高山草原不同生境蝗虫生态分布规律研究

对天祝高山草原采用综合顺序分类法进行分类,选择了5亚类、10种不同型的草地作为样地;采用无底样框法,对各样地的蝗虫进行无放回取样。通过聚类分析、存在度分析等方法对取样结果进行处理,从蝗虫种类、数量等方面分析了不同草地类型之间蝗虫分布的差异,研究结果表明：（1）各样地蝗虫种类相似性的大小,是由蝗虫对栖境的选择决定的,而不仅仅是由植被类型决定的;（2）蝗虫在各生境中种群数量的多少取决于各生境对蝗虫适宜度的大小,而适宜度是通过物种存在度来衡量的;（3）蝗虫种群数量随着牧草生育期的变化而消长,其阶地上的动态由小翅雏蝗种群数量变化决定。     

祁连山中段青海云杉高山林线交错区树轮宽度与气候变化的关系

通过对祁连山中段青海云杉高山林线交错区进行取样,研究了交错区内4个不同海拔树木生长与气候变化的关系。结果表明:在林线交错区内,树木生长对气候变化的敏感性不高,年表统计特征沿海拔并没有一致的变化趋势。气候对树木生长的影响表现出非常明显的“生长滞后效应”,所有样地的轮宽指数与上一年10月的降水显著正相关,多数样地的轮宽指数与上一年7、8月的温度显著负相关,后者体现了有效水分供应的限制作用。同时,多数样地的轮宽指数与当年2月降水显著负相关。整个林线交错区的树轮生长主要受生长季之前(上一生长季和秋冬季)的气候指标的影响,而与当年生长季气候没有明显的联系。本文和相关研究发现的林线树木生长对气候变化并不敏感的现象,与高山林线主要受生长季温度限制的传统认识明显不同。      

青海省草原蝗虫防治药剂筛选研究

[目的]筛选对青海省草原蝗虫具有较好防治效果的药剂。[方法]采用超低量喷雾方法,研究了虫毙净、黑克、印楝素3种药剂对青海草原蝗虫的防治效果。[结果]喷施4.5%虫毙净300 ml/hm2、20%黑克300 ml/hm2、0.3%印楝素乳油150 ml/hm2时对青海草原蝗虫的平均校正防治效果分别为88.59%、91.14%和86.90%,且三者间差异不显著。[结论]为青海省有效开展草原蝗虫防治工作奠定了基础。     

青海柴达木地区利用蝗虫微孢子虫持续控制草原蝗虫的研究

2000年至2003年在柴达木地区施用蝗虫微孢子虫制剂防治蝗虫,每年防治效果显著,蝗虫的死亡率和感病率均出现2次峰值,分别达60％和40％以上。对1993年至2003年曾施用不同剂量药剂的处理区进行逐年跟踪调查,结果表明：蝗虫微孢子虫对青海草原蝗虫的持续控制作用十分明显,施用微孢子虫6—10年后,该地区的微孢子虫病一直在蝗群中自然流行,蝗虫密度仍然在防治指标下,持续控制了蝗害。     

黑龙江省西部草原类型及草地蝗虫防治研究

黑龙江省西部草原基本上属于较为中生的草甸草原,草的种类达103种以上,其分布最大的是羊草草甸草原、羊草和杂类草原。羊草、野古草、中华隐子草、贝加尔针茅、苔草、小叶樟、柳叶蒿、乌拉草、三棱草等为主要优势和亚优势种。危害草原的草地蝗虫常见种类约有17种,优势种有8种。针对黑龙江省西部草原、植被、草地蝗虫种类等的特点,提出了该地区草地蝗虫综合治理措施。     

不同恢复措施对宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落特征的影响

研究封育、鱼鳞坑和水平沟措施实施5a后宁夏黄土丘陵区典型草原的植物群落特征。通过野外测定,发现水平沟和鱼鳞坑措施下群落物种数较封育草地增加,但1a生物种及杂类草的重要值上升,而一些饲用价值较好的牧草重要值降低。鱼鳞坑植被盖度最高,封育草地最低,地上生物量为封育草地最高,水平沟最低。鱼鳞坑和水平沟群落的相似性较高,但均与封育草地植被有一定差异。物种Pielou均匀度指数和Shan-non-Wiener多样性指数均表现为鱼鳞坑最高,水平沟居中,封育草地最低,生态优势度则相反。说明,水平沟和鱼鳞坑整地5a后植被仍处于恢复阶段,3种措施下植物群落均处于不稳定的演替阶段,其中,鱼鳞坑措施下植物群落的稳定性最大,水平沟和封育草地的群落稳定性接近。     

天峻县草原蝗虫发生与危害预测模型构建

本文对2010—2020年天峻县草原蝗虫秋季越冬数据和气象资料的相关性进行了分析，并采用逐步回归分析法构建了草原蝗虫种群密度、发生面积和危害面积的长期预测模型。结果表明：蝗虫发生密度主要与温度相关，发生和危害面积主要与温度、日照时数、相对湿度和降雨量相关；蝗虫发生面积预测模型预测准确率为80%，蝗虫危害面积和种群密度预测模型预测准确率均为100%。     

1982～2006年祁连山北麓草原植被指数与气候及载畜量的关系

利用祁连山北麓东段的天祝县、中段的肃南县和西段的肃北县1982~2006年的植被指数(NDVI)和气候因子(气温和降水量)及载畜量数据,对祁连山北麓25年间NDVI与气候和载畜量的变化趋势及相关性进行分析.结果表明:气温、降水量和载畜量变化的地域性差异明显,其中东段天祝县的变化最大.天祝县和肃南县的气温呈显著增加,3个县的年降水量和NDVI变化均不明显,但1998~2006年草地NDVI空间变化特征表明,3个县9年间植被均呈现退化趋势;天祝县的载畜量呈明显增加而肃南县和肃北县的载畜量呈极显著降低变化.天祝县的年均气温和3个县降水量的稳定性较弱,而3个县的NDVI和载畜量的稳定性较强.天祝、肃南和肃北县的年均气温、降水量、NDVI和载畜量的多年均值分别为0.3、5.0、7.1℃,339.2、263.7、152.0mm,0.25、0.31和0.08,96.7、69.1、28.3万只羊单位.天祝县和肃北县的NDVI分别与气温(R=0.403)和年降水量(R=0.411)均呈显著正相关,肃南县的植被NDVI与气候因素和载畜量均相关性不明显.分析认为,气候因素是影响祁连山草地NDVI变化的主要因素.     

滇西北亚高山典型退化次生林土壤肥力状况特征研究

【目的】土壤肥力状况及分布特征直接影响土壤生产力的高低和生态恢复的途径和方向,探讨不同退化次生林土壤肥力状况特征,为实现维持和提高滇西北地区退化生态系统植被恢复土壤生产力提供理论依据。【方法】采用野外调查、室内分析并结合相关方法,对滇西北20世纪70年代、80年代、90年代采伐云杉、冷杉后自然生长的典型林分土壤pH、有机质,全量及速效氮磷钾含量进行分析。【结果】试验区土壤pH值范围为4.55～5.46,呈酸性,随着土壤深度加深,pH值无显著变化;不同退化林分类型和不同层次土壤有机质含量均存在显著差异,且随着土壤深度增加而逐渐降低;同一林分类型土壤速效养分含量随着土壤深度增加而逐渐降低,具有明显的"表聚性",存在显著差异;同一林分类型土壤全氮、全磷含量差异显著,随着土壤深度的增加呈减少趋势,全钾含量在不同林型之间无明显规律;土壤肥力因子相关分析显示,不同退化林分类型各个土壤肥力因子之间存在较为紧密的相关关系,可以用来综合反映土壤肥力水平;6种退化林分类型土壤肥力综合得分分别为3.06、-2.27、-0.04、-0.13、0.14、-0.75,土壤综合肥力大小为退化高山栎灌丛退化桦木林退化大果红杉林稀疏云杉+冷杉林原始冷杉林退化杜鹃灌丛。【结论】不同林分类型对土壤肥力状况影响差异显著,林分类型差异导致土壤肥力状况各异,其中退化高山栎灌丛土壤综合肥力最好,退化杜鹃灌丛土壤综合肥力最差。可根据不同退化林分类型的土壤肥力状况研究结果建立科学的土壤培肥及林分结构调控体系,为滇西北退化次生林的生态恢复合理配置与布局提供科学依据。     

放牧干扰对东祁连山高寒草地植物群落物种多样性的影响

放牧干扰是改变草地植物群落物种多样性的主要因素之一。通过研究东祁连山高寒草地放牧干扰梯度对植物群落物种多样性的影响,结果表明,放牧过程中,牲畜的啃食、践踏等作用干扰了草地环境,改变了群落内物种的竞争力和环境条件,使群落类型和种群组成与分布发生变化,物种优势地位发生更替,从而引起植物群落多样性的变化。随着放牧强度的增大,群落丰富度逐渐下降。多样性指数在中牧或重牧阶段达最大值,过牧阶段也较高,略有所增加, 主要是由于群落均匀度的增加。生活型功能群也表现出了明显的变化。放牧干扰对草地生态系统是一种常见现象,是推动草地生态系统进化和演变的外在驱动力。其利弊取决于干扰本身的性质、强度以及草地群落的结构特征,适度的放牧干扰可以促进物种多样性的维持与保护。     

中度与重度退化针茅型高寒草地群落比较研究

通过对青海湖北岸三角城种羊场地区中度与重度退化高寒草地群落的比较研究。结果表明:随着草地退化程度的加重,草地群落的盖度、物种多样性指数、均匀度指数均下降,草地生物量的积累速率减弱,最终导致了草地初级生产力的降低,杂类草增多,优良的禾本科牧草在草群中所占的比例下降,枯落物的季节变化速率在6~7月份表现为分解速率,中度退化样地>重度退化样地;8~9月份表现为积累速率,中度退化样地<重度退化样地。     

白牦牛放牧强度对高寒草原植物群落物种多样性的影响

采用典型样地调查方法,对地处青藏高原东北缘的天祝地区3个典型白牦牛放牧地的夏季、冬季牧场进行植被调查,运用多样性、丰富度、均匀度、优势度指数对高寒草原植物群落进行物种多样性测度.结果表明,夏季牧场的放牧强度乌鞘岭(40.05头.d/hm2)>岱乾(14.7头.d/hm2)>南泥沟(11.25头.d/hm2),而它们的群落物种多样性指数分别是(1.44±0.321),(1.68±0.095)和(2.03±0.022).说明随着放牧强度的增加物种多样性指数逐渐降低.乌鞘岭、岱乾、南泥沟的物种丰富度指数分别是(1.29±0.05),(1.81±0.203)和(2.14±0.066);均匀度指数分别为(0.4±0.103),(0.43±0.115)和(0.55±0.034).3个夏季牧场的丰富度指数、均匀度指数和物种数的变化趋势与物种多样性指数的变化趋势相一致.冬季牧场的放牧强度南泥沟(320.55头.d/hm2)>岱乾(259.2头.d/hm2)>乌鞘岭(40.05头.d/hm2),而它们的物种多样性指数分别是(1.63±0.122),(1.74±0.052)和(1.44±0.321),即物种多样性指数,岱乾>南泥沟>乌鞘岭.南泥沟、岱乾和乌鞘岭的物种丰富度指数分别是(1.87±0.078),(1.91±0.082)和(1.28±0.05);均匀度指数分别为(0.41±0.085),(0.38±0.036)和(0.4±0.010 3).3个冬季牧场的丰富度指数的变化趋势与物种多样性指数的变化趋势相一致.随着放牧强度的增强,群落物种的多样性、丰富度、均匀度均有所降低,高寒草原植物群落结构越简单,原生优势物种逐渐被适口性较差的物种替代,优良牧草种数减少.     

东祁连山高寒草地土壤微生物碳氮研究

在青藏高原东祁连山段,嵩草草地、金露梅灌丛草地、珠芽蓼-嵩草草地、高山柳-金露梅灌丛草地、禾草草地、沼泽草地上,分层(0~10 cm,10~20 cm)采集了土壤样品,分析了土壤有机C、全N和微生物量C、N含量的关系。结果表明:在一定范围内,青藏高原东祁连山段高寒草地土壤微生物量C、N含量与土壤有机C、全N表现出了很好的相关性。不同草原类型的表层土壤有机C含量顺序为:高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>嵩草草地>金露梅灌丛草地>沼泽草地>禾草草地;土壤全N含量顺序为:嵩草草地>金露梅灌丛草地>高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>沼泽草地>禾草草地。土壤微生物量C随着土层深度的增加而减少,微生物量C变化在251.6~1 562.5 mg/kg之间,微生物量N变化在18.5~50.9 mg/kg之间,微生物量C/N在12~32之间。土壤微生物量碳(Cmic)占土壤有机碳的(Corg)的比例在0.3%~1.7%之间。不同草原类型的土壤微生物量C、N含量差异较大。     

开垦利用对东祁连山高寒灌丛草地土壤养分含量的影响

对同一海拔高度的东祁连山金露梅、山生柳高寒灌丛草地以及灌丛草地开垦后种植燕麦的土地,进行了土壤养分含量的研究.结果表明:金露梅灌丛草地和山生柳灌丛草地的土壤养分含量除全钾外,其他元素都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).燕麦地除了全钾、速效钾、速效锰外,都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).山生柳灌丛草地与金露梅灌丛草地土壤养分差异不显著(P>0.05).但灌丛草地与开垦地土壤养分差异显著(P<0.05),并且开垦后种植燕麦的土壤养分含量明显受到人为的控制和干扰,其土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效锌含量均比灌丛草地高,而全磷、速效钾、速效铁、速效铜和速效锰含量比灌丛草地低,速效钾含量并不随土层加深而变化,速效铁和速效锰含量则随土层加深而上升.     

退化高寒干旱草地植物群落多样性特征

对青海省三角城种羊场的高寒干旱草地植物群落多样性特征进行了调查研究,结果表明,随退化程度的加剧,放牧草地的群落物种组成、结构和植被群落多样性发生了重大改变。在长期的放牧利用过程中,草地群落的优势物种由原始的赖草、早熟禾逐渐演变为紫花针茅,其伴生种也发生了明显的相互更替。随着草地退化程度的加重,群落的植物多样性和物种丰富度及均匀度都明显的随之降低,而群落的优势度逐步增大。而围栏封育的草地物种多样性、丰富度和均匀度均显著低于适度放牧利用的草地。因而,对于高寒干旱草地,适度的放牧利用有利于群落物种丰富度和多样性的提高,过度放牧势必导致植被群落的逆向演替,长期的围栏封育并不利于物种多样性和丰富度的提高。     

干扰对东祁连山高寒杜鹃灌丛土壤水热性能的影响

东祁连山高山地带的杜鹃灌丛受到放牧、砍伐和滑坡３种干扰后,第一年４～１０月,０～１０Ｃｍ土层的平均温度和含水量测定结果表明,与对照相比,长期重牧、砍伐和滑坡后土壤温度分别上升１.４℃、２．８℃和３．１℃;含水量则分别下降４４．２％、０．１１％和５０．６％,均有极显著差异。说明植被对土壤的水分涵养能力具有十分重要的作用,在保护和利用该类型及相邻草地资源时应予以高度重视     

基于Hive的高寒草地海量数据高效分析系统设计研究

解决高寒草地的退化问题需要对高寒草地退化现状进行综合评价,而这需要相关数据作为支撑,本研究设计并实现了一个基于Hive的高寒草地海量数据高效分析系统,能对高寒草地的海量数据进行可靠、高效地存储分析。首先,平台设计基于Hadoop、Hive、Sqoop环境,通过节点和集群配置等步骤搭建完成;然后,通过期望最大化（EM）算法进行数据填充、数据导入、数据分区存储等步骤,完成数据抽取、转换、加载（ETL）及数据存储;最后,系统通过混合函数编码实现模糊查询功能,实验测试表明系统达到了预定的效果。随着文件大小的增加和总体数据规模的增大,系统整体存储和读取时间一直处于增长的状态,但平均运行时间（平均处理1 MB数据所使用的时间）处于降低的趋势,说明随着数据量的增加,系统并行处理海量数据的能力得到体现。使用2014年青海省称多县高寒草地样方监测数据和部分虚拟数据（总数据量约为3 958万条,7.56 GB）,对Hive集群以及关系型数据库SQL Server的数据查询效率进行对比。结果显示,当查询数据量为3 958万条时,Hive集群数据查询的时间为SQL Server查询时间的67.8%。说明在数据量较大时,系统数据查询的效率比SQL Server更高。通过HiveQL对高寒草地生态数据进行分析处理,并开展相应的对照实验,对比发现,Hive数据分析技术与对照实验的处理结果相同。综上,将分布式数据仓库技术应用于高寒草地海量数据的存储与分析,较传统的数据存储与分析技术相比有明显的进步。本系统对海量数据处理效率高、可开发性强,可以很好地满足海量高寒草地数据的存储和分析要求。     

祁连山水源涵养林区降水与其他气象因子间的相关性分析

通过祁连山大野口流域18a的地面气象观测,采用参数特征值算法、相关系数分析、回归分析和无偏估计等方法,研究了祁连山大野口流域降水与其他气象因子的年际变化特征和月际变化的关系.结果表明:祁连山大野口流域18a平均降水量、气温、相对湿度、气压、风速、日照时数、水面蒸发分别为374.06mm、1.62℃、60.91%、745.27hPa、2.52m/s、1633.14h、995.64mm,其年际变化幅度从大到小依次为气温、降水、日照时数、水面蒸发、风速、相对湿度和气压.降水与其他气象因子相关性从强到弱依次为气温、水面蒸发、日照时数、风速、相对湿度、气压.气温和水面蒸发与降水变化,属于强相关;气压年际变化不大,解释降水不明显,属于极弱相关.综合R2检验、F检验、t检验结果,降水与其他气象因子回归模型除10月份以外,其他月份在95%置信度区间上为可信.     

高寒灌丛与珠芽蓼草地土壤有机碳的稳定性

在高山草原带选择了以珠芽蓼为主要群落组成的草地、以金露梅为主要群落组成的灌丛和以柳+金露梅为主要群落组成的灌丛,研究土壤有机碳的生物稳定性.研究结果表明,在0~30 cm土层,金露梅灌丛平均土壤总有机碳含量显著低于珠芽蓼草地,但是与柳+金露梅灌丛之间差异不显著.金露梅灌丛和柳+金露梅灌丛土壤粗有机碳、热水溶性有机碳在土壤总有机碳中的比例以及矿化有机碳与微生物量有机碳的比值显著高于珠芽蓼草地.这些结果说明灌丛土壤有机碳的生物稳定性显著低于草本珠茅蓼草地,意味着在过度放牧、砍伐和开垦等人为干扰下灌丛土壤有机碳将更加容易降低.