东祁连山高寒灌丛草地土壤微生物生理功能群的动态分布研究

通过对2005和2006年东祁连山杜鹃灌丛、高山柳灌丛和金露梅灌丛土壤微生物生理功能群的时空动态进行研究.结果表明,1)各微生物生理类群的季节变化趋势在2005与2006年存在差异;2)从土壤剖面层次来看,0～10 cm土层微生物生理功能群的数量大于10～20 cm土层;3)土壤微生物生理功能群的数量大小顺序为:硝化细...     

东祁连山高寒地区山生柳种群分布格局研究

以东祁连山高寒地区山生柳种群为研究对象,采用相邻格子样方法取样数据,应用方差／均值比的t检验法,负二项参数,扩散型指数,Cassie指标,丛生指标,平均拥挤指数和聚块性指数,Poisson分布和负二项分布拟合检验等方法,分析了山生柳克隆种群在基株和分株2个层次上的空间分布格局及其随海拔梯度的变化趋势。研究结果表明,山生柳基株种群为随机偏聚集分布,偏离的程度与水分条件相关;山生柳克隆分株种群呈聚集分布,由于受到干扰,聚集程度随海拔高度的降低而增高。     

东祁连山高寒灌丛土壤微生物的分布特征

对东祁连山高寒灌丛草地土壤微生物的分布特征进行了研究,结果表明:在灌丛土壤中,均以细菌数量占绝对优势,放线菌次之,真菌最少,且好气性微生物数量随土层的加深数量减少,差异显著,嫌气性纤维素分解菌随土层的加深数量增多;微生物生理功能群数量分布为反硝化细菌>硝化细菌>氨化细菌>嫌气性自生固氮菌>好气性自生固氮菌>芽孢杆菌>好气性纤维素分解菌>嫌气性纤维素分解菌;不同灌丛土壤中,除反硝化细菌,芽孢杆菌和硝化细菌在金露梅灌丛略少于杜鹃灌丛外,其余微生物数量,包括微生物总数、细菌、真菌、放线菌、嫌气性自生固氮菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌等均依次为金露梅灌丛>杜鹃灌丛>高山柳灌丛。     

祁连山东段不同高寒灌丛草地土壤性状特征变化

为探讨祁连山东段不同高寒灌丛草地土壤性状的变化,在该区内选取了金露梅（Porentilla fruticosa）、柳（Salix）和杜鹃（Rhododendron）3类高寒灌丛草地,研究了不同高寒灌丛草地土壤物理和化学性状特征变化。结果表明：高寒灌丛草地土壤理化性状差异显著。土壤含水量表现为杜鹃灌丛草地>柳灌丛草地>金露梅灌丛草地;容重表现为金露梅灌丛草地>柳灌丛草地>杜鹃灌丛草地;总孔隙度表现为柳灌丛草地>杜鹃灌丛草地>金露梅灌丛草地;杜鹃灌丛草地土壤有机质含量最高为127.638 g·kg^-1,金露梅灌丛草地最低为89.954 g·kg^-1;土壤全P、全K和速效N,P,K含量均表现为杜鹃灌丛草地>柳灌丛草地>金露梅灌丛草地,土壤全N含量金露梅灌丛草地最大为2.912 g·kg^-1,杜鹃灌丛草地最小为2.586 g·kg^-1。相关性分析表明,3类高寒灌丛草地的土壤性状的各个因子之间有显著的相关关系。     

祁连山金强河河谷区域高寒灌丛群落海拔梯度影响特征与光谱变化

高寒灌丛是青藏高原生态系统的重要部分,研究高寒灌丛对青藏高原生态系统的研究具有重要意义。光谱遥感技术作为近年来发展迅速的遥感探测技术,可以实现高空间分辨率和高光谱分辨率的地物大面积无损探测。研究高寒灌丛的光谱变换特性有助于光谱遥感技术在青藏高原生态系统研究中的应用。选取青藏高原祁连山东段的甘肃省天祝县金强河河谷区域,根据海拔高度的变化,从2 900 m到3 600 m的阴坡,每100 m设置一个样地,采集每块样地的光谱数据。对采集的光谱数据进行平滑降噪处理后,通过反射率(REF)、吸收率(ABS)及反射率和吸收率的一阶导数(GREF和GABS)变换,分析了灌丛群落和光谱特征随海拔梯度的变化规律。主要结论如下:1)群落多样性的空间格局中,物种多样性随海拔梯度的变化极显著,光谱REF与α多样性随海拔升高均呈现倒"V"字形变化。α多样性最高的海拔梯度与群落光谱REF最大的值均集中在中间海拔区域(3300～3400 m);2)灌丛含水率随海拔梯度的变化呈"N"字形,即灌丛含水率与群落光谱REF随海拔梯度的增加先升高后下降再升高;3)群落高度,生物量和茎叶比对灌丛群落光谱特征的影响较明显。阴坡灌丛群落光谱REF与生物量、茎叶比随海拔梯度的增加呈反"N"形变化;4)千里香杜鹃和头花杜鹃灌丛在整个灌丛群落中占有关键地位,其群落特征的变化对灌丛光谱特征的影响明显。     

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。     

三江源地区高寒草地群落特征研究

选择三江源区针茅草原和高山嵩草草甸6处典型样地为研究对象,采用样方调查法,分析了该地区高寒草地群落特征。结果表明:1)达日县和曲麻莱县高寒草甸物种丰富度较高,分别为20种和15种;兴海县、玛多县和唐古拉山乡草地物种丰富度较低,均为8种,杂多县物种数最低,仅有5种(P0.05)。2)达日县和曲麻莱县物种多样性最高,分别为2.74和2.27;唐古拉山乡和杂多县最低,约为1.5;兴海县和玛多县针茅草原物种多样性均为1.87左右。唐古拉山乡和曲麻莱县均匀度指数稍低,分别为0.76和0.84,其余各县均匀度指数均较高。多样性指数与物种数极显著相关。3)聚类分析发现杂多县和曲麻莱县高山草甸首先被归为一类,接着将唐古拉山乡合为一类;然后依次是兴海县短花针茅草原和达日县高寒草甸,玛多县紫花针茅草原在最后被聚合为一类。     

施肥和围栏封育对青海湖地区高寒草原影响的比较研究Ⅰ群落结构及其物种多样性

本研究选择青海湖北岸青海省三角城种羊场地区的天然高寒草原为研究对象,对多年围栏的样地,在围栏内外采用施N、P肥作为调控措施与围栏内外的天然草原作对照,旨在寻求退化草地恢复的最佳途径.结果表明,施肥后优良牧草重要值呈增大趋势,且围栏内比围栏外增大程度高;对照区优良牧草的重要值亦是围栏内较围栏外高;人为调控措施对群落物种丰富度有显著的影响,施肥群落的植物种类显著降低;围栏内物种数增高;施肥和围栏封育都能影响群落的植物种类.     

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(P<0.05),表现为LDG>MDG>SDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)>48.67%(LDG)>30.05%(MDG)、20.81%(LDG)>18.01%(SDG)>17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。     

东祁连山山生柳种群年龄结构及其动态分析

以东祁连山高寒地区山生柳种群为研究对象，从山生柳克隆种群在基株和分株2个层次上进行年龄结构的分析。研究结果表明，各样地基株种群中，I龄级的幼苗均较缺乏，Ⅳ龄级向V龄级过渡处为死亡高峰期，Ⅲ、Ⅳ龄级个体所占比重最大；克隆分株种群总体呈增长型；从种群动态方面分析，山生柳克隆种群年龄结构与海拔梯度间有一定相关联系：海拔3050m处，基株种群和分株种群呈衰退型；3100－3250m间，种群表现为增长型；3300－3450m，种群表现为稳定型。     

黄河源区山生柳灌丛草甸植物群落多样性及植物量组成

对黄河源区山生柳灌丛草甸物种组成、结构及其植被生产力进行了调查.结果表明,该类植被由45种植物组成,隶属于14科33属.其中,灌木层由3种灌木组成,隶属于3属2科,优势度为:山生柳Salix oritrepha(57.28%)>金露梅Potentilla fruticosa(28.19%)>高山绣线菊Spiraea alpina(14.53%).草本层由42种植物组成,隶属于13科31属,优势种为垂头菊Cremanthodium spp.、黄芪Astragalus spp.、线叶嵩草Kobresia capillifolia和小金莲花Trollius pumilus.草本层的Shannon-Wiener多样性指数为3.42,Simpson优势度指数为0.96,Pielous均匀度指数为0.92.群落地上干物质量为296.4 g/m2,地下植物量为3 185.6 g/m2.地下植物量主要分布在0～10 cm土层,为2 272.0 g/m2,占0～30 cm土层植物量的71.3%,根冠比为10.8.阔叶草类、莎草类和禾草类植物分别占总鲜质量的73.4%、20.1%和6.5%;占总干质量的57.1%、30.6%和12.3%.根据该灌丛物种、生产力构成及现状分析,黄河源区山生柳灌丛目前处于中度利用状态.     

增施氮肥对青藏高寒草原不同类群植物群落特征的影响

选择西藏自治区班戈县典型高寒草原为研究对象,设置围栏内小区施肥控制试验,从2013年7月试验样地建成至2014年9月期间,施加不同氮肥水平[对照(0,N_0)、低氮[7.5g·(m~2·a)~(-1),N_1]和高氮[15.0g·(m~2·a)~(-1),N_2)],调查高寒草原不同类群植被地上生物量、类群覆盖度、均匀度和重要值等群落特征对施肥的响应,探讨高寒草原地上植物群落特征对氮肥添加的响应。结果表明,1)短期增施氮肥与不施肥对照相比,会显著提高禾本科生物量和地上总生物量(P0.05),高氮水平下的菊科地上生物量有增加趋势,但与不施肥对照间差异不显著(P0.05);2)短期增施氮肥对禾本科、菊科、莎草科、蔷薇科以及杂类草等类群群落覆盖度以及地上总盖度没有显著影响,但是禾本科在群落总盖度中所占比例逐渐提高,对照、低氮和高氮水平的分别占总盖度的58.73%、61.90%和63.99%;3)短期增施氮肥下,所有类群植物的均匀度和重要值没有显著差异,优势物种亦没有显著差异。     

马鹿夏季放牧对祁连山草原群落多样性的影响

祁连山草原是我国重要的生态安全屏障,素有“高原冰原水库”和“生命之源”之称,同时也是我国西北地区“江河源”、河西走廊水资源安全的战略基地。祁连山北坡高寒灌丛作为这个安全屏障的重要组成部分,对区域内畜牧业发展的贡献不可忽视。马鹿是祁连山草原重要的特色放牧家畜,目前关于马鹿放牧对高寒灌丛群落学过程的影响研究缺乏。本研究在祁连山中段北麓以甘肃马鹿-高寒灌丛放牧系统为研究对象,探讨了夏季马鹿的放牧强度和地形对高寒灌丛β和γ多样性的影响。结果表明:1) 阴坡和谷地放牧强度之间β多样性差异显著,谷地β多样性嵌套现象显著;2) 中度放牧促进γ多样性,地形间差异不显著。总体来讲,马鹿适度放牧显著提高了高寒灌丛草地的γ多样性。研究结果以期为祁连山草原的可持续放牧管理提供科学理论依据。     

青海湖区河谷灌丛草地植被群落多样性研究

通过对青海湖地区布哈河、沙柳河等几条较典型、较大的河谷灌丛植被及其环境因子的取样调查,分析其河谷边滩和河漫滩灌丛主要环境因子以及灌丛群落的种类组成、分布格局、群落特征等数据,研究该地区植被群落多样性与环境因子的关系、发现在青海湖地区河谷灌丛草地植物群落的多样性主要为物种丰富度所推动,物种均匀度起一定的辅助作用,生态优势度受物种丰富度的影响不大.     

高寒区山生柳硬枝扦插灰色系统理论分析研究

本研究利用灰色系统关联度分析方法,对山生柳(Salix oritrepha)硬枝5种不同扦插处理的关联度及其扦插繁殖中的8个观察指标值间的关联度大小进行了计算分析,结果表明:山生柳硬枝扦插繁殖观测指标间的关联度大小依次为:保存率主根长度茎粗株高一级分枝数地上生物量鲜质量侧根数量;硬枝扦插5种不同处理的关联度大小依次为:覆膜简易塑料大棚育苗袋育苗杯露地。主根长度、茎粗和株高3个观测指标是影响山生柳扦插繁殖成活率的主要指标因子,覆膜处理是山生柳在高寒区最适合的快繁技术。     

高寒草地灌丛化对土壤团聚体生态化学计量学及酶活性的影响

草地灌丛化是影响土壤有机碳库储量的驱动因子之一。本研究以川西高寒灌丛化和未灌丛化草地为对象,分析团聚体内有机碳、全氮、全磷、全钾含量、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶和β-D葡萄糖苷酶活性及生态化学计量比特征。结果表明：1）有机碳、全氮和全磷主要富集在0.053~0.25 mm团聚体内,灌丛化降低了团聚体内生源物质含量。2）灌丛化后团聚体内C/N、C/P和N/P均呈增加趋势,且C/N最大值出现在>2 mm团聚体中,而C/P和N/P的最大值均出现在0.053~0.25 mm团聚体中,最小值分别出现在<0.002 mm和0.002~0.053 mm团聚体中（P>0.05）。3）灌丛化草地和未灌丛化草地土壤酶活性呈>0.25 mm团聚体内富集,灌丛化后土壤各粒径团聚体中蔗糖酶活性增加、而蛋白酶和磷酸酶活性降低。4）脲酶和β-D葡萄糖苷酶在灌丛化草地和未灌丛化草地中均与土壤有机碳和全氮含量呈正相关关系,蔗糖酶和过氧化氢酶与全钾含量呈正相关关系,蛋白酶和磷酸酶与全磷含量呈正相关关系。该区域土壤生源物质主要固存于大团聚体内,而大团聚体易被外界干扰破碎,可见灌丛化现象不利于该研究区有机碳的长期固存。     

东祁连山高寒草地植物群落二维极点排序

利用极点排序对东祁连山高寒草地植物群落进行了分析,并通过Simpson生态优势度指标对植物群落优势度进行了测定。结果表明,(1)在不同的海拔区域内,影响植物群落分布的主要环境因子不同。根据影响植物群落分布的环境因子的变化情况,可将研究地区划分为3个地段,即较低海拔地段(2710~2930m),水分条件对植物群落的分布影响较为明显;中海拔地段(2930~2960m),植物群落的分布主要受水,热组合状况的影响;而在较高海拔地段(2960~3080m),温度条件成为限制植物群落分布的主要因素。(2)群落生态优势度与群落内植物种群数呈负相关,海拔梯度通过影响群落内的种群组成而影响群落生态优势度。不同种群生态优势度的差异则反映了群落对放牧干扰的生态响应,随退化程度的加大,种群组成由抗性弱的物种向抗性强的物种逐渐过渡。