高寒草甸不同生境土壤种子库初探

研究了高寒草地不同生境土壤种子库的基本特征。结果表明:滩地种子库密度为7546粒/m2,阳坡为5929粒/m2,阴坡为7260粒/m2;三个生境种子库平均密度为6811粒/m2,土壤种子库中有78个种,分属于21科,其中多年生植物占总数的85%。三个生境种子库的物种组成没有显著差异。     

高寒草甸根系分布特征及与土壤温湿度关系的研究

植被根系的分布特征是其适应和改变环境能力的体现,研究植被根系对草地生态系统的可持续发展有重要意义。本研究以怒江源区那曲流域不同海拔梯度的高寒草甸作为研究对象,采用微根管技术探讨根系的分布特征,并分析其与环境因子的关系。结果表明：高寒草甸根系对季节变化响应敏感,约有80%的根系分布在0～25 cm的土层,且分布较均匀,细根在土壤中所占比例随土壤深度增加而增大;进一步分析发现,海拔越高,根系越往土壤较浅层分布,特征参数呈现降低趋势。冗余分析表明,土壤温湿度呈正相关关系时,两者主要通过影响根径大于0.5 mm的根来影响根系参数;呈负相关关系时,根系在土壤表层对土壤温度的变化更为敏感。     

高寒草甸湿润与干旱化生境中植物多样性的海拔分布格局

受全球变化和外界干扰的影响,青藏高原高寒草甸生境趋向干旱化。生境变化对物种多样性的海拔分布格局有何影响?本研究以藏东南东达山作为研究地点,沿海拔梯度设置9个样地,在每个样地设置10个1m×1m样方,5个位于湿润生境,5个位于干旱生境,调查样方内的物种组成。将样方中频度≤7的物种确定为偶见种,反之为常见种,分析所有种、偶见种和常见种α、β和γ多样性沿海拔梯度的分布格局。以Cody指数(βC)、倍性分配法(βW)和物种组成相似性随海拔距离的衰减速率(βslope)3种方法测度β多样性。样地中共记录种子植物160种,其中湿润生境132种,干旱生境107种。湿润生境中,所有种和偶见种的α和γ多样性随海拔的增加而下降,而干旱生境中呈现为增加趋势;常见种α和γ多样性在两种生境中均随海拔的增加而略增加。3种β多样性指数的分布格局不一致,湿润生境中βC和βW多样性高于干旱生境,偶见种βC和βW多样性高于常见种。高寒草甸湿润与干旱生境物种多样性的海拔分布格局不同,偶见种多样性高,直接影响物种多样性的海拔分布格局。     

青海果洛地区不同鼠洞密度下高寒草甸植物生物量分布特征

为探讨不同密度下的鼠类活动对高寒草甸植物生物量的影响,本研究以高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的有效鼠洞作为调查对象,分析了不同鼠洞密度对黄河源区青海果洛高寒草甸植物地上、地下和总生物量的影响。结果表明:随着草地鼠洞密度的增大,植物地上、地下和总生物量呈"V"字型变化趋势,先急剧下降后缓慢上升,满足y=ax²+bx+c关系;其中样地Ⅰ(3个/25 m×25 m)生物量最大,样地Ⅳ(54个/25 m×25 m)最小,样地Ⅴ(85个/25 m×25 m)鼠洞密度较大,而生物量并不是最小值;植物地下生物量主要分布在0~10 cm的范围内,随着鼠洞密度的增大有向表层聚集的趋势,生长旺盛期更为明显。植物群落组成中,随着鼠洞密度增大,莎草类和禾草类地上生物量均呈现下降趋势,而杂类草则趋于增加。     

黄河上游高寒草甸矮嵩草形态解剖特征对流域生境的响应

以青海省黄南藏族自治州河南蒙古族自治县黄河二级支流夏吾曲河流域高寒草甸矮嵩草为研究对象,采用石蜡切片法对叶片进行解剖观察,并测量不同生境矮嵩草的根长、株高、叶面积、叶片厚度、上下角质层厚度、上下表皮细胞厚度、上下表皮细胞面积、栅栏组织层数和厚度、木质部面积、韧皮部面积等指标,研究矮嵩草形态结构特征对流域不同生境的响应。结果表明:在土壤湿度和养分含量相对较低及强光生境的山顶、坡地及二级阶地,矮嵩草叶面积减小,株高变矮,叶片厚度和根长增加,上下表皮角质层厚度、上下表皮细胞厚度与面积、上下栅栏组织层数与厚度、木质部和韧皮部面积均增加;在生境条件较好的滩地生境,矮嵩草形态和解剖结构特征呈相反趋势。     

青藏高原东缘高寒草甸36种菊科植物果皮微形态特征研究

对青藏高原东缘高寒草甸分布的菊科5属36种常见植物的果皮微形态特征进行了扫描电镜观察研究,结果表明:火绒草属植物代表特征为瘦果表面具纵波纹,香青属植物瘦果表面具舌状突起或网纹,蒿属植物瘦果表面的纵棱上具有横纹,千里光属植物瘦果表面的纵棱上具细条纹或不规则网纹,蒲公英属植物瘦果表面密被微刺。果皮微形态特征在各属植物内的演化趋势是:香青属植物瘦果表面的网纹与舌状突起相比可能是较为原始的,蒿属植物瘦果表面纵棱上的横纹存在显著变异,纵棱上具较明显的横纹应该是较进化的类型;千里光属植物瘦果表面纵棱上的网纹可能由条纹演化而来。果皮微形态结构具有一定的生态学意义,蒿属植物瘦果表面的胶质可以吸附小颗粒形成一个躲避干旱的微环境,或快速吸水以萌发或是进行粘液停泊,也有利于进行动物体外传播。千里光属植物和蒲公英属植物瘦果表面的纵棱更为突起,可能有利于吸附小颗粒和控制表面温度,蒲公英属植物瘦果表面的微刺可能有利于2次传播。     

氮磷添加对高寒草甸植物群落根系特征的影响

全球变化背景下,持续的氮沉降加速了陆地生态系统的磷循环,进而引发了生态系统中潜在的磷限制,因此研究氮磷耦合对于植物应对环境变化导致的养分限制至关重要.以川西北高寒草甸为研究对象,通过微根管原位监测与室内分析相结合的方法探讨了青藏高原高寒草甸植物根系动态变化特征对不同梯度氮磷添加的响应机制及其与土壤理化特性间的相互关系....     

不同牧压梯度下高寒草甸演替及植物物种多样性分异特征

通过对不同牧压梯度导致的4个相邻高寒草甸植物群落物种多样性的调查,探讨了放牧驱动下高寒草甸演替及植物物种多样性分异特征,以期为高寒草甸合理利用提供依据。结果表明:矮嵩草时期与小嵩草草毡表层开裂期的多样性指数D差异不显著,其他3个阶段间差异显著(P0.05);多样性指数H除禾草矮嵩草时期与小嵩草草毡表层开裂期,矮嵩草时期与小嵩草草毡表层加厚期差异不显著外,其他均差异显著(P0.05);均匀度指数除矮嵩草时期与小嵩草草毡表层加厚期差异不显著,其他3个时期差异均达到显著水平(P0.05);放牧明显改变了高寒草甸的主要建群种和优势种,伴随牧压强度增大,植物群落发生更替,莎草科重要值增大,禾本科重要值减小,草甸植物群落由禾草矮嵩草时期向矮嵩草时期、小嵩草草毡表层加厚期、小嵩草草毡表层开裂期演替。     

黄河上游高寒草甸矮嵩草生理特征对流域不同生境的响应

以黄河上游青海河南县南旗村黄河二级支流小流域高寒草甸中的优势种矮嵩草为研究对象,研究其生理特征对小流域生境(山顶、坡地、滩地、1级阶地、2级阶地地形因子下的相应生境)变化的响应,同时探讨其与土壤温湿度理化性质因子间的关系。结果表明:1)生境特征,流域不同生境土壤理化性质中的湿度、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、有机质含量在1级阶地、2级阶地、滩地、山顶中较高,在坡地的含量较低,滩地中的pH最低,全钾、速效钾含量最高。由于流域生境的差异,总生物量在1级阶地、2级阶地、滩地中较高,山顶、坡地较低。矮嵩草植物除在1级阶地的河漫滩湿地无分布外,其他生境均有分布,且在滩地为优势种,其盖度、重要值、生物量及生物量比重均最高,坡地次之。2)生理特征,山顶、坡地、1级阶地矮嵩草体内丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、类胡萝卜素含量、过氧化氢酶活性增加,叶绿素a、b含量减小,而在滩地中以上指标呈现相反趋势。3)生境和生理特性相关分析,矮嵩草生理特性变化与立地生境的土壤湿度、pH、全钾含量相关性较高。综合分析,矮嵩草植物生态幅较广,喜适于pH较低、水热养分条件适宜的滩地高寒草甸植被生境;在胁迫生境下,通过增加体内抗逆物质活性和竞争来适应立地生境。     

东祁连山高寒草甸优势植物光响应特征

为研究高寒地区草地优势植物旺盛生长期光合特征,选取位于祁连山东段天祝藏族自治县抓喜秀龙乡的甘肃农业大学高山草原试验站围栏禁牧草地的矮嵩草(Kobresia humilis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、赖草(Leymus secalinus)、扁蓿豆(Melissitus rutenica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)和麻花艽(Gentiana straminea)7种优势植物,利用GFS-3000便携式光合测定仪拟合了7-9月的光合-光响应曲线.结果显示:由于8月份的干旱,草地植物的光合能力受到严     

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。     

不同形态及配比的氮素对高寒草甸植物生长高度和生物量的影响

为探索提高青藏高原高寒草甸草地生产力的科学施肥途径,通过小区施肥试验,研究添加不同形态及配比的氮素对称多县高寒草甸植物生长高度和生物量的影响。在2013年添加氮素的当年,选用的9个物种的生长高度对添加不同形态氮素及配比处理的响应表现出多元特征;除有机态氮外,铵态氮、硝态氮、酰胺态氮3种形态的氮素对禾本科、莎草科、杂类草的平均草丛高度有显著影响（P<0.05）,不同形态氮素添加对禾本科、莎草科、杂类草功能群以及群落总生物量影响显著（P<0.05）,但铵态氮和硝态氮的不同配比间差异不显著。     

青海省祁连县高寒草甸草原土壤有机碳分布特征

为了评价青海省祁连县高寒草甸草原有机碳的分布特征,本研究以祁连县海拔2 963-3 392m范围内高寒草甸草原为研究对象,采用野外调查取样结合室内分析的方法,分析了祁连县高寒草甸草原0-50cm土层土壤有机碳的分布规律。结果表明,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而显著减少(P0.01),表现为0-1010-2020-3030-4040-50cm;土壤有机碳密度和土壤有机碳储量同土壤有机碳含量分布有相同的趋势;土壤有机碳与地上生物量和植被盖度呈极显著(P0.01)正相关关系,表明土壤有机碳含量随着盖度和地上生物量的增加而增加。土壤有机碳含量与土壤容重呈极显著(P0.01)负相关关系;相反,随着土层深度的增加,土壤含水量逐渐减少,土壤有机碳含量与土壤含水量呈极显著(P0.01)正相关。     

三江源区高寒草甸植物多样性的海拔分布格局

三江源地区是我国受气候变化影响最大且最敏感的区域之一。研究高寒草甸植物多样性海拔分布格局及其与环境的关系,能为预测气候变化对植物多样性的影响和响应提供科学依据。本研究以青海三江源地区的6个样地/海拔梯度共78个样方的高寒草甸样地为研究对象,了解高寒草甸植物多样性和群落结构,分析海拔分布格局及其与环境的关系,旨在以空间替代时间的实验系统来揭示植物对气候变化的响应。统计分析发现,6个高寒草甸样地共有植物21科、51属、74种,且在中海拔和高海拔地区,高寒草甸以藏嵩草、高山嵩草、矮嵩草等莎草科植物占优势,低海拔地区高寒草甸则以针茅、早熟禾、垂穗披碱草等禾本科植物为优势种群。方差分析表明,随着海拔的降低,高寒草甸群落的物种多样性和物种丰富度均呈“单峰”分布格局,而均匀度指数逐渐升高。DCA分析发现,高寒草甸植物群落沿着海拔梯度呈现有规律的变化,具有从高寒草甸向高寒草原化草甸的逐渐过渡的特征,海拔梯度明显的影响了植物群落结构和多样性。此外,CCA结果表明,土壤pH值是影响高寒草甸植物群落分布格局的主要因素,土壤含水量、土壤温度、土壤有机碳、碱解氮含量与全钾含量是影响植物群落分布格局的关键因子。综上所述,我们推测气候变化极有可能影响三江源地区高寒草甸植物群落结构与分布格局。     

不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响

为了探讨不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响,试验采用随机区组设计在高寒草甸上开展铵态氮肥、硝态氮肥不同配比比较试验,测定了植物生物量及土壤养分等指标。结果表明:当只施用铵态氮时,高寒草甸地上生物量、植物全氮含量均为最大值;在铵态氮、硝态氮之比为30∶70(4组)时,植物全磷为最大值;在只施用硝态氮时,土壤铵态氮为最大值;当铵态氮、硝态氮之比为50∶50(3组)时,土壤硝态氮为最大值,且显著高于1组和对照组(P0.05)。同时,高寒草甸施铵态氮与植物全氮、地上生物量呈极显著正相关(P0.01),硝态氮肥则与植物全钾、土壤全磷和土壤铵态氮呈显著相关(P0.05)。     

不同退化程度高寒草甸土壤团聚体及其有机碳分布特征

为探究退化对高寒草甸土壤质量的影响,在甘肃省天祝藏族自治县金强河高寒草甸范围内设置未退化、轻度退化、中度退化、重度退化4个退化梯度,采用干筛法研究了不同退化程度高寒草甸0～30 cm土层土壤团聚体及其有机碳分布特征。结果表明：粒径>5 mm的团聚体含量随退化加剧显著降低,<0.25 mm粒级团聚体含量随退化加剧显著升高。大团聚体含量、平均重量直径及几何平均直径随退化加剧逐渐降低。团聚体有机碳含量随退化加剧呈先增加后降低趋势,大团聚体中0.25～0.5 mm粒级团聚体有机碳含量最高,各粒级团聚体有机碳含量均随土层加深而降低。未退化草地对有机碳的贡献率主要是> 5 mm粒级的团聚体,退化加剧,<0.25 mm的微团聚体对有机碳的贡献率逐渐升高。双因素分析表明退化程度与土壤深度的交互作用对团聚体分布、团聚体有机碳含量及有机碳贡献率有显著影响。草地退化导致土壤结构稳定性下降,大团聚体占比降低,对有机碳的贡献率减小。研究结果可从土壤团聚体及有机碳角度对退化草地的治理及可持续利用提供理论指导。     

高寒草甸植物水分利用效率研究进展

回顾了光照、温度、土壤水分和CO2浓度对高寒草甸植物水分利用效率的影响等方面的研究进展.由于高寒地区太阳辐射强,高寒草甸植物光合作用时间长,光饱和点高,植物光合作用明显表现出对低温的适应性;而适度地提高温度,植物水分利用效率增大;水分胁迫对光合作用的影响可以分为气孔限制和非气孔限制,同时水分胁迫对不同植物水分利用效率的影响不同;高寒草甸植物比低海拔地区植物利用CO2更有效,提高CO2浓度,植物水分利用效率增大.高寒草甸植物水分利用效率研究对于合理构建和恢复高寒草甸生态系统具有重要意义.     

不同退化程度高寒草甸主要植物的热值研究

对青海省果洛藏族自治州玛沁县不同退化程度高寒草甸中隶属10科的27种植物地上部分干质量热值进行测定,分析了高寒草甸退化过程中植物热值的变化规律。结果表明,1）高寒草甸常见植物地上部分平均热值为13.99～19.45 kJ·g-1,所测物种热值平均值为17.99 kJ·g-1,高于全球尺度上陆生植物平均热值;2）随着高寒草甸退化程度的增加,由于植物自身的生物学属性特征,不同科属植物热值的响应规律不一,其中禾本科、菊科和龙胆科随着草地退化程度的增加,植物的平均热值均呈先升高后降低的变化趋势,在轻度退化水平下达到最高,莎草科植物平均热值则随草地退化程度增加逐渐增加,不同植物种热值对草地退化的响应变化规律不完全一致;3）在群落水平上,随着草地退化程度的增加,群落热值变化趋势为先升高后降低,在轻度退化水平下达到最高,为18.16 kJ·g-1,重度退化水平下最低,为16.29 kJ·g-1,不同退化草地中群落热值的差异是由物种组成的变化产生的。     

祁连山国家公园不同退化高寒草甸植物与土壤特性研究

本研究以祁连山国家公园内不同退化程度高寒草甸为研究对象,通过测定植被特征及土壤养分指标,结合相关性分析和冗余分析(Redundance analysis, RDA)探究植物群落和土壤理化性质及其内在关系。结果表明：未退化草甸植被以莎草科、禾本科为主,随退化程度的加重,禾本科植物逐渐被豆科、杂类草(如菊科)所取代,植物群落的高度、盖度、地上生物量和植物群落的多样性指数均呈下降趋势,土壤含水量、总孔隙度、速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量和有机质含量逐渐降低,而土壤容重、pH值逐渐增加,与未退化高寒草甸相比,重度退化高寒草甸土壤含水量和有机质含量分别下降了61.3%,43.8%,土壤容重上升了37.8%;相关性分析表明,植物特征与土壤因子之间存在显著相关性,其中植被盖度和地上生物量受到土壤容重、含水量、总孔隙度、速效磷含量的影响较大。本研究可为全面了解高寒草甸的退化机制以及退化预测、管理和恢复研究提供一定理论依据。