“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。     

三江源区“黑土滩”型退化草地自然恢复的瓶颈及解决途径

三江源区位于青藏高原腹地,长期在气候变暖和超载放牧的双重压力下,草地大片退化,形成大面积"黑土滩"型退化草地,引起源区生态环境的恶化。本研究以三江源区"黑土滩"型退化草地的土壤、环境和种子库为研究对象,分析了三江源区"黑土滩"型退化草地自然恢复的瓶颈;采用以空间代替时间的群落研究方法,对在"黑土滩"型退化草地上建植多年的人工草地演替过程进行了跟踪研究。结果发现:在"黑土滩"型退化草地上建立多年生人工草地,能够改善土壤微环境,为地带性植被的入侵创造适宜条件,实行人工草地植被演替与地带性植被自然入侵的连接,可以大大缩短"黑土滩"型高寒退化草地地带性植被的恢复进程。本研究为"黑土滩"型退化草地的恢复,改善三江源区生态环境,提供可靠的理论依据与措施。     

青藏高原“黑土滩”退化草地及其生态恢复近10年研究进展——兼论三江源生态恢复问题

"黑土滩"是全球草地生态系统退化行为在青藏高原三江源区的特殊表现形式,严重威胁着三江源区生态安全和草地畜牧业发展。该文在调研近10年290多个相关文献资料基础上,综合分析了近10年内黑土滩研究和治理工作的主要研究进展。并进一步讨论了一些新的观点,如"黑土滩二次发生"、"黑土滩的水热空洞效应"、"黑土滩人工草地暂稳态机制"等。作者建议针对黑土滩生态恢复,发展黑土滩治理的"分区-分类-分级-分段"的技术体系;研究更多植物物种组合(10种)的混合群落构建技术;研发启动和引导黑土滩人工草地自我恢复技术及近自然恢复模式;组织开展第二次"黑土滩"本底调查工作;完善低成本治理模式,推动三江源生态建设的可持续性。     

三江源区退化人工草地、“黑土滩”和天然草地植物群落物种多样性

为深入研究人工草地方法在治理青藏高原"黑土滩"的作用,从植物群落物种组成角度分析了三江源区退化的人工草地分别与"黑土滩"退化草地和未退化的天然草地之间的接近程度。结果表明:退化人工草地、"黑土滩"和天然草地中,平均物种数分别是29,32和35种。退化人工草地中禾本科重要值占群落总量的21%,"黑土滩"中杂类草重要值占群落总量的88.2%,天然草地中禾本科和莎草科的重要值占群落总量的37.4%。草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson优势集中性指数和Pielou均匀度指数都是天然草地"黑土滩"退化人工草地。Sorensen指数和Jaccard指数表明退化人工草地和"黑土滩"群落的相似性最大,"黑土滩"和天然草地的次之,退化人工和天然草地的相似性最小。退化人工草地中毒杂草比例较"黑土滩"中少10%左右。表明人工草地措施在一定程度上促进了"黑土滩"退化草地植物群落的恢复性演替。     

三江源区高寒草甸不同退化程度草地特征的调查与分析

三江源区地处青藏高原腹地,是长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地,历史上被称为"中华水塔".近年来,随着全球气候变暖、人口急剧增加以及草场牲畜超载过牧、鼠虫危害等自然和人为因素的影响,草地退化严重,甚至形成大面积次生裸地"黑土滩"."黑土滩"的形成加速了该地区生态环境恶化的进程,严重制约着该地区畜牧业的发展,直接威胁着本地区广大牧民群众的生存与发展,威胁着"中华水塔"的环境安全,威胁着三江中下游广大地区的生态平衡.开展退化草地成因机制研究对三江源区退化草地植被恢复具有重要的作用.因此,对具有三江源区高寒草甸典型的玉树州称多县清水河乡不同退化程度草地群落结构特征、土壤养分以及草地退化成因等进行了调查研究,现报道如下.     

"黑土滩"退化草地、高寒湿地及其二者交错区植物群落β多样性

采用样地调查方法,对江河源区典型“黑土滩”退化草地,及其毗邻的高寒湿地和二者群落交错区进行物种、群落特征调查,以二元数据为基础的β多样性指数分析三个生境植被物种更替特征。结果表明,三个生境中“黑土滩”和交错带群落间β多样性最小,物种的相似性最大;“黑土滩”和高寒湿地的β多样性最大,物种相似性最小。β多样性分析结果不能说明“黑土滩”和吡邻高寒湿地在群落发生学上的关系,但在物种相似性上可以看出,“黑土滩”毒杂草生物入侵对高寒湿地产生了不利影响,应该引起足够的重视。     

祁连山高山草地毒杂草侵入对蝗虫相对多度的影响

为研究祁连山高山草地毒杂草侵入对蝗虫群落组成、相对多度以及群落数量的影响,2008-2009年6-9月在野外调查基础上,对毒杂草(狼毒、甘肃臭草和披针叶黄华)侵入型草地和天然草地植被群落、土壤理化特性以及蝗虫多样性及群落数量进行调查分析。结果表明,毒杂草侵入显著降低草地物种丰富度、Shannon-Wiener指数和均匀度指数(P<0.05),植被群落高度和生物量明显增加(P<0.05);甘肃臭草侵入型草地土壤有机质和含水量最高,狼毒侵入型草地土壤紧实度和天然草地全N含量显著大于其他样地(P<0.05);毒杂草侵入影响蝗虫群落组成、降低物种多样性、改变物种相对多度。但蝗虫群落数量因杂草种类呈现较大差异,蝗虫群落数量因甘肃臭草侵入而降低、随狼毒和披针叶黄华侵入而增加。高山草地毒杂草侵入通过改变植被结构和营养价值、影响蝗虫土壤理化特性和栖息生境,而草地蝗虫群落组成、数量和多样性对此做出积极响应。该研究不仅为研究高山草地毒杂草型退化对昆虫以及无脊椎动物的影响提供参考,而且也为高山草地生物多样性维持和保育提供有益依据。     

三江源地区"黑土滩"退化草地现状及治理对策

通过对三江源地区"黑土滩"退化草地现状及成因的系统阐述,有针对性地提出实施退牧还草工程、建植多年生人工半人工草地、制定草场合理载畜量、防治鼠害、防除毒杂草、施肥等措施是治理"黑土滩"退化草地的重要途径.     

江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被及土壤环境的关系

对青藏高原江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被、土壤环境的相关性进行分析。结果表明,退化高寒草地植物多样性、物种组成、地上植被盖度、草地生产力的变化引起土壤微生物数量发生变化,土壤微生物特别是细菌生理类群受土壤环境因子影响较大。江河源区退化高寒草地土壤中非有益性微生物功能群处于增加趋势,限制了土壤养分供给和转化能力,不利于草地土壤肥力维持和提高,给受损高寒草地,特别是“黑土滩”退化草地的生态恢复带来困难。因此,在修复受损高寒草地生态系统时,不仅要恢复地上部分的植被,而且要恢复地下部分的土壤微生物群落,重建土壤微生物生态系统。     

禁牧封育对黑土滩人工草地群落特征的影响

对三江源区"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地进行围栏禁牧封育,封育期为一年,8月中旬进行群落调查,以冷季放牧利用的四龄人工草地作为对照,分析围栏内外样地的群落特征.结果表明:禁牧封育使"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地物种丰富度,多样性指数,均匀度指数显著降低,生态优势度和优势种的重要值显著提高,禁牧封育与放牧利用的群落相似性系数为0.5.     

退化草地改建对土壤种子库及其与植被关系的影响

研究分析了"黑土滩"退化草地及改建后的单播和混播栽培草地土壤种子库特征及其与地上植被的关系。结果表明:在栽培草地及对照处理中土壤种子库共由22种植物组成,单播、混播和"黑土滩"退化草地分别由13、12和21种植物组成,其中多年生杂草类占种数的比例分别为61.5%、50%和61.9%;各处理种子库组成较小,单播、混播和"黑土滩"退化草地种子库大小分别为(4 142.8±1 547.6)(、5 057.8±943.3)和(1 591.5±876.9)粒/m2。"黑土滩"退化草地植被及土壤种子库表现为较高的相似性,各处理土壤种子库与地上植被物种相似性较低,各处理间土壤种子库物种组成相似性较高。     

青藏高原"黑土滩"退化草地植物和土壤对秃斑面积变化的响应

在青藏高原典型"黑土滩"区对93个秃斑块及周边的土壤和植被特征以及变化规律进行了调查分析.结果表明,高寒草地草毡层消失后形成的"黑土滩"秃斑在草地中形成一个"负肥力岛",秃斑块内土壤养分低于秃斑周边有草皮层覆盖的草地,其中全氮、铵态氮、有机碳差异显著;同时秃斑内pH显著高于秃斑块外水平.秃斑块是草地养分流失的通道.当秃...     

三江源地区“黑土滩”退化草地现状及治理对策

通过对三江源地区“黑土滩”退化草地现状及成因的系统阐述,有针对性地提出实施退牧还草工程、建植多年生人工半人工草地、制定草场合理载畜量、防治鼠害、防除毒杂草、施肥等措施是治理“黑土滩”退化草地的重要途径。     

封育三年对三种高寒草地群落土壤种子库的影响

选择青藏高原黄河源区封育三年的灌丛草地、小嵩草退化草地和黑土滩等3个高寒草地群落为研究对象,利用镜检法,对其土壤种子库的规模、物种组成、空间分布及与地上植被的相关性进行研究。结果表明,1)小嵩草退化草地、黑土滩、灌丛草地围栏内外土壤种子库密度分别为(9 938±1 780)粒/m²和(15 330±1 827)粒/m²、(4 074±459)粒/m²和(3 640±486)粒/m²、(9 879±1 453)粒/m²和(12 899±1 695)粒/m²,且只有小嵩草退化草地围栏内外表现出差异显著。2)3种高寒草地群落围栏内外土壤种子库物种数目差异不显著,但禾本科与莎草科种子在土壤种子库中所占的比例表现为围栏内＞围栏外,草地围栏能提高原生植被土壤种子库比例。3)各样地的土壤种子库的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数有着相同的变化规律:黑土滩＞灌丛草地＞小嵩草退化草地;Margalef丰富度规律为:小嵩草退化草地＞黑土滩＞灌丛草地。3种高寒草地群落土壤种子库与地上植被的Sorensen相似性指数大小范围为0.32～0.64,变化为:黑土滩＞小嵩草退化草地＞灌丛草地,围栏内＞围栏外。4)土壤种子库主要集中在0～5 cm土层中,平均占土壤种子库的比例为88.56%。黑土滩群落围栏内外5～10 cm层土壤种子库种子数所占的比例要显著大于灌丛草地与小嵩草退化草地。围栏封育能够提高退化高寒草地土壤种子库数量,对退化草地的恢复有重要作用。     

禁牧封育对"黑土滩"人工草地植被的影响

在三江源区对"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地进行围栏禁牧封育,封育期为一年,在8月中下旬进行群落调查,以冷季放牧利用的四龄人工草地作为对照,比较分析围栏内外样地的群落特征和地上生物量.结果表明:禁牧封育使"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地地上生物量和物种数明显降低,同时垂穗披碱草的物候期被延迟.     

青藏高原“黑土滩”退化高寒草甸草原的形成机制和治理方法的研究进展

高寒草甸是青藏高原天然草地的主体,也是我国最重要和面积最大的一个草地类型。“黑土滩”是高寒草甸退化的综合表现,对当地、我国甚至东南亚和南亚的生态安全和经济发展具有重大的影响。本文论述了高寒草甸生态系统的气候、土壤、植被和动物特点,全面综述了“黑土滩”退化草地的特征和表现,分析了导致“黑土滩”形成的诸因素及其形成的综合原因和机理,阐述了“黑土滩”对生态环境和草地畜牧业生产的不利影响和危害,提供了恢复和治理“黑土滩”退化草地的原则和具体技术方法。     

黄河源区"黑土滩"退化草地群落类型多样性及其群落结构研究

调查了黄河源区高寒草甸极度退化产物“黑土滩”植被群落类型多样性及其群落结构特征。结果表明,分布在黄河源区高寒草甸上的“黑土滩”草地植被可分为7个类型,分别为:黄帚橐吾 铁棒棰群落、白苞筋骨草群落、铁棒棰群落、西伯利亚蓼 鹅绒委陵菜群落、摩苓草群落、甘青微孔草群落和甘肃马先蒿群落。从群落结构和已有的研究结果看,黄河源区所有类型的“黑土滩”草地都完全失去了牧用价值,短期内自然恢复的物质基础也已丧失,该类草地的恢复治理必须通过人工植被的重建来实现。     

青藏高原"黑土滩"退化草地植被演替规律的研究

研究了青藏高原“黑土滩“退化过程中植被组成、群落综合特征的变化规律,探讨了退化演替的物种替代机制及恢复演替模式.结果表明,在退化演替过程中群落主要种的优势地位发生明显的替代变化.植被覆盖度、地上生物量、优良牧草产量比例随草地退化程度的加剧而明显下降.随着退化程度的加重,草地植物根系逐渐减少,草土比的比值明显减少,比值由轻度退化类型的1:5左右演变到极度退化类型的1:400左右.分析提出了“黑土滩“的形成机制、生态过程及恢复对策.     

高寒生态脆弱区不同扰动类型草地植被群落状况

通过实地调查及实验室方法测定天祝高寒生态脆弱区5种扰动生境(一年生草地、多年生草地、围栏草地、牧道草地及"黑土滩"草地)的植被群落状况。结果表明,植物群落组成在一年生草地中99%为燕麦、多年生草地中80%为垂穗披碱草和无芒雀麦、3种天然草地中以嵩草、苔草、针茅、珠芽蓼、棘豆、委陵菜为主。群落高度、植被盖度及地上生物量在一年生草地中都相对较大,是人为因素(如农耕)干扰最强,其优势度随时间推移而上升,生境内植物种类多样性下降;而优势度在"黑土滩"草地中呈现低水平,是自然环境压力包括生物因素(如鼠类)干扰最强,原始植被破坏程度高,需要进行大量植被恢复工作,其群落高度、植被盖度及地上生物量也相对较低;其他生境的优势度随着放牧程度的增加而减小。由此可见,放牧和鼠害仍然是高寒草甸生态破坏的一个最重要原因。     

封育对青海草地早熟禾人工草地土壤种子库特征的影响

对"黑土滩"退化草地上种植生长第5年的青海草地早熟禾(Poa pratensis cv.Qinghai)人工草地进行围栏封育,封育期为5年,以冷季放牧利用的青海草地早熟禾人工草地为对照,分析土壤种子库特征。结果表明:禁牧封育使5龄青海草地早熟禾人工草地土壤种子库的物种数、密度、土壤种子库潜存群落的稳定性和放牧利用价值均有所降低,而土壤种子库潜存群落的物种多样性相对提高。