Effects of Fire Frequency and Intensity on Velvet Mesquite in an Arizona Grassland

Increases of velvet mesquite (Prosopis velutina Woot.) in southwestern grasslands might have been caused by livestock consumption of fuels that once burned with sufficient frequency and intensity to kill the trees. However, attempts to control mesquite with fire usually have failed. We measured fire damage and 5 years of postfire recovery for 225 mesquite trees > 1 m tall, following a 2002 wildfire that included grasslands differing in fire history, presence vs. 34-year livestock exclusion, and predominance of native vs. exotic grasses. The fire burned 100% of ground cover in ungrazed areas and 65% on grazed lands. Top-kill was 100% for trees in exotic ungrazed grasslands (the areas with highest fuel loads), 79% for trees in ungrazed native grasslands, and 28% for trees in grazed grasslands. Most top-killed trees produced ground sprouts, so that by 2006 the combined foliage volume from ground sprouts and surviving branches was 78% (± 3.2 SE) of preburn foliage volume in grazed areas, 66% (± 3.3) in ungrazed exotic grasslands, and 57% (± 4.0) in ungrazed native grasslands. Fire damage was greater among surviving trees in ungrazed areas that had burned twice (1987 and 2002) than among those that had burned only once since 1968 (in 2002), especially in native grasslands where postfire foliage recovery for twice-burned trees was only 47% (± 6.3) by 2006. Only 1 of 84 trees died in the area burned once, whereas 12 of 66 (18.2%) died in the area burned twice, including several individuals > 3 m tall. These results suggest that repeated fires likely could have prevented the historic spread of velvet mesquite into southwestern grasslands, but probably could be used to control mesquite today only in areas where abundant herbaceous growth provides sufficient fine fuels.     

青藏高原"黑土滩"退化草地植被演替规律的研究

研究了青藏高原“黑土滩“退化过程中植被组成、群落综合特征的变化规律,探讨了退化演替的物种替代机制及恢复演替模式.结果表明,在退化演替过程中群落主要种的优势地位发生明显的替代变化.植被覆盖度、地上生物量、优良牧草产量比例随草地退化程度的加剧而明显下降.随着退化程度的加重,草地植物根系逐渐减少,草土比的比值明显减少,比值由轻度退化类型的1:5左右演变到极度退化类型的1:400左右.分析提出了“黑土滩“的形成机制、生态过程及恢复对策.     

不同放牧强度下草地植物生理变化的研究

放牧是草地最有效、最经济的利用方式。草地植被的群落特征,如盖度、高度、密度、生物量、多样性(Shannon-weiner指数)、丰富度(Richness指数)和均匀度(Pielou指数)等随着放牧强度的增加呈现有规律的变化趋势,并在轻度或适度放牧的条件下达到最优化,符合Connell等提出的中度干扰假说的发展规律,而草地植物通过调解资源的重新分配、光合作用和渗透、内源激素等方式,促进植物降低高度、改变生殖方式、提高资源的利用率、积累更多的内含物质和抗逆激素,增加对采食的耐受性,以提高种群的生存和竞争能力,形成对放牧压力的进化对策,以保证种群的延续。但是由于受到气候、土壤及季节等多方面因素的影响,不同的研究背景下,草地植被的生理变化与群落特征之间的变化关系产生差异。因此,关于不同放牧强度下草地植物的生理指标与植被群落特征之间的关系,还需要进一步的研究和探索。     

石渠县不同沙化草地植被及土壤剖面特征研究

对石渠县不同沙化草地植被及土壤剖面特征的研究结果表明,随着草场退化程度的加重,土壤剖面的草甸层变薄,结构趋于单一,沙层逐渐上移,植被群落覆盖度和平均高度降低,优良牧草种类和数量逐渐减少。土壤养分指标中有机质、腐殖酸、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、有效钾含量呈下降趋势,各土壤养分含量变化规律为表层至深层逐渐降低,其中仅全钾含量有部分增加,但是变化不显著。土壤的p H值伴随沙化的加剧略呈上升趋势,表层至深层逐渐呈上升趋势。     

补播对草地植被影响效果的研究进展

笔者综述了有关补播对草地植物影响方面的内容,分析了补播与草地植物之间的关系。补播能增加草层的植被种类成分、增加草地覆盖度、改善草群品质、提高草地产草量、增加优质牧草比例和减少有毒有害植物。经补播牧草尤其是补播豆科牧草,能使草地牧草的粗蛋白质、粗脂肪、钙等有所提高,使草地植物群落的营养成分含量发生明显变化,从根本上改善了草群的营养成分。     

不同改良措施对盐碱化草地植被和土壤肥力的影响

通过改良试验研究，3种措施都改善了草地生境，增加土壤速效养分，增加牧草在草群中所占的比重。施肥改良使豆科和菊科牧草在草群中比重分别比对照区增加39．9％～19．8％和27．5％～34．4％，使禾本科牧草比重降低21．3％～15.3％，可食牧草产量增加22．0％～57．8％；围栏封育使豆科和菊科牧草分别增加26．7％～13．4％和4．7％～9．0％，可食牧草产量增加13．1％～78．0％。浅耕翻使豆科和菊科牧草比重分别增加27.3％～17．7％、23．2％～36.3％，禾本科牧草比重降低12．1％～10．1％，可食牧草产量增加-28．5％～28．6％。由此得出，施肥和围栏封育是草地改良的有效途径。     

不同改良措施对盐碱化草地植被和土壤肥力的影响

通过改良试验研究,3种措施都改善了草地生境,增加土壤速效养分,增加牧草在草群中所占的比重。施肥改良使豆科和菊科牧草在草群中比重分别比对照区增加39.9%～19.8%和27.5%～34.4%,使禾本科牧草比重降低21.3%～15.3%,可食牧草产量增加22.0%～57.8%;围栏封育使豆科和菊科牧草分别增加26.7%～13.4%和4.7%～9.0%,可食牧草产量增加13.1%～78.0%。浅耕翻使豆科和菊科牧草比重分别增加27.3%～17.7%、23.2%～36.3%,禾本科牧草比重降低12.1%～10.1%,可食牧草产量增加-28.5%～28.6%。由此得出,施肥和围栏封育是草地改良的有效途径。     

不同措施改良盐碱化羊草草地试验研究

通过改良试验研究,三种措施都改善了草地生态环境,增加土壤速效养分,增加牧草在草群中所占比重。施肥改良使豆科和菊科牧草在草群中比重分别比对照区增加19.8%～39.9%和27.5%～34.4%,使禾本科牧草比重降低15.3%～21.3%,可食牧草产量增加22.0%～57.8%。围栏封育使豆科和菊科牧草分别增加13.4%～26.7%和4.7%～9.0%,可食牧草产量增加13.1%～78.0%。浅耕翻使豆科和菊科牧草比重分别增加17.7%～27.3%、23.2%～36.3%,禾本科牧草比重降低10.1%～12.1%,可食牧草产量由第1年减少28.5%转为增加28.6%。由此得出,施肥和围栏封育是草地改良的有效途径。     

甘南草原不同退化草地植被和土壤微生物特性

为研究草地退化对植被和土壤微生物的影响,本试验以甘南州碌曲县高寒草地为研究对象,调查研究不同退化程度草地植被特征,并测定土壤微生物呼吸、土壤微生物量碳、土壤微生物代谢熵及土壤微生物群落结构变化。结果表明：随着草地退化程度的加重,高寒草地植物种类减少,优势植物种类发生变化,植被高度、盖度、植株数、鲜草产量下降;土壤基础呼吸和诱导呼吸、土壤微生物量碳及土壤代谢熵等指标均有不同程度的下降;土壤总磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid,PLFA）、土壤细菌、放线菌含量减少,真菌含量增多,土壤微生物群落结构发生变化,压力指数增高;植被与土壤微生物各指数呈一定的相关性。本研究说明高寒草地退化过程中植被演替与土壤微生物变化密切相关。     

Long-Term Livestock Exclusion in an Arid Grassland Alters Vegetation and Soil

Changes in soil and vegetation due to livestock grazing are occurring in arid lands throughout the world. The most extreme cases result in desertification, which is seen as largely irreversible, because of altered soil properties. To understand better how long-term livestock removal affects soil properties and vegetation, we compared water-infiltration rates, soil bulk density, and perennial grass cover inside and outside a long-term livestock exclosure in an arid grassland site in southeastern Arizona, United States. The site had not been desertified at the time of this study. Exclusion of livestock for 40 yr was associated with lower bulk density and higher water infiltration in both the dry and wet seasons. Perennial grass cover was higher and two native grasses, Eragrostis intermedia and Bouteloua hirsuta were significantly more common (P < 0.05) in the ungrazed area. These findings parallel our results from a desertified site and suggest that changes in soil physical properties associated with long-term livestock removal are not an artifact of desertification and can take place in a system that has remained in a grassland state. Our data suggest that, although significant changes in species composition have occurred, this grassland is relatively resilient to substantial changes in soil physical properties.     

不同封育年限对退化草原土壤理化性质和微生物的影响

为促进退化草原的恢复和重建工作,试验以不围栏封育作为对照,设置围栏处理1年、3年和5年,以研究不同封育年限对退化草原土壤理化性质和微生物数量的影响.结果表明:土壤容重、土壤pH值和EC值(电导率)随着封育年限的增加逐渐降低,随土层深度的增加而增加;土壤孔隙度和毛管持水量随着封育年限的增加而逐渐增加;土壤有机质含量、土壤...     

火烧和施氮对内蒙古半干旱草原土壤微生物群落碳源利用潜力的影响

火烧是草原生态系统中最常见的一种自然现象,而氮素通常被认为是干旱、半干旱地区的主要限制因子。在中国北方草原生态系统相对干旱、长期处于氮素限制条件下,对火干扰和氮沉降非常敏感。通过在内蒙古多伦县半干旱草原地区进行火烧和施氮的野外控制试验,采用BIOLOG微孔板技术探讨火烧与施氮对土壤微生物量及其碳源利用的影响。结果表明：火烧和施氮处理显著降低生长季初期土壤微生物量;但是施氮显著促进了土壤细菌类群对多聚物、糖类、酚类和胺类碳源的利用,及真菌类群对胺类碳源的利用;而且火烧与施氮处理在影响土壤细菌碳源利用上表现出明显的交互效应,火烧削弱了施氮对细菌碳源利用的促进作用。火烧与施氮对生长季初期土壤微生物的这些影响,可能通过影响有效养分的释放而影响后期植物生长,但由于火烧与施氮处理在影响土壤微生物过程中表现出来的复杂性,这种对植物后期生长的影响可能存在较大的不确定性。     

祁连山不同类型草地植被群落及牧草营养特征研究

祁连山是我国重要的生态屏障,对不同类型草地植被的研究可为草地资源的合理保护和利用提供参考。本研究采用样方法,采集并分析了祁连山东段4种不同类型的草地植被群落特征,并对牧草营养进行综合评定。结果表明：不同类型草地植被和功能群落存在差异,其中高寒草甸植被香农威纳、优势度和丰富度指数显著高于其他3类草地（P<0.05）;地上生物量表现为高寒草甸和沼泽化草甸显著低于草原化草甸和人工草地（P<0.05）,地下生物量则相反。不同类型草地牧草营养和牧草碳、氮、磷含量存在不同程度的差异。综合比较不同草地类型植被群落特征,牧草碳、氮、磷含量以及牧草营养,发现高寒草甸的植被群落稳定性,牧草营养最优,沼泽化草甸次之,草原化草甸最差。     

近15年呼伦贝尔沙质草原植被覆盖变化对气候因子的响应

采用2000-2015年呼伦贝尔沙质草原区MODIS NDVI数据,反演该区植被覆盖状况,结合同期6个气象站点的温度和降水量数据,采用线性回归分析、相关与偏相关分析等数理统计方法,探讨植被覆盖变化对气候因子的年际、季节响应特征。结果表明：呼伦贝尔沙质草原植被覆盖较好区域主要集中在陈巴尔虎旗的东北部、鄂温克旗的中东部以及新巴尔虎左旗的东南部区域;近15年间的研究区植被覆盖状况呈逐年波动改善趋势,尤其是2010年后的植被覆盖呈明显改善趋势;2000-2009年间的年均温呈小幅波动的平稳提升趋势,降水则呈不显著降低趋势;而自2010年后,二者的变化趋势正好相反,年均降水量呈显著增加趋势;夏季气温呈不显著降低、降水则呈显著波动增加的年际变化趋势均有利于植被生长;降水是植被覆盖状况最主要的影响因子,气温对植被覆盖的影响也较大。     

不同利用方式天然草原地上植被特征变化研究

以不同类型天然草原为研究对象,研究禁牧封育、冷季放牧和常年放牧三种利用方式对地上生物量和物种丰富度的影响。结果表明：常年放牧显著降低了高寒草甸和温性草原地上生物量（P＜0.05）,且禁牧和冷季放牧之间差异不显著（P＜0.05）,冷季放牧显著降低了温性荒漠草原地上生物量（P＜0.05）;禁牧高寒草甸和温性草原物种丰富度显著低于常年放牧（P＜0.05）,禁牧和冷季放牧对温性荒漠草原物种丰富度无显著影响（P＜0.05）。     

草原生态补奖政策对青藏高原草地植被状况的影响分析

为探究草原生态补奖政策对青藏高原县域草地植被状况的影响,本文以2006—2018年青藏高原主体省份青海西藏牧区68个县域的数据以及通过遥感技术获取的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)为基础,用NDVI值量化草地植被状况,应用固定效应模型控制不同县之间...     

青藏高原高寒草甸退化演替进程中植被斑块特征

为揭示斑块属性及各属性之间的关系、优势植物组成对高寒草甸退化进程的指示作用,本研究在青海省果洛州玛沁县选取轻度、中度、重度、侵蚀4个退化阶段的高寒草甸,以斑块为单元开展样带尺度调查。结果表明：沿退化进程极大斑块和大斑块的相对面积、数量在侵蚀阶段显著下降,中等面积斑块和小斑块相对面积和数量在重度退化和侵蚀阶段显著增加。斑块组成中中等面积斑块变化最显著。嵩草和杂类草混合生长斑块面积随退化进程显著下降,杂类草优势斑块面积增加,并且只有杂类草优势斑块的周长和数量随退化进程显著增加。总斑块周长-面积比沿退化进程显著增加。其中,杂类草占优势的斑块周长-面积比呈先下降后增加趋势。综上,中等面积植被斑块的空间分布、莎草向杂类草占优势的斑块类型的转变,以及斑块周长-面积比可作为高寒草甸向黑土滩转变的指示指标。     

黄土丘陵区植被演替中不同草本植物间的化感效应

为了解植被演替过程中不同植物间的化感作用,选取黄土丘陵区退耕地撂荒演替中不同阶段的优势物种茵陈蒿(Artemisia capillaries)和铁杆蒿(Artemisia sacrorum),分析它们对其他植物种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:不同部位水浸提液由于其化感物质及其释放方式的不同,化感作用存在明显差异.演替前期物种茵陈蒿水浸提液对铁杆蒿和白羊草(Bothriochloa ischaemum)种子萌发有明显抑制作用,而对达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)和白羊草幼苗的生长总体表现为促进作用;茵陈蒿根际土和根系水浸提液促进铁杆蒿、白羊草和达乌里胡枝子根的生长,而地上     

枯枝落叶层对盐碱化草地植物群落演替的作用

本文根据东北退化羊草草地自然恢复的演替系列，即从盐碱斑→角碱蓬（Ｓｕａｅｄａ ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔａ）群落→虎尾草（Ｃｈｌａｒｉｓ ｖｉｒｇａｔａ）群落→星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａ ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）群落→羊草（Ｌｅｙｍｕｓ ｃｈｉｎｅｎｓｅ）群落，从中选择代表前四个阶段的样地。探讨覆盖干草对草地群落在不同演替阶段中的作用。结果表明，枯枝落叶地各演替阶段绋有明显的促进作用，对盐碱斑的作用万