不同措施对退化草地土壤和植被的影响

在我国干旱、半干旱草原区,草场沙退化和水土流失等现象十分严重,而要解决这一问题,首先应搞好水土保持生态环境监测。为了客观地分析和评价各项水土保持措施实施后给生态环境带来的效应,我们在京津风沙源科技支撑项目实施过程中,在我所建立的草地水土保持生态技术试验基地,对各项措施实施前后的生态指标进行了连续4年的动态监测。主要研究了退化草地围封前后及围栏内不同恢复措施对土壤水分与养分及草场植被的影响。结果表明：围栏前后土壤水分、养分和草场植被都发生了变化,尤其对草场植被的影响极其明显,封育草场的植被盖度较未封育的天然草场植被盖度平均增加了58.66%。围栏内不同恢复措施对土壤水分、养分和草场植被也都有明显的影响。     

不同放牧方式对草场沙退化影响的试验研究

在我国干旱、半干旱草原区,草场沙退化现象十分严重,而草场沙退化是气候、土壤、植被等自然因素和人为因素共同作用的结果,其中放牧活动是引起草场沙退化的主要因素之一。为了客观地分析和评价不同放牧方式对草场沙退化的影响,在内蒙古自治区包头市达茂旗希拉穆仁荒漠草原进行了为期2 a的放牧、休牧和轮牧试验。试验结果表明:超载放牧不仅使植被盖度、高度和产量大幅度下降,裸地率增加,而且使地表粗糙度变小,风蚀输沙率增大,风蚀作用增强。但合理的放牧方式不但能促进牧草生长发育,保护草地的植物多样性,而且能防止草场进一步沙退化,反而有利于草场的持续利用。     

京津沙源区草场沙退化综合整治模式探讨

为尽快落实中央政府关于做好京津周边地区防沙治沙工作,遏制土地继续沙化和沙漠蔓延扩展,加大草原沙化、退化治理力度,减轻风沙对京津周边地区危害的战略布署,开展浑善达克沙地草场沙化、退化综合整治技术试验示范研究,旨在全面了解浑善达克沙地草场沙化、退化形成演化规律,探索解决畜草矛盾的途径和草原生态环境综合整治及水-草-畜持续发展的模式,研究开发和引进一批草场沙化、退化综合整治和水草资源合理利用的技术,并通过治理工程将各种技术组装集成示范推广,使新模式实体化,从而为我国草场防沙、治沙生态保护及区域群众脱贫致富提供决策依据和技术支撑.     

青海共和盆地封育季节草场生物量、种群与生境变化

试验研究青海共和盆地封育季节草场生物量、种群与生境变化结果表明,封育草地生物量和株高均高于未封育草地,且依据未封育与封育草地生物量之比,共和盆地草场退化等级为中度和重度;由于沙生和荒漠植被入侵并逐渐成为优势种或伴生优势种,退化草地优势物种生物量降低,依据其他物种与优势物种生物量之比,确定共和盆地草场退化等级<0.1为弱度,0.1~0.5为轻度,0.5~1.0为中度,1.0~5.0为重度,>5.0为严重,芨芨草草原处于中度、重度退化,针茅草原处于重度和严重退化;共和盆地封育草场存在两极恢复(原草场和新退化草场类型),而未封育草场只有单极退化(荒漠),故过牧不仅使共和盆地草地退化,且使草地生境不断恶化,荒漠化程度加剧;相反封育有利于草地恢复和生境改善。     

干旱、半干旱草场沙退化影响因素分析

近年来,由于受气候、土壤、植被等自然因素和人为因素的影响,我国干旱、半干旱区草场沙退化现象十分严重,草原生态环境日益恶化,严重制约了牧区经济的可持续发展。针对干旱、半干旱区草场沙退化的形成过程和特点,采用主成分分析（PCA）的方法,从影响草场沙退化的自然因素和人为因素中选出若干因子,以锡林郭勒盟正镶白旗明安图镇东部和硕庙的数据为基础,分析了影响该地区草场沙退化的主要因子,从而为全面整治草场沙退化提供科学依据,这必将对我国国土资源的保护与开发、改善区域生态环境具有重要意义。     

不同种植密度人工柠条林对土壤水分的影响

通过对宁夏盐池干旱退化草场植被恢复与风蚀沙化防治技术示范区内不同种植密度的柠条林土壤水分进行了定位观测,从土壤水分日变化、季节性变化、水分垂直分布等方面进行了分析.结果表明土壤含水量主要受大气降雨及植物生长节律的影响,变化较大.0～100 cm土壤含水量的垂直分布规律为从表层到深层土壤含水量递增.林地土壤水分随着离柠条带距离的增加显著 (P<0.05)增加.种植密度不同土壤贮水量明显不同,密度分别为3 330丛/hm2(带间距4 m),土壤水分处于亏损状态,0～100 cm土壤贮水量极显著低于对照,柠条密度为2 490丛/hm2(柠条带间距7 m)和1 665丛/hm2(柠条带间距10 m)时,土壤含水量变化不大,但0～100 cm土壤贮水量极显著高于对照.针对盐池干旱风沙区,柠条林种植适宜密度为7 m或大于7 m为宜.退化草场种植密度土壤水分干旱风沙区.     

退化草场恢复时土壤有机矿质复合体中结合态腐殖质变化

对采自退化草场恢复前后的土壤样品中提取的各粒级土壤有机矿质复合体,用不同浸提剂提取表征不同结合状态的腐殖质,并对其含量、分布和组成在草场恢复过程中的变化进行了分析,得出了土壤各粒级复合体中腐殖质主要以松、紧结合态形式存在,并且大部分分布在粘粒和粗、细粉粒级复合体中;草场恢复时土壤腐殖质的增加主要是粘粒和粗、细粉粒级复合体中松态腐殖质的贡献,其次是稳态腐殖质;松态腐殖质的增加主要是ＨＡ的增加,稳态腐     

宁夏盐池县草场退化因素分析

宁夏盐池县是干旱草原向半干旱草原的过渡地带,也是我国北方农牧交错带沙漠化强烈发展的地区之一。近50 a来该区草场严重退化。阐述了人类活动包括滥采、滥樵、滥垦、滥牧等行为对草场退化的推动作用,并对产生这些行为的动力因素进行了分析。结果认为人口增长速度过快且素质较低,社会经济发展水平低,土地资源利用不合理,政策执行困难且效果不理想这4个方面的因素导致了人类破坏草场的一系列行为,解决草场退化问题应从这些因素入手寻求解决方法。     

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。     

封育措施在宁夏盐池草地植被恢复中的作用

 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,群落组成发生了规律性变化,随着封育年限的增加,群落的多样性逐渐增加;老封育区、新封育区和对照区在植物种盖度、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。     

Influences of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties in a degraded sandy grassland, Inner Mongolia, northern China

Overgrazing is one of the main causes of desertification in the semiarid Horqin sandy grassland of northern China. Excluding grazing livestock is considered as an alternative to restore vegetation in degraded sandy grassland in this region. However, few data are available concerning the impacts of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties. In this paper, characteristics of vegetation and soil properties under continuous grazing and exclusion of livestock for 5 and 10 years were examined in representative degraded sandy grassland. Continuous grazing resulted in a considerable decrease in ground cover, which accelerates soil erosion by wind, leading to a further coarseness in surface soil, loss of soil organic C and N, and a decrease in soil biological properties. The grassland under continuous grazing is in the stage of very strong degradation. Excluding livestock grazing enhances vegetation recovery, litter accumulation, and development of annual and perennial grasses. Soil organic C and total N concentrations, soil biological properties including some enzyme activities and basal soil respiration improved following 10-year exclusion of livestock, suggesting that degradation of the grassland is being reversed. The results suggest that excluding grazing livestock on the desertified sandy grassland in the erosion-prone Horqin region has a great potential to restore soil fertility, sequester soil organic carbon and improve biological activity. Soil restoration is a slow process although the vegetation can recover rapidly after removal of livestock. A viable option for sandy grassland management should be to adopt proper exclosure in a rotation grazing system in the initial stage of grassland degradation.     

The Role of Legumes in Plant Community Succession of Degraded Grasslands in Northern China

Legume species were more and more commonly introduced to degraded grassland for human‐aided restoration. This study aimed to test whether the natural spread of legume contributes to reversal of grassland degradation through making an extensive grassland vegetation and soil survey in Inner Mongolia of China. The results showed that legume biomass increased along a gradient of soil coarsening that was also a gradient of grassland degradation. The total biomass rather than legume biomass was limited by mean annual precipitation at plot level. The presence of legumes increased species richness in degraded steppe vegetation. Constancy of intermediate and climax species of vegetation succession at sites with legumes was higher than that at sites without legumes, implying that legumes might contribute positively to the reversal of grassland degradation. Our study suggests that naturally distributed legumes could benefit the reversal of grassland degradation through promoting plant community succession rather than total plant biomass. Planting legumes would be an effective measure to accelerate the recovery process of degraded grassland with coarsened soil in regions similar to our study region. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

围封沙化草地土壤种子库动态研究

以未围封沙化草地作对照,研究了围封1年、4年和9年的沙化草地土壤种子库特征的变化,获得如下结论:(1)对沙化草地实施围栏封育,可显著提高土壤种子库的植物种数.(2)围封过程中的沙化草地,土壤种子库群落组成中,1、2年生植物所占比例逐渐减小,多年生植物所占比例均逐渐增加.(3)围封过程中的沙化草地,土壤种子库群落组成的相似性,相临阶段较高,随围封年限差异的增加,相似性逐渐减小,表明土壤种子库的变化是一个连续的过程.(4)围封不同年限的沙化草地之间,土壤种子库密度存在极显著性差异,随围封年限的增加而增加,且与地上植被密度具有较高的相关性,其间可用二次曲线进行描述.     

围栏封育在呼伦贝尔沙化草地植被恢复中的作用

 为给沙化草地植被恢复提供理论依据,在内蒙古呼伦贝尔沙化草地,通过测定围封不同年限(1、4、7年)沙化草地群落的特征值,并与未围封地段作对照,就围栏封育对沙化草地植被特征的影响进行了深入分析,结果表明:对沙化草地实施围栏封育,群落组成发生了规律性变化,随着围封年限的增加,退化指示植物所占比例逐渐降低,建群种及一些适口性较好的优良牧草所占比例逐渐增加,另外,围栏封育还可使草地植被盖度、平均高度、草群密度、地上生物量和土壤草根含量大幅度增加。     

退化沙质草地自然恢复过程中土壤-植物系统的变化特征

研究了科尔沁沙地封育5a后退化沙质草地自然恢复过程中土壤—植物系统的变化特征,同时分析了土壤性状与植物特征之间的相互影响程度。(1)从流动沙地恢复到固定沙地,沙质草地植物群落的物种多样性、植被盖度、地下根量和地表枯落物残留量均趋于增大。β多样性测度值表明,在半流动沙地恢复到半固定沙地阶段,植物种周转速率大,群落结构变化明显。(2)在退化沙质草地的自然恢复过程中,表层土壤的结构性能明显改善,土壤养分的有效性相应提高。(3)相关分析显示,沙质草地表层土壤的理化性状与植物特征值之间存有密切的相关性(R2=0.33～0.84,P<0.01,n=20),表明退化沙质草地的恢复过程实质上是土壤—植物系统协同演变的过程,在该过程中,植物多样性的关键恢复期滞后于土壤环境的关键恢复期。     

东祁连山不同退化草地植物群落特征与土壤养分特性

为探究东祁连山不同退化草地植物群落特征、土壤养分特性及其相关性,以轻度退化草地、中度退化草地和重度退化草地为研究对象,采用野外调查、室内测定和数据统计分析相结合的方法,分析了不同退化草地植被特征、土壤养分特性及其之间的相关性。结果表明:(1)从轻度退化草地-重度退化草地,植物群落特征(地上生物量、高度、密度、频度和总盖度)整体呈现降低趋势,且差异显著(P<0.05),中度退化草地Margalef指数、Shannon指数和Evenness指数最高,Dominance指数最低;(2)研究区植物共有19科38属41种,生态适应性较强的植物主要集中在豆科、禾本科、菊科和蔷薇科,不同退化草地植被型分别为矮生嵩草(K.humilis)+赖草(Leymus secalinus)、矮生嵩草+高山唐松草(Thalictrum alpinum)、矮生嵩草+赖草,其中矮生嵩草是各退化草地的优势种,不同退化草地的功能群以杂类草占优势,其次是禾草类,毒草类所占的比例最少;(3)随草地退化程度加重,土壤速效氮、有效磷、有机碳和含水量呈降低的趋势,而pH整体呈现升高的趋势;(4)不同退化草地土壤因子对植被生长贡献率最高分别为速效氮、有效磷和含水量。综上,随着草地退化程度加重,植物群落结构向单一趋势过渡,土壤养分含量减少,且土壤因子对植物贡献率也相应发生变化。     

荒漠草原两种沙化草地对浅耕翻的响应

浅耕翻是退化草地改良的一项技术措施,其效果往往与表层土壤的退化程度与类型相关。为进一步认识荒漠草原退化草地浅耕翻措施的适用性及其作用机理,在宁夏盐池县选取覆沙草地（片沙覆盖型）和侵蚀草地（侵蚀粗化型）当地两种较为典型的退化草地类型,分别进行深翻（20 cm）和浅耕（5 cm）两种浅翻耕处理,分析其植被更新和土壤水分变化情况。结果表明,浅耕翻可有效减少猪毛蒿当季发生数量,激活土壤种子库,提高两种退化类型草地植被均匀性和多样性水平,但是深翻处理下植被盖度下降幅度较大。其中覆沙草地物种丰富度保持稳定,一年生的狗尾草和画眉草占据更为优势的地位,深翻处理下土壤水分向下层蓄积;侵蚀草地物种数明显下降,但指示种胡枝子在群落中的优势地位进一步提高,土壤水分则沿垂直剖面均匀增加,0—100 cm土壤蓄水量显著提高。浅耕翻是推动退化草地恢复演替的有效手段,其中浅耕更具普适性;但是综合植被更新和水分蓄积情况,深翻措施更适宜覆沙草地,浅耕措施对侵蚀草地则较为适宜。     

内蒙古中部地区退耕还林还草后植被与土壤性状的变化

北方农牧交错带中部的内蒙古乌盟一带退耕还林还草有10余年的历史.通过野外调查和实验室分析,探讨了不同退耕还林还草模式和年限下植物群落和土壤性质的变化,结果表明:(1)人为控制了苜蓿、沙打旺的种植周期的退耕还草工程使得退耕还草后植物群落完全不同于自然群落的演替过程,退耕年限达到6年后严重退化指示植物才大量消失;(2)退耕还林与退耕还草均起到了阻沙作用.但退耕还草在降低土壤砂含量方面效果相对明显;(3)退耕还林还草所带来的植物物种多样性变化与土壤性状变化存在正相关关系,说明土壤性状的改良与物种多样性的增加可能     

荒漠草原不同植被恢复模式的水土保持生态效益

[目的]以内蒙古四子王旗境内退化荒漠草原为研究区域,研究不同植被恢复模式对植物群落组成、土壤含水量、土壤侵蚀的影响,为退化草原水土流失治理和草原生态建设提供理论依据。[方法]针对退化草原特点、水土流失特征,分析不同植被恢复模式下植物群落特征、土壤水分、地表径流和侵蚀量的变化,运用主成分分析对不同植被恢复模式的水土保持生态效益进行评价。[结果]退化荒漠草原的3种植被恢复模式试验样地的植物种类组成、群落总盖度、地上生物量均高于放牧天然草地,"围栏封育+灌木条带+施肥复壮"、"围栏封育+松土补播+草种包衣"2种植被恢复模式的地上生物量与放牧天然草地之间变化差异达到显著水平(p0.05);3种植被恢复模式的实施有效控制了土壤侵蚀,径流量和土壤侵蚀量均低于天然草地。[结论]"围栏封育+松土补播+草种包衣"植被恢复模式在保持水土资源,增加群落稳定性等方面的生态效益最好。     

黄河源区人工草地植被群落和土壤养分变化

[目的]研究黄河源区不同年限人工草地植被群落特征和土壤养分的动态变化,揭示高寒地区人工草地稳定机制与演替规律,为退化高寒草甸(湿地)的近自然恢复和缩短退化草地恢复时间提供理论依据。[方法]选择黄河源区青海省玛沁县3,11,17 a单播垂穗披碱草人工草地,对植被与土壤养分特征进行调查。[结果]随着种植年限增加,人工草地优势种垂穗披碱草盖度降低,植物总盖度、生物结皮盖度、杂类草盖度以及生殖枝数量呈倒"V"型变化,而原生植被莎草科植物盖度、物种多样性逐渐增加,17 a人工草地中莎草科植物的盖度是3,11 a的10倍;人工草地土壤养分中全氮、全钾、速效氮、速效钾以及有机质随年限增加呈现积累趋势,土壤pH值逐渐趋于中性。土壤全氮含量在不同恢复年限之间差异最大,平均准确率降低度为25.71,有机质含量次之,其平均准确率降低度为18.55,而全钾含量及均匀度指数最小,平均准确率降低度均小于5。[结论]高寒地区人工草地群落结构和土壤营养随着建植时间的延长在逐渐恢复,建植17 a的人工草地土壤全氮、有机质含量仅是原生高寒草甸土壤的50%左右,因此,17 a人工草地土壤养分完全恢复还需要较长时间。