退化羊草草地生态恢复技术的研究

在内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗对退化羊草草地进行了更新复壮的技术研究,初步探索出了退化羊草草地生态恢复技术和群落演替规律。     

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。     

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。     

退化羊草草地生态恢复技术的研究

在内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗对退化羊草草地进行了更新复壮的技术研究,初步探索出了退化羊草草地生态恢复技术和群落演替规律。     

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。     

围栏封育对退化草地自我恢复的研究

通过对河南县高寒草句退化草地封育3年试验表明：轻度退化草地封育3年后的总盖度从78％提高到98％,增加了20个百分点,优良牧草产量增加52．8％,毒杂草产量减少33．1％;中度退化草地封育3年后总盖度从55％提高到79％,增加了24个百分点,优良牧草产量增加96．1％,毒杂草产量减少29．4％;重度退化草地封育3年后总...     

羊草草原不同退化程度植物群落内地上部分变化对群落根系的影响

应用逐步聚类分析(FASTCLUS)方法,对内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗达里诺尔自然保护区境内的羊草Leymus chinensis草原进行定量划分.其结果为,从当地冬季打草场的围栏至居民点附近(由北到南)4 100 m的距离范围内,有3段处于不同退化程度的草地植物群落,其距离范围分别为:0～1 700 m,1 700～2 700 m,2 700～4 100 m.在此基础上,探讨了不同退化程度草地植物群落内地上生物量的变化,这种变化与地下生物量的关系及其对群落根系的影响.结果表明,地下生物量的变化并非随着人为干扰强度的加剧及地上生物量的减少而递减,而是表现为在适度放牧干扰的地段(0～1 700 m)出现最大生物量;且地下生物量在不同退化程度草地植物群落内的差异,主要是由聚集于表层土壤中的根量引起的.     

不同退化程度天然草地群落结构和土壤种子库特征分析

草地退化是指以草本植物为主要植被类型的生态系统逆向演变的过程,草地退化的直接反应首先是草地产草量下降[1]。目前对退化草地的研究也成为多数草地学学者研究的重点。试验以不同退化程度高山嵩草型天然草地为研究对象,旨在分析研究区不同退化程度天然草地群落结构和土壤种子库特征以及二者之间的相关性,现报道如下。     

阿拉善荒漠草地恢复演替过程中物种多样性与生产力的变化

以阿拉善极度退化的草原化荒漠区为研究对象，对放牧与围封条件下退化群落的物种多样性，生产力和群落演替及其生态机制进行了初步研究。结果表明：1）荒漠植物群落物种多样性指数在时间尺度上的变化表现为随着自由放牧时间的延长逐渐降低，随着围封时间的延续逐渐增加，而生态优势度变化趋势则相反。2）围封导致荒漠群落物种多样性指数增加的主导因子是物种丰富度的增加；围封使荒漠群落恢复的生态机制在于消除牧压后不同种群繁殖对策的实现,拓殖能力的增强和剩余资源的充分利用。3）围封第3的草原化荒漠群落优势种发生变化，短花针茅大量生长，群落发生恢复演替的结果使群落生产力得到大幅度提高。     

模拟增温对高寒草甸植物物种多样性与初级生产力的影响

青藏高原因其环境脆弱的特征,高寒植物群落生产力和多样性对气候变化的响应极其敏感。当前,关于高寒针茅化草甸多样性和生产力对气候变化做出何种应答还不明确。本研究利用开顶气室法（Open top growth chambers,OTCs）进行模拟增温,通过研究高寒针茅化草甸生态系统植物群落物种多样性和初级生产力的变化,探讨高寒针茅化草甸对增温效应的响应。研究结果表明：1）温度升高对高寒针茅化草甸部分物种的重要值产生显著影响（P<0.05）,群落Shannon-Wiener多样性指数显著下降（P<0.05）,物种丰富度指数显著下降（P<0.05）,群落的总初级生产力变化不显著;2）物种多样性与初级生产力之间不是简单的线性关系。因此,增温处理使得土壤水资源匮乏,导致物种多样性与初级生产力的相关性减弱。     

生物结皮对高寒退化草地植物群落的影响

生物结皮在各类生态系统中扮演着重要的角色,具有调控土壤水分,养分含量与侵蚀敏感性等作用,并可直接或间接地影响地上植物群落,但对植物群落发展存在促进还是抑制作用尚不清楚。本研究于2017年在青海贵南县森多镇高寒草原,设置大样方,对生物结皮种类和分布格局进行调查。结果表明：在青藏高原高寒退化草地生态系统中,生物结皮的存在显著影响了植物的群落结构,降低了杂草的比例;苔藓生物结皮的盖度与草本植物盖度在初级发育阶段的生物结皮（地衣和苔藓共存）的样方中呈显著正相关关系（P<0.05）,在高级发育阶段的生物结皮（仅有苔藓结皮存在）的样方中正相关关系极显著（P<0.01）。由此可见,生物结皮是高寒草地生态系统的重要组成部分,有调节高寒退化植物群落的结构和功能的作用。     

添加氮素对退化高寒草地植被及营养品质的影响

施肥是众多草地恢复措施中提高草地肥力的主要方式之一,为了探讨高寒退化草地适宜的氮(N)添加量,以高寒退化草地为研究对象,设置不同施氮水平N1(10 kg· hm-2),N2(20 kg·hm-2),N3(30 kg·hm-2),N4(40 kg·hm-2),分析添加氮素对高寒退化草地群落物种多样性,生产力及牧草品质的影...     

不同修复措施在退化荒漠草原生态修复中的效果研究

[目的]研究不同修复措施组合对荒漠草原群落特征的影响,并对不同修复措施组合产生的经济效益进行分析。[方法]采用围封、禁牧、施肥和补播的不同修复措施组合,设置5个荒漠草原修复区（T1区：围封+禁牧,T2区：围封+禁牧+施有机肥,T3区：围封+禁牧+施复合肥,T4区：围封+禁牧+施复合肥+施有机肥+补播,T5区：围封+禁牧+施复合肥+补播）。以自由放牧地（T6区）为对照,对巴彦淖尔市乌拉特中旗呼勒斯太苏木退化荒漠草原实施修复。不同组合的修复措施在2020年6月同时实施,当年8月下旬对不同修复措施区及对照区的植被群落特征进行调查,计算、分析不同修复组合产生的经济效益。[结果]5个不同修复区的草原植被群落高度增长率、盖度增长率、密度增长率、地上生物量增长率均显著（P<0.05）高于对照区;T5区的高度增长率最高,显著（P<0.05）高于T1、T2、T3、T4区;T5区的盖度增长率最高,显著（P<0.05）高于T1、T3区;T4区的密度增长率最高,显著（P<0.05）高于T1、T3区;T5区的地上生物量增长率最高,显著（P<0.05）高于T1区。以自由放牧地为对照（0元/hm²）,T3区的当年纯收益最高,可达到9 944元/hm²;T4区最低,为6 601元/hm²。[结论]围封+禁牧+施复合肥+补播组合的生态修复效果最佳,围封+禁牧+施复合肥组合的当年经济效益最高。围封+禁牧是保障退化荒漠草原修复改良效果的前提。     

增温对蒿类荒漠草地可萌发土壤种子库及其多样性的影响

为探讨草地土壤种子库种子萌发对全球气候变暖的适应机制,本研究采用常规方法对模拟温度增加[对照（CK）、增加2℃（T2）、增加4℃（T4）、增加6℃（T6）]下中度退化蒿类荒漠草地可萌发土壤种子库数量及其多样性进行了观测。结果表明：0~5,5~10 cm土层土壤种子库萌发的物种数及其幼苗总密度随温度增加呈下降趋势,且T6处理0~5（5~10）cm萌发物种数及萌发密度依次较对照降低57.1%（33.3%）,70.4%（75.0%）。随温度增加,0~5,5~10 cm土层蒿类荒漠可萌发土壤种子库物种组成与地上植被物种组成相似性总体呈下降趋势,且T6处理相似性最低。温度增加后蒿类荒漠土壤萌发物种的Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Patrick指数总体呈下降趋势,且0~5 cm土层较5~10 cm土层下降明显。综上,增温抑制了土壤种子库种子的萌发,可能不利于退化蒿类荒漠草地的恢复。     

退化草地生态修复技术试验研究

采用草地生态学、恢复生态学、农业栽培学、畜牧学等多学科理论,应用宏观与微观相结合的方法,对退化草地的生态修复重建技术进行了系统研究。试验研究结果表明：围栏封育、施肥、松土补播均是退化草地修复的有效措施,封育使草地四度一量分别提高1.97倍、1.18倍、3.31倍、5.11倍、1.85倍;施肥使草产量提高21.62%-80.00%;补播提高5.40%-62.16%,退化草地修复后优良植物群落、营养成份明显提高,植物多样性、丰富度、均匀度明显改善,土壤侵蚀量仅为对照草地的13.46%-33.99%。     

刈割留茬高度对大针茅草原物种多样性及地上生物量的影响

刈割作为草地有效管理手段之一,对生态系统功能与多样性均具有重要的影响.本研究以内蒙古锡林郭勒盟大针茅草原为研究对象,利用围封草地作为对照,探讨了不同刈割留茬高度(留茬8 cm、留茬5 cm和留茬2 cm)对群落生物量与多样性的影响.结果表明:与围封草地相比,留茬8 cm对地上生物量无显著影响,留茬5 cm和2 cm处理...     

退化伊犁绢蒿荒漠草地群落特征与地面光谱反射率相关性分析

利用便携式光谱仪,采集围栏内外伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地群落的光谱反射率,并测定其群落数量特征,研究两者之间的相关性,围栏内外对比,并筛选出敏感波段进行回归分析,建立预测模型。结果表明:围封的退化伊犁绢蒿荒漠草地得到了一定恢复;一阶微分后的光谱数据与草地群落的相关性明显提高,归一化不但可以提高相关水平,更加突出了围栏内外的差异;根据筛选出的敏感波段做回归分析,比较显著性和相关性,确定预测模型,围栏外盖度以677.4~729.6nm波段建立,y=-232746x3+65081x2-5386.9x+165,相关系数达到0.82(P0.01),围栏内盖度以622~754.3nm波段建立,y=-1040.5x2+526.78x-8.3912,相关系数为0.73(P0.01);围栏外地上生物量以1 904nm和624.8~734.9nm波段建立,y=0.0773x2-6.5177x+159.41,y=10.46e8.7018x,相关系数分别为-0.86(P0.01)和0.86(P0.01);围栏内地上生物量以622~729.6nm波段建立,y=2875x2-328.02x+46.013,相关系数为0.82(P0.05),而地面光谱反射率及两种处理方法与群落的平均高度、密度相关性较低。     

补播时间和补播草种对退化草甸草原植物群落的影响

气候变化和不合理的利用导致草原退化,探究补播时间及补播草种对植物群落的影响,可为提高草地产量和品质提供理论依据。本试验设置3个补播时间(夏播、秋播、春播)和5种补播材料(扁蓿豆(Medicago varia)、黄花苜蓿(Medicago falcata L.)、杂花苜蓿(Melissilus ruthenicus L.)、‘中科1号’羊草(Leymus chinensis ‘Zhongke No.1’)、野生羊草(Leymus Chinensis (Trin.) Tzvel),对生物量、多样性指数及温度和降水量进行3年连续监测。结果表明：生长季积温和降水量是影响植物群落的关键因素,降水量与禾本科比例呈显著正相关关系,与其他科比例呈显著负相关关系;随年份增加地上生物量显著增加,而物种丰富度显著降低(P<0.05);春播羊草提高10%~15%禾本科比例,降低5%~10%其他科比例。综合群落生物量和多样性,在呼伦贝尔干旱年份适宜春季补播羊草,有助于提高禾本科优势牧草比例,提高草地品质,对草地生产力无显著影响。