天山北坡中段典型草原围栏效果调查

通过对天山北坡中段典型草原围栏内外植被特征、土壤理化性质、多样性指数、根系及土壤种子库等方面的调查研究,结果表明:草原经过2年围栏后,草地植物的盖度、产量有大幅度提高,显著高于不围栏的草地,且在优势种上表现更明显;围栏外草原群落丰富度指数S、群落优势度指数D和H′高于围栏内草原;草地围栏后土壤含水量、土壤容重、地下总生物量差异不显著,且植物群落根系主要分布在0～10cm的土层中;土壤种子库的测定表明,围栏内种子总数及分层种子数量明显高于围栏外,且主要分布在0～5cm的土壤层中。     

荒漠草原不同植被恢复模式地上生物量与土壤水分的关系

以短花针茅荒漠草原不同植被恢复模式的天然草地为对象,研究草地地上部分生物量及不同土层深度土壤水分的变化,分析地上部分生物量与土壤含水量之间的关系。结果表明:围栏封育+灌木条带+施肥复壮、围栏封育+松土补播+草种包衣2种荒漠草原植被恢复模式草地地上生物量在生长末期分别比放牧天然草地,增加31.30g/m2、24.57g/m2;3种植被恢复模式及放牧样地的表层(0～20cm)土壤含水量均较低,随着深度增加,土壤含水量增大;短花针茅荒漠草原地上生物量与土壤含水量间呈正相关关系,围栏封育+灌木条带+施肥复壮、围栏封育+松土补播+草种包衣试验样地、放牧天然草地(CK)的地上生物量与0～20cm土壤含水量呈显著正相关(P0.05),"围栏封育+灌木条带+施肥复壮"试验样地的地上生物量与20～40cm土壤含水量为极显著正相关(P0.01);退化荒漠草原生态恢复过程中,可采取围栏封育、施肥、补播、增加防护灌木带等多种措施以提高生态恢复效果。     

封育对干热河谷稀树灌草丛退化草地土壤种子库和植物多样性的影响

于2004年对金沙江干热河谷地区典型稀树灌草丛退化草地进行了围栏封育。在封育后第1年和第2年,以未围栏封育退化草地为对照,对草地土壤种子库和植被的物种组成、密度变化、多样性变化及土壤种子库与植被群落的相似性进行了调查和分析。结果表明,随着围栏封育年限的增加,土壤种子库密度和植物密度增加极显著（P〈0．001）,其物种组成主要以一年生草本为主。在围栏封育过程中,土壤种子库和物种丰富度明显下降,物种多样性降低,植被均匀性下降。随着封育年限增加,土壤种子库物种组成相似性指数和植被物种组成相似性指数均降低。     

草地植被恢复措施对高寒草甸有毒植物的影响

通过对高寒草甸天然草地实施划破、补播、施肥及综合处理,探讨了不同草地植被恢复措施对高寒草甸有毒植物物种组成、多样性及生物量的影响。结果表明,不同处理草地中,有毒植物的组成及比例差异显著(P<0.05)。与对照相比,补播、划破和施肥均不同程度地降低了群落中有毒植物的物种数和Shannon Wiener指数(P<0.05),不同处理草地有毒植物物种数和Shannon Wiener指数排序分别为补播<施肥=综合处理<划破<对照,补播<划破<施肥<对照<综合处理。补播、施肥和综合处理均可有效降低群落中有毒植物的地上生物量(P<0.05),而草地划破在一定程度上增加了有毒植物的地上生物量(P>0.05),不同处理草地有毒植物地上生物量排序为补播<综合处理<施肥<对照<划破。补播形成的垂穗披碱草(Elymus nutans)单一优势群落使有毒植物物种数、物种多样性及地上生物量均下降到最低值,对于毒杂草型退化草地的改良,草地补播是可供参考的有效恢复措施之一。     

补播对天祝高寒退化草地植被和土壤理化性质的影响

为了探究补播对高寒退化草地植被组成以及土壤理化性质的影响,于2007―2009年在甘肃省天祝县开展了退化草地补播垂穗披碱草(Elymus nutans)+无芒雀麦(Bromus inermis)+中华羊茅(Festuca sinensis)改良治理退化草地的研究。结果表明,补播有效增加了禾草类和莎草类植被,提高了退化草地地上和地下生物量。补播后第3年,土壤表层物理性状、养分以及微生物生物量与不补播相比,具有明显优势。土壤表层0-40cm,土壤容重降低、孔隙度变大、含水量提高,土壤养分和微生物生物量C、N含量升高,退化草地得到了有效治理。     

不同放牧强度对西藏邦杰塘高寒草甸土壤种子库的影响

通过研究不同放牧强度下地上植被群落的物种组成、植物生活型、土壤种子库物种种类和种子数量等特征,探讨了地上植被与土壤种子库之间的关系及种子库在地上植被群落构建中的作用,拟为高寒草甸的管理,特别是高寒地区退化生态系统的恢复与重建提供参考。结果表明：土壤种子库物种多样性指数和丰富度指数在围栏样地和中牧样地之间差异不显著。重牧样地土壤种子库物种多样性指数和丰富度指数显著低于中牧样地（P<0.05）;围栏样地、重牧样地、中牧样地土壤种子库密度表现为重牧 >围栏 >中牧,其中重牧样地土壤种子库密度显著高于中牧样地（P<0.05）,达4952.7粒·m^-2;中牧样地和围栏样地的种子库和地上植被之间相似性较低,二者的地上植被与土壤种子库Sorensen相似性指数分别为0.48和0.44。重牧样地上嵩草属（Kobresia）植物严重退化,地上植被群落和土壤种子库均以杂类草物种占优势,地上植被与土壤种子库表现出较高的相似性。因此,对于有退化趋势的嵩草草甸,适当的围栏并考虑利用本地多年生优良牧草种子进行补播将是有利的;嵩草高寒草甸土壤种子库种子主要集中在0~5cm,且各样地中种子数量均随着土壤深度的增加而减少。     

祁连山退化草地狼毒群落土壤种子库的空间格局

采用野外调查和室内分析相结合的方法,对祁连山退化草地狼毒群落土壤种子库进行研究。结果显示:(1)狼毒群落土壤种子库毒杂草物种的数量和密度占优势;(2)禾草的种子库密度随退化梯度的增加而减少直至消失,多年生杂草存在于各个植被梯度且密度较大;(3)群落物种数量及其密度呈现0~5cm10~15cm5~10cm的分布规律,各土层内密度差异明显;(4)不同梯度下种子库(0~15cm)的Shannon-wiener指数、均匀度指数和丰富度指数波动变化趋势基本一致,而优势度指数与之变化趋势相反,土壤种子库0~5cm与种子库(0~15cm)物种多样性的变化具有较大的相似性;(5)随着退化梯度的增加,种子库和植被的相似系数减小,狼毒等毒杂草的大量繁衍显著的改变了草地群落的功能群结构,自然状态下种子库对原生地带性植被建群种更新的贡献率降低,植被恢复问题严峻。     

改则高寒荒漠草地改良效果

对西藏阿里地区改则县高寒荒漠退化草地,采用了围栏、围栏＋灌溉及围栏＋灌溉＋补播3种改良措施,以围栏外天然草地为对照,通过研究几个改良措施对草地植物高度、盖度、密度、地上生物量、重要值及物种多样性的影响,寻求适宜于该类退化草地恢复的最佳措施。结果表明,3种改良措施与对照相比均能明显改善退化草地群落中所有植物的生长状况;围栏＋灌溉、围栏＋灌溉＋补播措施可以提高高寒荒漠退化草地的物种多样性;与其他改良措施相比,围栏＋灌溉＋补播措施可以显著提高高寒荒漠退化草地物种均匀度;综合考虑,围栏＋灌溉措施更适宜于改则县高寒荒漠退化草地的改良恢复。     

高寒草甸植物群落结构对高原鼠兔种群密度的影响

利用草地改良措施探讨了禾草补播和人工草地建植对高原鼠兔种群密度的影响,以期为有害啮齿动物的植被调控提供理论依据。在高原鼠兔分布密集草地建立围栏样地50 hm²,同时在围栏内选择20 hm²样地进行垂穗披碱草补播和人工草地建植,探讨草地植物群落结构的变化对高原鼠兔种群密度的影响。结果表明,鼠害草地、补播草地和人工草地除物种数外,物种多样性指数(H')、植被盖度、密度、高度和地上生物量均表现出显著差异(P<0.01)。其中物种多样性指数表现为补播草地>鼠害草地>人工草地;植被盖度、密度、高度和地上生物量均表现为人工草地>补播草地>鼠害草地。群落中垂穗披碱草所占比重亦大不相同,鼠害草地中垂穗披碱草比重不足10%,而补播草地和人工草地群落中,垂穗披碱草比重分别达50%和90%以上。不论是总洞口数还是有效洞口数,在3种草地中都存在显著差异,总洞口数变化在35~411,其中,鼠害草地的总洞口数是补播草地的2.28倍,是垂穗披碱草草地的11.74倍;有效洞口数变化在11~188,鼠害草地是补播草地的2.26倍,是垂穗披碱草草地的17.09倍,表明垂穗披碱草群落对高原鼠兔有显著的抑制作用。此外,高原鼠兔种群密度与草地植被特征间有不同的关系。无论是总洞口数还是有效洞口数与植物物种数间均无显著相关关系,与H'间则呈二次函数关系;高原鼠兔总洞口数及有效洞口数分别与植被盖度、密度、高度及地上生物量呈显著负相关关系。此结果表明,相对于鼠害严重草地,无论是补播草地,还是人工种植草地,植物群落结构的变化对鼠兔种群密度都有重要的影响。     

不同生态恢复措施下宁夏黄土丘陵区典型草原土壤种子库特征

开展土壤种子库的研究对草原植被恢复具有重要意义。以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,对封育(F15)、水平沟(S15)、鱼鳞坑(Y15)整地后15年草地以及长期放牧草地(F0)的0~15 cm土壤种子库的物种组成、密度特征、物种多样性及其与地上植被的相似性进行了研究。结果表明:1)土壤种子库植物以多年生植物为主,F0和S15种子库以禾本科物种比例最高,Y15和F15以菊科最高;植物种类以鱼鳞坑最多,封育次之,放牧地最少。2)相对于F0,Y15、S15和F15措施使土壤种子库密度增加,且以Y15增加最为明显。各处理下种子库优势物种各异,种子库密度具有表聚特征。3)各措施下,土壤种子库优势度、多样性和均匀度指数接近,鱼鳞坑提高了种子库丰富度指数;处理间土壤种子库存在一定程度的相似性,以封育和鱼鳞坑相似性最高,达到0.81。4)各措施下土壤种子库与地上植被多样性、丰富度、均匀度和优势度存在一定差异,种子库与地上植被的相似性系数在0.37~0.55之间,相似性总体较低。相对而言,鱼鳞坑土壤种子库和地上植被的相似性最高,是最有利于土壤种子库密度和丰富度增加的措施。     

生物土壤结皮对黄河源区人工草地植被与土壤理化性质的影响

为探讨高寒地区生物土壤结皮（Biological Soil Crusts,BSCs）在人工草地演替中的生态作用,揭示其对人工草地植被与土壤养分恢复的影响规律。本研究选择在青海省玛沁县5个建植年限（18,14,11,4,和1年）的人工草地,调查各年限草地中BSCs的分布情况,以及BSCs的特征与植被分布特征和土壤理化性质的关系。结果表明：不同建植年限人工草地中BSCs的类型、盖度、厚度各不相同,较长建植年限人工草地中BSCs的多样性大、种类多,主要包括苔藓、地衣以及藻类,而建植年限短的人工草地中仅分布少量的苔藓,但厚度较大。BSCs盖度与禾本科（Gramineae）植物盖度、密度以及地上生物量显著正相关（P<0.05）,但与植被平均高度以及0~10 cm地下生物量显著负相关（P<0.05）。BSCs能调节pH,对累积土壤养分有明显作用,能显著增加建植年限长（14和18年）的人工草地中表层（0~5 cm）土壤速效养分以及建植年限短（1和4年）的人工草地中的全效养分含量（P<0.05）;在建植年限短的草地中,BSCs可减小（P<0.05）土壤粒径,增加（P<0.05）土壤细颗粒（细砂粒、黏粉粒）含量。本研究揭示,建立人工草地有利于增加BSCs盖度、厚度以及多样性,同时BSCs对人工草地地上生物量的增加和土壤结构和养分的恢复具有重要意义。     

退牧对安西荒漠化草原植被的生态效应

通过对安西温性荒漠化草原退牧还草围栏建设工程区生态环境监测点放牧与退牧管理后草地生物量的跟踪调查和牧草光合生理生态特征的监测,分析显示:与放牧区相比较,围栏退牧草场内的植株生长高度比围栏外放牧区高4.3～4.8 cm,植被覆盖度高16.6%～17.4%,草场平均产草量高235.2～300.5 kg/hm2,植被生长状况良好,同时草原环境中气温较低,湿度较高,且光合速率较高,有利于牧草的生长,表明退牧措施效果显著.高光谱遥感进一步监测结果显示退牧区牧草光谱反射率高,植被盖度大.草原围栏退牧封育,极大地改善了安西县草原生态环境,草原植被得到有效恢复,提高了草原防风固沙、净化空气、保护生物多样性等生态功能.     

黄土丘陵区铁杆蒿群落植被特性及土壤养分特征研究

对黄土丘陵区森林草原带铁杆蒿种群演替变化中不同恢复年限的群落植被特征和土壤养分进行分析,结果表明,随着植被恢复年限增加,群落物种组成不断变化,群落总盖度、地上与地下生物量逐渐增加,群落多样性指数先增加后减小再趋于稳定,丰富度指数缓慢升高但变幅不大,而均匀度指数与多样性、丰富度指数变化趋势相反;土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾增加且上层土壤养分恢复较下层块。群落植被因子与表层土壤养分相关分析表明,植物群落总盖度、铁杆蒿盖度、群落物种多样性指数、群落地上与地下生物量与表层土壤(0~20 cm)养分间均呈现正相关关系,铁杆蒿盖度与群落总盖度、表层土壤有机碳、碱解氮间呈显著正相关,与群落地下生物量和丰富度指数(Ma)间的相关性达到极显著水平。群落地上与地下生物量、有机碳和碱解氮间存在显著正相关。群落地下生物量与Ma间存在显著正相关,与土壤有机质、碱解氮达到极显著水平。这说明群落生物量可以在土壤养分因素的作用下得以显著恢复,土地生产力的提高又促进演替的进行。     

家畜践踏对环县草原地下生物量的影响

在甘肃环县典型草原6年的轮牧试验表明:不同践踏强度下各样地0~20 cm层地下生物量占0~30 cm层的90%以上,随着放牧践踏强度的增加,0~10 cm土层中的根量先增长后降低,其中以中度践踏(80次羊践踏/m².期)最高,约为对照(0次羊践踏/m².期)和轻度践踏(40次羊践踏/m².期)的1.7倍,10~20 cm土层以轻度践踏(40次羊践踏/m².期)最高,20~30 cm土层地下生物量与践踏强度相关不显著,相关系数仅为0.12;以地下生物量最大化为准则,对0~10 cm、10~20 cm土层地下生物量与践踏强度的回归模型进行解析和寻优分析,确定出环县典型草原适宜的放牧强度是3.5~5羊单位/hm²。     

围栏封育改良荒漠化草地的效果

2004-2006年,对古浪县北部腾格里沙漠南缘荒漠化草地进行为期3年的围栏封育改良试验.结果表明,围栏封育措施对恢复草地植被效果明显.围栏封育后草地中植物的高度、盖度、多度、冠幅、地上生物量和可食牧草产量等生产性能明显提高;牧草成分显著变化,优良莎草科、禾本科牧草产量与种类增加,杂类草种类与产量下降;围栏封育区区域生...     

不同株高的柠条生物量分配格局及其估测模型构建

采用整株挖掘法测量小株（0< h≤ 50cm）、中株（50< h≤ 100cm）、大株（h>100cm）3个株高的柠条（Caragana korshinskii）地上与地下器官生物量,分析其地上与地下生物量分配格局,并利用易测指标对其地上、地下和全株生物量构建估测模型,旨在揭示不同株高柠条的生物量空间结构特征。结果表明：柠条地上各器官生物量所占比例为老龄枝 >叶 >新生枝,随着株丛高度的增加,老龄枝生物量所占比例呈升高趋势,而叶和新生枝生物量呈现降低趋势;柠条地下生物量随着土壤层次增加而呈降低趋势,3个株高柠条的地下生物量主要集中在0~30cm,其中0~5cm所占比例最高,且同一层不同株高的柠条地下生物量所占比例不同;柠条地上、地下生物量呈幂函数生长关系,地上生物量所占比例高于地下生物量,随株高增大老龄枝所占比例呈升高趋势,而叶、新生枝和地下生物量所占比例呈降低趋势。利用冠幅直径、高和冠幅体积构建的柠条地上、地下及全株生物量的模型较好,小珠和中株建立的估测模型为二次函数,大株建立的估测模型为幂函数,所筛选出来的3个株高最优生物量模型总相对误差（RS）范围为-3.9~-18.08,平均相对误差绝对值（RMA）范围为10.12~18.67,满足要求。     

祁连山东段土地利用方式对植被地上、地下植物量的影响

为了解祁连山东段天祝高寒地区不同土地利用方式对植被地上和地下植物量的影响,选取天然草地、退耕自然恢复地、当年弃耕地、坡耕地和多年生草地5种土地利用方式下的地上和地下植物量进行研究。结果表明,地上植物量表现为坡耕地多年生草地天然草地退耕自然恢复地当年弃耕地;地下植物量表现为天然草地多年生草地坡耕地退耕自然恢复地当年弃耕地;地下植物量分布在0~10 cm土层;地上植物量与植被盖度之间的关系拟合二次函数,地下植物量与植被盖度、物种数之间的关系分别拟合对数和二次函数;地上植物量与地表的植被盖度显著相关(P0.05);地下植物量与地表的植被盖度和物种数显著相关(P0.05)。     

留茬高度对骆驼刺生长发育和产草量的影响

通过分析留茬高度对单株和不同分布密度的骆驼刺(Alhagi sparsifolia)灌丛地上部生长动态的影响,初步探讨了骆驼刺在极端环境条件下的合理刈割方式。结果表明:齐地面刈割后株高、冠幅及地上部鲜重在不同月份均高于留茬-5cm,尤其在地表基本裸露的5月。此外,齐地面刈割使骆驼刺新生枝条的萌动生长时间提前,对其再生性能有明显促进作用。留茬高度对骆驼刺产草量的影响因灌丛分布密度而异,密度在0.44～46和0.36～0.38株·m^-2时以齐地面以下5cm刈割时产草量较高,在0.41～0.42和0.33～0.34株·m^-2时以齐地面刈割时较高。此外,骆驼刺的生长季(5-9月)和起沙风的频发期相耦合,因此兼顾骆驼刺的经济效益和生态效益,推荐在9月份以后对骆驼刺进行齐地面刈割。     

封育对山地草地植被及土壤特性的影响

对天山北坡中段封育山地草地的植被以及土壤特性进行分析,结果表明：1）与自由放牧区相比,封育后植物恢复显著。山地草地植物群落生物量、高度、盖度均明显提高。2）改善了土壤的物理性质。封育区土壤表层2.5 cm处紧实度增大,515 cm土层紧实度减小;3）提高了土壤养分的含量。封育措施对土壤速效氮和速效钾的影响不显著,但能够显著提高土壤有机质（14.8%）和速效磷（68.3%）含量,草地恢复过程中的限制因子是速效磷。由此可看出,封育措施有利于草地生态环境的恢复,是遏制草地退化的有效措施之一。     

荒漠草原区围封草地群落特征及其形成机制

以宁夏盐池9年围封草地为对象,研究围封草地群落特征和土壤水分变化。结果表明,研究区具有异质性较高的植被群落特征,并且呈以长芒草+蒙古冰草群落、白草群落和赖草群落3个群落镶嵌分布的空间格局;土壤水分是影响该地区植被生长的关键生态因子,它对围封草地植物群落特征的影响程度不同,其中对生物量、高度和盖度影响较大,而对物种丰富度影响较小;植物群落的空间分布格局是群落特征形成的主要原因,而3种群落内各自土壤水分的空间变异特性使得各群落内部的植被生长状况差异也较大。