黄土高原退化草地恢复演替研究进展

论述了黄土高原地区退化草地恢复过程中的演替研究现状及影响植被演替的因素。指出在黄土高原地区,环境条件和人为干扰是主要的影响因子,应加强人为干扰对植被演替影响的研究。针对具体群落,探讨不同环境条件下群落的演替过程和演替阶段,提出合理的植被恢复方案,同时要加强人工植被建设中物种组合和植物配置模式的研究。     

黄土高原草地生产持续发展研究──Ⅰ．沙打旺人工草地衰退后的草种更替

沙打旺（Astragalus adsurgens）人工草地通常生长数年后即自然衰退。由于沙打旺具有强烈的土壤干燥化作用,在衰退草地上播种深根性豆科牧草生长不良;而播种的浅根禾本科牧草则生长正常,这就为衰退后草地的特续发展提供了人工更新草种,并为在不宜农作的土地上建立永久人工草地打下了基础。     

退化演替对高山草地植被和土壤理化特性影响

[目的]分析3种不同草地退化阶段(轻度退化,中度退化和重度退化)草地植被和土壤理化特性的变化规律,为类似区域退化草地植被恢复提供有效途径。[方法]野外植被调查、土壤取样和室内分析。[结果]草地退化不同阶段草地植物群落组成和物种多样性均有差异,退化对草地土壤理化特性有明显影响。重度退化草地土壤容重显著高于轻度退化草地(p0.05)。轻度和中度退化样地0—10cm土壤空隙度显著高于重度退化草地。重度退化草地的土壤有机质、全碳、全钾、全磷和有效钾均明显小于轻度退化草地(p0.05),但土壤pH值和有效氮含量没有显著变化。[结论]高山草地退化演替对该区土壤物理特性具有显著影响。     

黄土高原草地生产持续发展研究──Ⅳ．更新芽保护与草地合理、永续利用的关系

天然草地上多年生牧草越年生长,依赖于更新芽器官。采用合理限制放牧,即在秋冬提前一段时间仃止放牧,及在春季推迟一段时间放牧,牧草的更新芽可以正常进入休眼,并在返青后正常生长一段时间,则可调节好草地的放牧生产与植被的发育和稳定性的关系,利于维持草地的永续利用。过度放牧或滥牧的破坏性,就在于四季无节制放牧,不仅阻碍了草地牧草的正常生长,尤其破坏了它们赖以越年更新的更新芽器官的形成、越冬与返青生长。     

施肥和混播对松嫩平原退化草地土壤和牧草产量的影响

[目的]研究施肥和混播牧草对松嫩平原黑龙江省西部退化草地土壤养分和牧草产量的影响,为该区天然退化草地修复提供科学依据。[方法]试验以黑龙江省西部天然轻度退化草地为研究对象,沙打旺(Astragalus adsurgens)和披碱草(Elymus dahuricus)为补播草种,设2个间行混播[豆禾比2∶2(B₁)和1∶2(B₂)]和6个水平氮磷钾施肥组合[N₅₀P₄₀K₄₅(A₁),N₁₀₀P₂₄₀K₂₂₅(A₂),N₁₅₀P₀K₁₈₀(A₃),N₂₀₀P₁₂₀K₀(A₄),N₂₅₀P₈₀K₂₇₀(A₅),N<...     

三江源区草地退化与人工恢复对土壤理化性状的影响

以三江源区不同退化程度的天然草地及不同恢复年限的人工草地为研究对象,系统分析土壤理化性质随取样深度的动态变化。结果表明:(1)人工草地土壤含水量及全氮、全钾、全磷、速效钾、速效磷的含量随恢复年限均表现出先减小后增大的"V"形变化趋势;(2)随着退化程度增加,退化草地土壤中含水量逐渐降低,全氮、全钾、有机质、速效钾含量未表现出逐渐降低趋势,而草地的裸斑面积、土壤及养分的流失量逐渐增加;(3)人工草地及退化草地土壤中全氮、速效钾、有机质含量均随着取样深度增加而逐渐降低,草地恢复年限和退化程度基本不影响养分在土壤中的空间分布;(4)人工草地建设使退化草地有机质、全氮、全钾的含量增加,尤其有利于0-4cm的土壤养分增加。因而,人工草地建设可以作为三江源区退化草地土壤恢复的措施之一。     

近50年局地气候变化及其对共和盆地贵南县草地退化的影响

利用共和盆地贵南站1961—2007年温度、降水等气象资料,分析了共和盆地贵南县的气候变化趋势,探讨了气候变化对贵南县草地退化的影响。结果表明：共和盆地贵南地区气温年际变化呈上升趋势,倾向率为0．23℃／10a,增温速度大于全国增温速度;年降水量总体上呈不显著的增加趋势,倾向率为3．0mm／10a;草地潜在蒸散量呈显著上升趋势,蒸散量倾向率为22．23mm／10a;年大风、沙尘暴日数呈下降趋势。分析认为：气候变化是草原生态退化的自然诱发因素,温度显著升高,草地蒸散量增加,春季干旱事件增多,秋季降水量减少造成草地牧草生长期的变化和草地生产力的下降,导致贵南草地生态退化。     

河西走廊中部草地退化的研究与可持续发展的途径

介绍了河西地区中部草地面积及其类型,对河西走廊中部草地退化的原因进行了探讨。论述了河西地区中部草地开发利用的现状,提出了河西走廊中部草地农牧业可持续发展策略。     

水土保持对区域植被演替的影响——以黄土高原地区为例

 在综述已有研究的基础上,结合实地调查,初步分析了水土保持对植被演替影响的主要方式,不同水土保持措施(工程措施、人工恢复植被、水土保持生态自我修复)对植被演替所产生的影响。结果表明,水土保持生态自我修复下的植被演替趋向自然演替过程,而人工恢复植被的影响取决于物种选择与营造方式,不当的物种及纯林营造,往往使植物群落结构单一化,植被正常演替中断或逆向发展。反之,则可促进植被正常演替,缩短植被恢复过程。工程措施对植被演替的影响,可能更多地表现其对植物群落空间分布格局方面。但要全面科学地认识和评价水土保持对区域植被演替的影响,仍需系统的调查研究。     

高山退化草地不同恢复措施对土壤理化性质的影响

为了解高山退化草地不同恢复重建对土壤理化特性的影响,通过野外调查和室内分析,研究了高山退化草地3种恢复重建措施（围栏、禁牧和毒杂草防除）和对照重度退化草地土壤理化特性的变化规律。结果表明,退化草地恢复重建措施对土壤理化特性有明显影响。围栏、禁牧和毒杂草防除样地同层土壤容重显著低于对照重度退化草地（P < 0.05）。与对照相比,0—10 cm土层毒杂草防除和围栏处理土壤空隙度增加1.71%和1.44%,毛管持水量增加1.08%和1.15%。不同处理间土壤最大持水量表现为杂草防除 > 围栏 > 禁牧和重度退化草地,且之间差异达到显著水平（P < 0.05）。退化草地不同恢复措施间土壤化学特性有显著差异。禁牧和围栏样地土壤有机质、全氮、全磷、有效氮和有效钾含量显著高于对照（P < 0.05）。杂草防除样地0—30 cm土壤有机质、有效氮和有效磷含量显著高于对照。因此,分析祁连山高山重度退化草地不同恢复措施样地土壤理化特性对评价退化草地恢复治理成效,具有一定指导和参照价值。     

草地退化对青海湖流域小蒿草草甸土壤碳密度的影响

以青海湖流域小嵩草草甸土壤为研究对象,对不同退化程度下小蒿草草甸土壤容重和有机碳含量进行了测定,并在此基础上确定了土壤有机碳密度。结果表明:随着小嵩草草甸退化程度的加剧,其土壤容重在剖面上表现为逐渐增大趋势,土壤有机碳含量从表面逐渐减小,特别是0—10 cm表层有机碳含量减少尤为明显,未退化的表层有机碳平均含量是严重退化的6.5倍。土壤有机碳密度变化与有机碳含量在4种不同退化植被土壤中表现一致;4种不同退化程度小嵩草草甸0—100 cm土壤有机碳密度分别为（10.74±3.03）,（12.41±4.15）,（8.04±6.24） kgC/m²和（4.56±0.70） kg/m²,即轻度退化 > 未退化 > 中度退化 > 重度退化,说明随退化程度的加剧,土壤有机碳密度呈现显著下降趋势,但轻度退化有助于碳积累。     

干旱、半干旱草原退化、沙化区的重要选择——设施草业生产

针对干旱、半干旱草原退化、沙化区传统的靠天然草地的放牧型草原畜牧业走到了一个十分困难境地的现实，指出了在严重缺水地区发展露天人工草地会带来新的沙漠化和土地退化。提出了具有高技术、高投入、高产出特征的牧草生产新观念——设施草业。设施草业生产方式是牧草在日光温室内生长，如同在工厂内进行草业生产。其生产系统包括加热系统、降温系统、通风系统、遮阳系统、微灌系统和中心控制系统。设施草业生产技术包含了现代农业的主要技术特征，主要包括种子工程、栽培技术、病虫害防治、加工保存和利用技术等。中国农科院草原研究所在内蒙古苏尼特左旗草场极度退化区开展了设施草业生产的初步试验，引种的高丹草在2001年4月25日～9月24日期间收获4茬，获得了180 t/hm²的收获量。     

补播改良措施对沙化草地植被恢复的作用

在科尔沁沙地南缘,以严重沙化草地作为研究对象,通过布设人工补播试验,以及对飞播9a后沙化草地各植被群落特征的调查,研究了补播改良措施对沙化草地植被恢复的作用.结果表明:飞播措施和人丁补播措施对沙化草地植被恢复均具有显著作用.飞播9 a后的沙化草地,植被盖度、草群平均高度、草群密度以及地上生物量分别较对照样地提高了2.71倍、1.91倍、1.54倍和3.85倍.人工补播措施对改善沙化草地群落特征具有持久性,其中条播方式优于穴播和撤播方式.     

近50年气候变化对塔拉滩草地荒漠化的影响

塔拉滩区地处共和盆地,20世纪80年代以后,该地区草地严重退化,沙漠化强烈发展等生态恶化问题十分突出。通过共和盆地近50a的气温、降水、大风、沙尘暴和草地蒸发力等气候因子的变化特征,分析了草地退化的主要原因,结果显示46a来仅气温呈现出明显的上升趋势,降水呈现微弱的增加趋势,蒸发量和草地蒸发力随时间呈现上升趋势。通过1987年、1996年两期TM卫星遥感影像解译和1994年、1999年两期沙漠化普查与监测,进一步表明共和盆地塔拉滩草地荒漠化正在扩展。塔拉滩草地荒漠化扩展是气候变化和人类活动共同胁迫的结果,不合理的人类活动对荒漠化发生与扩展起着加速、加剧作用。     

青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应

以空间代替时间的方法,于2012年7月中旬-8月中旬在青藏高原祁连山南麓分别选取原生、轻度、中度和重度4种不同退化梯度的高寒嵩草（Kobresia）草甸,对其土壤理化、水分特征和植被群落进行研究,以探究高寒嵩草草甸生态功能退化过程中植被群落的变化特征.结果表明,中度退化样地的地上生物量、表层（0-10cm）土壤含水量和降水地表入渗速率显著最小（P＜0.01）,表层地下生物量、表层土壤有机质、表层田间持水量和草毡层厚度显著最大（P＜0.01）.基于退化高寒嵩草草甸群落的植被功能群和群落多样性的非度量多维排序结果表明,其退化过程可明确划分为原生植被、轻度退化、中度退化和重度退化4个阶段,冠层高度、地上生物量、草毡层厚度和降水地表入渗速率对群落变化的相对贡献较大.植被群落对退化过程的响应为非平衡型（Non-equilibrium）,群落变化的“分水岭”存在于中度退化和重度退化之间.研究结果对退化嵩草草甸的恢复措施选择具有重要的指导意义.     

基于力学参数解析黄土高原典型草地的土壤分离能力研究

为解析黄土高原地区典型草地土壤分离能力变化的力学机制,选择代表性的须根系和直根系草地作为研究对象,基于室内径流冲刷试验,估算了相对土壤分离能力（RSD）,测定了土壤抗剪强度和根系抗拉力,并基于Wu氏模型估算了根系黏聚力（Cr）。结果表明,须根系草地的RSD较直根系草地显著低77.27%,而Cr较直根系草地高14.84%。直根系草地的Cr对RSD的表达效果优于根长密度,而须根系草地效果差异不明显。RSD与200 KPa正应力下抗剪强度（τ200）的相关性优于其他正压力。根土复合体中,Cr对土壤分离的效应强于τ200。通过根土复合体力学参数能够有效预测直根系草地的土壤分离能力,但对于须根系草地的预测还需进一步探究。研究结果可为黄土高原根系减蚀机理的完善提供参考。     

草场管理措施及退化程度对土壤养分含量变化的影响

以不同管理措施和不同退化梯度的高寒草地土壤为研究对象,分析了两个序列的高寒草地不同土壤层次(0～20cm、20～40cm、40～60cm)中各种养分分布特征并探讨了管理措施和草场退化对高寒草地土壤的影响。结果表明:天然放牧草地经过围栏和翻耕措施后,土壤有机质、全N、全P含量明显升高,土壤速效氮、磷含量也得到明显上升。在20～40cm和40～60cm土层土壤存在类似的变化规律,但由于土层加深,受地表植被的影响减弱,变化规律不明显。比较退化序列草地发现,在各层土壤中,有机质含量变化总趋势是:随草地退化程度的加重,有机质含量下降;同时,土壤有机质含量随深度增加而减少;在0～20cm土层,随着草地退化程度的加重,有机质含量依次下降32.6%和52.1%。土壤中全N、全P含量变化趋势与有机质变化基本一致,全K变化趋势不明显。中度、重度退化草地与轻度退化草地对比发现,速效氮含量分别下降15.1%和28.6%,速效磷含量分别下降25.4%和59.4%。利用围栏和翻耕措施可以恢复退化草地的植被,提高土壤养分含量。但翻耕后,土壤孔隙度和通透性增强,土壤的矿化作用和淋溶作用也增强,导致了有机质的矿化损失和NO3-N淋溶损失,减少了土壤中C的积累量。同时,翻耕会破坏高寒草地固有的生草层,使其下面的沙质基底成为草地沙化的主要物质来源。建议在川西北亚高山区的人工草地建设中慎重选择翻耕措施。     

黄土高原撂荒草地土壤碳库对两年增温增雨的响应

阐明暖湿的气候趋势下黄土高原土壤有机碳库不同活性组分和碳库稳定性的变化特征,对脆弱生态区碳库的可持续发展以及评估区域生态效益具有重要意义。以黄土丘陵区自然撂荒草地为研究对象,人工模拟增温和增雨,分析了在增温（W）、增雨（P50%）及其交互作用（WP50%）下植被群落变化特征、土壤有机碳库组分含量、碳库组分的分配比例以及碳库稳定性的变化特征。结果发现：（1）增雨显著增加了植被丰富度指数,而增温和增温增雨显著降低了植被丰富度指数。（2）增雨处理下土壤有机碳、酸解有机碳、易氧化有机碳、溶解性有机碳含量及分配比例在两个取样年均显著高于对照;增温增雨处理则进一步增加了土壤易氧化有机碳和微生物生物量碳含量以及分配比例。相关性分析表明,土壤有机碳与各个活性碳组分之间存在显著相关性。（3）增温增雨处理下土壤碳库活度、碳库活度指数以及碳库管理指数均高于其他处理。酸解有机碳和微生物生物量碳的敏感指数在气候变化处理下相对较高。综上所述,暖湿化的气候背景下黄土丘陵区撂荒草地土壤有机碳、有机碳活性组分含量和分配比例以及碳库稳定性显著提高,有助于碳库良性发展,酸解有机碳和微生物生物量碳可作为未来土壤有机碳变化的重...     

培养基成分对沙打旺组培根生长及分泌物的影响研究

研究表明培养基成分可影响沙打旺组培根生长和根分泌物的产生。适宜沙打旺组培根生长的改良B5培养基组分为(以1L标准B5培养基为基础调节,下同)KNO32660.5mg、(NH4)2SO484.1mg、CaCl2.2H2O75.0mg、MgSO4.7H2O125.0mg、FeSO4.7H2O13.9mg、MnSO4.4H2O5.0mg和萘乙酸(NAA)0.6mg。组培根分泌物对沙打旺和小麦胚根生长抑制作用最强的培养基组分为KNO34565.9mg、(NH4)2SO448.1mg、MnSO4.4H2O5.0mg、肌醇150.0mg、烟酸1.5mg、盐酸吡哆辛1.5mg、盐酸硫胺15.0mg、NAA0.8mg和蔗糖50.0g。     

生态退耕对粮食生产的影响探讨--以陕西黄土高原水土流失区为例

通过对陕西黄土高原水土流失区生态退耕对粮食生产产生的可能影响分析表明生态退耕将减少粮食产量近30×104 t,按1999年该区农业总人口665×104计算,人均减少粮食45 kg.从生态退耕的正面影响看,退耕节省下来的生产要素的转移可以带来未退耕耕地粮食产量的增加;同时技术进步、中低产田改造等农业基础设施的建设和生态环境的改善,势必也对粮食生产产生促进和推动作用.粮食需求预测显示,2010年陕西黄土高原水土流失区粮食总量达693.92×104 t,在人均400 kg、420 kg、450 kg水平下粮食需求分别为475.54×104 t、499.32×104 t和535.01×104 t,粮食总需求均小于总供给.这意味着生态退耕不会对该区的粮食安全构成较大威胁,但也决不能对粮食安全放松警惕.