黄土区苜蓿人工草地群落生态与生产功能演替

对黄土区苜蓿人工草地群落31年时间序列生态和生产功能演替过程进行了研究,结果显示, 1)人工草地群落生态功能越来越趋向于天然草地。生态功能随群落结构变化显著,其变化过程大致可分为3个演替阶段,即2~6龄紫花苜蓿草地阶段、6~31龄苜蓿人工草地向长芒草天然草地演替的过渡阶段、31龄之后的长芒草次生天然草地阶段;苜蓿种群在6龄后开始退化演替,其重要值、群落多样性指数、均匀度指数和优势度指数逐渐减小,群落结构趋向于复杂化,生态稳定性相对增大,群落演替逐步向天然植被演化。2)苜蓿人工草地群落生产功能呈“倒V”型变化趋势。群落生产力随演替年限延长先增大后减少,6龄苜蓿草地的年生物量最大,之后,年生物量逐渐下降。年生物量与苜蓿种群重要值相关系数最高,与多样性指数的直接通径系数最高,多样性指数和年生物量二者之间的相关性随人工草地生长年限延长呈“倒V”型变化趋势,6龄苜蓿人工草地二者相关性最高,成为人工草地“生产”和“生态”功能的转折点。3)可通过灭杂、施肥、有效利用水分和探索适宜栽培种植方式来遏止人工草地向“生态稳定性”天然草地恢复的趋势,延缓其“生产稳定性”,以保持人工草地的生产、生态可持续。     

不同退化程度高寒草地植物群落与土壤性质变化及相关性分析

为探究退化高寒草地植物群落组成及土壤性质的变化规律,本研究选择铁卜加、河南县不同退化程度高寒草地为研究对象,对轻、中、重度退化高寒草地的植物群落结构组成和土壤理化性质进行了分析研究。结果表明：随退化程度加剧,植被群落优势种由莎草科为主逐渐转变为杂类草为主;植被高度、盖度、地上-地下生物量逐渐减小;Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与Pielou指数呈先增后减趋势;土壤含水量、全碳、有机碳、硝态氮含量明显减小且土壤pH值逐渐偏弱碱性,促使土壤养分含量不断流失,贫瘠化加剧;经相关系数矩阵图分析,退化草地群落植被生物量受土壤含水率和氮含量变化影响较为严重。总之,高寒草地退化接替过程中,杂类草逐渐占植物群落组成的主导地位,土壤含水率和氮含量变化是致使这2个地方草地退化的关键性因子。     

模拟条件下布氏田鼠对草原植被的作用2——鼠密度对植物群落结构及根系的影响

在模拟条件下研究了不同密度的布氏田鼠Lasiopodomys brandtii啃食对植物群落结构及根系生物量的影响。结果表明：1）低密度鼠对植被群落结构的影响不显著,而高密度鼠可改变草地植被群落结构,植被在每100 m2 5只出现退化演替表现为优质牧草的比例降低而其他杂类草的比例增高,使之向退化草地方向演替。2）鼠类啃食促进茎叶枯萎,加速植被演替。茎叶枯萎率与鼠密度呈线性正相关。3）植被根系生物量与布氏田鼠密度关系呈现“高-低-高”的变化趋势;鼠密度为每100 m2 8只时,根系生物量降至最低。随鼠密度的增加,其须根系植物所占比例降低,其他杂草类轴根系植物比例增加。     

格姆滩“黑土滩”退化草地植物量和土壤水分研究

通过对格姆滩“黑土滩”退化草地和中度退化草地植物量和土壤水分的研究,结果表明：“黑土滩”退化草地植物群落以阏叶型杂类草为主,中度退化草地以莎草科为主。地上总植物量“黑土滩”退化草地〉中度退化草地。0—30cm地下总植物量“黑土滩”退化草地〈中度退化草地。两样地0～20cm土层土壤含水量变化趋势总体上为先增高,后降低。各个时期土壤各层及平均含水量均为中度退化草地〉“黑土滩”退化草地。0—20cm土壤水分垂直变化“黑土滩”退化草地总体上随土层深度的增加而增大,中度退化草地随土层深度的增加而减小。     

黄河源区不同黑土滩人工草地土壤水分动态研究

对青海草地早熟禾人工草地、垂穗披碱草人工草地、中度退化草地及黑土滩退化草地土壤水分动态进行了研究,结果表明:各样地0~20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,各个时期各层及平均含水量总体上为中度退化草地﹥青海草地早熟禾人工草地﹥黑土滩退化草地﹥垂穗披碱草人工草地;各时期0~20cm土壤水分垂直变化,总体上人工草地和中度退化草地随土层深度的增加而减小,黑土滩退化草地随土层深度的增加而增大。     

甘肃臭草入侵对亚高山草地土壤碳氮库的影响

甘肃臭草(Melica przewalskyi)型退化草地是祁连山北坡常见的一种毒杂草草地退化类型。以臭草型退化草地和其周边未遭受臭草入侵的未退化草地为研究对象,分析了臭草入侵对草地植被群落结构和草地土壤碳、氮库的影响。结果表明,臭草入侵导致草地植被群落结构特征发生明显变化,甘肃臭草代替针茅成为草地群落优势物种。土壤含水量、容重、pH、电导率等土壤指标在两样地间也存在差异。臭草入侵并形成杂草群落后,增加了草地土壤有机碳、全氮的含量,但与未退化草地相比,无显著性差异(P0.05),臭草型退化草地土壤有机碳、氮储量(0~30 cm)显著高于未退化草地(P0.05)。说明甘肃臭草的侵入只改变了亚高山草地的植被群落结构,没有导致草地固碳、固氮能力的降低。     

灭除甘肃臭草对不同放牧方式亚高山草地植物群落和土壤肥力的影响

为探究放牧方式对毒杂草型退化草地恢复效果的影响,在祁连山北坡选取甘肃臭草型退化草地,喷施臭草利宁后,分别以轮牧和自由放牧两种方式进行利用,8a后对草地植物群落和土壤肥力特征进行调查分析。结果如下:轮牧草地甘肃臭草消失,自由放牧草地甘肃臭草再生,但与对照相比重要值显著降低;灭除甘肃臭草后轮牧草地和自由放牧草地植物群落Shannon-Winner多样性指数和Margalef丰富度指数显著提高,Simpson优势度指数显著降低;灭除甘肃臭草后,轮牧草地0～30cm土壤pH显著降低,土壤水分、有机碳、全氮和有效磷含量显著升高;但是,自由放牧草地0～30cm土壤pH无显著变化,土壤水分、有机碳和全氮含量,以及0～20cm土壤有效磷含量显著降低。因此,臭草利宁对甘肃臭草斑块的扩张具有明显遏制作用,化学灭除甘肃臭草与轮牧方式相结合,既能增加可食牧草比例,又有利于土壤水分、养分含量的提高,是治理甘肃臭草型退化草地的有效方式。     

藏北高寒草地植物群落物种多样性沿海拔梯度的分布格局

以藏北地区那曲县日囤布山的高寒草地为研究对象,采用样方调查法,分析不同海拔高度（4 523~4 673 m）草地植物群落结构及物种多样性的变化格局。结果表明,随着海拔的升高,高寒草地植物群落总盖度与地上生物量均表现出先增加后降低的趋势,即在中等海拔梯度（4 623 m）水平草地植被生长最好;不同海拔梯度间植物物种组成存在很大的差异;植物群落物种丰富度、Shannon Wiener多样性指数和E.Pielou均匀度指数,呈现“单峰”分布格局,中海拔梯度处物种丰富度最高。     

草原鼠荒地治理技术

1术语和定义 1.1草原鼠荒地主要因啮齿类动物活动和超载过牧等原因引起草原严重退化的次生裸地.其植被覆盖度低于20%,地上植物生物量低于原生草原的20%.含黑土滩、沙化等严重退化草地.     

格姆滩黑土滩人工草地土壤水分动态研究

通过对青海草地早熟禾人工草地和“黑土滩”退化草地土壤水分动态的研究,结果表明：两样地0—20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,人工草地7月下旬土壤含水量达到最高值,“黑土滩”退化草地8月下旬达到最高值;各个时期土壤平均含水量人工草地总体上高于“黑土滩”退化草地;各时期0－20cm土壤水分垂直变化,人工草地随土层深度的增加而减小,“黑土滩”退化草地总体上随土层深度的增加而增大。     

退化草地改建对土壤种子库及其与植被关系的影响

研究分析了"黑土滩"退化草地及改建后的单播和混播栽培草地土壤种子库特征及其与地上植被的关系。结果表明:在栽培草地及对照处理中土壤种子库共由22种植物组成,单播、混播和"黑土滩"退化草地分别由13、12和21种植物组成,其中多年生杂草类占种数的比例分别为61.5%、50%和61.9%;各处理种子库组成较小,单播、混播和"黑土滩"退化草地种子库大小分别为(4 142.8±1 547.6)(、5 057.8±943.3)和(1 591.5±876.9)粒/m2。"黑土滩"退化草地植被及土壤种子库表现为较高的相似性,各处理土壤种子库与地上植被物种相似性较低,各处理间土壤种子库物种组成相似性较高。     

不同退化程度高寒嵩草草甸基况的初步研究

以高寒嵩草草甸退化群落指标为依据,研究了青海省未退化、轻度退化、中度退化和重度退化阶段,高寒嵩草草甸植物群落的结构特征及土壤特性的差异性。结果表明:不同退化程度的高寒嵩草草甸,其地上、地下生物量,牧草高度,生草层厚度,裸斑面积,物种数,土壤含水量等呈显著差异。同未退化阶段相比,重度退化阶段的优良牧草生物量和地下生物量分别降低了43.2和10.1 g/m2。而重度退化阶段时,裸斑面积则达到最大值65 m2,土壤含水量则为最小值22.83%,鼠洞密度则随着高寒嵩草草甸退化程度的加剧,呈倒"V"变化趋势。分析表明,高寒嵩草草甸退化的结果是,由莎草科和禾本科为主的植物演替为杂类草地。     

三江源区“黑土滩”次生植被形成的三阶段物种生态位与毒杂草繁殖特征

为了改善和治理青藏高原三江源区"黑土滩",本文利用生态位理论,以青藏高原三江源区"黑土滩"毒杂草次生植被形成三阶段群落特征为基础,分析了群落结构变化及毒杂草植被形成机理,提出了"剩余空间"概念。结果表明：随着"黑土滩"三阶段的演替,可食性牧草重要值降低。株型较小、对资源需求少的莎草科和禾本科物种与株型较大、对资源需求多的大型毒杂草相比,存活株数相对较多,生态位相对较宽。随着草地秃斑面积扩增,相似生活型的宽生态位物种会高度重叠,留出"剩余空间"。具有无性繁殖特征的多年生毒杂草会充分利用"剩余空间",加剧土壤养分分布的不均匀性,增大土壤的空间异质性,从而形成"水热空洞效应"。本文提出了草地恢复可利用毒杂草作为先锋植物占据"剩余空间",再通过人工干预,逐步改良"黑土滩"的治理思路。     

不同建植年限人工草地植物群落和土壤有机碳氮特征

研究三江源人工草地的植物群落和土壤有机碳氮特征,有助于评价退化草地修复效果。本试验以天然草地和黑土滩作为对照,与建植5,12,19年的人工草地的植物群落土壤有机碳氮特征进行了比较。结果表明：人工草地的建植提高了地上生物量和植物群落盖度;不同草地植物群落组成存在差异。土壤有机碳和土壤全氮含量变化趋势呈现为：天然草地 > 人工草地 > 黑土滩。冗余分析表明,0~10 cm土层的含水量、容重、全氮含量和20~30 cm土层的pH是影响不通建植年限人工草地植物群落的主要因子。建植19年的人工草地植物群落相对稳定,但还未达到恢复为天然草地的状态,应加强人工草地的养分添加和土壤改良。     

封育对不同草地类型土壤细菌群落特征的影响

为探究不同类型草地土壤细菌群落结构及多样性对封育的响应规律,本研究以新疆山地草甸和温性草原草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析方法并结合高通量测序技术,对封育区(10 a)和放牧区的退化草地土壤细菌群落结构及其多样性进行测定分析。结果表明：封育后山地草甸和温性草原草地0~10 cm土层变形菌门相对丰度均显著增加(除山地草甸草地5~10 cm土层)(P<0.05);且封育后山地草甸草地细菌Chao 1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈极显著升高(P<0.01);冗余分析表明,山地草甸草地细菌群落组成的主要驱动因子为pH、土壤容重,但温性草原草地为电导率和植物盖度。总之,封育对不同草地类型土壤细菌群落多样性的影响存在较大差异,且山地草甸草地土壤细菌较温性草原对封育的响应更显著。因此,在对退化草地实施封育措施进行生态恢复时,应着重考虑不同草地类型对封育响应的差异。     

松嫩草地不同退化阶段的土壤团聚体稳定性

受人类不合理利用和气候影响的综合作用,松嫩草地退化程度逐渐加剧。本研究选取羊草(Leymus chinensis)群落、虎尾草(Chloris virgata)群落、碱茅(Puccinellia distans)群落和碱蓬(Suaeda glauca)群落作为4个草地退化阶段,通过调查植被群落特征、分析土壤理化性质,测定土壤团聚体稳定性指标,揭示草地植被退化过程中对土壤结构的影响。结果表明,随着退化演替的进行,植被生物量、物种多样性指数和总盖度总体上均呈现为降低的趋势;土壤含水率、有机质含量和全氮均降低,而pH和容重均增加,且4种退化演替阶段的土壤pH均高于8.0;土壤水稳性团聚体的粒径分布中微团聚体(0.25mm)所占比例增加,大团聚体(0.25mm)所占比例和水稳性团聚体的稳定性递减,且在同一退化阶段的0-30cm各土层呈现出水稳性团聚体的稳定性随土层深度增加而稳定性递减的趋势。研究结果对揭示松嫩草地不同退化阶段土壤团聚体稳定性特征以及退化草地恢复重建均有重要指导意义。     

黄土高原水蚀风蚀交错区植被恢复中土壤水分变化

针对黄土高原生态恢复与重建过程中水资源短缺问题,本文采用空间代替时间序列的方法对地处黄土高原水蚀风蚀交错区的六道沟小流域在植被恢复过程中的土壤储水量和土壤垂直剖面含水量特征进行了研究,分析了紫花苜蓿地(12,15,17,21,26,41 a)、荒草地(15,32,41 a)、弃耕地(12,21,41 a)、杏树地(14 a)的土壤储水量和土壤垂直剖面含水量特征。结果表明:4种植被恢复方式下,土壤储水量的大小顺序为弃耕地 > 荒草地 > 杏树地 > 苜蓿地;苜蓿地、弃耕地0~200 cm储水量随着生长年限的延长先快速增加后缓慢减少,而荒草地的储水量随着生长年限的延长却持续减少。水蚀风蚀交错区植被恢复过程中,植被恢复方式是该地区土壤水分变化的主要影响因素,生长年限对土壤水分动态变化影响不明显。     

长江源区草地覆盖变化对土壤团聚体分布及稳定性的影响

为了明确长江源区草地覆盖变化对土壤结构的影响,本研究以高寒草甸和沼泽草甸2种草地为研究对象,分析了不同植被覆盖度下土壤团聚体分布和稳定性特征。结果显示：高寒草甸土壤团聚体主要分布在2~0.25 mm和0.25~0.053 mm粒径范围内,沼泽草甸土壤团聚体在不同粒径范围内分布相对均匀;高寒草甸土壤大于0.25 mm团聚体含量（WR_0.25）表现为高覆盖度草地高于中覆盖度草地,随土层加深,低覆盖度草地WR_0.25显著高于高覆盖度草地和中覆盖度草地,除表层0~10 cm土壤外,高覆盖度沼泽草甸土壤WR_0.25显著高于中覆盖度和低覆盖度土壤;不同植被覆盖度下高寒草甸表层0~10 cm土壤团聚体平均重量直径（Mean weight diameter,MWD）和几何平均直径（Geometric mean diameter,GMD）无显著差异,在10~20 cm和20~40 cm土层差异显著,表现为低覆盖度 > 高覆盖度 > 中覆盖度,沼泽草甸土壤团聚体MWD和GMD则随草地植被覆盖度降低和土层加深而逐渐减小;中覆盖度草地土壤团聚体破坏率（Aggregate destruction rate,PAD）最大,其稳定性最差;高覆盖度草地土壤团聚体稳定性最好;在不同土层深度上,高寒草甸土壤团聚体稳定性无显著差异,沼泽草甸土壤随土层加深团聚体稳定性变差。本研究结果表明WR_0.25和PAD能够更好地评价土壤团聚体稳定性,而沼泽草甸土壤团聚体对植被覆盖变化的响应更为敏感。本研究结果有利于加强植被覆盖变化背景下对长江源区土壤保护机制的认识。