三江源区高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用青海省三江源区兴海县牧业气象站1999-2016年高寒草原土壤湿度、牧草生育期资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季变化特征以及牧草生长季不同生育期土壤湿度的变化特征及与气候因子的关系。结果表明:高寒草原0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm土壤湿度均随年际延长呈增加趋势,春季除40-50 cm土层外,其他各层土壤湿度均随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。高寒草原牧草生长季的土壤相对湿度随年际延长呈显著上升趋势(P<0.05),且与生长季降水量之间呈极显著正相关关系(P<0.01)。随着气候变化,牧草抽穗、开花、成熟和枯黄期的土壤相对湿度随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。牧草抽穗期、枯黄和全生育期的土壤湿度与气温呈显著负相关关系(P<0.05)。高寒草原牧草生长季土壤湿度的增加有利于草地植被生长。     

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...     

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...     

三江源区草地植被时空变化及其影响因子分析

为阐明近15a三江源区草地植被生长状况及其产量动态特征。利用该区2003～2017年生长季(6～8月)牧草产量及其同期气象资料,基于统计学方法较为系统地分析了该区生长季牧草产量变化趋势及其与同期气象条件的关系。结果表明,近15a来,三江源区牧草生长季年平均产量呈不明显的波动变化,其中高寒草甸和高寒草原牧草产量的最大值均出现在2010年,分别为3095.7kg/hm~2和1439.3kg/hm~2;最小值出现在2015和2006年,分别为2188.8kg/hm~2和491.4kg/hm~2。从产量的空间分布来看,三江源区牧草产量时空分布具有明显的异质性,自西北向东南依次递增。其中,东南部河南县牧草产量最大,局部地区甚至超过3500kg/hm~2;随着青海省三江源生态保护与建设规划项目的逐步实施,虽个别干旱年份草地植被生长状况较差,但整体呈稳定恢复状态。三江源区不同草地类型牧草产量之间差异显著(P≤0.05)。其中,牧草产量表现为:高寒草甸(2703.49kg/hm~2)全区(1775.64kg/hm~2)高寒草原(1013.68kg/hm~2)高寒荒漠、戈壁(383.33kg/hm~2)。相关分析结果显示,除高寒荒漠、戈壁对气温和降水不敏感外,高寒草甸草原对气温的敏感性更高,高寒草原对降水的敏感性则更强。由此可见,三江源区牧草生长季高峰期产量不是由单一气象条件决定的,而是气温和降水共同作用的结果。     

基于遥感监测的天山新疆段草地退化时空特征及其与气候因子的关系

以植被覆盖度作为草地退化的遥感监测指标,基于2001-2020年天山新疆段MODIS NDVI和气象遥感资料,采用像元二分模型、草地退化指数、冷/热点分析、变异系数和相关性分析等方法,分析草地退化时空特征及其与气候因子的关系,结果表明：1) 2001-2020年平均草地退化面积占总面积的34.04%,草地退化指数为1.67,处于轻度退化水平。2)空间上,轻度退化草地空间分异特征明显,主要集中分布在天山西部和中段山区,中度退化和重度退化草地面积较小且不集中,95%以上的区域草地植被覆盖度变异系数小于0.2,总体上覆盖度的年际波动小,变化相对稳定。3) 2001-2020年草地植被覆盖度受气候因子驱动的区域占总面积的44.23%,主要分布在天山西部和东部,受非气候因子驱动的区域占总面积的55.77%,在山区和南北两侧地势较平缓的区域均有分布,说明非气候因子在天山新疆段草地的变化中起到主导作用。该研究结论可为当地草地资源保护与利用提供科学依据。     

中国草地样带植物根系N、P元素特征及其与地理气候因子的关系

在横穿内蒙古和青藏高原长达4000 km的中国草地样带中,设置了132个采样样地,采集到120个植物根系样品,对样品进行了化学元素测定。在此基础上,分析了植物根系N、P元素的基本特征,空间分布格局以及其与气候因子的关系。研究结果表明,草地植物根系P元素含量的变异系数大于N元素,而青藏高原地区植物根系N、P含量的变异系数均高于内蒙古地区。植物根系N和P元素含量之间的相关性明显,同时,P与N/P的相关关系比N与N/P的相关关系更为明显。在草地类型上,高寒草甸类植物根系的N含量最低,而温性草原最高。在与生境因子的关系上,草地植物根系N含量具有随着海拔增加而降低,随年均温的增加而增加,随年均降水量的增加而降低的趋势,但其相关程度都较弱,这说明植物根系的元素含量可能受到植被组成、环境因素等多方面的综合影响。对草地植物根系元素化学计量学特征的研究,有助于为全球气候变化条件下草地的C、N、P元素循环研究以及草地生态系统对全球气候变化的响应和适应研究提供依据,同时也可为相关生态模型提供基础数据。     

中国草地样带植物氮磷元素空间格局及其与气候因子的关系

在横穿内蒙古和青藏高原的中国草地样带中,设置了132个采样样地,采集到138种、329个植物叶片样品。在对植物样品进行化学元素分析的基础上,分析了植物叶片氮磷元素空间格局及其与气候因子的关系,试图为全球气候变化条件下草地的C,N,P元素循环研究以及草地生态系统对全球气候变化的响应和适应研究提供依据,同时也为相关生态学模型提供基础数据。结果表明：青藏高原地区植物N,P含量均高于内蒙古地区。随着年均温的增加,植物叶片N元素含量呈降低趋势,P元素含量和N/P变化不明显;随着年均降水量的增加,植物叶片N,P元素含量均略呈增加的趋势,而N/P变化不明显。上述研究结果验证了温度-植物生理假说（TPPH）,同时,还支持土壤年龄假说和生长速率假说。然而,地带性气候因子对植物叶片N,P元素变异的解释率并不高,这表明草地植被N,P元素变化的格局、规律和机制仍需进一步深入研究。     

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。     

新疆不同植被NDVI的变化及其与气候因子的关系

使用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和气象数据研究了全球气候变化背景下,1982-2003年新疆10种植被类型NDVI时间动态变化及其与气候因子的关系。研究区植被生长季NDVI以0.58%的年平均增长率显著增加,并且春、夏、秋三季的总体及各种植被类型NDVI都显著增加(P<0.01);通过对生长季NDVI和气候因子的相关分析,发现有5种植被类型与降水量呈显著正相关,主要是阔叶林、荒漠、草原、草丛和草甸;与温度显著相关的植被类型为针叶林、灌木、高寒沼泽和高山植被;农田生长季NDVI与降水和温度均不显著相关。通过研究各个季节不同植被类型NDVI与气候因子关系表明,春季植被NDVI与温度关系密切,夏季植被NDVI与降水呈显著正相关关系,秋季NDVI的增加是温度和降水量共同作用的结果。     

俯仰马唐草地载畜量季节变化与老通草的动态

以前在澳大利亚昆士兰东南部Mount Cotton地区曾行播过老通草的俯仰马唐草地,采用单因子组合载畜量季节变化,放牧绵羊3年(1985～1987)。老通草是平均半衰期为4.2个月的短命植物(范围1.6～10.3),死亡速率与最初的种植密度呈正相关。试验的头两年,老通草的存活率很低,是由于生境不利于幼苗更新,以及种子难以保存所致。但通过以下的处理:①春季一初夏盛花期轻牧(5只羊/hm~2);②盛夏短期重牧以产生“秃斑地”;③晚夏—秋季中度或重牧(18或27只羊/hm~2),以减少俯仰马唐草的竞争,促进老通革能良好扩展。     

三江源区野生草地早熟禾形态特征

通过对三江源区不同地区的居群,不同地理位置及不同海拔高度的野生草地早熟禾形态特征的分析,野生草地早熟禾种群的性状指标高度、茎节数、花序长、花序轴节数、小穗数总和、叶数、上部叶长、下部叶宽、上部叶宽、小穗长、小穗宽、上部叶长/宽、下部叶长/宽和小穗长/宽在青南5个地区有明显的差异性。随着海拔高度的升高,各形态特征的变化趋势可分为4类：①升高型：随着海拔高度的上升,高度,节数,小穗数,穗轴节数,小穗宽,下叶长/宽,上叶长/宽的变异系数都呈上升趋势;②下降型：随着海拔高度的升高,小穗总和数的变异系数呈下降趋势;③无规律型：随着海拔高度的升高,叶数的变异系数呈无规则变化;④抛物线型：随着海拔的升高,上部叶长,下部叶宽,小穗长,小穗长/宽的变异系数呈一抛物线型,起初升高,达到一最大值之后开始下降。可将5个地区的野生草地早熟禾分为久治型、达日型和玛沁型。     

青海省三江源地区退化草地蒸散特征

了解三江源地区退化草地的蒸散状况有助于认识该地区退化生态系统水循环,对该地区的生态安全有着重要的意义。本研究利用涡度相关法观测青海省玛沁县小嵩草退化草地（３４．３５°Ｎ;１００．５０°Ｅ,海拔３９６３ｍ）的水热通量,对该地区２００６－２００８年全年的蒸散情况进行了特征分析。研究表明,２００６－２００８年三江源退化草地的蒸散值分别为４５２．２４,４７４．２４,４５９．５７ｍｍ,降水量分别为４６０．７,４９６．１,４８０．１ｍｍ,其中有７５％以上的降水分布在生长季,全年水平上蒸散量与降水量之比（ＥＴ／ＰＰＴ）为９５％ 以上,蒸散量与降水量基本持平。生长季日蒸散量１．８～１．９ｍｍ／ｄ,而非生长季日蒸散量＜０．６ ｍｍ／ｄ。蒸散日变化和年变化均为单峰型,每年６－７ 月蒸散量最大,为２．０～２．２ｍｍ／ｄ;日蒸散峰值出现在正午左右,其最大值生长季为０．２１ｍｍ／ｈ,非生长季为０．１０ｍｍ／ｈ。退化草地蒸散的主要环境因子是净辐射,其次为饱和水汽压亏和空气温度。随着生长季的推进,潜热对这些因素的敏感性逐渐增大。与未退化的矮嵩草草甸相比,退化草地生长季蒸散量较小,而非生长季蒸散量较大,这一结果表明,高寒草地的植被盖度驱动草地生态系统的蒸散。     

衡量草地载畜量的方法分析

本文首先提出了衡量草地载畜量的方法和草地载畜标准；然后着重介绍了分季载畜量和全年载畜量的计算方法，对全年理论载畜量的计算和全年实有载畜量的折算，按各地区生产情况分别进行讨论，提出了不同地区的计算，折算公式；并对分季载畜量平衡和全年载畜量平衡的优缺点，适用范围，以及相互统一的可能性和必然性进行了分析，文章最后例举了衡量草地载畜量的实例。     

三江源地区高寒草地群落特征研究

选择三江源区针茅草原和高山嵩草草甸6处典型样地为研究对象,采用样方调查法,分析了该地区高寒草地群落特征。结果表明:1)达日县和曲麻莱县高寒草甸物种丰富度较高,分别为20种和15种;兴海县、玛多县和唐古拉山乡草地物种丰富度较低,均为8种,杂多县物种数最低,仅有5种(P0.05)。2)达日县和曲麻莱县物种多样性最高,分别为2.74和2.27;唐古拉山乡和杂多县最低,约为1.5;兴海县和玛多县针茅草原物种多样性均为1.87左右。唐古拉山乡和曲麻莱县均匀度指数稍低,分别为0.76和0.84,其余各县均匀度指数均较高。多样性指数与物种数极显著相关。3)聚类分析发现杂多县和曲麻莱县高山草甸首先被归为一类,接着将唐古拉山乡合为一类;然后依次是兴海县短花针茅草原和达日县高寒草甸,玛多县紫花针茅草原在最后被聚合为一类。     

草地载畜量研究进展：参数和计算方法

 根据生长季末草地产量,利用草地利用率等校正系数校正,除以家畜牧草需求量,是草地载畜量最基本的计算方法。但在草地产量及其测定时间跨度、草地利用率和家畜折算系数等参数的确定上存在争议。基于放牧压力或家畜采食量需求的家畜单位用于不同畜种的折算,牛单位和羊单位是常采用的家畜单位,但家畜单位主要依据家畜活体重量确定,对家畜代谢体重,以及混群放牧中因家畜食性差异造成的采食重叠考虑不足;草地利用率是放牧管理的重要参数,主要根据放牧经验和试验方法确定,实际应用中通常遵循“采食一半、保留一半”的经验法则,但在不同草地类型、地形差异、水源距离等因素影响下,草地利用率并不确定,其估计和测定方法也存在争议。此外,不同草地利用率下的草地载畜量差异很大。本文结合国内外研究进展,综述了草地载畜量估算中草地产量、草地利用率、家畜单位等参数的概念、确定方法和应用上的争议,总结草地载畜量的计算方法及校正因子,以期为草地放牧管理决策提供参考。     

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。     

三江源退化高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系

为探究三江源不同退化程度高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系,以青海省玛多县地区不同退化程度高寒草原为研究对象,调查植被群落特征,测定土壤微量元素(铁、锰、铜、锌、硼、钼、硒)含量,分析影响高寒草原植被群落退化的关键土壤微量元素。研究结果表明：随着高寒草原退化的加剧,草地盖度逐渐降低,草地多样性、丰富度、地上生物量呈先升高后降低趋势;土壤中微量元素的含量均呈下降趋势;植被群落特征与土壤中铁、锰、铜、锌、硼、硒含量正相关,其中与土壤铁、有效铜、有效硼的含量的关系最为密切。     

三江源兴海县草地生态环境变化的气候背景分析

利用青海省三江源区兴海县气象站近47年的气温、降水、冻土等气象资料的变化及其对该地区草地生态环境的影响作了分析.结果表明:近47年来,三江源区兴海县的气温呈明显上升趋势,降水呈不明显的上升趋势,干燥指数呈极不显著的上升趋势,年最大冻土深度明显上升,20世纪90年代以来极端天气事件增多.鼠虫害、牲畜存栏数的不断增加、滥采乱挖和工矿业的迅速发展造成兴海县植被生产力下降、草原退化严重.进A.21世纪后,该地区的气候呈暖湿化发展,牧草产量和牧草高度呈上升趋势,提高了草地生产力,为发展畜牧业提供了良好的条件.     

三江源自然保护区草地植被类型及其利用

三江源地区是我国最大的自然保护区,它是黄河、长江、澜沧江的发源地,物质资源非常丰富,天然草地群落结构复杂,物种多样性极其丰富。但由于近些年鼠害、草场牲畜超载过牧等自然因素和人为因素的影响,草地退化较为严重,草地植被种类也发生了