退化高寒草甸植被与土壤特征

对甘肃省天祝县4个退化梯度高寒草甸的植被特征和土壤养分特征进行了研究。结果表明,随着退化程度的加剧,草地地上生物量、植被高度、盖度、土壤有机碳、全氮、全磷和土壤含水量都显著降低(P0.05),重度退化草地土壤容重显著升高(P0.05)。草地植物群落发生明显退化演替,矮生嵩草(Kobresia humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和垂穗披碱草(Elymus nutans)的优势种地位被珠芽蓼(Polygonum viviparum)所替代,物种数由未退化样地的19种减少到重度退化样地的7种,退化指示类毒杂草生物量比例逐渐增加,由9.77%上升到62.93%。草地的退化程度会影响草地的植被特征和土壤养分特征,应根据不同退化阶段采取不同的恢复治理策略。     

青藏高原高寒草甸退化演替的分区特征

2005-2012年,进行了青藏高原高寒草甸主要分布地区草地状况的调查,禾草-矮嵩草群落是青藏高原高寒嵩草草甸的典型地带性植被,对处于不同退化程度的小嵩草群落采取封育或减牧后,均可恢复到禾草-矮嵩草群落,但由于退化程度的不同,恢复所需要的时间具有极大的差异。青海果洛地区高寒草甸多处于以小嵩草群落草毡表层剥蚀和杂类草-黑土型退化草地演替阶段,玉树地区处于矮嵩草群落向小嵩草群落的演替阶段,祁连山区处于禾草-矮嵩草群落,藏北高原则处于矮嵩草群落向小嵩草群落转化期或正常小嵩草群落时期。禾本科、莎草科等可食牧草逐渐减少和杂类草盖度急剧增加的趋势反映了高寒草甸退化演替过程植被变化的基本特征,草地退化造成了土壤容重增加,且表层土壤对放牧的敏感性高于底层,土壤0～10,10～20和20～40 cm容重分别增加了(0.50±0.08) g/m³,(0.16±0.07) g/m³和(0.04±0.03) g/m³。同时,有机质大幅降低,其降低幅度高达19.3%～53.2%,并随着土层的加深,降幅趋于减小。     

退化高寒草甸植物群落和土壤特征及其相互关系研究

为了探究不同退化阶段高寒草甸的植被特征和土壤特征变化及其相互关系,通过野外样方调查和室内分析方法相结合测定了植物生物量、物种多样性指数、土壤养分和土壤理化性质,并分析了不同退化阶段下的特征差异与内在关系。结果表明：从轻度到极度退化过程中植被盖度、地上与地下生物量均呈现降低趋势,植被群落物种多样性指数、香农维纳多样性指数、均匀度指数和辛普森指数均呈下降趋势,土壤养分与理化性质趋于恶化,土壤水分下降和土壤容重的增加导致生物量下降。生物量与土壤性质之间相互作用、相互影响,在中度退化阶段改变植物群落组成和土壤性质,减少土壤养分流失,提高植物群落结构稳定性以及增加植物群落多样性将有利于退化高寒草甸的恢复。本研究有助于理清不同退化阶段高寒草甸的退化规律,并为恢复退化高寒草甸提供科学依据和理论基础。     

青藏高原高寒草甸退化对草地群落多样性及土壤特性的影响

为了明确青藏高原高寒草甸退化对草地植被多样性及土壤特性的影响,通过调查甘肃省甘南藏族自治州碌曲县、夏河县和合作市3个地区不同退化程度(轻度退化、中度退化和重度退化)的高寒草地的植被情况,分析其物种多样性及优势种,并采集土壤样品,测定其全氮、全磷、全钾、土壤pH值、全盐、容重、孔隙度、粒径等理化性质,土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶等4种酶活性,以及细菌、放线菌和真菌等微生物数量。结果表明：随着退化程度的加深,碌曲县、夏河县高寒草甸物种多样性呈降低趋势,而合作市轻、中度退化草地的多样性较高,重度退化草地最低,同时,植被的高度、盖度及草产量降低;土壤全氮、全磷、全钾、孔隙度及粉粒总体呈降低趋势,土壤pH值、全盐、容重、黏粒及砂粒呈升高趋势;土壤脲酶、蔗糖酶活性降低;土壤细菌、放线菌数量降低,真菌数量升高。     

高寒草甸退化阶段植物群落多样性与系统多功能性的联系

高寒草地在碳储量、生产力、养分循环以及涵养水源等方面的系统功能与群落生物多样性紧密相关,但现阶段大多数研究仅从少数的或单一生态系统功能与群落多样性之间的关系展开.基于此,本研究采用冗余分析和因子分析对青藏高原东缘退化高寒草甸群落进行了多功能性评价,探讨草地生态系统多功能性与植物群落多样性之间的关系.结果表明:随草地退化...     

青藏高原退化高寒草甸草原分类的遥感研究

应用遥感技术,探讨了青藏高原巴颜喀拉山北坡,青海省达回县段退化高寒草甸草原的类型、分布、面积和遥感判译标志。将研究区内高寒草甸划分为五个类,两个亚类和三个退化草原型。重点分析了高山草甸草原退化的主要原因和遥感影像特征。研究结果表明,青藏高原高寒草甸牧业区,局部草甸载畜能力与局部草甸成土母质的理化特性密切相关。制定科学合理的放牧载畜量应考虑成土母质因素。     

高寒草甸草地与其退化产物——“黑土滩”生物多样性和群落特征的初步研究

依据草地退化特征将高寒草甸草地退化产物－－“黑土滩”草地划分为６个等级，研究了各级蜡地的物种多样性和植物群落特征，中度退化的“黑土滩”草地（秃斑地面积占２７．６％）物种多样性和均匀性较大，为３．２３４和１．１１５．随草地退化程度的加大，秃斑地面积比例和毒杂草比例有明显增加的趋势（Ｐ〈０．０１）；原生植被嵩草属植物优势度和草地活根量（３０ｃｍ）趋于明显减少（Ｐ〈０．０１）；群落产量在各级草地内变化不     

三江源地区不同剥蚀退化高寒草甸群落生物量与多样性特征

对三江源地区不同剥蚀退化高寒草甸群落生物量、群落组成及多样性分析。结果表明,群落地上、地下与总的生物量随退化加剧而降低,群落总生物量的变化受地下生物量的变化影响较大。群落地上生物量的变化主要由群落功能群组成的变化引起,随着剥蚀退化的加剧,群落中各功能群生物量均降低,莎草科和禾本科植物相对生物量降低最为明显,而杂类草相对生物量随退化的加剧而增加。不同剥蚀退化程度下,群落多样性指数和均匀度指数的变化趋势与物种丰富度变化趋势基本一致,均呈先降低后增加的趋势,在群落中度退化时各指数最低。物种多样性与功能群多样性指数表现为相同的变化趋势。     

东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤养分特征研究

研究了东祁连山不同退化程度的高寒草甸草地土壤养分特征,结果表明,随着退化加剧,高寒草甸草地的土壤pH值逐渐增加;全氮、全磷、速效锰和速效铁含量逐渐减少;有机质、速效锌、速效氮和速效磷含量先降低后增加,有机质含量以重度退化草地最低,速效锌、速效氮和速效磷含量以中度退化草地最低;全钾和速效铜含量并未因草地退化而改变,且极度退化草地土壤有机质和全氮含量在20～30 cm土层反而高于表层。总体上,随土层加深土壤中有机质、全氮、全磷、速效氮、速效钾、速效磷和速效锌含量下降,速效铁、速效铜和速效锰则增加。     

遥感技术在高寒草甸及其退化草地上的应用研究

利用ＴＭ、ＳＰＯＴ卫片以及１９８５年、１９９７年２年地面观测资料．经遥感影像综合评判和ＱＩＳ表据处理．查明了达日县建设乡高寒草甸及其退化草地的面积。并得出以下结论：①卫片解译可以辩别退化草地和未退化草地;②沙丘和冲沟侵蚀一般无法与其它形式的退化草地相区别;③卫片可区分出草甸、灌丛和沼泽这３个草地类;④人沟管理的植被区只有在植被特征发生了显著的改观,才可以用遥感技术鉴别;⑤在草地规划和管理中,应用卫片具有很大的潜力。     

藏北不同退化阶段高寒草甸植物群落特征与土壤养分特性

为探究藏北不同退化阶段高寒草甸的植物群落特征、土壤养分特性及其相关性,以那曲县那玛切村的轻度退化(lightly degraded,LD)、中度退化(moderately degraded,MD)和重度退化(severely degraded,SD)高寒草甸为研究对象,采用冗余分析(RDA)试图揭示不同退化阶段高寒草甸土壤环境因子与植被因子之间的关系。结果表明:1)研究区植物共有9科20属25种,莎草科、禾本科、菊科和蔷薇科植物适应性较强,不同退化草甸植被类型分别为高山嵩草+斑唇马先蒿,弱小火绒草+高山嵩草,二裂委陵菜+白苞筋骨草,其中高山嵩草是轻、中度退化草甸的优势种,不同退化阶段高寒草甸杂类草均占据重要地位,生活型以多年生草本为主。2)从轻度退化草甸到重度退化草甸,植物群落特征(地上生物量、高度、密度、频度、总盖度)整体呈递减趋势,且差异显著(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数随着退化加重呈降低的趋势。3)随退化程度加重,土壤有机质、速效氮、全氮、全磷、速效磷、速效钾、全钾均...     

东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤有机质含量及其与主要养分的关系

对东祁连山金强河河谷轻度、中度、重度退化高寒草甸土壤有机质含量变化及其与土壤全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间的关系进行了研究。结果表明：随着退化程度的加重,020 cm层土壤有机质、全氮和速效磷含量均不断下降,全磷含量呈现出先降后升但总体呈下降的趋势,但速效氮含量则不断上升,各养分的变化差异均达到极显著水平(P<0.01)。在划分的轻度退化草地土壤中,有机质含量分别与全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间均不存在显著的相关关系(P>0.05),另外所划分的中度退化和重度退化草地也同样如此。但是通过把3个不同程度退化草地结合起来作为整体进行综合分析,结果表明,除了全磷,土壤有机质含量分别与全氮、速效氮、速效磷含量三者之间存在极显著的相关关系(P<0.01)。在较大尺度上,有机质可以作为土壤营养状况的主要判断指标。在研究高寒草地土壤养分状况及其综合评价中,要特别注意其时空异质性,要重视尺度问题。     

祁连山中段退化高寒草地土壤细菌群落分布特征

为探究祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落分布特征,采用Illumina HiSeq PE250高通量测序平台对轻度、中度和重度退化草地土壤细菌群落变化特征进行研究,并对土壤细菌群落与土壤酶活性、土壤理化因子间关系进行分析。结果表明:随着退化程度加剧,植被盖度、高度、地上生物量和多样性指数均明显降低(P<0.05);土壤理化性质和酶活性变化各异且差异显著(P<0.05)。高通量测序共得到257971条有效序列,219017条优质序列和2004个OTUs。细菌群落丰富度指数依次为轻度>中度>重度,多样性指数为轻度>重度>中度,Beta多样性分析表明各样地间差异为轻度>重度>中度。其中,放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为3种退化草地土壤的优势菌门,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占77.25%、84.27%和78.66%;乳球菌属为3种退化草地土壤的优势菌属,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占14.29%、38.84%和7.39%。冗余分析表明:土壤酶活性和土壤理化性质均对细菌群落的组成具有影响,其中土壤pH是影响土壤细菌群落分布的主要驱动因子。祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落的变化主要受土壤理化性质和酶活性的影响。     

青海省祁连县高寒草甸草原土壤有机碳分布特征

为了评价青海省祁连县高寒草甸草原有机碳的分布特征,本研究以祁连县海拔2 963-3 392m范围内高寒草甸草原为研究对象,采用野外调查取样结合室内分析的方法,分析了祁连县高寒草甸草原0-50cm土层土壤有机碳的分布规律。结果表明,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而显著减少(P0.01),表现为0-1010-2020-3030-4040-50cm;土壤有机碳密度和土壤有机碳储量同土壤有机碳含量分布有相同的趋势;土壤有机碳与地上生物量和植被盖度呈极显著(P0.01)正相关关系,表明土壤有机碳含量随着盖度和地上生物量的增加而增加。土壤有机碳含量与土壤容重呈极显著(P0.01)负相关关系;相反,随着土层深度的增加,土壤含水量逐渐减少,土壤有机碳含量与土壤含水量呈极显著(P0.01)正相关。     

甘肃玛曲高寒草甸土壤微生物季节变化特性的研究

选取甘肃玛曲高寒草甸6个样地,对各样地的土壤微生物季节动态及其与土壤理化因子的关系进行了分析。结果表明,在土壤微生物中细菌数量占绝对优势,季节变化对土壤微生物有较大的影响,土壤微生物与土壤肥力有较为密切的关系。细菌在4月出现高峰;放线菌数量春季到秋季数量逐渐减少;真菌数量春季到秋季变化不明显,冬季略有增加;氨化菌、硝化...     

祁连山东段高寒草甸土壤持水能力在小尺度不同坡面位置的分异特征

对高寒草甸不同坡面位置间土壤持水能力在小尺度下的分异特征及其主要影响因素进行了研究,以期为高寒草甸水分保持功能评价及其合理利用与保护提供参考。试验选择5个不同坡面位置,分别为2990(坡顶)、2980(坡上)、2970(坡中)、2960(坡下)、2950 m(坡脚),测定了土壤粒径、土壤湿度、土壤孔性、入渗及持水性等指标。结果表明,土壤颗粒组成中粘粒含量占8%~10%,粉粒占79%~83%,砂粒占7%~11%,坡顶到坡下以及各个土层之间变化程度均较小,而在坡脚处变化较大,砂粒含量随土层深度增加从42%增加到74%,同时粘粒和粉粒含量随土层深度的增加而减少。田间持水量与砂粒和粘粒含量呈负相关关系,与粉粒含量呈正相关关系,从坡顶到坡下,田间持水量为45%~55%,而在坡脚处由于砂粒含量较高,随土层深度的增加则从40%下降到21%。土壤总孔隙度在各坡面位置和土层间的变化趋势和田间持水量相似,其中非毛管孔隙度随坡面位置和土层的变化不明显,在总孔隙度中仅占8%。土壤入渗率从坡顶到坡脚呈增加趋势,且随土层深度的增加而减小,在坡顶,入渗试验开始5 min以后入渗率从1.2 mm·min^-1(0~10 cm)减小到0.2 mm·min^-1(30~40 cm),而在坡脚,则是从4.4 mm·min^-1(0~10 cm)下降到2.5 mm·min^-1(30~40 cm)。     

狼毒斑块对狼毒型退化草地植被和土壤理化性质影响的研究

草地植物群落的物种组成变化影响草地土壤养分数量和分布格局,而土壤理化性质改变会加速原生植物被更适生于此土壤条件下的植物所代替。狼毒在退化草地中斑块状集群分布的格局可能会影响草地植物的群落结构和土壤养分循环过程。以退化草地中未防除狼毒和防除狼毒的狼毒斑块为研究对象,分析斑块内和斑块间草地植物群落的特征和土壤养分含量变化规律。结果表明: 1)未防除狼毒和防除狼毒斑块间的地上生物量、丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著低于未防除狼毒斑块内,而防除狼毒斑块内和斑块间的地上生物量和群落多样性指数差异不显著; 2)未防除狼毒斑块内土壤含水量、有机质含量、全氮含量、速效磷含量、铵态氮含量显著高于斑块间;同时,未防除狼毒斑块内土壤含水量、有机质含量、全氮含量显著高于防除狼毒斑块内,而防除狼毒斑块内土壤速效钾含量显著高于未防除狼毒斑块内。由此可见,狼毒斑块内土壤养分和水分含量比斑块间高,表现出明显的“肥岛”效应。针对狼毒型退化草地治理应严格控制草地载畜量并辅以防除狼毒、围封、施肥等草地改良措施,实现狼毒型退化草地的可持续利用。     

东祁连山高寒草地土壤有机质与物种多样性的关系

对不同退化程度草地土壤有机质与物种多样性的关系进行了研究,结果表明:退化草地土壤有机碳,腐殖质和胡敏酸(HA)含量与各种多样性指数间均为正相关,富里酸(FA)与各指数呈负相关,其中,有机碳与Shannon-Wiener指数、腐殖质与Simpson指数显著相关(P<0.05)。腐殖质与Simpson指数的回归方程为:y=0.228 3x+1.649 3(R2=0.848)。     

高寒退化草地委陵菜根围丛枝菌根菌(AMF)分离鉴定及促生效应

从祁连山高寒退化草地优势植被钝裂委陵菜根围分离丛枝菌根真菌(AMF),鉴定并研究其促生效果,为农业生产和生态修复提供服务。用湿筛倾析—蔗糖离心法提取土壤AMF孢子,按形态挑出大量相同孢子并用燕麦盆栽法扩繁;通过形态学和18S rRNA基因分析鉴定;并通过燕麦盆栽试验(CK:不接菌;处理A:接种根内根孢囊霉(AMF1);处理B:接种本研究分离菌株AMF2)探寻AMF对燕麦苗期的促生作用。结果表明,分离扩繁出一株含量最多的丛枝菌根真菌AMF2,经形态学鉴定发现AMF2孢子颜色为白色、奶白色、黄棕色;孢子椭球形、球状、近球形;孢子直径在90~120 μm;18S基因测序获得有效序列长度为673 bp,并与NCBI blast比对发现AMF2与根内根孢囊霉相似度为100%,故结合两种鉴定方法鉴定为根内根孢囊霉,GenBank序列号MK311327。盆栽试验表明,处理A和B的AMF侵染率达到70%和61%,根活力较CK相比,分别提高了206%和123%;AMF2使燕麦苗期株高、茎粗、叶绿素b含量分别增加11%、21%和3%,AMF1对燕麦苗期地上部分促生作用较弱;两种根内球囊霉均能够增加燕麦根系总根长、根体积、根表面积,降低根平均直径,特别是对直径0~1.0 mm根的影响,其中AMF2对燕麦苗期生长的促生效果较好。综上,本研究筛选得到的AMF2为根内根孢囊霉,不仅丰富了我国AMF菌种库,还为高寒退化草地生态修复提供了有效途径。     

甘南夏河高寒草甸高原鼢鼠和高原鼠兔秋季栖息地特征

2010年至2014年连续5年对甘南夏河高寒草甸高原鼢鼠(Eospalax bailyei)和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的分布与其地形、植被因子等进行了调查,分析两小型哺乳动物秋季越冬前的栖息地利用特征。结果表明,其秋季栖息地利用与地形和植被特征显著相关。高原鼠兔易选择坡地、半阳坡和坡中位的地形,而高原鼢鼠易选择平地、阳坡和坡底位的地形;植被盖度是影响高原鼠兔分布的重要因子。地上生物量非中等的平地是两小哺乳动物共存的主要分布地,两小型哺乳动物的种群动态与植被盖度和生物量均显著相关(P0.05);鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、花苜蓿(Melissilus ruthenicus)、柴胡(Radix bupleuri)和美丽风毛菊(Saussurea pulchra)4种植物多度与两小型哺乳动物的分布显著相关。