为对象,采用样方法对不同退化程度草地植物群落结构和物种组成进行了分析,结果表明：天祝高寒草地轻度退化草地（LDG）、中度退化草地（MDG）和重度退化草地（SDG）植物群落四度一量特征整体呈现逐渐降低趋势且差异显著（P<0.05）,表现为LDG > MDG > SDG;研究区植物共11科19属21种,植物主要为豆科、菊科、禾本科、蔷薇科和莎草科,其中莎草科和禾本科对群落的稳定性起决定作用,其生态型群落呈现多年生草本植物占优势,一年生草本植物最少,无乔木层和灌木层,不同退化程度草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.31,丰富度指数和多样性指数在轻度退化草地最高分别为0.89和2.34。综上,随着天祝高寒草地退化程度的增加,其植物多样性逐渐降低,植物群落结构分布单一,应重视该地区草地的保护,合理利用和科学管理草地。     

生物结皮演替对高寒草原土壤微生物群落的影响

生物土壤结皮（生物结皮）是高寒草原重要的地表覆盖物,具有调控土壤养分循环和微生物群落结构的作用。本研究采用磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid,PLFA）法分析典型高寒草原生物结皮的产生和发育演替对表层土壤（0~10 cm）微生物群落结构的影响。结果表明：在所有供试土壤样品中共有22种PLFA,可表征7种微生物类群,其中常见细菌和真菌是主导微生物。各类群微生物生物量与生物结皮的产生和演替不具有显著的相关性（P>0.05）。冗余（Redundancy analysis,RDA）分析结果显示土壤因子与微生物生物量极显著相关（P<0.01）,土壤真菌生物量与全氮含量显著正相关（P<0.05）,放线菌生物量与全磷含量显著正相关（P<0.05）。可见,在高寒草原生态系统中,生物结皮、土壤养分和微生物群落之间存在着较为复杂的相关性。     

氮肥对大通河上游退化草地的影响

为提高祁连县高寒草地草场牧草产量、有效恢复轻度退化草地,采用随机区组试验,以尿素作为氮源,探讨不同氮肥水平对祁连地区轻度退化草地群落结构、地上植物量以及土壤养分的影响。结果表明：不同施氮水平处理的高寒草地植物群落物种丰富度、多样性指数均减少,植被盖度、高度显著增加（P<0.05）,地上植物量与禾草地上植物量显著提高（P<0.05）。随着施氮量增加全磷含量、速效氮含量、有机质含量呈逐渐增加趋势,而速效磷呈先增加后减小趋势,pH值呈逐渐减小趋势。结论：施氮对高寒草地土壤养分有改善作用,150 kg·hm^-2为最适施肥量。     

生物有机肥对川西北退化草地群落结构和生产性能的影响

为了解天然退化草地植物群落物种多样性和地上生物量对生物有机肥的响应,本试验以川西北天然退化草地（轻度退化、重度退化）为研究对象,采用完全随机试验设计,通过测定植物群落物种数、植株高度、盖度和频度以及地上生物量和牧草品质,探究生物有机肥对退化草地物种多样性及其生产性能的影响。结果表明：生物有机肥可以提高植株高度、盖度,增加草地植物群落中物种数量,改善草地植物群落结构和提高群落稳定性;有机肥使轻度退化草地牧草产量提高了2.05倍（P<0.01）、粗蛋白含量和总磷含量比对照分别增加46.32%和69.89%;使重度退化草地（沙化地）牧草产量提高1.83倍（P<0.01）,粗蛋白含量和粗脂肪含量分别比对照提高63.23%和22.73%,且在两种退化草地中均显著降低了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量（P<0.05）,提高了牧草的适口性和消化率。     

草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响

为探讨在草地和荒漠生态系统中生物土壤结皮(Biological soli crusts, BSCs)对土壤养分及酶活性的影响，本研究选取国内外30篇中英文文献当中11个指标进行Meta分析，通过亚组分析对草地与荒漠两种生态系统下不同类型BSCs对土壤养分及酶活性的影响，并通过土壤养分恢复指数(NRI)和随机森林分析对其影响程度做出统一评价。结果表明：在荒漠生态系统中BSCs对NRI的作用大于在草地生态系统中；地衣结皮>混合结皮>苔藓结皮>藻结皮。并且通过随机森林分析和对年平均降雨量(MAP)与年平均温度(MAT)的拟合回归分析发现磷酸酶、脲酶和蔗糖酶对NRI贡献显著高于其余所选指标，其中磷酸酶与MAP、蔗糖酶与MAT均呈极显著正相关关系，而脲酶与MAP,磷酸酶与MAT均呈显著负相关关系。在今后的研究中，可以考虑将不同生态系统与BSCs类型匹配，从而更有效的利用BSCs进行土地退化和荒漠化的治理。     

基于冗余分析的高寒草原土壤与草地退化关系

在高寒草原退化草地设置研究样地,观测植物群落特征、采集土壤样品、分析土壤物理化学性质,依据数量生态学基本原理,探讨高寒草原退化草地与土壤因子间关系。结果表明:不同退化程度样地沿冗余分析排序图第一排序轴分布,第一排序轴反映草地退化程度的变化;草地植物群落中与第一排序轴负相关且按相关程度大小排序的指标为盖度>地上生物量>地下生物量;第一、第二排序轴能够解释97.1%的土壤因子与草地退化关系;土壤沙砾、p H与第一排序轴正相关,土壤有机碳、土壤含水量、容重、全氮、有效氮与第一排序轴负相关;第一排序轴及所有排序轴所反映的土壤因子均与草地退化之间呈极显著相关关系(P<0.01);不同土壤因子与草地退化之间相关程度不同,土壤有机碳(r=-0.890)、土壤含水量(r=-0.864)、容重(r=-0.847)、全氮(r=-0.836)、有效氮(r=-0.821)等与高寒草原退化相关程度更高且相关关系极显著(P<0.01)。利用退化草地群落特征和土壤因子数据矩阵进行冗余分析能够较好地综合反映土壤因子与草地退化之间的关系及相关程度,土壤有机碳、土壤含水量、容重、全氮、有效氮是反映高寒草原退化的重要土壤指标。     

高原鼠兔对退化草地人工植被稳定性的影响

对高原鼠兔活动在“黑土型”退化草地上建植的人工草地上用堵洞法进行了调查研究,结果表明:当高原鼠兔的有效洞口密度达到60个/hm2时,人工草地优良牧草的地上植物量只有未危害草地的12%,牧草高度、盖度、密度均有大幅度下降;当达到80个/hm2时,优良牧草的地上植物量只有未危害草地的4%,牧草高度、盖度、密度进一步下降,人工草地开始向建植前的“黑土滩”演替。高原鼠兔通过对人工草地种群特征、物种多样性、土壤结构等方面的影响,来制约人工群落的稳定性与可持续发展。     

草地恢复措施对高寒草甸植物群落的影响

为探讨不同恢复措施对高寒草甸生态系统植物群落的影响,分别对高寒草甸天然草地进行了施肥、补播、划破和综合措施(施肥+划破+补播)4种恢复措施处理。结果表明,施肥、补播、划破和综合措施对草地物种功能群组成、群落结构、物种多样性及生产力有不同影响。各种恢复措施对草地植物功能群组成的影响不大,但对功能群内物种数有不同影响;对群落高度有显著影响(P<0.05),但对群落盖度影响不大(P>0.05)。补播和综合措施处理样地物种数与对照呈显著差异(P<0.05),其他处理影响不显著。而Simpson指数除综合措施处理外,其他处理均与对照间呈显著差异(P<0.05)。各恢复措施均对草地生产力的提高有显著作用(P<0.05)。不同草地恢复措施虽然对物种组成、群落结构、物种多样性的影响格局不同,但对草地生产力的提高则有显著的促进作用。因此,可以认为,这些措施是改良退化草地的有效方法。     

青藏高原与黄土高原交错带天然草地群落特征及退化过程研究--以甘肃省白银市为例

对地处青藏高原与黄土高原交错带的白银市天然草地植物区系组成、草地类型结构以及退化草地物种数、生活型构成、盖度、生物量等植被特征进行了系统调查与分析．研究了不同退化演替时期草地群落结构特征的空间变化规律。结果表明：随草地退化程度的加剧，高位芽植物最先消失，草地植物群落物种数和优势种密度急剧下降，群落盖度、生物量比、鲜草产量与可食草产量百分数均呈逐渐下降趋势。提出了保护草地生态环境的思路。     

三江源区高寒混播草地群落结构特征的研究

本试验对青海省三江源区人工混播草地（海南州贵南县森多乡高原大陆性气候冬季牧场（记为DDM）2014年混播草地、果洛州玛沁县大武镇高原寒冷气候冬季牧场（记为HDM）2015年混播草地和海南州贵南县森多乡高原大陆性气候夏季牧场（记为DXM）2016年混播草地）的植被群落结构特征物种进行多样性调查，旨在探讨高寒区人工混播草地群落结构的变化特征，为高寒区人工混播草地建植提供理论依据。试验结果表明：混播第2年，DDM，DXM和HDM草地的植被盖度和地上生物量均有所提高，HDM人工草地的植被盖度与DDM和DXM相比，差异极显著（P<0.01），DDM人工草地的地上生物量与DXM和HDM相比，差异极显著（P<0.01）。从物种组成上来看，3个试验样地在混播后，植被群落组成及物种重要值均发生了显著变化，其中禾本科牧草所占比例均显著上升，DXM与DDM和HDM相比，上升较为明显（P<0.01）。另外，各个样地的杂类草比例均显著下降，HDM与DDM和DXM相比，下降最为明显（P<0.01）。此外，人工混播措施显著降低了3个样地的物种丰富度、Shannon-Weiner指数、Pielou指数、Simpson指数。综上所述，人工混播是高寒区黑土滩退化草地修复的一种有效措施，但在不同区域的恢复效果不同，因此在青藏高原建植人工草地时要因地制宜，综合考虑不同区域的气候特征，最终达到人工草地的可持续性经营。     

祁连山东段不同植物群落的特征及生物量分配

为明晰不同植物群落特征及生物量分配结构,以祁连山东段高山灌丛及草地群落为研究对象,采用样地法对6种不同植物群落进行野外调查以及室内分析研究。结果表明:研究区内共计有草本植物22科55属91种,灌丛植物3科4属6种;不同灌丛植物群落密度、盖度、物种数等特征有显著差异(P<0.05),不同草地植物群落的密度、盖度、物种数等特征差异不显著(P>0.05)。草地植物群落地上生物量间无显著差异(P>0.05),地下生物量表现为阳坡柳(Salix)灌丛草地<阴坡杜鹃(Rhododendron capitatum)灌丛草地,且二者间有显著差异(P<0.05);灌丛地上生物量阳坡柳灌丛>阴坡杜鹃灌丛,地下生物量阳坡柳灌丛<阴坡杜鹃灌丛,且不同灌丛群落之间地上、地下生物量均有显著差异(P<0.05)。不同植物群落灌丛地上生物量均随着灌丛高度的增加而增加,表现为线性关系。可见,研究区不同植物群落受气候、环境的以及物种分布的共同影响,从而形成差异显著的植物群落特征及生物量分配结构。该结果为祁连山东段高寒灌丛草地群落生产力估测以及植被资源的合理开发利用提供了理论参考。     

火烧后亚高山草甸恢复过程中物种组成和群落特征变化规律的研究

为了解火烧对植物群落结构和植被恢复速度的影响,本研究以甘肃省皇城羊场亚高山草甸为研究对象,于2017年5月进行了火烧试验,并分别在2017,2018及2019年的5月（返青期）、7月（生长期）和9月（生长末期）测量了该区域火烧样地和原生样地的植被覆盖度、群落多样性和裸地百分比等指标。结果表明：2019年5月后火烧样地与原生样地间植物群落多样性指数（Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数）间差异不显著;火烧后引起的植物结构变化是短暂的,并随着时间的推移逐渐减少甚至消失,恢复时间大约16个月左右;同时火烧改变了物种组成,其中在火烧样地中甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）和锐果鸢尾（Iris goniocarpa）逐渐消失,而鳞叶龙胆（Gentiana squarrosa）和火绒草（Leontopodium leontopodioides）逐渐出现。本研究说明春季火烧对亚高山草甸植物组成和结构有一定的调节作用,可作为亚高山草甸管理的有效措施。     

伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段草地经济性状演变的分析

对不同退化阶段伊犁绢蒿Seriphidium transillense荒漠草地的主要经济性状特征进行了调查与分析.结果表明,草地由未退化阶段演替至重度退化和极度退化阶段,草地的植物种类组成、群落高度、盖度、生产力、营养价值均发生了一系列变化;植物种类减少,高度、盖度、生产力下降,饲用价值处于一个劣变过程,表现出牧草的家畜适口性较差,利用率低,由良等牧场演变为中低等牧场.     

基于RGB模式的一种草地盖度定量快速测定方法研究

盖度是研究植物群落结构的一个重要数量指标,传统目视估算法精度低且受人的影响较大。本研究分析了大量荒漠草地实地照片的RGB颜色模式特征,构造了RGB颜色判别决策树区分植被与非植被像元来计算植被的覆盖度,同时在Matlab 7.0平台上将数码照片的导入、地物判别、盖度计算、划分结果显示、对照等功能模块集成,构建用户界面友好、人机交互便捷软件模块,从而能够准确、高效地计算草地盖度,方便了草原实地调查工作。与针刺法相比,该方法计算得到的植被覆盖度最大偏差绝对值不超过5%,精度在95%以上,解决了常规人工方法中估测草地盖度工作量大、不能准确定量测定的问题。     

典型草原开垦弃耕后不同年限群落植物多样性和空间结构特征

本文旨在研究不同退耕年限下典型草原群落空间结构和植物多样性的变化特征。以长武王东沟流域不同退耕年限的典型草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,对植物群落空间结构和植物多样性的变化特征进行了调查和研究,旨在为草地恢复和管理提供一定的理论基础。结果表明,随着退耕年限的增加,群落高度、盖度、多样性指数、地上生物量、平均个体大小和禾草类功能群所占比例均显著增加（P<0.05）,而群落均匀度指数、密度均显著降低（P<0.05）。在演替的过程中,群落中主要植物种的优势地位发生了明显的替代变化,由演替初期的冰草（Agropyron cristatum）、散穗早熟禾（Poa subfastigiata）,经过中期的异燕麦（Helictotrichon schellianum）、散穗早熟禾,到演替后期的散穗早熟禾。植物群落的空间结构也发生了显著变化,由初期的高密度、小个体分布到后期的低密度、大个体分布。退耕时间对草地群落的物种组成、空间结构及系统功能等方面均存在显著影响。