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。     

不同退化程度高寒嵩草草甸基况的初步研究

以高寒嵩草草甸退化群落指标为依据,研究了青海省未退化、轻度退化、中度退化和重度退化阶段,高寒嵩草草甸植物群落的结构特征及土壤特性的差异性。结果表明:不同退化程度的高寒嵩草草甸,其地上、地下生物量,牧草高度,生草层厚度,裸斑面积,物种数,土壤含水量等呈显著差异。同未退化阶段相比,重度退化阶段的优良牧草生物量和地下生物量分别降低了43.2和10.1 g/m2。而重度退化阶段时,裸斑面积则达到最大值65 m2,土壤含水量则为最小值22.83%,鼠洞密度则随着高寒嵩草草甸退化程度的加剧,呈倒"V"变化趋势。分析表明,高寒嵩草草甸退化的结果是,由莎草科和禾本科为主的植物演替为杂类草地。     

西藏安多草地退化对植物生物量和土壤养分的影响

以西藏安多县原生小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸草原与退化小嵩草草甸草原2种类型草地为研究对象,对其草地的地上和地下生物量、土壤的有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量进行研究,了解退化对草地植物生物量和基本养分含量的影响。结果表明,退化小嵩草草甸草原的地上、地下以及总生物量均显著下降,地上0~10、10~20cm土层生物量和总生物量分别相当于小嵩草草甸草的80.9%、22.1%,15.8%和20.0%;2种类型草地土壤的全量和有效碳氮磷含量均较低,退化对土壤全量和有效养分的影响并不一致,退化导致0~10和10~20cm土层的有机碳、全氮和全磷含量均显著升高,而导致0~10和10~20cm土层的有效氮和有效磷含量均显著降低,2种类型草地随着土层的加深,土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量没有明显差异。     

封育措施对退化与未退化矮嵩草草甸的影响

连续5年的封育处理对退化与未退化矮嵩草草甸产生了影响.研究表明,除了退化矮嵩草草甸内的均匀度指数下降不显著外,封育使两种矮嵩草草甸样地内的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数下降都达显著水平.两种矮嵩草草甸的上下层高度均增加,其中未退化矮嵩草草甸增加显著,退化矮嵩草草甸增加不显著.两种矮嵩草草甸的枯草盖度增加显著,绿草盖度减少显著,各种群特征发生了有规律的消长.未退化矮嵩草草甸的莎草和杂类草地上生物量减少显著,枯草生物量增加显著,禾草和优良牧草的生物量以及总地上生物量增加不显著,优良牧草比例由0.57下降为0.48.退化矮嵩草草甸在封育条件下,枯草、禾草生物量增加显著,莎草、优良牧草的生物量及总生物量增加不显著,优良牧草比例则由0.29上升为0.48,达到显著水平.未退化矮嵩草草甸的草地质量指数明显下降,退化矮嵩草草甸的草地质量指数则明显上升.     

封育措施对退化与未退化矮嵩草草甸的影响

连续5年的封育处理对退化与未退化矮嵩草草甸产生了影响。研究表明，除了退化矮嵩草草甸内的均匀度指数下降不显著外。封育使两种矮嵩草草甸样地内的丰富度指效、多样性指效和均匀度指效下降都达显著水平。两种矮嵩草草甸的上下层高度均增加。其中未退化矮嵩草草甸增加显著。退化矮嵩草草甸增加不显著。两种矮嵩草草甸的枯草盖度增加显著。绿草盖度减少显著。各种群特征发生了有规律的消长。未退化矮嵩草草甸的莎草和杂类草地上生物量减少显著。枯草生物量增加显著。禾草和优良牧草的生物量以及总地上生物量增加不显著。优良牧草比倒由0．57下降为0．48。退化矮嵩草草甸在封育条件下。枯草、禾草生物量增加显著。莎草、优良牧草的生物量及总生物量增加不显著。优良牧草比倒则由0．29上升为0．48。达到显著水平。未退化矮嵩草草甸的草地质量指效明显下降。退化矮嵩草草甸的草地质量指效则明显上升。     

退化高寒草甸植被与土壤特征

对甘肃省天祝县4个退化梯度高寒草甸的植被特征和土壤养分特征进行了研究。结果表明,随着退化程度的加剧,草地地上生物量、植被高度、盖度、土壤有机碳、全氮、全磷和土壤含水量都显著降低(P0.05),重度退化草地土壤容重显著升高(P0.05)。草地植物群落发生明显退化演替,矮生嵩草(Kobresia humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和垂穗披碱草(Elymus nutans)的优势种地位被珠芽蓼(Polygonum viviparum)所替代,物种数由未退化样地的19种减少到重度退化样地的7种,退化指示类毒杂草生物量比例逐渐增加,由9.77%上升到62.93%。草地的退化程度会影响草地的植被特征和土壤养分特征,应根据不同退化阶段采取不同的恢复治理策略。     

高寒草甸群落地表植被特征与土壤理化性状、土壤微生物之间的相关性研究

以青藏高原高寒草甸4种主要草地类型为研究对象,分析了不同植被类型土壤的理化性质、土壤微生物数量、土壤酶活性与生态系统功能间的相互关系。结果表明,不同植被类型群落的土壤特性存在明显差异。藏嵩草沼泽化草甸0～40cm土层土壤容重、土壤含水量、土壤有机质、土壤全氮和土壤速效氮含量明显不同于矮嵩草草甸、小嵩草草甸和金露梅灌丛草甸,土壤物理特性的改变(土壤养分、土壤容重、土壤湿度等)会引起植被组成、物种多样性变化;细菌数量和真菌数量与植物群落地上生物量之间存在显著正相关关系(P＜0.05)、放线菌数量与生物量之间的相关性不显著,不同植被类型的群落生物量影响着土壤微生物数量和组成;不同草地类型植物群落地上生物量与土壤酶活性(磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶等)之间存在显著的正相关关系(P＜0.05),土壤酶活性对土壤有机质、腐殖质等的合成起到了积极作用。土壤酶活性的高低不仅影响了群落生物量,同时也影响群落物种多样性(物种丰富度),土壤酶活性的高低通过影响土壤微生物种类和数量、土壤养分含量,从而间接影响群落物种多样性。     

玉树典型嵩草草甸植物及土壤特性初探

以青海玉树小嵩草(Kobresia pygmaea)、藏嵩草(K.tibetica)健康草甸和退化草甸为研究对象,测定并分析比较了草甸的株高、盖度等植被特性和土壤有机质、土壤全氮、土壤全磷等土壤养分的变化规律,同时分析了环境因子对生物量的贡献率。结果表明,退化嵩草草甸植被盖度、植被高度和生草层厚度显著降低（P≤0.05）,鼠洞密度、裸地面积显著增加（P≤0.05）;退化嵩草草甸土壤含水量、土壤有机质和土壤全氮显著降低（P≤0.05）;土壤因子对生物量的贡献率最大,土壤因子与其它环境因子存在较高的多重共线性。以上结果说明,土壤因子质的改变是嵩草草甸退化最显著的特征。     

格姆滩高寒草甸不同植被类型草地生物量研究

研究了格姆滩高寒草甸不同植被类型草地生物量.结果表明:不同植被类型草地生物量差异比较明显(P<0.05).地上、地下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.地上植物量按不同功能群组成变化为:莎草类地上生物量藏嵩草沼泽化草甸>山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸,禾草和杂类草均为山生柳灌丛草甸>藏嵩草沼泽化草甸>小嵩草草甸.各样地地下生物量均随土层深度的增加而减小.     

青藏高原高寒草甸植被与土壤特征

利用样方法,分析了青藏高原不同植被类型生物量、土壤理化性状及土壤微生物数量。结果表明,高山柳(Salix paraqplesia)灌丛草甸的地上生物量显著高于圆穗蓼(Polygonum macrophyllum)草甸、藏嵩草(Kobresia tibetica)草甸和小嵩草(K.pygmaea)草甸(P≤0.05),而藏嵩草草甸的地下生物量显著高于小嵩草草甸、高山柳灌丛草甸和圆穗蓼草甸(P≤0.05)。藏嵩草草甸的土壤有机质、土壤全氮依次高于圆穗蓼草甸、高山柳灌丛草甸和小嵩草草甸。相反,土壤养分居于中间水平,土壤含水量较低的圆穗蓼草甸土壤微生物数量则最多。     

泽库县“黑土滩”退化草地综合治理

006-2007年,在泽库县 “黑土滩”大面积发生的典型地段,选择退化严重并在环境条件上具有代表性的2块“黑土滩”退化草地作为试验区,在进行灭鼠和围栏保护的基础上,采取耕翻单播多年生牧草、耕翻混播多年生牧草、重耙补播（混播）多年生牧草和围栏封育天然草地4种试验处理措施,对“黑土滩”退化草地进行了综合治理研究,提出治理“黑土滩”的综合措施是：灭鼠、施有机肥、耕翻、施无机肥、重耙,播种牧草,复磨,封育。     

鼠害抑制对三江源区轻度退化高寒草甸植被特征的影响

为研究鼠害抑制对三江源区轻度退化高寒草甸植被的影响,于2019年3月18日—22日在青海省果洛藏族自治州玛沁县大武镇的典型高寒草甸上开展人工鼠害抑制试验,未抑制区作为对照。结果表明,鼠害抑制试验区莎草科和禾本科的重要值分别较对照显著增加,阔叶型可食草和毒害草的重要值分别较对照显著降低。鼠害抑制试验区草地群落的总盖度较对照降低了13.7%,差异显著(P=0.003)。鼠害抑制提高了莎草科、禾本科和毒害草的株高,差异显著(P<0.05)。鼠害抑制试验区草地群落的地上总生物量降低了2.6%,由123.6g·m^-2降至120.4 g·m^-2,但差异不显著(P=0.740)。鼠害抑制试验区莎草科、禾本科和毒害草的地上生物量分别较对照增加,差异显著(P<0.05),而阔叶型可食草的地上生物量较对照降低了65.1%,由63.0g·m^-2降至22.0 g·m^-2,差异显著(P=0.000)。由此可见,鼠害抑制可以改善三江源区高寒草甸优质牧草的状况,促进高寒草甸植被恢复。     

青海省多年生栽培牧草气候适宜性研究

为进一步确定青海境内多年生栽培牧草适宜生长的气候条件阈值及其分布范围。本文通过牧草生境法,初步确定了草地型气候条件;同时结合专家打分法,进而得出单一牧草适宜生长的气候条件阈值,并对其生长的气候适宜性进行了研究。结果表明,利用牧草生境法获得的草地类型与实际草地类型分布范围较为一致。禾本科牧草适宜生长的气候条件为积温 > 1 200℃,降水 > 370 mm,湿润度100~500（为了数据处理方便,将湿润度扩大100倍）;次适宜气候条件为年积温1 200~2 200℃,湿润度为200~300,降水480~780 mm,7月平均气温-0.9~18℃;而不适宜气候条件为年积温>2 200℃,降水0~200 mm,湿润度<100或年积温<1 000℃,降水>630 mm,湿润度>500。除柴达木盆地外,禾本科牧草在全省境内均能良好生长,而豆科牧草仅分布在东部农业区。因此,牧草能否在某一地区适宜生长,并不是由单个气候条件决定,而是多种气候条件的综合结果。     

格姆滩黑土滩人工草地土壤水分动态研究

通过对青海草地早熟禾人工草地和“黑土滩”退化草地土壤水分动态的研究,结果表明：两样地0—20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,人工草地7月下旬土壤含水量达到最高值,“黑土滩”退化草地8月下旬达到最高值;各个时期土壤平均含水量人工草地总体上高于“黑土滩”退化草地;各时期0－20cm土壤水分垂直变化,人工草地随土层深度的增加而减小,“黑土滩”退化草地总体上随土层深度的增加而增大。     

不同密度布氏田鼠对内蒙古典型草原菌根真菌群落的影响

布氏田鼠是内蒙古典型草原的主要啮齿类动物,其活动既可以改变植物群落组成和多样性,又可以改变土壤理化性质,进而潜在影响与绝大多数草原植物共生的重要土壤微生物-丛枝菌根真菌（AMF）,但目前关于啮齿动物活动对AMF群落组成和多样性影响的研究鲜有报道。基于此,依托内蒙古自治区锡林浩特市毛登牧场的大型野外布氏田鼠围栏实验平台,选择其中3个田鼠密度处理（低、中、高密度,对应的初始投放布氏田鼠数量分别为12、24和48只·样地^-1）,利用Illumina Miseq测序技术分析不同密度布氏田鼠处理对AMF群落的影响,采用标准网格交叉法测定根系侵染率和土壤菌丝密度,探究布氏田鼠活动对典型草原AMF群落的影响机制和作用途径。主要结果表明：1）在土壤样品中共鉴定到6科9属的AMF,其中优势属为球囊霉属（Glomus）;2）高密度布氏田鼠处理显著降低了植物生物量、植被盖度、群落丰富度和多样性,显著降低土壤水分、pH,显著增加土壤硝态氮含量;显著降低AMF侵染率、菌丝密度、丰富度和多样性;3）相关性分析表明,菌丝密度与植物丰富度、多样性指数、土壤pH和含水量显著正相关,与硝态氮含量显著负相关;侵染率与植物多样性指数、土壤pH和含水量显著正相关;AMF多样性指数与土壤pH和含水量显著正相关,不同操作分类单元（OTU）丰富度与植物多样性指数和pH显著正相关;4）NMDS 和 PerMANOVA 分析显示AMF群落结构在低密度和高密度处理间差异显著,其中土壤NO₃^-和pH是影响AMF群落组成的主要因子。因此,布氏田鼠密度过高会导致植物群落生物量、多样性以及土壤养分含量下降,同时两者的改变导致了AMF群落多样性显著降低,可能会加速典型草原的退化。     

高寒草甸“黑土型”退化草地的成因及生态过程

研究分析退化草地的植被组成、地上生物量、优良牧草比例、高原鼠免密度以及土经性质等特征,探讨“黑土型”退化草地的成因及生态过程。结果透明,中度退化草地生物量最高９５０．３ｇ／０．２５ｍ＾２）。原生植被优良牧草比例最高（７８．４０％）。重度退化草地最低（４．４９％）,轻度和中度退化草地居中（５７．２％和１６．４２％）。中度退化草地高原鼠兔平均密度较高（１４８只／ｈｍ＾２）,二者之间呈显著的正相关（ｒ＝     

黄河源区黑土滩垂穗披碱草人工草地土壤水分动态研究

对黄河源区不同龄垂穗披碱草人工草地及黑土滩退化草地土壤水分动态进行了研究。结果表明：各样地0～20cm土层土壤含水量具有明显的季节变化规律,变化趋势总体上为先增高,后降低。人工草地7月下旬土壤含水量达到最高,黑土滩退化草地8月下旬土壤含水量达到最高。各个时期0～20cm土层土壤含水量总体上为黑土滩退化草地〉2龄人工草地〉6龄人工草地。各时期0～20cm土层土壤水分垂直变化为人工草地随土层深度的增加而减小,黑土滩退化草地总体上随土层深度的增加而增大。     

改造鼠荒地,改善草原生态环境

鼠荒地是害鼠破坏草原植被以后形成的次生裸地。在鼠荒地上 ,原生植被破坏率达80 %～ 90 % ,并滋生一、二年生杂草 ,植被稀疏 ,群落结构简化 ,植被盖度不及 10 % ,地上植物量为37.5～ 152 .5kg/hm2 。土壤侵蚀严重 ,地表形态支离破碎 ,并出现沙化特证 ,对周边草场构成沙尘暴和扬沙威胁。进一步对鼠荒地的发生与发展、鼠荒地的生态环境特征等问题作了深入论述 ,并针对鼠荒地提出了几项有效的改造措施。     

不同前茬对混播草地建植初期的影响

选择白三叶(Trifolium repens)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、苇状羊茅(Festuca arund inacea)和鸭茅(Dactylisg lomerata),在三峡库区沿江地带3种前茬分别为水稻(Rice)、沟叶结缕草(Manila grass)和黄豆(Soybean)的退耕地进行混播试验,研究当年的生长动态、产草量组成及其越夏率。结果表明:禾本科牧草与白三叶混播,产草量显著高于与苜蓿的混播组合,且产草量比重相对稳定;苜蓿竞争性差,不适宜混播;土壤条件显著影响混播效益及其产草量;结缕草茬的土壤肥力低,禾本科牧草长势差,有利于豆科牧草生长,其产草量显著低于其它两种前茬;黄豆茬土壤肥力好,禾本科牧草早期生长旺盛,将抑制豆科牧草;水稻茬的混播组合相对稳定;土壤肥力直接影响混播牧草的越夏率;伏旱来临之前,良好的草层盖度有利于牧草越夏。     

黄河源区六种草本植物根系抗拔力特征及其影响因素研究

为探讨黄河源区高寒草地植物根系抗拔力特性,本研究选取青海河南县高寒草地6种优势草本为研究对象,通过原位拉拔、单根拉伸、根-土复合体直接剪切等试验,分析6种植物根系抗拔力特性,探讨植物根径、根数、根长和土体密度、含水率、紧实度、含根量及单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力等9种因素对植物根系抗拔力的综合影响。结果表明：6种草本根系抗拔力以矮嵩草(Kobresia humilis K.)最大(46.50 N),高山嵩草(Kobresia pygmaea C. B. Clarke.)次之(37.50 N),冷地早熟禾(Poa crymophila Keng.)最小(16.45 N);根系抗拔力与根径、根数、根长间呈显著正相关(P<0.05),相关系数(R)为0.881,0.727,0.969,与土体密度、紧实度、含根量、根-土复合体黏聚力间呈正相关,与含水率呈负相关。研究结果对探讨黄河源区高寒草地退化力学机理具有理论指导作用,为有效防治区内草地退化、水土流失等地表浅层灾害发生提供理论依据和实际指导。