黄河源区不同建植年限黑土滩栽培草地植物群落变化特征

为评价黄河源区黑土滩植被恢复效果,选择青海省玛沁县3个不同建植年限(19、15、13年)垂穗披碱草(Elymus nutans)单播栽培草地,以极度退化草地黑土滩作为对照(CK),开展黑土滩栽培草地植物群落特征研究。结果表明:1)不同建植年限栽培草地的禾草盖度和生物量均显著高于CK (P <0.05),杂类草盖度、生物量显著低于CK (P <0.05),建植栽培草地对黑土滩极度退化草地恢复效果明显;2)随黑土滩栽培草地建植年限增加,草地中禾草和杂类草的盖度、生物量显著降低(P <0.05),群落物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数均呈上升趋势;3) PCA分析表明建植栽培草地后,黑土滩退化草地植物群落中垂穗披碱草、草地早熟禾(Poa pratensis)、溚草(Koeleria macrantha)等禾草优势程度得到提升,显著降低了昆仑蒿(Artemisia nanschanica)、白莲蒿(Artemisia sacrorum)、青海刺参(Morina kokonorica)为主的杂类草在黄河源区黑土滩退化草地植物群落中...     

黄河源人工草地土壤微生物多样性对建植年限的响应

本研究选择青海省玛沁县不同建植年限高寒人工草地(18,14,11,4和1年),通过调查人工草地表层(0～5cm)土壤微生物分布特征,旨在探讨高寒地区人工草地不同建植年限对表层土壤微生物变化特征以及植被的影响。主要结果表明,随着人工草地建植年限的增长,表层(0～5 cm)土壤微生物OTUs数量逐渐增加,但原核微生物多样性指数(除Simpson指数外)均显著大于真核微生物(P0.05)。各年限人工草地原核优势微生物种类相同,分别为变形菌门(Proteobacteria)和芽单胞菌属(Gemmatimonas);真核优势微生物种类也相同,分别为子囊菌门(Ascomycota)和Knufia属,且各建植年限间优势微生物丰度有较大差异。分析人工草地植被特征与微生物关系发现:原核微生物OTUs数量与植被多样性关系密切(P0.01),真核微生物OTUs数量与植被总盖度、生物土壤结皮(BSCs)盖度极显著相关(P0.01);真核优势微生物丰度与部分植被特征如植被多样性指数等有较好的相关性(P0.05)。因此,人工草地的恢复演替有利于促进微生物多样性的恢复,但人工草地土壤微生物多样性的恢复需要的时间会更长。     

黄河源区不同退化程度高寒草地土壤特征研究

研究了不同退化梯度的高寒草地不同层次（0～10cm,10-20cm和20-30cm）土壤理化性状变化特征。结果表明：随草地退化程度的加重,土壤含水量下降,土壤容重和pH值增加;土壤有机碳含量亦随退化程度加剧而降低,以0-10cm土层的降低最明显,轻度,中度和重度退化的“黑土滩”草地该土层有机碳含量与未退化草地相比,分别下降36．1％,66．79／6和73．5％;草地0-10cm土壤全氮、全磷含量大小顺序为轻度退化〉未退化〉中度退化〉“黑土滩”退化草地,全钾变化趋势不明显。轻度、中度、“黑土滩”退化草地0～10cm土层速效氮分别比未退化草地降低了21％,54％和64％,10-20cm土层中度退化草地和“黑土滩”分别降低了37％和21％;随草地退化程度加大,速效钾含量在各土层的变化趋势不同,但不同土层的最大速效钾含量均出现在轻度退化草地。     

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）。     

黄河源区“黑土滩”退化草地66种草地植物种子大小统计特征

为更多了解青藏高原"黑土滩"退化草地植被特点,通过对青藏高原黄河源区典型"黑土滩"退化草地范围内的66种草地植物种子大小、形态等特征进行统计分析。测量了植物种子百粒重、种子长、宽和厚度,计算了种子单粒重、种子体积和种子形状变异系数,并对种子单粒重、体积、形状变异系数、长、宽、厚、长/宽、长/厚、宽/厚进行相关性分析。结果表明:种子各性状都存在不同程度的变异,体积变异范围最大(0.000003~81.97mm~3)。相关分析表明种子单粒重与厚度、形状变异系数与厚度、种子体积与长/厚间都存在较显著的正相关(P0.01)。有60种植物种子是小粒种子(种子单粒重小于3 mg);有35种植物种子是小粒且近圆球形的种子(形状变异系数小于0.090)。总结认为,该区内的这35种植物种子可能易于形成持久土壤种子库。"黑土滩"草地中以小粒植物种子为主的主要原因是黄河源区独特的自然环境选择的结果。     

禁牧对黄河源区不同程度退化草地植物量的影响

对黄河源区不同程度退化草地禁牧4年后的地上、地下植物量变化进行了研究。结果表明：地上、地下总植物量未退化草地的禁牧地低于放牧地（P〉0.05）,中度退化草地的禁牧地显著高于放牧地（P〈0.05）,重度和极度退化草地的禁牧地有增加趋势（P〉0.05）;禁牧使各样地禾草、莎草类地上植物量均有增加趋势,其中中度退化草地差异显著（P〈0.05）,其它样地差异不显著（P〉0.05）,各样地禁牧地杂类草均有降低趋势（P〉0.05）。禁牧使未退化草地根冠比降低（P〉0.05）,其它样地根冠比增高（P〉0.05）。     

三江源区人工草地建植适宜区地理信息系统

综合应用草原生态学原理、GIS理论、计算机软件技术,通过解决三江源区多层空间数据及其属性数据科学集成应用的关键技术问题,自主设计和开发了关于三江源区人工草地建植适宜区分析的地理信息系统,为3S技术在青海草业科技中的进一步推广应用打下了基础.     

黄河源区建植19年人工草地生物结皮CO2通量与叶绿素荧光参数的变化

为了解黄河源人工草地不同类型生物结皮和植被群落CO2释放和固定的变化特征,并探讨二者的影响因子,本文通过调查黄河源建植19年人工草地不同类型生物结皮CO2通量和植被土壤特征变化发现:藻和地衣结皮CO2通量均显著小于苔藓结皮(10.58μmol·m-2·s-1)(P<0.05);苔藓结皮对应的植被群落CO2通量(11.5...     

黄河上游高寒地区建植人工草地引种试验

对8个多年生禾本科牧草品种在黄河上游高寒草地建植人工草地引种试验的结果表明,各牧草当年均出苗且生长良好,但种子不能成熟,只能达到拔节期;第二年越冬率达90%以上,无芒雀麦、垂穗披碱草、多叶老芒麦、老芒麦的青干草产量均达3000kg/hm2以上,冷地早熟禾、草地早熟禾的青干草产量在1500kg/hm2左右;种子成熟好的有冷地早熟禾、多叶老芒麦、老芒麦、垂穗披碱草。说明供试的8个多年生禾本科牧草品种在青海省黄河上游海拔3400m左右的地区推广种植,效果良好。     

黄河上游高寒地区建植人工草地引种试验

对8种多年生禾本科牧草品种在黄河上游高寒草地进行人工草地引种试验.结果表明:当年均出苗且生长良好,但种子不能成熟,只能达到拔节期;第2年越冬率达90%以上,无芒雀麦Bromus inermis,垂穗披碱草Elymus mutans,多叶老芒麦E.exceisns,老芒麦E.sibiricus青干草产量均达3 000 kg/hm2以上,冷地早熟禾Poa crymphila,草地早熟禾P.pratensis青干草产量在1 500 kg/hm2左右;种子成熟好的有冷地早熟禾、多叶老芒麦、老芒麦、垂穗披碱草,说明供试的8种多年生禾本科牧草品种在青海省黄河上游海拔3 400 m左右的地区推广种植,效果良好.     

黄河上游高寒地区建植人工草地引种试验

对8个多年生禾本科牧草品种在黄河上游高寒草地建植人工草地引种试验的结果表明,各牧草当年均出苗且生长良好,但种子不能成熟,只能达到拔节期;第二年越冬率达90%以上,无芒雀麦、垂穗披碱草、多叶老芒麦、老芒麦的青干草产量均达3000 kg/hm2以上,冷地早熟禾、草地早熟禾的青干草产量在1 500kg/hm2左右;种子成熟好的有冷地早熟禾、多叶老芒麦、老芒麦、垂穗披碱草.说明供试的8个多年生禾本科牧草品种在青海省黄河上游海拔3 400m左右的地区推广种植,效果良好.     

6种除草剂对黄河源区栽培草地中毒杂草的防治

以黄河源区果洛州玛沁县建植14年的垂穗披碱草 (Elymus nutans) 栽培草地为研究对象,针对以甘肃马先蒿 (Pedicularis kansuensis) 和黄帚橐吾 (Ligularia virgaurea) 为主的阔叶型毒杂草,选择6种除草剂及5种复配剂进行防除试验,6种除草剂为单一除草剂,即2, 4-滴...     

6种除草剂对黄河源区栽培草地中毒杂草的防治

以黄河源区果洛州玛沁县建植14年的垂穗披碱草 (Elymus nutans) 栽培草地为研究对象,针对以甘肃马先蒿 (Pedicularis kansuensis) 和黄帚橐吾 (Ligularia virgaurea) 为主的阔叶型毒杂草,选择6种除草剂及5种复配剂进行防除试验,6种除草剂为单一除草剂,即2, 4-滴丁酯(A)、使它隆(B)、龙拳(C)、阔诺(D)、刹阔(E)、苯磺隆(F) ;5种复配剂为2, 4-滴丁酯与其他除草剂的复配剂,即(A + B)、(A + C)、(A + D)、(A + E)、(A + F)。结果表明,喷施B、F、A + E除草剂不同程度地降低黄帚橐吾的高度、盖度及生物量,且F和A + E对生物量影响显著 (P < 0.05) ;A、E、F、A + B、A + C和A + F 6种除草剂显著降低了甘肃马先蒿的高度、盖度及生物量(P < 0.05);复配除草剂A + F能有效防除群落毒杂草,防除等级达到最高3级,A + E处理下牧草的盖度和生物量显著高于对照 (P < 0.05);喷施除草剂群落物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数呈下降趋势,但均匀度指数比对照略高。通过鲜重防效评价了11种处理的防除效果,结果表明,防除黄河源区栽培草地的毒杂草可选择A + E、F、A + F 3种除草剂。     

围栏封育对黄河源区退化高寒草地植被组成及生物量的影响

在黄河源区-青海省果洛藏族自治州玛沁县选取4个不同退化程度的天然草地,以围栏内封育和围栏外自由放牧草地作比较,采用样方法调查草地围栏内外的群落结构特征和草地初级生产力生物量,并通过计算地上与地下生物量比值以及植物群落干鲜比来评价围栏封育的效果。结果表明:不同退化程度围栏内外的植被组成存在显著差异;随着退化程度的加剧,植物群落的盖度、高度以及多样性指数有下降趋势,且围栏内的盖度、高度及多样性指数均大于围栏外的;植物群落高度、盖度、地上生物量和生物量干鲜比随着退化程度加剧有减小的趋势。围栏封育有利于改善青藏高原退化高寒草地的植物群落结构,提高草地植物群落的盖度和生物量,促进其恢复演替。     

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。     

黄河源区草地早熟禾生长节律的研究

通过对黄河源区草地早熟禾生长节律的研究,论述了草地早熟禾生育期、分蘖、株高及地上生物量的发育规律和动态。结果表明:草地早熟禾在海拔3 780m的果洛州玛沁县一般于4月下旬返青,9月上旬成熟,生育期为134d左右;分蘖数与单株分蘖数在成熟期达到最大分别为240株/0.25m2,7.5个/株,分蘖速率在成熟期最大为0.143个/株.d-1;株高到成熟期达到93.6cm,日均增高在拔节—抽穗期最大为2.33cm;地上生物量在成熟期达到最高为530g/m2,日均增重在拔节—抽穗期达到最大值为7.474g/m2。     

黄河源区天然草地沙化机理分析研究

黄河源头区是我国重要的水源涵养地区,是“中华水塔”的重要组成部分。地处黄河源区的玛曲县,自20世纪80年代以来,天然草地沙化面积不断增加,沙化程度日趋严重。本研究以玛曲县为例,对引起草地沙化的主要自然因素和人为因素与草地沙化的相关性及驱动作用进行定量辩识和贡献率分析,结果表明,1)各因子对草地沙化的驱动力大小依次为:牧业产值>人口数量>年均气温>羊只存栏数>牛羊肉产量>年均降水量>大牲畜存栏数>黄河年径流量>年大风日数>年均风速;2)区域年均气温的不断升高,使地面水分蒸发损失和土壤干旱程度加剧,这种变化对土地沙化产生的驱动作用要大于降水量的小幅减少和风力因子变化的影响,是引起该区土地沙化最重要的自然驱动因子;3)对2类因子的相对贡献率进行综合,得到人为因子的驱动力比重为61.55%,自然因子的驱动力比重为38.45%。说明在高寒阴湿的气候条件下,区域气候和水文因子在一定程度上的不良变化只是天然草地沙化的一种诱导力,而人为过度和不合理利用是导致草原植被衰退的根本原因,二者结合导致了黄河源头区草地沙化的加速发展。     

近45年长江黄河源区高寒草地退化特征及成因分析

根据1969年航片数据、1986,2000,2007年以及2013年TM数据建立的长江黄河源区高寒草地生态系统空间数据集,结合该地区近50年的气候资料以及人类活动状况,分析了长江黄河源区高寒草地生态系统在全球变化背景下的变化趋势及其驱动因素。结果表明,近45年长江黄河源区高寒草地呈现以覆盖度降低、破碎化与干旱化加剧为主的退化趋势,长江黄河源区高寒草地退化的速率在20世纪80年代后期呈迅速增加趋势,2000年后退化速率逐渐降低;气温升高引起的区域的暖干化是导致长江黄河源区高寒草地生态系统退化格局形成的主要原因。过度放牧和人类不合理的开发是导致长江黄河源区高寒草地退化加剧的重要因素。     

接种AMF替代磷肥促进退化草地黄花苜蓿的补播建植

退化草地土壤肥力和有益微生物的降低是补播植物建植的主要限制因子。为探究植物共生菌与施肥对补播豆科的退化草地群落结构和生产力的影响,本研究选取黄花苜蓿(Medicago falcate)、羊草(Leymus chinensis)和冷蒿(Artemisia frigida)进行盆栽试验。结果表明：(1)与不接种相比,接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)使黄花苜蓿的地上生物量显著提高259.54%;不接种加施磷肥比不施肥下黄花苜蓿地上生物量显著提高465.93%,而双接种加施磷肥比不施肥下黄花苜蓿的地上生物量仅显著提高46.58%;(2)与不接种相比,接种AMF使羊草的地上生物量显著降低60.66%;不接种加施磷肥比不施肥时羊草地上生物量显著提高34.49%;(3)不接种加施磷肥比不施肥下冷蒿地上生物量显著提高149.32%;接种AMF时,冷蒿地上生物量在氮磷同施处理下较其它施肥处理平均显著提高129.39%。因此,在退化草地中补播黄花苜蓿时,为减少肥料用量及节约成本,可通过接种AMF替代施用磷肥。     

“黑土型”退化草地上建植人工草地的经济效益分析

从经济学角度分析了“黑土型”退化草地上建植人工草地的经济效益,阐述了人工草地生产力的经济关系及牧草转化值的函数关系E=(T-W)/W,以及单位草地增加效益函数Y=T-W=W×E=P2×r×E,由于E>0,Y>0,故可知无论是在人工调控下还是在自然演替下,物质转变与经济转移实现了经济的正增长,也就是说在“黑土型”退化草地上建植人工草地会大幅度地提高牧草生产力,这正是草地畜牧业生产的最终目的。另外,人工调控下的牧草转化增值系数(E)>自然演替,人工调控比自然演替更具有经济价值,即人工调控的经济价值大于自然演替。在“黑土型”退化草地上建立以人工草地为基础的现代集约化草地畜牧业,是防止草场退化、保护草地生态系统生物多样性的根本措施。