呼伦贝尔退化草地植被演替特征研究

由于气候环境条件的变化和人类长期不合理的草地利用方式,致使呼伦贝尔草原退化、沙漠化趋势加剧,草地的退化严重威胁着当地的生态环境,制约着畜牧业的发展。对草甸草原、典型草原和沙地植被三种草地类型的植被退化演替特征研究结果表明:随着草地退化(沙化)程度加大,群落结构与多样性逐渐丧失,草层高度、植被盖度、株丛密度、地上部生物量等,都呈现不同程度的递减趋势,草地退化过程中,群落物种组成逐渐单一,数量逐渐减少,物种组成发生显著的变化。未退化草地以禾本科植物占主导地位,随着退化程度的加大,退化指示类的菊科植物的重要地位得到提升,中度退化阶段蔷薇科植物不断增加,并占据优势地位,重度退化阶段,多以耐践踏的蔷薇科植物和小型禾草为优势种,其中重度沙化草地,多年生植物几乎全部消失,而被一年生植物替代。     

巴音布鲁克高寒草地退化演替阶段植物群落特性研究

以新疆天山南坡巴音布鲁克高寒草地为研究对象,通过主分量分析以及群落多样性指标,分析了不同退化演替阶段高寒草地植物群落特性变化规律。结果表明:以重要值为参数通过主分量分析(PCA)对样方进行排序,得到未退化、轻度退化、中度退化、重度退化4种类型群落;随着植物群落的逆行演替,优良牧草盖度、高度、频度等呈递减趋势,杂类草表现为增加趋势,植物群落物种多样性丧失。未退化阶段群落羊茅(Festuca ovina)、紫花针茅(Stipa purpurea)为优势种,随着退化加重,天山赖草(Leymus tianschanicus)、委陵菜(Ptentilla spp.)等在群落中占主导地位,地下芽根茎型草本植物逐渐代替地面芽密丛型禾草植物成为群落优势种。     

不同土地利用方式下草地植被动态变化特征——以宁夏盐池县为例

采用Q型聚类法和α-多样性指数(丰富度指数R、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数和群落均匀度指数),对2010—2014年盐池县农牧交错带不同土地利用方式〔人工封育、退耕还林(灌木)和林间草地(柠条灌木林)〕的植被特征和多样性进行分析。结果表明:1 2010—2014年,人工封育、退耕还林和林间草地的植被均以豆科和菊科为主,退耕还林(灌木)植物总体的生长状况较差;2 3种土地利用方式下草地植被多样性变化趋势一致,α-多样性指数(丰富度指数R、Shannon-Wiener指数和群落均匀度指数)均呈现"M"型变化趋势,而Simpson生态位优势度呈现"W"型变化趋势;3在干旱和半干旱地区,相较于退耕还林(灌木)和林间草地的土地利用方式,人工封育仍是恢复退化草地植被比较有效的措施之一。     

宁夏盐池县退化草地不同利用方式下植物群落多样性与生物量的研究

以草地群落样方调查数据为基础,对3种不同利用方式下的退化草地群落进行群落结构、多样性及生物量分析对比。结果表明:禁牧对增加草地植物优势种的重要值起到了一定作用,而6区轮牧的方式使草地群落优势种恢复得较以草定畜方式好一些;不同利用方式间相似性指数反映了放牧干扰使得相似性增大,6区轮牧对草地的干扰较以草定畜小些;禁牧对增加草地群落物种多样性不明显,以草定畜样地的多样性程度较高,但这可能是草地群落恢复性较差的表现,6区轮牧相对于以草定畜的草地群落恢复性较好;禁牧对草地群落有毒植物生物量的减少起到了作用,而6区轮牧对减少有毒植物的生物量,较以草定畜效果好些,这种方式对草地的恢复较为有利。今后应注重对6区轮牧方式进行更深入的研究。     

典型草原不同演替阶段群落结构与物种多样性变化

针对退化草地恢复进程及恢复过程中的合理利用问题,选取生长季围封(4至9月)收获干草,其它时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,开展典型草原围封演替过程中群落结构与物种多样性变化的研究。研究结果表明:典型草原不同演替阶段群落的物种组成基本一致,但主要物种的优势地位发生了显著改变。在自由放牧草地,以星毛萎陵菜、冷蒿、糙隐子草为优势物种,采用生长季围封恢复措施后,优良牧草羊草、克氏针茅的优势地位增加,退化草地正向演替,群落的盖度、密度、地上、地下生物量及优良牧草比例增加,群落结构优化,物种多样性增加。但若围封后连续多年(13年以上)刈割利用,容易导致群落的盖度、密度、地上、地下生物量再次下降,草地发生2次逆行演替。研究认为:季节性围封的管理方式既可保证退化草地在一定程度上得到恢复,也能避免全年围封禁牧所带来的饲草资源浪费。季节性围封在我国牧区是可行的草地管理方法,但适宜的围封季节及围封后的合理利用问题(如合理的割草制度等)有待进一步研究。     

科尔沁沙地东南缘不同草地恢复方式下的物种多样性与生物量

对科尔沁沙地4种典型退化草地恢复方式下的生物多样性特征及其生物量进行了定量研究。结果表明：4种退化草地恢复方式下,物种多样性排序为防护林围纯草地〉樟子松疏林草地〉榆树疏林草地〉撂荒草地;4种恢复方式下的群落总生物量与物种多样性的变化趋势一致;从物种多样性与生物量的综合分析表明,与未采取任何人为措施的撂荒草地相比,防护林...     

新疆荒漠草地自然保护区初步评价

从定性角度评价认为：１．新疆荒漠草地自然保护区属天然草地生态系统和生物物种保护区类型具有资源管理保护区的性质。２;它是在全国和新疆草地资源大面积退化的形势下建立的,说明该保护区的建立具有迫切性和必要性．３．保护区的自然性受到较大损伤,属原生环境和次生环境兼备的自然保护区,具有很大的脆弱 性。４．对荒漠草地而言,生态景观,物种,群落和草地类型均具有一定的多样性,受法律保护的动植物和狭域分布的群落亦多     

不同干扰对高寒草原群落物种多样性和生物量的影响

通过对新疆巴音布鲁克高寒草原天然草地进行灌溉、围栏(2年、7年、13年)和自由放牧处理,探讨不同干扰类型对草地植物多样性和生物量的影响。结果表明:灌溉使草地植物群落的高度、盖度和地上、地下生物量达到较高的水平,物种多样性也有一定程度的增加;而在自由放牧制度下,由于干扰过于剧烈,草地已呈退化趋势,物种多样性和生物量均较低;在围栏草地中,随着围封年限的增加,群落高度、盖度、地上、地下生物量逐渐增加,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数呈现先增加后减小的趋势。在5种干扰类型中,物种丰富度、Shannon-W iener指数(H′)的排列顺序为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏13年草地<围栏7年草地;P ielou均匀度指数的排列顺序为:围栏2年<放牧<灌溉<围栏13年<围栏7年;地上生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<围栏7年草地<围栏13年草地<灌溉草地;地下生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏7年草地<围栏13年草地。     

草原区沙地放牧草地合理利用途径

本文通过对草原区沙地放牧草地在畜牧业生产实践中出现大面积退化和沙化现象的分析 ,探讨了沙地放牧草地合理利用的途径 ,认为对于沙地放牧草地的保护 ,重点应放在草地的合理利用方面。通过以草定畜 ,合理调整载畜量 ;建立合理的利用制度 ;发展季节畜牧业 ;调整畜群结构 ,增加良种畜比例 ;以及改良天然草地 ,建立人工、半人工草地等措施 ,达到草原区沙地草地的可持续利用。     

黑河(额济纳河)下游绿洲生态系统受损与生态保育对策的思考

额济纳绿洲是我国西北干旱区中心的一道生态防线。 2 0世纪后半世纪绿洲生态系统严重受损 ,景观结构急剧恶化 ,黑河的供水量逐年趋于下降 ,由 50年代的 1 2 .2 5亿 M3 下降到 90年代的 7.2 4亿 M3。地下水位也相应地降低 ,土地盐化也在加剧。胡扬与沙枣林面积由3 .45万公顷减少到 2 .2 0万公顷 ,并以老龄林为主。红柳灌丛也减少了 50 % ,并且多已成为稀疏矮化的群落。各种禾草草甸严重退化 ,多已演替成为苦豆子群落。为了维护我国西北的这一生态屏障 ,必须坚持以恢复与保护自然绿洲为主 ,恢复胡杨林、沙枣林及红柳灌丛的覆盖率 ;建立人工草地 ,改善土地覆盖 ,建设自然一人工复合绿洲。在绿洲建设与保育工程中必须保证充分供水 ,调控水盐动态 ,发挥生物一景观多样性的系统耦合效应 ,实现绿洲生态系统健康     

乌拉特荒漠草原群落物种多样性和生物量关系对放牧强度的响应

以内蒙古乌拉特荒漠草原灌丛和草本植物群落为对象,研究这2种植物群落的物种组成、物种多样性及其与地上生物量关系对不同放牧处理(对照、中牧、重牧)的响应。结果表明:①随着放牧强度的增加,灌丛群落中红砂(Reaumuria songarica)和碱韭(Allium polyrhizum)的优势度增大,沙生针茅(Stipa glareosa)的优势度减小;重牧降低草本群落中沙生针茅的优势度,增加了蒙古韭(Allium mongolicum)和碱韭的优势度。②不同放牧处理显著降低了灌丛和草本群落的盖度、高度以及灌丛群落的密度,消除了灌丛和草本群落之间盖度的差异(P> 0. 05)。中牧降低灌丛群落的Pielou均匀度指数,重牧降低灌丛群落的物种丰富度,灌丛和草本群落的其他多样性指数在放牧处理之间无显著差异(P> 0. 05)。除物种丰富度外,其他多样性指数在灌丛和草本群落之间差异显著(P <0. 05)。③不同放牧处理降低了灌丛和草本群落的地上生物量和凋落物量,导致灌丛和草本群落之间地上生物量的显著差异(P <0. 05)。④地上生物量与Simpson优势度指数负相关,与Shannon-Wienner多样性指数和Pielou均匀度指数正相关;放牧处理下地上生物量与密度、物种丰富度正相关。放牧处理改变了荒漠草原植物群落组成、结构和功能,进而改变了群落结构和功能的重要关系。     

黄土高原雨养区不同种植年限紫花苜蓿土壤真菌群落的分布特征

依托布设在黄土高原雨养农业区的长期田间定位试验,以玉米田为对照、不同种植年限紫花苜蓿地(L2003,L2005,L2012)土壤为研究对象,采用真菌ITS高通量测序技术探究不同种植年限苜蓿土壤真菌群落分布与演替特征,为黄土高原苜蓿人工草地的可持续利用提供微生物参数。结果表明:黄绵土共检测到真菌6门24纲73目156科313属,主要包括子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Basidiomycota)。苜蓿土壤和农田土壤真菌群落结构差异显著,随苜蓿种植年限延长子囊菌门相对丰度先降低后升高,接合菌门和担子菌门相对丰度先升高后降低,表现为L2003子囊菌门相对丰度显著高于L2005处理12.42%(P0.05),接合菌门相对丰度显著低于L2005处理153.54%(P0.05)。农田土壤优势属为被孢霉属(Mortierella)、绿僵菌属(Metarhizium)和腐质霉属(Humicola),苜蓿土壤共有优势真菌属为刺孢属(Phaeomycocentrospora)、白僵菌属(Beauveria)和被孢霉属。农田土壤被孢霉属相对丰度显著高于苜蓿土壤62.38%～73.48%(P0.05),随着苜蓿种植年限的延长,土壤促生菌(白僵菌属和绿僵菌属)丰度下降,部分病原菌(镰刀菌属、赤霉菌属)丰度增加。主成分分析发现,丛赤壳属(Nectria)、土赤壳属(Ilyonectria)和镰刀菌属(Fusarium)与第一主成分(PC1)具有较高的相关性,Lectera菌属、支顶孢属(Acremonium)和赤霉菌属(Gibberella)与第二主成分具有较高相关性,与第一、第二主成分相关性较高的菌属均为植物病原菌。     

围封条件下紫花针茅群落主要结构特征和地上生物量变化

在新疆巴音布鲁克高寒草原,根据样方调查资料,通过测定围封22年后紫花针茅群落的特征值,并与围栏外作对照,就围栏封育对退化高寒草原植被特征的影响进行了分析。结果表明:对退化高寒草原实施长期的围栏封育,群落物种数目比围栏外增加23.77%;围栏内禾本科优良牧草比围栏外大量增加,杂类草较围栏外明显降低;群落物种多样性指数和均匀度指数均比围栏外减小;地上生物量较围栏外明显增加,其中禾本科牧草较围栏外增加66.46%。因此,从高寒草原生产利用角度看,构建围栏对于退化高寒草原的恢复和畜牧业的发展是有益的。     

河北省坝上红松洼草原蝗虫群落结构与多样性调查

为明确不同分区治理下河北省坝上红松洼草原生态环境对蝗虫群落多样性的影响,采用样方法于2019—2020年在不同草原类型和不同功能分区对蝗虫群落进行调查,通过丰富度、个体数、多样性指数以及均匀度指数分析蝗虫的多样性,并对不同生态因子和蝗虫多样性指标进行相关性分析。结果表明:该地区蝗虫发生种类共有5科8亚科14属25种,其中优势种是异色雏蝗Chorthippus biguttulus和北方雏蝗Chorthippus hammarstroemi。在不同草原类型中,杂草草甸和苔草Carex草甸的蝗虫群落各指标之间均无显著差异,沼柳Salix rosmarinifolia var.brachypoda灌木丛草甸的蝗虫多样性指数为0.60,均匀度指数为0.57,均显著低于杂草草甸和苔草草甸。在不同功能分区中,试验区蝗虫群落的丰富度和多样性指数分别为5.17和1.33,显著高于核心区的3.33和0.85,试验区蝗虫个体数为111.50,显著高于核心区的44.73及缓冲区的45.67;缓冲区蝗虫群落均匀度指数为0.69,显著低于核心区的0.84及试验区的0.90。植物群落对蝗虫群落有显著影响,随着植物群落物种数和个体数的增加,蝗虫群落部分指标出现降低,蝗虫群落的多样性和均匀度则显著升高,使蝗虫群落结构更加稳定;海拔对蝗虫群落结构及其多样性也有显著影响,温度和土壤对蝗虫群落结构无显著影响。     

风蚀沙化对草原植被生物多样性的影响——以呼伦贝尔草原为例

通过对呼伦贝尔草地沙化过程中不同演替阶段植被物种组成和生物多样性研究,结果表明:草地沙化,灌丛化明显,群落结构趋干简单化;群落α多样性急剧下降,其中物种丰富度、多样性、均匀性,严重沙化草地分别比潜在沙化草地减少59.4%、54.0%和31.4%,而生态优势度增加44.9%,说明草地沙化后,群落物种数减少,优势种更加突出...     

Community phylogenetic structure of grasslandsand its relationship with environmental factors on the Mongolian Plateau

The community assembly rules and species coexistence have always been interested by ecologists.The community phylogenetic structure is the consequence of the interaction process between the organisms and the abiotic environmentand has been used to explain the relative impactof abiotic and biotic factors on species co-existence. In recent years, grassland degradation and biodiversity loss have become increasingly severe on the Mongolian Plateau,while the drivers for these changes are not clearly explored, especially whether climate change is a main factor is debated in academia. In this study, we examined the phylogenetic structure of grassland communities along five transects of climate aridity on the Mongolian Plateau, and analyzed their relations with environmental factors, with the aims to understand theformation mechanismof the grasslandcommunities and the role of climatic factors.We surveyed grassland communities at 81 sites along the five transects,and calculated theirnet relatedness index (NRI)attwo different quadratscales (smallscale of 1 m² and largescale of 5 m²) to characterize thecommunity phylogenetic structure andanalyzeitsrelationship withthe key 11 environmental factors. We also calculatedthe generalized UniFrac distance (GUniFrac)among the grassland communities to quantify the influence of spatial distance and environmental distance on the phylogenetic β diversity. The results indicated that plant community survey using the largescalequadrat contained sufficient species to represent community compositions. The community phylogenetic structure of grasslandswas significantly overdispersed at both the small and largescales, and the degree of overdispersion was greater at the large scalethan at the smallscale, suggesting that competitive exclusion instead of habitat filtering played a major role in determination of community composition. Altitude was the main factor affecting the community phylogenetic structure, whereas climatic factors, such as precipitation and temperature, had limited influence. Theprincipal component analysis of the 11 environmental factorsrevealed that 94.04% of their variation was accounted by the first four principal components.Moreover only 14.29% and 23.26% of the variation in community phylogenetic structurewere explained by the first four principal componentsat the small and largescales, respectively. Phylogenetic β diversity was slightly significantly correlated with both spatial distance and environmental distance, however,environmental distancehada less explanatory powerthan spatial distance, indicating a limited environmental effect on the community phylogenetic structure of grasslands on the Mongolian Plateau. In view of the limited effect of climatic factors on the community phylogenetic structure of grasslands, climate change may have a smaller impact on grassland degradation than previously thought.     

Revegetation with artificial plants improves topsoil hydrological properties but intensifies deep-soil drying in northern Loess Plateau,China

Knowledge about the effects of vegetation types on soil properties and on water dynamics in the soil profile is critical for revegetation strategies in water-scarce regions, especially the choice of vegetation type and human management measures. We focused on the analysis of the effects of vegetation type on soil hydrological properties and soil moisture variation in the 0–400 cm soil layer based on a long-term(2004―2016) experimental data in the northern Loess Plateau region, China. Soil bulk density(BD), saturated soil hydraulic conductivity(Ks), field capacity(FC) and soil organic carbon(SOC) in 2016, as well as the volumetric soil moisture content during 2004–2016, were measured in four vegetation types, i.e., shrubland(korshinsk peashrub), artificial grassland(alfalfa), fallow land and cropland(millet or potato). Compared with cropland, revegetation with peashrub and alfalfa significantly decreased BD and increased Ks, FC, and SOC in the 0–40 cm soil layer, and fallow land significantly increased FC and SOC in the 0–10 cm soil layer. Soil water storage(SWS) significantly declined in shrubland and grassland in the 40–400 cm soil layer, causing severe soil drought in the deep soil layers. The study suggested that converting cropland to grassland(alfalfa) and shrubland(peashrub) improved soil-hydrological properties, but worsened water conditions in the deep soil profile. However, natural restoration did not intensify deep-soil drying. The results imply that natural restoration could be better than revegetation with peashrub and alfalfa in terms of good soil hydrological processes in the semi-arid Loess Plateau region.     

荒漠草原区不同类型草地土壤水分特征研究

农牧交错带发展人工草地的关键是土壤水分的适应性,针对年平均降水量250mm的地区,以人工甘草草地、人工苜蓿地、人工苜蓿混播甘草地和天然草地为对象,通过2010年观测,计算各种草地0-100cm土层质量含水量的均值、变异系数,分析土壤水分的空间分布特征;利用土壤水分平衡和土壤分层储水量公式计算不同草地0-100cm土层总储水量,结合试验地生长季降水量变化,分析不同草地储水量与消耗量以及0-20、20-60、60-100cm土层水分均值随植被生长季的变化规律。     

不同放牧率对草甸植被特征的影响

通过对羊草+苔草草甸进行受控放牧实验,定量研究了草地植被结构对不同放牧率条件下的反应特征。结果表明:所有不同放牧小区的四种牧草牧前高度远远低于对照小区,而且留茬高度差异不大。各种牧草放牧后的高度受草地群落生物量和牧草本身适口性的影响,适口性越高,降低程度越大。在整个生长季内,羊草+苔草草甸群落地上部分生物量一直处于不断增加的状态,其中苔草和芦苇地上生物量于6月份达到峰值;羊草于7月份达到峰值;香茅在整个生长季内不断增加,于8月份达到最大值。各放牧小区群落生物量均明显低于对照小区。随着放牧率的提高,多样性指数先增高后降低,即适度放牧有利于多样性的维持。     

棉苜间作棉田天敌群落结构与动态及其对棉蚜的控制效应

采取不同的棉苜间作方式,研究了棉苜间作棉田天敌群落结构及种群动态规律、棉蚜与天敌的消长动态,以及棉苜间作对棉田蚜虫的控制效应。与常规单种棉田相比,间作苜蓿棉田内的瓢虫、蜘蛛、草蛉种群数量大幅度增长,尤以每隔1膜间作75cm苜蓿带处理区为甚,分别增长了318.0%、120.9%和79.6%。间作或邻作苜蓿的棉田天敌群落的物种丰富度、丰富度指数及多样性指数均高于常规单种棉田,表明间作和邻作苜蓿带并适时刈割,可以提高棉田内天敌群落的丰富度和多样性。刈割苜蓿带对棉田棉蚜及瓢虫类、蜘蛛类和草蛉类天敌的数量动态影响较大。在棉蚜上升初期刈割苜蓿带,使棉田内瓢虫类、蜘蛛类和草蛉类天敌数量急剧上升,棉蚜数量大幅下降,从而有效地控制了棉田棉蚜的暴发。