祁连山国家公园不同退化高寒草甸植物与土壤特性研究

本研究以祁连山国家公园内不同退化程度高寒草甸为研究对象，通过测定植被特征及土壤养分指标，结合相关性分析和冗余分析(Redundance analysis, RDA)探究植物群落和土壤理化性质及其内在关系。结果表明：未退化草甸植被以莎草科、禾本科为主，随退化程度的加重，禾本科植物逐渐被豆科、杂类草(如菊科)所取代，植物群落的高度、盖度、地上生物量和植物群落的多样性指数均呈下降趋势，土壤含水量、总孔隙度、速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量和有机质含量逐渐降低，而土壤容重、pH值逐渐增加，与未退化高寒草甸相比，重度退化高寒草甸土壤含水量和有机质含量分别下降了61.3%,43.8%,土壤容重上升了37.8%;相关性分析表明，植物特征与土壤因子之间存在显著相关性，其中植被盖度和地上生物量受到土壤容重、含水量、总孔隙度、速效磷含量的影响较大。本研究可为全面了解高寒草甸的退化机制以及退化预测、管理和恢复研究提供一定理论依据。     

陕北黄土丘陵区不同植被类型群落多样性与土壤有机质、全氮关系研究

为探讨陕北黄土丘陵区不同植被类型物种多样性与土壤有机质、全氮的关系,在野外调查和室内分析的基础上,采用相关性分析对5种不同植被群落特征、多样性、土壤碳氮之间的关系进行研究。结果表明：植物群落组成主要为菊科、禾本科和豆科,这3大科植物在该区具有较强的生态适应性;不同植被类型群落Gleason丰富度指数为30 a撂荒地最大,16 a撂荒地最小,Simpson指数、Shannon-wiener指数和Sheldon均匀度指数均为30 a刺槐林（Robinia pseudoacacia）最大,16 a撂荒地最小;土壤有机质、全氮含量均随土层深度增加而递减,其平均含量在0~30 cm和30~100 cm土层从大到小为30 a刺槐林>30 a撂荒地>16 a刺槐林>30 a柠条林（Caragana microphylla）>16 a撂荒地,30 a刺槐林表现出较好的土壤碳氮累积效果。相关性分析结果表明,不同植被类型群落物种多样性与土壤有机质、全氮之间显著相关（P<0.05）,表明土壤有机质和全氮是影响植物群落组成和多样性的关键生态因子。     

封育对典型草原植物群落物种多样性及土壤有机质的影响

摘要：研究了宁夏云雾山自然保护区不同封育年限典型天然草地植被物种多样性及土壤有机质含量。结果表明,随着封育年限的增加,物种丰富度和多样性呈先增加后降低的趋势,均匀性指数的变化总体与多样性变化趋势相反。不同封育年限土壤有机质含量存在显著差异,封育15年、25年的典型天然草地土壤有机质含量较高,封育5年、20年的典型天然草地土壤有机质含量居中,未封育的典型天然草地土壤有机质含量最低。草原植被物种丰富度指数与多样性指数和土壤有机质含量之间呈负相关关系,植被均匀度指数与土壤有机质含量有正相关关系。     

不同施肥水平下高寒矿区煤矸石山植被和土壤恢复效果研究

煤矿开采过程中堆积的煤矸石山土壤营养元素缺乏,施肥是改善土壤理化状况、促进植被重建的有效手段。以高寒矿区煤矸石山人工建植草地为研究对象,通过设置轻施肥、中施肥、重施肥、1年不施肥、多年不施肥处理,研究不同施肥水平下的草地群落结构、植物生长和土壤性质变化特征,同时分析植物和土壤因子之间的关系,探讨该地区生态系统恢复的适宜施肥水平。结果表明：不同施肥水平的样地物种组成未发生明显变化。与对照相比,重施肥引起群落多样性、均匀性指数显著下降（P<0.05）,多年不施肥引起群落丰富度、多样性指数显著下降（P<0.05）,施肥过多或多年不施肥均不利于草地群落稳定。与对照相比,轻施肥、中施肥和重施肥措施均不同程度上增加了人工草地植被盖度、密度、高度和地上部分生物量,中施肥措施增加效果相对更好。与对照相比,重施肥措施显著增加了土壤碱解氮、全磷和速效磷含量（P<0.05）,中施肥措施更有利于土壤有机质含量的积累。除土壤pH值之外,植被生长指标与土壤指标之间相互促进,特别是植被生长指标与土壤全钾和有机质含量达到极显著正相关（P<0.01）。适量施肥有利于江仓矿区煤矸石山植被生长和土壤性质的改善,而施肥量过大和不施肥均不利于人工草地生态系统的稳定发展。     

疏勒河上游地区植被物种多样性和生物量及其与环境因子的关系

物种多样性与生物量及其环境因子的关系是生态学和环境科学领域的热点问题,而多年冻土退化的生态效应是冰冻圈科学研究的重要内容之一。因此,本研究以疏勒河上游地区21处试验样地的9种类型植被为对象,初步分析物种多样性和群落盖度、生物量及其同海拔梯度、土壤理化性质和多年冻土区活动层厚度的关系。结果表明,物种多样性与群落盖度、生物量存在显著的“单驼峰型”关系,同海拔梯度关系满足“中度膨胀”理论。另外,0～40 cm深度土壤中有机质和全氮含量高,速效养分含量适中,而pH值、全钾和全磷低,则使植被群落盖度升高、生物量增加,物种多样性表现出先增加后减少的趋势,而具有高饲用价值的莎草科类植物增多,杂草类植物减少。定量分析表明,多年冻土退化,活动层厚度增加,土壤pH值升高,有机质、全氮、速效磷和速效氮含量明显降低,全钾和速效钾含量增加至一定程度后减少;从而导致植物组成由湿生型逐渐向中旱生乃至旱生型转变,植被类型由高寒沼泽草甸演替为高寒草甸、黑土滩及高寒草原,最终成为沙化草地,群落盖度不断降低、生物量不断减少;功能群类型中高饲用价值的莎草科类植物不断减少,而禾本科、豆科及杂草类植物先增加后减少,致使物种多样性同样表现出先增加后减少的变化趋势。     

退化高寒草甸植物群落和土壤特征及其相互关系研究

为了探究不同退化阶段高寒草甸的植被特征和土壤特征变化及其相互关系,通过野外样方调查和室内分析方法相结合测定了植物生物量、物种多样性指数、土壤养分和土壤理化性质,并分析了不同退化阶段下的特征差异与内在关系。结果表明：从轻度到极度退化过程中植被盖度、地上与地下生物量均呈现降低趋势,植被群落物种多样性指数、香农维纳多样性指数、均匀度指数和辛普森指数均呈下降趋势,土壤养分与理化性质趋于恶化,土壤水分下降和土壤容重的增加导致生物量下降。生物量与土壤性质之间相互作用、相互影响,在中度退化阶段改变植物群落组成和土壤性质,减少土壤养分流失,提高植物群落结构稳定性以及增加植物群落多样性将有利于退化高寒草甸的恢复。本研究有助于理清不同退化阶段高寒草甸的退化规律,并为恢复退化高寒草甸提供科学依据和理论基础。     

围栏封育对高寒草原植被−土壤养分含量的影响

围栏封育是青藏高原高寒退化草地最常见的恢复措施,开展围栏内外土壤理化性质与植物养分变化及其相互关系研究是评估草地恢复效益的基础。本研究选取了西藏那曲市班戈县围封时间分别为6、11和12年的3块样地,分析了围封对土壤理化特征和植物养分的影响,并探究了植物?土壤之间的内在联系。结果显示:1)围栏封育显著提高了高寒草原地上生物量和植被盖度(P<0.05),但是显著降低了Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数(P<0.05);2)不同深度土壤容重、全碳(total carbon,TC)、全氮(total nitrogen,TN)含量在围栏内外差异不显著(P>0.05);3)围栏封育对植物相对重要值的影响因物种而异,种间TC、TN、氮素利用效率(nitrogen-use efficiency,NUE)差异显著(P<0.05);4)植被与表层土壤主要养分含量之间的关联性仅存在于部分物种与部分营养元素之间。研究结果表明,围栏封育可以显著改变植被生产力和群落组成,但是土壤理化性质和植物养分利用却具有相对的稳定性。围封对青藏高原退化高寒草原生态系统的恢复效益,需要系统的研究和综合的评价。     

围栏封育对高寒草原植被−土壤养分含量的影响

围栏封育是青藏高原高寒退化草地最常见的恢复措施,开展围栏内外土壤理化性质与植物养分变化及其相互关系研究是评估草地恢复效益的基础.本研究选取了西藏那曲市班戈县围封时间分别为6、11和12年的3块样地,分析了围封对土壤理化特征和植物养分的影响,并探究了植物?土壤之间的内在联系.结果显示:1)围栏封育显著提高了高寒草原地上生物量和植被盖度(P<0.05),但是显著降低了Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数(P<0.05);2)不同深度土壤容重、全碳(total carbon,TC)、全氮(total nitrogen,TN)含量在围栏内外差异不显著(P>0.05);3)围栏封育对植物相对重要值的影响因物种而异,种间TC、TN、氮素利用效率(nitrogen-use efficiency,NUE)差异显著(P<0.05);4)植被与表层土壤主要养分含量之间的关联性仅存在于部分物种与部分营养元素之间.研究结果表明,围栏封育可以显著改变植被生产力和群落组成,但是土壤理化性质和植物养分利用却具有相对的稳定性.围封对青藏高原退化高寒草原生态系统的恢复效益,需要系统的研究和综合的评价.     

生态毯对川西北流动沙地生态恢复的影响

本研究以铺设生态毯、栽植植物、铺遮阳网3种治理措施的流动沙地为对象,以未采取措施的为对照,分析了不同治理措施下植被特征与土壤理化性质。结果表明:与对照相比,铺设生态毯后土壤平均含水率上升幅度最大;土壤容重和砂砾含量降低幅度最大;土壤有机质、全N、全P、全K含量上升幅度最大;地表植被盖度和物种多样性呈显著上升趋势。因此,铺设生态毯可促进流动沙地生态修复,防止流沙蔓延。     

陇中温性草原不同草地型植被特征和土壤理化性质研究

为探究陇中温性草原不同草地型植被特征和土壤理化性质之间关系，明确形成不同草地型的关键土壤因子。本研究以陇中温性草原为研究对象，分析了3种草地型(针茅型，冰草、杂类草型和长芒草、杂类草型)的植被特征和土壤理化性质及两者互馈关系。结果表明：不同草地型土壤理化性质与植被特征差异显著(P<0.05),长芒草、杂类草型草地较其他型草地具有较高的植被盖度、草层高度、地上生物量、土壤含水量、有机质、全碳、全钾、全氮，及较低的土壤容重、pH值、电导率和全磷含量；长芒草、杂类草型草地土壤有机质含量随土层深度加深，呈先降低后增加趋势，低峰出现在10～20 cm土层；土壤含水量和有机质含量与不同草地型植被特征之间呈显著正相关关系(P<0.01)。综上所述，土壤含水量和有机质含量是影响陇中地区温性草原不同草地型草地植物生长的关键因素。     

高山嵩草草甸初级生产力、多样性与土壤因子的关系

为了揭示高寒草甸初级生产力与土壤因子及多样性指数的关系,本文选择青藏高原三江源区具有代表性的高山嵩草矮嵩草草地型、高山嵩草杂类草草地型和高山嵩草圆穗蓼草地型,进行植物多样性、生产力及土壤养分的分析研究。结果表明：不同类型高山嵩草草甸生物量、群落多样性、土壤理化性质都存在显著差异（P ＜0．05）,其中高山嵩草圆穗蓼草地生产力最高,物种数最多,土壤营养成分含量最高。相关性分析表明：地上生物量及优良牧草生物量与土壤理化性质呈显著相关（P ＜0．05）,优良牧草生物量与土壤有机质呈极显著正相关（P ＜0．01）。物种数的多寡与土壤养分呈显著相关（P ＜0．05）,而群落结构的均匀度及多样性是与植物都需要的大量元素钾呈正相关的（P ＜0．01）。优势物种的竞争能力是通过土壤的有限养分（速效磷）体现的,两者呈显著正相关（P ＜0．05）,因而地上生物量及优良牧草生物量与速效磷呈极显著正相关（P ＜0．01）。而矿物氮（包含碱解氮）对丰富度指数、初级生产力有不可替代的作用。     

荒漠草原不同带间距人工柠条林平茬对林间生境的影响

研究不同带间距柠条林平茬后林间生境的变化对人工柠条中间锦鸡儿的种植和平茬饲用具有重要意义。以荒漠草原分布的4, 6和8 m带间距中间锦鸡儿林间草原为对象,于2015年4月对3种带间距柠条林进行齐地平茬,研究不同带间距中间锦鸡儿平茬后林间植被、土壤理化性质、气温、风速、风蚀量等变化。结果表明,1)8 m带间距的林间多年生草本物种比例、植被盖度和密度最高(P<0.05),6和4 m间距植被盖度密度接近;3种间距的林间地上生物量、物种多样性无显著差异(P>0.05)。2)随着带间距增加,土壤粉粒含量以及土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量总体呈现上升趋势。但土壤水分以6 m带间距最高,4 m带间距最低。3)林间平均气温以4 m带间距最高,8 m带间距最低,风速大小正好相反;土壤风蚀量呈现6 m带间距最高(P<0.05),4和8 m带间距最低。4)相关性分析表明,植物多样性与土壤有机质、全氮、粉粒含量正相关,土壤有机质含量与土壤粉粒含量、植被盖度呈正相关。研究认为,8 m人工中间锦鸡儿林种植间距对林间植被多样性增加、土壤质量改善和土壤风蚀减少更为有利。     

季节性放牧对甘南高寒草地植被和土壤理化性质的影响

为研究季节性放牧对高寒草地植被及土壤理化性质的影响,本研究在甘南玛曲县选取典型的季节性放牧和围封样地,从植被的群落组成、物种多样性及土壤理化性质等角度来评估季节性放牧对草地健康状况的影响。结果表明：与围封样地相比,季节性放牧样地植被盖度由90.5%降至79.1%,植被高度显著降低了44.1%,密度显著降低了49.5%（P<0.05）。季节性放牧减少了优质牧草的数量,增加了毒草的数量;同样减少了一年生、两年生草本的数量,增加了半灌木的分布。季节性放牧提高了高寒草地植被的Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与均匀度指数。与围封相比,季节性放牧使得土壤中的有机碳含量显著降低了28.3%,而全氮含量显著升高了27.5%（P<0.05）。本研究将有助于准确认识季节性放牧对高寒草地的影响,为甘南地区草地生态修复提供科学依据。     

氮素添加对高寒草甸植物群落多样性和土壤生态化学计量特征的影响

为研究氮素添加对植物多样性与土壤养分含量的影响,本研究以青海省称多县高寒草甸为对象,在添加不同水平氮素（N0（0 gN·m^-2）、N1（15 gN·m^-2）、N2（30 gN·m^-2）、N3（45 gN·m^-2）、N4（60 gN·m^-2））后测定植物表型性状（盖度、高度及生物量）和土壤养分（全氮、硝态氮、铵态氮、有机碳、全磷）含量等相关指标。结果表明：当添加量为60 gN·m^-2时,植物群落多样性指数显著下降（P<0.05）;随着氮素添加水平升高,土壤养分含量变化不同。其中氮素添加下植物群落多样性与土壤因子间存在相关性。土壤有机碳和铵态氮含量是影响植物多样性最大的土壤因子。综上所述,短期氮素添加通过影响高寒草甸土壤碳、氮、磷含量及其计量比,进而影响植物群落多样性。     

川西高原高寒草甸两种生境土壤理化性质差异的分析

川西高原高寒草甸受放牧践踏和冻胀作用影响,形成了许多凸起草丘镶嵌于平缓草地之间。本文沿土壤水分梯度采集土样,分析凸起草丘和平缓草地土壤理化性质差异,并比较两种生境物种丰富度和盖度的差异,以确定凸起草丘是否为更易退化的微生境类型。结果表明：两种生境的土壤孔隙度、容重、含水率、有效养分、全效养分、有机质含量均有显著差异（P<0.05）,且土壤上层（0~10 cm）的差异大于下层（10~20 cm）,与下层土壤理化性质的变化相比,上层土壤退化更明显。两种生境间的土壤物理性质在干旱条件下差异最大,而土壤化学性质在湿润条件下差异最大,在生境退化过程中首先是土壤物理性质发生改变。土壤含水率对土壤理化性质、物种丰富度、植被盖度的影响比生境类型产生的影响更大。随着生境干旱化程度增加,凸起草丘物种多样性明显降低,凸起草丘是更易退化的微生境类型。     

三江源区高寒草甸植物群落与土壤理化性质沿海拔梯度的变化特征

为探讨高寒植物群落物种多样性和土壤理化特征随海拔梯度的变化以及相互关系，本研究以不同海拔的典型高寒草甸植被群落为研究对象，综合分析了高寒草地植物群落物种组成、物种多样性及土壤理化性质对海拔梯度变化的响应。结果表明：植物群落在中海拔梯度处物种最丰富，生产力最高；除pH、土壤容重外，土壤环境其他因子含量随海拔梯度增加呈先增加后减少趋势，在中海拔处值最高；物种Margalef指数、Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou指数均随海拔升高呈单峰变化；植物群落生物量和群落多样性与土壤理化特征之间均呈正相关关系，与土壤容重、pH值之间存在负相关性，影响植物群落多样性的主要环境因子是土壤水分、速效磷和铵态氮，结果表明不同海拔梯度下的环境差异对研究区内植物群落多样性与土壤理化特征具有显著影响。本研究可为三江源区高寒草甸生态系统的保护恢复措施建设提供科学的参考。     

藏北不同退化阶段高寒草甸植物群落特征与土壤养分特性

为探究藏北不同退化阶段高寒草甸的植物群落特征、土壤养分特性及其相关性,以那曲县那玛切村的轻度退化（lightly degraded,LD）、中度退化（moderately degraded,MD）和重度退化（severely degraded,SD）高寒草甸为研究对象,采用冗余分析（RDA）试图揭示不同退化阶段高寒草甸土壤环境因子与植被因子之间的关系。结果表明：1）研究区植物共有9科20属25种,莎草科、禾本科、菊科和蔷薇科植物适应性较强,不同退化草甸植被类型分别为高山嵩草+斑唇马先蒿,弱小火绒草+高山嵩草,二裂委陵菜+白苞筋骨草,其中高山嵩草是轻、中度退化草甸的优势种,不同退化阶段高寒草甸杂类草均占据重要地位,生活型以多年生草本为主。2）从轻度退化草甸到重度退化草甸,植物群落特征（地上生物量、高度、密度、频度、总盖度）整体呈递减趋势,且差异显著（P<0.05）,Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数随着退化加重呈降低的趋势。3）随退化程度加重,土壤有机质、速效氮、全氮、全磷、速效磷、速效钾、全钾均呈降低的趋势,土壤pH值逐步增加。4）不同退化草甸速效磷、全磷与物种多样性指数呈正相关关系,群落植被地上生物量与土壤全氮密切相关,且土壤环境因子含量对植被生长贡献率最高的分别为速效氮、有机质和pH。说明退化草甸的植被群落特征与土壤养分具有协同性,因此研究和治理西藏高寒草地退化必须重视土壤中氮磷元素的含量。     

光伏园区建设对青藏高原高寒荒漠草地土壤原核微生物群落的影响

为探究光伏园区建设对土壤微生物群落结构的影响，本研究以青藏高原高寒荒漠草地为研究对象，基于16S扩增技术，分析未建设光伏园区（对照）及建设1年和6年后植被、土壤理化性质及土壤微生物之间的差异。研究结果显示：光伏园区建设后显著改变了区域微气候，土壤含水量显著增加、蒸散量显著降低；同时，地上总生物量和盖度随着建设年限的增加而增加，并显著高于未建设草地；土壤有机质含量、全氮含量和铵态氮含量在建设6年后显著增加；土壤微生物3种α多样性指数均显著降低，β多样性差异显著，芽单胞菌门等丰度显著降低；网络分析结果表明，光伏园区建设后，网络节点数减少，网络连接数呈现先减后增的趋势，模块化指数降低而节点之间的正相关性由70.86%增至94.26%，网络中物种竞争减少。综上所述，光伏园区建设一定程度上增加了生态系统的保水保肥性，但也可能导致地下微生物群落生态系统更为脆弱。     

寒区公路不同坡度护坡土壤性状和群落特征及功能群差异

通过对G248公路高寒草原区红原县机场段的4个坡度（缓坡6°～15°、斜坡16°～25°、陡坡26°～35°、急坡36°～45°）护坡，进行土壤颗粒组成和理化指标、植被群落结构和优势种、功能群草种重要值等指标测定，研究坡度对物种种类、多样性、丰富度、均匀度及功能群重要值的影响。结果表明：坡度增加使土壤砂粒比例增大而粘粒和粉粒比例降低（P<0.05），含水量与有机质及有效N、P、K含量下降（P<0.05），使土壤易退化与沙化。坡度显著影响物种数、物种多样性、物种丰富度和物种均匀度和优势种种类、高度、比例及功能群植物的重要值（P<0.05），坡度越大群落密度、投影盖度和基盖度越低。故生态护坡建设应注意坡度对土壤沙化、植物种类及群落特征的影响。     

高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性与土壤生态化学计量比间关系的影响

植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,是草地植物群落结构维持的关键。高原鼠兔干扰虽被证实能够影响植物物种多样性、土壤有机碳、全氮和全磷的含量,但是否影响高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,尚不清楚。本研究以甘南和青海湖流域为对象,采用配对设置样地的方法,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间关系的影响。结果表明：高原鼠兔干扰显著增加了物种丰富度指数、土壤有机碳、全氮和全磷含量,以及土壤C∶N和C∶P(P<0.05),但没有显著影响物种多样性指数、物种均匀度指数和土壤N∶P。高原鼠兔干扰增加了物种丰富度指数和物种多样性指数与土壤C∶N间的正相关性（P<0.05）,减弱了物种丰富度指数与土壤C∶P间的正相关性（P<0.01）;物种多样性指数与土壤C∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的对数关系转变为干扰生境的二次函数关系（P<0.05）,而物种丰富度指数与土壤N∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的不显著相关,改变为干扰生境的显著负相关二次函数（P<0.01）;物种多样性指数与土壤N∶P间的关系从未干扰生境的显著正相关二...