河西山地绿洲荒漠植物群落多样性研究 Ⅱ 放牧振动下草地多样性的变化特征

对张掖山地绿洲荒漠各草地群落放牧扰动下物种丰富度及物种替代速率（β多样性）进行了测度，结果表明：在放牧压力梯度（轻度、中度、重度和过度）上，山地荒漠草原、山地典型草原、高山草甸草原和盐渍化草甸的物种丰富度呈单峰曲线；荒漠草原物种丰富度在过牧压力下最高。在放牧压力下各草地群落βω和βt植（物种替代速率）由大到小的序列是：高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地典型草原＞荒漠草原；βc和βc的测度结果兼有反映草地群落放牧压力梯度上物种替代速率和植物群落物丰富度的内涵。二者的测试结果为：山地典型草原＞高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地荒漠草原＞荒漠草原。草地群落固有的物种多样性是保持草地稳定和草地生产力的载体和基础。     

河西走廓山地—绿洲—荒漠草地农业生态系统的运行机制与模式

对河西山地－绿洲－荒漠农业生态系统运行机制的研究结果表明，绿洲中的科技容量和生产能力比荒漠高出几倍乃至几百倍，绿洲农业生态系统的格局和效益趋于合理与完善。     

河西山地绿洲荒漠植物群落种群多样性研究Ⅰ生态地理及植物群落的基本特征

河西山地绿洲荒漠区包括祁连山北坡中段森林草原区、张掖荒漠绿洲区和东大山森林草原区等3个地理地段,海拔在1 450～4 200 m之间.近50年气候的变化趋势是20世纪60年代冬冷夏热春雨多;70年代冬暖夏冷,夏秋雨多;80年代至本世纪末,年平均气温偏低,降水量增加.相应地,祁连山发育的现代冰川今后将出现稳定乃至前进现象.黑河流量动态变化与降水量的变化趋势一致.主要植被类型有红砂荒漠、山地荒漠草原、典型草原、寒温性针叶林、高山灌丛及高山流石滩植被等.祁连山北坡产高等植物1 064种.植物区系从区系特征上可以分为两个区系小区,即祁连山北坡中段、东大山森林草原区和河西荒漠区.东大山与祁连山北坡中段属于同一个植物区系类型,是一个年轻衍生的温带植物区系,区系发生在晚第三纪至第四纪.河西荒漠区是一个古老的植物区系.维管植物生活型谱组成中,地面芽植物占优势,其次是高位芽植物、一年生植物、隐芽植物和地上芽植物,分别占60%、17.6%、11%、6.5%和4%.植物生活型谱表现出明显的垂直地带性变化格局.     

河西山地绿洲荒漠植物群落种群多样性研究——I 生态地理及植物群落的基本特征

河西山地绿洲荒漠区包括祁连山北坡中段森林草原区、张掖荒漠绿洲区和东大山森林草原区第3个地理地段，海拔在1450～4200m之间。近50年气候的变化趋势是20世纪60年代冬冷夏热春雨多；70年代冬暖夏冷，夏秋雨多；80年代至本世纪末，年平均气温偏低，降水量增加。相应地，祁连山发育的现代冰川今后将出现稳定乃至前进现象。黑河流量动态变化与降水量的变化趋势一致。主要植被类型有红砂荒漠、山地荒漠草原、典型草原、寒温性针叶林、高山灌丛及高山流石滩植被等。祁连山北坡产高等植物1064种。植物区系从区第特征上可以分为两个区系小区，即祁连山坡中段、东大山森林草原区和河西荒漠区。东大山与祁连山北坡中段属于同一个植物区系类型，是一个年轻衍生的温带植物区系，区系发生在晚第三纪至第四纪。河西荒漠区是一个古老的植物区系。维管植物生活型谱组成中，地面芽植物占优势，其次是高位芽植物、一年生植物、隐芽植物和地上芽植物，分别占60%、17.6%、11%、6.5%和4%。植物生活型谱表现出明显的垂直地带性变化格局。     

放牧对草地植物群落多样性和草地病害的影响

放牧是合理利用、培育改良草地的重要方式之一。通过不同放牧强度、放牧方式以及家畜采食等提高或降低草地植物病害的发病率和病情指数。草地植被群落多样性包括物种丰富度和寄主植物密度,通过影响寄主植物对周围环境资源的利用以及病原真菌的传播来提高或降低病害的发病率和严重度。同时,不同放牧强度、家畜采食习性、草地生产类型、放牧史以及放牧分布型也分别提高或降低草地植物群落多样性。本文综述放牧对草地植物群落多样性和草地病害的影响,指出在以后的研究工作中把放牧对草地植物群落多样性的影响与草地植物病害的影响结合起来,并在遗传多样性方面加以研究,最终切实可行地通过提升放牧管理达到减轻或防止草地病害发生的目的,实现统一放牧、病害管理以及草地资源可持续利用的目标。     

乌鲁木齐周边典型荒漠草地群落物种多样性及生物量关系研究

为探讨荒漠草地群落物种多样性及生物量分配,本研究采用样方法对乌鲁木齐市周边典型荒漠草地群落物种多样性与生物量的关系进行研究。结果表明：乌鲁木齐周边典型荒漠草地群落物种组成单一,群落平均高度、盖度、密度、生物量呈现显著性差异(P<0.05);0～50cm土层中,群落地下生物量除梭梭群落均随着土层深度增加而逐渐减小,梭梭群落则呈先增加后降低的趋势;植物群落呈异速生长模式,拟合方程为：y=231.375×e^{0.003 3x}(R²=0.714 8);凋落物生物量与地下生物量之间呈线性关系,拟合方程为：y=13.818x+259.812(R²=0.616 1);地上生物量与物种多样性之间呈单峰变化曲线,对应方程为：y=-5.210 4x²+0.004 5x+0.369 9(R²=0.307 1,P<0.01),群落地下生物量与物种多样性之间关系表现出极显著的线性相关,对应方程为：y=3.073 5x+0.678 2(R²=0.543 4,P<0.05)。本研究结果可为退化荒漠草地的恢复及生物多样性保护、生态系统功能维持与恢复提供基础数据。     

绵羊放牧绢蒿荒漠草地植物群落多样性及其环境解释

对天山北坡放牧条件下的绢蒿草地进行野外调查,以探讨植物群落物种组成、多样性特征及其与环境因子之间的关系。结果表明:1)绵羊放牧过程中形成了明显的放牧强度梯度,草地利用率适中。通过除趋势对应分析 (DCA)将放牧区内的植物群落划分为8个类型,各类型植物群落的物种多样性有显著差异,且群落间存在异质性;2)采用除趋势对应典范分析法(DCCA)中的前项选择,对所获取的9个环境因子进行筛选,最终土壤有机质含量、粪便量、放牧强度、凋落物生物量、海拔、坡向等6个环境因子成为决定物种分布和群落结构组成的主导因素。DCCA排序结果反映出了实际的生态意义,有机质、放牧强度、粪便量在第一排序轴有明显的梯度变化,而坡向和凋落物则在第2轴上呈现出明显梯度变化,物种和群落也沿着上述环境要素的梯度变化而依次分布,很好地解释了放牧条件下绢蒿荒漠草地物种、群落与环境条件之间的关系。     

阿拉善荒漠草地恢复演替过程中物种多样性与生产力的变化

以阿拉善极度退化的草原化荒漠区为研究对象，对放牧与围封条件下退化群落的物种多样性，生产力和群落演替及其生态机制进行了初步研究。结果表明：1）荒漠植物群落物种多样性指数在时间尺度上的变化表现为随着自由放牧时间的延长逐渐降低，随着围封时间的延续逐渐增加，而生态优势度变化趋势则相反。2）围封导致荒漠群落物种多样性指数增加的主导因子是物种丰富度的增加；围封使荒漠群落恢复的生态机制在于消除牧压后不同种群繁殖对策的实现,拓殖能力的增强和剩余资源的充分利用。3）围封第3的草原化荒漠群落优势种发生变化，短花针茅大量生长，群落发生恢复演替的结果使群落生产力得到大幅度提高。     

景泰绿洲边缘荒漠草地土壤特征研究

为合理利用荒漠草地资源,对景泰绿洲边缘荒漠草地植被及土壤养分（0～150 cm土层）特性进行了较系统研究。结果表明,景泰荒漠绿洲边缘荒漠草地可分为砾质荒漠草地、砂质荒漠草地和盐渍化荒漠草地亚类。砾质荒漠草地亚类植物生长条件差,表现为土层薄、结构差、养分含量低、水分少;主要植物群落类型有红砂Reaumuria songarica群落、猫头刺Oxytropis aciphylla var.群落、霸王Zygophyllum xanthoxylon群落、甘蒙锦鸡儿Caragana opulen群落、膜果麻黄Ephedra przewalskii群落和绵刺Potaninia mongolica群落,植被盖度一般小于30%。砂质荒漠草地亚类以沙土为主,土壤水分差,土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量都低于砾质草地亚类的养分含量;主要植物群落有白刺Nitraria tangutorum群落和沙蒿Artemisia desertorum＋甘蒙锦鸡儿;植被盖度介于17.5%～32.6%,产草量低。盐渍化荒漠草地亚类土层深厚,土壤水分含量和盐分含量高;主要植物群落类型有盐爪爪Kalidium foliatum群落和芦苇Phragmites australis群落;植被盖度高达55%,一般为30%～45%,草层高度可达48.8 cm;此类草地由于避风低暖,产草量高,多为家畜冬春放牧地和割草地。     

河西走廊山地—绿洲—荒漠草地农业生态系统的运行机制与模式

对河西山地－绿洲－荒漠农业生态系统运行机制的研究结果表明：绿洲中的科技容量和生产能力比荒漠高出几倍乃至几百倍，绿洲农业生态系统的格局和效益趋于合理与完善。为确保绿洲子系统的稳定和持续发展，有赖于南部山地子系统的水源涵养及物种保护，也有赖于北部荒漠于系统稳定的“屏障”作用。     

石羊河下游不同类型荒漠草地黑果枸杞群落结构及物种多样性特征

选择石羊河下游4种不同类型荒漠草地黑果枸杞(Lycium ruthenicum)群落,采用重要值、丰富度指数、Simpson和shannon-wiener多样性指数、Pielou和Alatalo均匀度指数对不同立地类型黑果枸杞群落结构特征和物种多样性进行了分析,结果表明:植物群落组成主要集中在藜科、蒺藜科、菊科和禾本科,这4大科植物在该区具有较强的生态适应性,所调查群落中共有植物种31种,分属9科28属,单科单属种较多,占到了总科数的一半;研究区群落结构简单,物种相对单一,黑果枸杞在群落中占有重要地位,且重要值相对较大,对群落的稳定性起关键作用;植物的生活型中灌木植物占优势,其次是一年生草本植物,多年生草本植物所占的比例最少;不同类型荒漠草地中黑果枸杞群落物种多样性指数均偏低,物种丰富度较低,生态优势度较高,种间相遇率偏低,群落中物种分布不均匀,表明植被群落结构简单、组织水平低,优势种或建群种在群落中占据主导地位。     

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。     

拉萨河谷山地灌丛草地物种多样性随海拔升高的变化特征

以拉萨河谷达孜县新仓村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用样方调查法探究了随海拔升高(3992~4940 m)灌丛草地群落结构、物种多样性、功能性状Rao指数的变化特征。结果表明,1)随海拔升高灌丛生物量和盖度呈先增加后降低的变化趋势,但草地盖度(71±14)%和生物量(49.18±19.17) g/m²变化不明显(P>0.05);2)随海拔升高群落物种组成存在差异,但共优种高山嵩草(0.591±0.034)和青藏苔草(0.326±0.061)的优势度无显著变化(P>0.05);3)随海拔升高草地物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数呈先增加后降低的“单峰曲线”变化特征;4)以株高测算的草地群落功能性状Rao指数随海拔升高而降低。物种丰富度、功能性状以及地上净初级生产力沿海拔升高的变化特征存在差异,为维持高原河谷山地灌丛草地的生态安全,未来应重视三者相互关系及其生态学机制的相关研究。     

山地草甸草地植物与昆虫多样性对放牧强度的响应

以天山北坡中段山地草甸草地作为研究区域,设置对照区、轻度放牧区和重度放牧区3个不同放牧强度,通过野外植被和昆虫取样方法分析不同放牧强度下植物群落特征、植物多样性指数、昆虫群落特征及昆虫多样性指数,从而探讨山地草甸草地植物与昆虫多样性对放牧的响应。结果表明：随着放牧强度的增加,植物群落高度、盖度和密度均呈现出先增加后下降趋势而植物地上生物量呈现出逐渐下降趋势。植物Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Simpson指数均呈现出下降趋势,在对照区出现最高值(P<0.05)。昆虫种群总密度在6、7、8月随放牧强度增加呈现出先增加后下降趋势,表现为轻度放牧区>对照区>重度放牧区;在6月轻度放牧条件下出现最高峰值。草地昆虫Shannon-Wiener指数6、7、8月呈现出先增加后下降变化趋势,表现为轻度放牧区>对照区>重度放牧区。植物群落特征与昆虫群落特征的相关性分析表明,植物盖度、密度与昆虫总数量呈极显著正相关(P<0.01),植物密度与昆虫Shannon-Wiener指数呈极显著负相关(P<0.01)。植物地上生物量与昆虫总数量呈显...     

放牧强度对黄土丘陵区草地植物群落特征的影响

退耕还林(草)工程实施后,黄土丘陵区形成大面积草地,该草地的可持续管理备受关注。适度放牧可能有利于草地植物群落的自然更新及可持续发展,同时可增加经济收入,但该区鲜见相关报道。为此,本文以该区20年以上退耕草地为研究对象,通过野外调查,研究了不同放牧强度(以单位面积羊粪球数量表征)对草地植物群落特征的影响。结果表明：轻度放牧(粪球密度为0～10个·m^-2)可促进退耕草地植物群落发育,群落平均高度、盖度、生物量、Shannon-Wiener指数和Margalef指数较封禁草地分别增加了39.8%,5.0%,26.0%,14.8%和32.8%。放牧超过一定强度(粪球密度大于10个·m^-2)将导致退耕草地植物群落退化,群落平均高度、盖度、生物量、Shannon-Wiener指数和Margalef指数较封禁草地分别降低了48.0%,24.2%,63.1%,14.3%和27.0%。在一定放牧强度(15～20个·m^-2)下植物群落中直立、丛生生活型物种优势度降低,莲座和匍匐生活型物种优势度增加,耐牧性增强。本研究可为黄土丘陵区大面积退...     

短期放牧强度对半干旱草地植物群落多样性和生产力的影响

本文以晋北农牧交错带半干旱草地生态系统为研究对象,于2016年设置不放牧、轻度、中度和重度放牧4个不同放牧强度试验,研究短期放牧强度下羊对草地植物群落多样性与生产力的影响,以确定最佳放牧强度。研究结果表明,植物群落多度随放牧强度增加呈先升后降趋势,高度与盖度则随放牧强度的增加逐渐降低;物种多样性在中度放牧最高,重度放牧时最低;植物地上生物量随放牧强度增加呈抛物线形式变化,中度放牧时最高,分别为757.04 g·m^-2和398.37 g·m^-2,植物地下生物量随放牧强度增加逐渐降低;草地土壤容重随放牧强度的增加逐渐增大。短期放牧下中度放牧的植物群落多度、物种多样性与地上生物量最高,轻度放牧植物群落高度、盖度和地下生物量最高,重度放牧的物种多样性与生产力较低,因此适度放牧有利于保持草地植物群落稳定。     

放牧扰动下草地植物多样性对土壤因子的响应

自由放牧草地羊粪归还作用在空间上往往表现出一定梯度分布格局,是影响自由放牧草地土壤与植被空间分布与演替动态的重要因素。为深入认识荒漠草原放牧对草地的影响格局与作用机制,以宁夏盐池荒漠草原围栏放牧草地为研究对象,按自然形成的地表羊粪量梯度,设置了6个梯度序列控制样地(1.41~1 581.68 g/m²),模拟自然条件下不同放牧强度。重点分析不同放牧强度下草地植物多样性与土壤环境因子之间的关系。结果表明,随着放牧强度的增加,1)植物群落中优势种白草的地位逐渐被苦豆子取代;白草重要值由2.07减小到0.19,苦豆子重要值由0增加到1.25。2)植物群落物种多样性指数从0.64增加到2.26,丰富度指数从0.35增加到1.86,均匀度指数没有一定的变化规律。3)0~5 cm土层,土壤全氮、速效氮和水分对植物群落物种多样性变化的影响较大,其中,土壤全氮是显著性影响因子;5~10 cm土层,土壤速效氮和有机碳对植物群落多样性变化的影响较大,其中,土壤速效氮是显著性影响因子。初步研究结论认为:放牧扰动下,表层土壤中氮素的增加是荒漠草原植物多样性变化的主导因子之一,这种结果的产生很可能与家畜排泄物的归还作用有关。明确氮的来源与去向,可能是下一步深入认识有关羊粪归还作用机制的主要任务。     

拉萨河谷山地灌丛草地植物多样性监测方法的比较研究

生物多样性是西藏生态安全监测与评估的重要内容之一.在气候变暖和放牧干扰背景下沿海拔梯度探讨西藏拉萨河谷山地灌丛草地植物群落物种多样性的变化特征,对于该地区草地的保护与可持续利用具有重要意义.以拉萨市林周县白朗村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用常规样方法,重复样线法和Modified-Whittaker样地法3种方法进行系统调查,研究草地群落物种组成及其沿海拔梯度的变化特征.结果表明,1) 3种不同取样方法α多样性的物种丰富度均随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,其中50 m样线法效果最好.2) 表征β多样性的Sorensen相似性指数和Bray-Curtis指数均随样地间海拔高差的增大而减小.3) 种-面积关系的截距c,斜率z随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,与α,β多样性随海拔梯度的变化特征吻合一致.4) 依据种-面积关系研究结果,山地灌丛草地设置100 m²的样地可覆盖80%左右的植物物种.山地灌丛草地的α和β多样性指数沿海拔梯度均呈先增后减的变化特征,未来研究应注重植物多样性分布格局对山体气候梯度以及放牧干扰变化的响应和适应机制.     

山地-绿洲-荒漠的系统耦合是祁连山水资源保护的关键措施

祁连山发育的水系,是河西走廊山地、绿洲、荒漠复合生态系统赖以生存的基础,却由于生产的压力和全球气候变化处于危机之中。林、草、苔藓、灌木结合是保护祁连山水源的关键,既能够维持水源的数量,还能保护水源地的环境。河西走廊的山地、绿洲、荒漠是一个整体,任何一个子系统出问题,都会造成整个复合农业系统的灾难,根据草地农业生态系统4个生产层的理论,调整复合农业系统的生产结构,是发展山地-绿洲-荒漠系统耦合的捷径,将构筑祁连山水源保护的农业系统基础。这种模式在我国西北内陆,乃至世界干旱地区具有示范意义。