三种改良措施对退化羊草草地群落多样性和生物量的影响

针对近年来松嫩平原羊草草地的退化问题,进行了围栏封育、轻耙补播羊草、深耕翻种植羊草3种改良试验研究,对草地的群落物种多样性、地上植物量及地下生物量进行测定和分析.结果表明:3个改良措施可降低杂类草的入侵,有利于群落向着原始状态演替.物种丰富度指数(S)和群落多样性指数(H)显著低于退化羊草草地(P＜0.05),均匀度指数(J)表现为退化草地＞围栏封育草地＞轻耙补播羊草地＞深耕翻种植羊草地.3个改良措施草地的地上植物量均极显著高于退化草地(P＜0.01),分别比退化草地增加151.95％、78.32％和200.43％.0～30 cm土层地下总生物量表现为轻耙补播羊草地＞深耕翻种植羊草地＞围栏封育草地＞退化草地.     

青海海北不同退化程度矮嵩草植物群落特征研究

[目的]揭示高山草甸生态系统结构、功能,为高山草甸草场的开发利用、科学管理和草地畜牧业可持续发展提供科学依据。[方法]以青海海北原生矮嵩草（Kobresia hum ilis）植物群落（Ⅰ）、退化矮嵩草植物群落（Ⅱ）为研究对象,分析植物群落结构特征;同时,对矮嵩草群落生物量及多样性指数,丰富度指数进行相关性分析。[结果]群落（Ⅰ）的物种丰富度、生物多样性指数、生物量（分别为42、3.531、3 553.1 g/m2）,均高于群落（Ⅱ）（分别为37、2.270、3 391.1 g/m2）;群落总生物量与物种丰富度在0.01水平上呈极显著正相关,多样性指数与地上生物量、物种丰富度在0.01水平上呈极显著正相关。[结论]群落（Ⅰ）结构合理,地表植被覆盖度大,对该地区生物多样性、生态系统功能起重要维护功能。     

天山高寒草原不同退化梯度紫花针茅群落结构特征研究

【目的】研究巴音布鲁克高寒草原退化草地植物群落结构特征,为退化草地合理利用提供理论依据。【方法】采用样方法,调查研究区退化草地物种组成、群落结构并分析生态经济类群及物种多样性与地上生物量的关系。【结果】随着退化程度的增加,草地中优势种紫花针茅被小型禾草溚草取代;高寒草原退化标志植物天山赖草、绢毛委陵菜等杂类草重要值增加;禾本科、豆科等优良牧草地上生物量逐渐减少;群落内地上生物量显著降低了50%(P0.05),群落地上生物量与物种丰富度指数呈显著线性正相关,与多样性指数、均匀度指数呈显著线性负相关关系。【结论】巴音布鲁克高寒草原退化草地植被群落结构简单化,导致草地质量和生产力明显下降;草地群落物种丰富度影响草地生产力。     

灌溉对高寒草原植被群落的影响试验

[目的]研究水分灌溉对退化高寒草原恢复重建中的作用和影响。[方法]2007年在玛多县鄂陵湖边的高寒草原进行灌溉与非灌溉试验,并进行植物种类及生物量的调查。[结果]灌溉后高寒草原植物种类组成增加,物种丰富度高于非灌溉区;植物地上、地下生物量均比非灌溉区明显提高,灌溉区平均地上和地下生物量分别为83.5和2 112.2 g/m2,比非灌溉区地上和地下生物量增加13.4和594.7g/m2。[结论]灌溉有利于植物生长和群落的重建。     

放牧干扰对三江源区高山嵩草草甸植被冠截留的影响

为合理评估不同放牧强度对三江源区草地生态系统水源涵养能力的影响，采用水浸泡法等测定不同放牧干扰条件（轻度1.50只羊单位/hm2、中度6.00只羊单位/hm2、重度9.00只羊单位/hm2）的植被盖度、地上生物量、主要植物（功能群）叶面积比、鲜干重比及单位面积截留量，研究不同放牧干扰强度草地植被冠层层面对降雨截留的影响。结果表明：地上生物量与植被盖度随放牧强度增大呈显著降低趋势（P＜0.05）；草地生态系统的主要植物（功能群）单位面积截留量不同放牧干扰强度处理间差异显著（P＜0.05），莎草、禾草及鹅绒委陵菜面积截留量随放牧干扰强度增加呈减少趋势，黄花棘豆呈增加趋势；地上生物量（x）与最大持水率（y）呈显著正相关性（P < 0.05），回归方程y=1.0982x+46.953；单位面积截留量（y）与叶面积指数（x）符合一元二次模型，回归方程 y=0.1132x2-0.2811x+0.485（R2 = 0.6982）。放牧干扰改变了植被盖度和含水量进而影响水源涵养能力。     

“黑土型”退化高寒草地CH4排放特征研究

[目的]研究“黑土型”退化高寒草地CH4的排放特征。[方法]采用静态箱-气相色谱法研究了青海省果洛州“黑土型”退化高寒草地植被-土壤系统CH4释放特征。[结果]“黑土型”退化高寒草地不同处理（植被-土壤、土壤和土壤微生物）CH。释放速率的日变化动态不明显,绝大部分时间处于吸收CH4状态。“黑土型”退化高寒草地不同处理CH。释放速率的季节动态也不明显,且绝大部分时间处于吸收状态;在观测期间,释放速率为：植物一土壤〉土壤〉土壤微生物,平均值为-（28±26）、-（38±21）和-（43±25）μg/（m2．h）。“黑土型”退化高寒草地植物及地上、地下部分CH4释放速率的季节动态变化不显著;在观测期间,除个别观测日外,三者均表现为正排放,释放速率为：植物体〉地上部分〉地下部分。[结论]明确了青藏高原地区“黑土型”退化高寒草地CH4释放速率的特征,为将来退化高寒草地的治理、恢复、重建提供了科学依据。     

铅（Pb）污染下丛枝菌根真菌对早稻生长的影响

[目的]研究土壤重金属 Pb污染下丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）对旱稻生长的影响。[方法]采用盆栽实验的方法,研究了不同土壤 Pb 处理水平（0,300,600 mg/kg）下,接种 Glomus mosseae下旱稻（Oryzal Sativa L.）的生长效应。[结果]接种处理下,旱稻根系侵染率随着土壤 Pb含量增加而显著降低（P〈0.05）。与未接种处理相比,接种处理显著提高300 mg/kg Pb处理下旱稻生物量以及地下部分 Pb含量,却显著降低了地上部分 Pb含量,这与接种处理显著降低了 R/S值的结果一致（P〈0.05）;600 mg/kg Pb处理下,接种显著提高了地下部分生物量（P〈0.05）,却显著降低了旱稻地上部分以及地下部分 Pb含量（P〈0.05）,接种处理与未接种处理下 R/S值差异不明显。[结论]该研究表明在一定的土壤 Pb处理下接种 Glomus mosseae可以在一定程度上缓解 Pb对 Oryzal Sativa L.的毒害作用。     

围栏封育下山地灌草丛草地植被植物多样性与生物量的研究

 2006年3月，以云南省永胜县内干热河谷地区的退化草地为研究对象，在2004年设置的围栏封育区和对照区内，对植物的盖度、密度、频度、高度以、地上生物量及植物物种多样性进行了调查和研究。结果表明，围栏封育后退化草地的植被盖度明显变化，盖度总体变化趋势为：轻度退化围栏封育区>轻度退化对照区>重度退化围栏封育区>重度退化对照区。群落多样性总体表现同盖度的表现一样。群落均匀度指数、丰富度基本上与群落多样性指数呈正相关。群落的生态优势度指数与群落多样性指数呈负相关。围栏封育区地上生物量均高于对照，生态和经济效益明显。随着退化程度加剧，分布在各层的植物根量越来越少，地下根系具有浅层化特点。     

青海湖鸟岛水分梯度下草地生物量分配格局初步研究

研究了青海湖鸟岛地区不同土壤水分梯度下个体与群落水平株高,根长和地上、地下生物量的分配。旨在：(1) 在小尺度上调查不同土壤水分梯度对草地高、根长和地上、地下生物量分配的影响;(2) 在个体和群落水平上检验同速生长理论;(3) 为青海湖周边地区地下生物量估计提供数据支持,并讨论环境因素对地下生物量与地上生物量比值(R/S)的影响。结果表明：个体水平上株高、根长、地上生物量、地下生物量都随土壤含水量的增加而降低;群落水平上地上生物量随土壤含水量的增加而增加,而地下生物量随土壤含水量的增加而降低。青海湖流域鸟岛地区个体水平上根长、株高比值的变化范围为0.3～6.0,均值和中值分别为1.6和1.3;个体水平地下生物量与地上生物量的比值也有较大的变化范围（0.4～11.3）,均值和中值分别为2.5和1.5;群落水平地上生物量变化范围为221.59～352.77 g·m^-2,地下生物量变化范围为741.98～1182.20 g·m^-2,地下、地上生物量比值的变化范围为1.4～7.1,均值和中值分别为3.0和1.9。土壤水分在个体和群落水平上都影响到了植物株高、根长以及生物量的分配。基本表现为：个体水平上株高、根长、地上生物量、地下生物量都随土壤含水量的增加而降低;群落水平上地上生物量随土壤含水量的增加而增加,而地下生物量随土壤含水量的增加而降低。该区域草地生物量分配规律在个体和群落水平上都不支持等速生长假说。     

不同退化阶段伊犁绢蒿荒漠草地群落生长季动态变化分析

[目的]研究退化伊犁绢蒿荒漠草地生长季群落变化及动态变化规律,为适时监测、生态恢复及合理利用提供现实依据.[方法]从4-10月逐月对中度、重度、极度3个退化阶段草地群落物种组成、地上生物量、高度、密度和盖度进行动态测定,统计分析退化草地群落在生长季的变化特征与规律.[结果]从春季到秋季同一退化阶段群落优势种始终保持一致;随着退化增强,群落物种组成受月季动态影响逐渐增大,并且多体现在春秋两季.各退化阶段群落数量特征随月份增加基本呈现峰谷交替的波动式下降趋势.4～6月群落数量特征差异显著且规律性强,基本为重度退化＞极度退化＞中度退化;7月后无明显规律性.[结论]生长季内,各退化阶段优势种相对稳定,其他数量特征波动性较大,4～6月较其他各月更能区分出群落的退化程度.     

新疆西部天然草地生物量与根冠比特征

【目的】 研究新疆西部主要天然草地类型地上、地下生物量和根冠比的特征,为草地碳储量研究提供基础数据与理论依据。【方法】 通过典型样地调查,测定新疆西部4种主要天然草地类型的地上生物量、凋落物生物量和地下生物量,分析不同草地类型的生物量和根冠比特征。【结果】 新疆西部天然草地中,低地盐化草甸和温性荒漠草地地上活体生物量相对较高,分别为121.27和110.78 g/m²,是温性荒漠草原的2.21和2.02倍;高寒荒漠草原草地地下生物量相对最大,为2 517.77 g/m²,分别是其他草地类型的1.39、2.12和3.85倍;高寒荒漠草原草地的总生物量相对最大,达到了2 578.49 g/m²,草地总生物量最小的温性荒漠为777.92 g/m²。不同组分生物量中地下根系的生物量分别占到总生物量的89.90%、97.65%、96.77%和84.16%,各类草地中高寒荒漠草原和温性荒漠草原草地的根冠比相对较大,分别为41.58和32.79,显著高于低地盐化草甸和温性荒漠草地,差异显著(P<0.05)。【结论】 新疆西部4种天然草地类型地上活体生物量的大小顺序为:低地盐化草甸＞温性荒漠＞高寒荒漠草原＞温性荒漠草原;而其地下生物量、总生物量和根冠比的特征均表现为:高寒荒漠草原＞温性荒漠草原＞低地盐化草甸＞温性荒漠,各类草地不同组分生物量的占比特征均表现为:地下根系＞地上活体＞凋落物。     

锡林郭勒草原灌丛化对灌丛间地草本群落物种多样性和生物量的影响

目的灌丛化是全球性的热点问题,草原区灌丛化必然会改变草原生态系统的结构与功能。本文通过研究灌丛化对群落的物种多样性及生物量的影响,对后续治理和控制草原区灌丛化提供参考依据。方法对内蒙古锡林郭勒典型草原区灌丛化样地进行群落生态学调查,依据灌丛特征及灌丛间地草本群落特征,提出典型草原灌丛化指数（TSSEI）,并对草原灌丛化等级进行划分,分别定义为轻度灌丛化草原（Ⅰ级）、中度灌丛化草原（Ⅱ级）和重度灌丛化草原（Ⅲ级）;对不同灌丛化等级样地内的灌丛特征指标、灌丛间地草本植物群落的α多样性指数及草本群落的生物量进行单因素方差分析、Pearson相关性分析、LSD多重比较分析。结果通过分析发现:（1）Ⅰ级与Ⅱ级灌丛化样地之间的丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson多样性指数均无显著性差异,但是均显著高于Ⅲ级灌丛化样地,即当灌丛化程度从中度灌丛化向重度灌丛化发展时,灌丛间地群落的物种多样性是显著降低的,重度灌丛化样地灌丛间地群落的物种多样性最低。（2）不同灌丛化等级样地中的灌丛间地地上生物量与灌丛间地枯落物的质量均无显著性差异;灌丛间地地下生物量与灌丛间地总生物量在Ⅱ级灌丛化样地中最低,Ⅲ级灌丛化样地中最高,其中Ⅰ级灌丛化样地的灌丛间地地下生物量和灌丛间地总生物量与Ⅱ级和Ⅲ级灌丛化样地无显著差异。（3）TSSEI与Shannon-Wiener指数和Simpson指数呈极显著负相关（P < 0.01）,与丰富度指数呈显著负相关（P < 0.05）,与Pielou均匀度指数呈极显著正相关（P < 0.01）;TSSEI与灌丛间地草本群落的地上生物量、地下生物量、灌丛间地枯落物及灌丛间地总生物量均无显著相关性。结论研究认为,典型草原轻度及中度灌丛化对于灌丛间草本群落物种多样性并不构成显著影响,重度灌丛化将显著降低灌丛间地草本群落物种多样性。典型草原灌丛化对灌丛间草本群落地上生物量及枯落物质量没有显著影响,重度灌丛化样地的草本群落地下生物量及总生物量显著高于中度灌丛化样地。典型草原灌丛化现象显著影响灌丛间地草本群落的物种多样性,而对于灌丛间地草本群落的生物量的影响较小,均不存在显著相关性。      

禁牧休牧对藏北高寒草甸物种多样性和生物量的影响

通过对藏北高寒草甸禁牧3a(JM3)、禁牧5a(JM5)、禁牧7a(JM7)、休牧5a(XM5)和自由放牧(FM)等不同管理措施样地的植物群落物种多样性、群落高度、群落盖度、地上生物量和地下生物量的实地调查与分析,探讨了禁牧和休牧对藏北高寒草甸物种多样性和生物量的影响。结果表明,禁牧样地的群落丰富度指数、多样性指数均显著高于休牧和自由放牧样地,而禁牧3a和5a显著高于禁牧7a;禁牧3a的均匀度指数显著低于禁牧5a和7a,其禾草和莎草的重要值则高于其他样地;禁牧5a样地地上生物量最高,为84.2 g/m2,并且其地下生物量与地上生物量的比值最小。在藏北地区,禁牧5a不仅可维持较高的高寒草甸物种多样性,而且还能够明显提高高寒草甸可利用生物量,但是禁牧5a以上将不利于维持较高的物种多样性和草地可利用生物量。     

补播对玛曲高寒沙化草地物种丰富度和生物量的影响

【目的】研究补播对玛曲高寒沙化草地物种丰富度和生物量的影响。【方法】于2006和2007年在甘肃玛曲高寒沙化草地进行禾草补播试验。【结果】补播当年物种丰富度增加,补播第2年物种丰富度下降。补播后,禾草类生物量一直占据主要部分,补播后地上生物量比对照显著增加。2007年生长季各处理的地上生物量均高于2006年,3种禾草混播处理对草地地上生物量的提高最显著。【结论】中华羊茅、草地早熟禾和垂穗披碱草3种禾草混播的处理可作为玛曲高寒沙化草地的补播组合。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化程度土壤化学计量比特征

【目的】研究退化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的变化规律,为退化草地的恢复治理及草地资源的科学管理提供理论依据。【方法】以巴音布鲁克不同退化阶段(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)高寒草原为对象,采用野外调查和室内分析相结合方法,测定退化草地土壤有机碳、全氮、全磷等养分。【结果】4个不同退化程度草地的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而减少,其中碳含量在0~10、10~20和20~30 cm土层4个退化程度依次下降了53.0%、54.0%和52.0%,氮、磷含量也依次下降了42.0%~95.0%、29.0%~43.0%(P＜0.05)。0~10、10~20和20~30 cm土层土壤碳氮比在重度退化后达到最低,较未退化分别降低71.0%、75.0%和77.0%(P＜0.05);在20~30 cm土层未退化与轻度退化间差异不显著(P＞0.05);与未退化草地比,重度退化以后0~10、20~30 cm土层氮磷比显著降低了64.0%、59.0%,在轻度退化过程中10~20 cm土层土壤氮磷比要高于未退化(P＜0.05);土壤表层碳氮比、碳磷比和氮磷比与地上生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤C、N、P化学计量比值与地上生物量表现出良好的相关性(P＜0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤化学计量比明显下降。     

基于TWINSPAN分类的三江源区称多县高寒草甸退化研究

采用双向指示种分析法(two-way indicator species analysis,TWINSPAN),选择了植被盖度、优良牧草比例、毒杂草比例、地上生物量变化值、0～25cm土壤有机质含量变化值5项与草地退化最密切相关的植被与土壤指标,对2009年称多县高寒草甸样地调查数据和退化情况进行了分析.结果表明:称多县高寒草甸退化状况可以分为6个类,及未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个退化等级.在调查的63个样地中未退化样地16个,约占25%;中度退化样地25个,重度退化样地13个,中度和重度退化样地占60%左右;轻度退化样地7个,约占11%;极度退化样地2个,约占3%.随着退化等级的加重,植被盖度和优良牧草比例逐渐减少,毒杂草比例逐渐增大;地上生物量在未退化时最高,然后减少,到中度退化阶段地上生物量上下浮动,到重度退化时地上生物量明显下降;土壤有机质含量在未退化时最高,在中度退化和重度退化阶段土壤有机质上下波动幅度较大,在重度退化以后土壤有机质含量明显降低.     

不同类型草地物种多样性、生产力与牧草品质和体外消化率的关系

以青藏高原东北缘祁连县境内围封8 a的荒漠草原（DR）、高山草原（AST）、草甸草原（MS）、沼泽草甸（SM）、高寒草甸（AM）和高寒灌丛（ASH）为对象,研究6种类型草地的物种多样性、生产力与牧草品质和体外消化率的相互关系。结果表明：不同类型草地群落物种丰富度、多样性和均匀度指数均在AM和MS中显著高于ASH、AST、SM和DR。可食牧草地上生物量在AM中最高,在MS中最低,而不可食牧草地上生物量在各类草地中为AM>SM>DR>ASH>AST>MS;牧草中粗蛋白（CP）和粗脂肪（EE）含量在ASH中最高,在DR中最低,而酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）的变化正好相反,体外干物质消化率（DMD）、中性洗涤纤维消化率（NDFD）和酸性洗涤纤维消化率（ADFD）在SM和ASH中最高,而在AST和DR等低海拔的草地中最低;牧草中CP、EE、DMD、NDFD和ADFD均随海拔的升高而增大,而牧草中的NDF、ADF含量和粗蛋白消化率（CPD）随海拔的升高而减少。牧草饲用价值作为评价牧草营养品质的综合性指数,在不同草地间的变化规律与CP和EE等指标基本一致。因此,在对不同类型草地的利用过程中,建议采用牧草饲用价值指数,从牧草营养含量和消化率两个方面综合评价草地营养价值,合理配置放牧家畜。     

融雪时间对川贝母个体特征和物候阶段的影响

[目的]探讨融雪时间对川贝母生长和物候的影响。[方法]在青藏高原东部的一个高山雪床,在积雪早融部位与积雪晚融部位之间进行川贝母移植试验,观察川贝母的个体特征和物候的变化。[结果]川贝母的株高、单叶面积和地上生物量在早融与晚融部位之间有显著的差异,且晚融部位的值要大于早融部位的值;融雪时间对川贝母早期和中期物候阶段（如开始生长期、始花期）有影响,而对后期特别是晚期的物候阶段（如植株枯黄期）影响很小。[结论]积雪晚融的环境更有利于川贝母的生长,在人工种植中应遵循这一规律。     

青海湖北岸不同类型退耕还草地群落物种多样性和生物量特征研究

对青海湖北岸3种不同类型退耕还草地植物群落物种多样性、生物量和草地质量指数特征变化进行分析。结果表明,退耕还草地种草2a后播入种(青牧一号老芒麦、垂穗披碱草、无芒雀麦)在群落中均占据绝对优势地位;群落植物地上生物量明显提高,优良牧草产量显著增加(P0.05);各退耕还草地与对照(CK)样地比群落相似性低,草地质量指数显著提高。     

基于MODIS时间序列数据的竹林地上生物量估算

  目的  基于浙江省中分辨率成像光谱仪(MODIS)时间序列数据,对浙江省竹林地上生物量进行估算,为竹林碳汇遥感监测提供参考。  方法  以MODIS叶面积指数(LAI)、增强型植被指数(EVI)和比值指数(RVI)时间序列数据为变量,利用随机森林模型筛选变量,采用支持向量回归(SVR)模型估算研究区竹林地上生物量。  结果  随机森林模型共筛选出43个对竹林地上生物量影响最大的变量;基于43个变量,采用radial核函数构建的SVR模型预测能力最强,模型训练精度和测试精度分别为0.76和0.72,均方根误差分别为5.15和8.03 Mg·hm?2。浙江省全省竹林地上生物量均值为7.85 Mg·hm?2,总地上生物量为3.31×107 Mg;浙江省竹林地上生物量在各市具有明显的差异性,其中,湖州市、杭州市、金华市、绍兴市和宁波市的竹林地上生物量均值均大于全省均值,湖州市竹林地上生物量均值最大,为13.56 Mg·hm?2,舟山市地上生物量均值最小,为5.72 Mg·hm?2。  结论  耦合了MODIS LAI、EVI、RVI时间序列数据的SVR模型可实现浙江省竹林地上生物量较高精度的估算。图3表1参31