返青期休牧对退化高寒草甸植被的影响

该项研究试图通过返青期休牧达到快速恢复退化高寒草甸植被的目的,于2015年5-7月在青海省祁连县默勒镇春季草场上进行返青期休牧试验。通过调查3个休牧样地和3个放牧样地,研究草地主要植被的株高、盖度和地上生物量等植被状况和高原鼠兔有效洞口的数量,从而评估返青期休牧对退化草地植被的影响。结果表明:返青期休牧时,草地的牧草高度、群落盖度和地上总生物量相对于放牧草地分别提高了165%,4%和77%,毒草生长明显受到了抑制,且其生物量下降了50%,高原鼠兔有效洞口数下降了72%。因此,我们认为在高寒草地过牧的关键时期实施返青期休牧可快速恢复退化草地植被,为高寒草地的合理利用提供了有效措施。     

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。     

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 hm~2,同时在围栏内选择20 hm~2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(P0.01)。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。     

高原鼠兔对退化草地人工植被稳定性的影响

对高原鼠兔活动在“黑土型”退化草地上建植的人工草地上用堵洞法进行了调查研究,结果表明:当高原鼠兔的有效洞口密度达到60个/hm2时,人工草地优良牧草的地上植物量只有未危害草地的12%,牧草高度、盖度、密度均有大幅度下降;当达到80个/hm2时,优良牧草的地上植物量只有未危害草地的4%,牧草高度、盖度、密度进一步下降,人工草地开始向建植前的“黑土滩”演替。高原鼠兔通过对人工草地种群特征、物种多样性、土壤结构等方面的影响,来制约人工群落的稳定性与可持续发展。     

高山草原鼠兔(Ochotona curzoniae)洞口密度与植被物种和土壤性质的关系:以申扎县为例

本研究以高山草原鼠兔(Ochotona curzoniae)为研究对象,对5个不同鼠洞密度梯度的草地生境、植物群落组成、土壤养分以及地上生物量研究分析。结果表明:1)草地生境土壤温度、容重与鼠兔洞口数量呈显著负相关关系(P 0.05),而植物群落中高山豆(Tibetia himalaica)数量的变化与鼠兔洞口数量变化相一致;2)随着鼠兔洞口数量的增多,土壤养分(土壤全碳、全氮、全磷、有机碳、速效氮和速效磷)含量增加,但未通过显著性水平检验(P0.05),地上生物量显著增多(P 0.05),但是地上植物多样性却显著降低(P 0.05)。研究结果揭示了高原鼠兔更偏好于保暖性好和干燥的土壤,以及棘豆类植物主要分布的草地;此外,高原鼠兔洞口数量的增加,在一定范围内,能够改善高寒草原的土壤营养环境,促进地上生物量的增长。     

高原鼠兔对西藏邦杰塘高寒草甸的影响

高原鼠兔是西藏高寒草甸的优势物种之一,其摄食和掘穴活动加快了邦杰塘高寒草甸退化速度,制约着当地草牧业的可持续发展。鉴于此,以林芝市工布江达县松多三村的冬季牧场作为试验地,以高原鼠兔活动为主要影响因素,初步探索高原鼠兔活动对不同退化程度的高寒草甸的影响。以期为邦杰塘天然草地的高原鼠兔防控和草地管理提供科学依据。研究表明,围栏外(A样地)的平均高原鼠兔鼠总洞数和有效鼠洞数均大于围栏内(B样地),A样地鼠兔掘穴土丘占地面积、洞口面积和草地占地面积也均大于B样地。高原鼠兔对植被有显著影响,表现为草地生物量减少,地上生物量干湿比增大,植物Gleason丰富度指数增加。在样地植物密度和种类基本一致的情况下,高原鼠兔的活动致使土壤种子库密度减少,尤以根茎型植物为最;地上地下植被Sorensen相似性指数减小,降低了草地根茎型植被更新潜力;其中A样地鼠区土壤种子密度仅为3 929.3粒·m^-2,显著低于B样地鼠区;同时鼠区土壤种子库中的根茎型牧草物种数占保护区的40%。说明高原鼠兔对两种不同退化程度的高寒草甸的影响不同,对轻微退化高寒草甸地表特征、植被特征和土壤种子库的影响小于对重度退化高寒草甸的影响。     

植被性状对高原鼠兔行为模式的影响

将高原鼠兔的日常行为划分为采食、警戒、嬉戏和洞内滞留4个类型,选取植被高度、盖度和地上生物量3个代表性指标反映草地植被性状的变化,探讨了植被性状与高原鼠兔(Ochotona curzoniae)行为模式的对应关系。结果表明,植被高度、盖度和生物量的增加可导致高原鼠兔洞内滞留和警戒时间增加,采食和嬉戏时间减少;高原鼠兔的某些行为对植被性状各主要指标变化应对反映有一个由量变到质变的临界点或临界范围,在此临界点或临界范围之前和之后,高原鼠兔对植被环境的感受会发生质的改变;采食时间与洞内滞留时间的比值(G/H)越小,表明植被环境的胁迫压力越大,反之则越小;植被高度对高原鼠兔生境的影响力大于盖度和生物量。     

青海省草原鼠害区域草地生物量及盖度动态监测研究

本研究利用Terra/MODIS植被指数产品 MOD13A3以及2005-2006年青海省草地调查资料,建立了草地地上生物量和植被盖度遥感反演模型,模拟分析了青海省鼠害发生区域、危害区域和正常区域草地资源在2001-2010年期间的各月及年际生物量及植被盖度变化动态。结果表明,1)EVI指数函数模型为模拟生物量鲜重最优模型,而对数函数模型为植被盖度模拟最优模型,拟合精度分别为70.18%和77.43%;2)研究区不同草地类型鼠害发生区域、危害区域的地上生物量和植被盖度随着鼠害危害状况的加重而呈下降趋势,在盛草季表现最明显,这种趋势近10年基本保持不变。     

多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量及植物群落结构的影响

高原鼠兔对草地生态系统的影响备受关注，而多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量与植物群落结构影响的研究鲜见。本研究通过对青海省河南县鼠类种群密度较高的高寒草甸进行了连续九年、每年三次的鼠类防控和监测，研究多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量及植物群落结构的影响。结果表明：前四年连续的鼠类防控显著地降低了高原鼠兔种群密度，而后五年高原鼠兔种群密度下降趋势并不明显；随着鼠类防控年份的增加，植物群落盖度，高度和地上生物量均显著增加，且它们与鼠兔种群密度呈显著的负相关关系，一定程度上说明高密度的鼠兔种群数量不利于植物盖度和地上生物量的维持；气候因子比鼠兔种群大小更能解释植物地上生物量的变化，其对鼠兔种群密度的影响也大于持续鼠类防控的影响。因此，对于鼠害严重的高寒草甸，鼠类防控协同气候因子共同影响着高原鼠兔种群大小和植物群落结构及功能。     

高原鼠兔对大通河上游高寒草甸草地的影响

通过对祁连山地区不同退化高寒草甸中高原鼠兔洞口密度与植物群落的关系的研究分析表明:随着高寒草甸退化程度的加剧,植物群落的盖度、地上生物量、优良牧草的地上生物量逐渐减少,植物群落的优势种也逐渐由高山嵩草—禾本科牧草—毒杂草转变;鼠兔的洞口密度先增加,在中度退化时达到最高(2391个/hm2),然后降低;在高寒草甸退化过程中,高寒草甸植被盖度与鼠兔洞口密度呈二次函数关系。此外,当鼠洞密度达到中等水平时,优良牧草生物量、植物地上生物量和植物高度达到最小值,证实了由于鼠类活动参与而有悖于"中度干扰假说"的理论。     

高原鼠兔的经济损害水平及防治指标研究

 ２００７－２００８年在肃南县大河乡大岔村的高寒草甸和高寒草原对高原鼠兔的经济损害水平及防治指标研究的结果表明,高原鼠兔种群数量与其危害所造成草原牧草减产量（地上植物）及经济损失呈正相关关系,相关系数为：r＝０．９７６５;高原鼠兔的有效洞口数（X）与牧草减产量（M）的线性回归方程为：M＝－１６．９６０３＋０．９１８０X在１３３０ｈｍ^２ 范围内用Ｃ 型肉毒梭菌生物毒素进行防治,核算单位面积防治成本为２５．０５元／ｈｍ^２;试验期间,高原鼠兔的实际鼠密度高达５１０有效洞口／ｈｍ^２,经济损害水平为１３０有效洞口／ｈｍ^２;实际经济损失率高达３２．９％,而经济允许损失率只有１１．２％。根据经济允许损失率测算的有效防治指标为１８５有效洞口／ｈｍ^２。     

Effects of plateau pika on the relationship between plant species diversity and functional diversity in alpine meadow北大核心CSCD

The relationship between plant species diversity and functional diversity in grassland will change with environmental changes. The plateau pika （Ochotona curzoniae） has an effect on the hydrothermal process of alpine meadow in its nesting area. However,it is not clear whether the disturbance of plateau pika effects the relationship between plant species diversity and functional diversity in alpine meadow. A random stratified and paired design was used to select plots in Luqu county in Gansu Province,and Qilian and Gonghe Counties in Qinghai Province and a field survey was conducted to investigate the effects of plateau pika disturbance on the relationship between plant species diversity and functional diversity of the alpine meadow. It was found that plateau pika disturbance significantly increased the plant species richness index and the species diversity index but did not significantly affect the species evenness index. Plateau pika disturbance significantly increased plant functional richness index （P< 0.05） but had no significant effect on the plant functional evenness index or the functional divergence index. With plateau pika disturbance effects,the relationship between plant functional richness index and species richness index changed from a logarithmic function to a quadratic function,and the relationship between plant functional evenness index and species evenness index changed from non-significant to significantly positive. In addition, positive correlations between functional richness index and species richness index,and functional richness index and species diversity index were significantly decreased,as were negative correlations between functional divergence index and species richness index,and functional divergence index and species diversity index were significantly decreased. The findings of this study provide basic information for understanding the mechanism of species coexistence of plant communities under plateau pika disturbance and help understanding of how plant diversity effects in an alpine meadow ecosystem function under plateau pika disturbance. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

基于MODIS数据的青海省草地地上生物量估算及影响因素研究

利用EOS/MODIS植被指数产品（NDVI）、实测草地地上生物量和气象监测资料,结合实测资料和NDVI之间的关系建立了青海省草地地上生物量卫星遥感估算模型,并通过研究青海省气温和降水量变化特征分析了影响草地地上生物量的主要因素。结果表明：在草地生长季,生态监测站草地地上生物量与NDVI之间具有较好的正相关关系（P<0.01）。利用模型估算的青海省草地地上生物量在2003-2017年表现出弱的增加态势,2003年平均草地地上生物量最低,仅为2622 kg·hm^-2,2010年最大,达3252 kg·hm^-2; 2003-2017年,青海省草地地上生物量变化表现出明显的空间分布特征,从东南向西北逐渐递减;其中,青海省果洛州东南部、玉树州南部、黄南州东南部和海北州东南部草地地上生物量最高;西北部的柴达木盆地最低;2003-2017年青海省绝大多数地区草地地上生物量均呈现保持不变或者趋好的变化特征,其中曲麻莱、都兰以及甘德等地区部分草地地上生物量明显减少。气温升高热量条件充足的背景下,青海省草地受降水量增多带来的水分条件趋好的有利影响,对高寒地区草地植被的生长发育起到了促进作用,最终导致草地NDVI升高,地上生物量增加。     

高原鼠兔（Ochotona curzoniae）的生态功能

高原鼠兔作为青藏高原上广泛分布的小型穴居植食性哺乳动物受到了人们的广泛关注。其植食性特点和挖掘活动对高寒草地植被、生物多样性、物质循环等方面具有重要影响,但这种影响对青藏高原草地生态系统的利弊还存在较大争议。一方面认为,高原鼠兔可提高栖息地植被的丰度;维持生态系统的多样性,为捕食者提供食物资源,也为许多其他动物提供栖息地;同时,其挖掘活动会对土壤产生扰动,增加土壤的渗透力和含水量,促进物质循环。另一方面,有学者认为,高原鼠兔会破坏植物根系和土壤结构,加快土壤的侵蚀速度,降低栖息地的植被质量,并且和家畜争夺食物资源等。过去,高原鼠兔一直被作为草原＂鼠害＂的元凶,遭到人类大规模捕杀,造成种群数量大幅降低。在高原鼠兔对生态系统作用的认识有待进一步加强的背景下,应更加谨慎地制定和实施高原鼠兔的管理工作。     

植被均匀度与高原鼠兔种群数量相关性研究

通过在高原鼠兔不同密度区对植被地上生物量、盖度、高度三项指标分布均匀度的测定与分析,对高原鼠兔种群密度与植被均匀度间的关系进行了研究。结果表明,凡高原鼠兔分布地,植被三项指标均表现为不均匀性分布,在一定范围内,鼠群密度随植被均匀度的下降而增加,两者间存在极显著线性相关关系。植被的斑块状极度破坏是诱使高原鼠兔迁入的重要因素,尤以斑块状裸地的诱迁作用为甚。     

青海果洛地区不同鼠洞密度下高寒草甸植物生物量分布特征

为探讨不同密度下的鼠类活动对高寒草甸植物生物量的影响,本研究以高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的有效鼠洞作为调查对象,分析了不同鼠洞密度对黄河源区青海果洛高寒草甸植物地上、地下和总生物量的影响。结果表明:随着草地鼠洞密度的增大,植物地上、地下和总生物量呈"V"字型变化趋势,先急剧下降后缓慢上升,满足y=ax²+bx+c关系;其中样地Ⅰ(3个/25 m×25 m)生物量最大,样地Ⅳ(54个/25 m×25 m)最小,样地Ⅴ(85个/25 m×25 m)鼠洞密度较大,而生物量并不是最小值;植物地下生物量主要分布在0~10 cm的范围内,随着鼠洞密度的增大有向表层聚集的趋势,生长旺盛期更为明显。植物群落组成中,随着鼠洞密度增大,莎草类和禾草类地上生物量均呈现下降趋势,而杂类草则趋于增加。     

高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性及地上生物量的影响

采用堵洞法设置高原鼠兔干扰区和非干扰区,然后在干扰区和非干扰区内利用样方法研究了高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性和地上生物量的影响。结果表明,植物物种多样性和不同植物功能群多样性对高原鼠兔干扰的响应并不一致,其中干扰增加了杂类草功能群丰富度指数与物种丰富度指数,降低了物种均匀度指数、莎草科功能群丰富度指数和禾草科功能群均匀度指数(P<0.05)。干扰区内物种均匀度指数、物种丰富度指数和杂类草功能群丰富度指数随干扰强度增加而呈增加趋势,但禾草科功能群均匀度指数却呈显著降低趋势。虽然高原鼠兔干扰显著降低了植物群落总生物量,莎草科、禾草科和豆科功能群生物量(P<0.05),但显著增加了杂类草功能群生物量(P<0.05)。干扰区随干扰程度增加,莎草科功能群和豆科功能群生物量逐渐降低,杂类草功能群生物量逐渐增加,而禾草科功能群生物量则先增加后降低。鉴于高山嵩草草甸植物群落物种多样性和功能多样性对高原鼠兔干扰的响应不一致,植物物种多样性和功能群多样性之间不能互相替代。     

高原鼠兔干扰对高山嵩草繁殖分配的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)干扰会引起高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸生境的改变,而植物繁殖分配是其适应环境变化的重要策略之一。通过野外调查方法研究了高原鼠兔干扰对高山嵩草繁殖分配的影响。结果表明,高原鼠兔干扰显著增加了高山嵩草总生物量、地下生物量、生殖枝与营养枝比和根冠比(P<0.05),但降低了地上生物量(P<0.05)。高原鼠兔干扰区内,高山嵩草总生物量和地上生物量随干扰强度增加呈先增加后降低的态势,生殖枝与营养枝比呈先降低后增加态势,说明高原鼠兔干扰强度从低增加到适宜干扰强度阈值的过程中,高山嵩草将更多资源分配给营养生长,以进行种群扩张,而当干扰强度超过适宜干扰阈值时,高山嵩草将资源更多的分配给生殖生长,以保证基因延续和种群存活。     

坡向对青藏高原高寒草地植被分布格局和牧草品质特征的影响

为探究不同坡向草地植被构成和牧草品质特征,本研究对青藏高原东北缘不同坡向高寒草甸植被构成和牧草营养特征进行分析。结果表明：阴坡（Shady aspect,SHA）植物物种数和盖度显著高于阳坡（Sunny aspect,SUA）和山脊（Ridge,RI）;SHA草地植物群落物种丰富度指数和多样性指数显著高于SUA和RI;禾本科、莎草科和可食杂类草地上生物量在SHA显著高于SUA和RI,不可食牧草地上生物量在RI显著高于SHA和SUA;植物中粗灰分（Crude ash,ASH）、粗脂肪（Ether extract,EE）、粗蛋白（Crude protein,CP）、钙含量（Calcium,Ca）、干物质消化率（Dry matter digestibility,DMD）、代谢能（Metabolic energy,ME）和可食牧草营养品质指数（Nutritional quality index,NQI）在SHA显著高于SUA,粗纤维（Crude fiber,CF）、中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber,NDF）和酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）含量在SUA显著高于RI和SHA。建议在高寒草地的利用中,采用NQI评价草地营养价值,并考虑植物分布和营养品质在不同坡向的变化,实现精细化管理。