封育对滇西北亚高山草甸群落及土壤的影响

2012年4月到2015年9月,在滇西北香格里拉县小中甸镇,以退化亚高山草甸为研究对象,测定封育条件下草地地上生物量、地下生物量、土壤容重、土壤水分和土壤有机质含量。结果表明:封育1~2年可显著提高草地地上现存量;连续封育4年后,草地地下生物量无显著变化,草地地上生物量增加了11.67倍,总生物量增加了0.74倍,有毒有害植物在地上现存量中所占比例仍然达到13.3%,对退化草地实施封育的同时应该结合除杂、补播等措施,可更有效地改善草地质量和提高草地生产力。对退化草地连续封育4年后,0~10 cm土壤容重显著降低而土壤含水量显著增加,10~40 cm土壤有机质显著增加。     

短期增温对亚高山草甸生物量和土壤呼吸速率的影响

以滇西北亚高山草甸为研究对象,利用开顶式生长室(OTC)提高土壤温度模拟全球气候变暖,探讨增温对夏季和冬季草地土壤水分,土壤呼吸速率和植被生物量等方面的影响。结果表明:在开顶式生长室的作用下,滇西北亚高山草甸地表年均温度较对照提高了1.56℃,冬季增温效果好于夏季。增温显著提高了草地的地上生物量(P<0.05),比对照高出148.76 g/m~2。同时增温促进了根系向10～20 cm土层扩展。在夏季和冬季,增温处理和对照的土壤呼吸速率均呈现单峰曲线,在14∶00时出现峰值,夏季的最高值为5.66μmol/(m~2·s),冬季为2.79μmol/(m~2·s),夏季的土壤呼吸速率较冬季高出2.87μmol/(m~2·s)。相关性分析表明,土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关(P<0.05),土壤温度和土壤含水量则呈现出了极显著的负相关(P<0.01)。     

小五台亚高山草甸植物地上生物量及其营养成分研究

亚高山草甸的地上生物量产出及营养状况对于草场的季节性放牧具有重要意义。通过调查及分析发现：1) 小五台的亚高山草甸的地上生物量产出总体来说是随着海拔的升高而增加,并且与物种多样性有很好的相关关系,其形成主要受近地面温度及土壤养分条件的影响。2) CCA (典范对应分析)排序结果表明,对小五台植物营养成分含量影响较大的环境因子是温度、太阳辐射和土壤养分及水分含量。3)从牧场利用的角度来看,草甸植物的纤维和热值含量高,海拔增加植物中粗蛋白的含量也随之增加,体现出高寒植物的特点;就放牧而言,阴坡的植物营养要好于其他坡向,但草甸中豆科植物相对缺乏,需要适当补充。     

退化亚高山草甸恢复过程中地上生物量和适宜载畜量分析

2012—2018年,以香格里拉退化亚高山草甸为研究对象对其实施连续封育,测定和分析恢复演替过程中植被地上生物量和植物学组成及其变化趋势,并运用中度干扰假说判断试验区退化草地的适宜封育年限和适宜载畜量。结果表明:与退化区相比较,封育第1年、第2年和第5年均显著提高了草地地上生物量,封育期间草地地上生物量呈现幂函数型增长趋势;草地的抵抗力和恢复力分别为518.8g/m^2和56.3个月;封育第5年草地中不可饲用植物(包含有毒有害植物)仍然占到29.2%,适宜载畜量2.81~3.37个羊单位/hm^2。该试验表明封育结合其他措施,将有利于更加有效地改善草地质量和提高草地生产力。     

旅游干扰对芦芽山亚高山草甸植物生物量分配的影响

芦芽山作为华北地区亚高山草甸的典型分布区,在日益加剧的旅游压力下面临着巨大的退化风险,明晰旅游干扰背景下亚高山草甸植物生物量的分配策略、平衡当地经济发展和生态保护成为当前亟待解决的问题。本研究以芦芽山亚高山草甸为研究对象,关注不同旅游干扰强度和海拔梯度对植物群落整体和各功能群地上、地下生物量及分配策略的影响机制和关键调控因子。结果表明：芦芽山亚高山草甸的植物群落生物量与旅游干扰强度呈负相关,且生物量分配支持最优分配效应;植物地上生物量主要受到植物丰富度、旅游干扰强度、海拔、土壤容重以及土壤速效钾的调控,地下生物量和根冠比受到旅游干扰强度和土壤全磷的调控。本研究表明规范游客行为和提高土壤肥力是亚高山草甸恢复和管理的关键要素。     

放牧和封育对青藏高原南缘亚高山草甸群落结构及物种多样性的影响

为探讨青藏高原南缘亚高山草甸的适宜管理措施,本研究以自由放牧、4年全年封育、4年生长季封育+非生长季放牧和20年生长季封育+季末割草管理下的亚高山草甸典型样地为研究对象,开展放牧和封育管理措施下亚高山草甸群落结构及物种多样性的比较研究。结果表明:退化亚高山草甸经4年的生长季封育+非生长季放牧管理,草地有害植物的优势地位降低,优良牧草的优势地位增加,物种丰富度显著下降,草地生产力、密度、盖度、多样性和均匀度无显著变化;经4年的全年封育管理,草地生产力、密度、盖度及优良牧草的优势度显著增加,优良牧草草地早熟禾(Poa pratensis)成为群落的单优势物种,群落的生态优势度急剧增加,丰富度、多样性和均匀度显著降低;经20年的生长季封育+季末割草管理,草地生产力、密度、盖度及优良牧草的优势度显著增加,草地早熟禾和大花嵩草(Kobresia macrantha)成为群落的优势物种,群落的生态优势度指数和丰富度指数显著增加,多样性和均匀度显著降低。可见,与自由放牧相比,3种封育措施均可增加滇西北退化亚高山草甸优良牧草的优势度,促进退化亚高山草甸植被的恢复,但封育后因群落中单个或少数物种在群落中的优势地位大大增加,草地中伴生种消失,物种丰富度和多样性降低。     

火烧后亚高山草甸恢复过程中物种组成和群落特征变化规律的研究

为了解火烧对植物群落结构和植被恢复速度的影响,本研究以甘肃省皇城羊场亚高山草甸为研究对象,于2017年5月进行了火烧试验,并分别在2017,2018及2019年的5月(返青期)、7月(生长期)和9月(生长末期)测量了该区域火烧样地和原生样地的植被覆盖度、群落多样性和裸地百分比等指标.结果表明:2019年5月后火烧样地与...     

山西省亚高山草甸群落组成及其多样性研究

【目的】以山西省从南到北分布的6个亚高山草甸为研究对象,探讨亚高山草甸的群落物种多样性和空间分布格局。【方法】采用有限样方内生物多样性的测定方法,测定了从南到北分布的6个亚高山草甸的物种组成和多样性指数,并比较了各草甸之间的群落相似性。【结果】6个亚高山草甸上共有172种植物,菊科、禾本科、蔷薇科、豆科分布较为广泛。各草甸物种多样性指数存在显著差异（P<0.05）,其中大同市灵丘县亚高山草甸的群落物种多样性和丰富度指数最高,太原市娄烦县亚高山草甸的均匀度最高。从物种组成的群落相似性结果来看,吕梁市离石区亚高山草甸与大同市灵丘县亚高山草甸的物种组成相似性最高,忻州市宁武县亚高山草甸和大同市广灵县亚高山草甸的物种组成相似度最低。【结论】随着海拔的升高,亚高山草甸的多样性指数呈现随之降低的趋势。     

模拟增温对五台山亚高山草甸植物群落与土壤性质的影响

本研究设计开顶式小室(Open top chambers, OTCs)增温控制试验,用以探明增温对五台山亚高山草甸生长季植物群落和土壤理化性质的影响,并采用冗余分析(Redundancy analysis, RDA)揭示植物群落与表层土壤性质的关系。结果表明：增温以后物种丰富度(Species richness, SR)显著增加(P<0.05);对照样地矮生嵩草(Kobresia humilis)的重要值(Importance value, IV)最高(0.31),增温样地珠芽蓼(Polygonum viviparum)的重要值最高(0.15);增温处理下地上生物量(Aboveground biomass, AGB)显著增加了约2.83倍(P<0.05),地下生物量(Belowground biomass, BGB)显著下降了约35.96%(P<0.05),土壤水分(Soil moisture, SM)、有机碳(Soil organic carbon, SOC)和总氮(Total nitrogen, TN)分别显著下降了24.58%,11.86%和19.80%(P&l...     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸植物群落的影响

两年的放牧实验结果表明随着放牧率的提高,优良牧草的盖度和比例降低,杂草的盖度和比例增加;两季草场各放牧处理植物群落发生了变化轻度放牧和重度放牧的优势种没有变化,中度放牧的优势种发生了变化.在暖季草场,放牧率与植物群落多样性指数、均匀度指数和植物群落组成种的种数呈显著的线性回归关系 (R=0.9840,P<0.01;R=0.9986,P<0.01;R=-0.8660,P<0.05);在冷季草场,放牧率与植物群落多样性指数、均匀度指数和植物群落组成种的种数均呈显著的二次回归关系(P<0.05).地上现存量的变化基本呈"S"型变化,而且随着放牧率的提高,地上现存量减小.在冷季草场,放牧率与优良牧草的盖度和地上现存量之间呈极显著的线性回归关系,而与杂草的盖度和地上现存量之间呈显著的二次回归关系;在暖季草场,放牧率与各植物类群盖度和地上现存量之间呈极显著的线性回归关系.     

川西北亚高山草甸植被及土壤变化对比分析

对比1982年与2007年2次亚高山草甸植被和土壤调查结果,从植物优势种、结构组成、物种多样性以及土壤营养成分等方面入手分析了红原亚高山草甸时间尺度的变化。结果表明,在过去26年里,亚高山草甸植被群落特征发生了显著变化,优势植物种垂穗披碱草、四川嵩草优势度分别从原来的25.34、26.33下降到18.74、18.25。禾本科、莎草科所占比例下降,杂类草的比例上升,同时物种多样性呈增加趋势。土壤有机质、全量养分降低,速效养分含量上升。从植被和土壤的分析研究都表明川西北亚高山草甸呈退化趋势。     

枯死物对红松洼山地草甸植物群落特征影响

针对围场红松洼国家级自然保护区核心区枯死物大量积累的现状,按枯死物的自然存在状况设置了1因素(枯死物因素)3水平(完全去除枯死物,留茬5 cm,自然状态CK)的随机实验,并分别于2007、2008年7月进行样方调查,就枯死物对以多年生植物为主的山地草甸植物群落的影响及其作用机制进行研究,以期为保护区的科学管理提供理论基础。结果表明:在实验期内,自然状态下枯死物的存在对红松洼山地草甸植物群落的物种数、盖度以及地上生物量影响显著(P<0.05),在留茬5 cm时达到最大值,而对植物群落高度没有显著影响;植物群落组成分析表明,去除枯死物提高了植物群落中豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)和菊科(Compositae)植物的比重,降低了杂类草植物所占比重;而自然状态下,莎草科(Cyperaceae)和杂类草植物的重要值达到峰值;草甸植物群落的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数同时表明留茬5cm有利于植物多样性的维持。     

多梯度氮磷添加对高寒草甸植物群落生物量与氮磷含量的影响

为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明：氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。     

大武滩藏嵩草沼泽化草甸群落结构及植物量调查研究

对果洛州大武滩藏嵩草沼泽化草甸典型样地的植物群落结构及植物量进行了调查,结果为:该草地植被由24种植物组成,隶属13科22属。藏嵩草为优势种,次优势种植物有华扁穗草和鹅绒委陵菜。植被多样性指数(H′)为3.06,生态优势度指数(D)为0.82,均匀度指数为(J′)值为0.96。地上植物量干重为558.7g/m2,地下植物量为6734.13g/m2。地下植物量主要分布在0～10cm处,为4071.7g/m2,占0～30cm植物量的60.46%。草地地上植物量按经济类群划分,莎草类、阔叶草类和禾草类植物分别占鲜重的69.9%、26.28%和3.78%;占干重的75.3%、20.3%和4.4%,草地植物群落以莎草科牧草为主。     

不同管理对山地草甸植物空间分布及生物量的影响

研究不同管理措施对山地草甸类自然保护区植物地上和地下生物量变化及其空间分布的规律。结果表明,7月中下旬生物量最高,但各经济类群出现的时间不同。地下生物总量远远超过地上部,其中杂类草、禾草和莎草的根量大于地上生物量,而豆科和菊科植物则相反。缓冲区的杂类草最多,而核心区和实验区的禾草和莎草最多。核心区地上枯死物总量与地上部接近。实验区地上及地下枯死物较少。不同管理措施对株高的影响较大,而对根长的影响不显著。同一植物在不同分区,株高和根长各异,其变化不成正相关。     

外源氮素添加对长江源区高寒沼泽草甸土壤养分及植物群落生物量的影响

为探讨氮沉降对高寒沼泽草甸土壤养分及其群落生物量的影响,本研究对风火山地区3种氮添加处理下（0,5和10 g N·m^-2·a^-1）土壤养分及植物群落生物量展开研究。结果显示：外源氮素添加使得沼泽草甸土壤趋向酸化、土壤有机碳及全氮含量发生改变,显著影响了植物对土壤养分的吸收利用,除繁殖期土壤有效氮显著增加外,其他时期显著降低;外源氮素添加使得群落地上生物量增加,总生物量与地下生物量除返青期显著增加外,其他时期明显减少;整个生长季地下生物量的分配比例随施氮的增加而下降;土壤有效氮含量与植物群落生物量及其分配均显著相关（P<0.01）。综上所述,长江源区高寒沼泽草甸土壤有效氮和植物群落生物量对土壤氮素状况的变化反应敏感,在有效养分匮乏的高寒沼泽草甸添加氮素能够促进植物地上部分的增长,从而改变其自身光合产物的分配模式。     

长期、短期增温对高寒草甸AM真菌群落结构的影响

为了探究试验增温对丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌群落的影响是否依处理时间长短而异的,本研究测定了青藏高原高寒草甸AM真菌群落对长期（17年）和短期（3年）开顶式小室（OTCs）增温的响应,推断了驱动AM群落构建的生态学过程。结果发现长期、短期增温分别降低了45.7%和80.0%的AM真菌物种丰富度。长期增温对AM真菌物种丰富度的负效应由根生物量降低所介导,而短期增温的负效应由土壤氮限制所介导。此外,长期、短期增温不仅能改变AM真菌群落的物种组成和谱系组成,还导致驱动AM真菌群落构建的生态学过程从环境过滤向环境过滤和竞争排斥的中和作用转变。上述结果说明增温对AM真菌群落的影响和作用机制是依处理时间长短而异的,也表明通过添加外源性氮素以促进植物根系的生长是缓解气候变暖对高寒草甸AM真菌多样性负效应的有效手段。     

关帝山亚高山灌丛群落和草甸群落优势种的种间关系

运用2×2列联表、χ²检验方法对关帝山亚高山草甸群落的28个优势种及亚高山灌丛群落的26个优势种进行总体相关性和种对间的联结性检验,利用Ochiai指数测定种对间的关联度,应用Pearson相关系数和Spearman秩相关系数刻画种对间的数量变化关系。结果表明:群落优势种间多呈不显著关联,草甸群落中显著相关的种对数仅占总对数的17.9%,灌丛群落为25.9%;对生境要求相同或相似的种对呈显著的正关联;种间关系因群落类型不同存在明显差异。