祁连山海北地区两种高寒草甸植被类型的土壤热通量比较

对祁连山海北地区矮嵩草(Kobresia humilis)草甸和金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸两种植被类型土壤热通量观测和比较分析发现:晴天两种植被类型区土壤热通量日变化均表现为单峰型,夜间低午后高;阴雨天土壤热通量变化复杂,随降水或云层厚薄波动剧烈。金露梅灌丛草甸土壤热通量的日变化较矮嵩草草甸更为平稳。两种草甸土壤热通量的月际变化同样表现为单峰型,12月最低(矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸分别为-40.27MJ/m2和-16.85MJ/m2)、6月最高(矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸分别为20.47MJ/m2和18.98MJ/m2)。矮嵩草草甸与金露梅灌丛草甸土壤热通量的年总量差异明显,分别为-24.72MJ/m2和48.10MJ/m2。表现出前者由土壤深层向地表散热,而后者由地表向土壤深层输送热量。两种植被类型区不同时间尺度上的土壤热通量与冠层净辐射均有显著的线性相关关系。由于冠层厚度的影响,金露梅灌丛草甸土壤热通量所占净辐射的比例较小,同步性较差,反馈延时约2.5h,而矮嵩草草甸的土壤热通量与净辐射的相关性更加密切。     

灌溉对高寒草原植被群落的影响试验

[目的]研究水分灌溉对退化高寒草原恢复重建中的作用和影响。[方法]2007年在玛多县鄂陵湖边的高寒草原进行灌溉与非灌溉试验,并进行植物种类及生物量的调查。[结果]灌溉后高寒草原植物种类组成增加,物种丰富度高于非灌溉区;植物地上、地下生物量均比非灌溉区明显提高,灌溉区平均地上和地下生物量分别为83.5和2 112.2 g/m2,比非灌溉区地上和地下生物量增加13.4和594.7g/m2。[结论]灌溉有利于植物生长和群落的重建。     

青海湖东北岸草甸化草原植物群落特征及多样性分析

2008年对海北牧业气象站附近的草甸化草原植物群落特征及生物多样性进行了监测和研究。结果表明,研究区内群落的组成成分单一,植物种类比较贫乏,主要植物有23种,隶属9科,21 属,主要优势种为西北针茅（Stipa krylovii）;次优势种为矮嵩草(Kobresia humilis)、冷地早熟禾(Poa crymophila)等。北温带分布的属占优势植物群落,其生活型多年生植物占绝对优势,尤其是多年生非禾草类植物是群落的主要生活型;群落垂直结构不太明显,大体分3层;从物种多样性分析看,4条样线中,物种丰富度指数（R1、R2）、Shannon Wiener指数(H)、Simpson指数(D)及匀均度指数（E1、E2）变化差异不显著（P>0.05）,表现出基本一致的变化趋势。     

封育对黄河源头玛多高寒草原水源涵养的影响

为探讨封育对高寒草地水源涵养能力的影响,以黄河源头玛多高寒草原封育和未封育的样地为研究对象,通过对降水、土壤湿度、渗漏量的观测,利用水平衡法计算草地的实际蒸散量,得到以下结果:植物生长期内的5月1日-9月28日,0-40cm土壤实际贮水量在16.89~98.16mm之间,封育与未封育条件下差异极小;5月1日-9月28日40cm深层处封育与未封育渗漏量分别为6.70mm和8.55mm,占同期降水量的3%和4%,依此推算年内约11mm的降水渗入地下。5月11日至9月下旬,封育与未封育植被蒸散量分别为272.95mm和299.36mm,自然放牧的植被蒸散量比围栏封育地高,考虑到冷季降水全部用于蒸发,可推算玛多高寒草原年实际蒸散量约为334.86mm,稍大于降水量(318.5mm)。围栏封育后,0-40cm整层平均容重降低6%,土壤毛管持水量和饱和持水量分别增大了16%和14%;近10a的封育不仅降低了土壤容重,而且使土壤毛管持水量和饱和持水量分别按每年1.95mm和1.77mm的速率增加,表明封育在一定程度上提高了土壤的水源涵养能力,对草场恢复有利。     

牧压梯度下青藏高原高寒杂草类草甸生态系统呼吸和碳汇强度估算

于2010年5月-2011年12月在祁连山北坡夏季牧场的高寒杂草类草甸进行生物量监测,并利用密闭箱-气相色谱法进行土壤呼吸观测,以探讨不同牧压梯度下生态系统呼吸、土壤呼吸及碳汇强度的变化.结果表明,(1)生态系统和土壤呼吸速率与5cm日均地温具有极显著的指数关系(P＜0.01),轻牧、中牧和重牧条件下生态系统呼吸对温度的敏感性系数(Q10)分别为4.28、4.16和4.43,土壤呼吸的Q10分别为3.33、3.24和3.44;(2)生态系统呼吸和土壤呼吸均表现出冬季低,夏季高.轻牧、中牧和重牧梯度下生态系统年呼吸碳量分别为854.64、909.79和811.70g·m-2·a-1,而土壤呼吸碳量分别为564.24、606.92和534.56g·m-2·a-1.各牧压梯度下生态系统和土壤的年总释放碳量均无显著差异;(3)随着放牧强度增大,净初级生产碳量(分别为766.65、707.75和570.36g·m-2·a-1)和生态系统碳汇能力(分别为351.93、261.68和177.46g·m-2·a-1)逐渐减弱,但均表现为强碳汇区.研究结果可为了解青藏高原高寒杂草类草甸碳循环特征提供依据.     

围封和放牧条件下高寒矮嵩草草甸土壤性质的比较

选取自2002年围封禁牧和持续冬季适度放牧两种处理下的高寒矮嵩草（Kobresia humilis）草地为研究对象,分别对其土壤呼吸速率、根系生物量、土壤含水量、土壤容重、土壤有机碳和全氮含量进行了比较分析。结果表明,持续冬季放牧条件下的土壤呼吸速率、根系生物量和土壤容重均高于围封禁牧的高寒草地,而土壤含水量、有机碳和全氮含量均显著低于围封草地。适度的放牧活动有利于地下生物量的积累,促进生物量向地下的转移,可以加速氮的矿化和土壤有机碳的分解,增加土壤的活性;适当的围封措施则可以保持土壤养分,避免土壤有机质流失。     

矮嵩草(Kobresia humilis)草甸内架设开顶式增温小室对微气候的影响

矮嵩草 (Kobresiahumilis)草甸内架设开顶式增温小室后 ,在牧草生长季节 ,增温小室内的气温平均提高 1 .47℃ ,土温平均提高 1 .0 0℃ ,地表温度平均提高 1 .5 4℃ ;增温小室外的湿度略高于其内部 ;增温小室外的风速明显高于其内部 ;增温小室内外的太阳水平总辐射、反射系数和极端温度差异不显著 ,但变化趋势各有异同 ;增温小室的修建对地温与湿度间、气温与空气湿度间的相关显著性有影响 ,对温度与其他气候因子间的相关关系影响不大     

环境因子对高寒牧草生长影响程度的关联排序及产量评估模式的确立

利用灰色关联分析方法,通过生态因子对高寒草甸牧草产量影响的结果程度表明,高寒草甸地带降水量基本可满足牧草生长发育的需求,而温度因子则成为主要的限制因子。其影响程度大小排序有：1月平均气温＞5～8月平均气温＞5～8月日照时数＞5～8月水热综合配合（降水量与气温的比值）＞5～8月降水量＞上年度末9～11月的降水量。在分辨系数取0．5的条件下,以上各因子所对应的关联度排序有：0．835＞0．791＞0．771＞0．754＞0．734＞0．638。将上述各生态因子进行主成分处理后,建立评估或预报高寒草甸牧草产量的模拟模型方程是：GW=a＋ΣajXj。其拟合及试报效果均很好,故可作为高寒草甸牧草产量的评估或预测预报工具。     

海北高寒草甸地区能量平衡特征

以微气候观测为基础,研究晴天状况下海北高寒草甸地区净辐射通量、土壤热通量、感热通量和潜热通量变化等特征。结果表明:(1)该地区总辐射的水平较高,2000年4～10月达4227.049W·m^-2,地表反射率在4～10月平均为0.23,在植物生长盛期的5～9月为0.22。(2)正向净辐射约占天空总辐射的56%左右;一日间土壤热通量、感热通量和潜热通量所占净辐射通量的比例在不同季节变化差异较大,在所选择的6月到9月的4个晴天个例状况平均分别所占的比例为28.6%、68.0%和3.4%,表现出潜热通量在净辐射能量的分配中所占比例较大,感热通量次之,土壤热通量则很小。(3)各通量所通过零点的时间基本一致,一般在日出后的7:00和日落前的19:00。     

气候变暖对高寒草甸气候生产潜力的影响

利用多年定位测定的草地生产力资料及同步气象因素观测数据,建立现实状况下光、温、水影响草地气候生产潜力模型 在分析现实高寒草旬气候生产力分布与环境条件关系的同时,根据该模型模拟计算未来气温升高2℃和4℃,降水增加10 %和20%状况下的气候生产力情景。在上述两种气候情景下,未来草地生产力分别出现降低(10%)和升高(1%)的两种可能。气候变暖在一定程度上减少和缓和低温对高寒草甸牧草生长的不利影响,但地表及植被的蒸散量的加大远比降水增加的快,水分则成为牧草生长的限制因素。