环县典型草原放牧家畜践踏的模拟研究

践踏是放牧家畜对草地的三大影响因素之一,也是导致草原全面退化的主要原因。但是由于技术和方法的限制,相关报道较少,极大地削弱了对草地农业生态系统的主体-草畜界面生态动力机制的整体认识。基于此,在我国干旱半干旱的黄土高原典型草原区兰州大学环县草畜生产系统野外实验点,通过滩羊夏季轮牧试验践踏强度的跟群观测、践踏同质性试验、模拟降水与试验践踏双因子试验进行了为期2年的系列研究。     

滩羊尿对典型草原三种草地植物生长的短期作用特性

研究了不同尿液浓度和土壤含水量下，羊尿对典型草原植物茵陈蒿、委陵菜和狗尾草生长的短期作用特性。结果表明，不同施尿量施尿后1个月，狗尾草对羊尿沉积的响应为高尿液浓度负效应，低尿液浓度正效应；茵陈蒿和委陵菜为负效应。土壤含水量越高，羊尿对其分蘖（枝）的负效应越低。不同尿液浓度下，三种植物对羊尿响应的负效应顺序为茵陈蒿〉委陵菜〉狗尾草；且其分蘖（枝）对羊尿和土壤水分互作反应的正效应顺序为狗尾草〉委陵菜〉茵陈蒿。具体放牧过程中，可通过家畜适时饮水降低尿液浓度，以降低畜尿对草地的负效应。     

典型草原植物养分对生长季不同放牧强度的动态响应

为阐明典型草原生长季放牧过程中植物养分的动态变化,本研究在2017年生长季的不同放牧阶段(放牧早期、放牧中期和休牧后)对不同放牧强度影响下内蒙古典型草原主要物种克氏针茅(Stipa krylovii)、羊草(Leymus chinensis)和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的碳(Carbon,...     

家畜践踏对环县草原地下生物量的影响

在甘肃环县典型草原6年的轮牧试验表明:不同践踏强度下各样地0~20 cm层地下生物量占0~30 cm层的90%以上,随着放牧践踏强度的增加,0~10 cm土层中的根量先增长后降低,其中以中度践踏(80次羊践踏/m².期)最高,约为对照(0次羊践踏/m².期)和轻度践踏(40次羊践踏/m².期)的1.7倍,10~20 cm土层以轻度践踏(40次羊践踏/m².期)最高,20~30 cm土层地下生物量与践踏强度相关不显著,相关系数仅为0.12;以地下生物量最大化为准则,对0~10 cm、10~20 cm土层地下生物量与践踏强度的回归模型进行解析和寻优分析,确定出环县典型草原适宜的放牧强度是3.5~5羊单位/hm²。     

内蒙古锡林郭勒盟典型草原固碳量及固碳潜力估算

为了评价不同放牧强度对草原固碳量及固碳潜力的影响,本研究采用系统动力学建模方法耦合CASA光合利用率模型、Shiyomi放牧模型、Raich土壤呼吸模型等模型,建立了基于系统动力学库-流思路的碳循环模型,该模型包含3个子系统、4个碳库。结果表明：1998至2015年,在内蒙古锡林郭勒盟的温度降低、降水量增加的背景下,净初级生产力呈现升高的趋势,典型草原土壤固碳量呈现下降趋势;放牧强度在3羊·公顷^-1下净生态系统初级生产力最低,固碳潜力最大,分别为-16.2 gC·m^-2和24.84 TgC。因此,建议内蒙古锡林郭勒盟典型草原西部（阿巴嘎旗、那仁宝力格站）的放牧强度不宜超过1.5羊·公顷^-1;东部（多伦县、东乌珠穆沁、西乌珠穆沁、锡林浩特站）不宜超过4.5羊·公顷^-1。     

陇东黄土高原典型草原滩羊践踏强度与放牧强度关系的研究

通过在环县典型草原不同放牧强度下轮牧试验的跟群观测,发现放牧强度增加3倍,其践踏强度却增加5倍多,说明践踏作用对放牧的敏感性高于以家畜采食作用为基础的适宜载畜量和放牧强度,获得了家畜践踏强度随放牧强度幂函数式增大的定量结论,说明调控放牧家畜的践踏效应应是放牧管理的一项重要的指标。     

云南北亚热带夏秋牧草混播组合试验研究

总结了在云南北亚热带昆明小哨开展两年的夏秋饲草豆禾混播试验,提出在云南北亚热带气候条件下适宜的刈割型豆禾混播组合为非洲狗尾草＋三得利紫花苜蓿。     

内蒙古典型草原枯落物的生态水文效应

枯落物是影响干旱和半干旱地区草原生态系统水文过程中重要的因素。本研究利用野外监测和室内试验结合的方法探究内蒙古典型草原枯落物的生态水文效应。结果表明：大针茅（Stipa grandis）群落的枯落物蓄积量显著高于羊草（Leymus chinensis）群落和克氏针茅（S.krylovii）群落的。糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）的枯落物最大持水量最高,羊草的最低,均与大针茅的和克氏针茅的有显著差异;羊草群落的枯落物最大持水量显著低于克氏针茅群落的和大针茅群落的。3种群落保留枯落物的土壤水分含量高于去除枯落物的,在春季和夏季尤为明显,但在秋季具有趋同化的特征。降雨时,枯落物会降低小雨对2.5 cm处土壤水分的补充,但对中雨和大雨无显著影响。降雨后,枯落物可使土壤保持较高水分。综合枯落物的截留作用与保水效应,枯落物可以间接增加降雨的有效性。     

典型草原作物系数控制因子分析

通过野外水分试验,运用水量平衡和相关分析等方法对锡林浩特典型草原作物系数(Kc)与环境因子的关系进行了研究,结果表明:(1)土壤水分对Kc有显著影响,并存在滞后现象,前一旬土壤有效贮水量与当旬作物系数有很好的线性关系(r=0.66,P0.001);随着土壤根系层深度增加Kc逐渐减小,但幅度不明显;干旱会减弱深度对Kc的影响。(2)生长季内Kc、盖度、叶面积指数(LAI)的时间变化规律基本一致,用3项式拟合效果均较好;Kc与LAI和盖度之间的相关达到极显著水平(r=0.75,p0.001;0.72,p0.001)。(3)气温是影响Kc的主要气象因子,其次是降水,空气相对湿度和日照时数的影响较弱。(4)综合考虑土壤、植被、大气相互作用,LAI是影响草原作物系数的关键因子,其次是参考作物蒸散量(ET0),土壤水分(W)的影响居第三,盖度(GD)的影响通过LAI来体现,降水(R)影响最小,即各因子对Kc影响的排序是:LAIET0WGDR。     

基于广义线性模型估算内蒙古荒漠草原及典型草原地上生物量变化

本研究基于广义线性模型（generalized linear model,GLM）,利用中分辨率成像光谱仪（moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS）植被指数产品和野外实测的地上生物量数据（aboveground biomass,AGB）,分析了2009-2015年主要生长季5-10月内蒙古荒漠草原及典型草原AGB动态变化及气候因子的关系。结果表明：NDVI幂函数模型最佳模拟内蒙荒漠草原AGB,RVI对数函数模型最优模拟内蒙典型草原AGB;七年间荒漠草原平均地上总生物量为6.51 Tg,典型草原平均地上总生物量为36.94 Tg;2009-2015年主要生长季内蒙荒漠草原及典型草原AGB变化趋势呈现单峰曲线,生物量高峰出现在每年7,8月份,低值出现在每年10月份;AGB空间分布5-10月,以8月为节点随着季相变化南北交替推进;最后采用面板分析方法解释2类草原的限制因子,结果表明荒漠草原降水贡献较大,典型草原气温贡献较大,因此水热动态假说对该格局解释最佳。