补播对玛曲高寒沙化草地物种丰富度和生物量的影响

【目的】研究补播对玛曲高寒沙化草地物种丰富度和生物量的影响。【方法】于2006和2007年在甘肃玛曲高寒沙化草地进行禾草补播试验。【结果】补播当年物种丰富度增加,补播第2年物种丰富度下降。补播后,禾草类生物量一直占据主要部分,补播后地上生物量比对照显著增加。2007年生长季各处理的地上生物量均高于2006年,3种禾草混播处理对草地地上生物量的提高最显著。【结论】中华羊茅、草地早熟禾和垂穗披碱草3种禾草混播的处理可作为玛曲高寒沙化草地的补播组合。     

甘肃玛曲高寒草原沙化草地植物多样性研究

玛曲高寒草原是青藏高原的重要组成部分和黄河上游地区的主要水源涵养区,高寒草地沙质荒漠化和水土流失已严重威胁到青藏高原生态系统的安全。通过重要值理论和多样性理论对玛曲高寒草原不同程度沙化草地植被群落植物多样性进行研究,为治理流沙和草地生态系统恢复提供理论依据和技术支撑。结果表明:①随着沙化程度的加剧,高寒草原生态系统向高寒沙质荒漠生态系统转化,群落以苔草+早熟禾群落→苔草+防风+嵩草群落→球穗莎草+防风+苔草群落→赖草+虫实+苔草+防风群落的方向演替。大多数高寒草地物种退出群落,而适应沙质荒漠的物种逐渐占据优势地位;②群落丰富度指数、多样性指数急剧下降,均匀度指数呈现先增加后减小的趋势,在中度沙化草地达到最大,而群落优势度逐渐增加,在重度沙化草地增加明显;③潜在沙化草地Whittaker指数远小于沙化草地,而不同沙化草地之间Whittaker指数的差异不显著。潜在沙化草地相异性系数CD和共有度指数CP与沙化草地差异性显著,而且随着沙化程度的加剧,差异越显著。所以应加强潜在沙化草地的保护措施,而对沙化草地应采取流沙治理措施进行生态修复,防止草地沙化的加剧和蔓延。     

封育对玛曲高寒沙化草地生态位特征的影响

封育是玛曲高寒沙化草地重要的管理方式.为研究封育对玛曲高寒沙化草地主要植物种生态位的影响,对玛曲高寒沙化草地主要植物种进行生态位特征调查,计算主要植物的重要值、生态位宽度和生态位重叠值.结果表明:对玛曲高寒沙化草地封育2年后,草地优势种为禾本科牧草异针茅,其重要值平均为0.29.乳浆大戟作为高寒沙化草地的主要杂类草,生态位宽度为0.973.紫羊茅、优势种异针茅与杂类草乳浆大戟生态位重叠较大.说明高寒沙化草地经过2年的围栏封育,禾本科牧草有了较大的竞争力,草地植物群落发生良性演替,可食牧草的比例上升,草地经济价值有所提高.     

补播和施肥对藏北高寒退化草地的改良效果

[目的]探讨补播及施肥对高寒退化草地的改良效果,改善草地生态环境。[方法]采用细茎冰草、垂穗披碱草、无芒雀麦和冷地早熟禾4种牧草进行补播,并采用牛羊粪施肥对草地进行改良试验,测定其牧草高度、盖度和鲜草产量的变化。[结果]在补播区,2003年牧草长势良好,改良效果十分明显,其中平均高度、盖度和鲜草产量增幅较大的是垂穗披碱草区和无芒雀麦区,经过1个冬天的生长,2004年牧草的平均盖度和鲜草产量明显降低;在施肥区,2003年植被盖度比对照区提高26%,2004年植被盖度较2003年又提高14%,并且鲜草产量上升较快,增幅达到20 g/m2。[结论]采用围栏、补播、施肥、灌溉和管理等综合措施,可有效改良天然退化草地。     

施肥对藏北高寒草地植物多样性及生产力的影响

以藏北高寒草地为研究对象,探讨不同施肥模式对高寒草地植物物种组成、物种多样性及生产力的影响。结果表明,与不施肥处理相比,施肥处理的草地地上生物量提高幅度为23.6%~199%,其中施氮磷肥(NP)和施氮磷有机肥(ONP)的地上生物量较高,分别是不施肥(CK)的2.99倍和2.11倍,而单施有机肥(O)虽然能够提高草地生产力,但与CK相比无显著差异。高寒草地施肥由于限制了一部分罕见杂类草物种的生长而降低了高寒草地的物种丰富度。与CK相比,施氮磷有机肥(ONP)与单施有机肥(O)的物种数分别降低6.9%和10.3%(P0.05),而施氮磷肥(NP)的物种数则降低了20.7%(P0.05)。施肥后草地植物群落的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数均有降低趋势。其中施有机肥(O)与施氮磷有机肥(ONP)处理的Shannon-Wiener指数与CK相比并无显著差异,而施氮磷肥(NP)处理的Shannon-Wiener指数与CK相比则降低10.5%(P0.05)。综合分析,施氮磷有机肥(ONP)的方式不仅显著提高高寒草地的植物生产力,而且没有引起植物多样性的显著变化,为供试条件下实现藏北草地恢复的最佳途径。     

高寒草地地下生物量分布结构特征研究

生物量是生态系统最基本的数量特征。地下生物量的分布结构对高寒草地物种多样性和生产力有着重要的意义,是认识生态系统结构和功能的基础。通过对青藏高原地区高寒草地生态系统主要植被群落地下生物量的分布特征、土壤含水量对地下生物量和地上生物量分布的影响、地上与地下生物量关系以及对土壤条件的影响进行研究,为进一步了解高寒草地生态系统结构功能提供基础,并为进一步建设和保护高寒地区草地生态环境提供科学参考。     

刈割和施肥对新疆半干旱区退化补播草地生产力的影响

本试验采用裂区设计,设置了3个水平的紫花苜蓿(Medicago sativaLinn.)补播比例(不补播草地-NR、补播占草地密度的15％-R15％、补播占草地密度的30％-R30％)和4个水平的管理措施(对照-CK、施肥-F、刈割-C、施肥+刈割-FC).通过研究不同补播比例和管理措施下天然草地生物量的变化,探索适宜...     

玛曲高寒草地畜牧业的可持续发展

通过对玛曲县高寒草地的退化、超载严重、生态环境恶化及气候变化等的分析,提出了建立人工草地、牛羊舍饲育肥、退化草地恢复与重建、优化畜群结构和放牧强度等实现高寒草地畜牧业可持续发展的建议。     

补播改良退化人工草地试验

利用补播方法改良退化人工草地,速度快,效果好。草地覆盖度由补播前的51.8%提高到补播后的98%,优良栽培草比例由30%提高80%到,年产草量由15000kg/ha提高到45000kg/ha以上,裁畜量由每公顷3.85个竿单位提高到6.88个羊单位。     

阿尔泰山两河源草地地上生物量和物种多样性的空间格局

【目的】调查阿尔泰山两河源草地地上植被,确定点位因子对草地地上生物量和物种多样性的影响,为两河源草地管理、维护以及我国西北干旱地区草地生态安全提供数据支撑。【方法】以两河源草地为研究对象,沿经度、纬度和海拔梯度调查了30个样地草地的植被状况,利用α-多样性测度中Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Alatalo均匀度指数对草地物种多样性进行分析。【结果】两河源草地地上生物量与物种多样性表现出明显空间规律,地上生物量呈中西部高,东南部低的空间分布特征,而物种多样性则呈现东南高西北低的空间格局;同时地上生物量和物种多样性与纬度、经度、海拔均显著相关(P<0.05)。经度、海拔、纬度和盖度共同作用影响了地上生物量的分布格局;经度、海拔和纬度共同作用影响了物种多样性的分布格局。【结论】两河源草地地上生物量和物种多样性表现出明显的空间规律性,经度、海拔和纬度等环境因素是影响地上生物量和物种多样性空间格局的主要因子。     

玛曲退化草地主要植被特征对不同施肥处理的响应

为探索甘肃玛曲县退化草地的科学恢复途径,通过小区施肥试验,研究不同施肥处理对玛曲高寒退化草地植被性状的影响.结果表明,施氮磷肥可以显著提高退化草地植被的平均高度,是最佳的施肥处理;施有机肥加氮磷肥可以显著提高莎草类植被的高度,施氮磷肥可以显著提高禾草类和豆科类植物的高度,施肥对杂类草高度无显著影响.施氮磷肥可以显著提高退化草地的地上生物量,是最佳的施肥处理;而施有机肥加磷肥可以显著提高莎草类和豆科类地上生物量,施氮磷肥可以显著提高禾草类植物的地上生物量,施肥对杂类草地上生物量无显著影响.单施氮肥或有机肥可以增加退化草地的多样性指数,单施有机肥的草地物种多样性指数最高,施有机肥加氮肥的草地物种多样性指数最低.     

施肥对甘南高寒草甸退化草地植物群落多样性和生产力的影响

对甘肃玛曲县中度退化草地进行了氮、磷、钾、有机肥施肥处理,研究了其对草地植物群落多样性和生产力的影响。结果表明:施肥各种处理均可不同程度增加退化草地的植被高度和地上生物量,其中施有机肥O和N-P-K使植被高度分别增加2.208倍、2.274倍,地上生物量分别增加了3.315倍、3.161倍;在施P处理中,杂类草减少32.90%,莎草科植物增加73.43%,有机肥处理中,禾本科植物增加19.69%,不同施肥处理后,莎草科、禾本科和豆科各物种重要值都在增加,而杂类草各物种重要值都在减少;各种施肥处理(施O除外)均可使退化草地植物群落的物种丰富度减少;在N-P-K处理中物种Simpson多样性指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数均增加,有机肥处理的丰富度和Simpson优势度指数均增加,N处理中Pielou均匀度和Simpson优势度指数均增加,在单施P或K处理中,上述4指数均减少了。从生物多样性特征和生产力增加综合考虑,施有机肥和N-P-K是加速高寒草甸退化草地恢复重建的重要措施。     

葡萄地上干物质量确定研究

葡萄地上干物质量包括地上部枝条干物质量和地上部果实生长量,地上部果实生长量可通过 实测产量得到,而地上部枝条干物质量则较难测得。本研究用模型模拟来获得葡萄枝条干物 质量,通过使用Logistic修正模型、Richards模型、Hoerl模型、蒸汽压模型和高斯模型来 模拟葡萄地上枝条干物质量累积过程,并利用实测资料对各模型模拟结果进行验证,优选出 Logistic修正模型来描述葡萄地上枝条干物质量生长过程。在此基础上,以地上干物质生长 量最大为目标,在不包含埋墩水的情况下,得到葡萄的适宜灌溉定额为430～490 m³·667 m^-2。     

秦岭山地5种亚高山草甸的物种多样性研究

【目的】研究秦岭山地5种典型亚高山草甸物种的多样性,为该区域亚高山草甸的保护提供依据。【方法】以分布在秦岭火地塘林区、佛坪自然保护区、太白山自然保护区的野青茅(Deyeuxia arundinacea)、赖草(Leymus secalinus)、长穗苔草(Carex dolichostachya)、早熟禾(Poa annua)、细叶苔草(Carex rigescens)等5种亚高山草甸群落为研究对象,采用样方法进行调查取样,记录5种典型亚高山草甸群落的物种名称、高度、盖度、株数、海拔高度等相关数据,对5种草甸群落的物种组成及其重要值、丰富度、多样性指数和均匀度指数进行对比分析,并进行草甸群落植物物种组成的相似性分析;在太白山自然保护区不同海拔(1 700,2 000,2 300,2 600和2 900m)高度设置样方,调查分析5种草甸群落的物种丰富度及物种多样性随海拔变化的规律。【结果】野青茅、赖草、长穗苔草、早熟禾、细叶苔草5种草甸群落的建群种分别为野青茅、赖草、长穗苔草、早熟禾、细叶苔草。5种亚高山草甸群落的物种丰富度分别为早熟禾草甸(18种)细叶苔草草甸(15种)赖草草甸(10种)长穂苔草草甸(8种)野青茅草甸(6种),Shannon-Wiener多样性指数H′和Simpson多样性指数D大小依次均为细叶苔草草甸(3.567,0.724)早熟禾草甸(3.321,0.653)长穗苔草草甸(2.365,0.584)赖草草甸(2.247,0.513)野青茅草甸(1.487,0.456),Pielou均匀度指数J为细叶苔草草甸(0.798)长穗苔草草甸(0.617)早熟禾草甸(0.513)赖草草甸(0.487)野青茅草甸(0.454)。5种草甸群落中长穗苔草草甸与早熟禾草甸的相似度最高,相似系数为0.222;早熟禾草甸与赖草草甸的相似度最低,相似系数为0.071。随着海拔高度的升高,物种丰富度呈现出先增高再降低的趋势,物种多样性指数变化趋势与之类似。【结论】5种秦岭山地亚高山草甸中,灌木和乔木物种相对较少,其对草甸物种丰富度的影响也相对较小,可以采用人工干预的方法增加物种丰富度,以维持并提高草甸资源的生产力和稳定性。     

拉萨河上游高寒草甸植物群落的退化特征

为了探明拉萨河上游地区高寒草地的退化情况,为该地区草地资源的有效保护和合理利用提供依据,采用样方法调查拉萨河上游不同退化程度高寒草甸植物群落,研究该草地植物群落物种组成、物种多样性和地上生物量。结果表明:该区域草地由18科31属40种植物组成。随着草地退化程度的加重,草地优势种由苔草(Carexsp.)向高山嵩草(Kobresia pygmaea)过渡;中度退化草地的Shannon-Wiener指数、均匀度指数均最高(P0.05),分别为1.566 6和0.734 6;Simpson指数则是轻度退化草地最高(P0.05),为0.988 1;随草地退化程度的加剧,草地总盖度下降,草地地上生物量降低,轻、中和重度退化草甸的地上生物量分别为278.26g/m2,228.32g/m2和37.46g/m2,草地质量和生产力明显降低。     

青藏高原草地地下生物量与环境因子的关系

青藏高原草地生物量大部分分布于地下,地下生物量在其碳循环研究中起着重要的作用.基于大规模野外样地调查数据,分析比较了青藏高原南北和东西样带上草地地下生物量与环境因子的相关关系,探讨了环境因子对地下生物量控制作用的区域差异.研究结果表明:对于所有采样点而言,青藏高原草地地下生物量的环境控制因素主要有土壤含水量、表层土壤有机碳和全氮含量.通过比较南北和东西样带研究结果发现,草地地下生物量与土壤含水量、土壤表层有机碳和全氮含量相关的显著性水平,在东西样带上明显高于南北样带.同时,东西样带上草地地下生物量与降水量有显著正相关关系,这种关系在南北样带上不显著,表明水分对东西样带草地地下生物量的控制作用较强.气温与南北样带草地地下生物量呈显著负相关,但与东西样带草地地下生物量相关不显著,由此说明环境因子对青藏高原草地地下生物量的控制存在显著区域差异.     

不同利用方式对天山北坡中段山地草甸草地植物生物量分布的影响

【目的】研究游牧放牧与定居放牧不同利用方式下山地草甸草地植物群落地上生物量与地下生物量的变化规律,为提高山地草甸草地生产力及确定合理的放牧方式提供依据。【方法】采用野外实地调查取样的方法,以天山北坡山地草甸草地为对象,分别在游牧放牧区和定居放牧区设置轻度放牧(Light grazing,LG)和重度放牧(Heavy grazing,HG)2种放牧强度,围栏打草场(未放牧区)为对照(Check test),分析2种放牧方式下植物群落地上生物量与地下生物量的分布。【结果】(1)在LG和HG下,不同利用方式下植物群落地上总生物量有显著差异(P<0.05)。游牧放牧和定居放牧在不同放牧强度下植物群落地上总生物量大小均为CK>LG>HG;除杂类草外,多年生禾草、多年生豆科草、多年生莎草地上生物量随放牧强度增加呈逐渐减少趋势。游牧放牧区与定居放牧区多年生莎草和杂类草地上生物量在LG下有显著差异(P<0.05),多年生豆科草地上生物量在HG下具有显著差异(P<0.05)。(2)在CK和LG下,不同放牧方式下土层0~10、10~20、20~30 cm的植物群落地下生物量有显著差异(P<0.05),且定居放牧区植物群落地下生物量比游牧放牧区分别高出36.79%、31.55%、27.38%。游牧放牧区植物群落地下生物量范围在743.99~1 229.83 g/m²;定居放牧区植物群落地下生物量分布范围在864.33~1 550.95 g/m²。(3)在LG和HG下,不同利用方式下植物根冠比有显著差异(P<0.05),定居放牧区植物群落根冠比游牧放牧区分别高出19.38%、9.91%。在不同放牧强度下,游牧放牧区和定居放牧区植物群落根冠比由大到小依次为HG>CK>LG。【结论】山地草甸草地的不同利用方式改变了植物群落地上、地下生物量的分布,定居放牧方式下植物群落地上、地下总生物量显著高于游牧放牧方式(P<0.05)。     

施肥梯度对高寒草甸群落结构、功能和土壤质量的影响

在三江源区研究了不同施肥梯度对高寒矮嵩草草甸群落结构、功能;土壤全量养分、速效养分;土壤有机碳和微生物生物量碳的影响,以揭示矮嵩草草甸群落特征;土壤养分和土壤微生物活性对施肥梯度的响应.结果表明:1)随着施肥量的增加,不同功能群的盖度响应各异,其中禾本科植物的响应较大,而豆科和杂类草植物盖度明显降低,莎草科盖度变化不明显;施肥量增加到一定程度,如施氮40 g/m2时,各功能群植物的盖度逐渐降低.生物量随施肥梯度呈单峰曲线变化,不施肥时生物量最低,施肥20 g/m2或32 g/m2时生物量最高.2)土壤全量养分和速效养分在施肥量为20 g/m2或32 g/m2时较高,施肥量增加到40 g/m2时土壤资源逐渐降低.3)不同施肥梯度矮嵩草草甸土壤有机碳和微生物生物量碳在0-10 cm土层明显较高,且随着施肥量的增加,分布在0-40 cm土层的土壤有机碳含量呈单峰曲线变化.施肥20 g/m2或32 g/m2时土壤有机碳和微生物量碳含量最高.4)30 g/m2施肥量可作为高寒草甸最佳施氮水平.施肥梯度下土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标.高施肥量(≥40 g/m2)视为影响高寒草甸生态系统结构与功能、土壤养分及土壤微生物活性的阈值.     

油菜地上生物量与冠层光谱植被指数之间的相关分析

利用不同波段光谱反射率组合产生的植被指数,分析2个品种、2个供氮水平的油菜地上生物量与冠层光谱植被指数之间的相关性,并建立光谱植被指数对油菜地上生物量的估算模型。结果表明：在油菜整个生育期内,随着发育期推移,叶鲜干重、茎鲜干重和角果鲜重呈先增后减的趋势,不同处理的最大值出现时间不同,而角果干重呈直线上升趋势直到成熟。光谱植被指数与油菜叶鲜、干重呈正相关关系,除RvI外,其他植被指数均通过显著性检验。光谱植被指数对油菜叶鲜、干重的拟合方程以乘幂和指数形式最好,其中叶鲜、干重GBNDVI变量回归的Rz值分别达到O．6571和0．6497。光谱植被指数与油菜茎鲜、干重呈极显著正相关关系,光谱植被指数对油菜茎鲜、干重的最佳拟合方程为乘幂和指数形式,茎鲜、干重以BNDVI的指数形式最好,R2值分别为0．9134和0．9217。而光谱植被指数与角果鲜、干重的关系则相反,只有NDVI与角果鲜重达到极显著水平,光谱植被指数与角果于重都没有通过0．01水平显著性检验。NDVI与油菜角果鲜重的对数回归的R2值达到0．5487。研究结果将为大面积油菜生长状况及产量品质的遥感监测奠定基础。