锡林河流域草原小叶锦鸡儿分布增加的趋势、原因和结局

在文献综述的基础上，说明了锡林河流域草原中小叶锦鸡儿分布增加的趋势，认为在过度放牧引起草原退化、甚至荒漠化(沙化)发生的情况下，小叶锦鸡儿分布的增加首先与其生物-生态学特性和生活史特征有密切关系，同时也与放牧引起的系统物理环境的改变有关，最终可能形成以小叶锦鸡儿为优势种的灌丛化牧场或沙丘灌丛地。     

小叶锦鸡儿灌丛化对锡林河流域草原植被的影响

小叶锦鸡儿是锡林河流域重要的饲用植物，小叶锦鸡儿灌丛化为蒙古高原草原植被的一大特点，由于灌丛化造成不同的小环境，而导致草原植被镶嵌体的形成，小叶锦鸡儿灌丛对防止草原风蚀，水蚀，增加土壤肥力和水分起重要作用，从而延缓了草原进一步退化，提高了生产力。     

锡林河流域中游草原植被退化遥感监测及合理放牧强度的确定

以内蒙古锡林河流域中游为研究区，应用Landsat TM资料，结合地面生物量定位测定，建立草原地上生物量估产模型，应用Visual C^ 编程，估算了2000年7月中下旬锡林河流域中部草原地上生物量。在锡林河流域中部两大草原植被类型[羊草 大针茅和(大针茅)克氏针茅 冰草]不同生物量的基础上，以象元为诊断单元，判别了各象元所代表地块草原植被的退化等级，绘制锡林河流域中部草原植被退化分布图。1999年锡林河以东草原退化面积为2697．3km^2，占中游草原面积的49．7％，以西退化面积为1644．4km^2，占30．3％。以草原生态系统可持续性为目标，针对不同退化等级草场制定不同的牧草产量利用率，划分6个放牧强度等级，计算各放牧等级的合理放牧得序(标捧羊单位／km^2)、面积和载畜量．研究结果可为草原退化的恢复、畜牧业的可持续发展提供决策支持。     

平衡与非平衡生态学下的放牧系统管理

本研究回顾了干旱和半干旱放牧系统管理的平衡与非平衡生态学原理,指出了放牧系统管理的生态学基础由平衡生态学向非平衡生态学转变的趋势.对干旱和半干旱放牧系统植被动态非平衡特征进行总结,强调事件-驱动过程在植被动态中的作用,并指出这些非平衡特征对放牧系统管理的涵义.最后,讨论了平衡与非平衡生态学原理对放牧系统管理的适用性,并且以内蒙古锡林河流域草原灌丛化为例,说明了该地半干旱放牧系统管理中引进非平衡生态学观念的必要性.     

干旱半干旱区草原灌丛化研究进展

干旱半干旱区草原生态系统中原生灌木/木本植物的植株密度、盖度和生物量增加的现象称为草原灌丛化,是全球干旱半干旱区草原面临的重要生态问题,灌丛化研究正成为陆地生态系统全球变化研究的重要领域。引起灌丛化的因素包括过度放牧、草原火、气候变化、大气CO₂浓度升高及生物和非生物环境因子的变化等,灌丛化是多种因素共同作用的结果。灌丛化过程表现为地表景观由草本植物占优势转向灌木植物占优势的植被转变过程,此过程改变了原有植物群落的物种组成和结构,增强了地表景观异质性,打破了原生态系统的光照、热量、水分、养分等的分配格局,灌丛斑块成为了灌丛化草地中水分、养分等相对富集的“肥岛”。目前灌丛化研究主要集中在具有强烈地域性和限制性的定点研究和因子控制实验等方面,未来应更多关注气候变化与灌丛化的相互联系和影响、草地生态系统对灌丛化过程的反馈以及与灌丛化的监测、缓解措施等方面的研究,模型模拟将是今后研究灌丛化发生、发展及灌丛化生态系统演替的重要方法和途径。     

内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛地上净初级生产力和种群结构对火烧的响应

针对全球范围内由于长期过度放牧引起的草原群落灌丛化问题,本研究以内蒙古锡林河流域小叶锦鸡儿灌丛化的羊草草原为研究对象,通过连续2年的人为控制火烧实验,从株丛和群落2个组织水平研究了火烧对小叶锦鸡儿的影响。结果表明,1)在内蒙古锡林河流域的退化恢复草原群落中,小叶锦鸡儿种群属于增长型的种群,中、小株丛所占的比例较大。实验区内所调查的6588个株丛中,冠幅为0～50cm的株丛占30%,50～150cm的株丛占49%,>150cm的株丛仅占21%;2)在群落水平上,一年火烧和连续2年火烧对小叶锦鸡儿株丛的生长均具有显著的抑制作用,其地上净初级生产力比火烧前分别减少了27%和66%;3)火烧显著地增加了小叶锦鸡儿的枝条密度和茎的生物量分配,减少了叶的生物量分配,使茎叶比由1∶4.4升高为1∶1.1;4)同50～150和>150cm2个冠幅组的大株丛相比,火烧对0～50cm小灌丛影响最为明显,一年火烧和连续2年火烧使其地上净生物量分别下降了57%和60%。实验结果表明,火烧显著地削弱了小叶锦鸡儿的生活力,有效地抑制了其小株丛的生长,对控制灌丛的进一步扩张具有明显的作用。     

试论我国内蒙古半干旱草原灌丛沙漠化的研究

针对我国内蒙古半干旱草原普遍发生的灌丛化现象,运用反映干旱和半干旱放牧系统一般动态的状态与过渡模式,建立了半干旱草原灌丛沙漠化研究的基本构架.将灌丛化作为草原沙漠化的核心过程,提出内蒙古半干旱草原灌丛化机制的假说,以及利用时空替代方法开展草原灌丛沙漠化研究的设想及其意义.     

草原放牧系统的类型与生产力

根据草原综合顺序分类法(Comprehensive and Sequential Classification System,CSCS)划分了高寒、荒漠、半荒漠、亚热带森林灌丛、典型草原、草甸草原、温带森林灌丛、热带森林灌丛8个类型的放牧系统。放牧系统经历了原始游牧、粗放游牧、过度放牧和现代化放牧4个演替阶段,根据3个类型放牧系统生产力长期动态,我国主体仍为过度放牧系统,但开始向现代化放牧系统转变。我国放牧系统生产力平均18.04APU·hm~(-2),总计63.50亿APU,每年可产肉295.9万t。我国放牧系统存在结构性超载,即整体超载,但是部分区域、部分季节存在放牧利用不足。目前,我国草原增产潜力为0.5~2倍,关键途径是实现草原放牧系统的现代化转型。     

锡林河流域羊草草原植被分异的驱动力

植被与环境关系是群落生态学研究重要内容,阐明气候与放牧共同作用下草原植被分异,量化解析自然与人为干扰因子的影响具有理论与实践价值。本研究以锡林河流域羊草草原为例,采用除趋势典范对应分析法(detrended canonical correspondence analysis,DCCA)和结构方程模型(structural equation modeling,SEM),定量研究气候、海拔、土壤及放牧因子对羊草群落分异的作用。结果表明,1)DCCA前两个排序轴集中了67.63%的信息量,第1排序轴反映了放牧和水热因子的作用,第2排序轴为土壤养分的影响;2)结构方程模型分析发现,羊密度对植被分异的总影响最大,其次为气候因子;3)气候、海拔和放牧因子对植被分异也有间接作用,主要途径是影响土壤理化性质。本研究明晰了放牧与气候是主导锡林河流域羊草草原群落分异的关键因子,深入揭示了气候因子在局地尺度所发挥的作用。在草地管理实践中,结合气候特征制定具体措施,有助于促进草地资源的合理利用与保护。     

资源岛在草原灌丛化和灌丛化草原中的作用

结合半干旱草原中资源岛的形成机制,讨论了草原灌丛化作为多年生禾草草丛资源岛不断解体,同时灌丛资源岛不断形成的过程。从草原灌丛化过程中灌丛内外土壤资源源-汇关系,说明灌丛资源岛作为土壤资源的汇而发生作用。灌丛资源岛的发育与草原灌丛化过程有着密切关系,并决定着灌丛化草原生态系统基本生态学过程,特别是初级生产的形成。探讨了灌丛资源岛理论对我国内蒙古典型草原灌丛化与灌丛化草原研究的重要意义。     

内蒙古锡林河流域草地生态系统土壤保持功能及其空间分布

草地生态系统是陆地表面最大的生态系统类型,其土壤保持功能对于维持敏感而脆弱的草地生态系统服务具有重要意义。在遥感和GIS技术支持下,采用改进的通用土壤流失方程(RUSLE)对内蒙古锡林河流域的土壤保持功能及其空间分布特征进行了研究。结果表明,全流域年土壤保持总量为1.65×10⁸ t/a,单位面积土壤保持量为168.18 t/hm²;流域土壤保持功能从上游至下游呈递减趋势;草甸草原的土壤保持功能最高,农田和典型草原其次,沙地植被和草甸最差;草地生态系统的土壤保持功能随植被覆盖度的增加呈非线性增长。可见,提高草地植被覆盖度,保持典型草原生态系统的结构与功能的完整性,有助于维持锡林河流域草地生态系统服务和区域生态安全。     

放牧对典型草原土壤有机碳及全氮的影响

以内蒙古锡林河流域羊草Leymus chinensis典型草原作为研究对象,研究不同放牧强度及放牧制度下,土壤有机碳、全氮的含量差异,结果表明:1)土壤有机碳含量大体表现为常年放牧地高于混合放牧地,且差异明显。常年放牧地表现为轻牧重牧中牧围封未放牧地,混合放牧地除"轻牧+割草"与"中牧+割草"在20~30 cm土层深度表现出显著差异以外,各个放牧强度间差异均不显著。土壤有机碳含量随着土层深度的增加而降低。2)土壤全氮在不同的放牧梯度间及不同土层深度间的变化趋势与土壤有机碳大体相同,趋势表现为轻牧重牧中牧围封未放牧地,而混合放牧地的变化趋势比较复杂,相比较常年放牧地,混合放牧地的全氮含量要低。全氮含量随着土层深度的增加而降低。研究结果表明重牧下有机碳含量要高于中牧,这可能是由于随着放牧强度的增加,草原植被C4植物增多而引起的。     

近50年内蒙古潜在植被地理格局时空特征分析

原生植被演替过程与环境间表现出复杂的耦合关系,通过模拟潜在植被空间分布格局变化来反映植被对环境因子长期适应和选择的重要生态过程,是研究植被地理格局的基础。本研究运用GIS及综合顺序分类法,对内蒙古自治区及周边94个气象台站近50 a气候数据分前后25 a两期的模拟,分析得到内蒙古自治区潜在植被地理格局的时空动态特征及其变化。结果表明,内蒙古自治区境内潜在植被共分为16类,归为6个类组,以荒漠和草原为主;在高平原和山前平原地区的潜在植被呈干湿地带性分布,而在大兴安岭和阴山山地地区呈垂直地带性分布。近50 a间,不但各潜在植被类型自身的面积发生变化,而且不同类型之间也有明显的演替。荒漠、半荒漠类和山地草原、典型草原类受立地气候变干影响,面积呈增加趋势并向东扩张;草甸草原类和森林草原、森林类受立地气候变干和气温升高的综合影响,面积呈减少趋势并向高纬度、高海拔地区退缩。这种演替格局反映了植被对生境和气候变化的多元适应性结构。     

内蒙古草原植被在持续牧压下退化演替的模式与诊断

草原在长期超强度放牧压力下,发生逆行演替。由于群落中的植种群更替,使生物生产力衰退,并伴随着土壤与下垫面的变化,导致草原生态系统的物质与能量流程下降到低一级生态效率的系统状态。     

典型草原恢复演替过程中土壤性状动态变化研究

为探讨典型草原恢复演替过程中土壤性状的变化规律,在内蒙古太仆寺旗典型草原选取不同围封年限,处于不同恢复演替阶段的生长季围封(4-9月围封)恢复草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,开展典型草原恢复演替过程中土壤物理、化学和生物学特性的系统研究。结果表明,1)典型草原恢复演替过程中,土壤性状发生了一系列演变,与自由放牧草地相比,围封7,10,13,20年,土壤0~30 cm土层容重显著下降,＜0.05 mm的粘粉粒含量和孔隙度显著增加(P＜0.05);土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾、微生物数量、微生物量碳、微生物量氮显著增加(P＜0.05),酶活性增强,以0~10 cm土层增加最为明显,表现出明显的表聚现象。2)典型草原在围封恢复过程中若连续多年刈割利用,容易导致土壤结构再次恶化,土壤质量下降,草地发生二次逆行演替。因此,退化草地恢复演替过程中的合理利用问题(如合理的割草制度)有待进一步研究。     

Impact of grazing intensity on herbage intake, composition, and digestibility and on live weight gain of sheep on the Inner Mongolian steppe

High grazing pressure during the last decades caused severe ecological problems in the steppe of Inner Mongolia, China. The objective of the present study was to determine the effects of grazing intensity of sheep on herbage mass (HM) and intake, chemical composition and digestibility of herbage, and on live weight gain (LWG). A grazing experiment with six different grazing intensities (1.5, 3.0, 4.5, 6.0, 7.5, and 9.0 sheep/ha) was conducted in the growing season of 2005 in the Xilin River Basin. HM decreased from 1.5 t DM/ha at the lowest grazing intensity to 0.6 t DM/ha at the highest grazing intensity. NDF content of the herbage was high (> 700 g/kg DM) and relatively constant, whereas acid detergent lignin (ADL) content increased with grazing intensity and with proceeding grazing season. Digestibility of organic matter ingested (DOM) tended to decrease with grazing intensity as well as intake of organic matter (OMI) and of digestible organic matter (DOMI) per sheep (P = 0.090 and P = 0.065, respectively), whereas LWG per sheep decreased with increasing grazing intensity (P = 0.018). DOM and OMI were negatively related to ADL content. However, herbage intake and LWG per ha increased with grazing intensity (P < 0.001) and reached their maximum at 9 and 7.5 sheep per ha, respectively. This observation confirms the current farmers' practise of high grazing pressure ignoring long term grassland productivity and ecological problems. Therefore, the studies are continued to provide further information on long term effects. This study could show pronounced effects of grazing intensity on animal and grassland productivity and the suitability of the methods applied to measure intake and digestibility of herbage in a large scale grazing experiment with sheep.     

不同干燥失水方式对牧草营养品质影响的研究

以内蒙古温带典型草原羊草、紫花苜蓿和混合种为研究对象,分析了不同干燥失水方式对不同刈割期牧草营养品质的影响.结果表明,从粗蛋白质、胡萝卜素营养上看,以人工快速干燥失水方式最佳,其次为风干失水方式,平摊晒干失水方式最差;从可溶性糖营养上看,以人工快速干燥失水方式最佳,其次为平摊晒干失水方式,风干失水方式最差.