盐池不同保护及恢复措施对植物多样性的影响

该文以位于我国西北半干旱区的宁夏盐池县为研究对象,研究不同植被保护及恢复措施下植物群落结构及物种多样性。选取4类样地类型:分别为老封育区草地、新封育区草地、退耕地、天然草地。老封育区草地各项植物多样性指数均为4类样地类型中最低,可见,并不是封育年限越长,植被恢复生长效果就越好。退耕地的综合多样性指数及均匀性指数在4类样地类型中均较高,退耕还草是一种非常可取的植被恢复措施。     

宁夏盐池县不同荒漠化治理措施植物群落稳定性分析

分析不同荒漠化治理措施下植物群落的稳定性,可以为制定防沙治沙对策和措施提供基础数据。以植物α-多样性指数（Shannon-Wiener指数Sw、Simpson指数SD、群落均匀度指数Jsw和Js）和β-多样性指数（相似性系数Cs）、生物量变动系数为指标,从空间和时间2个尺度上分析宁夏盐池县不同荒漠化治理措施下的植物群落稳定性。结果表明：从α-多样性一群落稳定性分析,退耕还林措施下的植物多样性指数和群落均匀度指数较高,人工封育各指数年际间波动较小;从β-多样性一群落稳定性分析,人工封育措施下的植物群落相似性系数较大,且各年间波动较小,群落最稳定,退耕还林地次之;从功能指标分析,人工封育措施下的各年生物量值最高,退耕还林措施下的生物量波动最小。     

围栏封育对沙化草地植被及土壤特性的影响

对宁夏自治区盐池县不同围封类型的沙化草地植被以及土壤有关特性进行了分析研究。结果表明:(1)围栏封育使植物组成发生了明显变化。(2)适度的围封年限(<8 a)可以使群落盖度、平均密度、地上生物量以及物种多样性明显提高,过长的围封年限(>19 a)反而使各植被数量特征以及物种多样性呈现下降趋势。(3)围栏封育可以降低土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤含水量。表明适度的围封年限既有利于植被的恢复,又有利于土壤特性的改良。但过长时间的围栏封育会导致植被结构和功能的退化以及草地生产力下降。     

围栏封育对红松洼自然保护区草原植物群落特征及多样性的影响

以红松洼自然保护区草原植物群落为研究对象,采用样方法对研究区2012—2016年连续5年围栏封育植被进行了调查分析。结果表明:围封5年的植物群落优势种并未发生明显更替变化,但随围封年限增加,围栏内优势种及其他物种的重要值发生改变,其中地榆(Sanguisorba officinalis)、裂叶蒿(Artemisia tanacetifolia)重要值明显增加,细叶苔草(Carex rigescens)降低最多。围栏封育使植物群落的高度、盖度、生物量均明显增加(p0.05)。从不同经济类群分析,其优良牧草类、药用类植物比例增加,而杂类草比例相对下降。围封5年,植物群落丰富度指数、物种多样性指数、均匀度指数显著增加(p0.05)。     

封育对北方农牧交错带荒漠化地区植被恢复作用的研究——以宁夏盐池县为例

盐池县位于我国北方的农牧交错带，是我国北方的一个典型的过渡地带，独特的地理位置也使该地区成为我国荒漠化的主要发生区。在分析植被盖度和生物量变化的基础上，采用α多样性指数即Shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指数Js和β-多样性指数（相似性系数Cs）研究宁夏盐池县人工封育区的植被变化。分析得出农牧交错带实施封育对植被恢复的重要作用。     

盐池县四儿滩湿地及其周边植物多样性研究

采用α-多样性指数即Shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指、和丰富度指数对盐池县四儿滩湿地周边的植被与盐池县天然草场、人工封育区和撂荒地的植被进行比较研究,得出湿地周边的植被多样性指数和丰富度指数都大于天然草场,大于撂荒地,人工封育区植被多样性指数最小.均匀度指数撂荒地最大,其次分别是天然草场和湿地,人工封育地均匀度指数最小.     

封育和放牧对典型草原地上植被的影响

封育和放牧是草地生态系统重要的干扰因子。以黄土高原典型草原封育5年草地和放牧地为研究对象,采用野外调查方法,地上植被物种组成、生物量、盖度、密度、地上茎分枝数和物种多样性等,以期揭示封育和放牧干扰对地上植被的影响。结果表明:封育和放牧对地上植被群落结构有显著影响。与放牧地相比,封育措施显著增加了典型草原的地上生物量和总盖度,但显著降低了地上植被密度和地上茎分枝数。封育措施显著提高草地禾草生物量,显著降低非禾草生物量。封育措施降低了禾草和非禾草地上茎分枝数,但非禾草地上茎分枝数下降不显著。封育显著降低了地上植被的物种丰富度、Margalef指数和Shannon-Wiener多样性指数,但对Simpson指数和Pielou指数影响不显著。     

不同退耕年限撂荒地植物多样性及生物量分析

退耕还林(草)作为黄土高原水土流失综合治理的主要生态建设措施,经过几十年的开展,黄土高原生态环境得到极大恢复,林草覆盖率明显增加。以安塞县纸坊沟流域为研究区,选取坡耕地(0a)为对照,研究了退耕年限(3～5,10,18,28,37a)对撂荒地植物多样性和生物量的影响。结果表明,随退耕年限的延长,物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、相同土层根长密度都表现为增大—减小—增大的趋势;植被盖度和地上生物量表现为37a>28a>18a>3～5a>10a>0a;撂荒地植被根系生物量、根长密度均随土层深度增加而减少;不同退耕年限撂荒地,相同层根系生物量表现为28a>37a>18a>3～5a>10a>0a。     

封育措施对宁夏盐池半干旱沙地草场植被恢复的影响研究

采用样地调查法对盐池县1991年以来不同时期的老封育区、新封育区和对照区进行半干旱沙地草场的植被特征及其生物量比较研究。结果表明:对沙化草地实施封育后,群落组成发生了规律性变化,随着封育年限的增加,封育区内的物种多样性逐渐增加;老封育区、新封育区和对照区在植物盖度、高度和生物量上差异并不显著,老封育区植被则以多年生草本为主;从3种措施植被的饲用价值来看,新封育区植被的饲用价值高于老封育区,表明长期封育不利于提高草场的放牧利用价值。     

草地围封内外植物多样性变化研究——以辉河自然保护区为例

围栏封育是应对草原退化的重要手段,对草原植被生态系统多样性保护具有重要作用。以辉河自然保护区内不同草地类型（典型草原、湿地草甸、沙化草原）为对象,对不同典型地区的围栏内外植被的地上生物量、高度、盖度、植株密度及植物物种多样性进行了调查和研究。结果表明：典型草原、湿地草甸、沙化草原围栏内生物量分别增加20.4%,88.8%,-29.9%,相对高度增加5.2%,91.9%,-36.3%,植被盖度分别增加64.5%,43.4%,-17.5%,植株密度分别增加-14.0%,135.5%,72.5%;牲畜啃噬致使围栏外禾本科、豆科、菊科植物占比重有所增加;不同草地类型围栏内外群落相似性不大,群落物种组成均发生了较大的变化。通过分析围栏外生物多样性的变化规律及影响因素,为区域自然生态系统保护的途径提供理论支持。     

不同封育年限草地土壤有机质组分及其碳库管理指数

土壤有机质对草地封育的生态效应具有重要指示作用,本文结合野外调查和室内分析,研究了半干旱区不同封育年限草地土壤有机质组分及其碳库管理指数变化,以分析土壤有机质对草地封育的响应特征,从而为该区土壤质量的改善和植被建设的生态效应评价提供依据。研究结果表明,土壤有机质及不同活性有机质含量均随土层加深而降低,且在各土层基本表现出封育18年、封育23年封育13年未封育封育3年的趋势。除封育3年土壤的3种活性有机质碳库管理指数在090cm土壤剖面均低于100外,封育13年草地060cm土层、封育18和23年草地090cm土层的3种活性有机质碳库管理指数均高于100,表明随年限的延长,封育对土壤有机质的改善深度也在加深。土壤3种活性有机质与有机质及多数土壤性质呈极显著正相关,能更为灵敏和直观地表征土壤管理的长期效应和土壤质量变化。     

半干旱区不同围封年限对草地土壤和微生物碳氮含量的影响

[目的]探究半干旱区草地根际土壤碳氮及土壤微生物量碳氮对不同封禁年限响应特征,为半干旱草地生态系统物质循环研究以及生态系统养分限制判定等提供依据,并为确定合理围封年限提供科学参考。[方法]以宁夏回族自治区固原市云雾山国家级自然保护区半干旱草原为研究对象,应用生态化学计量学方法对比分析放牧地与围封10,25,35 a样地根际土壤有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮和土壤微生物量碳氮含量及其化学计量特征变化过程与规律。[结果]围封显著增加了土壤碳氮含量,其最大值出现在封育25 a样地,随后下降。围封10,25 a和35 a样地土壤有机碳含量分别是放牧样地的1.37,1.83倍和1.38倍;总氮含量分别是放牧样地1.34,1.52倍和1.24倍。但土壤C:N随围封年限增加基本保持稳定,其值与土壤有机碳含量存在极显著相关,而与土壤总氮无明显相关性。与放牧样地相比,围封样地铵态氮含量随封育年限无明显变化,硝态氮含量和硝态氮:铵态氮比值则普遍下降,在围封25 a时最低。围封增加了土壤微生物量碳氮含量,围封10,25,35 a样地土壤微生物量碳含量较放牧地分别提高了20.5%,45.7%和15.1%;微生物量氮含量分别提高了24.7%,60.5%和40.9%。而微生物量C:N则随围封年限延长而下降,微生物量碳占土壤有机碳百分比对围封年限无响应。围封10,25 a样地与放牧地相比,微生物量氮占土壤总氮百分比和化学计量不平衡性(即土壤C:N与微生物量C:N比值)均无显著差异,但其值却在围封35 a样地显著增加。[结论]围封措施能够显著提高半干旱退化草地土壤碳、氮养分,促进土壤微生物活动,有利于退化草地恢复,但封育时间过长则可能产生负效应,封育25 a是草地长期封育措施中一个较为合理的围封年限。     

多年封育对半干旱区草场植物多样性的影响

以宁夏盐池县人工封育区为研究对象,自2003年开始连续观测封育区内植被群落种类及各特征值,并对群落结构、重要值以及物种多样性进行了分析。结果表明:（1）封育改变了封育区内原有的群落组成,使得原有优势种（黑沙蒿Artemisia ordosica）地位逐渐降低,群落结构发生了明显的变化。（2）封育措施在刚开始时确实有利于封育区内植被的恢复,但是随着封育的进行,植被恢复的速度逐渐减慢,在封育5 a后封育区内植被盖度和生物量都逐渐降低,说明植被出现退化的现象,这表明封育时间与植被恢复并不是简单的线性关系,长时间的完全封育并不利于封育草场植被的恢复,合理的封育也应该是这时对封育区进行适当的人为干预,如进行刈割或者季节性的放牧等。（3）研究显示,各个物种多样性指数随封育时间处于一种周期性波动状态,封育区Shannon-Wiener,Simpson多样性指数随封育年限波动规律与物种丰富度的变化基本一致,都表现为封育刚开始的几年逐渐降低,随着封育时间的增长,会比刚开始封育的几年有较大的提高,之后呈现一定的规律性波动,低峰和高峰出现的频率均约为4 a/次。     

藏北高寒草甸土壤线虫群落对围封及自由放牧的响应

为了解放牧干扰对藏北高寒草甸的影响,以及连续围封措施对草地的恢复作用,2013—2015年连续3年对那曲县围封、自由放牧天然高寒草甸土壤线虫群落进行取样调查及数据分析。结果表明:围封、放牧样地的线虫个体数量在年际间的变化均较明显,植食性线虫是整个线虫群落个体数量变化的主要贡献者;围封样地的线虫个体密度、多样性指数H′、丰富度指数SR,以及优势度指数λ的年际变化幅度均大于放牧样地;食细菌性线虫个体数量及线虫通路比值(NCR)表明放牧样地的有机质转化效率高于围封样地;成熟度指数(MI)、植物寄生线虫指数(PPI)分析表明,所研究区域经5年围封,高寒草甸生态系统稳定性没有明显的提高,相反,现有放牧强度维持或者增加了线虫群落的物种多样性,利于物种共存和草地生态系统稳定性的维持。     

围封年限对沙化草地群落结构及物种多样性的影响

[目的]了解围封年限对宁夏回族自治区盐池县沙化草地群落结构及物种多样性的影响,揭示围封沙化草地植被变化规律。[方法]在半干旱区运用空间代替时间法选取不同围封年限区(5,10,20a)和未封育区(对照)的沙化草地为研究对象,进行群落结构及物种多样性的对比研究。[结果]1年和2年生草本是未封育区的优势种。灌木是封育5a区的优势种,而封育10a区的优势种是灌木和多年生草本,在封育20a区,优势种是多年生草本。与未封育区相比,围封5a,10a区植被数量特征值均有显著提高,而围封20a区特征值稍高,但相差不大。[结论]并不是围封时间越长,植被生长状况就越好。小于5a的封育年限可以提高群落的物种多样性,封育年限大于10a,反而使物种多样性下降。围封措施对植被恢复起到了先促进后抑制的作用。     

家庭灌溉饲草料地与草地生态恢复耦合性试验研究

从加强牧区草地生态建设角度出发,针对目前发展牧区小型灌溉饲草料地与草地生态修复的有关技术问题,依据生态学原理和规律,按照"“以水定草、以草定畜”原则,以内蒙古锡林郭勒盟浑善达克沙地为重点研究区域,探讨发展家庭草库伦灌溉饲草料地与草地生态恢复之间的耦合关系,量化发展灌溉饲草料地面积与天然草地生态恢复面积间的比例,该指标对加强牧区草地水土保持和恢复改善草地生态环境有一定现实意义。     

Carbon cycling and sequestration opportunities in temperate grasslands

Abstract. Temperate grasslands account for c. 20% of the land area in Europe. Carbon accumulation in grassland ecosystems occurs mostly below ground and changes in soil organic carbon stocks may result from land use changes (e.g. conversion of arable land to grassland) and grassland management. Grasslands also contribute to the biosphere–atmosphere exchange of non-CO₂ radiatively active trace gases, with fluxes intimately linked to management practices. In this article, we discuss the current knowledge on carbon cycling and carbon sequestration opportunities in temperate grasslands. First, from a simple two-parameter exponential model fitted to literature data, we assess soil organic carbon fluxes resulting from land use change (e.g. between arable and grassland) and from grassland management. Second, we discuss carbon fluxes within the context of farming systems, including crop–grass rotations and farm manure applications. Third, using a grassland ecosystem model (PaSim), we provide estimates of the greenhouse gas balance, in CO₂ equivalents, of pastures for a range of stocking rates and of N fertilizer applications. Finally, we consider carbon sequestration opportunities for France resulting from the restoration of grasslands and from the de-intensification of intensive livestock breeding systems. We emphasize major uncertainties concerning the magnitude and non-linearity of soil carbon stock changes in agricultural grasslands as well as the emissions of N₂O from soil and of CH₄ from grazing livestock.     

围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究

为探究围封对灌丛草地土壤优先流的影响,以宁夏吴忠市盐池县典型荒漠草原区为研究区,通过野外入渗染色试验、图像处理分析等方法,对围封荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响进行评价。结果表明:(1)围栏封育与放牧管理样地土壤水分入渗特征存在差异,在围栏封育样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地的入渗染色图像分别在0—125,0—115,0—105 cm呈现均匀分布,而在125—240,115—150,105—140 cm呈现染色分支,在放牧管理样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地入渗染色图像分别在0—80,0—70,0—80 cm呈现均匀分布,围栏封育导致土壤优先流发生深度更大;(2)土壤剖面染色面积比表现为围栏封育草地＞围栏封育天然柠条林地＞围栏封育人工柠条林地＞放牧管理人工柠条林地＞放牧管理天然柠条林地＞放牧管理草地,土壤染色深度表现为围栏封育草地＞围栏封育天然柠条林地＞放牧管理草地＞放牧管理天然柠条林地＞围栏封育人工柠条林地＞放牧管理人工柠条林地,围栏封育管理会导致土壤剖面染色面积比及染色深度增大;(3)土壤优先流变异系数表现为放牧管理天然柠条林地＞放牧管理人工柠条林地＞围栏封育天然柠条林地＞放牧管理草地＞围栏封育人工柠条林地＞围栏封育草地,放牧管理导致土壤优先流程度增加,而围栏封育降低灌木林地及草地的优先流程度。因此,在荒漠草原等干旱半干旱地区,围栏封育可作为提升土壤水分均匀入渗深度、降低优先流发生程度、提高土壤水分利用效率的重要管理方式。     

阿尔泰山布尔津林区不同草地类型物种多样性特征与生产力的关系

为探讨物种多样性与地上生物量的相关性以及物种多样性的垂直变化特征.以阿尔泰山布尔津林区5种草地类型为研究对象,通过对布尔津林区各草地类型的调查,分析了阿尔泰山布尔津林区各草地类型的物种多样性变化特征.结果 表明:(1)5个草地群落类型地上生物量差异明显,荒漠草原和山地草甸草原较低,山地草原最高,而山地草甸和高寒草甸处于...     

呼伦贝尔天然打草场分布及生物量遥感估算

天然打草场在中国草地畜牧业中具有非常重要的功能,是保障草畜季节平衡、确保家畜安全过冬,灾后应急救援的饲草储备资源。目前关于天然打草场的资源分布与生物量高低等信息的研究欠缺,限制了区域性饲草储备资源的有效利用。该研究利用遥感技术和实地调查相结合的方法对陈巴尔虎旗天然打草场的资源分布及生物量估算进行了全面调查。结果表明:陈巴尔虎旗天然打草场面积达80.28×104 hm~2,其中鄂温克民族苏木打草场面积居首位,为22.69×104 hm~2,巴彦哈达苏木、东乌珠尔苏木、呼和诺尔镇及西乌珠尔苏木的打草场面积次之,面积均大于9.00×104 hm~2,宝日希勒镇面积最小,为0.64×10~4 hm~2。基于MODIS-NDVI与打草场实测量建立的反演模型相对误差为20.56%,能够比较准确地估算牧草产量;陈巴尔虎旗天然打草场平均生物量为1.24×10~3 kg/hm~2,总生物量为992.90×106 kg,生物量空间分布呈东高西低,鄂温克苏木打草场总生物量较高,为304.21×10~6 kg,巴彦哈达苏木次之,为221.01×10~6 kg,其他苏木占47.10%;研究区天然打草场面积和生物量主要分布在温性草原和温性草甸草原,少量分布在低地草甸草原、山地草甸草原及沙地草原。该研究结果可为将来分析典型牧区陈巴尔虎旗天然打草场变化提供数据支撑。