羊草叶片SPAD值对水分梯度和氮素添加梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的轻度退化和重度退化草原群落,分别设置了一个氮素梯度添加试验和一个水分梯度控制试验,用SPAD-502叶绿素测定仪测定优势种羊草叶片叶绿素含量,从而研究不同退化程度的草原中羊草叶片叶绿素含量对水分和氮素添加的响应。结果表明:在重度退化草原羊草叶片叶绿素含量对氮素添加梯度的响应不明显,但与水分梯度显著相关;在轻度退化草原与氮素添加梯度显著相关,但对水分梯度响应不显著。由此推断,轻度退化草原,氮素是主要的影响因子;重度退化草原,水分是主要限制因子。     

退化草地大针茅根系特征对氮素添加的响应

以大针茅为建群种的草原是蒙古高原典型草原地带广泛分布的地带性植物群落。近几十年来,由于不合理的利用,大针茅草原出现不同程度的退化。氮素是半干旱草原植物生长的限制性因素,氮素的添加有利于退化草原的恢复,但在氮素影响下草原植物根系特征变化的相关研究很少。本研究分别选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的轻度退化和重度退化草地,进行氮素添加实验（0,30,50,80 g／m2）,研究在不同退化程度的草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应。结果表明,在重度退化草地中,氮素的添加显著促进了大针茅的根系生长和地上部分生长,根系长度、面积、体积、深度以及地上高度均随氮素添加量的增加而显著增加,根系长度、面积、体积呈极显著正相关关系,根系深度与地上高度呈显著正相关关系;轻度退化草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应不显著。比较2个样地,在无氮素添加的条件下,重度退化草地中大针茅的根系直径显著低于轻度退化草地;在高氮素（80 g／m2）添加条件下,重度退化草地中的大针茅根系长度、面积、体积、地上高度与根系深度显著高于轻度退化草地。重度退化草地中土壤氮素的增加,促使大针茅根系主要通过增加根系长度扩大在土壤中的空间分布。     

不同改良措施对退化割草场物种多样性及群落生产力的影响

以内蒙古锡林郭勒典型草原退化割草场为对象,通过切根、施肥、切根+施肥的改良方式,研究退化割草场植物群落及根系对不同改良措施的响应。结果表明:施肥和切根对典型草原区退化割草场植物多样性无显著影响;施肥+切根措施可显著提高群落地上生物量(P0.05),但受年际间气候变化(如降雨)的影响;施肥有利于以禾本科植物为优势种的群落生物量向地上分配,而切根则有利于向地下分配。综上所述,在典型草原区退化割草场改良过程中,单独进行切根或施肥对物种多样性影响较小,但在切根的基础上同时施肥能够有效提高群落生产力。     

草地超载状况该如何应对

我国北方草地退化严重,据测定90%的可利用天然草原出现不同程度的退化,其中覆盖度降低、沙化、盐渍化等中度以上明显退化的草原面积已占半数.北方天然草原产草量明显下降,草原载畜能力明显降低.草原初级生产力是草原载畜能力的基础,也是衡量草畜平衡状况的基础和草原退化的重要指标.草原的过度放牧和退化伴随着植物种群的变化和地表覆盖度等的明显变化,寻找我国北方草原区和半农半牧区退化、沙化草地的植被恢复模式和整治对策,是摆在我们面前的重要任务.     

不同利用方式对内蒙古典型草原主要群系生态用水的影响

水分是干旱半干旱典型草原区最主要的限制性因子之一,放牧和刈割是典型草原的两种主要利用方式。对不同利用方式下的内蒙古典型草原主要群系(大针茅、羊草)群落蒸散量、土壤贮水量及生态用水量特征进行测定,结果表明：与其他利用方式相比,刈割会显著降低典型草原大针茅群落蒸散量、土壤贮水量以及生态用水量(P<0.05)。典型草原大针茅群落、羊草群落蒸散量均在生长季中期(7月份)达到最大值;不同利用方式下,中度放牧下的群落蒸散量最高。此外,围封利用方式下大针茅群落土壤贮水量和生态用水量较高;轻度放牧利用方式下的羊草群落土壤贮水量和生态用水量高于其他放牧利用(P<0.05)。研究典型草原主要群落生态用水对不同利用方式的响应,可以为草原生态系统水分循环研究和水资源的可持续利用提供基础数据。     

天山北坡典型草原区蝗虫数量动态及控制研究

目的:连续10年调查新疆玛纳斯县典型草原区蝗虫的组成及数量动态,提出持续控制蝗害的措施。方法:样框取样和扫网法。结果:甲崂和阳山的蝗虫的组成和数量动态变化均不相同,分析典型草原区甲崂和阳山蝗虫数量动态不同变化的原因。结论:控制草原蝗害是长期性工作,需要合理利用建设草原,通过实施围栏禁牧、轮牧,以草定畜以及草原生态补助奖励机制,防止草原退化,采取粉红椋鸟治蝗、牧鸡牧鸭治蝗等生物治理措施,建立化学防治和生物制剂防治示范区,长期坚持蝗情监测,开展蝗虫的资源化利用,可实现对草原蝗害的持续控制。     

退化草原羊草种群根系形态特征对水分梯度的响应

分别于内蒙古锡林郭勒典型草原选取轻度退化和重度退化的草地,进行了水分梯度控制试验,研究羊草(Leymus chinensis)种群在不同退化状况下根系特征对水分资源梯度的响应。结果表明:随着水分梯度的下降,不同退化程度的草地均表现为羊草地上高度逐渐下降,而主根系长度和根系体积逐渐增加;根系面积也呈增加趋势,但只在重度退化样地与水分梯度显著负相关;根系直径呈减少趋势,但只在轻度退化样地与水分梯度显著相关。不同退化程度的草地比较,在大部分水分梯度下羊草根系特征没有显著差异,除了湿润条件下(600mm),根系面积和根系体积轻度退化草地显著高于重度退化草地(P<0.05)。干旱条件下(150mm),羊草主根系长度在重度退化草地显著高于轻度退化草地(P<0.05)。     

过度放牧对羊草杂类草群落种的构成和现存生物量的影响

主要分析了典型草原区的羊草Leymus chinensis杂类草草甸草原的土壤及植物群落随放牧强度梯度的变化,结果表明,随放牧压力的增大,表层土壤密度显著性增加,而表层土壤水分变化不明显。重度放牧区地上现存生物量高于中度放牧区,低于轻度放牧区。轻度放牧区的现存生物量与中度放牧区和重度放牧区,存在极显著性差异（P＜0.01）。其演替序列为：羊草草原+杂类草→羊草+糙隐子草Cleistogenes squarrosa+寸草苔Carex duriuscula→糙隐子草+大针茅Stipa grandis+米氏冰草Agropyron michhnoi→糙隐子草+星毛委陵菜Potentilla acaulis+冷蒿Artemisia frigida。因此,退化草原的植物组成取决于利用方式和强度,同时受生境条件的制约。其典型草原区的羊草杂类草草甸草原的演替序列介于典型草原与草甸草原两者之间。     

草原可燃物动态研究

该项研究包括两个部分,即定位监测研究和路线抽样调查.定位监测研究是在容易发生草原火的典型草原区和草甸草原区以及黄土高原区选择具有代表性的典型地段,每年进行四次定位监测,取得草原可燃物量及其含水量以及土壤含水量在时间上的变化;路线抽样调查是在进入草原防火期(9月15日以后),草原可燃物量亦达到峰值期或翌年4月下旬草原可燃物量处于最低值时分别进行路线抽样实测,取得草原可燃物量及其含水量在空间的变化.通过进一步研究草原可燃物量及其含水量在时空的动态变化规律,为草原防火提供科学依据.     

不同退化梯度下大尤尔都斯高寒草原植物种群生态位特征

采用Levins生态位宽度指数(BL_i)和Pianka生态位重叠指数(Q_(ik)),测定不同退化梯度下巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原17种主要植物的生态位宽度及生态位重叠。结果表明,未退化阶段,优势种紫花针茅(Stipapurpurea)的生态位宽度较高,轻度退化与中度退化阶段其生态位宽度减小,重度退化阶段又上升,其它物种根据群落结构变化生态位宽度发生变化。在不同退化梯度下均出现生态位较窄的种群生态位重叠较大的现象,物种间生态位重叠的变化是由种间生态学特性差异与草地退化对种间关系影响共同造成的。研究显示,在巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原,过度放牧导致草地退化,物种生态位重叠总体相对较低。     

大针茅根系构型对草地退化的响应

本研究对锡林郭勒典型草原区轻度、中度、重度和极度4个退化梯度草地中大针茅(Stipa grandis)根系构型进行研究。结果表明,1）根分叉数、根表面积和总根长3个参数是分析大针茅根系构型在不同退化程度草地中变化的主要指标,其中根分叉数对该变化的解释力最强,3个参数的累积贡献率为90.7%;2）从轻度、重度到极度退化程度的草地系列中,大针茅的根系构型小型化趋势明显;3）中度退化程度的草地中大针茅根系构型小型化特别明显;4）根系构型小型化最终导致整个植物体小型化,因此在群落退化演替进程中大针茅的建群种作用逐渐减弱并最终为其他优势种取代。     

退化草原糙隐子草根系特征及地上高度对水分梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒盟典型草原重度退化草地和轻度退化草地,进行水分梯度控制试验(150mm、300mm、450mm、600mm),模拟生长季降雨量由干旱年到湿润年的变化情况,研究在不同退化程度的草地中糙隐子草根系特征对水分梯度的响应。结果表明:在轻度退化草地中,糙隐子草根系深度、长度、面积和体积均随模拟降雨量的增加而显著减少,根系变短变细;在重度退化草地中,糙隐子草地上高度随着模拟降雨量的增加而显著增加。两个样地比较,在300mm水分处理下根系各项指标均在轻度退化样地中显著高于重度退化样地,其他水分处理下在不同退化样地中均没有达到显著差异。由此说明,在正常年份生长季降雨量(300mm)时,轻度退化草地中糙隐子草根系通过伸长生长和增粗生长扩大其在土壤中的空间分布。     

典型草原植物群落根系垂直分布与草原退化阶段的对应变化关系

以呼伦贝尔草原40个样地的400个地上部分测产数据和200个根系测产数据为基础,探讨典型草原植物群落根系的垂直分布与草原不同退化阶段的对应变化关系,以期为退化草原恢复和预防提供科学依据。结果表明:在不同的退化类型中,不同植物类群所占的比例存在显著差异。高大丛生禾草、小禾草、根茎苔草的生物量随退化程度加重逐渐增多,杂类草逐渐降低,但差异不显著。草原植被根系生物量与退化程度关系密切,退化群落植被根系趋于浅层化,主要集中在0~20cm,并随土层深度增加,根系生物量逐层递减;中轻度退化的草原群落0~20cm土层的相对生物量约大于未退化群落的70%且50~70cm土层显著低于未退化群落,可将其作为草原退化及其恢复治理的关键时期。     

内蒙古锡林郭勒高原克氏针茅草原基本特征及其初级生产力评价

克氏针茅草原是亚洲中部草原区所特有的中温型典型草原代表类型之一。一般不进入森林草原带,在大针茅(Stipagrandis)草原分布区内由于过牧而造成的退化演替地段,克氏针茅可成为优势成分,在荒漠草原带内虽有渗入但从不居优     

草原可燃物动态研究

该项研究包括两个部分，即定位监测研究和路线抽样调查，定位监测研究是在容量发生草原火的典型草原区和草甸草原区以及黄土高原区选择具有代表性的典型地段，每年进行四次定位监测，取得草原可燃物量及其含水量以及土壤含水量在时间上的变化；路线抽样调查是在进入草原防火期（9月15日以后），草原可燃物量亦达到峰值期或翌年4月下旬草原可燃物量处于最低值时分别进行路线抽样实测，取得草原可燃物量及其含水量在空间的变化。通过进一步研究草原可燃物量及其含水量在时空的动态变化规律，为草原防火提供科学依据。     

我国退牧还草工程重点县草原植被长势遥感监测

利用遥感和地理信息系统等先进技术手段,基于MODIS数据,对我国4大主要草地类型区的退牧还草工程县的草原植被长势进行了监测,主要结论如下:1)内蒙古东部退化草原区2005年草原植被长势虽然差于2004年的面积有上升趋势,但是总体长势良好,明显好于2004年;2)蒙甘宁西部荒漠草原区2005年草原植被长势较差,虽然生长季节草原植被长势差于2004年的面积呈上升趋势,但总体相对比较稳定;3)新疆北部退化草原区2005与2004年相比长势持平的草地面积所占比重大,比较稳定,呈现出长势好差交替的时序变化格局;4)青藏高原东部江河源草原区2005年草原长势好于2004年的草地面积占本区总草地面积的48.07%,长势差于2004年的草地面积占本区草地总面积的32.56%,与2004年持平的占19.37%,由此表明青藏高原东部区草原长势明显好于2004年同期,长势差和长势好于2004年的草原面积波动较为明显。     

半干旱草原区退化草地改良的试验研究

在内蒙古半干旱草原区选择典型退化草地，进行了围栏封育、轻耙松土、浅耕翻松土、播种羊草等项改良措施，经过８年的试验研究，表明这些改良措施都有不同程度的增产效果，其中围栏封育和浅耕翻松土效果比较显著，通过这项试验研究为同类地区改良退化草地提供了科学依据。     

典型草原区生态水文过程与植被退化的关系

通过在典型草原区的定点径流测定,区域植被和生境调查,结合遥感与地理信息系统技术和水文分析方法,将小尺度测定的生态水文参数与区域生态环境变化研究相整合,系统分析了研究区气候、植被与区域生态水文之间的关系,阐述了区域生态环境变化的背景下,内蒙古典型草原区区域生态水文过程的响应机制以及水文过程的改变对区域植被的反馈效应.初步得出以下结论:在一定的气候条件下,区域径流量的空间分布主要是由植被的分布格局所控制;植被退化导致了群落水文格局的变化,使放牧严重区域的低地地表径流大量汇集,也促进了低地周围的草原植被盐碱化过程;植被的退化和生态水文过程是相互影响的,是一个正反馈过程,由植被退化引发的地表径流的增加,增加了群落有效水分的散失,减少了土壤有效含水量,从而加速植被的退化,形成恶性循环.     

不同管理方式对锡林郭勒大针茅典型草原退化群落的恢复作用

在内蒙古锡林郭勒典型草原区选取有代表性的退化大针茅—糙隐子草群落,设置三种不同的管理方式,即放牧不刈割、无牧无刈割围封禁牧、无牧一次刈割围封禁牧.经过8年不同的管理后,采用样方法对群落物种组成、植物高度、地上生物量进行实地调查,并计算群落物种多样性、丰富度和均匀度;同时,测定群落内主要植物种的净光合速率、叶片N含量、比叶面积等功能性状.结果表明:(1)与放牧不刈割管理相比,在两种围封禁牧管理下,群落单位面积的生物量以及多年生禾草占总地上部生物量的比例均增加,群落的Margalef丰富度指数提高,群落内主要物种的水分利用效率显著提高,群落优势种由糙隐子草过渡为大针茅,已具有明显的典型草原特征;但群落的Shannon-Wiener多样性指数无显著差异,群落内主要物种的净光合速率、叶片N含量和比叶面积等功能性状无一致变化趋势,植株高度也无显著差异.(2)无牧一次刈割管理方式下的群落内物种数高于另外两种管理方式.综上所述,对于内蒙古锡林郭勒的大针茅退化草原来讲,实施无牧一次刈割围封禁牧管理有利于退化群落的恢复.     

锡林郭勒盟大针茅草原地上生物量动态分析

以大针茅(Stipa grandis)为群种的大针茅草原是亚洲中部草原区中特有的草原类型,是蒙古高原典型草原带中部和东部的一种基本草原类型。该类型草原在锡林郭勒盟的中东部分布广泛,面积达193.1万公顷,为全盟典型草原面积的21.6％。研究认为,该类型草原地上生物量的动态变化情况,对合理开发、利用、建设草原具有一定的现实意义。