生物结皮对高寒草地植物群落和土壤化学性质的影响

生物土壤结皮（生物结皮）是退化高寒草地重要的地表覆盖物,它具有调控土壤养分循环和影响植物群落结构和特征的作用。本研究以不同盖度生物结皮、草本植物群落和土壤化学性质为研究对象,于2018年7月份在青海省贵南县高寒草地展开试验调查和取样。结果表明：生物结皮盖度的变化显著影响了草本植物群落的结构,降低了禾本科植物的比例和植物群落的平均高度（P<0.05）;生物结皮盖度与土壤酸碱度呈极显著的负相关关系（P<0.01）,与土壤全氮含量呈极显著的正相关关系（P<0.01）,与土壤有机碳含量呈显著的正相关关系（P<0.05）。可见,生物结皮的存在和盖度变化会显著影响高寒草地草本植物群落和土壤养分循环,在高寒草地退化问题的治理中可能扮演着重要的角色。     

“黑土滩”退化草地、高寒湿地及其交错区植物群落结构多样性

采用样方调查方法研究了青藏高原江河源区"黑土滩"退化草地、高寒湿地及其二者交错区的植物群落结构及其多样性。结果表明,交错区植物群落多样性最高,"黑土滩"退化草地植物群落多样性明显高于高寒湿地植物群落多样性。高寒湿地植物群落中以莎草科植物占优势,"黑土滩"退化草地则以毒杂草占绝对优势,交错区可食性杂草类群较多。从3种植物类型区物种构成变化看,尽管3者互相毗邻,但是"黑土滩"可能是其他高寒植被类型退化演替而形成,不能证明"黑土滩"与其临近的高寒湿地存在群落发生学关系。以毒杂草构成为主的"黑土滩"次生植被则对其周边高寒湿地具有明显的侵入性和生态胁迫,因此必须加强对江河源区"黑土滩"退化草地的治理。     

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(P<0.05),表现为LDG>MDG>SDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)>48.67%(LDG)>30.05%(MDG)、20.81%(LDG)>18.01%(SDG)>17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。     

草地改良对高寒退化草地植被影响的研究

针对近年来高寒草地退化问题,进行了围栏封育、划破草皮和施肥三种改良试验研究。结果表明,三种改良措施都增加草群高度、盖度、密度、频率和产量,施肥改良使可食牧草产量增加４５．９％～１９１．１％;围栏封育使可食牧草产量增加６０．５％～１５８．３％;划破草皮使可食牧草产量增加３２．７％～１１３．９％。由此可知,施肥和围栏封育是草地改良的有效途径。     

祁连山中段退化高寒草地土壤细菌群落分布特征

为探究祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落分布特征,采用Illumina HiSeq PE250高通量测序平台对轻度、中度和重度退化草地土壤细菌群落变化特征进行研究,并对土壤细菌群落与土壤酶活性、土壤理化因子间关系进行分析。结果表明:随着退化程度加剧,植被盖度、高度、地上生物量和多样性指数均明显降低(P<0.05);土壤理化性质和酶活性变化各异且差异显著(P<0.05)。高通量测序共得到257971条有效序列,219017条优质序列和2004个OTUs。细菌群落丰富度指数依次为轻度>中度>重度,多样性指数为轻度>重度>中度,Beta多样性分析表明各样地间差异为轻度>重度>中度。其中,放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为3种退化草地土壤的优势菌门,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占77.25%、84.27%和78.66%;乳球菌属为3种退化草地土壤的优势菌属,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占14.29%、38.84%和7.39%。冗余分析表明:土壤酶活性和土壤理化性质均对细菌群落的组成具有影响,其中土壤pH是影响土壤细菌群落分布的主要驱动因子。祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落的变化主要受土壤理化性质和酶活性的影响。     

综合修复措施对高寒重度退化草地植被群落特征的影响

为探索评价综合修复措施对退化草地的修复作用,对甘南碌曲高寒重度退化草地通过综合修复措施处理的植物群落特征进行研究。结果表明：选择适宜的乡土物种,采用灭鼠+补播(燕麦25%+75%垂穗披碱草)的治理模式,随着修复年限的增加,重度退化草地植被盖度也逐年提高,可食牧草产量相比修复前显著提高(P<0.05)。综合修复措施的应用,草地优势种数量增加,优势种中毒杂草数量明显减少,提高了草地生产能力,改善了草地质量,土壤透气性、持水力持续向好,草地植被得以休养生息,草地趋于近自然恢复,生态因子的调控作用得以发挥。     

青藏高原高寒草地退化对土壤微生物影响研究进展

土壤微生物在生态系统中发挥着极为重要的作用,对土壤的形成发育、物质循环和肥力演变等均有重大影响。近年来,在全球气候变化与人为干扰等因素的影响下,青藏高原高寒草地退化呈加剧趋势。高寒草地退化引起的植被多样性下降,土壤结构改变等对土壤微生物产生了很大影响。本文在综述青藏高原高寒草地退化的现状,高寒草地退化对土壤理化性质影响的相关研究进展的基础上,针对高寒草地退化对土壤微生物群落多样性、土壤微生物量及土壤酶的影响进行了进一步的分析评述。得出:高寒草地的退化通过改变地上植被与地下生境对土壤微生物产生影响。一方面改变了土壤微生物在地下的丰富度以及分布格局,另一方面改变了土壤微生物过程。指出高寒草地土壤微生物研究中还应考虑气候变化的影响和对于土壤微生物微观层面的研究。以期为不同退化程度的高寒草地土壤微生物特性的研究提供参考,同时为退化草地的微生物功能修复提供理论依据。     

高寒草甸草地与其退化产物——“黑土滩”生物多样性和群落特征的初步研究

依据草地退化特征将高寒草甸草地退化产物－－“黑土滩”草地划分为６个等级，研究了各级蜡地的物种多样性和植物群落特征，中度退化的“黑土滩”草地（秃斑地面积占２７．６％）物种多样性和均匀性较大，为３．２３４和１．１１５．随草地退化程度的加大，秃斑地面积比例和毒杂草比例有明显增加的趋势（Ｐ〈０．０１）；原生植被嵩草属植物优势度和草地活根量（３０ｃｍ）趋于明显减少（Ｐ〈０．０１）；群落产量在各级草地内变化不     

综合修复措施对高寒退化草地土壤特性的影响

为了评价补播、灭鼠、施用微生物菌肥等草地修复措施综合应用对高寒退化草地的影响,试验对不同修复年限的高寒草地土壤特性进行了研究。结果表明：0～10 cm、10～20 cm土层草地土壤有机质含量随着草地修复年限的增加而显著增加;修复当年的速效钾含量显著高于修复4年、5年处理;退化对照草地的土壤全氮含量显著高于其他处理;草地修复4～5年后0～10 cm土层的全钾含量显著增加;退化草地经过修复改良后的土壤容重都显著低于未修复,表层土壤含水量显著降低。因此,草地综合修复措施减缓了表层土壤的风蚀和流失,土壤养分得以提升,土壤疏松的情况得以缓解,退化草地趋于良性演替。     

大武地区不同程度退化草地群落结构及植物量分析

通过对大武地区小嵩草草甸的研究,分析了不同程度退化草地群落结构和地上、地下植物量的变化。结果表明:随着退化程度的加重,群落的组成和优势种发生了很大的变化,植物群落从以莎草科为主,向以杂类草为主的群落演替;地上、地下植物量均呈现下降趋势,而杂类草的地上生物量则表现出逐渐增加的趋势。几种不同程度退化草地的地下植物量主要分布在0~10cm的范围内,且显著高于其它层;物种多样性、均匀度指数有下降趋势。     

生物结皮演替对高寒草原土壤微生物群落的影响

生物土壤结皮（生物结皮）是高寒草原重要的地表覆盖物,具有调控土壤养分循环和微生物群落结构的作用。本研究采用磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid,PLFA）法分析典型高寒草原生物结皮的产生和发育演替对表层土壤（0~10 cm）微生物群落结构的影响。结果表明：在所有供试土壤样品中共有22种PLFA,可表征7种微生物类群,其中常见细菌和真菌是主导微生物。各类群微生物生物量与生物结皮的产生和演替不具有显著的相关性（P>0.05）。冗余（Redundancy analysis,RDA）分析结果显示土壤因子与微生物生物量极显著相关（P<0.01）,土壤真菌生物量与全氮含量显著正相关（P<0.05）,放线菌生物量与全磷含量显著正相关（P<0.05）。可见,在高寒草原生态系统中,生物结皮、土壤养分和微生物群落之间存在着较为复杂的相关性。     

不同恢复措施对西藏安多高寒退化草地植被的影响

为探讨不同恢复措施条件对草地植被特征、地下生物量、地下种子库以及多样性等方面的影响,在西藏安多典型退化草地进行围栏,并选用细茎冰草(Agpoyron trachyeaulun L.)、垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)、无芒雀麦(Bromus inermis Layss)和冷地早熟禾(Poa crymophila Keng)4种牧草,在围栏内进行免耕补播的试验研究。结果表明:经过免耕补播和围栏封育后,草地植物高度、盖度、产量均有不同程度的提高;植物多样性有少量增加,植被优势种差异较显著;植物群落地下生物量变化幅度较大,特别是经过围栏和补播的草地,其0~10 cm地下生物量增加明显;此外,土壤种子库测定表明,围栏和补播试验地种子总数明显高于围栏外,增加的种子数主要分布在0~5 cm的土层中。     

高寒地区不同退化程度草地群落结构特征研究

在玉树市巴塘乡铁力角村冬春草地上对不同退化程度高寒草地植物群落、地上及地下生物量进行调查分析。结果表明,该地区草地植被由16科33属42种植物组成;随着草地退化程度的加剧,草地优势种由丝颖针茅(Stipa capillacea)向铁棒锤(Aconitum pendulum)过渡;草地总盖度、总生物量及优良牧草生物量均呈降低趋势;杂类草生物量显著增加(P<0.05);草地质量和生产力明显降低。     

天祝不同退化程度草地植物群落结构与物种多样性研究

为探究天祝高寒草地不同退化程度生态系统的稳定性及物种多样性的动态变化特征规律,以天祝高寒草地为对象,采用样方法对不同退化程度草地植物群落结构和物种组成进行了分析,结果表明：天祝高寒草地轻度退化草地（LDG）、中度退化草地（MDG）和重度退化草地（SDG）植物群落四度一量特征整体呈现逐渐降低趋势且差异显著（P<0.05）,表现为LDG > MDG > SDG;研究区植物共11科19属21种,植物主要为豆科、菊科、禾本科、蔷薇科和莎草科,其中莎草科和禾本科对群落的稳定性起决定作用,其生态型群落呈现多年生草本植物占优势,一年生草本植物最少,无乔木层和灌木层,不同退化程度草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.31,丰富度指数和多样性指数在轻度退化草地最高分别为0.89和2.34。综上,随着天祝高寒草地退化程度的增加,其植物多样性逐渐降低,植物群落结构分布单一,应重视该地区草地的保护,合理利用和科学管理草地。     

不同退化程度高寒草地植物群落与土壤性质变化及相关性分析

为探究退化高寒草地植物群落组成及土壤性质的变化规律,本研究选择铁卜加、河南县不同退化程度高寒草地为研究对象,对轻、中、重度退化高寒草地的植物群落结构组成和土壤理化性质进行了分析研究。结果表明：随退化程度加剧,植被群落优势种由莎草科为主逐渐转变为杂类草为主;植被高度、盖度、地上-地下生物量逐渐减小;Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与Pielou指数呈先增后减趋势;土壤含水量、全碳、有机碳、硝态氮含量明显减小且土壤pH值逐渐偏弱碱性,促使土壤养分含量不断流失,贫瘠化加剧;经相关系数矩阵图分析,退化草地群落植被生物量受土壤含水率和氮含量变化影响较为严重。总之,高寒草地退化接替过程中,杂类草逐渐占植物群落组成的主导地位,土壤含水率和氮含量变化是致使这2个地方草地退化的关键性因子。     

Effects of Litter Leachate on Plant Community Characteristics of Alpine Grassland in Qinghai Tibetan Plateau

Plant litter dynamics are sensitive to grassland productivity and the spatial heterogeneity of plant community. In this study, we investigated the effects of litter leachates on plant community characteristics using three plant species that represent different successional stages of alpine grasslands located on the Qinghai-Tibetan Plateau (QTP). We tested four concentrations of leachates (0, 50, 100, and 200 g L⁻¹) from Kobresia setchwanensis, Elymus nutans, and Ligularia virgaurea. The leachates from the three plant species generally responded similarly, but the responses to the varying concentrations were significantly different. Addition of litter leachates negatively impacted the aboveground biomass and species richness. The Shannon-Wiener diversity index was positively correlated with the litter leachate addition. The effects of the litter leachate’s addition on plant functional groups varied—grasses were inhibited, forbs and legumes were promoted, and sedges were not significantly affected. This study demonstrates that litter leachates are a critical determinant of species diversity, grassland productivity, and community structure in QTP alpine grasslands.     

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。     

不同恢复措施对藏北草地群落生产力和多样性影响的研究

为探索浇水、打孔措施对退化草地恢复过程中群落生物量、多样性的影响,以西藏那曲地区高寒退化草地为研究对象,开展了不同处理下的草地恢复试验。试验设置浇水和浇水打孔2种处理。结果表明：浇水处理增加了群落中常见种数目和Pielou均匀度指数,提高了群落多样性和稳定性;浇水打孔处理能够有效提高群落植物总密度,其地上生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数均高于其他2种处理,且浇水打孔处理Margalef物种丰富度显著高于其他2种处理（P<0.05）,说明浇水打孔措施更有利于过牧退化草地的恢复。     

环湖地区高寒草原植物群落的生长规律

对环湖地区高寒草原进行围栏封育,采用样方法对植物群落地上生物量及其生长速率进行了分析研究,以探明植物群落地上生物量的生长规律。结果表明：在牧草整个生长季,地上生物量的变化呈单峰型,且峰值出现在8月上旬,为267.1g/m^2;群落的BI、ABI、AGR、RGR、AAGR和ARGR季节变化动态也呈单峰型,与地上生物量的季...