青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展发素研究——Ⅱ高寒草甸草地生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

通过对青藏高原东缘高寒草甸生态系统8个草地类型植物群落样地定位监测资料进行结构特征及物种多样性分析研究，结果表明，青藏高原东缘高寒草甸草地草群盖度大，物种丰富，但大多数草地多样性随退化程度的加重而降低，优良牧草所占比例不高，总的反映出退化演替的趋势，超载，鼠虫危害，人为干扰以及全球气候变化等因素是草地退化的主要原因。从群落结构特征来看，不同类型群落演替阶段依次为原生植被（Ⅵ，Ⅶ），轻度退化（Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ），重度退化（Ⅱ，Ⅷ），群落物种丰富度指数（S）依次为Ⅲ＞Ⅴ＞Ⅵ＞Ⅶ＞Ⅰ＞Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅶ；物种多样性指数依次为Ⅵ＞Ⅴ＞Ⅶ＞Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅷ＞Ⅳ，表现出原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型。因此，加大力度保持高原生态环境，尽快遏制草地退化趋势应为当务之急。     

高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

以高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落样地资料为基础,研究了不同退化演替阶段植物群落的结构及物种多样性特征,分析了植物群落物种多样性与不同退化演替阶段的关系.研究结果表明:超载过牧、鼠虫危害、人为干扰以及全球气候变化等因素是青藏高原高寒草甸草地严重退化的主要原因,从11个不同演替阶段植物群落样地数据的PCA排序结果可归为4个类型,按群落阶段依次为原生植被(Ⅳ)、轻度退化(Ⅲ)、重度退化(Ⅱ)和极度退化(Ⅰ).群落物种丰富度指数依次为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;物种多样性指数(H′和N2)同丰富度指数有相同的变化趋势,即原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型;高寒嵩草草甸生态系统的退化,不仅使群落物种组成发生巨大变化,而且导致物种多样性发生改变,它随着干扰和退化程度的加剧而降低;江河源区的植被保护不仅为草地畜牧业可持续发展提供物质基础,而且还具有涵养水源、控制水土流失的作用,对长江、黄河中下游地区的经济发展和生态环境保护具有重要的意义.因此,加强和保护江河源区的生态环境势在必行,有必要借鉴国内外的先进技术和管理经验,进行长期的生态工程建设.     

高寒蒿草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

以高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落样地资料为基础，研究了不同退化演替阶段植物群落的结构及物种多样性特征，分析了植物群落物种多样性与不同退化演替阶段的关系，研究结果表明：超载过牧，鼠虫危害，人为干扰以及全球气候变化等因素是青藏高原高寒草甸草地严重退化的主要原因，从11个不同演替阶段植物群样地数据的PCA排序结果可归为4个类型，按群落阶段依次为原生植被（Ⅳ），轻度退化（Ⅲ），重度退化（Ⅱ）和极度退化（Ⅰ），群落物种丰富度指数依次为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ；物种多样性指数（H′和N2）同丰富度指数有相同的变化趋势，即原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型，高寒嵩草草甸生态系统的退化，不仅使群落物种组成发生巨大变化，而且导致物种多样性发生改变，它随着干扰和退化程度的加 剧而降低，江河源区的植被保护不仅为草地畜牧业可持续发展提供物质基础，而且还具有涵养水源，控制水土流失的作用，对长江，黄河中下游地区的经济发展和生态环境保护具有重要的意义，因此，加强和保护江河源区的生态环境势在必行，有必要借鉴国内外的先进技术和管理经验，进行长期的生态工程建设。     

晋北盐碱化草地群落斑块的多样性

通过对晋北盐碱化草地8个不同的草地群落斑块的优势度、多样性、群落相似系数及土壤性质等特征进行研究,揭示草地群落斑块在演替过程中的结构特征与变化规律,为进一步对草地植被恢复与盐碱化草地治理奠定理论基础。结果表明,8个群落斑块的物种组成和优势度差异比较明显,Margalef物种丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数在斑块Ⅱ、Ⅲ和Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ组之间差异极显著(P<0.01);Pielou均匀性系数和Simpson优势度指数在斑块Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ之间差异极显著(P<0.01);斑块Ⅶ和Ⅷ、Ⅵ和Ⅶ、Ⅳ和Ⅴ群落相似系数最大,分别为0.956 7,0.929 7,0.903 4。8个群落斑块分为2类,其中斑块Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为一类,主要表现为土壤含水量、容重、pH值和碱化度比较小,植被特征主要是以较高大的赖草为优势物种,随着土壤的旱化,一些不耐旱的种群在群落中消退,比较耐旱的赖草在此类斑块中占据优势,形成以赖草为优势种的斑块;其他斑块为另一类,植被特征主要是以比较低矮的委陵菜和麻黄为主。     

坡度对亚高寒草甸狼毒群落植物多样性的影响

以青藏高原东北部边缘甘南亚高寒草甸草地群落为研究对象,将研究区样地坡度分为Ⅰ(0°～5°]、Ⅱ(5°～15°]、Ⅲ(15°～25°]、Ⅳ(25°～35°]及Ⅴ(>35°)5个坡度等级,采用样方调查法研究了甘南州合作市当周草原和扎油沟等亚高寒草甸区狼毒群落特征及草地生境条件.结果表明:1)研究区狼毒主要分布在土壤养分良好、水分状况适中、海拔在2900～3050 m高寒、亚高寒草甸区15°～35°的干燥阳坡地带.2)研究区植物群落组成以适应寒冷、多风的高寒环境的物种居多,坡度Ⅰ中记录有10科18属30种,坡度Ⅱ中记录有7科13属27种,坡度Ⅲ中记录有6科9属20种,坡度Ⅳ中记录有14科30属35种,坡度Ⅴ中记录有5科10属15种.3)莎草科植物重要值依次为Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ,多年生根茎禾草重要值依次为Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,多年生丛生禾草重要值依次为Ⅴ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ,灌木与半灌木重要值依次为Ⅳ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,多年生杂类草重要值依次为Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ,一、二年生植物重要值依次为Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,大多数植物功能群在坡度Ⅳ和坡度Ⅴ上重要值最高,在坡度Ⅰ和坡度Ⅱ上重要值最低.4)研究区植物群落丰富度指数在不同坡度上变化幅度较大,生境结构复杂的群落其多样性指数高,物种多样性也相对丰富,坡度对狼毒群落植物多样性分布有一定的影响.     

坡度对亚高寒草甸狼毒群落植物多样性的影响

以青藏高原东北部边缘甘南亚高寒草甸草地群落为研究对象,将研究区样地坡度分为Ⅰ(0°～5°]、Ⅱ(5°～15°]、Ⅲ(15°～25°]、Ⅳ(25°～35°]及Ⅴ( 35°) 5个坡度等级,采用样方调查法研究了甘南州合作市当周草原和扎油沟等亚高寒草甸区狼毒群落特征及草地生境条件。结果表明:1)研究区狼毒主要分布在土壤养分良好、水分状况适中、海拔在2 900～3 050 m高寒、亚高寒草甸区15°～35°的干燥阳坡地带。2)研究区植物群落组成以适应寒冷、多风的高寒环境的物种居多,坡度Ⅰ中记录有10科18属30种,坡度Ⅱ中记录有7科13属27种,坡度Ⅲ中记录有6科9属20种,坡度Ⅳ中记录有14科30属35种,坡度Ⅴ中记录有5科10属15种。3)莎草科植物重要值依次为ⅡⅣⅠⅤⅢ,多年生根茎禾草重要值依次为ⅤⅣⅢⅠⅡ,多年生丛生禾草重要值依次为ⅤⅣⅠⅢⅡ,灌木与半灌木重要值依次为ⅣⅤⅢⅡⅠ,多年生杂类草重要值依次为ⅢⅡⅣⅤⅠ,一、二年生植物重要值依次为ⅤⅣⅢⅡⅠ,大多数植物功能群在坡度Ⅳ和坡度Ⅴ上重要值最高,在坡度Ⅰ和坡度Ⅱ上重要值最低。4)研究区植物群落丰富度指数在不同坡度上变化幅度较大,生境结构复杂的群落其多样性指数高,物种多样性也相对丰富,坡度对狼毒群落植物多样性分布有一定的影响。     

不同退化程度高寒草甸草地生物量及土壤养分差异

对三江源区不同退化程度高寒草甸草地植物群落、生物量及土壤养分差异进行了研究,结果表明:随着退化程度的加重,高寒草甸草地的群落组成发生了很大的变化,以莎草科植物为主的植物群落向阔叶型杂类草群落演替;物种多样性、均匀度指数均有下降趋势;地上、地下生物量,土壤养分均呈现明显下降趋势.     

青藏高原边缘区高寒草甸植物群落的特征

以甘肃天祝和玛曲为例,研究了青藏高原东北缘和东缘地区高寒草甸植物群落特征和多样性的分异性。结果显示,青藏高原东北缘和东缘地区高寒草甸植物群落的优势种均为高山嵩草（Kobresia pygmaea）;东缘地区植物群落高度和盖度大于东北缘地区;植物群落均表现为双层垂直结构。东缘和东北缘地区高寒草甸植物群落的物种丰富度指数差异不显著（P>0.05）;物种均匀度指数、α多样性指数、β多样性指数和地上生物量均表现为东缘地区显著大于东北缘地区。本研究结果说明,青藏高原周边地区高寒草甸群落特征、植物多样性和草地初级生产力具有较大分异性,因此,制订经营策略时应因地制宜,以维持高寒草甸的稳产和保育植物多样性。     

不同退化程度高寒草甸植物物种多样性与生态系统多功能性关系

为探究高寒草甸不同退化程度生态系统多功能性的变化,本研究综合考虑了植物物种多样性和多种生态系统功能如生产力、养分循环和固存能力、土壤涵养水分能力等,运用降维因子分析的方法计算了生态系统多功能性,综合分析了植物物种多样性与生态系统功能和多功能性间的关系。结果表明：高寒草甸退化显著降低了Margalef指数、Shannon-weiner指数、Simpson指数和Pielou指数(P<0.05),各生态系统功能趋于恶化。高寒草甸退化导致生态系统多功能性的下降,综合统计量结果为轻度退化(21.9955)＞中度退化(8.7295)＞重度退化(—30.7245)。植物物种多样性与生态系统多功能性之间均存在正相关关系,其中Simpson指数与生态系统多功能性指数拟合的结果最好,说明高寒草甸生态系统多功能性受植物物种多样性的制约。本研究可为青藏高原草地退化及恢复的过程和机理研究提供理论依据。     

三江源地区不同退化草地聚类分析

利用最短距离法,以欧式距离为距离系数对三江源地区的12个不同退化草地类型进行聚类分析.结果表明:当λ=3.60时,12个不同退化草地类型可分为9类,即类Ⅰ{G3,G7,G8};类Ⅱ{G5};类Ⅲ{G8-2};类Ⅳ{G4-2,G4-3);类Ⅴ{G4-1};类Ⅵ{G1-1};类Ⅶ{G8-1};类Ⅷ{G1-2};类Ⅸ{G2}.当λ=4.10时,12个样地可分为7类,即类Ⅰ{G3,G7,G5,G6,G8-2};类Ⅱ{G4-2,G4-3};类Ⅲ{G4-1};类Ⅳ{G1-1);类Ⅴ{G8-1};类Ⅵ{G1-2};类Ⅶ{G2},这说明各退化草地之间有较大差异,在治理上应采取不同措施.对聚类分析的9类草地进行了草地退化程度、基本特征和优势种植物的描述,阐述了退化草地的形成机理.     

高寒草地植物多样性与Godron群落稳定性关系及其环境驱动因素

植物群落多样性及稳定性对草地生态系统功能的稳定发挥至关重要。本研究以青藏高原高寒湿地草甸、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原为研究对象,基于480个野外样方调查及实验分析,运用显著性分析、回归分析和结构方程模型等方法,探究不同草地类型植物多样性与稳定性之间关系及其影响因素。结果表明：高寒草原植物多样性显著高于其他3种草地类型;高寒草甸群落稳定性最高。高寒草地中,不同的物种多样性指标与群落稳定性的关系不同,4种草地类型均匀度与群落稳定性显著负相关;高寒草甸和高寒荒漠草原中Shannon-Wiener多样性与群落稳定性显著负相关,在高寒湿地草甸和高寒草原中丰富度与稳定性显著正相关。降水量是影响高寒草地植物多样性和群落稳定性的主要因素,土壤有机碳、pH以及铵态氮含量也能通过影响植物多样性进而影响群落稳定性。综上,在高寒草地生态系统的管理过程中,需充分考虑气候和土壤因子的变化,根据草地类型制定不同的管理措施。     

青藏高原东缘不同草地类型土壤酶活性研究

以青藏高原东缘4种不同类型草地(高寒草甸、高寒灌丛、沼泽化草甸、山地草原)为研究对象,分析了不同类型草地土壤理化性质、土壤酶活性的变化特征及其相互关系。结果表明,4种类型草地土壤表层(0～15 cm)的酶活性均高于其下层土壤(15～30 cm),而且随草地类型变化的趋势基本一致;土壤β-葡萄糖苷酶活性在4种类型草地中的变化趋势为沼泽化草甸＞高寒灌丛＞高寒草甸＞山地草原,酸性磷酸酶活性为沼泽化草甸＞高寒草甸＞高寒灌丛＞山地草原,脲酶活性在表层为沼泽化草甸＞高寒灌丛＞山地草原＞高寒草甸,下层为山地草原＞沼泽化草甸＞高寒灌丛＞高寒草甸。相关性分析结果表明,土壤β-葡萄糖苷酶活性、酸性磷酸酶活性与土壤有机碳、全氮含量呈极显著正相关,可作为衡量土壤肥力的指标。     

东北草地围封恢复过程中物种组成及其多样性比较

为了了解东北草地退化生态系统恢复现状、揭示生态系统恢复过程中的内在机制,试验采用单位面积取样方法,对围栏封育9年的扎龙西甸子草甸草原不同演替系列典型群落的物种组成及其多样性进行了比较研究。结果表明:西甸子草甸草原沿高低梯度分布6种群落类型,群落中物种数量、生活型、所属科均存在一定差异并表现出一致的规律性;物种丰富度指数在杂类草群落中最高,芦苇群落中最低;物种均匀度指数在单优的羊草群落、芦苇群落中较低,在非单优群落中较高;辛普森多样性指数、香农-威纳多样性指数在杂类草群落最高,芦苇群落中最低。物种数量、物种丰富度、辛普森多样性指数、香农-威纳多样性指数在各演替系列间均较好地符合y=abx(a、b为常数;P0.01)指数函数关系。草甸草原围封后存在3条不同的演替途径,羊草+朝鲜碱茅群落、羊草+杂类草群落、羊草+芦苇群落逐渐被以羊草为优势种的群落代替,表现为草原恢复,反之则草原退化。在草原退化或者恢复过程中群落类型及其主要种群都出现了明显的更替现象。     

山西灵丘县草地鼠类群落划分及多样性研究

试验选择灵丘县上寨镇和柳科乡具有代表性暖性灌丛类草地,山地灌丛类草地,山地草原类和山地草甸类草地为样地,在4个样地同时捕鼠,调查草地鼠类群落。研究结果表明:山西省灵丘县4类草地鼠类区系包括5科、12属、13种,其中,仓鼠科捕获量占总捕获数的59.80%,是绝对优势类群,中华鼢鼠和长尾仓鼠是当地草地的优势种和主要害鼠。采用模糊聚类方法将当地草原鼠类划分为长爪沙鼠+达乌尔黄鼠+长尾仓鼠群落,长尾仓鼠+大林姬鼠群落,中华鼢鼠+达乌尔鼠兔+根田鼠群落,达乌尔黄鼠兔+小家鼠群落。4个草地鼠类群落种的丰富度排序是:群落Ⅱ群落Ⅰ群落Ⅳ群落Ⅲ;种的多样性和均匀度排序是:群落Ⅱ群落Ⅰ群落Ⅲ群落Ⅳ;群落Ⅱ和群落Ⅰ物种多样性指数依次为0.962 7和0.803 9,表明2个群落的结构和功能具有较高的稳定性,群落Ⅲ和群落Ⅳ种的多样性和丰富度指数较低,但种群数量很高,具有较大的潜在和现实危害性。     

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。     

称多县清水河乡典型退化草地调查研究

对玉树州称多县清水河乡典型退化草地不同退化梯度高寒草甸的群落结构持征、土壤养分和退化成因等进行了调查研究。结果表明,4种不同退化梯度的草地中,植物的物种多样性、土壤养分和含水量等均随退化程度的加剧而降低;原生植被和轻度退化草地是受害轻微的退化草地生态系统;重度退化草地和极度（“黑土型”）退化草地是受害程度极大的退化草地生态系统。     

高寒草甸植物群落退化与土壤环境特征的关系研究

为了阐明高寒草甸群落特征和物种多样性的变化特征及其与土壤环境因子的关系,本文研究了未退化、轻度、中度、重度和极度退化程度高寒草甸群落特征和物种多样性,以及各退化等级的土壤温湿度及其化学性质。结果表明,随着退化程度的加剧,高寒草甸群落高度、盖度、生物量和演替度均逐渐降低,而鼠类活动先加剧后减缓;物种多样性指数逐渐降低,丰富度指数和均匀度指数均先升高后降低;土壤温度逐渐升高而湿度逐渐降低;土壤有机碳含量和全氮含量均逐渐降低,而土壤pH值则逐渐升高。群落演替度、土壤湿度、土壤有机碳和全氮含量与物种多样性表现出正相关,而有效鼠洞数、土壤温度和土壤pH值则与物种多样性表现出显著的负相关。     

“黑土滩”退化草地、高寒湿地及其交错区植物群落结构多样性

采用样方调查方法研究了青藏高原江河源区"黑土滩"退化草地、高寒湿地及其二者交错区的植物群落结构及其多样性。结果表明,交错区植物群落多样性最高,"黑土滩"退化草地植物群落多样性明显高于高寒湿地植物群落多样性。高寒湿地植物群落中以莎草科植物占优势,"黑土滩"退化草地则以毒杂草占绝对优势,交错区可食性杂草类群较多。从3种植物类型区物种构成变化看,尽管3者互相毗邻,但是"黑土滩"可能是其他高寒植被类型退化演替而形成,不能证明"黑土滩"与其临近的高寒湿地存在群落发生学关系。以毒杂草构成为主的"黑土滩"次生植被则对其周边高寒湿地具有明显的侵入性和生态胁迫,因此必须加强对江河源区"黑土滩"退化草地的治理。     

黄河源区不同退化阶段高寒草甸植被特征

研究不同退化阶段高寒草甸植被演替以及草地生产力特征,对进一步探究高寒草甸退化机制,科学评估草地状况和退化草地恢复重建具有重要意义。采用野外植被调查,对黄河源区高寒草甸未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度("黑土型")退化草地的植被群落结构、物种组成及生物量等植被特征进行了研究。结果表明:黄河源区高寒草甸共有植物48种;随着高寒草地退化程度的加剧,线叶嵩草、垂穗披碱草、高原早熟禾等优势植物种呈下降趋势,黄帚橐吾、青海刺参和臭蒿等则呈上升趋势。随着高寒草地退化程度的加剧,植被群落物种优势度指数、多样性指数和丰富度指数均呈下降趋势,均匀度指数则无明显变化。将高寒草地植被划分为禾本科、莎草科、龙胆科、菊科、杂类草和毒害草六类,随着草地退化程度的加剧,禾本科、莎草科和龙胆科牧草比例显著降低,菊科和毒害草比例则显著升高。高寒草甸不同退化阶段地上生物量呈"V"形变化,轻度退化草地地上生物量最高,显著高于其他阶段。中度退化草地最低,与未退化、轻度退化和重度退化草地之间差异显著。高寒草甸地下生物量80%以上集中于表层土壤,随着高寒草地退化程度的不断加剧,地下生物量显著降低。     

放牧条件下苏尼特羔羊补偿生长的研究

选择经同期发情且同期受孕,在妊娠90d时健康的苏尼特母羊27只,以4种营养水平(ME0.2,0.33,0.44,0.86MJ/kgW0.75/d)分组饲养。分娩后,在原来四组的基础上又将各组分为补草补料组(Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ组)和补草组(Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ组),共8组,对所生27只羔羊进行补偿生长实验。结果表明:Ⅰ、Ⅱ组羔羊初生质量低于Ⅶ、Ⅷ,差异极显著(P<0.01)。在16周龄时,补草补料的Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ组体质量分别高于补草的Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ组。在26周龄时,Ⅲ、Ⅴ组体质量分别与对照组Ⅶ无显著差异(P>0.05),达到了完全补偿。6～16周,补饲精料及草的Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ组羔羊的生长速率都较补草的Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ组快,并且限制组Ⅳ、Ⅵ的平均生长速率高于对照组Ⅷ,限制组Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的代谢体质量日增高于对照组Ⅶ,但差异不显著(P>0.05),而Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ组的代谢体质量日增明显高于对照组Ⅷ(P<0.05)。16～26周,限制组Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的平均生长速率高于对照组Ⅶ,但差异不显著(P>0.05)。总之,在6～16周龄期间额外补饲精料对羔羊的生长速率有一定影响。