伊犁绢蒿在放牧干扰下再生性的变化

伊犁绢蒿荒漠草地既是新疆天山北坡重要的春秋牧场,又是新疆草地退化最严重的一类草地.通过在乌鲁木齐市东山区设置的轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极度放牧(EG)四个水平模拟放牧的测定,对伊犁绢蒿的再生高度、再生速度、再生密度的变化进行了研究.研究结果表明:4月15日～5月15日,中度放牧(MG)下伊犁绢蒿再生速度最快;5月1日和5月15日,中度放牧(MG)伊犁绢蒿再生草的高度最高;中度放牧(MG)有利于增加伊犁绢蒿的再生密度.因此,中度放牧(MG)有利于伊犁绢蒿的再生.     

绢蒿荒漠草地两种主要植物的生态化学计量特征分析

【目的】研究退化伊犁绢蒿荒漠草地恢复后,主要植物的生态化学计量特征的变化,为干旱区草地恢复提供理论依据。【方法】以该草地的建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)和伴生种木地肤(Kochia prostrata)为对象,分析两种植物的C、N、P、K含量及计量比以及放牧和封育条件下,两种植物的生态化学计量特征,研究两种植物的养分利用策略以及封育对两种植物的生态化学计量特征的影响。【结果】伊犁绢蒿的P(0.82 g/kg)极显著高于木地肤的P(0.58 g/kg),伊犁绢蒿的N(15.11 g/kg)、K(13.06 g/kg)含量和N/P(22.46)极显著低于木地肤的N(25.14 g/kg)、K(21.17 g/kg)含量和N/P(43.75)。封育改善了荒漠草地植物的生长环境,但与放牧相比,伊犁绢蒿与木地肤的C、N、P、K含量及元素计量比变化不显著。【结论】伊犁绢蒿与木地肤的养分利用策略不同,伊犁绢蒿以吸收利用P为主,木地肤以吸收利用N和K为主,伊犁绢蒿的生长率高于木地肤。封育对荒漠草地两种植物的生态化学计量特征影响不显著。     

放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落特征的影响

【目的】研究不同放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落数量特征及多样性的影响。【方法】以新疆天山北坡伊犁绢蒿荒漠退化草地为研究对象,选择对照、轻度放牧、重度放牧3个强度,野外测定群落的高度、盖度、密度及生物量并计算多样性指数。【结果】3种放牧强度下,伊犁绢蒿的重要值呈先增加后降低的趋势,一年生植物的比例均较高;随放牧强度的增加,群落高度、盖度、密度、生物量及重要值呈下降趋势,家畜不喜食的猪毛菜和灰藜的密度、生物量和重要值逐渐增加;植物群落Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别从0.45、0.5和0.72显著降低到0.25、0.20和0.33,而Pielou指数则无显著差异;植物群落多样性指数与伊犁绢蒿重要值呈正相关,与一年生植物重要值呈负相关。【结论】随着放牧强度的增加,植物群落趋于低矮稀疏,物种丰富度和多样性降低;一年生植物在植物群落中占主要优势。     

退化伊犁绢蒿荒漠草地土壤种子库水平分布格局研究

采用萌发法对伊犁绢蒿(Seriphidium transillense)荒漠草地中度退化、重度退化和极度退化三个不同阶段的土壤种子库进行调查研究.结果表明:三个阶段种子萌发的总量均集中在前15 d,萌发高峰期出现在第10 d,到50 d萌发结束;中度、重度和极度退化的土壤种子库内物种数变化不大,分别为13、11和11种,在数量上占优势的物种分别为伊犁绢蒿、叉毛蓬和角果藜、叉毛蓬;随着退化程度的加剧,草地植被逐渐演替为一年生植物,伊犁绢蒿土壤种子库逐步退化,直至消失.     

伊犁绢蒿荒漠草地植物多样性对放牧干扰的响应

以伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地为对象,通过对植物群落密度、香农-维纳多样性指数、辛普森多样性指数和均匀度指数的测定与分析,探讨植物多样性对放牧强度(对照、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)的响应速率和幅度。结果表明:伊犁绢蒿荒漠草地植物群落密度、植物多样性和均匀度指数对放牧的响应速率存在明显的年际和月际特征(P0.05)。由于年际和生长阶段的差异,放牧强度对伊犁绢蒿荒漠植物多样性和均匀度的影响既存在正效应,也存在负效应(P0.05)。伊犁绢蒿荒漠草地群落植物多样性对放牧的响应,受制于一系列生物和非生物因素的影响,是一个复杂的响应过程。     

伊犁绢蒿养分含量与双带天幕毛虫取食的初步研究

双带天幕毛虫可见于蒿类荒漠草地,在牧草返青期爆发,喜食伊犁绢蒿嫩芽幼叶。为探究双带天幕毛虫的分布与伊犁绢蒿叶片碳、氮含量、C/N之间的关系,通过对比绢蒿嫩枝在毛虫发生草地土壤与无毛虫草地土壤的碳、氮、磷、钾养分含量,研究天幕毛虫的取食与土壤养分环境、绢蒿养分含量之间的关系。结果表明:绢蒿荒漠草地土壤养分含量中等偏低,仅毛虫发生地的土壤速效钾含量极显著高于无毛虫草地。双带天幕毛虫明显喜食N/P低、K/N高的绢蒿嫩枝,趋向于采食含氮量相对较低,碳、磷、钾相对较高的嫩枝。     

G218国道新疆伊犁段路域植被类型及分布

采用全面踏勘法、典型样地法和样带法,对G218国道新疆伊犁段路域植被进行了实地调查,结果显示:公路沿线自然植被可划分为4个植被型、5个植被亚型、9个群系;人工植被可划分为2个植被型、3个植被亚型、5个群系;主要植被类型为荒漠和草原。河谷平原地区北部主要以白茎绢蒿荒漠和小蓬荒漠为主。山前冲积扇地区主要以白茎绢蒿荒漠为主。低山丘陵地区主要以农田为主。     

伊犁绢蒿荒漠草地退化演替序列的划分

基于14个样地70个样方,运用聚类分析对研究区伊犁绢蒿(Seriphidium transillense)荒漠草地进行退化演替序列划分,并对其退化过程的阶段进行诊断.结果表明,伊犁绢蒿荒漠草地退化过程可以划分为四个阶段,即未退化、中度退化、重度退化和极度退化.随着退化程度的加剧,群落主要植物种的优势地位发生明显变化,其结果与野外观察一致.     

围栏封育对伊犁绢蒿非结构碳水化合物的影响

[目的]探讨围栏封育对伊犁绢蒿储藏营养物质-非结构性碳水化合物积累有没有影响,同时确定合理的封育时间后实施放牧,为今后荒漠草地生态系统管理和合理利用提供一定的基础资料和科学理论依据.[方法]对不同围栏年限的伊犁绢蒿根系、茎部和叶的非结构碳水化合物(可溶性糖、淀粉)的含量变化进行测定分析.[结果](1)伊犁绢蒿主要储藏性非结构性碳水化合物为淀粉,主要贮藏部位为茎部;非结构碳水化合物含量表现为8月最高(16.67;),5月最低(6.29;),说明伊犁绢蒿非结构碳水化合物积累易受季节因素影响,并且随时间变化淀粉含量先升高后降低,呈倒"V"字型变化.(2)围栏封育显著促进了伊犁绢蒿根系和茎部非结构碳水化合物含量的积累,而对叶部无显著影响;围栏封育4和2 a年后伊犁绢蒿可溶性糖含量高于放牧区,而淀粉含量表现出来的规律不明显.封育4 a与封育2 a之间非结构碳水化合物的含量变现出来的差异不显著.[结论]随着封育时间的增长,储藏物质增加到一定限度后保持稳定,此时牧草再生能力较强,适当利用反而有利于植被恢复.与放牧区相比,对于围栏封育4 a试验区内的伊犁绢蒿,应该在春秋两季利用可能更有利于其恢复;但围栏2 a试验区封育的效果不是很显著,有必要继续封育.     

伊犁绢蒿荒漠草地春季放牧强度与放牧始期的研究

[目的]以伊犁绢蒿荒漠草地为研究对象,探讨其放牧利用时的合理放牧强度及放牧始期.[方法]采用随机区组试验设计,设置轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极度放牧(EG)四个放牧强度,及4月1日、4月15日、5月1日、5月15日、6月1日5个放牧始期,利用常规测定方法对春季模拟放牧前后伊犁绢蒿种群的地上收获量、盖度、密度及高度进行测定与分析.[结果]放牧前,不同放牧始期间伊犁绢蒿盖度、密度差异不显著(P＞0.05),仅在高度和地上收获量上存在差异;而不同放牧强度间仅地上收获量存在差异,盖度、密度、高度差异不显著(P＞0.05).恢复后,除极度放牧全部死亡外,伊犁绢蒿的再生高度以4月1日、4月15日恢复最好,盖度以4月15日恢复最快,而密度变化不显著;轻度放牧、中度放牧条件下伊犁绢蒿的恢复效果较重度放牧好.[结论]春季4月15日前后及中等放牧条件下最有利于伊犁绢蒿荒漠草地的可持续利用.     

游牧和定居对伊犁绢蒿荒漠草地土壤真菌群落多样性的影响

以新疆天山北坡伊犁绢蒿荒漠退化草地为研究对象,在游牧和定居样地设置轻度放牧、重度放牧2个梯度,研究游牧和定居对伊犁绢蒿荒漠草地土壤性质、土壤真菌群落组成及多样性的影响。结果表明：游牧样地土壤有机碳、速效磷含量显著高于定居样地（P<0.05）,且游牧轻度放牧样地含量最高。土壤样品中共检测到590 662条有效序列数,7 124个OTUs,其中包括8个真菌门337个属,子囊菌门、担子菌门为优势菌门。游牧和定居样地的优势菌属分别为菌刺孢属和青霉属,占比分别为4.52%和3.84%,未鉴定菌属相对丰度分别达到了41.73%和54.31%。游牧轻度放牧样地真菌群落Chao1丰富度指数显著高于定居轻度放牧样地,分别为730.350和497.446,Shannon多样性指数无显著差异。相关性分析表明,土壤有机碳、速效磷与子囊菌门、接合菌门呈显著正相关,与未鉴定门呈显著负相关;土壤全磷、速效磷与球囊菌门以及土壤全氮、速效氮与罗兹菌门均呈极显著正相关。综上,游牧轻度放牧土壤真菌信息较为丰富,可为伊犁绢蒿荒漠退化草地的恢复和可持续发展提供理论依据。     

伊犁绢蒿荒漠草地3种主要植物光谱及植被指数改进

【目的】伊犁绢蒿荒漠草地是新疆草地生态系统的重要组成部分,研究其主要植物地面光谱和植被指数特征是实现物种识别的基础,准确而实时获得群落物种组成变化、提高草地监测的质量和效果。【方法】借助SOC710 VP成像光谱仪,采集4月伊犁绢蒿荒漠草地群落高光谱影像,提取伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)和群落的原始光谱数据,通过反射率(REF)、吸收率(ABS)及其一阶微分(GREF和GABS)的变换提高光谱辨析度,分析并筛选敏感波段;通过各波段之间的相互组合计算NDVI值和DVI值,并以全波段计算的NDVI值和RVI值作为参考,筛选出优于全波段且差值最大植被指数。【结果】(1)3种主要植物光谱曲线相近,差异主要体现在光谱值的大小,在可见光400~780 nm和近红外波段780~820 nm的反射率均表现出角果藜>伊犁绢蒿>叉毛蓬>群落的特征;(2)通过反射率REF、吸收率ABS、一阶微分反射率GREF和一阶微分吸收率GABS的变换能够进一步扩大其光谱特征,相对稳定的波段有蓝光波段490~530 nm,绿光波段510~560 nm,红光波段620~760 nm,近红外波段780~820 nm。(3)GABS和ABS变换下490~530 nm和780~820 nm波段组合计算的NDVI’和RVI’在3种主要植物间的差异大于全波段和其它波段计算的NDVI’和RVI’。【结论】对敏感波段的反射率和吸收率进行一阶微分处理,并用于改进植被指数,能够提高伊犁绢蒿荒漠3种主要植物的识别效果。     

新疆西部天然草地生物量与根冠比特征

【目的】 研究新疆西部主要天然草地类型地上、地下生物量和根冠比的特征,为草地碳储量研究提供基础数据与理论依据。【方法】 通过典型样地调查,测定新疆西部4种主要天然草地类型的地上生物量、凋落物生物量和地下生物量,分析不同草地类型的生物量和根冠比特征。【结果】 新疆西部天然草地中,低地盐化草甸和温性荒漠草地地上活体生物量相对较高,分别为121.27和110.78 g/m²,是温性荒漠草原的2.21和2.02倍;高寒荒漠草原草地地下生物量相对最大,为2 517.77 g/m²,分别是其他草地类型的1.39、2.12和3.85倍;高寒荒漠草原草地的总生物量相对最大,达到了2 578.49 g/m²,草地总生物量最小的温性荒漠为777.92 g/m²。不同组分生物量中地下根系的生物量分别占到总生物量的89.90%、97.65%、96.77%和84.16%,各类草地中高寒荒漠草原和温性荒漠草原草地的根冠比相对较大,分别为41.58和32.79,显著高于低地盐化草甸和温性荒漠草地,差异显著(P<0.05)。【结论】 新疆西部4种天然草地类型地上活体生物量的大小顺序为:低地盐化草甸＞温性荒漠＞高寒荒漠草原＞温性荒漠草原;而其地下生物量、总生物量和根冠比的特征均表现为:高寒荒漠草原＞温性荒漠草原＞低地盐化草甸＞温性荒漠,各类草地不同组分生物量的占比特征均表现为:地下根系＞地上活体＞凋落物。     

高寒草甸草原地表径流的若干特征分析

[目的]揭示高寒草甸草原降水特性、土壤水分对草地地表径流和水土流失的影响。[方法]利用高寒牧区海北牧业气象试验站2005年9月~2007年10月观测的天然草地地表径流与大气降水、土壤水分及植被覆盖资料,分析了该地表径流的特征。[结果]高寒草甸草原年平均径流系数为0.18%,各季地表径流夏季>秋季>春季,分别占年总径流量的57.3%、36.0%和6.7%,冬季无地表径流;年水土流失量主要由几次大降水造成;地表径流量与降雨量呈明显的线性正相关关系,与30 min最大雨强表现出指数函数关系,与0~20cm表层的土壤水分呈现显著的正相关关系。[结论]为高寒草甸草原水旱灾害的综合防治和实现水资源的可持续利用提供科学依据。     

基于TVDI的内蒙古草地干旱变化特征分析

【目的】 研究内蒙古草地2000—2017年温度植被干旱指数（TVDI）的时空演变特征,并探讨其与气象因子的关系,以期为研究区的生态预警和生态修复提供理论参考。【方法】 基于MODIS增强型植被指数（EVI）和陆地表面温度（LST）产品构建Ts-EVI特征空间,根据该特征空间计算TVDI,对多年TVDI均值采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验等方法来研究干旱的空间分布特征、时间变化特征及时空演变趋势。【结果】 从整体上看,内蒙古草地多年平均干旱程度西南高东北低,各草地类型年均TVDI大小依次为温性荒漠类>温性草原化荒漠类>温性荒漠草原类>沼泽>温性草原类>温性草甸草原类>低地草甸>山地草甸。其中荒漠型草地（温性荒漠类、温性草原化荒漠类和温性荒漠草原类）主要为重度和轻度干旱状态,非荒漠型草地（温性草原类、温性草甸草原类、低地草甸类、山地草甸类和沼泽类）主要为轻度干旱、正常和轻度湿润状态。18年来荒漠型草地整体在缓慢变干;而非荒漠型草地除温性草原类外基本在缓慢变湿。从空间分布上,三类荒漠型草地干旱程度保持稳定以及具有变干趋势（轻微变干、变干、显著变干）的面积比之和分别为44.93%、55.01%;五类非荒漠型草地干旱程度保持稳定以及具有变湿趋势（轻微变湿、变湿、显著变湿）的面积比之和分别为72.19%、24.27%。【结论】 18年来,荒漠型草地的干旱情况主要为保持稳定和持续变干状态,并且持续变干的区域较多,草地生态环境在持续恶化;非荒漠型草地干旱情况主要为保持稳定状态,少部分面积具有变湿趋势,草地生态环境在稳定好转。此外,降水稀少对非荒漠型草地的干旱程度具有显著性影响,但对荒漠型草地的影响并不显著。温度升高则仅对温性草原类以及温性草原化荒漠类的干旱程度具有显著影响。     

干旱区绿洲农业结构与水资源合理利用研究——以新疆策勒绿洲为例

 绿洲农业是依靠灌溉发展起来的生态系统。干旱地区地表水资源共同特点是春、秋季供水紧张,夏季相对富裕;但种植业产业结构上用水又集中在春季,水的利用矛盾重重。本文分析新疆策勒绿洲近50年农业统计资料,结合课题组调查收集的第一手资料,在充分分析干旱区绿洲农业结构与水资源利用特点的基础上,用资源最优分配模型和线性优化模型方法,提出了绿洲农业结构、作物布局和水资源利用最佳方案,为干旱区绿洲水资源合理利用、区域经济发展提供科学依据。     

河南省草地资源现状及开发利用对策

对河南省草地资源概况、类型、牧草营养价值和草地利用现状进行了论述,认为河南省草地具有水热资源丰富、适合发展农牧结合型持续农牧业的优势,但也存在草地营养品质低、草地分布偏远零散、利用不平衡、农林牧矛盾大等不足。并在此基础上提出了草地开发利用的对策,以期为河南省草地畜牧业发展和粮食核心区建设提供决策依据。