近40年三江源区高寒草地气候资源利用率及载畜量

科学评估三江源区草地的气候资源利用率及载畜能力,是有效开展草地资源利用和实施生态保护的基础和前提,对促进草地畜牧业可持续发展和区域生态文明建设具有重要意义。三江源国家公园位于青藏高原高寒生态脆弱区和敏感区,其核心区是重要生物多样性保护区,国家公园以外的传统利用区是当地牧民维持生计的重要支撑区。本研究基于GLOPEM-CEVSA模型,模拟了1981–2018年三江源区草地现实产草量和气候产草量,分析了草地的气候资源利用率及载畜能力。结果表明,近40年三江源区平均现实产草量和气候产草量分别为852.56和1 357.14 kg·hm^-2,草地的平均气候资源利用率为62.82%,且呈西北部较高东南部较低的分布特点,国家公园3个园区草地气候资源利用率在61.92%～66.42%。除国家公园所在县域及气候资源利用率较高的唐古拉山乡外,东、南部各县仍有约35%的气候潜力,即505.53 kg·hm^-2的草料潜力和每公顷0.44标准羊单位(SU·hm^-2)的载畜潜力。因此,建议在东、南部水热条件较好地区,合理开展退化草地修复工作,提高...     

鄂托克前旗退化草地恢复过程中的主要草地型产草量及载畜量的变化

2006年8月1日～2006年8月20日在鄂托克前旗自由放牧草地与不同恢复措施下的主要草地类型的产草量及载畜量进行对比研究。结果表明：封育措施下主要草地类型的产草量及载畜量都比自由放牧的高,平均高出1964．04kg／hm^2、0．70羊／hm^2。改良措施下的产草量及载畜量也比封育措施下的高,平均高出3290．46kg／hm^2、0．5羊／hm^2,而且优势牧草产草量比重上升明显。由此得出封育和改良等恢复措施有利于退化草地进入正向演替,且改良措施恢复效果比封育措施好。     

三江源区不同季节放牧草场天然牧草营养价值评定及载畜量研究

为探究三江源区不同季节放牧草场天然牧草营养供给潜力和载畜量,选用3头安装永久性瘤胃瘘管的成年大通牦牛为瘤胃液供体动物,采用概略养分分析法和体外产气法,结合产草量对放牧草场牧草进行综合评定并确定其载畜量。结果表明,1)夏、秋及冬春放牧草场的可食风干草的最高产量分别为(123.83±17.88),(256.88±29.90)和(246.83±66.73) g/m²。2)夏、秋及冬春草场天然牧草的最高粗蛋白(CP)含量分别为(12.69±0.13)%,(10.54±1.22)%和(8.65±0.64)%,其含量随牧草生长而逐渐降低;夏、秋及冬春草场天然牧草EE的最高含量分别为(2.95±0.10)%,(4.38±0.17)%及(3.74±0.70)%;NDS含量的变化趋势与CP一致,而NDF和ADF含量的变化与CP相反,随牧草生长含量不断增加。3)体外发酵pH和氨氮浓度均在正常范围内;夏季草场牧草的48 h产气量、24 h产气估测消化能(DM)、代谢能(ME)和有机物质降解率(OMD)的最大值分别为(57.50±4.27) mL、(9.32±0.59) MJ/kg、(7.98±0.62) MJ/kg和(57.93±3.23)%;秋季草场牧草分别为(54.67±5.35) mL、(8.83±0.64) MJ/kg、(7.47±0.68) MJ/kg及(55.26±3.52)%;冬春草场牧草分别为(58.83±4.51) mL、(9.56±0.60) MJ/kg、(8.24±0.63) MJ/kg及(52.69±5.14)%。4)无补饲条件下,夏、秋及冬春天然放牧草场载畜量分别按数量载畜量、数量载畜量和DCP载畜量核算放牧科学,其最适载畜量分别为7.05,19.51和2.47 SU/hm²;有良好补饲情况下,夏、秋及冬春天然放牧草场载畜量按DCP载畜量、ME载畜量和ME载畜量核算放牧科学,其最适载畜量分别为14.85,29.00和5.03 SU/hm²。因此,三江源区牧草产量和品质季节性差异大,能-氮不平衡,通过补饲可以使夏、秋及冬春放牧草场的载畜量分别提高1.1,0.5和1.0倍左右,有利于促进当地畜牧业发展和生态保护。     

三江源区高寒草地生态研究进展

三江源区地处青藏高原腹地,是青藏高原重要组成部分,是长江、黄河、澜沧江三大河流发源地。三江源区地形起伏跌宕、河网密布、湖泊众多、雪山连绵、冰川纵横,是世界上海拔最高,高原生物多样性最集中和生态系统最敏感、脆弱的地区,是青海省乃至全国重要的生态环境保护区。     

锡林浩特市草地载畜量及草畜平衡分析

以北方典型代表区域--锡林浩特市为例,利用GRAZFEED模型,模拟了不同月乌珠穆沁羊在没有补饲的情况下的体质量的变化以及气候因子对其体质量的影响;同时结合统计资料对锡林浩特市各苏木的草地载畜量及草畜平衡状况进行了分析。结果表明, 7-9月乌珠穆沁羊体质量日均增质量约8.7 g,其他月体质量及膘情具有不同程度的下降,若要维持体质量或增质量,需额外补充饲料。气候因子也是影响乌珠穆沁羊产出的一个重要因子,4、10月气温较低,乌珠穆沁羊需付出额外的能量才能维持正常的生理活动。在没有补饲的情况下,锡林浩特市除了达布希勒图苏木5-9月的载畜量可做进一步调整外,其他苏木均已超过其能承受的最大载畜量,或者说草畜已经严重失衡。锡林浩特市各苏木畜牧业要得到健康持续的发展,还需进一步的进行调控和管理。草地和牲畜要得到双赢的发展,需出栏一部分牲畜,或加大对牲畜的补饲量。     

三江源区高寒草地营养承载力时空格局

草畜平衡管理是草地可持续发展的有效途径之一,而草地承载力的核定是草畜平衡管理的基础和前提.本文基于野外调查和遥感估算方法,分析了三江源区可食牧草和粗蛋白产量的季节变化,并核算了可食牧草和粗蛋白的理论承载力.结果 表明:三江源区高寒草地返青期、盛草期和枯草期可食牧草平均产量分别为20.84,89.86和50.27g·m-...     

三江源草地载畜压力时空动态分析

对三江源地区1988～2005年草地载畜压力变化的时空动态进行了分析,结果表明,18年来该地区草地平均超载1.5倍,其中冬春草场超载2倍以上.另一方面,草地载畜压力具有逐年下降的趋势,特别以冬春场的下降趋势更为明显,表明三江源地区草地利用逐年向合理的方向发展.研究认为,该地区近几十年来的连续过度放牧是造成草地退化的最主要因素之一,因此建议该地区草地恢复和治理工作的重点应该继续放在减畜减压上,在维持三江源草地畜牧业适度规模的同时,根据该区在国家主体功能区中的功能定位,促进其他重要生态功能的发挥.     

三江源区不同高寒草地植物矿物元素含量特征及分析

本试验对三江源区不同高寒草地植物中6种矿物元素（钾K,钙Ca,钠Na,镁Mg,锌Zn,铁Fe）的含量进行了测定和分析,结果表明：植物中K元素含量为7.314～12.803 g·kg^-1之间,Ca元素含量为2.851～6.823 g·kg^-1之间,Na元素含量为64.404～185.553 mg·kg^-1之间,Mg元素含量为1.272～2.655 g·kg^-1之间,Zn元素含量为14.718～51.387 mg·kg^-1之间,Fe元素含量为161.056～531.677 mg·kg^-1之间;豆科（Leguminosae）植物和杂类草（Forbs）矿物元素含量显著高于禾本科（Gramineae）和莎草科（Cyperaceae）植物;植物中K元素与Mg元素、Ca元素与Na元素、Ca元素与Zn元素、Na元素与Zn元素含量之间呈极显著正相关关系（P<0.01）,Ca元素与Fe元素、Mg元素与Fe元素之间呈显著正相关关系（P<0.05）;根据美国国家研究理事会（National research council,NRC）绵羊日粮矿物元素需求标准,三江源区各草地植物中Na,Zn元素相对缺乏,其它4种元素均能满足放牧藏羊的矿物营养需求。     

气候变暖对三江源区高寒草地牧草生育期的影响

利用1961～2010年青海省兴海县基准气候站气象资料和1999-2010年西北针茅(Stipa sareptana var.krylovii)牧草生育期观测资料,分析了气候变暖对西北针茅牧草生育期的影响.结果表明,近50年来,兴海地区年和牧草生长季(4-9月)平均气温整体呈极显著上升趋势,降水量明显增多,日照时数极显...     

三江源区高寒混播草地群落结构特征的研究

本试验对青海省三江源区人工混播草地（海南州贵南县森多乡高原大陆性气候冬季牧场（记为DDM）2014年混播草地、果洛州玛沁县大武镇高原寒冷气候冬季牧场（记为HDM）2015年混播草地和海南州贵南县森多乡高原大陆性气候夏季牧场（记为DXM）2016年混播草地）的植被群落结构特征物种进行多样性调查,旨在探讨高寒区人工混播草地群落结构的变化特征,为高寒区人工混播草地建植提供理论依据。试验结果表明：混播第2年,DDM,DXM和HDM草地的植被盖度和地上生物量均有所提高,HDM人工草地的植被盖度与DDM和DXM相比,差异极显著（P<0.01）,DDM人工草地的地上生物量与DXM和HDM相比,差异极显著（P<0.01）。从物种组成上来看,3个试验样地在混播后,植被群落组成及物种重要值均发生了显著变化,其中禾本科牧草所占比例均显著上升,DXM与DDM和HDM相比,上升较为明显（P<0.01）。另外,各个样地的杂类草比例均显著下降,HDM与DDM和DXM相比,下降最为明显（P<0.01）。此外,人工混播措施显著降低了3个样地的物种丰富度、Shannon-Weiner指数、Pielou指数、Simpson指数。综上所述,人工混播是高寒区黑土滩退化草地修复的一种有效措施,但在不同区域的恢复效果不同,因此在青藏高原建植人工草地时要因地制宜,综合考虑不同区域的气候特征,最终达到人工草地的可持续性经营。     

基于RUSLE模型的三江源高寒草地土壤侵蚀评价

探讨三江源区高寒草地生态系统土壤侵蚀问题在保障青藏高原乃至全球生态和生产功能方面具有重要意义。以¹³⁷Cs示踪法为基础,结合RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation)模型, 以GIS反演为手段,综合分析三江源区2001-2012年土壤侵蚀影响因子的特征和土壤侵蚀空间分布规律。结果表明,1)土壤侵蚀影响因子呈现空间异质性特征,降雨侵蚀力因子年际浮动变化较大,但总体呈上升态势;土壤可蚀性因子呈斑块化分布特征,较高可蚀性类占到总面积的95.66%;坡度坡长因子的空间分布规律受海拔显著影响;植被覆盖与管理因子在研究区自西北向东南呈现空间异质性特点,过度放牧是引起下垫面侵蚀现象严重的主要原因。2)对RUSLE模型的验证显示相关系数和平均均方根偏差分别为0.49和75.29%,RUSLE模型估算存在一定的高估,在没有形成三江源区高寒草地土壤侵蚀机理模型前,应用RUSLE模型仍然是较好的现实选择之一。3)利用RUSLE模型估算的三江源2001-2012年平均侵蚀量为3.1×10⁹ t/年,侵蚀强度分级重心转移分析表明中度侵蚀、强度和极强度侵蚀重心相对集中,侵蚀程度最高的3个地区为格尔木市唐古拉乡、治多县和兴海县。4)由土壤流失量结合市场价值法,估算出研究区2001-2012年平均有机质经济损失价值为114354元/km², 总年均经济损失达399亿元,整个研究区受土壤侵蚀现象所产生的经济损失数额巨大。因此,创新发展三江源区高寒草地“分类、分级、分段、分区”的土壤侵蚀防治措施已迫在眉睫。     

三江源区嵩草草地枯草期牧草营养价值评定及载畜量研究

为探究三江源区枯草期嵩草(Kobresia)草地营养供给潜力和载畜量,采用概略养分分析法和体外产气法,结合产草量对枯草期牧草综合评定并确定其载畜量.结果表明:可食产草量为64.14 g· m-2;以风干样为基础测定的水分、灰分(Ash)、钙(Ca)、磷(P)、钙磷比(Ca/P)、粗纤维(CF)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、粗脂肪(EE)和粗蛋白(CP)分别为7.16％,5.66％,1.13％,0.04％,38.47,28.41％,44.31％,63.33％,2.32％和3.37％;体外发酵pH和氨氮浓度均在正常范围内,体外干物质消化率(IVDMD)、消化能(DE)和代谢能(ME)为36.10％,4.50MJ·k-1和2.92 MJ·k-1;水分,Ash,Ca,P,Ca/P,CF,ADF,NDF,EE和CP输出量分别为:4.62 g·m-2,3.59 g·m-2,0.79 g·m-2,0.02 g·m-2,42.51,19.37g·m-2,28.46 g ·m-2,39.25 g·m-2,1.42g·m 2和2.35 g· m-2;数量载畜量、可消化蛋白(DCP)载畜量和ME载畜量分别为1.06,0.37和0.74SU· hm-2.研究证实嵩草草地空间异质性大,牧草中P和CP严重匮乏,营养成为限制家畜生产的关键因素.     

2006-2013年三江源草地产草量的时空动态变化及其对降水的响应

三江源地区是我国重要的江河发源地,分析该地区多年草地产草量的时空动态变化,探讨产草量与降水量的关系,对于在未来气候变化情景下合理管理草地、指导畜牧业发展具有重要意义。利用2006-2013年MODIS-NDVI数据和同期442个地面采样数据,对3个草地类型分别建立NDVI与实测产草量之间的经验关系模型,并用这些模型推算2006-2013年三江源草地产草量的分布;同时,从三江源不同类型草地产草量与年降水量、不同月份降水量及不同降水累积时期的关系入手,探讨三江源地区草地生产力如何响应降水格局的变化。结果表明,从整个三江源地区来看:(1)2006-2013年产草量呈现增加的趋势,不同草地类型产草量对年降水量变化的响应程度不同。(2)对产草量影响最重要的降水月份是前一年10月,其次是当年4和5月。(3)驱动产草量年际变化最重要的累积降水时期是前一年的10月到当年5月。(4)前一年秋季和当年春季的累积降水量对第二年产草量有着至关重要的影响。     

不同肥料和施肥量对三江源区高寒草甸天然草地的影响

在玉树州称多县珍秦镇青海大学-清华大学三江源草地生态环境观测站进行不同肥料和施肥量的试验,结果表明,在A6(尿素:65g/m2)处理下植被平均高度显著高于其他处理(P0.05);禾本科和莎草科生物量也在A6处理下显著增加(P0.05),而杂类草则在A2(有机肥:320g/m2)处理下最高,显著高于对照(P0.05);鲜干比禾本科和莎草科在A6处理下显著增加(P0.05),A2处理下杂类草鲜干比最高,但各处理间均无显著性差异(P0.05)。由此看来,A6处理对草地优良牧草生物量和牧草品质的增加有促进作用。     

三江源区人工草地中小型土壤动物群落特征及季节变化

为了解三江源区不同建植年限人工草地的中小型土壤动物群落特征及其变化动态,于2012年4-10月以极度退化草地“黑土滩”为对照,利用定位观测方法对其进行了7次调查。结果表明：共捕获各类中小型土壤动物标本4552只,隶属3门、8纲、23目、55科、65属;大类群中蜱螨目（Acarina）占41.39%,线虫类（Nemata）占26.24%,弹尾目（Collembola）占23.77%,其他类群仅占8.60%;中小型土壤动物群落组成与数量均有明显的季节变化,在4-10月均是先上升后下降,在7-8月均达到最高;其Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和均匀度指数均随着建植年限的增加有显著增加趋势,土壤动物群落结构随着人工草地建植年限的增加愈加稳定,群落稳定性以2000年人工草地最为稳定。     

三江源区近30年植被生长动态变化特征分析

三江源区为长江、黄河、澜沧江提供了丰富的水资源,其地表植被状况与我国水安全和生态安全密切相关。由于所使用的数据时间序列长度有限,以往研究缺乏近30年整体视角的连续时间序列研究,也很少分析多时段变化趋势的持续性。为此,本文利用最新发布的1982-2012年的GIMMS NDVI3g数据集,采用多个嵌套时间序列的分析方法,在多个空间尺度上,研究了近30年来三江源区各季节植被活动的变化趋势和过程。研究表明,1)三江源区生长季和各季节NDVI在近30年均呈增强趋势,春季植被变化具有明显的阶段性,1998年前后NDVI分别呈显著增加、减少趋势。2)生长季、春季和夏季NDVI的增加随时段延长而趋缓,尤其是春季减缓迅速甚至停滞,而秋季植被活动持续增强。3)尽管区域尺度生长季、春季和夏季NDVI变化趋缓,但在像元尺度显著变化的区域范围却多呈增加趋势。4)不同植被类型显著变化的季节、时段存在差异。针叶林和灌丛NDVI主要在春季前几个时段增加显著,荒漠、草甸的增加主要集中在春季、夏季前几个时段。5)各季节NDVI在14个时段增加趋势持续性的差异,引起各季节对生长季植被活动变化贡献的变化。总的趋势是,前几个时段,春季NDVI变化较为剧烈,夏季NDVI的贡献最大,而随时段延长,逐渐过渡到秋季NDVI变化幅度、变化量最大,夏季次之。     

不同培育措施对三江源区高寒草甸草地初级生产力的影响

通过对三江源区高寒草甸草地采取不同培育措施试验,研究施肥+封育、封育对草地生产力的影响,结果表明,施肥+封育和封育处理对植物种类的增加都有促进作用,但封育高于施肥+封育和对照,对牧草平均高度和地上生物量而言,施肥+封育的平均株高和生物量均为显著高于对照(P0.05),施肥+封育与封育处理和对照均无显著差异(P0.05),总之牧草平均高度、地上生物量和主要植物高度均为施肥+封育封育对照。     

三江源区“黑土滩”型退化草地时空变化

“黑土滩”型退化草地易引起三江源区生态环境的急剧恶化,准确及时地了解“黑土滩”型退化草地的时空分布,对三江源地区草地退化的治理和生态环境的保护具有重要作用。本研究以三江源区典型“黑土滩”型退化草地——青海达日县境内的项目试验区作为研究区,对比该区域2007年6月29日的QuickBird影像和7月1日的Landsat TM影像,结果表明,Landsat TM影像解译精度较低,但足以满足“黑土滩”退化草地的监测。利用Landsat TM资料分析了该区域2000、2007和2011年“黑土滩”退化草地的时空变化,结果显示,2000-2007年,非黑土滩总面积减小,草地呈现退化趋势,黑土滩总面积增大;2007-2011年,非黑土滩总面积增大,黑土滩总面积减小,草地退化和黑土滩扩展趋势得到有效遏制。说明三江源区生态保护和建设工程在“黑土滩”综合治理方面成效显著。     

三江源区野生草地早熟禾的分布及群落特征

通过查阅相关资料确定三江源区草地早熟禾种群生境范围,同时结合野外实地踏查初步选取草地早熟禾种群典型分布区域,调查三江源区草地早熟禾种群实际分布地理范围及其相应植物群落类型.研究表明:野生草地早熟禾在三江源区分布于海拔3365～4500m之间,经度范围96°30′24.96″～100°57′31.2″,纬度范围33°07′29.34″～34°46′12.9″;草地早熟禾种群适于在灌丛草甸、河漫滩地、河边、山坡、林下生长l主要群落类型有12种,在各草地类型中的重要值分别为34.63、24.25、26.12、13.46、8.97、18.27、6.08、11.40、47.40、3.74、29.56、3.69.     

关于季节放牧地月适宜载畜量计算方法的探讨——以青海省荷日恒村为例

草地月适宜载畜量的计算,能够有效反映草地季节性草畜矛盾,帮助决策者及时调整放牧策略。本研究提出一种将基于遥感和地面调查建立的月牧草产量遥感经验模型与牧草产量月动态系数相结合的方法,用于估算月草地适宜载畜量,并在青海省河南县荷日恒村的季节牧场对该方法进行应用。结果表明,该方法能有效地反映各月适宜载畜量动态,使年内放牧地载畜平衡状况更明晰。荷日恒村放牧地在7月末草地产量达到最高,8月开始逐渐减少,除7月外,其他各月均有不同程度的超载。综合目前荷日恒村放牧地现实载畜情况和对补饲量的评估,本研究认为应以8月末适宜载畜量作为该村合理放牧量。本研究提出的月适宜载畜量计算方法,更有助于合理放牧数量的确定和草畜平衡状况的评估,为当地合理利用草地资源及可持续发展提供理论依据。