若尔盖高原湿地资源及其保护对策

若尔盖高原湿地在青藏高原湿地生物多样性保护中占有十分重要的地位 ,但其现状不清。卫星影像解译表明若尔盖高原湿地面积为 3 .94× 10 4 hm2 ,占土地总面积的 2 .2 %。在各种湿地中沼泽所占的比重最大。与 2 0世纪 5 0年代和 80年代初期相比 ,湿地面积大幅度减小而且退化严重 ,急需保护。目前应采取的保护措施有 :加强湿地自然保护区的建设与管理 ;探讨湿地退化机制与生态恢复措施 ;进行沼泽湿地草场生态牧业试验和示范研究 ;加强湿地保护立法与宣传教育。     

若尔盖高原湿地植物群落结构特征与土壤微生物群落多样性

[目的]探究若尔盖高原湿地植物群落(乌拉苔草、木里苔草、花葶驴蹄草、藏嵩草)结构特征、土壤微生物群落多样性的长期变化特征及其二者之间的演化关系,为该地区的植被恢复和生态环境保护提供借鉴.[方法]结合室内样品分析,连续4 a(2016-2019年)观测了不同植物群落地上和地下各个指标的动态特征.[结果]①对于a多样性,2...     

耐低温纤维素降解真菌的筛选、鉴定及酶活性研究

【目的】为筛选低温下高效降解纤维素的菌种资源,促进秸秆在低温条件的快速腐解。【方法】本研究利用低温稀释平板涂布法分离、刚果红定性、内切β-葡聚糖酶活力定量等分析方法进行低温纤维素降解真菌的筛选,依据菌株形态特征及rDNA-ITS序列分析鉴定菌种,探究其在不同温度下的产酶能力,并对粗酶提取物进行酶学性质的初步研究。【结果】(1)筛选到一株低温下高效产纤维素酶的真菌ZY-50,鉴定为球芽异普可尼亚菌(Metapochoniabulbillosa),目前尚无该菌产纤维素酶的报道;(2)球芽异普可尼亚菌ZY-50可在低温条件下生长并具有较强产纤维素酶能力,其内切β-葡聚糖酶活力在28℃、16℃、10℃温度下分别为76.03 U mL^-1、128.34 U mL^-1和115.67 U mL^-1,该菌在16℃下产外切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的能力较稳定,最高分别为2.31 U mL^-1、2.43 U mL^-1,16℃下滤纸酶活力最高为7.89 U mL^-1;(3)...     

若尔盖高原退化湿地土壤有机碳储量

为了定量评价若尔盖高原泥炭沼泽湿地退化的碳储存潜力,研究通过土壤剖面法,收集了3个样点的泥炭沼泽湿地土壤样品(原始泥炭地0—200cm、中度退化沼泽湿地0—100cm和重度退化泥炭地0—100cm)。研究表明:(1)中度退化沼泽湿地(1.11±0.18g/cm~3)和重度退化泥炭地(0.72±0.04g/cm~3)土壤容重平均值较原始泥炭地增加了251.8%和129.7%;中度退化沼泽湿地(46.18±6.61g/kg)和重度退化泥炭地(87.37±6.36g/kg)土壤有机碳含量平均值较原始泥炭地降低了74.2%和51.1%。(2)土层深度为0—100cm时,原始泥炭地土壤有机碳储量较中度退化沼泽湿地(384.73±95.57t/hm~2)显著高了47.0%,而与重度退化泥炭地(518.39±33.07t/hm~2)土壤有机碳储量无显著差异;当原始泥炭地有机层增加到0—200cm后,中度退化沼泽湿地和重度退化泥炭地土壤有机碳储量较原始泥炭地(1 088.17±172.84t/hm~2)降低了64.6%和52.4%,退化湿地土壤有机碳储量的降低可能主要是土壤有机碳含量降低的原因。尽管退化湿地土壤有机碳储量下降,但仍是中国(102.89t/hm~2)和全球(116.56t/hm~2)陆地土壤有机碳储量的3~5倍,该研究可为保护与恢复若尔盖高原湿地提供科学依据。     

大规模排水前后若尔盖高原湿地景观格局特征变化

基于Apack软件应用景观格局分析的方法定量研究了排水前后若尔盖高原高寒湿地景观空间分布格局特征。结果表明,若尔盖高原湿地在大规模排水前湿地面积占总景观面积的11.07%,排水后缩减为8.9%,由于湿地景观与非湿地景观之间发生大面积的转移;大规模排水前若尔盖高原湿地景观面积排水前后湿地景观结构均以自然湿地景观为特征,其中,沼泽湿地景观在自然湿地景观中占绝对优势,占湿地景观总面积的95%以上;若尔盖高原湿地景观空间格局特征均以若尔盖县的湿地景观面积最大,红原县和玛曲县居中,阿坝县和碌曲县最小;各县湿地景观类型构成比例均以沼泽湿地景观为主所占比例最大,基本保持在90%以上的水平,其他湿地景观类型的构成比例较小。与排水前相比,各类型自然湿地景观的斑块数都明显减少,平均斑块面积增加,最大斑块面积除河流湿地外也表现为增加变化;湿地景观多样性指数、均匀度、优势度和分维数均表现为下降变化。     

若尔盖高原湿地土壤性质对硒有效性的影响

用等温吸附的方法研究了若尔盖高原广泛分布的泥炭土、沼泽土和风沙土对硒的吸附与解吸,以探讨湿地土壤因素对硒有效性的影响。结果表明,3种土壤还原状态下硒的吸附量均大于氧化态,水溶性硒和交换态硒的解吸量均为氧化态高于还原态,潜在有效硒与此相反,氧化状态有助于提高土壤硒的有效性。土壤pH升高,泥炭土对SeO_3~(2-)-Se的吸附量降低,水溶态硒增加,交换态硒降低,潜在有效硒变化不明显。土壤有机质能大量吸持硒降低其有效性,泥炭土去有机质后对硒的吸附量大幅度下降,水溶性硒和交换态硒量增加,潜在有效性硒量则明显降低。     

玉米秸秆降解真菌的筛选鉴定

为筛选适宜的玉米秸秆纤维素降解菌株作为玉米秸秆腐熟菌剂菌株资源储备，通过采用腐殖玉米秸秆土壤微生物培养筛选、刚果红水解圈测试及酶活测定等多种方法的应用，筛选得到2株具有纤维降解能力的真菌1#菌株和2#菌株。经形态学和分子生物学鉴定，初步确定1#菌株为长枝木霉，2#菌株为聚多曲霉。真菌1#菌株和2#菌株在刚果红培养基上均呈现比生长圈大2倍的水解圈。2个菌株在液体、固体2种酶液发酵情况下均表现内切酶活较强(65.202～217.614 U/mL)，均高于外切酶活(55.398～85.322 U/mL)和滤纸酶活(46.074～141.366 U/mL)，认为这2个菌株可作为玉米秸秆专用腐熟菌剂研发的储备菌株。     

富集培养的低温纤维素降解细菌菌群结构分析

内蒙古大兴安岭森林土壤中低温纤维素降解菌资源丰富,本研究旨在分析其菌群结构。在10℃下,用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)培养基对样品中的低温纤维素降解菌进行富集传代培养,用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定纤维素酶活性,以细菌16S rDNA通用引物(34lF和907R)进行V3～V5区域PCR扩增,以变性梯度凝胶电泳(DGGE)对PCR产物进行电泳,获得16S rDNA指纹图谱后分析细菌菌群结构。研究结果表明,低温富集传代过程中,相对酶活随着培养代数的增加而不断增加,第4代的相对酶活最高,为30.625 IU;每代都有菌种的消失和增加;富集培养液中包含属于α-变形菌纲(α-Proteobacteria)、β-变形菌纲(β-Proteobacteria)、γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)、硬壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)类群的细菌,其中硬壁菌门类群(65.5%)和β-变形菌纲类群(13.8%)的细菌为优势菌。本研究证实,内蒙古大兴安岭森林土壤有丰富的低温纤维素降解菌资源,有潜在的应用前景。     

基于Apack的若尔盖高原湿地景观空间格局分析

以2000年的遥感影像为数据源,基于Apaek软件运用景观格局指数数量方法研究了若尔盖高原高寒湿地的景观空间分布格局特征及其空间异质性特征.结果表明:2000年若尔盖高原湿地率为9.7%,其中沼泽湿地景观是主要景观组分,占湿地景观面积的96.32%;若尔盖高原湿地的景观多样性指数和均匀度都很小,聚集度较高,景观破碎化水平低,几何形状复杂,自相似性差.在5县域中,若尔盖县湿地景观的面积和湿地率最大,阿坝县和碌曲县所占比例较小;红原县的斑块数最多,碌曲县最少,但平均斑块面积以若尔盖县最大,阿坝县最小.各县湿地景观组分的比例分配差异大,但均以沼泽湿地景观为主要景观类型,且湿地景观聚集度高,破碎化水平低,几何形状复杂.在区域尺度上若尔盖高原湿地以自然湿地景观为主,且具有高度的空照间异质性特征.     

若尔盖高原湿地土壤硒的数量、形态与分布

用连续浸提的方法研究了若尔盖高原4种湿地土壤(风沙土、草甸土、沼泽土和泥炭土)中硒的含量、形态、剖面分布及其影响因素,以期为该区人、畜缺硒症的防治积累科学资料。结果表明,该区土壤属于低硒环境,表层土壤全硒含量范围为65～260μg/kg。在各种形态硒中,水溶性硒仅占土壤全硒含量的1.12%～3.08%,交换态硒占2.91%～6.03%,有机态硒占10.28%～45.63%,酸溶态硒、硫化态硒和残余态硒3种无效态硒共占60%以上。在土壤有机态硒组成中,胡敏酸结合态硒(HA-Se)占有机态硒的57.84%,富里酸结合态硒(FA-Se)占42.16%。土壤总硒和有机态硒的含量与分布主要受土壤有机碳的影响,且其影响程度随着深度的不同而改变,湿地土壤丰富的有机碳有利于土壤有机态硒和总硒的积累。土壤总硒含量低、有机态硒的比例较高以及胡敏酸结合态硒占优势导致硒的生物利用率低,可能是该区域人、畜硒缺乏症发生的重要原因。     

若尔盖高原湿地3种生境地下芽库特征及其差异

[目的]掌握植物地下芽库多样性及形成的环境机制,为保护和恢复生物多样性提供理论依据.[方法]以若尔盖高原湿地的沼泽、沼泽化草甸和草甸3种生境为对象,运用单因素方差分析、相关性分析以及通径分析等对试验数据进行处理.[结果]①芽库密度表现为沼泽＞沼泽化草甸＞草甸,生境间差异显著.沼泽以水平生长的根茎顶芽为主,沼泽化草甸和草...     

若尔盖湿地公路建设生态恢复中植物群落多样性与相似性研究

采用β多样性指数测度了不同规格切割草皮样方的群落多样性及与原生群落的相似性,以衡量不同规格的回覆草块样方的群落恢复效果.揭示生境被分割的程度及不同样方的群落多样性.对实验区人工切割草皮群落的β多样性指数进行了研究,结果表明,βw胁(Whittaker指数)和βc(Cody指数)指数因取样面积的大小而变化,βw胁指数随取样面积的增加而增加,而βc指数随取样面积的增加而减少.β多样性指标以物种的个体数作为测度指标将导致较大的误差,而以相对盖度、重要值作为测度指标时得到的结果较合理.相似性指数(Jacard指数和Sorenson指数)测定结果表明,取样面积越大、与背景越相似的群落,恢复效果越好.     

若尔盖湿地潜在蒸散时空动态特征及影响因子

潜在蒸散(ET0)对水资源评价和气候变化均具有重要意义。利用若尔盖湿地及其周边19个气象站1960—2015年逐日气象资料,根据辐射修正的Penman-Monteith模型计算了湿地潜在蒸散量,采用累积距平、Mann-Kendall检验、Pettitt检验、Theil-Sen趋势度、Hurst指数等方法分析了蒸散变化规律,并对蒸散影响因子进行了主成分分析。结果表明:(1)若尔盖湿地年ET0均值为625.3mm,并以4.89mm/10a的速率显著上升(p<0.01),四季ET0表现为夏季>春季>秋季>冬季。年、秋、冬ET0分别在1968年(p<0.01),1997年(p<0.01),2003年(p<0.1)突变上升,春、夏两季未出现突变。(2)湿地年均ET0呈南部、东部边缘高、西北—东南一线较低的空间分布特征,且变化速率由东北向西南递减,其中西部班玛以北及南部马尔康、黑水之间地区ET0呈缓慢下降趋势。(3)湿地年ET0的Hurst指数在0.56～0.91间,主要呈四周高、中部低的空间分布规律。未来湿地ET0变化趋势以持续性增加为主,面积比例为96.88%。(4)气温上升是引起湿地ET0增加的最主要原因,其次是日照时数的增加和相对湿度的降低。净辐射、风速和降水量的减少引起的ET0减少被气温等其他因素作用所抵消。     

放牧干扰对若尔盖高寒湿地不同水生生物δ~(13)C、δ~(15)N的影响

为了解畜牧业发展对若尔盖湿地水生生物类群的影响,本试验设置了A(对照组),B(影响组I),C(影响组II)3个样点,应用稳定同位素技术并结合多维尺度(MDS)等方法研究了若尔盖湿地影响组与对照组之间不同水生生物类群δ~(13)C、δ~(15)N值。结果表明,初级生产者POM(颗粒有机物)样品(主要成分为藻类)δ~(13)C、δ~(15)N值分别为-26.39‰~-21.17‰,3.68‰~6.61‰;浮游动物(枝角类)δ~(13)C、δ~(15)N值分别为-25.69‰~-23.43‰、3.19‰~9.53‰;软体动物泉膀胱螺δ~(13)C、δ~(15)N值分别-28.00‰~-22.30‰、5.19‰~9.27‰,钩虾为-28.57‰~-26.87‰、7.36‰~8.06‰;鱼类样品中高原鳅δ~(13)C、δ~(15)N值分别-30.83‰~-27.01‰、6.41‰~10.02‰,黄河裸裂尻为-26.89‰~-25.95‰、10.24‰~10.89‰。其中不同组间POM样品和浮游动物δ~(13)C值变化不明显,而其δ~(15)N值变化极显著。因此,若尔盖湿地食物网中,氮稳定性同位素信号能较灵敏地反映放牧干扰信息,与软体动物、鱼类相比,POM、浮游动物更适合作为该区域环境评价的指示物种。放牧干扰已经对若尔盖湿地POM、浮游动物等产生了一定的影响,因此,控制若尔盖湿地放牧规模和减少动物粪便的流入量,对于保护若尔盖湿地生态系统的稳定性具有重要意义。     

纳帕海高原湿地土壤有机碳密度及碳储量特征

选取纳帕海典型沼泽、沼泽化草甸和草甸为研究对象,研究纳帕海湿地土壤有机碳密度及碳储量特征。结果表明:沼泽和沼泽化草甸土壤剖面有机碳含量明显高于草甸土壤;沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤剖面有机碳密度与有机碳含量变化趋势基本一致,沼泽和沼泽化草甸土壤剖面有机碳密度均在30kg/m3以上,草甸土壤0-40cm有机碳密度高于30kg/m3,40cm以下有机碳密度均低于30kg/m3;沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤储碳层厚度分别为60,80,20cm,1m深度以内有机碳储量分别为393.53,458.81,305.78t/hm2。     

朗川公路若尔盖湿地段人工移栽草皮的群落生态学研究

通过对若尔盖湿地国家自然保护区国道213郎川段的回覆草皮进行植物群落人工恢复的野外定位试验和调查,对人工切割不同规格草皮植物群落及其α多样性指数进行了初步研究.结果表明,切割草皮试验样地物种丰富度S、Simpson和Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数均低于背景值;优势度指数高于背景值,优势种和建群种以禾本科、莎草科等为主,切割草皮上优势种的基本指标均高于背景样方;切割面积为30 cm×30 cm时厚度的增加会导致物种多样性和均匀度的增加,面积为50 cm×50 cm、厚度为20 cm样地会保持较为稳定的多样性指标,且有利于保持较高的地下生物量密度和地上生物量.草皮切割面积Sq与物种丰富度S和Ma之间呈极显著正相关,与Berger-Parker优势度指数呈极显著负相关.     

湿地退化条件下土壤碳氮磷储量与生态化学计量变化特征

为了研究湿地退化过程中土壤碳氮磷储量与生态化学计量变化,明确碳氮"汇"功能的变化和土壤碳、氮、磷的平衡关系,采用实地采样调查、室内分析与数理统计法,研究了若尔盖自然湿地保护区内未退化湿地沼泽(MA)、沼泽化草甸(MM)、草甸(ME)3种不同退化程度湿地的典型样地在碳氮磷含量、储量以及生态化学计量的变化特征。结果表明,草甸化沼泽土与草甸土全剖面总有机碳、全氮含量较沼泽土分别降低了29.55%,6.52%和67.53%,40.04%,碳氮储量分别降低了67.49%,60.10%和85.14%,54.47%;3种土壤全磷剖面含量大小顺序为MMMEMA,其储量高低顺序是MEMAMM。随着土层深度的增加,沼泽土的总有机碳、全氮含量明显升高,全磷含量与草甸化沼泽土、草甸土的总有机碳、全氮、全磷含量均呈现降低趋势;3种土壤碳氮磷储量40—100cm土层高于0—40cm土层。沼泽土、草甸化沼泽土、草甸土3种不同类型土壤C/N分别为40.38,31.70,23.26,C/P分别为409.52,247.46,113.07,N/P分别为10.43,7.90,5.02,土壤C/N、C/P、N/P均随湿地退化而减小,较高的C/P与N/P14揭示氮磷元素均是影响植物生长的限制性因素,且受氮素限制高于磷素。因此,若尔盖湿地退化导致土壤碳氮含量与储量降低,碳氮"汇"功能减弱,尤其是碳"汇"。