不同改良措施的研究综述

由于自然因素及人为因素的共同作用,使得我国植被退化日趋严重.综合前人不同的研究成果,探讨了不同改良措施对退化植被的影响。     

青藏高原不同退化梯度下植被蒸散发的时空格局研究

全面深入地了解青藏高原蒸散发与植被退化的关系对陆地生态系统的稳定有十分重要的意义。本文选取MODIS16A2数据分析青藏高原及其14 个子流域蒸散发的时空格局，同时选用MODIS NDVI及GIMMS NDVI3g数据采用像元二分模型计算青藏高原植被覆盖度，进而识别青藏高原植被退化梯度和植被变化区，以此探究2001—2020 年青藏高原不同退化梯度和不同植被变化区蒸散发的变化趋势。结果表明：2001—2020 年青藏高原蒸散发呈波动上升趋势，空间上呈中部低，东南高的态势，14 个子流域中羌塘高原区的蒸散发最高，黄河流域的蒸散发最低，同时大部分地区蒸散发未来将呈现下降趋势。青藏高原各植被类型中灌木的蒸散发最高，其次是森林和草地。2001—2020 年青藏高原植被退化不断减弱，各退化区蒸散发的均值排序为：未退化区>轻度退化区>极重度退化区>中度退化区>重度退化区。青藏高原植被恢复区集中在青海湖和柴达木盆地周边区域且植被恢复区面积高于植被恶化区，各植被变化区的年均蒸散发呈波动上升趋势，总体呈植被恢复区>植被不变区>植被恶化区。识别青藏高原植被退化梯度及植被蒸散发的时空特征能为当地生态安全格局构建和高寒植被退化的恢复治理提供参考。     

小蒿草和矮蒿草高寒草甸退化演替研究

研究了小蒿草（Kobresia pygmaea)和矮蒿草（K.humilis)高寒草甸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，为命名退化草地向原生植被恢复演替，应在不同程度退化草地采取不同治理措施。     

黄河源区不同退化阶段高寒草甸植被特征

研究不同退化阶段高寒草甸植被演替以及草地生产力特征,对进一步探究高寒草甸退化机制,科学评估草地状况和退化草地恢复重建具有重要意义。采用野外植被调查,对黄河源区高寒草甸未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度("黑土型")退化草地的植被群落结构、物种组成及生物量等植被特征进行了研究。结果表明:黄河源区高寒草甸共有植物48种;随着高寒草地退化程度的加剧,线叶嵩草、垂穗披碱草、高原早熟禾等优势植物种呈下降趋势,黄帚橐吾、青海刺参和臭蒿等则呈上升趋势。随着高寒草地退化程度的加剧,植被群落物种优势度指数、多样性指数和丰富度指数均呈下降趋势,均匀度指数则无明显变化。将高寒草地植被划分为禾本科、莎草科、龙胆科、菊科、杂类草和毒害草六类,随着草地退化程度的加剧,禾本科、莎草科和龙胆科牧草比例显著降低,菊科和毒害草比例则显著升高。高寒草甸不同退化阶段地上生物量呈"V"形变化,轻度退化草地地上生物量最高,显著高于其他阶段。中度退化草地最低,与未退化、轻度退化和重度退化草地之间差异显著。高寒草甸地下生物量80%以上集中于表层土壤,随着高寒草地退化程度的不断加剧,地下生物量显著降低。     

鼠类分布与“黑土滩”退化草地形成原因的研究

通过测定不同退化程度草地鼠类种群数量的变化,鼠类分布对草地的破坏程度,鼠类不同密度区植被地上生物量、地被覆盖度、植株高度,分析了草地植被群落的变化对鼠类数量的影响及鼠类种群密度与植被的关系。结果表明:随着草地退化程度的加重,鼠类的种群数量相应升高,重度退化草地中鼠类的种群密度降低。在鼠类分布影响下,植被地上生物量、地被覆盖度、植株高度均表现为不均匀分布。     

退化高寒草甸植物群落和土壤特征及其相互关系研究

为了探究不同退化阶段高寒草甸的植被特征和土壤特征变化及其相互关系,通过野外样方调查和室内分析方法相结合测定了植物生物量、物种多样性指数、土壤养分和土壤理化性质,并分析了不同退化阶段下的特征差异与内在关系。结果表明：从轻度到极度退化过程中植被盖度、地上与地下生物量均呈现降低趋势,植被群落物种多样性指数、香农维纳多样性指数、均匀度指数和辛普森指数均呈下降趋势,土壤养分与理化性质趋于恶化,土壤水分下降和土壤容重的增加导致生物量下降。生物量与土壤性质之间相互作用、相互影响,在中度退化阶段改变植物群落组成和土壤性质,减少土壤养分流失,提高植物群落结构稳定性以及增加植物群落多样性将有利于退化高寒草甸的恢复。本研究有助于理清不同退化阶段高寒草甸的退化规律,并为恢复退化高寒草甸提供科学依据和理论基础。     

鼠类分布与"黑土滩"退化草地形成原因的研究

通过测定不同退化程度草地鼠类种群数量的变化，鼠类分布对草地的破坏程度，鼠类不同密度区植被地上生物量、地被覆盖度、植株高度，分析了草地植被群落的变化对鼠类数量的影响及鼠类种群密度与植被的关系。结果表明：随着草地退化程度的加重，鼠类的种群数量相应升高，重度退化草地中鼠类的种群密度降低。在鼠类分布影响下，植被地上生物量、地被覆盖度、植株高度均表现为不均匀分布。     

青藏高原不同退化梯度高寒草地植被与土壤属性分异特征

高寒草地是青藏高原生态系统的重要组成部分,草地退化严重影响区域可持续发展。目前,不同草地退化的演替过程中,土壤属性与植被特征的变化机理尚未理清。本研究以青藏高原为研究对象,整合分析(meta-analysis)不同退化梯度草地的植被群落、生产力及土壤属性特征。结果表明:不同退化梯度下,植被地上和地下生物量均降低,土壤特征均呈恶化趋势。尤其是在重度退化草地中,地上生物量、地下生物量、物种丰富度和物种均匀度较未退化草地分别显著降低了42.44%、60.64%、21.08%和8.36%,土壤含水量、有机碳、全氮和全磷同样较未退化草地分别显著下降了33.57%、45.75%、22.70%和11.23%,而土壤容重显著上升了12.12%(P0.05)。就效应比而言,植被生物量与土壤主要性质(有机碳、全氮和全磷)均呈显著正相关关系,表明草地退化过程中植被生产力与土壤性质互相影响,相较氮和磷含量,碳含量的流失非常严重。研究结果可为青藏高原地区受损草地的修复提供科学依据。     

三江源退化高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系

为探究三江源不同退化程度高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系,以青海省玛多县地区不同退化程度高寒草原为研究对象,调查植被群落特征,测定土壤微量元素(铁、锰、铜、锌、硼、钼、硒)含量,分析影响高寒草原植被群落退化的关键土壤微量元素。研究结果表明：随着高寒草原退化的加剧,草地盖度逐渐降低,草地多样性、丰富度、地上生物量呈先升高后降低趋势;土壤中微量元素的含量均呈下降趋势;植被群落特征与土壤中铁、锰、铜、锌、硼、硒含量正相关,其中与土壤铁、有效铜、有效硼的含量的关系最为密切。     

退化高寒草甸植被与土壤特征

对甘肃省天祝县4个退化梯度高寒草甸的植被特征和土壤养分特征进行了研究。结果表明,随着退化程度的加剧,草地地上生物量、植被高度、盖度、土壤有机碳、全氮、全磷和土壤含水量都显著降低(P0.05),重度退化草地土壤容重显著升高(P0.05)。草地植物群落发生明显退化演替,矮生嵩草(Kobresia humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和垂穗披碱草(Elymus nutans)的优势种地位被珠芽蓼(Polygonum viviparum)所替代,物种数由未退化样地的19种减少到重度退化样地的7种,退化指示类毒杂草生物量比例逐渐增加,由9.77%上升到62.93%。草地的退化程度会影响草地的植被特征和土壤养分特征,应根据不同退化阶段采取不同的恢复治理策略。     

江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被及土壤环境的关系

对青藏高原江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被、土壤环境的相关性进行分析。结果表明,退化高寒草地植物多样性、物种组成、地上植被盖度、草地生产力的变化引起土壤微生物数量发生变化,土壤微生物特别是细菌生理类群受土壤环境因子影响较大。江河源区退化高寒草地土壤中非有益性微生物功能群处于增加趋势,限制了土壤养分供给和转化能力,不利于草地土壤肥力维持和提高,给受损高寒草地,特别是“黑土滩”退化草地的生态恢复带来困难。因此,在修复受损高寒草地生态系统时,不仅要恢复地上部分的植被,而且要恢复地下部分的土壤微生物群落,重建土壤微生物生态系统。     

人工调控措施对"黑土型"退化草地垂穗披碱草人工植被的影响

2000—2005年的试验研究表明:“黑土滩”上建植的垂穗披碱草人工植被在自然演替状态下短期内就会发生严重退化,而人工调控可使人工植被的盖度、高度和地上生物量保持在90%、60cm和5 630kg/hm2以上,因此,施肥、灭杂、灭鼠等人工调控措施是“黑土型”退化草地垂穗披碱草人工草地持续利用的关键。     

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.     

浅耕对西藏高原退化草甸土壤和植物群落特征的影响

草地管理对植被和土壤会产生重要的影响。为探讨浅耕措施对高寒草甸的影响, 对西藏高原当雄县典型退化高寒草甸浅耕处理地块的土壤理化性质和植物群落变化进行调查。结果显示, 浅耕实施12年后, 草地土壤性质得到改善, 表层土壤含水量提高35%, 而土壤容重降低了28%。0-10和10-20 cm土壤可利用无机氮含量分别显著提高了3.2倍和1.7倍。同时, 植物群落组成也发生了改变, 植被盖度显著增加, 杂草类物种丰富度显著降低, 可食性丛生类禾草植物重要值显著升高, 成为优势物种, 草地生产力提高。试验结果表明, 在退化高寒草甸适度浅耕有利于改善退化高寒草甸的水分、养分状况, 提高可食性牧草的生产力, 但从物种多样性保护和群落稳定性维持角度来看仍存在一定的风险。     

藏北不同退化阶段高寒草甸植物群落特征与土壤养分特性

为探究藏北不同退化阶段高寒草甸的植物群落特征、土壤养分特性及其相关性,以那曲县那玛切村的轻度退化(lightly degraded,LD)、中度退化(moderately degraded,MD)和重度退化(severely degraded,SD)高寒草甸为研究对象,采用冗余分析(RDA)试图揭示不同退化阶段高寒草甸土壤环境因子与植被因子之间的关系。结果表明:1)研究区植物共有9科20属25种,莎草科、禾本科、菊科和蔷薇科植物适应性较强,不同退化草甸植被类型分别为高山嵩草+斑唇马先蒿,弱小火绒草+高山嵩草,二裂委陵菜+白苞筋骨草,其中高山嵩草是轻、中度退化草甸的优势种,不同退化阶段高寒草甸杂类草均占据重要地位,生活型以多年生草本为主。2)从轻度退化草甸到重度退化草甸,植物群落特征(地上生物量、高度、密度、频度、总盖度)整体呈递减趋势,且差异显著(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数随着退化加重呈降低的趋势。3)随退化程度加重,土壤有机质、速效氮、全氮、全磷、速效磷、速效钾、全钾均...     

不同退化程度高寒草地植物群落与土壤性质变化及相关性分析

为探究退化高寒草地植物群落组成及土壤性质的变化规律,本研究选择铁卜加、河南县不同退化程度高寒草地为研究对象,对轻、中、重度退化高寒草地的植物群落结构组成和土壤理化性质进行了分析研究。结果表明：随退化程度加剧,植被群落优势种由莎草科为主逐渐转变为杂类草为主;植被高度、盖度、地上-地下生物量逐渐减小;Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与Pielou指数呈先增后减趋势;土壤含水量、全碳、有机碳、硝态氮含量明显减小且土壤pH值逐渐偏弱碱性,促使土壤养分含量不断流失,贫瘠化加剧;经相关系数矩阵图分析,退化草地群落植被生物量受土壤含水率和氮含量变化影响较为严重。总之,高寒草地退化接替过程中,杂类草逐渐占植物群落组成的主导地位,土壤含水率和氮含量变化是致使这2个地方草地退化的关键性因子。     

Mowing Wyoming Big Sagebrush Communities With Degraded Herbaceous Understories: Has a Threshold Been Crossed?

Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentata ssp. wyomingensis &lsqb;Beetle & A. Young] S.L. Welsh) plant communities with degraded native herbaceous understories occupy vast expanses of the western United States. Restoring the native herbaceous understory in these communities is needed to provide higher-quality wildlife habitat, decrease the risk of exotic plant invasion, and increase forage for livestock. Though mowing is commonly applied in sagebrush communities with the objective of increasing native herbaceous vegetation, vegetation response to this treatment in degraded Wyoming big sagebrush communities is largely unknown. We compared mowed and untreated control plots in five Wyoming big sagebrush plant communities with degraded herbaceous understories in eastern Oregon for 3 yr posttreatment. Native perennial herbaceous vegetation did not respond to mowing, but exotic annuals increased with mowing. Density of cheatgrass (Bromus tectorum L.), a problematic exotic annual grass, was 3.3-fold greater in the mowed than untreated control treatment in the third year posttreatment. Annual forb cover, largely consisting of exotic species, was 1.8-fold greater in the mowed treatment compared to the untreated control in the third year posttreatment. Large perennial grass cover was not influenced by mowing and remained below 2%. Mowing does not appear to promote native herbaceous vegetation in degraded Wyoming big sagebrush plant communities and may facilitate the conversion of shrublands to exotic annual grasslands. The results of this study suggest that mowing, as a stand-alone treatment, does not restore the herbaceous understory in degraded Wyoming big sagebrush plant communities. We recommend that mowing not be applied in Wyoming big sagebrush plant communities with degraded understories without additional treatments to limit exotic annuals and promote perennial herbaceous vegetation.