藏北高原西藏蒿草沼泽化草甸退化演替及可持续利用策略

本文主要研究了藏北高原西藏蒿草沼泽化草甸退化演替变化规律,探讨了草地演替过程中植被盖度、高度、产草量、植物种类等变化情况,研究表明,随着西藏蒿草沼泽化草甸退化演替加剧,草层高度、草产量、植被盖度等随之下降;植物种类从多到少依次为:轻度退化>中度退化>未退化>重度退化>极度退化;建议根据不同退化程度采取不同的生态恢复手段.     

三江源区退化高寒草甸植物功能群特征

在退化高寒草甸设置研究样地及观测样方,测定植物群落数量特征指标,分析退化高寒草甸植物功能群(plant functional groups,PFGs)特征。结果表明,退化高寒草甸群落植被盖度、地上生物量、物种数、多样性指数、均匀度指数均发生变化;随着退化程度的加剧,莎草科、禾本科功能群组成物种减少,豆科、杂类草功能群组成物种在轻度退化时最多,随后也减少;从未退化草地到极度退化草地,PFGs种类由4种减少至2种,莎草科、禾本科功能群重要值由未退化草地的69. 80降低到重度退化的4. 83,并在极度退化程度时从群落中退出,杂类草重要值则由未退化的26. 18增加到极度退化的93. 46,研究样地PFGs重要值不同退化程度间均差异显著(P 0. 05);退化高寒草甸PFGs沿退化梯度对土壤资源的利用能力不同,PFGs生态位宽度呈杂类草豆科禾本科莎草科的变化趋势,莎草科与杂类草间生态位重叠较小。PFGs特征对高寒草甸的退化响应显著,草地群落由未退化草地的莎草科、禾本科、豆科、杂类草功能群演替为极度退化草地的豆科和杂类草,使得高寒草甸的生产功能和生态功能削弱。     

对甘南高寒草甸草场退化因素的思考

通过对甘南州曼玛多盖乡当江大队高寒草甸草场退化因素的调查，反映了近几年采甘南地区引起天然草场退化和部分草场植被群落发生演替的原因、程度和特点。为进一步防止天然草场退化和草地植被群落演替提供依据。     

祁连山大通河源区高寒植被物种多样性随冻土地温梯度的变化特征

采用样方法对祁连山大通河源区高寒植被生态系统进行了调查,计算了丰富度指数、多样性指数和均匀度指数等表征物种多样性的定量指标。根据已有的等效高程模型得到植被采样点的冻土地温,并基于冻土地温时空转换模式得到一个温度从低到高的温度梯度带,通过分析高寒植被物种多样性随冻土地温梯度的变化探讨了多年冻土环境变化对高寒植被的影响。结果表明:随着冻土地温的升高,物种丰富度、物种多样性、均匀度呈上升—降低—上升趋势,并在季节冻土区内达到最大值;植被类型由高山稀疏植被向高寒草甸演替,高寒草甸向高寒沼泽草甸演替,最终向高寒草甸演替。相同植被类型在不同地温带具有不同的物种多样性分布特征,高山稀疏植被和高寒灌丛随着地温的升高呈现先增加后降低的变化趋势;高寒沼泽草甸植物群落多样性指数、丰富度指数、均匀度具有先降低后上升的变化趋势;高寒草甸的3个多样性指数随地温的升高呈上升趋势;而且在较高冻土地温环境下,高寒草甸的3个多样性指数高于高寒沼泽草甸。      

黄河源区高寒草甸不同退化阶段草地特征研究

[目的]探明黄河源区高寒草甸不同退化阶段的草地特征。[方法]以曲麻莱县麻多乡高寒草甸作为研究对象,通过对不同退化梯度高寒草甸的植物特征、群落特征和土壤特征进行调查和研究,确定这些特征与高寒草甸草地退化之间的关系。[结果]随高寒草甸草地退化程度的加剧,物种多样性指数、可食牧草产量、土壤的养分含量和含水量均表现为降低规律;鼠害在轻度退化和重度退化的草地上表现较为严重,而在原生植被和极度退化草地上的程度则较轻度退化和重度退化的轻。[结论]黄河源区高寒草甸不同退化阶段草地具有不同特征。     

不同演替状态下高寒嵩草草甸植物功能群分异特征

【目的】探讨高寒嵩草草甸植物功能群对放牧干扰的响应与适应,揭示不同放牧强度下高寒嵩草草甸植物的演替过程和趋势,为优化高寒嵩草草甸放牧方案提供科学依据.【方法】以高寒嵩草草甸退化演替过程中的关键状态,即禾草-矮嵩草草甸状态(A)、小嵩草草甸草毡表层加厚状态(B)和小嵩草草甸草毡表层开裂状态(C)为研究对象,采用空间尺度代替时间尺度的方法进行研究.【结果】随着放牧强度的增加,样地总地上生物量呈"V"字形变化,其值在341.91±13.93间波动.其中,莎草科植物呈现波动性降低趋势;杂类草呈现波动性增高趋势;豆科和禾本科植物表现为先降低后增高的趋势;随着放牧干扰强度的增大,植物群落的生存环境发生恶化,K对策植物在群落中的比例降低,而R对策植物比例升高;草甸的退化演替伴随着地表等景观特征的协同演变,具有一定的沃岛效应.【结论】高寒嵩草草甸具有一定的自组织能力,不同演替状态下其植物功能群的生活型、群落结构与功能特征、地表特征以及草地生产力等存在较大差异,这种差异对于缓冲草地的退化和维持系统的相对稳定具有重要意义.     

川西北高寒草地退化演替群落的数量分类与排序

在野外植被调查的基础上,应用TWINSPAN分类和DCA排序法,对川西北高寒草地退化演替群落进行了多元分析.根据TWINSOAN分类结果,并结合生态特性,将所调查的45个样方植被分为12个群丛,论述了各群丛的群落学特征.DCA二维排序图较好地验证了TWINSPAN的分类结果,第1轴主要反映了植物群落所在环境的水分条件梯度,第2轴基本反映了高寒草地不同退化的梯度.     

基于最小数据集-聚类分析的高寒草甸退化综合评价

【目的】综合植被-土壤属性,构建适用于评价高寒草甸退化的指标体系及分级标准,以期为高寒草甸生态恢复提供基础数据和理论支撑。【方法】以若尔盖花湖周边高寒草甸为对象,综合文献、标准和主成分分析法构建植被-土壤综合评价指标体系。利用熵权法、主成分分析法和综合指数法获取草甸质量指数,基于系统聚类和自然断点法划分的草甸质量等级及样地的植被-土壤属性,确定草甸退化程度。【结果】基于最小数据集的高寒草甸退化综合评价指标体系共有8个指标,包括植被盖度、地上生物量、可食性植物生物量、容重、有机质、速效钾、β-1,4-葡萄糖苷酶和脲酶。其中,土壤有机质、可食性植物生物量和β-1,4-葡萄糖苷酶综合权重分别为0.232、0.215和0.206,对草甸质量的影响大于其余指标。根据评价指标计算的草甸质量指数（MQI）为0.142～0.713,基于该指数可将草甸质量划分为4个等级,分别为未退化草甸（MQI≥0.36）、轻度退化草甸（0.28≤MQI<0.36）、中度退化草甸（0.20≤MQI<0.28）和重度退化草甸（MQI<0.20）,最后拟定高寒草甸退化综合评价指标体系及其分级标准。研究区高...     

聂荣县不同程度退化草地土壤种子库特征研究

通过研究西藏聂荣县不同程度退化草地土壤种子库物种种类、密度、分布等特征及地上植被群落的物种组成,探讨了地上植被与土壤种子库之间的关系及种子库在地上植被群落构建中的作用,研究结果表明:中度退化样地土壤种子库密度最高,重度退化草地土壤种子库密度最低。未退化与轻度退化样地土壤种子库物种种类以高山嵩草和矮生嵩草等莎草科植物为主,中度退化样地土壤种子库物种种类以蔷薇科委陵菜为主,各样地土壤种子库主要集中在0～3 cm土层中。样地土壤种子库与植被群落相似度从高到低的顺序依次为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化。对于中度退化草地,适当进行围封休牧;重度退化草地进行免耕补播将利于草地生态功能的恢复与保护,为高寒草甸的管理、高寒地区退化生态系统的恢复与重建提供参考。     

高寒矮嵩草群落退化演替系列氮、磷生态化学计量学特征

运用历史资料与实地调查相结合的方法,以多元数量统计为手段确定采样地点,以空间尺度代替时间尺度,确定演替系列,以生态化学计量学为基础探讨了高寒矮嵩草草甸退化演替系列氮(N)磷(P)含量及化学计量学特征,发现:1)高寒矮嵩草草甸土壤全量N、P含量随退化演替程度的加深而呈倒"V"字形变化趋势,速效N、P含量随退化程度的加深呈降低趋势,但土壤草甸全量及速效N/P化学计量学特征则呈现降低趋势;2)地上植物N/P化学计量学特征在整个退化演替过程没有明显的差异。说明高寒矮嵩草群落退化改变了土壤中全量及速效N、P的积累和分解速率,打破了土壤系统养分平衡模式,但并没有明显改变植物地上部分整体的N/P化学计量学特征,因此在退化演替过程中植物N/P比为草地退化诊断的惰性指标;土壤N/P化学计量学特征变化同草地退化演替过程具有较好的同步性,其对草地退化演替的敏感性较高,有可能成为未来草地退化诊断的生态指示指标。     

民勤荒漠植被退化演替的三个阶段

甘肃省民勤县是中国的典型荒漠化地区。为了研究荒漠化过程中植物的退化特征,该文通过样方调查和查阅地方史志、文献资料的方法研究了民勤荒漠植被退化的阶段。研究结果认为,民勤自西汉以来生态环境逐渐退化,植被退化经历了3个阶段：在大面积湖泊、河流背景上是沼泽植被,在干涸湖泊、河床背景上的是盐生草甸植被,在沙质荒漠背景上的是荒漠植被。现阶段存在着荒漠植被退化演替和盐生草甸植被向荒漠植被演替2种退化过程。目前的植被正处在进一步退化过程中,植物种类和面积减少,大面积枯梢、死亡,优势种的优势度增大。现阶段决定荒漠植被生长状况的主要是大气降水,植被盖度和密度随年际降水量变化较大,尤其是一年生草本植物。目前影响植被退化的人为因素主要是上游来水量减少,地下水严重超采、草场严重超载和造林密度过大等。     

黄河源高寒草甸退化过程中CO2通量的变化

为研究草地退化对高寒草甸碳排放的影响,选取青海省黄南州河南县的未退化(No degraded,ND)、中度退化(Moderate degraded,MD)和重度退化(Serious degraded, SD)高寒草甸,利用LI-8100A红外气体分析仪测定CO₂通量。结果表明：草地退化能够显著降低高寒草甸CO₂通量。未退化高寒草甸CO₂通量为12.44μmol/(m²·s),显著高于重度退化高寒草甸4.64μmol/(m²·s),中度与重度退化草甸差异不显著。全氮含量在重度退化区最高,全磷含量表现出相反趋势;速效养分随着退化的加剧逐渐减少。随机森林模型分析发现,植被特征中杂类草盖度和地上生物量是降低CO₂通量的关键因子,各土层中土壤pH,0～2、2～5 cm土壤细砂粒比例和5～10 cm土壤全磷含量为关键因子,均与CO₂通量呈显著正相关。说明高寒草甸的退化引起植被类型和土壤特征发生变化,进而导致CO₂通量发生变化...     

不同退化程度高寒灌丛草甸植物量及土壤养分的变化

以高寒高山柳(Salix paraqplesia)灌丛草甸为研究对象,分析不同退化程度高寒灌丛草甸的植物量、土壤养分和土壤微生物。结果表明:随着高寒灌丛草甸退化程度的加剧,地下植物量、地上植物量、优良牧草植物量、土壤有机质、全氮及全磷都显著降低(P0.05),但土壤微生物数量则是轻度退化灌丛草甸最高(P0.05)。植物量、土壤有机质及全氮、土壤微生物数量与土壤含水量呈显著正相关(P0.05);植物量、土壤全氮、土壤有机质与土壤微生物数量呈显著正相关(P0.05)。说明,灌丛草甸的退化表现出植被、土壤的协同退化。     

不同状态高寒草甸土壤微生物分布及其变化

【目的】了解藏北高寒草甸不同退化阶段土壤微生物的变化特征。【方法】采用涂抹平板法对藏北南部不同状态高寒草甸(包括正常草地、轻度和严重退化草地)土壤微生物及其变化进行了研究。【结果】(1)不同退化程度高寒草甸中3种土壤微生物数量均表现出放线菌细菌真菌的特征,放线菌在3种微生物中占绝对优势;放线菌与细菌随着草地退化程度的加剧表现出先下降再上升的趋势,而真菌则随着草地的退化表现出先急剧上升又显著下降的趋势。(2)不同退化程度高寒草甸表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤中微生物的分布各不相同,真菌在正常草甸和重度退化草甸中表现为表层小于亚表层,而在轻度退化草甸中却表现为表层大于亚表层的趋势;放线菌在正常草甸和轻度退化草甸中表现为表层大于亚表层,而在重度退化草甸中却表现为表层小于亚表层的趋势;细菌则均表现出表层大于亚表层的趋势。(3)不同退化程度高寒草甸表层和亚表层土壤中微生物的变化趋势亦不尽相同,土壤细菌在表层和亚表层均表现出随着土壤退化程度的逐步加深呈先减少再增加的变化趋势;真菌在表层表现出随着土壤退化程度的逐步加深呈先增加再减少的变化趋势,而在亚表层土壤中却表现为先下降再轻微上升的趋势;放线菌数量则表现为表层土壤中随草地退化程度的加剧逐步下降的趋势,亚表层土壤中却呈现先轻微下降又显著上升的变化趋势。【结论】放线菌为藏北高寒草甸土壤中的优势微生物种类,随着草地退化程度的加剧,藏北高寒草甸不同退化阶段土壤微生物的变化规律各不相同,不同微生物种类在表层和亚表层土壤中的分布规律亦不尽相同。     

放牧对围栏封育高寒草甸植被特征和生产力的影响

【目的】研究围栏封育条件下不同放牧强度对高寒草甸植被影响的特征.【方法】采用定位试验的方法,调查样地内的植物种类,测定植物高度、盖度、密度及地上、地下生物量.【结果】围栏封育后植被的平均高度、鲜草产量围栏内都比自然连续放牧显著增加,优势种多于自然连续放牧,且差异极显著(P0.05),但群落密度差异不显著(P0.05);在不同围栏放牧强度下,低放牧率植被盖度、密度均略高于高放牧率,但差异不显著(P0.05).而低放牧率鲜草产量显著高于高放牧率(P0.05).【结论】围栏封育和降低放牧率对高寒草甸退化的恢复和建设有重要的作用.     

高寒草甸退化演替中嵩草种群数量特征及成分分析

对青海省互助县林川乡高寒嵩草草甸退化演替过程中嵩草种群数量特征和成分进行分析研究,结果表明：随着高寒嵩草退化程度的加剧,嵩草种群的高度、密度、盖度、生物量及重要值逐渐降低,嵩草种群的优势地位逐渐被取代;嵩草种群的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维含量,随演替加剧而降低,干物质含量随演替加剧而增加。     

西藏色季拉山高寒草甸植被群落坡向分异特征

[目的]了解藏东南色季拉山东、西坡向高寒草甸植被的群落特征.[方法]以藏东南色季拉山东、西坡高寒草甸区为研究对象,探究高寒草甸的物种组成、多样性及生物量特征.[结果]色季拉山东、西坡高寒草甸研究区共调查到种子植物53种,隶属于22科37属,以菊科最占优势,占所有植物种类的18.87％.草甸植物群落Shannon-Wie...     

高寒草甸退化草地植被与土壤因子关系冗余分析

旨在研究高寒草甸退化草地植被与土壤因子的关系,设置研究样地、观测植物群落特征、采集土样、分析土壤主要物理化学性质,依据数量生态学基本原理,利用退化草地植被—土壤因子数据矩阵进行冗余分析。结果表明:高寒草甸群落莎草科高山嵩草、禾本科垂穗披碱草优势度随草地退化程度的加剧而降低,杂类草黄帚橐吾、豆科黄花棘豆优势度则呈相反变化趋势;RDA排序图中,第1排序轴反映高寒草甸退化程度及土壤温度、容质量、土壤含水量、全氮等因子的综合变化;第2排序轴反映土壤机械组成的综合变化。第1、第2排序轴解释74.5%的植被变化和83.2%的植被—土壤因子关系,并表明退化草地植被与土壤因子间极显著相关;莎草科、禾本科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著正相关,与容质量、土壤温度极显著负相关;杂类草及豆科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著负相关,而与容质量、土壤温度极显著正相关;13个土壤因子边际作用检验表明,土壤温度、容质量、有效氮、全氮等与退化草地植被的关系更密切。利用退化草地植被—土壤因子数据进行冗余分析反映出退化草地植被与土壤因子间关系密切,不同土壤因子对草地植被分布的影响不同。     

三江源区高寒草甸退化对土壤水源涵养功能的影响

三江源区是我国重要的水源涵养区,研究草地退化对土壤水源涵养功能的影响,可为三江源区水源涵养功能的科学评估与合理监测提供科学依据.以实地采样与室内测试分析相结合的方法研究了三江源区内不同土壤类型高寒草甸生物量特征、土壤水文物理性质及土壤水源涵养量.结果表明:高寒草甸在重度退化阶段地上生物量、地下生物量、毛管孔隙度、总孔隙度、自然含水量、最大持水量、土壤水源涵养量显著低于未退化和中度退化阶段(P＜0.05).随着高寒草甸退化程度加剧,土壤容重逐渐增大,且非毛管孔隙度规律不显著.未退化、中度退化、重度退化草甸的土壤水源涵养量范围分别为1884.32-1897.44t/hm2、1360.04-1707.79t/hm2、1082.38-1550.10t/hm2.中度退化草甸土壤水源涵养量比未退化草甸低9.37％-10.35％,重度退化草甸低18.31％-27.82％.草甸退化进程中土壤总孔隙度与毛管孔隙度的降低是影响土壤水源涵养量下降的直接原因,而草甸退化进程中地上生物量与地下生物量的减少则是间接原因.度量三江源区高寒草甸土壤水源涵养功能时应着重考虑毛管孔隙度的蓄水作用.研究表明高寒草甸地上生物量与土壤水源涵养量之间存在显著的正相关关系(P＜0.05),该结果能够推动水源涵养功能评估向空间化、精细化发展,为探索利用遥感技术监测三江源区水源涵养功能提供参考依据.     

新疆巴音布鲁克高寒草原植被多样性退化演替分析

【目的】以新疆巴音布鲁克高寒草原为对象,研究植被多样性的退化演替规律,为高寒草原的科学管理提供理论依据。【方法】采用空间退化梯度代替时间退化演替序列的方法,对巴音布鲁克不同退化阶段高寒草原植物群落进行野外调查,运用α多样性、β多样性等指标研究植被多样性变化并探讨其演替规律。【结果】(1)Simpson优势度指数在草地退化后显著上升了9.6%~13.7%,Margalef丰富度指数随着退化演替的加剧基本呈先略微增加后显著下降的变化趋势,而Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数均呈先增后降再增的波动变化;(2)随退化程度的加剧,样方内微生境或资源异质性减小,样方间异质性增大,从而导致β多样性增加;Cody指数(二元属性数据)先升高后减小,沿着退化梯度,物种替代速率加快后逐渐减慢;轻度退化与中度退化、重度退化间Bray-Curtis指数较大,说明退化梯度之间存在较多的共有种。【结论】高寒草原在退化演替过程中群落物种组成发生替代变化,适口性好的物种减少,毒害草增加,导致草地质量下降。