拉萨河谷山地灌丛草地植物多样性监测方法的比较研究

生物多样性是西藏生态安全监测与评估的重要内容之一.在气候变暖和放牧干扰背景下沿海拔梯度探讨西藏拉萨河谷山地灌丛草地植物群落物种多样性的变化特征,对于该地区草地的保护与可持续利用具有重要意义.以拉萨市林周县白朗村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用常规样方法,重复样线法和Modified-Whittaker样地法3种方法进行系统调查,研究草地群落物种组成及其沿海拔梯度的变化特征.结果表明,1) 3种不同取样方法α多样性的物种丰富度均随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,其中50 m样线法效果最好.2) 表征β多样性的Sorensen相似性指数和Bray-Curtis指数均随样地间海拔高差的增大而减小.3) 种-面积关系的截距c,斜率z随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,与α,β多样性随海拔梯度的变化特征吻合一致.4) 依据种-面积关系研究结果,山地灌丛草地设置100 m²的样地可覆盖80%左右的植物物种.山地灌丛草地的α和β多样性指数沿海拔梯度均呈先增后减的变化特征,未来研究应注重植物多样性分布格局对山体气候梯度以及放牧干扰变化的响应和适应机制.     

青藏高原东北边缘高寒草甸植物种群生态位特征对牦牛放牧的响应

在甘肃天祝县境内的青藏高原高寒草甸牦牛牧区设置不同强度放牧小区,采用野外样方调查法研究了放牧对青藏高原高寒草甸植物组成、种重要值和种群生态位特征的影响。结果表明,青藏高原高寒草甸随放牧强度增大植物种数逐渐减少,其中紫花针茅、西藏香青、高山韭等种类在重度放牧条件下消失。在中度条件下,优势种线叶嵩草的重要值最高;另一优势种珠芽蓼的重要值则是先增加后降低再升高,以轻度放牧条件下最高。在3个放牧强度条件下,珠芽蓼和线叶嵩草的生态位宽度均位居所有种群前两位,并随着放牧强度增加二者的生态位宽度呈增大趋势,在重度放牧条件下二者生态位宽度相等。3个放牧强度下,优势种珠芽蓼和线叶嵩草与各种群间的生态位重叠系数不尽相同,封育或者轻度放牧条件下,珠芽蓼是种群间竞争较强的一方,但当放牧强度达到中度及以上时,珠芽蓼则退出种群间竞争强度激烈的局面;线叶嵩草是重度放牧下,种群间竞争强度最大的一方。说明放牧强度对青藏高寒草甸植物群落植物物种组成、重要值、生态位宽度和生态位重叠值均产生一定的影响,中度放牧强度是珠芽蓼和线叶嵩草的适宜放牧强度。运用“生态位理论”分析青藏高原高寒草甸植物群落生态特征,其结果与“中度干扰理论”相吻合,中度放牧是青藏高原高寒草甸优势种适宜的放牧强度。     

禁牧和放牧对祁连山高寒草原秋季大型和中型土壤节肢动物多样性的影响

过度放牧及气候变化引起祁连山高寒草原退化,而禁牧可以恢复退化高寒草原生态系统,但长期禁牧会影响高寒草原地上和地下生态系统结构及其功能。本研究以祁连山西段葫芦沟流域典型高寒草原为研究对象,2021年秋季利用陷阱法和干漏斗法收集了长期围封禁牧和自由放牧区大型和中型土壤节肢动物样品,确定禁牧对高寒草原大型和中型土壤节肢动物多样性的影响。结果表明,禁牧与放牧高寒草原秋季大型和中型土壤节肢动物群落组成明显不同。禁牧与放牧高寒草原相比提高了大型土壤节肢动物的密度、类群丰富度和多样性指数,其中大型土壤动物活动密度在禁牧高寒草原显著高于放牧高寒草原生境;禁牧与放牧高寒草原相比显著降低了高寒草原中型土壤节肢动物的密度、类群丰富度、多样性指数以及螨类和跳虫密度比值（A/C）。不同土壤节肢动物类群对禁牧和放牧的响应模式不同,禁牧与放牧高寒草原相比显著提高了高寒草原蜈蚣、蜘蛛和甲虫的活动密度,降低了蚂蚁的活动密度和跳虫的密度。总之,高寒草原土壤节肢动物群落及主要类群对禁牧和放牧管理的响应十分敏感,其数量及多样性变化可以用于指示高寒草原的放牧管理。     

拉萨河谷山地灌丛草地物种多样性随海拔升高的变化特征

以拉萨河谷达孜县新仓村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用样方调查法探究了随海拔升高(3992~4940 m)灌丛草地群落结构、物种多样性、功能性状Rao指数的变化特征。结果表明,1)随海拔升高灌丛生物量和盖度呈先增加后降低的变化趋势,但草地盖度(71±14)%和生物量(49.18±19.17) g/m²变化不明显(P>0.05);2)随海拔升高群落物种组成存在差异,但共优种高山嵩草(0.591±0.034)和青藏苔草(0.326±0.061)的优势度无显著变化(P>0.05);3)随海拔升高草地物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数呈先增加后降低的“单峰曲线”变化特征;4)以株高测算的草地群落功能性状Rao指数随海拔升高而降低。物种丰富度、功能性状以及地上净初级生产力沿海拔升高的变化特征存在差异,为维持高原河谷山地灌丛草地的生态安全,未来应重视三者相互关系及其生态学机制的相关研究。     

西藏天然草原生态保护补助奖励政策对农牧民家庭收入的影响

西藏高寒草地生态保护不仅关系当地人民生活水平的提升,而且关乎我国东部地区的生态和经济安全,是我国重要的生态安全屏障之一。为遏止高寒草地退化,恢复已退化草地的生态功能,保护未退化高寒草地资源,在2011年国家启动天然草原生态保护补助奖励政策(以下简称“草奖”政策)。2014年我们深入西藏3类地区(纯牧区、半农半牧区、纯农区)的农、牧家庭进行问卷调查,从家庭牧业生产、家庭收入与构成及农牧户间收入差距3方面剖析了政策实施3年(2011-2013年)的社会经济影响。研究发现,1)草原生态保护补助奖励机制的政策福利存在地域间的不均衡性,纯牧区家庭享有更多经济福利;2)“草奖”政策改变了牧区家庭的收入结构,转移性收入超过家庭经营性收入,成为牧民家庭的重要收入来源;3)“草奖”政策有利于缩小牧区和农区贫富差距,但对于半农半牧区效果不明显。因此,政策措施需要进行适时适度地调整,从补偿标准、方式、力度等方面进行优化,体现高寒草地生态功能的地域性差异,使其符合各地域农牧家庭的实际生产,促使西藏高原草地畜牧业的可持续发展。     

两种色型豌豆蚜生物学特征对不同大豆品种的响应

研究“汾豆牧绿2号”、“南夏豆25”、“南黑豆20”和“南豆5号”4种大豆品种对红绿两种色型豌豆蚜生物学特征的影响,旨在为大豆品种的抗性评价及其豌豆蚜危害的综合防治提供理论依据。在光周期10Light∶14Dark、温度(23±1) ℃,湿度60%±10%,光照强度212 μmol·m^-2·s^-1的人工气候箱条件下,组建了两种色型豌豆蚜取食不同大豆品种,测定豌豆蚜龄期、发育历期、体重差、相对日均体重增长率等生物学参数。结果表明:1)红色型豌豆蚜发育历期和相对日均增长率均存在寄主的显著效应,“南夏豆25”组的发育历期所需时间最长(8.30 d),“南黑豆20”组最短(7.29 d);相对日均增长率“南夏豆25”最低,比“汾豆牧绿2号”、“南黑豆20”和“南豆5号”分别减小31.25%、25.00%和12.50%;若虫存活率“南黑豆20”上最高;喜食品种依次为“南黑豆20”>“汾豆牧绿2号”>“南豆5号”>“南夏豆25”。2)绿色型豌豆蚜在各龄期、发育历期和相对日均增长率均差异显著,在“南豆5号”上发育历期所需时间最长(8.84 d),在“南夏豆25”上最短(7.81 d);相对日均体重增长率“南豆5号”上最低,比“汾豆牧绿2号”、“南夏豆25”和“南黑豆20”分别减小6.25%、25.00%和12.5.0%;若虫存活率“南黑豆20”上最高;喜食品种依次为“南夏豆25”>“南黑豆20”>“汾豆牧绿2号”>“南豆5号”。综上,两种色型豌豆蚜生长发育与不同大豆品种相关,且红色和绿色型豌豆蚜对不同大豆品种反应均不相同。     

草原灌丛化入侵:过程、机制和效应

草原灌丛化已成为全球性问题,也是生态学、畜牧学研究的热点问题。紧扣草原灌丛化过程、发生机理及其生态学后效等关键问题,介绍了国内外的最新研究进展。灌木入侵途径包括有意识引进入侵和自然入侵2类,入侵过程分为传播到达、定居建群和扩散入侵3个阶段。放牧、火烧、温室气体增加,干旱以及降水格局改变等均可导致草本向木本的转化,且机制复杂,主要有影响草本,木本植物盖度、水分利用效率、化感作用等。木本植物入侵打破了草原生态系统的稳定,表现出沃岛效应,影响动植物的分布以及生态系统的功能和服务。阐明草原“草本-木本”群落演替机制,可为我国研究草原灌丛化和管理提供理论借鉴。     

放牧强度对环青海湖高寒草原群落物种多样性和生产力的影响

通过2年的连续放牧试验,采用比较样地法,调查了不同放牧强度对环青海湖高寒草原生物多样性和生产力的影响,并探讨了植物物种多样性与草地生产力之间的关系,为高寒草原的合理利用提供基础资料。结果表明:物种丰富度和多样性指数随放牧强度的增加基本呈单峰变化,即在中度放牧下多样性最高,重度放牧下群落物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均表现为最小;群落生产力随放牧强度的增加而降低(P<0.05);莎草科地上生物量差异不显著,禾本科和豆科生产力降低(P<0.05),杂类草生物量有增加趋势;禾草和豆科比例减小,莎草和杂类草比例增加;草地生产力与Simpson多样性指数和Alatalo均匀度指数呈显著的单峰函数关系(R²=0.910, P=20.027; R²=0.953, P=20.010),结合Simpson多样性指数和Alatalo均匀度指数才能更好地反映维持草地生产力水平的多样性指标。放牧强度是影响群落物种多样性和生产力及其关系的重要因素。     

海拔梯度对藏北高寒草地生产力和物种多样性的影响

草地群落物种多样性和生产力在海拔梯度的变化规律及其关系, 以及不同功能群的变化一直是热点问题, 目前尚未得出一般性规律。本研究通过藏北地区那曲县日参波山样线的高寒草地样方调查实验, 分析各海拔梯度(4485~4635 m)植物群落生产力、结构和物种多样性的变化。结果表明, 随着海拔升高, 高寒草地植物群落生产力先增加后降低, 并在海拔4535~4585 m左右达到最佳;莎草类在群落由相对优势变为绝对优势, 禾草类和杂草类的重要值以不同幅度下降, 豆科类的重要值先上升后下降;物种丰富度、Shannon-Weiner 多样性指数、Simpson多样性指数和E.Pielou均匀度指数均呈现“单峰”型格局, 物种多样性指数与地上生物量呈正相关关系, 但只能作为部分解释地上生物量变化的因素。     

减少非洲猪瘟病毒接触后发病的“五分”策略

让非洲猪瘟病毒不接触到猪是一个理想的防控非洲猪瘟的策略,但在万一非洲猪瘟病毒突破围墙、“铁桶”屏障进入猪场的情况下,决不可“坐以待毙”,必须预先“以猪为本”筑起一道物理性、生物性防控屏障,使得“非洲猪瘟病毒+猪≠非洲猪瘟”的这个“不等式”能够成立。     

祁连山不同植被类型土壤微生物群落多样性差异

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,在生态系统物质循环和能量转化中占有重要的地位。以祁连山中段不同海拔的4种植物群落,即垫状植被(cushion plants,CP)、高寒草甸(alpine meadow,AM)、沼泽化草甸(swamp meadow,SM)和高寒灌丛(alpine shrub,AS)作为实验样地,采用BIOLOG技术,探讨了土壤微生物群落多样性在不用海拔梯度形成的植被条件下的变化特征。结果表明,反映微生物活性的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)的大小顺序为:沼泽化草甸高寒草甸高寒灌丛垫状植被,沼泽化草甸土壤微生物群落代谢活性最高;高寒草甸和沼泽化草甸土壤微生物群落碳源利用模式相似,土壤微生物群落的Shannon-Wiener物种丰富度指数(H)与土壤有机碳和全氮显著相关(P0.05),Simpson优势度指数(D)和Mc Intosh指数(U)与土壤全氮显著相关(P0.05);冗余分析表明,土壤有机碳、p H和全氮可能是土壤微生物利用碳源的控制因子。研究结果为进一步探讨高寒草甸与土壤微生物之间的关系奠定了基础。     

休牧对西藏高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征的影响

休牧是西藏主要放牧管理和草地保护的措施之一,目的是通过自然力的作用使退化草地的植被与土壤得到恢复,维持较高的多样性和生物量。本研究以西藏中部高寒草原和高寒草甸为研究对象,通过野外调查和室内试验分析,研究自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植物物种多样性、总生物量、地上地下生物量权衡以及土壤理化性质的影响,对比自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征影响的差异。结果表明:在高寒草原与高寒草甸,休牧6~8年虽一定程度降低了植物群落的Simpson指数、Pielou指数、Shannon-Wiener指数,增加了植被总生物量,但变化均未达到显著水平(P>0.05)。休牧6~8年提高了地上和地下生物量权衡值,并促使植物更多地向地上部分生长,且在高寒草甸的作用效果更为明显。另外,休牧和自由放牧对高寒草甸以及高寒草原草地土壤机械组成、土壤微团聚体、土壤营养元素影响没有显著差异。综合分析发现,休牧对西藏高寒草地的植被恢复尚未产生明显的效果,表现为休牧对群落生物多样性、植被生物量和土壤理化性质影响均未达显著水平,因此,对西藏休牧的实施效果还有待于今后进一步的观测和研究。     

祁连山东段金强河河谷高寒草地土壤的水文特征

祁连山东段高寒草地土壤水文效应对该区域陆面水文过程、水文循环、石羊河水资源和生态环境维持等作用巨大。因此,深入开展高寒草地土壤水文效应研究对深入了解和认识高寒地区土壤水文过程和陆面水文过程有重要意义。为此,本研究以祁连山东段金强河河谷高寒草地为对象,分析了土壤含水量、持水特征、入渗速率和草地蒸散等土壤水文特征和变化规律。结果表明:河谷山地阳坡和河谷山地阴坡下部高寒草地田间持水量、毛管持水量和饱和持水量随土层加深先增大后减小,河谷水平阶地和山地阴坡上部高寒草地土壤持水量随土层加深逐渐增大;河谷0-30 cm土层高寒草地田间持水量和毛管持水量均为阴坡上部>阳坡下部>阴坡下部>阳坡上部>水平阶地,饱和持水量表现为阴坡上部>阳坡下部>阳坡上部>阴坡下部>水平阶地。高寒草地土壤初渗透率最小,渗透性随着渗透时间的增加土壤渗透速率不断增大,当渗透达到稳定状时土壤渗透速率最大。河谷高寒草地0-30 cm土层土壤含水量为阴坡下部>阴坡上部>阳坡下部>水平阶地>阳坡上部。河谷高寒草地在6月-9月的日均蒸散量为2.429 mm·d^-1,蒸散总量为293.254 mm。可见,研究区河谷地形对高寒草地土壤水文特征有显著的影响,因此对祁连山东段高寒区水资源合理管理与利用过程中要综合考虑地形与土壤水文特征之间的关系。     

藏北高寒草地土壤真菌群落系统发育多样性对放牧的响应

本研究依托沿海拔梯度布设的三个配对的围栏和自由放牧样地探讨了土壤真菌系统发育多样性对放牧的响应规律.结果表明:暖季放牧和冷季放牧都没有改变高寒草原化草甸土壤真菌系统发育α多样性,暖季放牧也没有改变高寒草甸土壤真菌系统发育α多样性;暖季放牧和冷季放牧都显著改变了高寒草原化草甸土壤真菌群落系统发育结构,且暖季放牧也显著改变...     

祁连山高寒牧区不同类型草地植被特征与土壤养分及其相关性研究

为探究祁连山高寒牧区不同类型草地植被特征、土壤养分及其相关性,以山地草原、高山草原、高寒草甸草原草原3个类型草地为研究对象,采用野外调查、室内测定和数据统计分析相结合的方法,研究了3个类型草地的植被特征、土壤养分特征及其之间的相关性。结果表明：不同类型草地群落盖度、地上生物量差异明显,均为高山草原>山地草原>高寒草甸草原（P<0.05）;群落多样性、草本植物高度差异明显,均为山地草原 > 高山草原 > 高寒草甸草原（P<0.05）;小灌木平均高度差异明显,为高寒草甸草原 > 高山草原 > 山地草原（P<0.05）;不同类型草地土壤有机质含量变幅较大,其中以高寒草甸草原最为丰富;pH值变幅较大,变化趋势与有机质相反,即有机质含量越高,则土壤pH值低,反之亦然;全氮含量较高,都为1~2级（> 0.2%）;全钾含量居中,山地草原为2级（2.5%~3.0%）,高山草原和高寒草甸草原为3级（2.0%~2.5%）;全磷含量最低,均为3~4级（0.05%~0.10%）,全量养分表现出以低磷高氮富钾为特征;速效养分以贫磷为特征;土壤保肥能力较强;各类型草地土壤肥力因子间的相关性各有特点;总体看来,高山草原土壤养分含量最高,其群落的生产力也最高,但群落物种多样性最低。磷在祁连山高寒牧区很缺乏,建议在进行草原管理和人工饲草种植时补充磷素。     

青藏高原东北边缘地区高寒草甸群落特征对封育的响应

封育是退牧还草恢复退化草地的主要措施,而封育的时效限制着该措施的实施年限。本研究连续6年监测了青藏高原东北边缘天祝县高寒草甸群落特征对封育的响应。结果表明,高寒草甸群落盖度、高度、物种多样性及生物量均随着封育年限增加表现为先显著降低,后显著升高,再显著降低(P<0.05),第4年时群落高度和盖度最高,物种多样性和生物量最大,说明高寒草甸适宜封育时间是4年。     

祁连山北坡植物群落空间分布格局与多样性研究

干旱区山地植物群落的空间分布格局和多样性特征对海拔梯度的响应分析,有助于探究山地植物的生态适应性策略。采用TWINSPAN和DCA排序等方法,研究了祁连山北坡植物群落分布格局和多样性特征。结果表明：祁连山北坡植物群落可以分为9个类群,随着海拔的升高,植被类型由荒漠-荒漠草原-典型草原逐渐转变为草甸草原,植物群落由斑块状分布的盐爪爪+珍珠群丛至灌木亚菊+珍珠群丛和合头草+珍珠群丛过渡为甘蒙锦鸡儿+芨芨草群丛、扁穗冰草+西北针茅群丛和西北针茅+赖草群丛,最后逐渐演化为呈镶嵌分布的鬼箭锦鸡儿+高山柳群丛和苔草+嵩草群丛;草地群落的Shannon-Wiener多样性指数（H'）和物种丰富度指数（R）呈“双峰”变化趋势,Pielou均匀度指数（J）在中海拔有最大值,而Simpson优势度指数（C）在中海拔有最小值。祁连山植被类型由低海拔荒漠至高海拔草甸草原演化过程中伴随着植物群落分布格局和种类组成的改变,体现了山地环境对植物群落构建的过滤作用。     

祁连山不同类型草地土壤细菌群落特征研究

祁连山是我国西部重要的生态屏障,拥有大量的草地资源。研究草地土壤细菌群落组成及其与土壤环境因子间的关系,可对维持草地生态及了解祁连山土壤细菌群落组成提供一定的数据基础。采用高通量测序技术检测并分析了祁连山默勒镇3种类型草地 （高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸）0~10 cm土壤细菌群落结构及多样性,并对上述土壤细菌群落与土壤理化因子的相关性进行了系统的研究。结果表明：1）沼泽化草甸土壤全氮、全磷、有机质碳、含水量和硝态氮显著高于高寒草甸和人工草地（P<0.05）。2）3地共测得有效序列1022446条,以97%的一致性将序列聚类,高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸OTU聚类均值分别是4917、5233、5075条。3）Shannon和Simpson多样性指数3地间差异不显著,Chao1指数表现为人工草地>高寒草甸>沼泽化草甸（P<0.05）。4）在门水平上,3地均以变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和浮霉菌门为主要类群;在属水平上,表现出不同类型草地细菌富集类型不同。5）有机质碳、全磷、土壤含水量与土壤细菌群落的组成表现出极显著相关（P<0.01）。综上,祁连山地区小生境内3种草地土壤微生物群落存在差异,有机质碳、全磷、土壤含水量是影响群落的主要驱动因子。     

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。     

高寒草甸不同功能群植被盖度对模拟气候变化的短期响应

 为研究高寒生态系统植被群落对气候变化的响应,于２００７年５月沿青藏高原东北祁连山南坡对海拔３２００ｍ 的嵩草草甸、３４００ｍ 的灌丛草甸、３６００ｍ 的杂草草甸和３８００ｍ 的稀疏植被进行双向移栽试验。功能群（莎草类、禾本类、豆科类和杂类草）植被绝对盖度的方差分析表明高寒草甸植被群落对气候变化较为敏感。莎草类盖度与土壤含水量呈负线性相关,禾本类和豆科类分别与土壤含水量和气温呈正线性相关。海拔与杂类草盖度的二次方程可解释其６１％的变异。非度量多维排序（ｎｏｎ ｍｅｔｒｉｃｍｕｌｔｉ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｃａｌｉｎｇ,ＮＭＤＳ）暗示功能群对气候变化的响应具有特殊性。豆科类和杂类草、莎草类和禾本类存在较弱的盖度补偿效应。对比早期和模拟降温下的嵩草草甸群落组成,印证其具有较高的稳定性。