"黑土滩"退化草地、高寒湿地及其二者交错区植物群落β多样性

采用样地调查方法,对江河源区典型“黑土滩”退化草地,及其毗邻的高寒湿地和二者群落交错区进行物种、群落特征调查,以二元数据为基础的β多样性指数分析三个生境植被物种更替特征。结果表明,三个生境中“黑土滩”和交错带群落间β多样性最小,物种的相似性最大;“黑土滩”和高寒湿地的β多样性最大,物种相似性最小。β多样性分析结果不能说明“黑土滩”和吡邻高寒湿地在群落发生学上的关系,但在物种相似性上可以看出,“黑土滩”毒杂草生物入侵对高寒湿地产生了不利影响,应该引起足够的重视。     

三江源区退化人工草地、“黑土滩”和天然草地植物群落物种多样性

为深入研究人工草地方法在治理青藏高原"黑土滩"的作用,从植物群落物种组成角度分析了三江源区退化的人工草地分别与"黑土滩"退化草地和未退化的天然草地之间的接近程度。结果表明:退化人工草地、"黑土滩"和天然草地中,平均物种数分别是29,32和35种。退化人工草地中禾本科重要值占群落总量的21%,"黑土滩"中杂类草重要值占群落总量的88.2%,天然草地中禾本科和莎草科的重要值占群落总量的37.4%。草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson优势集中性指数和Pielou均匀度指数都是天然草地"黑土滩"退化人工草地。Sorensen指数和Jaccard指数表明退化人工草地和"黑土滩"群落的相似性最大,"黑土滩"和天然草地的次之,退化人工和天然草地的相似性最小。退化人工草地中毒杂草比例较"黑土滩"中少10%左右。表明人工草地措施在一定程度上促进了"黑土滩"退化草地植物群落的恢复性演替。     

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     

黄河源区"黑土滩"退化草地群落类型多样性及其群落结构研究

调查了黄河源区高寒草甸极度退化产物“黑土滩”植被群落类型多样性及其群落结构特征。结果表明,分布在黄河源区高寒草甸上的“黑土滩”草地植被可分为7个类型,分别为:黄帚橐吾 铁棒棰群落、白苞筋骨草群落、铁棒棰群落、西伯利亚蓼 鹅绒委陵菜群落、摩苓草群落、甘青微孔草群落和甘肃马先蒿群落。从群落结构和已有的研究结果看,黄河源区所有类型的“黑土滩”草地都完全失去了牧用价值,短期内自然恢复的物质基础也已丧失,该类草地的恢复治理必须通过人工植被的重建来实现。     

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。     

试论青海“黑土滩”草地的退化特征及其成因

“黑土滩”是高寒草甸草地原生嵩草植被退化为次杂毒草草地（或裸地）的俗称，退化特征是生草层的笛斑化和植被的杂毒草化，是在风蚀、水蚀和浆融剥离作用于生草层以及人为不合理利用植被的条件下发生和发展的，其中植被稀疏过牧地段或鼠害土质疏松地段的是形成“黑土滩”的起点。“黑土滩”的治本策略应是以恢复草甸植被为目的，种植或补播嵩草属牧草。     

生物结皮对高寒退化草地植物群落的影响

生物结皮在各类生态系统中扮演着重要的角色,具有调控土壤水分,养分含量与侵蚀敏感性等作用,并可直接或间接地影响地上植物群落,但对植物群落发展存在促进还是抑制作用尚不清楚。本研究于2017年在青海贵南县森多镇高寒草原,设置大样方,对生物结皮种类和分布格局进行调查。结果表明：在青藏高原高寒退化草地生态系统中,生物结皮的存在显著影响了植物的群落结构,降低了杂草的比例;苔藓生物结皮的盖度与草本植物盖度在初级发育阶段的生物结皮（地衣和苔藓共存）的样方中呈显著正相关关系（P<0.05）,在高级发育阶段的生物结皮（仅有苔藓结皮存在）的样方中正相关关系极显著（P<0.01）。由此可见,生物结皮是高寒草地生态系统的重要组成部分,有调节高寒退化植物群落的结构和功能的作用。     

三江源区“黑土滩”型退化草地时空变化

“黑土滩”型退化草地易引起三江源区生态环境的急剧恶化,准确及时地了解“黑土滩”型退化草地的时空分布,对三江源地区草地退化的治理和生态环境的保护具有重要作用。本研究以三江源区典型“黑土滩”型退化草地——青海达日县境内的项目试验区作为研究区,对比该区域2007年6月29日的QuickBird影像和7月1日的Landsat TM影像,结果表明,Landsat TM影像解译精度较低,但足以满足“黑土滩”退化草地的监测。利用Landsat TM资料分析了该区域2000、2007和2011年“黑土滩”退化草地的时空变化,结果显示,2000-2007年,非黑土滩总面积减小,草地呈现退化趋势,黑土滩总面积增大;2007-2011年,非黑土滩总面积增大,黑土滩总面积减小,草地退化和黑土滩扩展趋势得到有效遏制。说明三江源区生态保护和建设工程在“黑土滩”综合治理方面成效显著。     

三江源区黑土滩退化草地植被恢复研究进展

通过对三江源区黑土滩退化草地植被恢复研究历史回顾,最新研究成果总结,提出了目前该研究领域存在的主要问题及今后的研究方向.     

黄河源区“黑土滩”退化草地CO2排放研究

采用静态箱-气相色谱法,对黄河源区“黑土滩”退化草地CO2释放特征的研究结果表明：“黑土滩”3种不同处理：“黑土滩”植被-土壤系统呼吸（BC）,土壤呼吸（BJ）和土壤微生物呼吸（BL）的CO2释放速率日变化具有相似性,均呈现出明显的单峰型特点,且白天大于夜间;CO2释放速率季节动态变化明显,且3者的变化趋势基本一致;“黑土滩”植被-土壤系统呼吸与地表温度及5cm地温呈极显著的正相关性（P〈0．01）;而土壤微生物呼吸与0～10cm土壤水分含量相关显著（P〈0．05）。     

青藏高原退化高寒湿地植被群落结构和土壤养分变化特征

为了给青藏高原地区湿地恢复提供科学依据,在三江源黄河源区选取退化高寒河流湿地,采取空间代替时间的方法,选取不同湿地退化阶段,分析了高寒湿地退化过程中植物群落和土壤理化特征的变化,探究湿地退化的过程。结果表明:土壤呈碱性,土壤pH在各土层中变化趋势不明显,但在0~20 cm土层,退化严重的湿地土壤pH(8.5~9.0)显著高于未退化湿地的土壤pH(8.0)。随着退化程度的加剧,植被高度、盖度、生物量逐渐减少,群落结构趋向复杂;土壤盐分富集层逐渐下移,土壤含水量、全碳含量明显降低,碱解氮含量呈下降趋势,而全磷含量趋于升高,速效磷含量无显著变化。以上研究结果表明土壤含水量的变化是玛多河流湿地退化的首要原因,而退化主要影响群落的高度,随着退化程度的加剧,土壤含水量和全碳含量明显降低,土壤含水量的变化与植被群落结构的变化紧密相关。     

甘肃马先蒿对“黑土型”退化草地垂穗披碱草人工草地的影响

对三江源区“黑土型”退化草地上改建的6年龄垂穗披碱草人工植被中的毒杂草进行了防除试验,分析了甘肃马先蒿的侵入及其对垂穗披碱草人工草地的影响。结果表明,甘肃马先蒿的侵入,严重降低了垂穗披碱草的盖度和密度,使其生物量降低了75%;当甘肃马先蒿侵入使垂穗披碱草的覆盖度≤70%时,给其他更多的物种造成发展空间,群落物种数量开始增加;采用化学防除可控制甘肃马先蒿的侵入和扩散,并维持垂穗披碱草人工草地的质量。     

高寒蒿草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

以高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落样地资料为基础，研究了不同退化演替阶段植物群落的结构及物种多样性特征，分析了植物群落物种多样性与不同退化演替阶段的关系，研究结果表明：超载过牧，鼠虫危害，人为干扰以及全球气候变化等因素是青藏高原高寒草甸草地严重退化的主要原因，从11个不同演替阶段植物群样地数据的PCA排序结果可归为4个类型，按群落阶段依次为原生植被（Ⅳ），轻度退化（Ⅲ），重度退化（Ⅱ）和极度退化（Ⅰ），群落物种丰富度指数依次为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ；物种多样性指数（H′和N2）同丰富度指数有相同的变化趋势，即原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型，高寒嵩草草甸生态系统的退化，不仅使群落物种组成发生巨大变化，而且导致物种多样性发生改变，它随着干扰和退化程度的加 剧而降低，江河源区的植被保护不仅为草地畜牧业可持续发展提供物质基础，而且还具有涵养水源，控制水土流失的作用，对长江，黄河中下游地区的经济发展和生态环境保护具有重要的意义，因此，加强和保护江河源区的生态环境势在必行，有必要借鉴国内外的先进技术和管理经验，进行长期的生态工程建设。     

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。     

"黑土型"退化草地人工植被早熟禾属10种牧草的适应性评价

在青南牧区“黑土型”退化草地上引种10个早熟禾品种,波伐早熟禾、青海扁茎早熟禾、冷地早熟禾、草地早熟禾、高山早熟禾、高寒肯塔基早熟禾和草地早熟禾巴林、康尼、肯塔基、超优异,通过3年的观测,除波伐早熟禾、青海扁茎早熟禾、冷地早熟禾和草地早熟禾4个品种能适应本区高寒气候,越冬率达80%以上,其余6个品种越冬率差,不能适应本区高寒气候。波伐早熟禾、青海扁茎早熟禾、冷地早熟禾、草地早熟禾4个品种第2年开始能完成完整的生殖生长,并在第2、3年产草量最高,第2年达到种子产量高峰。综合评比,波伐早熟禾、冷地早熟禾、草地早熟禾适应性好,产量较高,可作为本区“黑土型”退化草地植被恢复适宜的草种。     

羊茅属8种牧草在"黑土型"退化草地上的适应性表现

在青海省达日县和玛沁县“黑土型”退化草地上引种的羊茅属8种牧草中有4个可安全越冬,抗寒性强,适应性随栽培年限延长而提高。其中,中华羊茅第2年开始生长发育即达完整,第2、第3年单位面积草产量接近1000g／m^2,种子产量高。下繁草毛稃羊茅、西北羊茅和紫羊茅（同德）第2年生殖枝占20％～35％,生殖生长不整齐,第3年开始产量大幅度增加,适应性增强。越冬良好的4种牧草对“黑土型”退化草地的适应性较强。     

青藏高原"黑土滩"形成的自然因素与生物学机制

“黑土滩”的形成有其特定的海拔范围、区域特征和独特的气象条件。整个过程的主导因素是人为过度放牧,导致秃斑地的形成;害鼠破坏、风蚀、水蚀和冻融剥离等自然因素起到加速“黑土滩”的形成作用。     

两种措施下施氮肥对狼毒型退化草地群落及营养品质的影响

施肥是退化草地恢复常用的管理措施。以狼毒型退化天然草地为对象,研究了禁牧和刈割两种措施下不同施氮量10(N₁)、20(N₂)、30(N₃)、40(N₄) kg·hm^-2对狼毒型退化草地群落结构、功能及牧草品质的影响。结果表明:两种措施下狼毒密度及地上生物量均显著低于对照区(P<0.05),且禁牧+施肥处理下狼毒种群下降最明显。在禁牧区,N₄处理的丰富度指数具有最高值,但与CK处理差异不显著(P>0.05),N₁的Alatalo指数最高;而在刈割区,Shannon-Wiener指数最高的为N₄,刈割后不施肥的Alatalo指数显著高于N₄(P<0.05),且其物种数最多。不同施氮水平的草地群落功能群地上生物量均显著高于CK,莎草科的地上生物量均高于禾本科,不同施肥水平间的总地上生物量和各个功能群的生物量差异均不显著(P>0.05),禁牧+N₃的总生物量和莎草科的增产比率均为最高,分别为47.21%和48.24%,禁牧+N₄的禾本科的增产比率最高,为119.35%。不同施肥水平牧草营养物质含量除粗蛋白含量禁牧显著高于禁牧+N₁(P<0.05)、粗灰分含量刈割+N₂显著高于CK(P<0.05)和中性洗涤纤维含量刈割显著高于刈割+N₂(P<0.05)外差异均不显著(P>0.05)。通过分析单位面积的粗蛋白和粗脂肪的含量得到粗蛋白含量在各施肥样区差异不显著(P>0.05),但与CK差异显著(P<0.05),粗脂肪含量为禁牧+N₄显著高于禁牧和CK(P<0.05),刈割+N₁显著高于刈割和CK(P<0.05)。