祁连山区退化草地植被群落结构特征的研究

在以针茅和扁穗冰草为优势种的山地草原，由于放牧强度的加大，狼毒的个体数量及其在群落中的作用加强。伴随着狼毒分盖度的增加，针茅和扁穗冰草的地上生物量、密度、盖度和重要值明显下降，毒杂草呈上升趋势。草地的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数随狼毒生物量的增加呈现出由低到高再到低的变化趋势，Simpson优势度指数则呈现出相反的变化趋势；植物群落主要种的优势地位发生了明显的变化，狼毒由伴生种成为优势种，天然草原由禾本科牧草为优势种的顶级群落演替为狼毒为优势种的植被群落。初步提出了恢复该类退化草地生产力水平的对策。     

喷施灭狼毒治理毒杂草型退化草地技术研究

应用中国科学院寒旱所研制的新型专用除草剂灭狼毒(程国栋院士命名),对狼毒(S. chamaejasme)危害严重的毒杂草型退化草地进行了为期3年的治理研究.结果表明,喷施灭狼毒 短期禁牧2年的草地总地上生物量提高48.5%,禾本科牧草的地上生物量提高168.5%,狼毒的地上生物量下降90%;草地优势牧草阿尔泰针茅(S. krylovii)和扁穗冰草(A. cristatum)的相对高度、盖度、密度大幅度提高,重要值达到67.7%,狼毒的3项相对值下降54.7%～93%,重要值下降为4.3%;植物间竞争减弱,草地植被群落特征的变化明显,治理后的草地植物群落结构逐步恢复到以阿尔泰针茅和扁穗冰草为优势种的顶级状态.     

草原火对克氏针茅和扁穗冰草的影响试验

草原火刺激克氏针茅和扁穗冰草提前返青,促进扁穗冰草的生长发育,使其盖度、密度、产量等提高,而对克氏针茅产生不良效果,使其密度、盖度、产量等下降.     

放牧对青海湖北岸高寒草原植物群落特征的影响

基于青海湖北岸高寒草原连续3年放牧控制试验,研究了暖季和冷季放牧草地植物群落特征的变化。结果表明,暖季和冷季放牧草地群落地上生物量均随放牧强度的增加呈现下降趋势,禾本科地上生物量的变化趋势基本与群落地上生物量的一致;中度放牧对暖季放牧草地植被的影响程度高于冷季放牧草地;围栏封育区和冷季重度放牧草地的优势种均为紫花针茅(Stipapurpurea)和矮嵩草(Kobresia humilis),暖季放牧各放牧小区和冷季放牧草地轻度和中度放牧处理优势种均为紫花针茅和披针叶黄华(Thermopsis lanceolata);随放牧强度的增加,暖季放牧草地群落物种多样性指数和均匀度指数表现出先降低后增加的趋势,冷季放牧草地群落物种多样性指数和均匀度指数表现出增加的趋势,但是多样性指数在暖、冷季放牧草地均以重度放牧区最高。     

围栏封育对昭苏马场春秋草场植被恢复的影响

对昭苏马场未封育与封育春秋草场植被进行了调查分析,结果表明:未封育草地植物优势种是亚洲百里香和草原苔草,封育草地植物优势种是针茅和草原苔草;未封育草地植物种类为28种,群落盖度为62.8%,地下植物量1 452.7 g/m2;封育后草地植物种类为31种,群落盖度和地下植物量分别增加了41.0%和34.5%;禾本科草类的重要值由未封育的17.6%增加到封育后的35.2%,豆科和菊科草类基本保持稳定,封育后藜科和杂类草的重要值比未封育时减小了13.5%;封育草地的丰富度指数和多样性指数均大于未封育草地,而均匀度指数则相反。     

不同草种混播组合在公路边坡的建植效果研究

在青海省高速公路边坡进行不同牧草与灌木混播试验,结果表明,出苗最快的为苜蓿+扁穗冰草,盖度增加也最快,到2005年9月盖度已达70%,赖草+柠条组合盖度变化较大,从2005年的5%增加到次年的90%,且生物多样性最大,群落稳定性最强。地上植物量(干重)增加最快的组合为扁穗冰草+星星草+沙棘,从2005年9月的40 g/m2增加到2006年10月的1200 g/m2。在短期内,适宜当地阴坡种植的优良组合为扁穗冰草+星星草+沙棘,阳坡为苜蓿+扁穗冰草,不同混播组合的建植效果排序如下:扁穗冰草+星星草+沙棘>苜蓿+扁穗冰草>柠条+赖草>其他。     

草原毛虫对小嵩草草地植被群落的影响

采用人工控制方法(移除和未移除),研究了草原毛虫对高寒草甸小嵩草草地植被群落(地上生物量、植被盖度、群落高度及植物多样性等)的影响。结果表明:在不同调查期草原毛虫种群数量随着时间的变化呈现出先增加后降低的趋势,最大值出现在7月10日,最小值是8月11日。草原毛虫对草地地上总生物量影响不大,但对莎草科和杂类草植物地上生物量影响显著。草原毛虫显著降低莎草科生物量,增加杂类草生物量(P0.05),草原毛虫移除试验区莎草科的地上生物量比对照增加26.92%,而杂类草的地上生物量仅为对照的64.08%。草原毛虫对群落盖度影响不大,能够显著降低群落高度(P0.05),移除试验区的高度是对照区的1.43倍。草原毛虫对丰富度指数没有影响(P0.05),显著降低了Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数(P0.05)。草原毛虫对草地群落的影响主要是由其选择性采食,改变了群落植物种的竞争关系,使其生态位发生变化。     

扁穗冰草对狼毒生化他感作用耐抗性的初步研究

采用室内生物测定方法研究了狼毒根粉碎物在土壤里腐解过程中对扁穗冰草幼苗生长的影响.结果表明,扁穗冰草幼苗的株高、干重、叶绿素相对含量、叶面积及细胞膜透性在狼毒各用量处理下均表现出一定的促进作用(个别处理表现为不明显的抑制作用),狼毒根用量在3射盆时,对扁穗冰草的株高、干重促进作用效果最大,狼毒根用量在2克/盆时对扁穗冰草叶绿素含量和叶面积的促进作用效果最大,且与对照相比均达到显著水平(p<0.05).由此说明,扁穗冰草时狼毒的生化他感作用具有很强的耐抗性,对狼毒侵占的草地进行植被恢复,可将其作为选择草种.     

典型草原开垦弃耕后不同年限群落植物多样性和空间结构特征

本文旨在研究不同退耕年限下典型草原群落空间结构和植物多样性的变化特征。以长武王东沟流域不同退耕年限的典型草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,对植物群落空间结构和植物多样性的变化特征进行了调查和研究,旨在为草地恢复和管理提供一定的理论基础。结果表明,随着退耕年限的增加,群落高度、盖度、多样性指数、地上生物量、平均个体大小和禾草类功能群所占比例均显著增加（P<0.05）,而群落均匀度指数、密度均显著降低（P<0.05）。在演替的过程中,群落中主要植物种的优势地位发生了明显的替代变化,由演替初期的冰草（Agropyron cristatum）、散穗早熟禾（Poa subfastigiata）,经过中期的异燕麦（Helictotrichon schellianum）、散穗早熟禾,到演替后期的散穗早熟禾。植物群落的空间结构也发生了显著变化,由初期的高密度、小个体分布到后期的低密度、大个体分布。退耕时间对草地群落的物种组成、空间结构及系统功能等方面均存在显著影响。     

狼毒种子不同密度对6种草地植物种子发芽及幼苗生长的化感影响

为了探究狼毒种子对6种草地植物针茅(Stipa copillata)、羊草(Aneurolepidium chinense)、披碱草(Elymus dahuricus)、扁穗冰草(Agropyron cristatum),独行菜(lepidium apetalum)、碱地风毛菊(Saussurea runcinata)种子发芽和幼苗生长的影响,采用培养皿滤纸法分别将不同密度的狼毒种子(0、5、10、20、40粒/皿)和6种草地植物种子(10粒/皿)一起培养,并测定了相关指标。结果表明:随着狼毒种子密度增大,受试种子发芽率,发芽势,发芽指数先增大后减小,且为促进作用,在狼毒种子密度为10粒/皿时促进作用最大,促进作用由大至小依次为披碱草,羊草,扁穗冰草,针茅,碱地风毛菊,独行菜。除碱地风毛菊根长在狼毒种子密度为10粒/皿时存在微弱的抑制作用之外,其他受试植物根长苗长存在不同程度的促进作用。     

星毛委陵菜乙醇浸提物化感作用的研究

用土壤营养成分分析法及室内生物检测方法,研究星毛委陵菜(Potentilla acaulis)退化草地主要植物斑块土壤的营养成分,以及星毛委陵菜地上、地下部分的乙醇浸提物对4种受体植物克氏针茅(Stipa krylovii)、羊草(Leymus chinensis)、冰草(Agropyron cristatum)和冷蒿(Artemisia frigida)幼苗生长的影响,以期从化学生态学角度阐明星毛委陵菜作为草原沙化的阻击者,对典型草原优势植物种群存在的化感作用。结果表明:星毛委陵菜斑块土壤的营养成分除有效氮含量低于冷蒿斑块土壤外,其他营养成分含量均最高;星毛委陵菜地上、地下部分乙醇浸提物的化感效应因受体植物和浸提物浓度不同而存在显著差异。星毛委陵菜地上、地下部分浸提物均显著抑制克氏针茅幼苗的生长(P＜0.05),且随着浸提物浓度的增大抑制作用增强;对羊草和冷蒿幼苗生长具有"低促高抑"的效应:浓度≤0.004 g·mL^-1时促进羊草和冷蒿幼苗苗的伸长生长,浓度＞0.004 g·mL^-1时则表现为抑制作用;浓度为0.002 g·mL^-1时,地上部分浸提物能够促进冰草幼苗苗和根的伸长生长。星毛委陵菜乙醇浸提物对受体植物幼苗根生长的抑制作用要大于对幼苗苗生长的作用,并且星毛委陵菜地下部分的化感作用大于地上部分的。对星毛委陵菜化感作用最敏感的植物是克氏针茅,其次是羊草、冷蒿和冰草。     

围封和防除狼毒对狼毒斑块土壤理化性质和微生物量影响的研究

狼毒是青藏高原高寒退化草地主要滋生的毒害草种类,采用化学除草剂和草地围封方法能有效遏制狼毒种群扩张的现状。然而,针对狼毒形成微斑块对使用除草剂和草地围封措施后植被群落结构、土壤理化性质和土壤微生物量响应变化的研究较少。基于此,狼毒型退化草地采用短期围栏封育(1年),以围封地未防除和除草剂处理的狼毒微斑块为研究对象,比较和分析狼毒斑块内外物种多样性指数、土壤养分和土壤微生物量变化。结果表明:1)围封地未防除狼毒斑块内生物量和多样性指数高于狼毒斑块外,而防除狼毒斑块外生物量高于狼毒斑块内。2)围封地未防除狼毒斑块内表层土壤的全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷、有机质和土壤含水量高于狼毒斑块外,而防除狼毒斑块外表层土壤的有机质和全钾含量高于狼毒斑块内;围封地未防除狼毒斑块内深层土壤铵态氮和硝态氮含量高于斑块外,防除狼毒斑块外深层土壤速效磷、铵态氮和有机质含量高于斑块内。3)防除狼毒和围封地未防除狼毒斑块外土壤微生物量碳高于狼毒斑块内,防除狼毒斑块外土壤微生物量氮增加而微生物量磷却快速降低。由此可见,狼毒型退化草地治理需采用“狼毒净”化学除草剂快速降低狼毒种群并辅以长期围封(禁牧)措施,可提高禾本科等优良牧草比例、调节草地群落结构趋于稳定和加速土壤养分循环,并最终实现狼毒型退化草地生态修复的目标。     

新型除草剂防除狼毒效果研究

应用中国科学院寒旱所研制的新型除草剂———43.2%'灭狼毒'超低容量制剂在狼毒盛花期采用1.05l/hm2的施药量叶面喷雾,可使受药狼毒的死亡率达到95%以上,死亡狼毒植株次年返青率不足1%,而且能有效抑制草地狼毒群落,促进禾本科牧草生长,对草地可食牧草和非靶标生物安全。     

石羊河上游两种退化草地植物群落特征分析

采取分层取样法,对石羊河上游阿尔泰狗哇花+阿尔泰针茅型和火绒草+阿尔泰针茅型两种退化草地群落特征进行了分析。结果表明,(1)两种毒杂草型草地物种丰富度之间没有显著差异,但群落数量结构及群落成员型明显不同:阿尔泰狗哇花+阿尔泰针茅型草地中,阿尔泰狗哇花占优势地位,阿尔泰针茅次之;多年生杂类草盖度和植物量高于禾本科牧草;地下植物量自表层向下依次减小,且主要集中在0~20 cm土层。火绒草+阿尔泰针茅型草地,火绒草占优势地位,阿尔泰针茅次之;地下植物量变化趋势同阿尔泰狗哇花+阿尔泰针茅型草地。(2)两种退化草地群落功能型发生明显变化,表现为禾草∶杂类草比例与原生植被相比明显倒置。(3)两种退化草地总盖度略高于原生植物群落,差异不显著,但地上植物量明显高于原生植物群落。     

青海湖北岸山地干草原植物群落多样性分析

通过对青海湖北岸山地干草原群落特征及物种多样性的分析,结果表明:可将青海湖北岸芨芨草Achnatherum splendens草地、弃耕地、山坡草地和零星分布芨芨草的草地划分为4种群落类型:芨芨草+早熟禾Poasp.群落、早熟禾+垂穗披碱草Elymusnutans群落、艹洽草Koeleria cristatum+西北针茅Stipakrylovii群落和西北针茅+垂穗披碱草群落。植物多样性指数变化为:Shannon-Weiner指数和Simpson指数变化的大小顺序是滩地山坡草地弃耕地芨芨草草地,Pielou均匀度指数变化的大小顺序为山坡草地弃耕地滩地芨芨草草地,丰富度指数大小顺序为滩地弃耕地山坡草地芨芨草草地。生境条件的差异导致了物种多样性的形成。     

模拟亚洲小车蝗为害与草地植被恢复能力研究

根据生命表设置成虫密度A=12头·m^-2和B=15头·m^-2共2个处理,模拟亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus Bienko)各虫态取食。结果表明:植被无干扰恢复3年后,草地群落结构Shannon-Wiener多样性指数和物种丰富度在A样地为0.82和3.40,在B样地为0.74和3.40,与对照相比均无显著差异;2个样地Pielou均匀度指数分别为0.69和0.60,显著高于对照(P＜0.05)。植被恢复演替进程中建群种克氏针茅(Stipa krylovii Roshev.)优势度逐年提高,小叶锦鸡儿(Caragana microphylia Lam.)和冷蒿(Artemisia frigida Willd.)等退化标志植物优势度呈下降趋势。草地生产力水平和植被盖度在A样地为155.16 g·m^-2和59.10%,与对照无显著差异;B样地为139.76 g·m^-2和54.2%,显著低于对照(P＜0.05)。用克氏针茅生殖生长指标评价群落恢复状况,结果表明抽穗率、分蘖数和冠幅在A样地为41.55%,45.20个和32.69 cm,B样地为41.76%,44.60个和27.16 cm,除B样地冠幅27.16 cm与对照显著差异外(P＜0.05),其余性状与对照均无显著差异。模拟亚洲小车蝗为害的草地在3年后植被得到了一定恢复,但个别指标仍与对照存在显著差距,完全恢复到对照水平需更长时间。     

内蒙古典型草原表层土壤有机碳储量差异及影响因素

在内蒙古锡林河流域典型草原设置119个样地,确定群系序列,应用单因素方差分析法和最小差异法来对比分析不同群系0～30cm土壤有机碳储量的差异,并分析了表层土壤有机碳储量和植被群系类型、物种多样性、功能多样性、群落权重均值、地上生物量的关系。结果显示:(1)通过Canoco 5.0软件对119个样方进行PCA排序,结果确定出5个群系:羊草、大针茅、克氏针茅、苔草+委陵菜、冷蒿+冰草群系;(2)5个群系表层土壤有机碳密度变化范围为1.84～2.74 kg/m^2,平均值为2.41±0.84 kg/m^2,其大小关系为:羊草群系>大针茅群系>克氏针茅群系>苔草+委陵菜群系>冷蒿+冰草群系,其中冷蒿+冰草群系显著低于其他群系;(3)典型草原表层土壤有机碳储量与植被群系类型、地上生物量及叶面积呈显著正相关,其中植被群系类型是最主要的影响因素。     

狼毒浸提液对3种牧草种子萌发和幼苗生长的影响

采用培养皿滤纸法研究狼毒浸提液对紫花苜蓿、披碱草和冰草的化感作用,分析狼毒浸提液对3种牧草种子萌发和幼苗生长的作用规律和作用强度,以期为退化草原的恢复提供理论依据。结果表明:1)5种浓度梯度狼毒浸提液处理对紫花苜蓿种子发芽率均具有抑制作用,125g·L^-1处理下种子发芽率较对照相比减少33.56%;对披碱草和冰草种子具有“低促高抑”现象,25g·L^-1处理下披碱草种子发芽率较对照增加19.76%,冰草增加45.91%。2)狼毒浸提液对紫花苜蓿幼苗苗高呈现低浓度(≤50g·L^-1)促进生长,高浓度(≥75g·L^-1)抑制生长,对披碱草幼苗苗高呈现低浓度(≤25g·L^-1)促进生长,高浓度(≥50g·L^-1)抑制生长。狼毒浸提液对冰草幼苗根长具有抑制作用,较对照相比减少78.21%。狼毒浸提液处理下3种牧草种子萌发和幼苗生长均受到抑制作用,且随着狼毒浸提液浓度的增加,抑制作用逐渐增强。     

牦牛粪沉积下高寒草甸植物群落种间关联研究

植物群落构成和种间关联,反映物种在空间上的分布及相互依存和制约关系。为探究牦牛粪沉积和植被斑块互作下草地植物群落演变趋势及稳定性机制,以青藏高原东北缘高寒草甸禾草/杂类草斑块和嵩草/杂类草斑块为对象,分析牦牛粪沉积下两种斑块中主要植物种的重要值(IV)、Jaccard种间关联指数和Spearman秩相关系数的变化规律。结果表明,1)粪沉积使禾草/杂类草斑块的建群种扁穗冰草的IV增加和西北针茅的IV降低,嵩草/杂类草斑块的建群种线叶嵩草的IV降低;2)禾草/杂类草斑块中,粪沉积(DP)和对照(CK)的正负关联种对比为0.61和0.63,显著联结种对为6.6%和6.4%;嵩草/杂类草斑块中,DP和CK的正负关联种对比为0.90和0.72,显著联结种对为2.8%和14.5%;且二者显著联结的种对多存在于优势种或亚优势种与伴生种之间;3)两种斑块中多数种对间联结性弱,群落处于不稳定阶段;粪沉积使嵩草/杂类草斑块的稳定性增强,利于禾草/杂类草斑块的演变;4)依据优势种对环境的适应方式和主导生态因子,将两种斑块的群落植物种划分为喜阳耐旱植物、喜阴喜湿植物和喜阳喜湿植物三大生态种组。