称多县高寒草甸草地资源健康评价研究

在总结前人研究和参考草原健康评价理论基础上,采用"植被状况-土壤状况-干扰状况"评价体系。分别选取了地上生物量、优良牧草比例、毒害草比例、植被盖度、优势草群高度、植被枯落物、地下生物量、土壤有机质、土壤容重、土壤全氮、生草层厚度、土壤微生物、裸地面积、鼠洞密度、虫口密度、放牧强度等16项指标。建立了高寒草甸健康评价体系,并利用该体系对称多县高寒草甸草地资源健康评定。     

高寒草甸土壤种子库状况的初步调查

对高寒草句植被不同生境种子库数量状况进行调查，结果表明，不同时期和不同生境下土壤种子库数量有一定的变化。在不同时期禾本科植物种子和莎草科植物种子在总种子数中所占的比例从枯黄期的9．02％和6．94％变成返青期的4．38％和4．54％，而阔叶型植物种子从枯黄期的84．04％变成返青期的91．08％；不同生境下土壤种子库数量变化明显，禾本科植物种子数量和莎草科植物种子数量在草句中比秃斑地中多，阔叶型植物种子数相反。草甸中的植物种子数少于秃斑地中的植物种子数。土壤种子库数量动态变化可为研究高寒草句植被恢复工作提供一定依据。     

高寒草甸管理中存在的问题与对策探讨

高寒草甸是一种生长在寒冷地带、高海拔地区的草地类型。高寒草甸为青海畜牧业的发展提供了良好的基础,但是在高寒草甸的管理中,存在着自然和人为的因素造成高寒草甸的退化。本文阐述了青海地区高寒草甸的自然退化和人为退化现象,并针对退化现象提出了几点管理建议。     

高寒草甸冷季牧场不同休牧期对土壤种子库的影响

为明晰青藏高原高寒草甸冷季牧场的适宜休牧期,在东祁连山天祝高寒草甸设置了土壤解冻临界期—牧草枯黄期(RP1)、土壤解冻后期—牧草枯黄期(RP2)、牧草返青初期—牧草枯黄期(RP3)、牧草返青后期—牧草枯黄期(RP4)和当地传统休牧(优势牧草高5 cm—牧草枯黄期)(RP5)5个休牧期,研究了土壤种子库的物种组成、密度、多样性及其与地上植被的关系。结果表明：供试土壤种子库中共萌发27种植物,分属12科23属;5个休牧期土壤种子库密度表现为RP1(2 136.67粒·m^-2)>RP2(1 983.33粒·m^-2)>RP3(1 576.67粒·m^-2)>RP4(1 220粒·m^-2)>RP5(863.33粒·m^-2);香农-威纳指数和辛普森多样性指数在RP1休牧土壤种子库中较高,Pielou均匀度指数在RP5中最高;5个休牧期土壤种子库与地上植被的Sorensen相似性指数在0.38～0.49,其中RP1休牧与地上植被的相似性最高。综上,土壤解冻临界期—牧草枯黄期休牧更有利于土壤储备植物种子,增加草地的抗干扰能力。     

藏北典型高寒草甸地上生物量的遥感估算模型

本研究利用2010和2011年6-9月高寒嵩草草甸群落地上生物量数据和同期的中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS)影像数据,建立了西藏自治区拉萨当雄高寒草甸的地上生物量遥感估算模型。在探讨群落地上生物量与归一化植被指数(normalized difference vegetation indices,NDVI)、增强型植被指数(enhanced vegetation indices,EVI)以及地表水分指数(land surface water indices, LSWI)相关关系的基础上,构建了群落地上生物量与各指数的线性或非线性(包括对数函数、二次多项式、三次多项式、幂函数、增长曲线、指数函数)估算模型,并进行了模型验证。结果表明, 1)3个指数中EVI的模拟效果最好,NDVI次之,LSWI最差;2)所有模型中线性模型的模拟效果最好,EVI的线性模型为:y=174.225x,R²=0.975, P<0.001,NDVI的线性模型为:y=115.478x,R²=0.956, P<0.001;3)在预测效果方面,幂函数模型最好,线性模型次之,其平均误差分别仅为9.76%和10.8%,因此,两者都可以用于高寒草甸群落地上生物量的模拟。     

山地高寒草甸地表积雪特征的初步观测

为了深入认识积雪变化对高寒草甸生态系统功能的影响,在青海祁连山中段山地建立了观测样地,以称雪器和Snow Fork分析仪进行了积雪观测,分析了山地高寒草甸中积雪的特征。结果显示：2009-2010年,山地高寒草甸不同月份积雪日数差异较大。2009年5月积雪日数较多,3-4月和9-10月其次,2月和6月较少;2010年积雪日数总体较少,集中在1-6月。2009年2-4月积雪深度浅、日差异较小,5-10月积雪深度日差异较大;2010年1-3月积雪深度相对浅,4-5月积雪深度深、日差异较大。2009-2010年,积雪密度日差异较小。积雪密度与深度呈极显著正相关（P<0.001）,积雪深度与叶湿度极显著相关（P<0.001）、与太阳辐射强度显著相关（P<0.05）,与其他气象要素相关性不显著,积雪密度与各气象要素相关性均不显著。结果表明,青海北部山地高寒草甸积雪变化年际间、月际间的差异较大,与气象因素的关系复杂。     

不同施肥水平对果洛高寒草甸草地的影响

以高寒草甸为对象,研究了不同施氮肥和磷肥水平对植物群落高度、盖度和生物量的影响以及不同施肥处理下的经济效益。结果表明:施肥当年和第2年植物群落和各功能群的平均高度、总盖度和生物量都显著高于不施肥,相比不施肥,各施肥处理下的植物群落平均高度、总盖度和生物量分别增加了23.46%,13.10%和50.73%。且随着施肥量的增加,草地植被群落的生物量也增加,但不同处理增加的幅度不一致。施肥第1年施用尿素132.3kg/hm^2、磷酸二铵217.4kg/hm^2时草地生物量最高,为566.3g/m^2;施肥第2年施尿素174.9kg/hm^2、磷酸二铵108.7kg/hm^2时草地生物量最大,为581.3g/m^2。通过对施肥处理下两年的经济效益的计算,发现施尿素174.9kg/hm^2、磷酸二铵108.7kg/hm^2处理产出投入比最高,为1.78%。较符合生产实际,为最佳施肥量。     

基于DNDC模型的高寒草甸土壤有机碳含量动态研究

研究发现以气温升高为主导的气候变化严重影响高寒草甸土壤有机碳含量的动态变化,然而,关于气候变化和放牧对土壤有机碳的耦合效应知之甚少。本研究采用增温-放牧试验结合DNDC(denitrification-decomposition)模型,检测气候变化和放牧对青藏高原高寒草甸土壤有机碳含量的影响,并评估气候变化和放牧对土壤有机碳含量变化的贡献率。结果表明:气候变化对土壤有机碳产生负面影响;放牧强度通过增加践踏、落叶和粪便返还影响土壤有机碳含量。温度、降水结合放牧强度,解释了高寒草甸土壤有机碳含量变化的63.4%。气候变化是导致土壤有机碳波动的主要因素,该因素解释了土壤有机碳变化的61.9%。相比之下,放牧强度解释了其变化的1.6%。持续的气候变化和放牧会影响土壤有机碳的动态变化,进而影响草地生态系统的服务功能。草地生态系统管理应考虑到潜在的气候变化,以实现该系统的可持续发展。     

基于CENTURY模型的甘南高寒草甸土壤氮动态模拟研究

【目的】为明确甘南高寒草甸土壤氮素的时空变化特征及影响因素 。【方法】基于 CENTURY 模型模拟 1971-2020 年甘南高寒草甸土壤有机氮及矿质氮含量,并以此为依据实现研究区土壤氮素时空分布的可视化。运用经典统计学及地统计学分析方法,揭示甘南高寒草甸土壤氮素时空变异特征。在此基础上,运用相关分析及结构方程模型探讨各环境因子对甘南高寒草甸土壤氮素的影响,从而确定甘南高寒草甸土壤氮素的主要影响因子。【结果】1971-2020 年研究区土壤有机氮均具有中等空间变异性。土壤有机氮最高值为 2000 年的 714. 054 g/m² ,土壤矿质氮最高值出现在 1993 年的 13. 257 g/m² 。在空间分布上,甘南高寒草甸土壤总有机氮及总矿质氮呈现出由西向东逐渐递减趋势,且土壤总矿质氮含量随着土壤深度增加而显著减少。【结论】土壤氮素与环境因子相关分析及结构方程模型结果表明,降水量、海拔、土壤有机质含量及粉粒含量对土壤有机氮及矿质氮含量为正效应。 砂粒含量及温度对土壤有机氮及矿质氮含量的作用为负效应。     

高寒草甸冬季牧场土壤持水能力对草地封育的响应

以祁连山东段冷龙岭南麓的高寒草甸冬季牧场为研究对象,采用"空间序列代替时间序列"的方法探讨不同草地封育年限(0年:自由放牧,7、10、11、13、16、18、21和23年)对土壤理化性状及持水能力的影响.结果表明,土壤容重、有机碳和全氮等理化性状对草地封育无显著响应,其变化幅度小于5％,土壤饱和持水量、毛管持水量和田间...     

施用不同形态氮素对高寒草甸草场生物量的影响

施用两种不同形态的氮素以研究其对高寒草甸天然草场生物量的影响,结果表明,以NH4＋-N作为单一施用氮源的处理,地上生物量鲜重达6 080kg/hm^2,地上生物量干重达2 716kg/hm^2,地下生物量干重达84 312.23kg/hm^2,比单一施用NO3-N的处理分别增产147.15%,115.56%和52.87%。在施用氮素总量中NH4＋-N比例的减少和NO3-N比例的增加的情况下,高寒草甸草场地上生物量和地下生物量变化呈下降趋势,提示施用无机氮肥不同形态牧草增产表现以铵态氮最佳,硝态氮最差。     

燕麦在高寒地区畜牧业可持续发展中的地位

燕麦是我国北方牧区的一种优良栽培饲草，世代居住于青藏高原的藏族牧户也有种植燕麦的优良传统。大面积种植燕麦，建立高产、高效、优质的人工草地是解决我国高寒草地草畜供求季节不平衡矛盾，增加植被覆盖，保护草地资源和促进草地畜牧业可持续发展的关键措施之一，在维系青藏高原草地畜牧业的持续发展和防止草地退化过程中起着至关重要的作用。     

补播禾草对玛曲高寒沙化草地各经济类群地上生物量的影响

为研究补播禾草对玛曲高寒沙化草地各经济类群地上生物量的影响,于2006年和2007年在甘肃玛曲高寒沙化草地进行了禾草补播试验。结果表明:补播禾草可增加高寒沙化草地草群高度和植被盖度。补播当年,莎草类地上生物量降低,禾草类地上生物量增加。补播第二年,各经济类群地上生物量都增加,禾草类的地上生物量增加最多,占到总生物量的50%左右。其中,中华羊茅(Festuca sinensis)、草地早熟禾(Poa pratensis)和垂穗披碱草(Elymus natans)混播的处理,禾草类和豆科类比对照分别高出34.56%和96.37%,是玛曲高寒沙化草地较好补播处理。补播作为改良天然草场的有效措施,对增加草群高度、覆盖度和提高草地地上生物量具有积极作用。     

滇西北德钦县高山、亚高山草甸的人为干扰状况及其后果

调查研究了德钦县高寒灌草甸所承受的人为干扰状况及其后果。结果表明,干扰体中牲畜放牧是澜沧江流域亚高山草甸生态系统中干扰强度最大、频率最高、干扰时间最长、影响后果最严重的人为干扰。过去14年来放牧干扰强度明显增强,牲畜种群数量增加了8.51%,尤其是牦牛(犏牛)增加了16.79%,对草甸生态系统的压力愈来愈大,给德钦草地带来了严重的后果。草场利用面积14年来虽然增加了约15%,但草地总可食生物量却下降了1.7%。其中,高山灌草甸可食生物量分别下降了28.4%和21.9%,亚高山地段的林间草地、疏林草地、亚高山灌丛草地分别下降了12.6%、17.2%和6.9%,生态系统生产力退化明显。草场整体呈退化趋势,局部退化已经相当严重。长期过牧已经导致了一些退化指示植物如鸢尾、橐吾、高山大戟在德钦县形成占优势的群落类型,虽增加了德钦草甸群落的多样性,但降低了草地物种的多样性,引起了德钦畜牧业产品的减少,导致近年来德钦县肉、奶等畜牧产品产量明显下降,严重限制了德钦草地畜牧业系统的持续发展。     

高寒草甸植物中正构脂肪酸组成特征研究

为探究高寒草甸植物中正构脂肪酸组成特征,利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对高寒草甸54种植物进行了测定和分析。结果表明,高寒草甸常见植物中单种正构脂肪酸碳数为C₆~C₂₈,含量分布范围0.05~7 964.32 mg·kg^-1,其中十六酸含量高,而十一酸含量低。总正构脂肪酸含量为380.19~11 335.95 mg·kg^-1,总奇数碳正构脂肪酸含量小于总偶数碳正构脂肪酸含量,偶数碳优势明显。同种植物中各不同正构脂肪酸的含量差异显著（P<0.05）,同科植物间正构脂肪酸含量差异不显著,不同科植物间正构脂肪酸含量明显不同。     

天祝高寒草甸土壤酶活性分析

对青藏高原高寒草甸主要土壤酶种类及活性进行的调查分析结果表明:高寒草甸土壤中存在脲酶、磷酸酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和蛋白酶等8种土壤酶,它们的酶活性存在差异,天然草地中除蔗糖酶和过氧化物酶外其余酶活性均高于燕麦地,并通过主成分分析得到了高寒草甸土壤酶综合评价模型.     

青海高寒天然草地施氮肥试验

采用氮肥单因子试验研究了施用氮肥对高寒草甸的增产效应.结果表明：就两年累积增产效应而言,施肥量为37.5kg/hm^2时,单位尿素可获得地上总生物量的最大增产量为27.84 kg,而当施肥量为225kg/hm^2时,禾本科牧草可以获得单位尿素的最大增产量为17.48kg.综合考虑两年草地总生物量、优良牧草生物量的变化,认为天然高寒草甸草地施氮量为225 kg/hm^2时可以获得最大禾草产量及单位尿素最大增产量,有利于退化天然草地向良性方向发展.     

四川高寒牧区多年生牧草混播试验

分析了多年生牧草4个混播组合连续4年的产量,结果表明:在4个组合中,以组合Ⅳ的产量最高,3年(播种当年除外)的平均鲜草产量为54 152.7 kg/hm2,干草产量为12 463.1 kg/hm2,与其他组合的产量差异达极显著水平,为四川省高寒牧区退耕还草以及人工草地的建设提供了科学的草种组合。     

甲磺隆不同喷施期对高寒草甸退化草地的防除效果研究

利用甲磺隆对重度退化的高寒草甸进行杂草防除的试验表明,喷施甲磺隆后杂类草生物量大幅度降低,禾草类生物量和比例明显增加;施药期越早,其效果越明显。草地群落中垂穗披碱草和青海野青茅的高度、盖度和频度提高;黄帚橐吾、甘肃马先蒿、雅毛茛和鹅绒委陵菜的高度、盖度和频度均下降。随施药期推迟,高度、盖度和频度向对照过渡。物种多样性指数与施药时期成反比,群落丰富度降低。对甲磺隆最敏感的有蒲公英、车前草和异叶米口袋,敏感的有毛茛属和马先蒿属。