天山北坡中段山地紫花鸢尾草甸植物群落动态分析

【目的】 研究天山北坡中段山地紫花鸢尾草甸植物群落动态分析。【方法】 采用连续定位测定方法,分析1985~2004年间群落的植物种类组成、数量特征。【结果】 在近20年的时间段内,草地群落的种类组成和以紫花鸢尾为优势种,草原老鹳草(Geranium pratense)、草地早熟禾(Poa pratensis)和异燕麦(Helictrichon )为伴生种的群落格局没有发生变化。群落各项数量特征高度、盖度与地上生物量始终处于波动状态,有些年际间会出现显著差别,波幅最大与最小可相差2倍以上,但群落的这种消长变化均具有可逆性。群落优势种紫花鸢尾的盖度、地上生物量随着时间推移持续增长,草地朝着退化方向发展。【结论】 引起草地的波动气候是主因,紫花鸢尾数量逐年增加牧压是重要影响因素。     

新疆西部天然草地生物量与根冠比特征

【目的】 研究新疆西部主要天然草地类型地上、地下生物量和根冠比的特征,为草地碳储量研究提供基础数据与理论依据。【方法】 通过典型样地调查,测定新疆西部4种主要天然草地类型的地上生物量、凋落物生物量和地下生物量,分析不同草地类型的生物量和根冠比特征。【结果】 新疆西部天然草地中,低地盐化草甸和温性荒漠草地地上活体生物量相对较高,分别为121.27和110.78 g/m²,是温性荒漠草原的2.21和2.02倍;高寒荒漠草原草地地下生物量相对最大,为2 517.77 g/m²,分别是其他草地类型的1.39、2.12和3.85倍;高寒荒漠草原草地的总生物量相对最大,达到了2 578.49 g/m²,草地总生物量最小的温性荒漠为777.92 g/m²。不同组分生物量中地下根系的生物量分别占到总生物量的89.90%、97.65%、96.77%和84.16%,各类草地中高寒荒漠草原和温性荒漠草原草地的根冠比相对较大,分别为41.58和32.79,显著高于低地盐化草甸和温性荒漠草地,差异显著(P<0.05)。【结论】 新疆西部4种天然草地类型地上活体生物量的大小顺序为:低地盐化草甸＞温性荒漠＞高寒荒漠草原＞温性荒漠草原;而其地下生物量、总生物量和根冠比的特征均表现为:高寒荒漠草原＞温性荒漠草原＞低地盐化草甸＞温性荒漠,各类草地不同组分生物量的占比特征均表现为:地下根系＞地上活体＞凋落物。     

新疆山地草甸植被群落特征及养分含量对围封和放牧的响应

【目的】 研究新疆山地草甸草地的植被群落特征和养分含量对围封和放牧的响应规律,分析其在不同生长季的动态变化规律,为退化草甸的恢复和科学管理提供理论依据。【方法】 在围封(5 a)与放牧条件下,以新疆山地草甸草地为对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定整个生长季(5~8月)的草地群落物种组成、数量特征、植物多样性以及牧草养分。【结果】 (1)围封和放牧条件下,禾本科植物在山地草甸草地中均占重要地位,其重要值分别为46.48%和26.91%,而在放牧区退化指示植物(如草原老鹳草、草原糙苏和紫花鸢尾等)所占比重增加;但围封降低了植物多样性。(2)植物群落数量特征对围封和放牧的响应明显,围封区群落植被密度、高度、盖度、地上生物量(7~8月)和地下生物量(0~10 cm)均高于放牧区。(3)与围封区相比,放牧区牧草粗纤维含量在生长季前期(5月)显著降低了18.95%,而牧草粗蛋白含量在生长季中期(6月)显著提高了的8.37%。【结论】 围封能提高草地的数量特征,增加优质牧草的比例,有效恢复退化草甸草地,但不利于植物多样性的维持;而在生长季前期适度放牧有利于提高群落的牧草品质。     

天山高寒草原不同退化梯度紫花针茅群落结构特征研究

【目的】研究巴音布鲁克高寒草原退化草地植物群落结构特征,为退化草地合理利用提供理论依据。【方法】采用样方法,调查研究区退化草地物种组成、群落结构并分析生态经济类群及物种多样性与地上生物量的关系。【结果】随着退化程度的增加,草地中优势种紫花针茅被小型禾草溚草取代;高寒草原退化标志植物天山赖草、绢毛委陵菜等杂类草重要值增加;禾本科、豆科等优良牧草地上生物量逐渐减少;群落内地上生物量显著降低了50%(P0.05),群落地上生物量与物种丰富度指数呈显著线性正相关,与多样性指数、均匀度指数呈显著线性负相关关系。【结论】巴音布鲁克高寒草原退化草地植被群落结构简单化,导致草地质量和生产力明显下降;草地群落物种丰富度影响草地生产力。     

祁连山北坡5类天然草地地上部数量特征及其与环境因子的关系

利用祁连山北坡5类天然草地调查数据和同期的气象资料,分析其地上部数量特征及其与环境因子的关系.结果表明,5类草地的地上生物量、植被盖度均存在显著差异(P＜0.05),表现为山地草甸＞山地草甸草原＞山地草原＞高寒草原＞山地荒漠草原;各草地群落地上生物量、高度和盖度的季节变化均呈单峰型,且峰值均出现在8月下旬;地上生物量与植被盖度显著相关(P＜0.05),与群落高度(除山地草甸外)极显著相关(P＜0.01),说明地上生物量随植被盖度和高度的增加而增大;各草地群落高度在达到最大值之前,均基本符合Logistic生长模型(P＞0.01);地上生物量与同期水热因子的相关性均不显著(P＞0.05),各草地群落高度和植被盖度对水热因子的敏感性存在差异.     

玛纳斯河流域草地生态功能区划研究

【目的】根据草地的生产力状况及生态服务功能,对玛纳斯河流域草地进行生态功能区划,为区域草地资源的优化利用提供依据。【方法】以玛纳斯河流域为例,利用遥感影像解译数据以及植被调查监测数据,借鉴前人构建的草地生产力指数、草地生态服务功能价值指数和草地生态功能分区模型,对玛纳斯河流域的草地进行生态功能区的划分。【结果】(1)草地生产力指数水平最低的为温性荒漠类(沙质荒漠)、温性草原化荒漠类和温性草甸草原类,最高的为山地草甸类和高寒草甸类和温性荒漠。(2)生态系统服务功能最重要的主要是高寒草甸类和山地草甸类。(3)玛纳斯河流域草地从空间上可划分为3种功能区,生态保护功能区主要包括温性草甸草原类、山地草甸类和温性荒漠类(沙质荒漠);经济功能区面积最大,包括温性荒漠草原类、高寒草甸类、温性荒漠类和温性草原化荒漠类;混合经营管理功能区主要是温性草原类。【结论】不同的草地类型其生产力状况以及生态服务功能的价值有所差异,综合考虑生态系统服务功能与经济发展,对草地进行合理的利用。     

天山北坡山地草原类组草地植物群落特征及多样性动态分析

【目的】针对天山北坡山地草原不同群落类型,测定不同月份间草地群落植物优势种的高度、盖度、密度、地上生物量,计算重要值,分析多样性指数的动态变化。【方法】在不同草地类型上设立固定监测样地,十字交叉法设立定点1 m×1 m样方,从牧草返青期至结实期每月定期测定植物群落高度、盖度、密度及地上生物量。【结果】植物群落的高度、盖度、地上生物量在5~9月期间均表现出春末夏初高,8、9月低的动态变化规律;不同草地类型主要优势种重要值存在一定差异,5~9月重要值呈逐渐降低趋势,尤其是家畜喜食的牧草,如针茅、羊茅的重要值降低较为明显,而杂类草重要值未呈现出一定的规律性;群落Simpson指数D和Shannon-Wiener指数H、均匀度指数Esw和丰富度指数R均表现出升高-降低-再升高的趋势,且Simpson指数D和Shannon-Wiener指数H及物种丰富度R与地上生物量呈显著正相关,而均匀度指数与地上生物量呈不显著负相关。【结论】不同草地型间的植物群落数量特征随季节变化呈先升高后降低趋势,物种多样性呈先升高后降低再升高的月动态变化规律,研究结果可为合理利用草地提供数据支持。     

放牧对山地草甸草地植物多样性与生产力关系的影响

【目的】 研究不同放牧强度下,山地草甸草地植物群落变化,为合理利用该类草地提供科学依据。【方法】 2016~2018年连续3年采用野外取样和室内分析相结合的方法,以天山北坡中段山地草甸草地为研究对象,设置轻度放牧(LG)、重度放牧(HG)和无放牧对照(CK),分析山地草甸草地植物群落数量特征、多样性指数,以及多样性指数与地上生物量间的关系。【结果】 (1)不同放牧强度下山地草甸草地以多年生草本植物为绝对优势,主要优势种有细果苔草(Carex stenocarpa)、溚草(Koeleria cristata)、针茅(Stipa capillata)、醉马草(Achnatherum inebrians);在重度放牧(HG)条件下,家畜首先采食适口性较好的植物,群落中适口性好的植物数量减少,群落优势地位逐步被有毒植物醉马草所替代。(2)CK与LG、HG条件下,随着放牧强度的增加,2016~2018年间植物群落地上生物量、群落高度和盖度呈下降趋势(P<0.05);群落密度在2016~2017年间呈下降趋势(P<0.05)。(3)随着放牧强度的增加,植物群落物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均下降趋势,表现为CK＞LG＞HG;2016~2017年CK、LG、HG之间差异不显著(P＞0.05),2018年CK与LG、HG之间差异显著(P＜0.05)。(4)植物群落Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数与地上生物量在LG、HG和CK条件下,均呈现正线性相关关系(P＜0.05)。【结论】 不同放牧强度下,山地草甸植物群落Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数随放牧强度的增加而降低;群落地上生物量与均匀度指数、多样性指数和丰富度指数均有显著的正线性相关关系(P<0.05)。     

基于TVDI的内蒙古草地干旱变化特征分析

【目的】 研究内蒙古草地2000—2017年温度植被干旱指数（TVDI）的时空演变特征,并探讨其与气象因子的关系,以期为研究区的生态预警和生态修复提供理论参考。【方法】 基于MODIS增强型植被指数（EVI）和陆地表面温度（LST）产品构建Ts-EVI特征空间,根据该特征空间计算TVDI,对多年TVDI均值采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验等方法来研究干旱的空间分布特征、时间变化特征及时空演变趋势。【结果】 从整体上看,内蒙古草地多年平均干旱程度西南高东北低,各草地类型年均TVDI大小依次为温性荒漠类>温性草原化荒漠类>温性荒漠草原类>沼泽>温性草原类>温性草甸草原类>低地草甸>山地草甸。其中荒漠型草地（温性荒漠类、温性草原化荒漠类和温性荒漠草原类）主要为重度和轻度干旱状态,非荒漠型草地（温性草原类、温性草甸草原类、低地草甸类、山地草甸类和沼泽类）主要为轻度干旱、正常和轻度湿润状态。18年来荒漠型草地整体在缓慢变干;而非荒漠型草地除温性草原类外基本在缓慢变湿。从空间分布上,三类荒漠型草地干旱程度保持稳定以及具有变干趋势（轻微变干、变干、显著变干）的面积比之和分别为44.93%、55.01%;五类非荒漠型草地干旱程度保持稳定以及具有变湿趋势（轻微变湿、变湿、显著变湿）的面积比之和分别为72.19%、24.27%。【结论】 18年来,荒漠型草地的干旱情况主要为保持稳定和持续变干状态,并且持续变干的区域较多,草地生态环境在持续恶化;非荒漠型草地干旱情况主要为保持稳定状态,少部分面积具有变湿趋势,草地生态环境在稳定好转。此外,降水稀少对非荒漠型草地的干旱程度具有显著性影响,但对荒漠型草地的影响并不显著。温度升高则仅对温性草原类以及温性草原化荒漠类的干旱程度具有显著影响。     

不同利用方式对天山北坡中段山地草甸草地植物生物量分布的影响

【目的】研究游牧放牧与定居放牧不同利用方式下山地草甸草地植物群落地上生物量与地下生物量的变化规律,为提高山地草甸草地生产力及确定合理的放牧方式提供依据。【方法】采用野外实地调查取样的方法,以天山北坡山地草甸草地为对象,分别在游牧放牧区和定居放牧区设置轻度放牧(Light grazing,LG)和重度放牧(Heavy grazing,HG)2种放牧强度,围栏打草场(未放牧区)为对照(Check test),分析2种放牧方式下植物群落地上生物量与地下生物量的分布。【结果】(1)在LG和HG下,不同利用方式下植物群落地上总生物量有显著差异(P<0.05)。游牧放牧和定居放牧在不同放牧强度下植物群落地上总生物量大小均为CK>LG>HG;除杂类草外,多年生禾草、多年生豆科草、多年生莎草地上生物量随放牧强度增加呈逐渐减少趋势。游牧放牧区与定居放牧区多年生莎草和杂类草地上生物量在LG下有显著差异(P<0.05),多年生豆科草地上生物量在HG下具有显著差异(P<0.05)。(2)在CK和LG下,不同放牧方式下土层0~10、10~20、20~30 cm的植物群落地下生物量有显著差异(P<0.05),且定居放牧区植物群落地下生物量比游牧放牧区分别高出36.79%、31.55%、27.38%。游牧放牧区植物群落地下生物量范围在743.99~1 229.83 g/m²;定居放牧区植物群落地下生物量分布范围在864.33~1 550.95 g/m²。(3)在LG和HG下,不同利用方式下植物根冠比有显著差异(P<0.05),定居放牧区植物群落根冠比游牧放牧区分别高出19.38%、9.91%。在不同放牧强度下,游牧放牧区和定居放牧区植物群落根冠比由大到小依次为HG>CK>LG。【结论】山地草甸草地的不同利用方式改变了植物群落地上、地下生物量的分布,定居放牧方式下植物群落地上、地下总生物量显著高于游牧放牧方式(P<0.05)。     

乌鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动态变化初报

[目的]研究天然草地不同垂直带草地类型群落年际动态变化规律.[方法]以野外地面调查取样、室内分析结合3S技术应用为研究手段,通过3 a的动态测定,分析乌鲁木齐市天山北坡中段天然草地垂直带7种主要草地类型植物生育节律、群落生物量动态.[结果]乌鲁木齐市7种典型草地类型草地群落的年际变化差异不大,但是各月的变化趋势有差别,出现峰值的月份不同,盖度和高度的峰值都出现在7和8月.[结论]正常年份,可以根据7月的生物量大小来决定载畜量.高草草甸草地的生物量最大,草原化荒漠的生物量最小.     

新疆沙尔套山主要草地类型可食牧草产量动态变化规律

【目的】研究沙尔套山主要草地类型可食牧草产量动态变化规律。【方法】各草地类型总产量、优势种牧草产量及各经济类群产草量动态。以沙尔套山垂直分布的针茅(Stipa capillata)+芨芨草(Achnatherum splendens)型、紫花鸢尾(Iris ruthenica)+假梯牧草(Phleum phleoides)型、鸭茅(Dactylis glomerata)+杂类草型、西伯利亚羽衣草(Alchemilla sibirica)+杂类草型、线叶嵩草(Kobresia capillifolia)+细果苔草(Carex stenocarpa)型(标号依次为I型~V型草地)5个主要草地类型为对象,研究其不同月份产草量。【结果】I型草地中,总产量和针茅产量在9、10月最高,禾草9月产量最高,豆科草6月产量最高,杂类草8月产量最高。II型草地中,紫花鸢尾7月产量最高,禾草9月产量最高,总产量和豆科草、杂类草均为8月产量最高。III型草地中,豆科草和杂类草7月产量最高,鸭茅、禾草和总产量均为8月最高。IV型草地中,西伯利亚羽衣草和总产量均为7月最高,禾草和杂类草8月产量最高。V型草地中,线叶嵩草、禾草和总产量均为7月最高,杂类草8月产量最高。【结论】沙尔套山各草地型全年总产量按高低排序为:III型草地＞II型草地＞I型草地＞IV型草地＞V型草地。其中鸭茅+杂类草型草地可食牧草产量最高(12 080.1 kg/hm²),主要用于夏、秋牧场放牧。     

放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落特征的影响

【目的】研究不同放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落数量特征及多样性的影响。【方法】以新疆天山北坡伊犁绢蒿荒漠退化草地为研究对象,选择对照、轻度放牧、重度放牧3个强度,野外测定群落的高度、盖度、密度及生物量并计算多样性指数。【结果】3种放牧强度下,伊犁绢蒿的重要值呈先增加后降低的趋势,一年生植物的比例均较高;随放牧强度的增加,群落高度、盖度、密度、生物量及重要值呈下降趋势,家畜不喜食的猪毛菜和灰藜的密度、生物量和重要值逐渐增加;植物群落Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别从0.45、0.5和0.72显著降低到0.25、0.20和0.33,而Pielou指数则无显著差异;植物群落多样性指数与伊犁绢蒿重要值呈正相关,与一年生植物重要值呈负相关。【结论】随着放牧强度的增加,植物群落趋于低矮稀疏,物种丰富度和多样性降低;一年生植物在植物群落中占主要优势。     

镰芒针茅、博洛特绢蒿草地群落年际动态

【目的】研究长时期自然放牧条件下草地植物群落特征的变化。【方法】采用定位连续测定方法,分析测定1985~2001年分布于新疆天山北坡以镰芒针茅(Stipa caucsica)、博洛特绢蒿(Seriphidium borotalense)群落的种类组成、数量特征。【结果】在连续测定的17 a间,草地植物群落的种类组成与结构没有发生变化,而草地植物群落的数量特征始终处于动态变化过程;1985~1995年时段内,草地群落的高度、盖度和地上生物产量波动幅度不大,与自然降水量波动规律保持基本一致,影响草地基本数量特征的变化,降水量是主因,放牧干扰是次因;1996年~2001年时段内,草地基本数量特征波动较大。【结论】在1985~2001年期间,研究区草地群落植物种类组成与结构没有发生变化,群落优势种和主要伴生种在群落中的序位稳定,始终保持着群落原有的结构与功能。     

那拉提山地草甸合理放牧强度研究

【目的】明确山地草甸毒害草蔓延现状下的合理载畜量,研究不同放牧强度下草地植被特征、毒害草白喉乌头种群的变化规律。【方法】采用野外调查取样的方法,在那拉提山地草甸测定不同放牧强度(轻牧13.5只羊/hm²,中牧20.3只羊/hm²,重牧26.3只羊/hm²,极牧33.0只羊/hm²)下绵羊增重量、白喉乌头的种群特征以及草场质量指数状况。【结果】(1)随着放牧强度的增加,可食牧草的生物量、高度、盖度均呈逐渐下降的变化趋势,放牧区可食牧草生物量和草场质量指数比对照区极显著降低了32.2%~70.2%、23.6%~65.7%(P<0.01);(2)白喉乌头重要值随放牧强度的增加呈逐渐下降的变化趋势,且放牧区极显著高于对照的51.5%~114.7%(P<0.01);(3)放牧强度与单位绵羊增重、可食牧草生物量、草场质量指数呈显著(P<0.05)或极显著负相关系(P<0.01),但与白喉乌头重要值呈极显著正相关关系(P<0.01)。【结论】在毒草增生的山地草甸合理的放牧强度为20.0只羊/hm²。     

草甸草原放牧场退化定量评估指标体系建立

【背景】 内蒙古草原是我国北方重要的天然生态屏障,其中草甸草原处于森林向草原过渡地带,在我国温性草甸草原是一种非常宝贵的自然再生资源。且内蒙古草原在我国温性草甸草原所占比例最大,其中大部分是放牧场。放牧是人类影响草地生态系统最主要的方式之一,过度的放牧会导致草原群落发生逆行演替,草地的生产性能不断降低,从而限制了草地畜牧业的稳定发展。【目的】 全面准确及时地评估放牧场退化状况,为维护和促进草地可持续利用提供支持。【方法】 通过总结草地放牧场退化演替规律及驱动机制,采用层次分析、专家调查以及比较矩阵分析方法,构建了内蒙古草甸草原放牧场退化指标体系,包括地上生物量、盖度、平均高度、植物种数、枯落物量、退化指示植物比例、土壤有机碳含量、土壤容重共8个指标。基于评估综合指数模型的建立,提出对照基准指标的参数,利用定量评估的综合指数反映草甸草原放牧场退化的整体状况。同时,探讨和研究了内蒙古草甸草原放牧场退化定量评估指标体系构建及其技术方法,以呼伦贝尔谢尔塔拉控制放牧试验为基础,对该方法进行了评估验证。【结果】 研究得出内蒙古草甸草原放牧场评价指标体系的8项指标权重由大到小依次为地上生物量、盖度、平均高度、退化指示植物比例、植物种数、枯落物量、土壤有机碳含量、土壤容重增加比例。草甸草原退化分级可以分为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化4个等级,当放牧等于零或很轻的放牧状态时草地属于未退化草地范围。当放牧为90%以上时草原属于重度退化草地范围。【结论】 基于上述研究,建议在今后的研究中进行更长时期的探讨,对基准参考值做进一步的完善和更新,对放牧场退化评估指标体系更加完善和成熟有利,可以为放牧场退化定量评估提供依据。