禁牧对博乐绢蒿种群和荒漠群落特征的影响

【目的】研究荒漠建群种种群和群落数量特征对禁牧的响应规律,明确其在不同生长季时期的动态变化,为草地的科学经营和管理提供理论依据。【方法】采用野外调查取样的方法,以博乐绢蒿荒漠为研究对象,对禁牧4 a后不同生长季时期(5、7和9月)植被生态经济类群重要值、博乐绢蒿种群和群落特征的测定分析。【结果】(1)半灌木、多年生草本的重要值在5和7月对禁牧的响应不明显,但在9月禁牧区分别显著高于和低于放牧区的6.5%、93.8%(P<0.05);(2)与放牧区相比,禁牧区的种群高度在7月显著增加23.1%,5月禁牧区的种群和群落盖度分别显著增加43.9%、57.0%,生物量分别显著增加119.9%、51.0%。【结论】短期禁牧可增加始牧期博乐绢蒿种群和荒漠群落盖度、生物量,改善草地质量。     

短期围封对伊犁绢蒿荒漠群落特征 及植被多样性的影响

【目的】 研究伊犁绢蒿荒漠群落数量特征、多样性对短期围封的响应规律,为退化蒿类荒漠恢复与重建提供理论依据。【方法】 以伊犁绢蒿荒漠为研究对象,通过对群落盖度、高度、密度、生物量的野外测定,并计算群落Simpson(D)、Shannon-Wiener(H)、Pielou(J)及Margalef(P)指数,研究短期围封对荒漠群落特征及其多样性的影响。【结果】 围封后,群落高度、盖度和生物量分别显著增加了89.7%,153.9%,130.8%(P<0.05),而群落密度显著降低了19.8%(P<0.05)。(2)与围封区相比,放牧区的Simpson指数和Pielou指数显著高于围封区(P<0.05),Shannon-Wiener指数略高于围封区,而Margalef指数低于围封区,但差异不显著(P>0.05)。【结论】 围封已成为恢复及重建退化草地的最有效的措施,通过围封可以提高退化荒漠植被生物量,但植被多样性指数偏低,放牧降低丰富度指数。     

巴音布鲁克草原高寒草原植被覆盖度反演模型构建与评价

构建巴音布鲁克高寒草原植被覆盖度反演模型,筛选最佳模型并检验精度,为今后巴音布鲁克高寒草原开展草地监测和科学管理提供科学依据。利用经验回归模型法和像元二分法,通过计算分析植被覆盖度及植被指数,构建反演模型。结果表明,除修正土壤调整植被指数(Modified Soil Adjusted Vegetation Index MSAVI)外,其余植被指数与植被覆盖度均呈显著正相关关系(P0.01)。巴音布鲁克高寒草原植被覆盖度最佳反演模型为:NDVI二次多项式回归模型y=-0.894x2+1.467x+0.099(R2=0.723),反演精度较高(R2=0.837),可用于估算巴音布鲁克高寒草原的植被覆盖度。     

短期封育对伊犁绢蒿荒漠草地土壤氮及其粒径组成的影响

为探讨短期封育对荒漠草地土壤特征的影响,以天山北坡玛纳斯县、呼图壁县、奇台县伊犁绢蒿(Seriphidi-um transiliense)荒漠为对象,采用常规方法,测定了封育内外草地土壤全氮、碱解氮及其粒径组成,结果表明:封育后伊犁绢蒿荒漠草地0～50 cm土层全氮含量范围为1.16～1.82 g·kg-1,差异不显著...     

退化程度对紫花针茅花期种群构件生长及生物量分配的影响

以新疆巴音布鲁克高寒草原建群种紫花针茅种群为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,分析了退化程度对紫花针茅种群构件形态生长和生物量分配的影响。结果表明:随着退化程度的增加,紫花针茅种群高度和个体生物量显著降低(P0.05),分蘖节和茎的直径呈现增加的趋势,而根长、茎长、叶长、花序长呈现减少的趋势。未退化草地生物量分配趋势为营养分配繁殖分配贮藏分配,而退化草地为营养分配贮藏分配繁殖分配。紫花针茅花序生物量与个体生物量呈显著线性正相关关系(P0.05),随着退化程度的增加,花序生物量的增长速率显著降低。紫花针茅种群在不同退化程度的草地中具有较强的形态可塑性。     

二倍体、四倍体球茎大麦种子萌发特性研究

球茎大麦(Hordeum bulbosum)是禾本科大麦属多年生草本植物。本研究以引自吉尔吉斯斯坦的二倍体和四倍体球茎大麦种子为材料,开展不同变温、不同光照和不同浓度Na Cl胁迫条件下的种子萌发试验。结果表明:两种材料种子72 h最大吸水率分别为111%和112%,均有较强的种皮透水性;两种材料种子在全黑暗条件下具有较高的萌发率,最适萌发温度均为15/2℃;高温对两种材料种子的萌发有抑制作用;两种材料种子均具有较强的抗盐能力和较高的恢复萌发率,80 mmol/L Na Cl浓度是两种材料种子萌发的阀值。本研究结果显示,以上两种球茎大麦的种子具有在昼夜温差较大的盐碱环境中萌发的能力,具有在新疆作为牧草进行种植推广的可能性。     

新疆阿勒泰地区荒漠草地土壤有机碳特征及其环境影响因素分析

为探究新疆阿勒泰地区荒漠草地土壤有机碳空间分布特征,采用路线调查和典型样地布设相结合的方法确定104个样地,对0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm土层土壤有机碳含量进行测定,同时运用数量生态学和地统计学方法,揭示荒漠土壤有机碳含量及密度空间变异的影响因素.结果表明:0～20 cm荒漠土壤有机碳含量为0.98～11.80 g·kg-1、平均值为3.79 g·kg-1,土壤有机碳密度为257.57～2904.19 g·m-2、平均值为1057.49 g·m-2;随土层深度的增加,土壤有机碳含量(0～5 cm,5～10 cm,10～20 cm)及土壤有机碳密度(0～10 cm,10～20 cm)呈现降低趋势.高值区均主要集中在富蕴县北部地区,低值区主要分布在哈巴河县、布尔津县和福海县南部地区;在0～20 cm土层中,不同荒漠亚类土壤有机碳含量及密度均表现为土质荒漠>砾砂质荒漠>砾石质荒漠>沙质荒漠,且土质荒漠土壤有机碳含量、有机碳密度分别是沙质荒漠土壤的1.74、1.72倍(P<0.05);从冗余分析结果来看,各环境因子对土壤有机碳的实际解释总量为30.93％,其中植被覆盖度、土石比、根部土壤湿度是引起阿勒泰地区荒漠草地土壤有机碳变化的主导因素.总之,研究结果更新与补充了阿勒泰地区荒漠草地土壤有机碳库数据,初步阐明了有机碳变化的主导因素,为荒漠草地管理和可持续利用及碳预算提供资料支撑.     

短期封育对伊犁绢蒿荒漠群落特征的影响

本研究以新源县和呼图壁县典型的伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠为研究对象,采用野外调查的方法,测定封育区和放牧区伊犁绢蒿荒漠植被生态经济类群、群落特征及其多样性,研究不同气候区荒漠群落特征对封育的响应规律,为草地资源的合理利用提供一定的基础资料和科学依据。结果表明:1)封育围栏内,草原植物群落的高度、盖度、密度和生物量有大幅度提高,显著高于围栏外(P0.05);2)在封育围栏内,草地群落Pielou均匀度指数增大,香浓指数和Patrick指数减小,伊犁绢蒿荒漠植被恢复明显。     

基于MOD 09GA数据的新疆草地生长状况遥感监测研究

以新疆全区草地为研究对象,利用2010-2014年天然草地地上生物量实测数据(above-ground biomass,AGB)和EOS Terra MODIS每日地表反射率产品MOD 09GA,采用空间分析方法分别计算了生长季(4-10月)草地NDVI_max,MSAVI_max,PVI_max,NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean 6种植被指数,探讨了NDVI_max,MSAVI_max,PVI_max与草地地上生物量之间的遥感反演模型,分析了新疆草地生长季多年NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean空间分布特征和空间变化特征。根据所选的最优模型反演了新疆2005-2014年的草地地上生物量,统计分析了地上生物量的空间变化特征。结果表明,新疆草地2010-2014年NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean总体上均具有由北向南、由西向东逐渐递减的空间分布特点,不同草地类型的生物量差异显著。2005-2014年低地草甸类的生物量最高,高寒荒漠类最低。统计分析2010-2014年的NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean变化趋势发现,北疆有28%以上草地处于改善状态,南疆草地则以稳定为主;全疆14个地、州、市草地以稳定为主,处于稳定比重的草地大于40%,博尔塔拉蒙古自治州、哈密地区、塔城地区、巴音郭楞蒙古自治州草地处于改善状态的草地超过15%,阿勒泰地区、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁哈萨克自治州直属、克拉玛依市、昌吉回族自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州、阿克苏地区和乌鲁木齐市轻度改善的草地比重大于10%;除吐鲁番市和乌鲁木齐市外,其余地、州、市恶化草地比重低于10%,全疆草地整体改善以稳定为主,总体趋于良好。     

封育年限对蒿类荒漠土壤有机碳组分及其碳、氮特征的影响

为探明封育条件下草地土壤有机碳组分的响应规律,研究了不同封育年限(0、1、6、9年)对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠土壤颗粒碳(POC)、颗粒氮(PON)、轻组碳(LFOC)、轻组氮(LFON)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)的影响。结果表明,伊犁绢蒿荒漠0-5、5-10cm土层POC、PON、LFOC、LFON含量均随封育年限的增加呈先下降再上升趋势,封育6年最低,且仅0-5cm土层显著低于对照和封育9年处理(P0.05);除封育6年10-20、30-50cm土层LFOC及30-50cm土层LFON显著低于封育1年外,10-50cm土层各封育处理间POC、PON、LFOC、LFON均差异不显著(P0.05);0-30cm土层MBC、MBN含量随封育年限增加基本呈先降再升趋势,封育1年最低,且除5-10cm土层MBC外,均显著低于封育9年处理;POC、PON、LFOC、LFON、MBC、MBN间呈显著正相关(P0.05),且PON能够较好地反映土壤质量变化。总之,0-5cm土层土壤有机碳组分碳、氮含量对封育的响应较为敏感,且土壤MBC、MBN较POC、PON、LFOC、LFON在土壤中的反应更为迅速。