共和盆地温性草原植被退化特征分析

以克氏针茅(Stipa sareptana)、紫花针茅(S.purpurea)、青海固沙草(Orinus kokonorica)、芨芨草(Achnatherumsplendens)为优势植被的温性草原是共和盆地典型植被类型之一,由于自然环境变迁以及人为活动的影响,共和盆地以贵南县地区为中心的克氏针茅、紫花针茅、青海固沙草、芨芨草草原植被退化十分明显,2003年通过样方调查和植被数量分析的方法,对该地区的退化草地特征进行了调查和分析,结果表明:退化草地植被盖度比对照区下降30%～50%,优势植物种的禾本科和莎草科等植物逐步减少,明显增加了豆科、菊科、蔷薇科和毒草等植物。物种多样性指数下降52.47%。由于高寒植被的退化,导致了植被群落整体生态功能的下降,进一步加剧了共和盆地的生态环境恶化。     

影响共和盆地温性草原牧草生长气象因素定量研究

共和盆地是黄河上游土地沙漠化严重地区。以克氏针茅、紫花针茅、青海固沙草、岌岌草为优势植被的温性草原是共和盆地典型植被类型,由于自然环境变迁,草原植被退化十分明显,严重荒漠化面积以年均0.12万hm2的速度扩展,草原退化、牧草产量下降已经成为共和盆地生态环境恶化的主要问题。选取青海共和盆地从1985—2006年共22年的年降水量、≥0℃年积温、年均温、年日照时数、3-8月≥0℃积温、3-8月日照时数、3—8月均温、3—8月降水量8个气象因素进行了分析,借用功效原理和数理统计原理构建了评价模型,研究了它们与牧草生长的定量关系。     

黄河源头高寒草原植被退化特征分析

以紫花针茅Stipa purpurea,早熟禾Poa annua为优势植被的高寒草原是黄河源头区典型植被类型之一.由于自然环境变迁以及人为活动的影响,黄河源头以扎陵湖北岸地区为中心的紫花针茅草原和早熟禾草原植被退化十分明显,2002年通过样方调查和植被数量分析的方法,对该地区的退化草地特征进行了系统的调查和分析,结果表明:退化草地植被盖度比未退化区下降10%～55%;优势物种变化,紫花针茅、早熟禾等植物种生长势减弱,物候期推迟,群落优势植物逐步演替为以菊科、豆科等杂类草植物为优势种的群落;物种多样性指数下降55%～79%.由于高寒植被的退化,导致了植被群落整体生态功能的下降,进一步加剧了黄河源头的生态环境恶化.     

环青海湖地区天然草地TM影像植被指数分析

应用归一化植被指数(NDVI)、土壤调节植被指数(SAVI)和修正后的土壤调节植被指数(MSAVI),研究环青海湖地区三种草原类草地TM影像的植被指数特征.结果表明,紫花针茅草原、芨芨草草原、克氏针茅草原,消除土壤背景影响和适应草地植被密度变化能力更强的植被指数分别是NDVI、SAVI、MSAVI;同时在使用SAVI时,关键要确定一个合适的土壤调节参数L,以最大限度地消除土壤背景的影响,通过分析得出了此三种草原类型的最佳L取值.从而为该区草地类型的TM遥感识别分类提供信息和依据.     

青海省温性草原类草地的分布特征

以青海省境内广泛分布的温性草原类草地为研究对象,初步探讨了该类草地区域分布规律及植被结构特点。认为温性草原类是青海省天然草地垂直带谱的基带草地,其分布范围东西跨越5个经度带,南北约跨越1个纬度带。分布地区海拔高度一般在1700~3500m,但在柴达木盆地及青南高原区海拔可上升至3900~4400m。草地植被组成每平方米牧草种类约为10~17种,以旱生丛生禾草西北针茅、疏花针茅、长芒草、芨芨草、青海固沙草等为优势种。由于受人类活动影响较强,在利用上要做到保护和利用、建设和发展并举,实现可持续发展。     

大尤尔都斯高寒草原退化演替序列的划分

采用系统聚类分析法对巴音布鲁克大尤尔都斯紫花针茅(Stipapurpurea)高寒草原进行退化演替序列的划分,并对不同退化草地的植物群落结构进行比较。结果表明,随着草地退化演替程度的加剧,群落结构与主要植物种的优势地位发生明显变化,顶级植被紫花针茅的高度、盖度、密度及地上生物量均有所下降;退化演替模式为:紫花针茅+艹洽草属(Koeleria)→赖草属(Leymus)+委陵菜属(Potentilla)→苔草属(Carex)+马先蒿属(Pedicularis)→艹洽草属+委陵菜属;紫花针茅的重要值可作为划分巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草地退化的重要指标;相同等级内各样地间相似性大,不同等级间样地相似性小。系统聚类的结果与各样地相似性比较的结果一致。     

环青海湖地区天然草地TM影像植被指数分析

应用归一化植被指数（NDVI）、土壤调节植被指数（SAVI）和修正后的土壤调节植被指数（MSAVI），研究环青海湖地区三种草原类草地TM影像的植被指数特征。结果表明，紫花针茅草原、芨芨草草原、克氏针茅草原，消除土壤背景影响和适应草地植被密度变化能力更强的植被指数分别是NDVI、SAVI、MSAVI；同时在使用SAVI时，关键要确定一个合适的土壤调节参数L，以最大限度地消除土壤背景的影响，通过分析得出了此三种草原类型的最佳L取值。从而为该区草地类型的TM遥感识别分类提供信息和依据。     

黄土丘陵区植被恢复重建模式与演替过程研究

在黄土丘陵区,采用封育与重建相结合的方法,按不同坡位建立植被类型配置模式,即坡上部为山桃(Prunus davidiana)或柠条(Caragana korshinskii)+本氏针茅(Stipa bungeana)+芨芨草(Achanatcherum splendens);坡中部为柠条或沙棘(Hippophae rhamnoides)+本氏针茅+芨芨草;坡下部为沙棘或柠条+芨芨草。20多年的定位观测研究表明:人工灌木林、人工草地和天然草地的植物群落结构及种群类型变化差异显著;封育天然草地本氏针茅种群通过种子和根蘖繁殖已占据优势,其演替过程一般分为4个阶段,即荒山荒坡草地(1年)→杂草群聚生长(2-3年)→本氏针茅种群大量出现,杂草和有毒有害植物大幅度消减,(4-5年)→本氏针茅种群稳定阶段(6-8年)。     

气候变化对呼伦贝尔克氏针茅草原植被的影响

为了解气候变化对克氏针茅(Stipa krylovii)草原植被及植被群落特征的影响,对额尔古纳河流域呼伦湖周边地区呼伦贝尔克氏针茅草原2002-2006年连续5年的温度和植被进行调查(样方法)分析.结果表明:该地区的均温随着时间的推移呈波动型递减趋势,冬季最高温逐年下降;随着冬季温度的下降,克氏针茅、羊草(Leymus chinensis)、二裂委陵菜(Potentilla bi urca)和碱蓬(Suaeda salsa)的重要值呈递减趋势,糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)呈递增趋势,且其株高、丛数、盖度和重要值与冬季最高温显著负相关,而群落主要优势种克氏针茅和羊草对冬季最高温度的变化反应不明显;群落的多样性指数(Simpson指数和Shannon-Wiener指数)和均匀度指数与冬季最高温无显著相关性.由此可知,5年间虽有少数植物对冬季最高温度变化反应敏感,但是对群落的结构和功能没有产生明显影响.     

退化程度对紫花针茅花期种群构件生长及生物量分配的影响

以新疆巴音布鲁克高寒草原建群种紫花针茅种群为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,分析了退化程度对紫花针茅种群构件形态生长和生物量分配的影响。结果表明:随着退化程度的增加,紫花针茅种群高度和个体生物量显著降低(P0.05),分蘖节和茎的直径呈现增加的趋势,而根长、茎长、叶长、花序长呈现减少的趋势。未退化草地生物量分配趋势为营养分配繁殖分配贮藏分配,而退化草地为营养分配贮藏分配繁殖分配。紫花针茅花序生物量与个体生物量呈显著线性正相关关系(P0.05),随着退化程度的增加,花序生物量的增长速率显著降低。紫花针茅种群在不同退化程度的草地中具有较强的形态可塑性。     

放牧与围封对呼伦贝尔针茅草原土壤酶活性及理化性质的影响

以呼伦贝尔地带性植被贝加尔针茅草原、大针茅草原和克氏针茅草原为研究对象,研究了放牧和围封对不同类型针茅草原土壤酶活性和理化性质的影响.结果表明,围栏内外草原土壤理化性质差异显著.放牧压力下,土壤容重、pH值均显著升高,土壤含水量、有机质含量显著降低,大针茅草原和克氏针茅草原土壤全氮、全磷含量亦显著下降.各植被类型草原土壤碱性磷酸酶和转化酶放牧样地较围封样地呈现活性增加的趋势,脲酶和过氧化氢酶的活性变化因植被类型不同而各有差异.土壤酶活性与土壤有机质、全氮、速效磷之间具有显著的相关性,可以用来指示草原退化与恢复状况.     

不同生态恢复措施下宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落数量分类和演替

进行植物群落数量分类和演替研究对退化草地生态恢复具有重要意义。以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,借助植被数量生态学方法,对封育、水平沟和鱼鳞坑3种生态恢复措施实施0(1年)、3、6、10和15年下的草地植物群落进行了数量分类,研究了群落演替序列及其与土壤因子的关系。结果表明:(1)应用双向指示种(TWINSPAN)结合除趋势对应分析(DCA),将研究样地植物群落类型划分为8个。(2)封育0~15年,植被演替序列为本氏针茅+百里香群落→本氏针茅+大针茅群落→百里香+本氏针茅群落→本氏针茅+大针茅群落→本氏针茅+铁杆蒿群落;水平沟和鱼鳞坑整地后1年到15年,植被演替序列分别为沙打旺+白草群落→早熟禾+赖草群落→本氏针茅+百里香群落→百里香+赖草群落→本氏针茅+大针茅群,沙打旺+白草群落→早熟禾+本氏针茅群落→本氏针茅+百里香群落→百里香+本氏针茅群落;随着恢复年限增加,鱼鳞坑和水平沟措施下植物优势物种变化总趋势是根茎型—疏丛型—密丛型植物,但也存在非线性或螺旋式的变化; 3种恢复措施下,植物群落盖度和地上生物量随恢复年限增加呈上升趋势,其中封育草地增加速度最快,鱼鳞坑最慢。(3)除趋势典范对应分析(DCCA)表明,土壤容重、有机质、真菌、全磷和蛋白酶是影响该区植物群落分布的主要土壤因子。     

呼伦贝尔不同草地类型土壤微生物量及土壤酶活性研究

以呼伦贝尔5种不同草地类型(线叶菊草原、贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原、克氏针茅草原)为研究对象,分析了不同草地类型土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤微生物量、土壤酶活性的变化特征及其相互关系。研究表明,各类菌群数量分布在5种草地中均为细菌>放线菌>真菌,但不同菌群数量及区系组成在各草地类型间均存在显著差异(P<0.05)。细菌数量在5种草地中依次为:羊草>贝加尔针茅>克氏针茅>线叶菊>大针茅,真菌数量依次为:线叶菊>克氏针茅>羊草>贝加尔针茅>大针茅,放线菌数量依次为:克氏针茅>羊草>线叶菊>贝加尔针茅>大针茅。土壤微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)在不同草地类型间差异显著(P<0.05),线叶菊草原土壤微生物量碳、氮均显著高于其他草地类型(P<0.05),其中大针茅草原、羊草草原土壤微生物量碳、氮均较低。研究还表明,各草地类型土壤酶活性的垂直分布均表现为表层土壤(0~10cm)酶活性大于下层土壤(10~20cm)酶活性,不同草地类型间土壤酶活性亦存在显著差异(P<0.05),线叶菊草原土壤过氧化氢酶和转化酶活性均显著高于贝加尔针茅草原和大针茅草原;土壤脲酶活性以克氏针茅草原最高,且与线叶菊草原、贝加尔针茅草原和大针茅草原差异显著;而土壤磷酸酶活性则为羊草草原显著高于其他样地。相关分析结果表明,不同草地类型土壤微生物数量、土壤微生物量、土壤酶活性、土壤理化性状之间均存在相关性,从回归分析得出的2个方程可知,土壤微生物量碳随着土壤含水量、细菌数量的增加而增加,随着土壤磷酸酶活性的增加而降低;土壤微生物量氮则随着土壤过氧化氢酶活性的增加而增加,而随着土壤磷酸酶活性与土壤容重的增加而降低。     

锡林郭勒几种草地类型基况评价

在草甸草原、典型草原及荒漠草原选取具代表性的草地型,通过当前植被草群产量中增加种、减少种及侵入种所占比例的多少将草原基况分为优秀、良好、中等、低劣四个等级,以评价草地资源的自然属性.研究结果表明：羊草＋贝加尔针茅草地型基况优良,克氏针茅＋糙隐子草草地型基况良好,冷蒿＋克氏针茅草地型基况中等偏上,小针茅＋无芒隐子草草地型基况中等.     

内蒙古锡林郭勒高原克氏针茅草原基本特征及其初级生产力评价

克氏针茅草原是亚洲中部草原区所特有的中温型典型草原代表类型之一。一般不进入森林草原带,在大针茅(Stipagrandis)草原分布区内由于过牧而造成的退化演替地段,克氏针茅可成为优势成分,在荒漠草原带内虽有渗入但从不居优     

黄河源区高寒草原的植被退化与土壤退化特征

近几年,黄河源区高寒草原退化沙化明显。研究了黄河源区紫花针茅高寒草原在不同退化程度下植物群落、生物量和土壤的特征,结果表明,随着高寒草原退化程度加大,植被盖度、草地质量指数和优良牧草地上生物量比例逐渐下降,草地间的相似性指数减小,植物群落多样性指数和均匀度指数呈单峰式曲线变化规律。随着退化加剧,禾草地上生物量减少显著,杂草类植物地上生物量先增加后减少,而莎草科植物地上生物量的变化不受草地退化程度的影响。高寒草原土壤表层0～20 cm的植物根系随土壤深度的增加而减少,随草地退化程度的加剧呈倒“V”型变化。高寒草原物种多样性与生物量之间呈“V”型变化规律,随着退化程度增加,物种丰富度与生产力的关系由显著正相关转变为负相关。随着高寒草原的退化程度加剧,土壤湿度、土壤有机质、速效磷、硝态氮、速效钾的含量和土壤紧实度都减小。随着高寒草原植被的退化演替,土壤退化越来越严重,贫瘠化不断加剧,到重度退化阶段,旱生沙生植物出现,呈现沙化初始景观。     

华北农牧交错带不同放牧强度绵羊食性研究

为探讨华北农牧交错带放牧绵羊的食性与草原退化的关系,本文以河北省张家口市塞北管理区典型草原为研究对象,于2016年7-8月运用饱和链烷技术研究羊草群落不同放牧强度下绵羊食性变化。结果表明:随牧压的增大,群落中羊草(Leymus chinensis)、花苜蓿(Medicago ruthenica)和野韭(Allium ramosum)的数量减少,克氏针茅(Stipa krylovii)、冷蒿(Artemisia frigida)和马蔺(Iris ensata)的比例增加;绵羊采食的牧草种类和比例各存在一定的差异,但绵羊优先采食羊草、野韭和花苜蓿,其次为糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和冷蒿,绵羊不喜食克氏针茅和阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus),拒食马蔺。因此,重度放牧改变了羊草群落的植被组成,优质牧草减少,群落演替为冷蒿、克氏针茅和杂类草群落,从而导致了草地的退化。     

锡林郭勒几种草地类型基况评价

在草甸草原、典型草原及荒漠草原选取具代表性的草地型,通过当前植被草群产量中增加种、减少种及侵入种所占比例的多少将草原基况分为优秀、良好、中等、低劣四个等级,以评价草地资源的自然属性。研究结果表明:羊草 贝加尔针茅草地型基况优良,克氏针茅 糙隐子草草地型基况良好,冷蒿 克氏针茅草地型基况中等偏上,小针茅 无芒隐子草草地型基况中等。     

天然草地植物叶角质层蜡质的化学组成及其对自由放牧的响应

植物角质层蜡质在保护植物免受极端环境危害方面发挥着重要作用。在内蒙古草甸草原和典型草原,分别选取围栏封育样地和自由放牧退化样地,在植物生长季采集3种植物(羊草、克氏针茅和糙隐子草)的叶片,采用色质谱技术分析了植物叶角质层蜡质总量、组分及碳链分布特点,比较了几种植物叶角质层蜡质特征对过度放牧的响应机制,旨在为合理利用和管理草原提供理论依据。结果表明,几种植物叶角质层蜡质总量存在显著种间差异,整体表现为羊草>克氏针茅>糙隐子草。羊草中,鉴定出7类化合物,分别是脂肪酸、烷烃、次级醇、初级醇、β-谷甾醇、β-二酮和烷基间苯二酚;在克氏针茅中,鉴定出5类化合物,分别是脂肪酸、烷烃、初级醇、α-香树脂醇以及β-谷甾醇;在糙隐子草叶中鉴定出6类化合物,分别是脂肪酸、烷烃、醛类、初级醇、烷基酯和β-香树脂醇。羊草次级醇相对含量最高,糙隐子草初级醇含量最高,而克氏针茅烷烃含量最高。草地类型显著影响了糙隐子草蜡质总量及其烷基酯的相对含量、克氏针茅烷烃相对含量及羊草次级醇和β-二酮相对含量。而草地利用方式显著影响了糙隐子草脂肪酸相对含量、克氏针茅蜡质总量、α-香树脂醇和β-谷甾醇相对含量及羊草蜡质总量和次级醇相对含量。在典型草原,糙隐子草和克氏针茅叶角质层蜡质总量均表现为自由放牧草地>围封草地(P<0.05);而羊草与之相反。在草甸草原,糙隐子草叶角质层蜡质总量样地间差异不显著;克氏针茅表现为放牧草地>围封草地(P<0.05);羊草叶角质层蜡质总量表现为围封草地>放牧草地(P<0.05)。不同植物角质层蜡质表现出的差异性响应模式,说明不同植物在长期进化过程中形成了各自特有的适应机制。综合分析认为,草地植物可以通过调整自身蜡质合成,改变蜡质组分和含量以适应外界环境引起的胁迫。     

喷施灭狼毒治理毒杂草型退化草地技术研究

应用中国科学院寒旱所研制的新型专用除草剂灭狼毒(程国栋院士命名),对狼毒(S. chamaejasme)危害严重的毒杂草型退化草地进行了为期3年的治理研究.结果表明,喷施灭狼毒 短期禁牧2年的草地总地上生物量提高48.5%,禾本科牧草的地上生物量提高168.5%,狼毒的地上生物量下降90%;草地优势牧草阿尔泰针茅(S. krylovii)和扁穗冰草(A. cristatum)的相对高度、盖度、密度大幅度提高,重要值达到67.7%,狼毒的3项相对值下降54.7%～93%,重要值下降为4.3%;植物间竞争减弱,草地植被群落特征的变化明显,治理后的草地植物群落结构逐步恢复到以阿尔泰针茅和扁穗冰草为优势种的顶级状态.