基于BIOMOD的黄河源区黄帚橐吾分布

黄河源区位于青藏高原东北部,属生态环境脆弱的高寒区。黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)广泛分布于黄河源区,是限制该区域草地畜牧业发展、导致该区域系统稳定性和服务功能下降的最主要毒杂草之一。目前鲜有黄帚橐吾区域尺度时空分布的研究,而缺乏大尺度、高精度、高效率的监测手段是其主要限制因素。本研究利用团队自主开发的基于无人机的协同航拍和分析系统(Fragmentation Monitoring and Analysis with Aerial Photography, FragMAP)对黄河源区黄帚橐吾的分布进行基础调查,获取有效样本(航拍照片) 5 000余个并提取黄帚橐吾存在/不存在数据。基于生物多样性模拟(biodiversity modelling, BIOMOD)模型集成平台,采用10种不同模型模拟该区域的黄帚橐吾潜在分布格局及其对气候变化的响应。结果表明:1) BIOMOD能降低预测的不确定性和误差,提高预测精度;2)广义增强回归模型(generalised boosting model, GBM)预测黄河源区黄帚橐吾当前潜在分布效果最好,而随机森林(random ...     

玛曲县高原鼠兔地理分布预测及其对气候变化的潜在响应

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是高寒草地生态系统中的关键物种,对于维系草地生物多样性有着重要的作用。认识高原鼠兔的空间分布及其影响因子,对了解其栖息地的选择和在生态系统中的作用有重要意义。利用甘肃省玛曲县当前高原鼠兔90个分布点数据和27个环境因子数据以及BIOMOD2软件包中的10个物种分布模型,预测了当前和RCP(Representative Concentration Pathways)2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5等4种排放情景下未来2050s和2070s时间段玛曲县高原鼠兔潜在分布范围。结果发现,在10个模型中,随机森林(Random Forest,RF)表现最佳,表面分布区分室模型(Surface Range Envelop,SRE)最差;在气候因子中最湿季平均气温(Bio8因子)重要值最高,对高原鼠兔栖息地的选择影响最为显著。     

基于组合物种分布模型的黄河源区鹅绒委陵菜适宜生境及其对气候变化的响应

鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)是多年生蔷薇科草本植物,在黄河源区分布较为广泛,是青藏高原主要的野生经济植物之一。目前鲜有在区域尺度上刻画鹅绒委陵菜空间分布格局的研究,没有适宜的大范围开展高精度观测方法是主要限制因素之一。本研究利用无人机路径规划和信息提取系统(Frag MAP)于2018–2020年在黄河源区获取了> 3 000个观测样本(航拍照片)。基于高分辨率(0.55 mm)航拍照片,人工识别鹅绒委陵菜出现与否作为基础数据(即0, 1型数据集),利用BIOMOD物种分布集成预测平台,结合气候、地形、土壤3类环境数据预测黄河源区鹅绒委陵菜的分布特征,并在气候变化背景下模拟2050年和2070年源区内鹅绒委陵菜的空间分布特征。结果表明：1)组合物种分布模型能降低预测的不确定性,较好地模拟黄河源区鹅绒委陵菜的空间分布特征。2)鹅绒委陵菜在黄河源区的潜在分布主要集中在中部和东南部,影响其空间分布的主要因子为年降水量和海拔高度。3)在未来气候情景下,黄河源区鹅绒委陵菜极适宜生境面积呈先增加后降低的趋势。本研究在区域尺度上刻画了鹅绒委陵菜分布特征,为高寒草地经济作...     

基于无人机采集样本预测黄河源区小花草玉梅的时空分布

小花草玉梅(Anemone rivularis)是多年生草本植物,在黄河源区分布较为广泛,其过量分布会限制当地草地畜牧业发展,并导致生态系统稳定性和服务功能下降。目前尚没有在区域尺度上开展小花草玉梅时空分布的研究,基础分布数据集和高效、高精度观测方法的缺失是主要限制因素之一。本研究利用自主开发的无人机路径规划和信息提取系统(FragMAP)在黄河源区布设404个样本采集点并获取小花草玉梅的基础分布数据,通过物种分布集成预测平台(BIOMOD)明晰关键的影响因素,模拟小花草玉梅的潜在分布,并预测未来不同气候情景下其在黄河源区的空间分布规律以及适宜生境的变化。结果表明：1)黄河源区小花草玉梅的空间分布主要受年均降水、土壤pH和年均温度等因素的影响。2)在当前气候情景下小花草玉梅主要分布于黄河源区东南部的红原县、阿坝县、玛曲县和若尔盖县等区域。3)在未来气候情景下,小花草玉梅的空间分布随着未来气温的升高呈扩大趋势。本研究首次在黄河源区刻画了小花草玉梅的分布特征并预测其在不同气候情境下的演变趋势,为高寒草地开展毒杂草的适时防控、合理管理和利用提供技术支持。     

江河源区高寒草地高原鼠兔种群动态模式初步研究

调查江河源区高寒草地高原鼠兔种群数量,分析种群季节变化规律,构建种群年动态数学模型.结果密度阻滞型的Logistic方程很好地拟合了高原鼠兔的年度种群数量变化,表明在自然状态下,高原鼠兔以密度阻滞效应来调节其种群数量,即呈"S"型变化为主的曲线,密度很小时则表现为指数方程(dN/dt=rN)式变化.     

江河源区高寒草地高原鼠兔种群动态模式初步研究

调查江河源区高寒草地高原鼠兔种群数量,分析种群季节变化规律,构建种群年动态数学模型。结果:密度阻滞型的Logistic方程很好地拟合了高原鼠兔的年度种群数量变化,表明在自然状态下,高原鼠兔以密度阻滞效应来调节其种群数量,即呈“S”型变化为主的曲线,密度很小时则表现为指数方程(dN/dt=rN)式变化。     

多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量及植物群落结构的影响

高原鼠兔对草地生态系统的影响备受关注,而多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量与植物群落结构影响的研究鲜见。本研究通过对青海省河南县鼠类种群密度较高的高寒草甸进行了连续九年、每年三次的鼠类防控和监测,研究多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量及植物群落结构的影响。结果表明：前四年连续的鼠类防控显著地降低了高原鼠兔种群密度,而后五年高原鼠兔种群密度下降趋势并不明显;随着鼠类防控年份的增加,植物群落盖度,高度和地上生物量均显著增加,且它们与鼠兔种群密度呈显著的负相关关系,一定程度上说明高密度的鼠兔种群数量不利于植物盖度和地上生物量的维持;气候因子比鼠兔种群大小更能解释植物地上生物量的变化,其对鼠兔种群密度的影响也大于持续鼠类防控的影响。因此,对于鼠害严重的高寒草甸,鼠类防控协同气候因子共同影响着高原鼠兔种群大小和植物群落结构及功能。     

高原鼠兔对退化草地人工植被稳定性的影响

对高原鼠兔活动在“黑土型”退化草地上建植的人工草地上用堵洞法进行了调查研究,结果表明:当高原鼠兔的有效洞口密度达到60个/hm2时,人工草地优良牧草的地上植物量只有未危害草地的12%,牧草高度、盖度、密度均有大幅度下降;当达到80个/hm2时,优良牧草的地上植物量只有未危害草地的4%,牧草高度、盖度、密度进一步下降,人工草地开始向建植前的“黑土滩”演替。高原鼠兔通过对人工草地种群特征、物种多样性、土壤结构等方面的影响,来制约人工群落的稳定性与可持续发展。     

青藏高原江河源区退化草地人工改良措施对高原鼠兔种群动态影响

通过对江河源区退化草地采取建植人工和半人工草地的措施进行改良,以影响害鼠(高原鼠兔)种群,达到防治鼠害的目的.     

青藏高原江河源区退化草地人工改良措施对高原鼠兔种群动态影响

通过对江河源区退化草地采取建植人工和半人工草地的措施进行改良,以影响害鼠(高原鼠兔)种群,达到防治鼠害的目的。     

高原鼠兔干扰对高寒草地碳循环的影响研究进展

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原的关键种,其干扰导致高寒草地下垫面形成植被和裸地斑块镶嵌共存的景观格局,加剧了植被生产力和土壤有机碳的空间异质性分布,改变了生态系统碳交换过程。为了增进对高原鼠兔干扰在高寒草地碳循环中作用的认识,本文综述了高原鼠兔干扰对高寒草地生态系统有机碳储量和碳交换的作用过程和影响机制。总结出采食、堆土和挖掘是高原鼠兔直接影响高寒草地的主要方式,同时堆土和挖掘也是高寒草地秃斑化的潜在诱因,秃斑侵蚀、扩张以及本身的热岛效应也会对高寒草地生态系统功能产生影响。尽管高原鼠兔挖掘活动促进了土壤养分循环有利于生态系统有机碳的累积,但是堆土以及与高原鼠兔干扰相关联的秃斑化也会引起潜在的有机碳流失。高原鼠兔挖掘洞穴打破了生态系统原有的碳交换平衡,加速了CO₂通过鼠兔洞道扩散排出,而堆土和秃斑化后植被物种组成改变,地上、地下生物量分配格局的变化以及土壤暖干化是生态系统碳交换发生改变的主要原因。基于现有研究进展,未来的研究需要重点关注大尺度高原鼠兔干扰对生态系统有机碳储量的量化评估,以及耦合生态系统碳储量和碳收支的综合研究。     

玛曲高寒草甸高原鼠兔种群数量对植被调控措施的响应

本研究通过在玛曲县退化高寒草甸草原实施不同草地改良措施后,对高原鼠兔发生生境的适合度进行调查分析,以期揭示当地高原鼠兔发生机理,并为有效开展高原鼠兔的生态防治提供理论依据和技术支撑。于2010年5月至2010年7月,对玛曲县退化高寒草甸草原进行围封、补播、施肥、划破等12种不同草地改良措施,通过堵洞盗洞法监测高原鼠兔种群密度,并结合样方法测定植被等生境因子,探讨玛曲退化高寒草甸草原高原鼠兔发生生境的适合度。研究结果表明:与采用改良措施前相比,不同改良措施下有效鼠洞密度均表现出差异显著性(P<0.05)。所有草地改良措施均显著降低了有效鼠洞密度(P<0.05),且补播措施显著优于其他措施(P<0.05)。有效鼠洞密度与群落结构的相关性及逐步回归分析表明,有效鼠洞密度与草层高度呈显著的负相关(P<0.05),因而在高寒草甸,植物群落草层高度是决定鼠群密度的重要因子,而禾草类高度是决定草层高度的重要因素。两年的植被定向调控试验表明,在该区不同草地改良措施均能有效降低有效鼠洞密度,而补播禾草和增施有机肥,增加植物群落中禾草的比例,进而提高整体草层高度,可显著降低有效鼠洞密度(P<0.05)。因此提出“增加植物群落中禾草比例,治理高原鼠兔危害” 的生物防治模式。     

高原鼠兔对西藏邦杰塘高寒草甸的影响

高原鼠兔是西藏高寒草甸的优势物种之一,其摄食和掘穴活动加快了邦杰塘高寒草甸退化速度,制约着当地草牧业的可持续发展。鉴于此,以林芝市工布江达县松多三村的冬季牧场作为试验地,以高原鼠兔活动为主要影响因素,初步探索高原鼠兔活动对不同退化程度的高寒草甸的影响。以期为邦杰塘天然草地的高原鼠兔防控和草地管理提供科学依据。研究表明,围栏外(A样地)的平均高原鼠兔鼠总洞数和有效鼠洞数均大于围栏内(B样地),A样地鼠兔掘穴土丘占地面积、洞口面积和草地占地面积也均大于B样地。高原鼠兔对植被有显著影响,表现为草地生物量减少,地上生物量干湿比增大,植物Gleason丰富度指数增加。在样地植物密度和种类基本一致的情况下,高原鼠兔的活动致使土壤种子库密度减少,尤以根茎型植物为最;地上地下植被Sorensen相似性指数减小,降低了草地根茎型植被更新潜力;其中A样地鼠区土壤种子密度仅为3 929.3粒·m^-2,显著低于B样地鼠区;同时鼠区土壤种子库中的根茎型牧草物种数占保护区的40%。说明高原鼠兔对两种不同退化程度的高寒草甸的影响不同,对轻微退化高寒草甸地表特征、植被特征和土壤种子库的影响小于对重度退化高寒草甸的影响。     

基于MODIS-NDVI的三江源区称多县高寒草地退化现状评价

通过对三江源区高寒草地现状调查,依据地上生物量和植被盖度将高寒草地退化分为未退化、轻度、中度、重度、极度退化5个等级。结合调查期间的MODIS影像,分别建立基于NDVI的地上生物量和植被盖度模型,按照退化等级标准分类,制作了相应的退化等级图,并统计各退化等级的面积和比例。结果表明：研究区域未退化草地所占草地面积比例为3...     

三江源区气候变化及其对牧草产量的潜在影响

对三江源区兴海高寒草地1999-2012年牧草产量与气候因子变化做通径分析,结果表明,近14年来该地区牧草产量呈显著增加趋势,且牧草产量与生长季≥0 ℃积温和降水量之间均呈显著正相关关系。牧草抽穗-开花期产量主要受气温和降水影响,14年来二者均呈显著增加趋势(P<0.05);成熟-枯黄期主要受≥0 ℃积温影响,14年来≥0 ℃积温极显著升高;开花-成熟期主要受平均风速影响,14年来平均风速显著降低。牧草生长中后期热量和水分的增加以及风速的减小均对增产有利。因此,随着未来区域气温的升高、降水增多,可减少土壤水分亏缺,暖湿的气候对该地区牧草产量的提高极有利。     

高原鼠兔鼠丘覆压对鼠丘上植被重建的影响研究

本研究以青海省河南县高山嵩草高寒草甸高原鼠兔鼠丘为研究对象,进行鼠丘覆压植被模拟试验,探究萌出植物群落的物种组成、物种多样性、植被覆盖度以及原生植被对鼠丘植物群落重建的贡献率,为鼠丘植被恢复演替提供依据。结果显示：随着鼠丘形成时间的推移,萌出植物主要为多年生杂类草;鼠丘覆压1-2年后萌出植物群落的辛普森指数、香农威纳指数、丰富度指数与均匀度指数整体表现为先快速上升后趋于缓和;被覆压的原生植被对鼠丘植物群落重建的贡献在物种组成上达到47.1%~64.7%。随着鼠丘形成时间的延长,鼠丘向有植被定居的恢复演替方向发展,植被覆盖度逐渐增加。     

黑河源区退化草地恢复过程中土壤磷养分及其调控因子

为探究不同恢复方式对退化草地土壤磷养分含量变化的影响,本研究以黑河源区的单播和混播栽培草地为研究对象,以未退化草地和极重度退化草地为对照,对草地植被特征、土壤物理性质及土壤磷养分变化规律进行分析。结果表明：栽培草地的建植显著提高了极重度退化草地植被的地上、地下生物量,且混播草地的植被多样性优于单播草地;而单播草地的土壤磷养分(全磷、有机磷、速效磷、微生物生物量磷)含量均优于混播草地。约束排序偏分析结果表明,土壤物理性质是影响土壤磷养分含量的主要因子。相关性分析结果显示,草地土壤含水量、土壤黏粒、土壤毛管孔隙度均与土壤速效磷含量显著相关。采用单播恢复的栽培草地土壤含水量、土壤黏粒、土壤毛管孔隙度均优于混播草地。综上,人工恢复是快速治理极重度退化草地的有效措施,且采用单播恢复的栽培草地在土壤磷养分恢复方面相对稳定,但尚未恢复到未退化草地的状态,后期应持续加强对栽培草地的管理。     

海北州,天峻县的高原鼠兔和高原鼢鼠的数量及其分布

１９８８年在海北州门源，祁连，海晏，刚察及其毗邻的海西州天峻县实地调查了草原主要害鼠，结果表明，高原鼠兔和高原鼢鼠是该地区的主要害鼠。在论述主要鼠种分布的基础上，还根据主要害鼠的种群量数进行了分级。     

三江源区土地利用方式对草地植物生物量及土壤特性的影响

以三江源区高寒草甸草原、退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地4种土地利用方式为研究对象,研究了不同土地利用方式的地上、地下生物量,土壤容重和土壤主要养分有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量,结果表明总生物量的排序为高寒草甸草原 >退化高寒草原 >退化高寒草甸草原 >人工草地,退化草地和人工草地的生物量明显降低,尤其是地下生物量,退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地的地下生物量分别为高寒草甸草原的31.9%,54.8%和13.9%,总生物量分别仅为高寒草甸草原的32.8%,49.4%和29.5%。人工草地的表层土壤容重显著降低,而退化对土壤容重没有明显影响,3种天然土地利用方式土壤容重在土壤剖面的变异也不明显。4种类型草地土壤碳氮磷养分含量均处于很低的水平,退化主要造成表层土壤碳氮的严重损失,平均分别损失了53.0%和52.4%,4种利用方式土壤有效氮和有效磷含量极低,而退化对土壤的全磷和有效磷影响不大。     

高原鼠兔干扰对退化草地植物经济类群和土壤理化性质的影响

通过高原鼠兔活动干扰程度设置人为控制试验,分析在其处理水平下对植物经济类群、土壤理化性质的影响。结果表明,不同高原鼠兔干扰处理下,随着高原鼠兔密度的增加,禾草类、莎草类、毒草均为先降低后增加的趋势,而杂类草为先增加后降低的趋势;土壤全氮、全磷、速效磷、有机质、土壤含水量、土壤紧实度均呈现下降趋势;全钾、碱解氮含量先增加后降低,速效钾、pH值呈现增加的趋势。相同高原鼠兔干扰处理下4种植物经济类群的重要值由杂类草>禾草类>莎草类>毒草,杂类草与其他植物经济类群差异显著(P<0.05);随着土层深度的增加,除了土壤pH值增加外,其他指标均降低,且土壤全氮、碱解氮、速效磷(高密度高原鼠兔区)、有效钾、有机质、pH值、土壤紧实度(正常高原鼠兔区、高密度高原鼠兔区)在0～10 cm与10～20 cm土层中均差异显著(P<0.05)。在不同高原鼠兔密度影响下,土壤理化性质对植物经济类群重要值影响的解释力度最大的为土壤有机质,此贡献率差异显著(P<0.05)。试验布置当年,因干扰试验时间较短,对样地中植物经济类群重要值、土壤理化性质的影响不明显,需进行长期观测和测定...