不同利用程度对典型草原植被空间异质性的影响

在生态学研究中,植被空间异质性一直是众多研究者关心的主要问题之一。但是不同植被指数空间异质性的多尺度效应尚未引起人们的重视。因此,文中采用Mann-Kendall秩次相关法在内蒙古鄂温克旗对典型草原不同利用程度的植被空间异质性进行了分析。研究结果表明:Mann-kendal秩次相关法用于植被异质性分析可解释异质性的多尺度特征。禁牧可导致典型草原NDVI的异质性增加,在50m的样线内出现显著性变化的拐点5次,从禁牧到重牧过程异质性呈降低趋势。轻度放牧可促进植物种丰富空间异质性增加,在样线内出现显著性变化的拐点2次,高于其他放牧强度。过度放牧使植被的丰富度和均匀度异质性程度极大降低,使植被特质趋向均质化。不同放牧强度对植物多样性空间异质性影响较小,在样线内都未出现显著性的拐点。     

基于GIS和RUSLE的拉萨河流域土壤侵蚀研究

通过识别土壤侵蚀关键区域,为开展拉萨河流域生态治理与水土保持提供依据。研究将修正通用土壤侵蚀方程(RUSLE)与空间信息技术(GIS和RS)相结合,以2010年TM遥感影像为数据源,得到拉萨河流域土地利用图,结合流域数字高程模型、土壤类型分布、归一化植被指数和多年降雨数据,计算得到RUSLE模型中各因子值的空间分布数据,利用地理信息系统软件ArcGIS栅格计算功能得到研究区土壤侵蚀强度空间分布情况。对拉萨河流域土壤侵蚀特征进行分析,结果表明,流域年土壤侵蚀量为10 006.2万t/a,平均土壤侵蚀模数为3 076.6t/(km2·a),中度侵蚀面积比例达59.0%,强烈以上侵蚀面积很小,但侵蚀量占比为14.3%,呈大部分区域中度侵蚀、局部区域强烈和轻度侵蚀的特征,中度以上侵蚀分别有24.2%,20.5%和16.8%分布在墨竹工卡县、林周县和嘉黎县。研究区土壤侵蚀强度与地形、土地利用和植被覆盖表现出很大的相关性,坡度每增加1个等级,土壤侵蚀模数平均增加861.6t/(km2·a),土壤侵蚀面积最大的为坡度15°~25°,其次为25°~35°;裸地、稀疏植被、旱地和草地的土壤侵蚀模数分别为7 949,5 621,2 816,2 505t/(km2·a),中度以上侵蚀面积比例超过50%,其中稀疏植被和裸地均大于70%;植被覆盖度低于10%和10%~30%时,中度以上侵蚀面积比例分别为76.8%和90.5%,植被覆盖度高于60%时,中度以上侵蚀面积比例降低到28.3%。流域水土保持本底较好,但土壤侵蚀现状仍不容忽视,应对15°~25°坡度地区重点防治,同时防范陡坡地发生高强度侵蚀;对土壤侵蚀模数高的用地类型采取封育措施,促进自然修复,坡耕地采取增加地表覆盖、保护性耕作和间作套种等措施以提高水土保持功能;防止植被退化,结合综合运用林草措施和农业耕作措施提高植被覆盖度,达到防治土壤侵蚀目的。     

呼伦贝尔典型草原三种植物群落土壤凝结水比较

[目的]分析呼伦贝尔地区不同植物群落产生的土壤凝结水量,为当地沙化草地植被恢复中合理有效利用水资源提供依据。[方法]通过称重法测定3种植物群落茵陈蒿(Artemisia capillaris)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和羊草(Leymus chinensis)土壤凝结水形成的时间、数量和月动态变化,比较植被类型和环境因子对土壤的影响。[结果](1)3种植物群落内土壤凝结水的形成趋势基本一致,即每天18:00以后逐渐形成,至次日6:00结束。土壤凝结水夜间动态呈双峰型,其中第1个峰值出现在20:00左右,第2个峰值出现在4:00左右。(2)3种植物群落日均凝结量具有显著差异(p0.05),茵陈蒿样地、糙隐子草和羊草样地的日均凝结量分别为7月0.28,0.22,0.32mm,8月0.50,0.35,0.69mm,9月0.28,0.23,0.37mm。(3)土壤凝结水在土壤不同深度的凝结量大小依次为0—5cm20—25cm5—10cm10—15cm15—20cm,其中0—5cm的凝结量羊草样地的最多为0.147mm,其次为茵陈蒿样地0.125mm,最后是糙隐子草样地0.094mm。[结论]土壤凝结水来源主要有2个,植被类型的不同导致这两种来源对总量的贡献比例不同,其中羊草植物群落能够形成更多的土壤凝结水,在草原植被恢复中能够起到更积极的作用。     

不同干扰方式下温性草甸草原土壤碳氮磷化学计量特征及其储量研究

为阐明不同干扰方式对呼伦贝尔温性草甸草原土壤碳氮磷化学计量特征及储量分布的影响,本研究于2021年8月末在多年围封、刈割和放牧草地进行样品采集与分析测试。结果表明：地上生物量和凋落物生物量均以围封草地最高,放牧草地最低;3种干扰方式下,土壤容重均随土层深度的增加而增大,土壤含水率均随土层深度的增加而减小,在相同土层,放牧干扰下土壤容重最大,土壤含水率最低;3种干扰方式下,土壤碳氮磷含量均随土层深度的增加而降低,放牧干扰草地中三者含量最低;围封和刈割干扰草地土壤C/N高于放牧干扰草地,而C/P和N/P均以放牧干扰草地最高;放牧干扰草地碳氮磷储量在0~30cm土层的分布占比最高,呈现表层聚集;干扰方式和土层深度及其交互作用均能显著影响土壤理化性质及计量特征。综上,适度干扰更有利于温性草甸草原的可持续发展。     

呼伦贝尔沙化草原植被覆盖度估算光谱模型

选用美国ASD公司F ieldspec光谱仪,在内蒙古呼伦贝尔高原中西部的沙化草地进行了高光谱遥感地面观测以及草地植被覆盖度测定。运用回归分析方法,建立归一化植被指数(NDVI)与植被覆盖度(fc)之间的地面光谱模型。基于决定系数(R2)判断,拟合较理想的模型为乘幂模型和指数模型,R2分别达到0.752和0.716。误差分析显示指数模型和幂函数模型拟合误差较小。综合分析后确定选用乘幂函数作为研究区植被覆盖度估算模型(fc=0.7479*NDVI1.1928,R=0.86,p<0.001)。该模型为呼伦贝尔沙化草地区域植被覆盖度测定提供了新的技术方法。     

呼伦贝尔草原植物功能群对围封及放牧的响应特征

植物功能群可以表征草地群落结构的复杂性和稳定性.文中以呼伦贝尔草原为研究对象,采用样线法开展植物群落样方调查,对比分析不同放牧强度下(轻度放牧-LG、重度放牧-HG、长期围封不放牧-EN)草地植物功能群(多年生根茎禾草-PRG、多年生丛生禾草-PBG、多年生杂草-FO、灌木及半灌木-SHS、一、二年生草本-AB、莎草-...     

不同利用方式下呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸动态特征及影响因素

探究天然草原不同利用方式下土壤呼吸动态特征及影响因素，对草原生态系统碳平衡研究具有重要意义。文中于2022年生长季(6—9月)测定了呼伦贝尔草甸草原围封、刈割、轮牧和自由放牧4种利用方式下土壤呼吸速率及相关环境因子，结果表明：1) 4种利用方式下土壤呼吸速率日动态差异较小，月动态差异显著，前者基本表现为昼高夜低的“单峰型”变化特征，后者表现为7月最高，9月最低，生长季土壤呼吸速率均值刈割(2.24μmol·m^-2·s^-1)>围封(2.08μmol·m^-2·s^-1)>轮牧(1.61μmol·m^-2·s^-1)>自由放牧(1.58μmol·m^-2·s^-1);2)土壤温度和土壤湿度是土壤呼吸速率的主要影响因素，二者的最优复合模型可解释土壤呼吸速率变异的82.7%～92.1%;3)分段式结构方程模型分析表明，在围封、刈割和自由放牧样地，植被因素对土壤呼吸速率独立解释力最高；在轮牧样地，土壤环境对土壤呼吸速...     

草地围封内外植物多样性变化研究——以辉河自然保护区为例

围栏封育是应对草原退化的重要手段,对草原植被生态系统多样性保护具有重要作用。以辉河自然保护区内不同草地类型（典型草原、湿地草甸、沙化草原）为对象,对不同典型地区的围栏内外植被的地上生物量、高度、盖度、植株密度及植物物种多样性进行了调查和研究。结果表明：典型草原、湿地草甸、沙化草原围栏内生物量分别增加20.4%,88.8%,-29.9%,相对高度增加5.2%,91.9%,-36.3%,植被盖度分别增加64.5%,43.4%,-17.5%,植株密度分别增加-14.0%,135.5%,72.5%;牲畜啃噬致使围栏外禾本科、豆科、菊科植物占比重有所增加;不同草地类型围栏内外群落相似性不大,群落物种组成均发生了较大的变化。通过分析围栏外生物多样性的变化规律及影响因素,为区域自然生态系统保护的途径提供理论支持。     

内蒙古典型草原区土地利用动态变化及其对水质的影响

探讨流域土地利用变化及其水质效应,有利于从源头控制水污染。以内蒙古自治区典型草原区河流海拉尔河为研究对象,综合GIS技术、多元统计及偏最小二乘回归模型,对2005—2015年间流域土地利用的动态变化及其对水质的影响进行分析。结果表明,2005—2015年研究区各土地利用类型面积发生较大变化,其中草地面积大幅锐减、水域面积明显萎缩,而林地、农田、城镇用地、未利用地面积增多,特别是在中上游流域土地利用类型变化较明显;土地利用格局整体呈现景观破碎化程度加剧、形状趋于复杂化、多样性增加、聚集度减弱的趋势,下游流域土地利用格局变化较明显。海拉尔河中上游水质基本满足环境功能区要求,下游水质污染物浓度大幅升高,高锰酸盐指数（COD_Mn）全年超标,研究时段内河流水质总体平稳改善。偏最小二乘回归模型显示,与水质呈显著正相关的主要土地利用指标为凝聚度（COHE）、蔓延度指数（CONTAG）,负相关指标为农田面积占比（AGRI）、香农多样性指数（SHDI）,主要水质污染指标COD_Mn对土地利用的显著响应均出现在雨季。研究表明,土地利用变化是影响区域非点源污染的重要因素,是海拉尔河有机污染的驱动因子之一,建议加强区域土地利用空间管控。     

呼伦贝尔草原辉河湿地表层土壤盐分分布特征

土壤盐分是影响湿地水生态质量的重要要素,其分布特征和迁移规律与湿地水分状况息息相关。为探究草原河流湿地不同淹水状态下表层土壤盐渍化特征,2020年7—8月在呼伦贝尔草原辉河湿地,沿辉河干流河道水平和垂直方向分别设置5个取样区和3种淹水状态,采集土壤样品并进行主成分分析。结果表明:辉河湿地盐渍化严重,62.5%的土壤处于盐化状态,土壤盐化类型以硫酸盐盐土为主,由源头至汇水口土壤盐渍化程度逐渐加大;受淹水状态及河流不同区域的显著影响(P<0.05),辉河湿地表层土壤理化性质、盐分分布及离子组成呈现出不同特征;主成分分析表明,影响研究区土壤盐渍化的主要特征因子为Na⁺,Cl^-,SO^2-₄,土壤盐渍化程度主要受盐分含量、碱化特征和土壤结构的影响。