放牧方式对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构和多样性的影响北大核心CSCD

土壤节肢动物作为土壤生态系统的重要组成部分,对于周围环境的变化十分敏感,可作为环境变化的"指示剂"。放牧作为青藏高原地区高寒草地的主要利用方式,不仅影响土壤理化性质,同时会对生物多样性产生影响,进而影响到以土壤为主要生存场所的土壤节肢动物。为了明确不同放牧家畜及其混合比例对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构及多样性的影响,于2020年7月在青海省海北州海晏县西海镇"高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台",设置中等放牧强度下牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶2混合放牧(MG1∶2)、牦牛藏羊1∶4混合放牧(MG1∶4)和牦牛藏羊1∶6混合放牧(MG1∶6)5个放牧样地,以无放牧(CK)为对照样地,采集0~5 cm、5~10cm、10~15 cm的土样,利用干漏斗法(Tullgren法)分离土壤节肢动物,并进行鉴定统计。结果表明:1)试验样地分离得到的土壤节肢动物优势类群为螨总科(Acaroidae)和甲螨总科(Oiibatida),分别占土壤节肢动物总捕获量的36.67%和41.14%,且在0~5 cm土层数量最多,具有表聚性;2)不同放牧方式对土壤节肢动物的组成、群落结构、密度及多样性存在不同的影响。与对照相比,放牧降低了土壤节肢动物优势类群螨总科的组成比例,而增加了甲螨总科的组成比例;无放牧样地与其他放牧方式样地土壤节肢动物群落结构存在明显差异;土壤节肢动物丰富度指数、多样性指数、类群数均表现为藏羊单牧放牧样地较高,而均匀度指数与之相反;3)土壤节肢动物均匀度指数与土壤全氮、全碳、速效钾呈显著负相关(P<0.05或P<0.01),而与有机质、pH呈显著正相关(P<0.05或P<0.01);土壤节肢动物丰富度指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物多样性指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效磷、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物平均密度、总类群数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效钾、有机质呈显著正相关;4)土壤全氮、全磷、全碳、速效氮、速效磷在藏羊单牧放牧样地较高;速效钾、有机质在无放牧样地最高;pH、土壤含水量在牦牛藏羊1∶6混合放牧样地最高。综上所述,在青藏高原高寒草地生态系统,藏羊单牧对于土壤节肢动物密度、群落组成以及群落多样性的提高具有正向作用。     

基于供给—消耗关系的青海省高寒草地承载力时空变化分析

青海省是青藏高原的重要组成部分，因此，探究当地的草畜平衡状况，揭示其草地生态系统承载能力的时空变化趋势，对实现草地资源的可持续利用具有重要意义。本研究以青海省放牧家畜养殖为切入点，结合遥感影像数据与青海省畜牧业统计数据，对青海省草地生态系统的承载状态进行分析。结果显示：1)2005-2020年青海省放牧家畜数量共增长了25.35%；从家畜结构来看，玉树藏族自治州与果洛藏族自治州以牦牛饲养为主，海北藏族自治州、海南藏族自治州及海东市以绵羊饲养为主。2）青海省草地资源消耗量在这16年间增加了13.21%，总体表现为上升趋势，且各地级行政区间有所差异。3）青海省严重超载的地级行政区数量在2010年首次降至3个以下，整体草畜平衡状况于2013年表现最佳，草地承载压力总体有减缓趋势；分地区而言，压力增幅最明显的为海南藏族自治州，降幅最明显的为果洛藏族自治州。结果表明，2005-2020年青海省放牧家畜数量有所增加，但载畜压力有缓解趋势，省内各地级行政区在牲畜结构和压力变化方面都表现出了一定的差异性，明确了因地制宜的重要性。该结果可为青海省高寒草地生态管理及畜牧产业发展等方面提供科学依据。     

短花针茅荒漠草原建群种空间分布的多重分形研究

短花针茅荒漠草原建群种和优势种不仅具有相对较高的地上现存量,也具有特定且复杂的空间分布区域,其在维护草地植物群落结构和功能的稳定具有重要作用。为探讨建群种空间分布特点及其随放牧强度的变化规律,引入多重分形理论,揭示短花针茅荒漠草原主要植物种群空间分布形式、生态位变化和种内个体关系。结果表明:建群种短花针茅在各放牧强度处理的空间分布均存在特有的多重分形特征。短花针茅空间分布主要受低密度分布区影响,随放牧强度的增加,高密度分布区的作用在加强,其生态位宽度增加,空间分布均匀性增大,个体间的竞争强度增加。多重分形不仅可用于植物种群空间分布研究,其在揭示不同植物种空间分布特异性的同时,能够给出较为丰富的种群生态学信息。     

基于放牧系统单元的草地可持续管理:概念与模式

放牧系统单元是放牧过程中形成的草地、家畜、人居三位一体的稳定格局,具有移动性、适应性、灵活性、多样性、地带性(地理地带性和时间地带性)和脆弱性,可以提供支持(如土壤保持)、供给(如草畜产品)、调节(如气候调节)、文化(如文化传承)等多种服务功能。放牧系统单元的组分?草地、畜群、人居之间的相互割裂是放牧管理不当的严重问题,容易造成草地退化和牧民贫困等生态和经济问题。放牧系统单元的重建对我国草地畜牧业转型适应具有重要意义,根据自然环境和社会经济条件,放牧系统单元的重建可以采取3种模式:1)联户/合作社为单位的现代游牧模式;2)家庭/小型牧场为单位的定居放牧模式;3)合作社/大型牧场为单位的划区轮牧模式。     

三江源区高寒混播草地群落结构特征的研究

本试验对青海省三江源区人工混播草地（海南州贵南县森多乡高原大陆性气候冬季牧场（记为DDM）2014年混播草地、果洛州玛沁县大武镇高原寒冷气候冬季牧场（记为HDM）2015年混播草地和海南州贵南县森多乡高原大陆性气候夏季牧场（记为DXM）2016年混播草地）的植被群落结构特征物种进行多样性调查，旨在探讨高寒区人工混播草地群落结构的变化特征，为高寒区人工混播草地建植提供理论依据。试验结果表明：混播第2年，DDM，DXM和HDM草地的植被盖度和地上生物量均有所提高，HDM人工草地的植被盖度与DDM和DXM相比，差异极显著（P<0.01），DDM人工草地的地上生物量与DXM和HDM相比，差异极显著（P<0.01）。从物种组成上来看，3个试验样地在混播后，植被群落组成及物种重要值均发生了显著变化，其中禾本科牧草所占比例均显著上升，DXM与DDM和HDM相比，上升较为明显（P<0.01）。另外，各个样地的杂类草比例均显著下降，HDM与DDM和DXM相比，下降最为明显（P<0.01）。此外，人工混播措施显著降低了3个样地的物种丰富度、Shannon-Weiner指数、Pielou指数、Simpson指数。综上所述，人工混播是高寒区黑土滩退化草地修复的一种有效措施，但在不同区域的恢复效果不同，因此在青藏高原建植人工草地时要因地制宜，综合考虑不同区域的气候特征，最终达到人工草地的可持续性经营。     

单播措施下三江源区高寒退化草地恢复效果评估

本研究以青海省海南州贵南县森多乡和果洛州玛沁县大武镇针对重度退化草地建植的单播人工草地为研究对象,研究了不同区域恢复草地的植被生物量、群落结构、物种多样性和土壤有机碳变化特征,并采用CVOR综合指数评价单播措施在不同区域的恢复效果和健康状况,为指导高寒草地恢复及人工草地的后续管理提供理论依据。主要得到以下研究结果：研究区不同建植期草地地上生物量、物种多样性、植物功能群组成和土壤有机碳含量存在显著差异。单播措施显著提高了不同区域的草地地上生物量和禾本科牧草所占比例,降低了物种多样性指数,土壤有机碳呈现不同的变化规律。此外,对不同区域恢复草地进行健康评价的结果发现,单播后,年度内研究区域的健康等级均处在健康和警戒状态。综上所述,人工草地的建植能够有效恢复黑土滩退化草地。     

氮、磷、钾不同施肥配比对土壤养分的影响

以内蒙古呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原为研究对象,采用正交实验设计,研究了不同水平的氮(N)、磷(P)、钾(K)配施对该地区土壤养分的影响。结果表明:土壤速效氮和速效磷含量对施肥的影响比较敏感,氮素添加会显著增加土壤速效磷含量(P0.05);土壤全氮和全碳含量在氮肥(183kg·hm~(-2))+磷肥(350kg·hm~(-2))+钾肥(28kg·hm~(-2))处理下(N_3P_3K_2)显著高于对照和其它施肥小区(P0.05),NPK配施土壤全钾含量显著高于NP配施(P0.05),因此,综合施肥后土壤养分含量变化,对呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原进行配方施肥时应保持N肥、P肥用量,减少K肥用量。     

荒漠草原优势种群特征对放牧强度季节调控的响应

以短花针茅草原为研究对象,设置5个放牧强度季节调控试验处理和对照处理,研究了不同放牧强度季节调控对短花针茅荒漠草原优势种群的影响,结果表明:除对照区外,短花针茅、无芒隐子草、旋花、碱韭高度、密度、地上现存量、重要值春季不放牧+夏季重牧+秋季适牧和春季不放牧+夏季适牧+秋季重牧两种放牧处理均高于其他放牧处理,是合理可行的草地利用方式。     

不同放牧强度下荒漠草原土壤养分和植被特征变化研究

以短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,设置3个放牧梯度,对不同放牧处理土壤理化性质进行了研究。结果表明:土壤容重随着放牧强度增加而显著升高(P0.05),全年重牧土壤容重上升最明显;土壤含水量随放牧强度的增加而降低,其中全年重牧下0~20cm土层下降显著(P0.05)。各放牧处理土壤有机质含量随土层深度的增加呈先下降后上升的趋势,放牧对土壤速效磷和全钾的影响不显著,全年适度放牧土壤速效钾含量最高。放牧降低了植物地上生物量,减少了凋落物的生成,地上生物量与凋落物生物量呈线性正相关关系。