施氮对退化天然草地主要物种地上生物量和重要值的影响

在内蒙古太仆寺旗退化天然草地连续两年进行不同施氮水平的试验,结果表明:施用尿素可显著提高退化草地主要植物种群和草地群落的生产力.施用尿素50kg/hm2对羊草和冰草地上生物量的增加效果最为显著,重要值明显提高,羊草取代星毛委陵菜成为群落中的主要物种;施用尿素75kg/hm2,羊草和冰草出现效应递减现象,糙苏的地上生物量显著增加,重要值也有所上升;施用尿素100kg/hm2,星毛委陵菜的地上生物量显著增加,盖度增大.从改良草地的效果来看,研究地区退化草地的适宜施氮水平为尿素50kg/hm2.     

天然羊草草地地上生物量动态研究

为探讨天然羊草(Leymus chinensis(Trin.)Tzvel.)草地合理利用途径,对坝上羊草草地2005年和2006年地上生物量动态进行了观测记录。结果表明:草地群落和羊草种群生长前期地上生物量呈由慢到快增长的季节性变化,且均在8月10日左右达到最大值;羊草绝对生长速率和相对生长速率的增长期都集中在生长季初期;群落和羊草地上生物量增长动态均符合Logistic生长曲线,2005年群落地上生物量保护指标为85.20 g/m²,羊草地上生物量保护指标为75.62 g/m²;2006年群落地上生物量保护指标为126.94 g/m²,羊草地上生物量保护指标为103.56 g/m²。     

天然羊草草地和贝加尔针茅草地地上生物量及营养动态的研究

１０年定位研究表明，天然草地地上生物量受气象条件所制约，降水起主导作用。羊草草地和贝加尔针茅草地均属氮碳营养类型，适宜发展毛肉兼用型细毛绵羊和乳肉用家畜。青草在７￣８月营养丰富，产草量高，是打草贮存的最佳时期。     

东乌珠穆沁旗天然草地地上生物量与物种数的空间变化

为给东乌珠穆沁旗草地环境保护和草地畜牧业可持续发展提供数据支持和理论支撑,以东乌珠穆沁旗2020年调查数据为基础,采用地统计及拟合函数等研究方法,对东乌珠穆沁旗天然草地地上生物量与物种数的空间变化特点及相互关系进行了研究.结果表明,东乌珠穆沁旗草地物种数单位均值上的变异程度高于地上生物量,但空间异质性地上生物量略高于物...     

降水量的季节分配对羊草种群地上生物量影响的数学模型

在内蒙古锡林郭勒盟南部，对羊草种群的地上生物量进行了连续了１３年的定位研究，在此基础上应用积分回归模型，分析了降水量季节分配对种群地上生物的影响。结果表明，降水量的年度变化及其分配直接导致了羊草种群地下生物量的年度波动；降水量对种群地下生物量的影响具有放在效应；３－５月和７月份的旬降水量对当年的种群地上生物量有正效应，６月份的旬降水量对当年的种群地上生物量有负效应。     

典型草地地上现存生物量资产动态

生物量不仅是物质的载体,还是能量和价值的载体,也是评价生态系统结构和功能的重要指标。基于内蒙古站和海北站的已有动态监测成果,本研究分析了羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量资产动态。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量动态曲线均呈单峰型,羊草+大针茅群落地上现存生物量的最大值为197.21 g/m²,矮嵩草草甸的地上现存生物量最大值为307.75 g/m²。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上部分能量现存量动态曲线基本与地上现存生物量动态曲线一致,2个群落地上部分的能量现存量积累速率都与地上现存生物量积累速率呈显著的相关性。羊草+大针茅群落的地上部分能量现存量最大值为3 637.8 kJ/m²,矮嵩草草甸地上部分的能量现存量峰值为5 964.20 kJ/m²。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量价值曲线与地上现存生物量和能量现存量曲线存在显著差异。羊草地上现存生物量价值的最大值为584.95元/hm²,而大针茅的最大现存生物量价值为300.93元/hm²。矮嵩草草甸的地上现存生物量价值的峰值为2 066.84元/hm²。草地在生物量积累过程中,也形成了气体调节价值。羊草+大针茅群落释放O₂的最大价值为742.40元/hm²,固定CO₂的最大价值为1 484.89元/hm²。矮嵩草草甸群落释放O₂的最大价值量为1 158.52元/hm²,固定CO₂的最大价值为2 317.20元/hm²。     

黄土丘陵区天然草地地下/地上生物量的研究

对陕北安塞不同立地条件下铁杆蒿、长芒草和白羊草群落的地下／地上生物量以及吴旗、安塞和宜川3个不同气候－植被地带草地群落的地下／地上生物量进行了分析比较，结果表明：1）各类草地群落的地下／地上生物量都偏高，这与1997年气候极为干旱有关，水分条件越好的群落，其地下／地上生物量与水分因子的相关性越差。2）3个地带草地群落的地下／地上生物量由大到小依次为吴旗、宜川和安塞草地群落，立地条件和气候条件对群落地下／地上生物量的影响均是通过土壤水分和养分来体现的，具有相似的规律。     

放牧绵羊对亚热带人工草地地上生物量的影响

本文在放牧和封育条件下研究了多年生黑麦草和白三叶人工草地地上部第一性生产力及其形成的规律。结果表明，黑麦草生物量和地上生物量的形成规律为双峰型，而白三叶则为单峰型。在放牧采食率为69、55、45％和不放牧条件下，人工草地地上净第一性生产力分别为1210．9、1076．4、987．9和555．2g／m2，其中多年生黑麦草的地上净第一性生产力分别为899.8、777．0、746．0和372．0g／m2。白三叶分别为311．1、299．4和207．2g／m2。放牧地较封育地获得较大的净第一性生产力。试验结果表明，本试验设计的70％采食率是该混播草地较适合的放牧强度。     

草牧场防护林对草地地上生产力和地下生物量的影响

通过对内蒙古四子王旗20世纪70年代营造的人工白榆草牧场防护林及其林下和周边草地的研究表明,草地优势种羊草和克氏针茅的地上生产力组成比例,背风面一侧(62.4±5.7%)>林内(36.1%)>迎风面一侧(28.0±7.4%).地上生产力平均值(林内生产力为林木与草地生产力之和),林内(3873kg/hm2)>背风面一侧(1769±177kg/hm2)>迎风面一侧(1588±47kg/hm2).回归分析表明,背风面一侧群落的地上生产力随离开防护林距离的增加而增加(R2=0.97,P<0.001);而迎风面一侧群落地上生产力与离开防护林的距离没有呈现明显的规律性.对地下生物量的研究表明,草地地下生物量主要分布在距离地表10cm土层中(约86%),随离开防护林距离的增加根系垂直分布有向地表聚集的倾向.     

坡向和建植年限对冷季型混播护坡草坪重要值和生物量退化的影响

以3个坡向(半阴坡EN 40°,阳坡WS 33°,阴坡WN 29°)上,由高羊茅、多年生黑麦草和草地早熟禾建成的混播护坡草坪为对象,建成1～5年连续测定3草种的重要值和相对生物量,研究坡向和建植年限对冷季型混播护坡草坪退化速率的影响.结果 表明:1)坡向和建植年限对草坪草重要值和生物量退化速率总值有显著影响,建植年限是...     

羊草草原不同退化程度植物群落内地上部分变化对群落根系的影响

应用逐步聚类分析(FASTCLUS)方法,对内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗达里诺尔自然保护区境内的羊草Leymus chinensis草原进行定量划分.其结果为,从当地冬季打草场的围栏至居民点附近(由北到南)4 100 m的距离范围内,有3段处于不同退化程度的草地植物群落,其距离范围分别为:0～1 700 m,1 700～2 700 m,2 700～4 100 m.在此基础上,探讨了不同退化程度草地植物群落内地上生物量的变化,这种变化与地下生物量的关系及其对群落根系的影响.结果表明,地下生物量的变化并非随着人为干扰强度的加剧及地上生物量的减少而递减,而是表现为在适度放牧干扰的地段(0～1 700 m)出现最大生物量;且地下生物量在不同退化程度草地植物群落内的差异,主要是由聚集于表层土壤中的根量引起的.     

刈割制度对围封羊草草地群落特征及生物量的影响

以呼伦贝尔草甸草原围封羊草(Leymus chinensis)草地群落为研究对象,对不同刈割制度(连续刈割、隔年刈割)对围封羊草草地的影响进行分析。结果表明,在刈割干扰下,植被群落盖度和地上生物量都会显著降低(P0.05)。隔年刈割和连续刈割两种制度相比,在植被群落数量特征及生物量上,隔年刈割要优于连续刈割,植被群落的平均高度、盖度等数量特征及地上生物量均表现出随着刈割频次的增加而降低的趋势。植被群落的α-多样性在封育下最低,表现出随刈割频次的增加而变大的趋势。在不同刈割方式下,植被群落组成发生了变化且群落中各物种的重要值变化幅度很大,建群种羊草的重要值在连续刈割下低于隔年刈割,而寸草苔(Carex duriuscula)重要值在连续刈割下最大,且群落中其它伴生种的重要值也随刈割频次增加而降低。     

围栏封育对昭苏马场春秋草地地上植物量的影响

通过对昭苏马场春秋草地不同围栏封育年限草地地上植物量的研究,结果表明：草地地上植物量随着围栏封育年限的延长呈增加趋势,围栏封育5和6年草地地上植物量随季节的变化呈“S”型增长曲线,未围栏封育草地地上植物量累积变化呈双峰曲线;围栏封育5和6年与围栏封育1年和未围栏封育草地的禾草类和豆科草类间差异极显著（P〈0.01）,随着围栏封育年限的延长,杂类草所占比例下降,而优良禾草类比例明显升高,在群落中占据优势地位,不同围栏封育年限草地地上植物量的绝对生长率和相对生长率的季节变化相似,在植物营养生长初期率都较大,此后都呈下降趋势。     

西藏典型草地地上生物量季节变化特征

采用高寒草甸、高寒草原、高寒沼泽化草甸和温性草原4种西藏高原典型草地类型地上生物量定点观测数据,分析其地上生物量季节动态变化特征和生长规律。结果表明,高寒沼泽化草甸地上生物量最高,其中围网草地年均地上生物量达384.45 g·m-2,比无围网草地地上生物量高73%,且是温性草原类草地生物量的6倍,是高寒草甸和高寒草原类草地的12~14倍,与自由放牧相比,围栏禁牧措施可以明显提高草原地上生物量,是改良退化草地最有效的措施之一;温性草原草地生产力大于高寒草甸和高寒草原,城市附近山地草地生物量明显大于远离城市的地区,表明城市化进程降低了天然草地放牧强度,是恢复退化草地生产力的有效途径之一;属半干旱气候类型的西藏高原中部,降水是制约草地植被生长的主要因子;草地地上生物量的绝对增长速率和相对增长速率季节动态均在生物量达到高峰期前为正增长,之后为负增长。区域水热条件差异及其季节性变化导致了不同草地类型或同一类型不同区域的草地最快生长期出现的时间存在一定差别。     

黄土区封育和放牧草地物种多样性和地上生物量对氮素添加的响应

氮素添加对草地生态系统地上生物量具有普遍促进作用,但对解释引起物种多样性丧失的机制仍存在较大争议。本研究以黄土高原半干旱区长期封育和连续放牧草地为对象,通过设置不同氮素添加水平来探索两种典型的草地管理方式下群落地上生物量、物种多样性、群落组分结构对氮素添加的响应及其异同以及物种多样性与地上生物量的关系,并研究这些响应的潜在生态学机制。结果显示,1)氮素添加显著提高长期封育草地地上生物量的同时降低了物种多样性;放牧草地群落地上生物量、物种多样性对氮素添加的响应与封育草地相同,但其响应程度均小于封育施肥草地;2)草地群落物种多样性随地表凋落物生物量增加而降低,随植被透光率增加而升高; 3)封育施肥草地Shannon-Wiener多样性指数与地上生物量存在显著线性负相关关系,而放牧施肥草地的物种多样性与地上生物量不存在显著的相关关系。以上结果表明放牧能够减缓施肥对物种多样性的负效应,在轻微降低物种多样性的前提下显著提高群落地上生物量,是一种合理的草地管理方式。     

放牧强度对草地牧草现存量及养分动态的影响

于2011-2012年在新疆昭苏军马场进行了新疆褐牛放牧试验, 研究了不放牧和轻度、中度及重度放牧强度下的草地群落现存量及牧草营养物质含量。结果显示, 年际间各放牧强度下牧草地上现存量均呈现逐年降低趋势, 同一年内随放牧时间的延长, 各放牧处理与不放牧间差异显著(P0.05);5种主要优势牧草亚洲百里香(Thymus asiaticus)、黄花苜蓿(Medicago falcata)、草原苔草(Carex liparocarpos)、针茅(Stipa capillata)和羊茅(Festuca ovina)及杂类草的粗蛋白含量随放牧时间的延长均呈现降低趋势, 但不同放牧强度间降低的幅度差别不大;干物质含量随放牧时间呈先降低后升高再降低的趋势, 波动幅度介于0.01%～2.00%;中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维含量均随放牧时间的延长呈先升高后降低再升高的趋势。中度放牧条件下牧草地上现存量下降幅度及牧草养分变化波动较小, 有利于草地的可持续利用;不同放牧强度对草地地上现存量及牧草营养物质的影响, 远不及年度间气候变化的影响大。     

关中地区几种苜蓿地上生物量初步研究

对5个苜蓿Medicago sativa品种的地上生物量形成规律进行了初步研究.结果表明:苜蓿生物量的增长速率不仅与本身生理特性有关,而且与环境密切相关;株高在分枝末期现蕾初期增长速度快.绝对生长速率与相对生长速率在分枝末期现蕾期都较大,此时的水分管理具有重要意义;不同苜蓿品种的群落结构大多为菱形;同化系统与非同化系统的比值随高度的增加而减少.     

羊草功能性状和地上生物量对氮素添加的响应

植物功能性状对资源变化的适应策略是生态学研究的基本问题之一。本研究在不同氮添加梯度处理下,测定了羊草(Leymus chinensis)的11个功能性状和地上生物量的变化。结果表明,氮添加显著影响羊草的叶片叶绿素a和b含量、叶片类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量和比根长(P0.05),而对叶片磷含量、比叶面积、叶片厚度、比茎重和植株高度没有显著作用(P0.05);叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量、比茎重和比根长之间有显著的相关关系(P0.05),比叶面积、叶片厚度和植株高度与其它功能性状的相关性不显著(P0.05);20 g·m~(-2)的氮添加处理下,羊草地上生物量最高;羊草地上生物量随叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮磷含量、株高的增大而显著升高(P0.05),随叶片干物质含量、比茎重的增大而显著降低(P0.05)。     

基于Landsat 8和随机森林的青海门源天然草地地上生物量遥感估算

草地地上生物量（above-ground biomass, AGB）的遥感监测可快速且客观地对草地生长现状进行评估,对生态环境评价和草地资源利用有重要意义。为了提高遥感估算草地AGB的准确性,基于青海省门源县的地面实测数据,利用Landsat-8 OLI遥感数据计算出的植被指数分别构建了单因素回归模型和随机森林模型（random forest, RF）,确定了AGB遥感估测最佳模型,并反演得到了研究区2019-2021年草地AGB空间分布。结果表明：1）在29个植被指数构建的单因素回归模型中,与草地AGB相关性较高的5个植被指数为NDVI、RBNDVI、TVI、GNDVI、MSR,R²均达0.49以上。其中,NDVI模型的精度最高,验证集R²为0.50,均方根误差（root mean square error, RMSE）为702.89 kg·hm^-2。2）在RF模型中,变量筛选前R²=0.61,RMSE=621.14 kg·hm^-2;经过变量筛选后模型精度有小幅度提升,R²达0.62,RMSE基本不变;二者精度均优于单因素模型,相比传统单因素最优回归模型,R²提高0.12,RMSE降低了80.95 kg·hm^-2。3）门源县AGB空间分布特征为西北部较高,东南部相对较低;大体呈中部高,四周低的分布状况。2019-2021年全县天然草地总产草量介于4.2827万~8.9776 万t,平均单产介于1063.49~1484.82 kg·hm^-2;草地类型以高寒草甸为主,2019-2021年产草量为4.0825万~5.6653 万t,平均地上AGB介于1060.38~1471.94 kg·hm^-2;山地草甸平均AGB为1036.81~1637.43 kg·hm^-2;温性草原平均AGB介于1198.72~1786.63 kg·hm^-2。     

基于MODIS数据与机器学习的青藏高原草地地上生物量研究

青藏高原位于我国西部,又被称为“世界第三极”,对我国和世界的生态以及气候变化影响显著。为了评估2000-2020年青藏高原草地地上生物量（aboveground biomass,AGB）的变化情况,本研究采用多种机器学习方法结合MCD43A4产品数据模拟了草地地上生物量,并对该区域草地地上生物量的时空特征进行分析。结果表明：1）构建的机器学习模型中,Rborist模型精度最高,基于筛选后变量的R2达到0.6484。“prec＿05”、“prec＿06”、“tp＿12”、“NDPI”、“prec＿04”、“tmax＿01”、“prec＿08”、“prec＿12”这8个变量与生物量相关;2）青藏高原东南部的生物量要高于西北部,呈现由东南向西北递减趋势;3)2000-2020年间青藏高原草地生物量稳步增长,整体向好发展。青藏高原61.38%的草地变化趋势不具有可持续性,4.67%的草地持续性轻微恶化,持续性明显恶化的区域占比1.19%,呈稳定或恢复趋势的区域占比32.76%。