乡土物种补播对青藏高原高寒草甸群落稳定性的影响

为了探究高寒草甸天然草地补播乡土物种对草地群落稳定性的影响，本试验以垂穗披碱草（Elymus nutans）、异针茅（Stipa aliena）、中华羊茅（Festuca sinensis）、溚草（Koeleria cristata）、星星草（Puccinellia tenuiflora）、扁蓿豆（Melissitus rutenica）、冷地早熟禾（Poa crymophila）为试验材料，设置5种混播组合，于2017年在青海省贵南县天然草地上进行补播。试验采用方差比率法（Variance ratio，VR）、M.Godron贡献定率法（Contribution law）以及生物量稳定性分析方法，结果表明：5种组合补播后使得群落联结性降低、生物量稳定性增大，群落整体稳定性增强，正向着稳定方向发展；5种组合中，组合D （扁蓿豆+星星草+垂穗披碱草+异针茅+溚草）的生物量稳定性最大，是对草地恢复最有效的物种组合。本试验筛选出了对草地生态修复最有效的物种组合，为草地保护及利用提供了科学依据。     

基于P-S-R框架模型试点研究高寒地区生态承载力——以甘肃省迭部县为例

全面客观评价生态资源承载能力,进而为区域可持续发展提供理论依据。以甘肃省迭部县为例,首先,采用压力-状态-响应(P-S-R)模型构建生态承载力评估指标体系,运用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)确定各指标权重,评估生态环境承载力现状;其次,在生态功能区层面对迭部县水源涵养功能及生物多样性功能进行评价;最后,对生态承载力状况进行成因解析。研究结果表明：（1）迭部县整体生态承载力得分为0.239,处于“较强”承载力状态,构成整体生态承载力的生态弹性力、资源和环境承载力和人类社会影响力得分分别为0.222、0.062和0.063。（2）2016年,迭部县单位面积水源涵养量为111.76 mm,水源涵养功能处于“高”状态,其中,水源涵养功能较高地区主要集中在以草地和针阔混交林为主的区域。（3）自然栖息地面积占迭部县总面积的83.67%,其自然栖息质量指数(Natural Habitant Quality Index,NHQI)处于“高”状态。（4）从自然和经济2个因素进行分析,发现迭部县生态环境条件较好,但林草地面积已呈现出逐渐减少状态,因此需要通过合理科学的开发引导,发展文化旅游事业,推动迭部县的可持续发展。     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸不同植物类群地上生物量生产率的影响

2年的牦牛放牧试验表明:除不同植物本身的生理特性外,降水和地温是影响小嵩草高寒草甸两季草场不同植物类群地上生物量绝对生长率的关键因素。小嵩草高寒草甸两季草场地上总生物量的绝对生长率1999年在7月份最大;1998年,冷季草场各放牧处理的绝对生长率在8月份达到最大,暖季草场的对照组和轻牧组在7月份最大,中牧组和重牧组在8月份最大。不同植物类群地上生物量生长率的变化不尽相同。1998年,冷季草场禾草和莎草地上生物量的绝对生长率8月份达到最大,暖季草场禾草和莎草地上生物量的绝对生长率7月份达到最大,且9月份出现了营养的再次积累;1999年,冷季草场禾草地上生物量的绝对生长率在6月份和8月份出现了两个峰值,暖季草场禾草地生物量的绝对生长率在7月份达到最大。对杂草类而言,1998年冷季草场的绝对生长率6月份最大,暖季草场重牧组的绝对生长率8月份达到最大,其他各处理7月份达到最大;1999年重牧组杂草的绝对生长率在6月份达到最大,其他各处理杂草在8月份达到最大。     

不同环境条件下几种高寒草甸植物的非克隆繁殖投入和生长

通过对高寒草甸生态系统金露梅灌丛、矮嵩草草甸、围栏矮嵩草草甸以及模拟地球增温效应下5种植物繁殖投入和生长特性的测定,结果表明,矮嵩草、麻花艽、苔草以及美丽风毛菊的叶长沿对照矮嵩草草甸、0TC、围栏以及金露梅灌丛呈现上升趋势,只是灌丛中苔草和麻花艽两种植物的叶长较围栏和OTC有所下降,而环境变化对植物的叶宽的影响较小。苔草在金露梅灌丛中的繁殖投入最大,其次是矮嵩草草甸和围栏,OTC中苔草的繁殖投入几乎为零。围栏与矮嵩草草甸内苔草的繁殖投入差异不显著,而两者中植物的繁殖投入与金露梅灌丛相比,差异性显著(P<0.05)。矮火绒草在矮嵩草草甸中的繁殖投入最大,其次是0Tc和围栏,灌丛中矮火绒草的繁殖投入最小。OTC与矮嵩草草甸内矮火绒草的繁殖投入差异不显著,而OTC与围栏中矮火绒草的繁殖投入差异性显著(P<0.05)。由此我们可以得出一个结论:繁殖投入随环境梯度的变化,反映了植物繁殖对策和繁殖投入在整个生活史特征中的可塑性。     

松嫩平原羊草草地水淹干扰恢复过程的群落动态

根据随机取样的测定数据，经过幂函数和多元回归分析及相关检验，揭示了草地水淹干扰对羊草 寸草苔、羊草 杂类草群范数量性状的变化规律。水淹干扰对草地植被的物种组成及其比例有明显的影响。水淹后基本恢复到正常草地的种类数量和生产量配置大约需要6—7年。随着生境水分减少和土壤变干，羊草种群的数量和生物量均以幂函数形式增加，而寸草苔和杂类草的数量和生物量则呈先增后降的变化过程。     

高寒地区燕麦根际联合固氮菌研究 Ι固氮菌分离及鉴定

结合气相色谱仪,利用乙炔还原等方法对高寒地区重要饲用植物——燕麦(Avenasativa)根际联合固氮菌进行了分离和鉴定。结果表明,该地区燕麦根际联合固氮菌株较少(8株),菌株分布以根系表面(RP)最多,根表土壤(RS)次之,距根系较远的土壤(NRS)和根内(HP)最少,即:RP>RS>NRS≥HP;菌株固氮酶活性相差较大(C2H4112.5～1147.9nmol/mL·h),具有较高固氮酶活性的菌株较少(C2H4大于500nmol/mL·h只有2株);菌株均为革兰氏阴性菌,经鉴定分属Azotobacter(3株)、Pseudomonas(3株)和Azospirillus(2株)3个属。相对于其它生境和植物,高寒地区燕麦根际联合固氮菌种类较为单一。     

安宁河流域黑麦草、白三叶的生长测定

在最冷的12月至2月对四川凉山州安宁河流域的黑麦草、白三叶进行生长测定,结果证实,在当地建高产人工草地可作当家品种,冬季无停止生长期,最低产量可在5000kg以上,放牧利用的停牧周期在一月以内为好,预计年刈割周期次数为6～8次。     

不同程度退化草地生物量的分布模式

以高寒矮嵩草草甸为研究对象,分析了不同程度退化草地地下和地上生物量的变化。结果表明:地下和地上生物量随着草地退化程度的加剧而下降;地下生物量主要分布在0~10cm的范围内,随着草地退化程度的加剧,植物根系有向表层聚集的趋势;植物群落组成中,莎草和禾草地上和地下生物量均呈现下降的趋势,而杂类草则表现出逐渐增加的趋向;轻度和中度退化草地总地上生物量远低于地下生物量,重度和极度退化草地则相差较小,特别是在极度退化草地,地上生物量与地下生物量十分接近。     

三江源区高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用青海省三江源区兴海县牧业气象站1999-2016年高寒草原土壤湿度、牧草生育期资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季变化特征以及牧草生长季不同生育期土壤湿度的变化特征及与气候因子的关系。结果表明:高寒草原0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm土壤湿度均随年际延长呈增加趋势,春季除40-50 cm土层外,其他各层土壤湿度均随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。高寒草原牧草生长季的土壤相对湿度随年际延长呈显著上升趋势(P<0.05),且与生长季降水量之间呈极显著正相关关系(P<0.01)。随着气候变化,牧草抽穗、开花、成熟和枯黄期的土壤相对湿度随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。牧草抽穗期、枯黄和全生育期的土壤湿度与气温呈显著负相关关系(P<0.05)。高寒草原牧草生长季土壤湿度的增加有利于草地植被生长。     

氮添加对天山高寒草原土壤酶活性和酶化学计量特征的影响

为探究氮添加对高寒草原生态系统土壤酶活性的影响,于2018年在中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站,选择4个氮添加水平(对照,N0,0 kg·hm^-2·a^-1;低氮,N1,10 kg·hm^-2·a^-1;中氮,N3,30 kg·hm^-2·a^-1;高氮,N9,90 kg·hm^-2·a^-1),开展土壤酶活性对氮添加响应的研究,分析土壤酶活性对氮添加的响应特点,土壤酶化学计量比以及土壤酶活性与土壤环境因子的关系。结果表明:与对照相比,氮添加在N3水平显著增加β-1,4葡萄糖苷酶(βG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4木糖苷酶(βX)酶活性(P<0.05),N1和N3水平显著增加碱性磷酸酶(AKP)活性(P<0.05),N3水平显著降低多酚氧化酶(PPO)活性(P<0.05),氮添加对亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性影响不显著,N3水平下显著增加N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P<0.05)。相关分析表明,8种土壤酶活性均与土壤有机碳(SOC、NAG除外)和总磷(TP)显著相关,与土壤总氮(TN)不相关。研究区土壤酶活性C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.2,与全球生态系统的土壤酶活性C∶N∶P的比值1∶1∶1相偏离,表明该研究区土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示出土壤有机碳和土壤全磷含量是影响土壤酶活性的主要因子。