藏北地区草地补播及放牧制度对草地覆盖影响的遥感监测研究

草地畜牧业作为藏北地区的重要经济产业,一直以来政府和科研人员致力于通过试验示范区探索和推广天然草场围封改良、补播改良、优质混播人工草地建植等措施来提高草场利用率和维持草地生态系统的可持续发展。基于GPS实地测量人工、天然草场以及自由放牧、暖季休牧和禁牧不同放牧制度的草场试验样地范围,以2006年7月及2008年年内时间序列的CBERS-02星数据作为遥感数据源,分别监测人工与天然的休牧草场、天然的自由放牧-暖季休牧-禁牧草场的植被长势。利用归一化植被指数(NDVI)和差值植被指数(DVI)的均值、标准差、极值及优势度反映不同草场植被长势、覆盖均匀度等情况。结果表明:人工补播的草场植被普遍长势、最佳长势及最劣长势均优于天然草场,但人工草场的覆盖均匀度不及天然草场;天然禁牧、天然暖季休牧、天然自由放牧草场长势依次递减;休牧在九月中旬放牧之前与禁牧草场的植被覆盖均匀度基本保持一致,两者的NDVI标准差远低于自由放牧草场,但休牧草场在放牧之后,植被均匀度遭到破坏,NDVI标准差介于禁牧与自由放牧草场之间。此外,该研究采用3S技术,从另一角度有效地实现了对草场覆被长势的动态、宏观监测。     

基于MODIS算法的藏北高寒草甸的光能利用效率模拟

 光能利用效率（ｌｉｇｈｔｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ,ＬＵＥ）是指初级生产力与植被冠层所吸收的光合有效辐射（ａｂｓｏｒｂｅｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙａｃｔｉｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ,ＡＰＡＲ）之比,它反映了植被利用光能的能力。定量化生产力的时空变化是定量化全球碳循环的重要研究内容,而ＬＵＥ 作为光能生产力模型中的一个重要参数,是定量化生产力时空变化的基础。因此,定量化全球植被的ＬＵＥ 是定量化全球碳循环的重要组成部分。基于ＭＯＤＩＳ光能利用效率算法,本研究模拟了２００４－２００５年藏北高寒草甸生态系统的光能利用效率（ＬＵＥ_{ＭＯＤＩＳ}）,并用观测的光能利用效率（ＬＵＥ_ＥＣ）对模型进行了验证。在ＭＯＤＩＳ算法中,日最低气温（Ta_ｍｉｎ）和饱和水汽压亏缺（ＶＰＤ）分别被用来计算温度胁迫因子（T_{ｓｃａｌａｒ}）和水分胁迫因子（W_{ｓｃａｌａｒ}）。相关分析和多重逐步回归分析结果表明,相对于W_{ｓｃａｌａｒ},T_{ｓｃａｌａｒ} 更能够解释观测的ＬＵＥ 的季节变化。２００４和２００５年的模拟值分别高估了约１４．９７％ 和１６．５７％ 的观测值,但配对Ｔ 检验显示模拟值和观测值差异不显著,即基于ＭＯＤＩＳ的ＬＵＥ 算法在模拟藏北高寒草甸ＬＵＥ 方面具有较高的精度。相关分析表明,观测的ＬＵＥ 与Ta_ｍｉｎ 的相关性好于观测的ＬＵＥ 与平均气温的相关性,这表明在反应藏北高寒草甸生态系统ＬＵＥ的季节变异方面,Ta_ｍｉｎ 优于平均气温。总之,基于ＭＯＤＩＳ算法的ＬＵＥ 模型能够比较准确地定量化藏北高寒草甸生态系统的ＬＵＥ。     

多光谱相机估算藏北高寒草甸地上生物量

本研究利用2012年6―9月的藏北高寒草甸地上生物量和ADC便携式多光谱相机数据,建立了植被指数估算藏北高寒草甸地上生物量的模型。在分析了地上生物量与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Indices,NDVI)、归一化绿波段差值植被指数(Green Normalized Difference Vegetation Indices,GNDVI)和土壤调节植被指数(Soil Adjusted Vegetation Indices,SAVI)相关关系的基础上,构建了地上生物量和各植被指数的7种(线性、对数、二次多项式、三次多项式、幂函数、增长、指数)模型,并对拟合效果比较好的模型进行了精度检验。结果表明,3个植被指数中NDVI的模拟效果最好,SAVI较好,GNDVI最差;所有模型中,以NDVI为自变量的线性模型和增长模型、以SAVI为自变量的线性模型和幂函数模型模拟和预测效果都很好。     

利用人工种草改良柴达木盆地弃耕盐碱地

在柴达木盆地因次生盐渍化而形成的弃耕地上建立稳产、高产的人工草地后，产草量、盖度和可食牧草比例有了明显的提高，降低了土壤含盐量，改善了人工草地样地的微气候，减少了地面的水分蒸发，抑制盐分上移。     

西藏河谷区9个引进燕麦品种的生产性能和营养品质比较研究

为了筛选出适合在西藏河谷区种植的燕麦品种,本研究通过田间试验测定了9个燕麦品种的产量和营养品质。参试的燕麦品种为阿坝燕麦、青引1号、青引2号、青海444、青燕1号、林纳、边锋、加燕2号和青海甜燕麦,于2016年5月8日播种,小区面积为3 m×4 m,设3次重复。对9个燕麦品种抽穗期、孕穗期和成熟期的鲜重、干重、干鲜比、株高和叶茎比以及成熟期的营养品质[粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、木质素(ADL)]进行测定。成熟期的地上部干重结果表明,青燕1号、林纳、边锋和加燕2号的产量均大于26000 kg·hm^-2,青引1号、青引2号、青海444和青海甜燕麦产量为22000～26000 kg·hm^-2,阿坝燕麦产量低于22000 kg·hm^-2。9个燕麦品种的CP、EE、Ash、ADF、NDF、ADL含量的变化范围分别为4.5%～7.2%、21.7%～57.3%、4.5%～5.7%、24.9%～35.4%、58.2%～80.5%和30.6%～42.0%,营养品质结果表明,青燕1号、青引2号和加燕2号的CP含量显著低于其他品种(P<0.05);边锋的NDF含量显著低于其他品种(P<0.05),青海甜燕麦含量最高;青海444的EE含量显著高于其他品种(P<0.05)。应用灰色关联度理论方法对9个燕麦品种的产量与营养品质指标进行综合分析得出,青海444、青燕1号和阿坝燕麦较其他燕麦品种更适宜在该地区种植推广。     

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。     

不同植被对高寒草原生态系统土壤有机碳组成和水稳性团聚体含量的影响

为了揭示不同植被对青藏高原高寒草原生态系统土壤有机碳组成和水稳性团聚体含量的影响,于2007年7-8月,采用实测方法,对土壤中总有机碳(TOC)、焦磷酸钠提取有机碳(SPPC)、水解碳水化合物(HDC)、热水提取碳水化合物(HWC)及水稳性团聚体的含量进行了测定。结果表明:不同植被下表层(0~20 cm)土壤中TOC,SPPC,HDC,HWC和水稳性团聚体含量差异显著(P<0.05);水稳性团聚体与TOC呈极显著正相关,且与SPPC呈极显著负相关(P<0.01),与HDC和HWC不相关,但HDC,HWC与TOC和SPPC的互作却与水稳性团聚体含量之间呈极显著相关(P<0.01)。     

不同施氮水平对西藏饲用黑麦种籽产量性状和土壤养分的影响

在西藏河谷地区研究不同施氮水平对'冬牧70'饲用黑麦种籽产量性状的影响,确定该地区'冬牧70'饲用黑麦种籽生产的合理施肥量,可为该区合理施肥提供参考依据.本研究以'冬牧70'为试验材料,对比分析了2018-2019年不同施氮水平的'冬牧70'种籽产量性状等相关指标.结果 表明通过施肥显著增加了土壤有机质和氮磷含量;当施...     

藏北高原草地生态系统研究进展(英文)

With the aggravation of global change, the response and adaptation of the unique ecosystem in Qinghai-Tibet Plateau to global change have been increasingly concerned by scientific community day by day, which makes the sensitivity and fragility of this ecosystem in response to global change widely recognized by scholars. On the basis of introducing the present research process on the degenerate mechanisim, measures of and approaches to recovery, carbon cycle and primary productivity toward global change, we put forward several propositions on studying the alpine grassland ecosystem in Northern Tibetan Plateau.     

宁夏六盘山沙棘液流变化及耗水特性

基于热平衡法实测宁夏六盘山北坡天然沙棘茎干液流通量的变化,分析沙棘液流生长季内的日内和日际变化特征,并估算沙棘群落的蒸腾量.结果表明：1）沙棘液流日变化曲线在晴天表现出明显的单峰型,在夜间仍有液流运动,夜间液流量占总全天总液流量的12.87％ ～ 19.62％;液流通量主要受太阳总辐射、空气饱和水汽压差、气温和相对湿度等影响.2）6-9月,沙棘蒸腾速率呈明显的降低趋势;6-9月沙棘群落蒸散量为469.4 mm,略高于同期降水量,蒸腾量约占同期蒸散量的35.11％.3）以环境因子为自变量,以液流量为因变量,经过逐步回归,建立了多元线性模型,回归方程显著.