青海格尔木地区高寒草甸两种植物群落构成与鼠害发生的相关性研究

鼠害是引起高寒草甸植被变化的主要因素之一。本研究通过样方法对紫花针茅+杂类草群落和嵩草群落植物种重要值、类群生物量构成及鼠害概况进行相关分析。结果表明:紫花针茅+杂类草群落和嵩草群落的植物种构成差异较大,二者的类群生物量构成与重要值的变化类似。紫花针茅+杂类草群落生物量构成主要以禾草和杂类草植物为主,其分别占总生物量的38.8%和30.0%;而嵩草群落的生物量构成主要以莎草植物为主,占总生物量的86.2%。鼠害对紫花针茅+杂类草群落的影响比嵩草群落的影响大更大。     

青藏高原东北缘高寒草甸珠芽蓼斑块植被构成和种间关联

群落植物种构成和种间关系反映植物种群和群落分布格局上的互作关系。通过对珠芽蓼(Polygonum viviparum)斑块及其对照区域群落植物种重要值、物种多样性指数、生物量构成及植物种种间关联Jaccard指数和Spearman秩相关进行分析,揭示高寒草甸演替过程中的生态学机制。结果表明,珠芽蓼斑块的样方物种数显著高于对照(P0.05),二者类群生物量与其重要值构成变化规律类似。珠芽蓼斑块的植被构成以杂类草和禾草为主,其占绿色生物量的60.9%和22.1%,且珠芽蓼种群约占绿色生物量的1/3;而对照则以禾草和杂类草为主,分别占绿色生物量的53.3%和27.1%。珠芽蓼斑块及对照群落中,显著关联的种对数分别占各自总种对数的16.4%和33.0%,多数植物种对的种间联结较松散,种对间独立性较强,二者正相关与负相关种对数比分别为0.83和1.40。珠芽蓼斑块群落处于稳定阶段,珠芽蓼斑块的形成,能增强高寒草甸的群落稳定性。     

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。     

蘑菇圈形成对高寒草甸群落植被结构及稳定性的作用

蘑菇圈作为青藏高原高寒草甸一种常见生态学现象,也是草地群落植被更新重要场所。通过对青藏高原高寒草甸蘑菇圈区域群落植被特征和经济类群、生活型及演替顶极成分功能群生物量构成、Raunkiaer频度系数、演替度及Spearman秩相关特征进行分析,明晰蘑菇圈不同区域草地植被分异特征,解析蘑菇圈形成对草地植被变化和群落稳定性的作用。结果表明:1)蘑菇圈形成明显改变物种构成,圈上群落优势种为垂穗披碱草和赖草,而圈上和圈外群落皆无绝对优势种;2)蘑菇圈环的形成显著提高了圈上禾草、地下芽植物和降低种的生物量比例,降低其物种多样性;3)蘑菇圈圈上群落处于更高演替阶段,其植物种重要值与经济类群和演替顶极成分的生物量构成变化一致;4)圈上群落主要植物种对正负关联比为0.89,多数种对的种间联结松散,群落稳定性较低;圈内和圈外群落主要植物种对的正负关联比皆>1,多数种对间关联性较强,群落稳定性较强;且蘑菇圈群落中显著关联种对发生在亚优势种与伴生种或伴生种与伴生种之间。研究认为,蘑菇圈形成促进高寒草甸由莎草/杂类草群落向禾草/杂类草群落演替,但降低高寒草甸稳定性。     

四种典型类型高寒草甸植被生物量变化

采用样方法分析了高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、藏嵩草(Kobresia tibetica)草甸、线叶嵩草(Kobresia capillifolia)草甸和高山嵩草—异针茅(Stipa aliena)草甸形态指标和生物量的变化,结果表明:藏嵩草草甸的株高为最大值(14.33cm),高山嵩草—异针茅类型草甸物种数则是最大值,高山嵩草—异针茅草甸牧草鲜重、可食牧草鲜重,牧草干重和可食牧草干重分别为4 098.33 g/m~2、3 681.67 g/m~2、1 335 g/m~2和1 205 g/m~2,与高山嵩草草甸不呈显著差异,而显著高于藏嵩草和线叶嵩草草甸。物种数、毒杂草种数和牧草鲜重、可食牧草鲜重、牧草干重和可食牧草干重呈显著正相关(P≤0.01)。     

糙隐子草草原狼毒种群与其他主要植物的种间联结分析

应用方差检验法和基于 2× 2列联表的分析手段对糙隐子草草原的 3个放牧演替阶段主要植物种间的总体联结性和狼毒种群与其他主要植物的种间联结进行了定量分析。结果表明 ,随着逆行演替进程 ,群落主要植物总体的种间联结由显著的正关联过渡到无关联 ;狼毒与群落内大多数植物的关联不显著 ,种间系趋向于相互独立 ;在重牧和过牧阶段 ,狼毒与糙隐子草、达乌里胡枝子、冷蒿和冠芒草正关联不显著 ,但具有较高的关联度 ;狼毒与冠芒草在重牧、过牧、极牧 3个演替阶段均呈一定的正关联。     

燕麦青干草与5种天然牧草的组合效应对产气量及发酵产物的影响

以牦牛为瘤胃液供体动物,采用体外产气法评定燕麦(Arrhenatherum elatius)青干草与玉树地区藏嵩草(Kobresia tibetica)、高山嵩草-异针茅(Kobresia alpine-Sti pa aliena)、高山嵩草、紫花针茅(Stipa purpurea)、高山嵩草杂类5种草地型分别按100∶0,25∶75,50∶50,75∶25,0∶100比例两两搭配后的组合效应,通过产气量结合干物质消化率确定最优组合搭配并探讨对发酵产物的影响.结果表明:根据产气量结合干物质消化率得出最优组合:燕麦青干草分别与藏嵩草、高山嵩草、高山嵩草杂类以75∶25比例组合搭配最好;燕麦青干草与高山嵩草-异针茅以25;75比例搭配最好,与紫花针茅以50∶50比例搭配最好.pH在6.56～7.02范围内,没有造成微生物区系紊乱,组合效应对pH影响不明显;NH3-N浓度在9.12～15.68 mg·100 mL-1之间,适于瘤胃微生物生长;牧草组合后产生的乙丙酸累积量与单一牧草产生的无显著差异;牧草组合后CH4产量与单一牧草的CH4产量无极显著差异,组合效应并没有提高CH4产量.     

两种放牧模式下高寒草甸群落植被构成及稳定性特征

适宜放牧管理模式,利于草地健康、生产力维持及草地稳定性提高。本研究通过对青藏高原东北缘高寒草甸冷季放牧(CSG)和四季放牧(WCSG)模式下,草地植物种重要值、群落特征、功能群生物量构成、群落物种Raunkiaer频度系数、草地演替度及土壤养分进行定量分析,明晰两种放牧模式下草地植被构成变化和稳定性特征,确定适宜草地管理模式。结果表明:1)CSG和WCSG草地植被优势种分别为冷地早熟禾与矮嵩草和垂穗披碱草,地上生物量构成分别以禾草(86.5%)和莎草(59.1%)为主;2)草层高度、盖度和总地上生物量均为CSG草地极显著高于WCSG草地(P<0.001或P<0.01),且前者分别为后者的6.5、1.1和3.0倍;群落植物物种数为CSG草地显著低于WCSG草地(P<0.05),后者是前者的1.3倍;3)CSG草地中地面芽植物的比例极显著高于WCSG草地(P<0.001),前者为后者的1.4倍;但前者地下芽植物和一年生植物的比例均显著低于后者(P<0.01或P<0.05),且前者分别为后者的18.2%和6.8%;4)CSG管理模式利于草地土壤有机碳(C)和全氮(N)维持;5)CSG草地植物物种Raunkiaer频度呈典型反“J”型,群落趋于相对成熟且稳定阶段。研究认为,CSG管理模式促进高寒草甸由莎草/杂类草群落向禾草/杂类草群落演替,提高草地稳定性。     

高原鼠兔有效洞口数密度对高山嵩草草甸植物种间联结性的影响

高原鼠兔有效洞口数密度变化会引起高山嵩草草甸植物组分变化,而且引起种间关系的改变。研究了高原鼠兔有效洞口数密度对高山嵩草草甸植物种间联结性的影响。结果表明,随高原鼠兔有效洞口数密度增加,原优势种高山嵩草优势度降低,而原伴生种达乌里秦艽和小花草玉梅等植物的优势度却逐渐增加;植物群落内主要物种间的总体联结性从有效洞口数密度小于或等于224个/hm²时的正关联,转变为有效洞口数密度超过224个/hm²时的负关联;高山嵩草和青藏苔草的联结性从有效洞口数密度≤224个/hm²时的正关联,转变为有效洞口数密度超过224个/hm²时的负关联,而密花香薷和乳浆大戟、乳浆大戟和黄花棘豆的联结性则相反。这说明高原鼠兔有效洞口数密度变化改变了高山嵩草草甸植物种间的总体联结性,有效洞口数密度为224个/hm²时种间联结性最强,群落最稳定。     

川西北亚高山草甸放牧退化演替研究

研究不放牧、轻牧、中牧和重牧对四川嵩草群落特征和草地土壤养分的影响.结果表明:亚高山草甸在放牧干扰下的演替序列为:四川嵩草 小嵩草(包括多年生禾草)-多年生杂类草→小嵩草 四川嵩草-多年生杂类草→多年生杂类草→鹅绒委陵菜-高原毛茛十一、二年生杂类草;群落由高大丛生的嵩草群落向低矮耐牧的匍匐型、莲座状植物组成的杂类草群落演变,其间以直立多年生杂类草群落为过渡.     

天然草地放牧牦牛采食行为及食性选择的研究

对青南地区玉树县境内2牧场的草地植被及成年母牦牛的采食行为和选择性采食习性及其关系进行了探讨,结果表明：B牧场禁牧区的生物量显著高于A牧场的禁牧区及A,B牧场的放牧区（P〈0.05）,B牧场的可食植物量显著高于A牧场（P〈0.05）,A牧场的可食植物量只占地上生物量的一半以下;B牧场分别以小嵩草,矮嵩草,披碱草,针茅,蒲公英等优良牧草为优势种,次优势种,而A牧场以线叶嵩草为优势种,凤毛菊,狼毒,黄帚橐吾等毒杂草及早熟禾等为次优势种;B牧场以小嵩草、矮嵩草等莎草科和为主要采食植物,而在A牧场除以莎草科植物为主要采食植物外,由于可食牧草量的不足,还采食一些本不喜食的植物。矮嵩草和小嵩草是牦牛最喜食,选择性最高的植物;斑块内采食口数A牧场为50.6 bite/patch显著少于B牧场的81.1 bite/patch（P〈0.01）;斑块内采食站数A牧场为8.4 FS/patch显著多于B牧场的5.2 FS/patch（P〈0.001）;采食站内采食口数A牧场为6.6 bite/FS显著少于B牧场的17.4 bite/FS（P〈0.001）;采食速度A牧场为1.32 bites/sec显著慢于B牧场的1.46 bites/sec（P〈0.01）。放牧草地的食物资源的匮乏,使放牧牦牛的食物选择性降低,采食行为的内容变劣,A牧场草地处于严重退化状态;牦牛处于缺营养状态,草地的退化对牦牛的生产性能有很大的影响。     

青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究Ⅰ8个主要草地类型植物量与营养动态的研究

通过对青藏高原东缘甘南碌曲草地最具代表性的披碱草－矮嵩草草地，异针茅－结叶嵩草＋密生苔草草地、金露梅－嵩草草地、藏嵩草＋裸果扁穗苔草划地，珠芽蓼＋线叶嵩草草地，高山柳－嵩草草地，窄叶鲜卑花－嵩草草地和短柄草－密生苔草草地等8个草地类型嫩落植物量动态进行的连续3年定位监测，分析研究结果表明：地上植物量累积动态均符合Logistic曲线，衰减动态符合y=a b/x模式，6－7月是草群地上植物量累积的盛期，产量高峰出现在8月中旬；水、热是制约草地初级生产力的主导环境因子草群粗蛋白，粗脂肪，粗纤维含量与生长季节密切相关，DE、NND动态与地上植物量动态相似。     

黄河源区高寒草甸不同植被生物量及土壤养分状况研究

为了给黄河源区原生草地植被的科学管理及退化草地的治理提供理论依据,对青海省玛沁县藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸,山生柳(Salix oritrepha)灌丛草甸及小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸物种多样性、生物量及土壤养分状况进行比较研究。结果表明:不同植被类型植物群落多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数、生态优势度指数均为山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸>藏嵩草沼泽化草甸。各群落生物量差异明显,地上、地下总生物量均为藏嵩草沼泽化草甸>山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸(P<0.05)。藏嵩草沼泽化草甸土壤养分含量最高。小嵩草草甸和山生柳灌丛草甸各土壤层养分含量随土壤深度的增加呈下降趋势,pH值呈上升趋势,而藏嵩草沼泽化草甸却表现出相反的趋势,即随土壤深度的增加各层养分含量呈上升趋势,pH值呈下降趋势。     

牦牛放牧模式对西藏高山嵩草草甸群落特征的影响

利用样方法对西藏高山嵩草（Kobresia pygmaea）草甸群落进行实地调查,分析了2010-2012年不同强度的牦牛放牧试验对植物群落动态和地上生物量的影响,以期为高寒牧区退化草地的恢复及草地高效利用提供理论指导。结果表明：适度放牧能提高物种多样性、丰富度、均一度和地上生物量,降低植物群落盖度;重度放牧降低植物群落的多样性和生物量;重度延迟放牧能缓减重度放牧对草地的不良影响;相关分析结果表明,植物群落盖度与均匀度、丰富度、植物密度、多样性和地上生物量成正相关。高山嵩草草甸的功能群随着放牧强度的增加而显著变化,其优势功能群多年生根茎型牧草高山嵩草和苔草（Carex moorcroftii）、多年生丛生型牧草紫花针茅（Stipa purpurea）的盖度和地上生物量随着放牧强度增加而下降。     

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。     

三江源区高寒草甸植物多样性的海拔分布格局

三江源地区是我国受气候变化影响最大且最敏感的区域之一。研究高寒草甸植物多样性海拔分布格局及其与环境的关系,能为预测气候变化对植物多样性的影响和响应提供科学依据。本研究以青海三江源地区的6个样地/海拔梯度共78个样方的高寒草甸样地为研究对象,了解高寒草甸植物多样性和群落结构,分析海拔分布格局及其与环境的关系,旨在以空间替代时间的实验系统来揭示植物对气候变化的响应。统计分析发现,6个高寒草甸样地共有植物21科、51属、74种,且在中海拔和高海拔地区,高寒草甸以藏嵩草、高山嵩草、矮嵩草等莎草科植物占优势,低海拔地区高寒草甸则以针茅、早熟禾、垂穗披碱草等禾本科植物为优势种群。方差分析表明,随着海拔的降低,高寒草甸群落的物种多样性和物种丰富度均呈“单峰”分布格局,而均匀度指数逐渐升高。DCA分析发现,高寒草甸植物群落沿着海拔梯度呈现有规律的变化,具有从高寒草甸向高寒草原化草甸的逐渐过渡的特征,海拔梯度明显的影响了植物群落结构和多样性。此外,CCA结果表明,土壤pH值是影响高寒草甸植物群落分布格局的主要因素,土壤含水量、土壤温度、土壤有机碳、碱解氮含量与全钾含量是影响植物群落分布格局的关键因子。综上所述,我们推测气候变化极有可能影响三江源地区高寒草甸植物群落结构与分布格局。     

青藏高原东缘异针茅草地群落组成及生产力研究

于2002-2004年对青藏高原东缘异针茅草地群落植被结构特征(植物种群优势度和群落物种数与生态优势度)、种群和群落生物量及其构成进行了系统研究。结果表明,异针茅草地植被组成复杂,主要由中旱生和耐寒中生植物组成,以异针茅为优势种,羊茅为亚优势种;草地中平均优势度大于0.150的植物有12种,伴生种种类多。草地植物种群和群落地上植物量月动态变化均呈先增加后降低的单峰曲线变化模式,生物量峰值出现于7-9月,种群生物量月动态存在植物种间分异。随利用年限的增加,草地群落植物组成逐渐由复杂群落向简单群落演替,群落生产力逐渐降低。     

青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究Ⅲ8个重点草地类型植物优势种营养含量季节变化动态

分析研究了青藏高原东缘8个重点草地类型的8个优势植物种异针茅、金露梅、藏嵩草、珠芽蓼、高山柳、垂穗披碱草、窄叶鲜卑花、短柄草各个生育期粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维和粗灰分等营养成分的含量。结果表明，牧草中各种营养成分的含量动态与生长发育阶段密切相关。粗蛋白质含量随生育期逐渐减少；粗纤维和粗灰分含量随着生育期逐渐增加。比较分析几种优势牧草和灌木的营养成分，发现灌木蛋白质含量高，利用价值大，是一种重要的蛋白质饲料资源。