内蒙古草原退化与恢复演替机理的探讨

1 98 3 -2 0 0 0年对内蒙古锡林河中游的典型草原放牧退化演替变型实行封育禁牧 ,并连续进行了恢复演替的动态监测 ,本文根据监测的数据及已经发表的论文 ,从生态系统、群落、种群、个体等层次上对退化草原的特征、退化序列、演替进程的诊断、恢复演替的轨迹与节奏性 ,恢复演替中的植物种群动态与植物个体变异进行了阐述 ,进而对退化与恢复演替的生态学机理提出了基本认识 :认为草原退化演替使其物质与能量流程及收支平衡失调 ,打破了生态系统自我调控的相对稳态 ,下降到低一级能量固定与转化效率的系统状态是草原退化的生态学实质     

基于主成分分析的内蒙古草原刈割与放牧退化演替比较研究

基于多年的野外调查和控制实验数据,采用主成分分析的方法,对内蒙古羊草草原刈割退化演替系列,放牧退化演替系列,退化群落恢复演替系列进行比较研究,研究放牧和刈割影响下群落功能群组成的替变规律。结果表明:PCA排序很好地指示了放牧与刈割演替方向的变化,在功能群的替变上,共同点是根茎禾草减少,不同点是刈割导致小禾草增加,而放牧导致小禾草和小半灌木均增加。PCA排序验证了前人关于8月份刈割对羊草草原群落影响最大的结果。PCA排序显示放牧退化空间梯度系列与退化群落恢复演替时间梯度系列的逆过程一致,表明退化演替研究中时空替代的方法可行。     

荒漠草原土壤健康评价

文中以西鄂尔多斯自然保护区东部的荒漠草原棕钙土为研究对象,通过野外调查与室内分析,从与土壤健康有关的物理、化学、生物学指标中筛选出具有代表性和敏感性的评价指标,建立了土壤健康评价体系,并采用模糊综合评价法对不同退化程度荒漠草原土壤的健康状况进行了分析,主要研究结果如下:1)根据植被数据的分析结果把研究区划分为未退化、轻度、中度、重度四个退化等级;2)通过主成分分析法筛选出对放牧较敏感的8个荒漠草原土壤健康评价的指标;3)用模糊数学方法对荒漠草原土壤健康状况进行综合评价,未退化区土壤差异性健康综合系数为1,轻度退化区为0.9079,中度退化区为0.6789,重度退化区为0.5949。健康土壤评价系数为(l-0.90),亚健康土壤评价系数为(0.89-0.65)和不健康土壤评价系数为(0.64-0)。未退化区、轻度退化区土壤为健康土壤,中度退化区土壤为亚健康土壤,而重度退化区土壤为不健康土壤。     

西藏拉萨河谷拉鲁湿地生态系统健康评价

基于湿地生态系统健康理论和压力-状态-响应模型,以拉萨河谷高寒湿地-拉鲁湿地生态系统为研究对象,构建了高寒湿地生态系统健康评价指标体系,并确定了具体的评价指标、评价标准、指标权重、评价等级和评价方法,对拉萨河谷高寒湿地生态系统健康状况进行了评价。研究结果表明:1995～2004年间拉鲁湿地生态系统健康程度处于快速下降状态,2005～2010年间拉鲁湿地生态系统健康程度呈波动趋势,生态系统处于临界健康状态,生态系统受到人为影响比较大,结构发生明显变化,系统活力减弱,人为破坏、资源不合理开发等对生态压力较大,生物多样性及生态系统结构处于不稳定状态,生态系统服务功能减弱。     

基于活力-组织力-恢复力的黑河源区高寒湿地景观生态健康评估

黑河源国家湿地公园作为典型高寒河源湿地,其生态系统健康状况是衡量高寒湿地当前及未来发展状态的重要依据。本研究基于土地利用数据,引入景观生态脆弱性指数,从生态系统活力、组织力、恢复力和生态系统服务价值4个方面构建高寒湿地生态健康综合评价体系,定量评估2014—2021年黑河源区生态健康时空变化特征。结果表明：（1）草地是黑河源区最主要的土地利用类型,高、中和低覆盖度草地呈镶嵌式分布;其次是未利用地,主要分布在河流两岸及西北部。（2）黑河源区以低脆弱区和较低脆弱区面积为主,整体景观生态脆弱性较低。（3）黑河源区以健康和中等健康为主,整体生态环境健康水平较高。综合来看,黑河源区2014—2021年生态系统较为健康,今后黑河源区应该以生态功能为主,兼顾牧业生产,保证生态系统朝着“生态和谐”的健康方向发展。     

内蒙古高原典型草原生态系统健康评价和退化分级研究

在锡林郭勒高原和呼伦贝尔高原典型草原区选取19个调查点,对典型草原羊草+大针茅群落在长期牧压下的植被状况进行了调查.处在不同退化演替序列的植物群落优势种的类型、活力和恢复力均存在很大差异,原生生态系统保持了健康的种类组成,能充分利用环境资源,形成较高的群落生产力.根据草地生态系统健康评价的研究,结合典型草原生态系统的群...     

典型草原不同演替阶段群落结构与物种多样性变化

针对退化草地恢复进程及恢复过程中的合理利用问题,选取生长季围封(4至9月)收获干草,其它时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,开展典型草原围封演替过程中群落结构与物种多样性变化的研究。研究结果表明:典型草原不同演替阶段群落的物种组成基本一致,但主要物种的优势地位发生了显著改变。在自由放牧草地,以星毛萎陵菜、冷蒿、糙隐子草为优势物种,采用生长季围封恢复措施后,优良牧草羊草、克氏针茅的优势地位增加,退化草地正向演替,群落的盖度、密度、地上、地下生物量及优良牧草比例增加,群落结构优化,物种多样性增加。但若围封后连续多年(13年以上)刈割利用,容易导致群落的盖度、密度、地上、地下生物量再次下降,草地发生2次逆行演替。研究认为:季节性围封的管理方式既可保证退化草地在一定程度上得到恢复,也能避免全年围封禁牧所带来的饲草资源浪费。季节性围封在我国牧区是可行的草地管理方法,但适宜的围封季节及围封后的合理利用问题(如合理的割草制度等)有待进一步研究。     

围封条件下紫花针茅群落主要结构特征和地上生物量变化

在新疆巴音布鲁克高寒草原,根据样方调查资料,通过测定围封22年后紫花针茅群落的特征值,并与围栏外作对照,就围栏封育对退化高寒草原植被特征的影响进行了分析。结果表明:对退化高寒草原实施长期的围栏封育,群落物种数目比围栏外增加23.77%;围栏内禾本科优良牧草比围栏外大量增加,杂类草较围栏外明显降低;群落物种多样性指数和均匀度指数均比围栏外减小;地上生物量较围栏外明显增加,其中禾本科牧草较围栏外增加66.46%。因此,从高寒草原生产利用角度看,构建围栏对于退化高寒草原的恢复和畜牧业的发展是有益的。     

基于熵权法的草原旅游点植被退化评价

基于熵权法建立了草原旅游点植被退化评价流程,以甘肃夏河县桑科草原旅游点为例进行了实例研究.首先,建立了包括草群高度、植被密度和盖度以及物种丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数6个指标的草原旅游点植被退化评价体系.结果表明:桑科草原旅游点植物生长对旅游活动干扰的敏感性较高,植物物种对旅游活动干扰的敏感性较低;车辆碾压对植被破坏最为严重,各样区植被退化程度随着与破坏点(带/区)中心距离的增大而降低.随着草原旅游点植被退化程度的降低,植物科、属、种的数量均有较明显的增加,植物种间竞争关系增强;大车前(Plantago major)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)逐渐失去竞争优势,蔚蓄(Polygonum aviculare)的竞争力得到显著增强.利用熵权法对桑科草原旅游点植被退化程度的评价结果与前人关于旅游点植被破坏的研究规律相符,且桑科草原旅游点干扰区植物群落特征与植被退化评价结果相一致,说明建立的草原旅游点植被退化评价方法是合理准确的.     

基于PSR模型对艾比湖流域生态系统健康评价研究

依据"压力-状态-响应"(PSR)模型,从压力、状态、响应三个层面建立艾比湖流域生态系统健康评价24个指标的评价体系。以艾比湖流域的相关数据为基础,用2000-2009年时间序列数据,分析艾比湖流域生态系统健康状况,运用综合评价及划分的等级标准对10年间艾比湖流域生态系统健康水平进行量化分析。评价结果表明:艾比湖流域生态系统在2000-2003年为较健康;在2004-2008年为一般病态,2009年为疾病。艾比湖流域生态系统健康状况总体不容乐观。     

不同干扰对高寒草原群落物种多样性和生物量的影响

通过对新疆巴音布鲁克高寒草原天然草地进行灌溉、围栏(2年、7年、13年)和自由放牧处理,探讨不同干扰类型对草地植物多样性和生物量的影响。结果表明:灌溉使草地植物群落的高度、盖度和地上、地下生物量达到较高的水平,物种多样性也有一定程度的增加;而在自由放牧制度下,由于干扰过于剧烈,草地已呈退化趋势,物种多样性和生物量均较低;在围栏草地中,随着围封年限的增加,群落高度、盖度、地上、地下生物量逐渐增加,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数呈现先增加后减小的趋势。在5种干扰类型中,物种丰富度、Shannon-W iener指数(H′)的排列顺序为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏13年草地<围栏7年草地;P ielou均匀度指数的排列顺序为:围栏2年<放牧<灌溉<围栏13年<围栏7年;地上生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<围栏7年草地<围栏13年草地<灌溉草地;地下生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏7年草地<围栏13年草地。     

放牧干扰对典型草原植被光谱及蝗虫密度的影响

为研究内蒙古典型草原不同放牧强度植被反射光谱与植被参数和蝗虫密度的关系,使用地物波谱仪于2015年和2016年对5个放牧梯度,共20hm~2样地进行调查研究。结果表明,不同放牧强度植被地上总生物量与归一化植被指数(NDVI)关系为y=0.034 8+0.002 9x(R~2=0.645 5,P=0.000 2),蝗虫密度与NDVI线性关系为y=0.067+0.013x(R~2=0.415,P=0.006)。对其进行冗余分析(RDA)发现,植被地上总生物量、植物高度、糙隐子草生物量是蝗虫数量和NDVI变化的主要影响因子,其中植被地上总生物量是显著性影响因子(P=0.001)。在不同放牧强度下蝗虫密度与草地NDVI显著相关(P0.05),随NDVI增大而增多。本文研究结果为进一步开展放牧区蝗灾遥感监测和科学合理地利用草地资源奠定了基础。     

Spatiotemporal characteristics and influencing factors of ecosystem services in Central Asia

Land use/land cover (LULC) change and climate change are two major factors affecting the provision of ecosystem services which are closely related to human well-being. However, a clear understanding of the relationships between these two factors and ecosystem services in Central Asia is still lacking. This study aimed to comprehensively assess ecosystem services in Central Asia and analyze how they are impacted by changes in LULC and climate. The spatiotemporal patterns of three ecosystem services during the period of 2000-2015, namely the net primary productivity (NPP), water yield, and soil retention, were quantified and mapped by the Carnegie-Ames-Stanford Approach (CASA) model, Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVEST) model, and Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Scenarios were used to determine the relative importance and combined effect of LULC change and climate change on ecosystem services. Then, the relationships between climate factors (precipitation and temperature) and ecosystem services, as well as between LULC change and ecosystem services, were further discussed. The results showed that the high values of ecosystem services appeared in the southeast of Central Asia. Among the six biomes (alpine forest region (AFR), alpine meadow region (AMR), typical steppe region (TSR), desert steppe region (DSR), desert region (DR), and lake region (LR)), the values of ecosystem services followed the order of AFR>AMR>TSR>DSR> DR>LR. In addition, the values of ecosystem services fluctuated during the period of 2000-2015, with the most significant decreases observed in the southeast mountainous area and northwest of Central Asia. LULC change had a greater impact on the NPP, while climate change had a stronger influence on the water yield and soil retention. The combined LULC change and climate change exhibited a significant synergistic effect on ecosystem services in most of Central Asia. Moreover, ecosystem services were more strongly and positively correlated with precipitation than with temperature. The greening of desert areas and forest land expansion could improve ecosystem services, but unreasonable development of cropland and urbanization have had an adverse impact on ecosystem services. According to the results, ecological stability in Central Asia can be achieved through the natural vegetation protection, reasonable urbanization, and ecological agriculture development.     

卤阳湖盐碱治理区农业生态系统健康评价

从生态系统活力、组织结构、恢复力三个方面构建农业生态系统健康评价指标体系,通过层次分析法(AHP)确定指标权重,采用综合指数法计算卤阳湖地区农业生态系统健康指数并结合评价标准进行分析。结果表明:2012年卤阳湖盐碱治理区农业生态系统健康综合评价值为5.772,介于Ⅱ级和Ⅲ级之间,偏亚健康状态,生态系统活力、组织结构和恢复力都存在不同程度的问题。经过分析发现制约卤阳湖盐碱治理区农业发展的因素主要有人口密集且整体素质较低、土地资源紧张、水土流失严重、自然资源过度开发、农业产业单一、生产方式落后等。     

京张区域生态系统健康评价与应对策略

利用遥感和GIS空间分析方法,以66个小流域为评价单元,对京张区域生态系统状况进行了分析,提出了相应对策。研究表明:(1)京张区域生态系统健康水平整体较差,近6成面积区域生态不健康或较不健康;(2)京张两市交界处存在一个健康指数高的生态绿带,由此向东南、西北两侧健康指数逐渐降低,北京生态健康指数整体高于张家口;(3)京张区域生态健康状况在县域尺度上出现了两级分化的情况,健康等级面积占比高于80%的县区和低于30%的县区占大多数;(4)平均斑块面积指数低是制约京张全域生态健康的全局性因素;初级生产力低、人类干扰程度高、河网密度低等是生态不健康区域的主要影响因素。对策:(1)保护好京张交界处的生态绿带,重点加强37号小流域生态建设;(2)加强京张区域东南、西北两翼边缘地区生态建设,坝上边缘加大退耕还林草,北京东南缘的66号和39号小流域要重点控制城市面积扩展,提高自然植被斑块面积;(3)加强对一般健康流域的监管,促使小的镶嵌斑块发展为连片面状健康区域;优先治理张家口连片生态较不健康区域;(4)生态建设重点是提高植被斑块面积和植被覆盖度,降低大规模的耕种和城市化建设,修复河网;(5)在张家口建立生态特区。     

青海湖流域沙柳河草甸群落结构与数量特征

沿青海湖流域沙柳河河岸,选取多个断面进行样方调查,分析沿沙柳河距河流入湖处不同距离、垂直河岸方向上草甸群落结构、地上生物量以及物种多样性的变化特征,并讨论影响群落结构变化的生境因子。结果表明：① 在所调查的样地中,有草本植物52种,隶属39属,13科。平均总盖度为70%,平均地上生物量为131 g•m^-2。② 随着离湖距离的增加,Shannon-Wiener指数、物种丰富度、物种均匀度指数、地上生物量呈现先增加后略微减小的趋势,盖度的变化趋势是先增加后不变。土壤含水量和土壤含盐量、海拔等可能是影响植物群落空间分布差异的主要原因。③ Shannon-Wiener指数、物种丰富度与地上生物量呈现不明显的线性关系。     

生态系统健康评价研究方法与进展

生态系统是人类生存的依托条件 ,生态系统是否健康直接影响到人类的生产、生活。由于生产力的不断发展及资源利用水平的不断提高 ,人类对生态系统的影响越来越大 ,其直接后果就是生态系统发生病变 ,导致生态系统服务功能丧失。在阅读国内外有关生态系统健康文献的基础上 ,综述了生态系统健康的发展过程、概念、范畴、指标、评价方法及存在的问题 ,旨在反映当前生态系统健康研究的状况 ,同时能为环境保护和生态系统恢复提供一些建议和方法。