伊犁绢蒿荒漠群落特征及植物多样性对短期封育的响应

【目的】研究封育对草地群落特征和植物多样性的影响规律,为该类退化草地恢复治理和科学经营提供理论依据。【方法】以玛纳斯县封育3a的伊犁绢蒿荒漠草地为对象,采用野外调查取样的方法,测定不同生长季(5月、7月和9月)围栏内外的群落数量特征,计算植物多样性指数。【结果】(1)与放牧区相比,伊犁绢蒿荒漠草地短期封育(3a)后群落高度、盖度和生物量分别显著提高52.55%~91.80%,40.28%~108.75%和44.36%~75.32%(P<0.05),但植物多样性指数对封育的响应较小;(2)5月围栏内外的群落盖度、密度、Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均显著高于7月和9月(P<0.05),群落高度均显著低于7月和9月(P<0.05),而围栏内外生物量在月际间差异不显著(P>0.05)。【结论】短期封育(3a)有利于退化伊犁绢蒿荒漠草地植被的恢复,但对植物多样性影响相对较小。     

青海高寒草原鼠丘植物群落结构及稳定性特征

高原鼢鼠(Eospalax baileyi)作为青藏高原最主要的营地下生活啮齿类动物,其通过挖掘行为将大量土堆积于草地,形成大小不一呈镶嵌式分布裸露土丘,对周围植物群落结构产生影响。本研究在封育与放牧条件下,对青海贵南高寒草原鼠丘及周边区域群落植物种组成和重要值、功能群生物量构成、物种多样性及群落稳定性进行定量分析,明晰鼠丘区域植物群落结构和稳定性特征在放牧和封育下的趋同规律。结果表明,1)封育和放牧样地鼠丘上植物种数极少,分别为17种和11种,封育利于鼠丘植物种的侵入和生长;2)鼠丘形成增加周围区域地上生物量122.71 g·m^–2和地面芽植物比例(20.77%),降低地下芽植物比例(22.50%),促使鼠丘周边区域草地由禾草/莎草群落向禾草群落转化,但对群落植物物种多样性无影响;3)封育降低了鼠丘周边区及非鼠丘区草地群落稳定性,放牧增加了鼠丘周边区及非鼠丘区草地稳定性;4)鼠丘草圈增加的植物生物量可部分补偿裸露鼠丘损失的地上生物量,封育和放牧样地分别补偿35.28%和57.93%的裸露鼠丘损失生物量。     

不同封育年限草地土壤有机质组分及其碳库管理指数

土壤有机质对草地封育的生态效应具有重要指示作用,本文结合野外调查和室内分析,研究了半干旱区不同封育年限草地土壤有机质组分及其碳库管理指数变化,以分析土壤有机质对草地封育的响应特征,从而为该区土壤质量的改善和植被建设的生态效应评价提供依据。研究结果表明,土壤有机质及不同活性有机质含量均随土层加深而降低,且在各土层基本表现出封育18年、封育23年封育13年未封育封育3年的趋势。除封育3年土壤的3种活性有机质碳库管理指数在090cm土壤剖面均低于100外,封育13年草地060cm土层、封育18和23年草地090cm土层的3种活性有机质碳库管理指数均高于100,表明随年限的延长,封育对土壤有机质的改善深度也在加深。土壤3种活性有机质与有机质及多数土壤性质呈极显著正相关,能更为灵敏和直观地表征土壤管理的长期效应和土壤质量变化。     

人工管理措施改善了我国西部高寒沙化草甸土壤水分和碳、氮、磷含量

Regeneration of degraded grassland ecosystems is a significant issue in restoration ecology globally. To understand the effects of artificial management measures on alpine meadows, we surveyed topsoil properties including moisture, organic carbon (SOC), nitrogen (N), and phosphorus (P) contents five years after fencing and fencing + reseeding management practices in a sandy meadow in the eastern Qinghai-Tibetan Plateau, northwestern China. Both the fencing and fencing + reseeding management practices significantly increased soil moisture storage, SOC, total N, available N, total P, and available P, as compared to the unmanaged control. Fencing plus reseeding was more effective than fencing alone for improving soil C, N, and P contents. These suggested that rehabilitation by reseeding and fencing generally had favorable effects on the soil properties in degraded sandy alpine meadows, and was an effective approach for restoration of degraded meadow ecosystems of the Qinghai-Tibetan Plateau.     

冬季肉牛加热饮水围栏育肥模式适用性分析

为研究冬季中国西北地区肉牛加热饮水条件下围栏育肥模式的适用性,该研究实测了加热水围栏育肥（平均饮水温度：（20.58±0.91）℃）和常温水舍内育肥（平均饮水温度：（7.20±1.70）℃）2种模式下的相关环境指标,并计算环境温湿指数（Temperature Humidity Index, THI）、风冷指数（Wind Chill Index, WCI）、综合气候指数（Comprehensive Climate Index, CCI）和冷应激指数（Cold Stress Index, CSI）,探究两种育肥模式对肉牛生长性能的影响。结果表明：与常温水舍内育肥相比,加热水围栏育肥的环境温度、湿度和有害气体浓度均显著降低（P<0.05）,风速显著升高（P<0.05）、THI、WCI和CCI显著降低（P<0.05）,CSI显著升高（P<0.05）。此外,加热水围栏育肥肉牛的平均日增质量为（1.40±0.39）kg/d,显著高于常温水舍内育肥组的（1.14±0.47）kg/d（P<0.05）,加热水围栏育肥肉牛的日采食质量与日增质量比为8.83±3.63,显著低于常温水舍内育肥组的12.11±6.34（P<0.05）,且建筑成本较常温水舍内育肥降低37.78%。综上所述,冬季采用加热水围栏育肥模式能够显著提高肉牛生长性能,并节约建筑成本。     

长期围栏封育对中天山草地植物群落特征及多样性的影响

以中科院新疆巴音布鲁克草原生态站25年围封样地为对象,研究亚高山草原、亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原的植物群落特征及物种多样性。结果表明,长期围封对3种草地类型草地植被盖度、平均高度、地上生物量均有不同程度的提高,围栏内生物量与植株高度均表现为亚高山草原化草甸＞亚高山草甸化草原＞亚高山草原;3种草地类型围栏内外生物量和植被盖度差异呈极显著（P<0.01）,且亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原围栏内外植物高度差异极显著（P<0.01）。围封25年后,围栏外的群落丰富度指数和优势度指数均高于围栏内,而均匀度指数围栏内均高于围栏外。     

荒漠河谷胡杨残林复壮更新试验研究

胡杨(Populus euphratica)在额济纳荒漠绿洲中的生态地位极其重要,与绿洲的兴衰息息相关。额济纳荒漠绿洲的胡杨林,目前由于河水泛滥受控制,使依赖于河漫滩而发芽生长的幼林所占林地面积比例下降,林地日趋老化、衰残,致胡杨日渐衰败,绿洲退缩。文中依据多年的试验调查数据,对荒漠河岸林胡杨残林复壮更新效果进行了分析研究。结果表明:围栏封育对加快荒漠河岸林的复壮更新和林下天然植被的恢复,起到了积极而显著的作用。开沟断根,打破了土壤表皮板结层,疏松了土壤,利于根蘖苗萌生,同时也促进了苗木侧根和须根的增加,扩大了根系吸收面积,使苗木生长量提高。间苗定株有效地促进了胡杨老树的根蘖更新。确定了河岸胡杨更新林合理密度为幼龄期为3330株/hm2,中龄期为1665株/hm2,近熟林期为600株/hm2,成熟林期为135株/hm2。在此基础上提出了全面保护好沿河现有胡杨残林的措施,实行分片、分段围栏封育和充分引用季节性河道来水浇灌的前提下,积极促进胡杨残林的复壮和根蘖更新,复壮更新。     

围栏封育对草原植被及多样性的影响

通过对乌鲁木齐地区典型草原围栏内外植被特征、多样性指数、土壤种子库及地下生物量的调查研究,结果表明:2年围栏后,草原植物群落的盖度、产量有大幅度提高,显著高于围栏外,且优势种表现更加明显;围栏内外物种丰富度指数S、优势度指数D和Shannon-Wiener指数H'、均匀度指数Jsw差异不显著;围栏内0～5 cm和10～15 cm土层中的地下生物量明显高于围栏外,但地下总生物量差异不显著,且主要分布在0～15 cm的土层中;围栏后的土壤种子总数及分层种子数明显高于围栏外,且种子主要集中在0～5 cm的土层中.     

北方风沙区放牧和封育对水土保持植被效益的影响分析

为了从宏观层面科学认识北方风沙区放牧和封育对草地水土保持生态效益的影响,搜集并筛选了大量文献,从中采集相关数据,采用荟萃分析方法,研究了典型草原和荒漠草原放牧强度、放牧年限和封育年限对植被地上生物量和植被盖度的影响。结果表明:(1)无论是荒漠草原还是典型草原,随着放牧强度增加,植被相对地上生物量和植被盖度均明显下降;(2)放牧年限对植被地上生物量的影响极显著,长期的放牧会使草原植被地上生物量显著降低;(3)随着封育年限的增加,荒漠草原与典型草原的植被地上生物量和植被盖度都明显增加。综上,放牧和封育都是影响北方风沙区植被生态效益的重要因素,应重点关注其对植被水土保持效益的影响,以实现对该区域的水土保持生态效益进行综合分析,为该区做好水土保持工作提供技术支撑。     

封育和放牧对黄土高原典型草原芽库的影响

在多年生草地生态系统中,芽库在干扰后的种群补充和更新中占据着重要地位。本研究采用单位面积挖掘取样法,比较分析了封育和放牧对黄土高原典型草原地上植被特征和芽库密度的影响。结果表明,黄土高原典型草原芽库以分蘖芽为主,密度为832~6 848芽·m~(-2)。与放牧相比,短期封育显著提高了芽库总密度和禾草芽库密度,但显著降低了非禾草芽库密度(P0.05)。封育和放牧对典型草原芽库密度的显著影响,主要来自根茎型、分蘖型和根蘖型牧草芽库的贡献。短期封育显著提高根茎型和分蘖型牧草的芽库密度,而显著降低根蘖型牧草的芽库密度(P0.05)。禾草芽密度与地上生物量呈显著正相关,与地上茎分枝数呈显著负相关(P0.05)。封育和放牧对黄土高原典型草原地上植被特征的影响可能是通过调控禾草芽库密度来实现的。在草地管理中,芽库对地上植被的发展有一定的指示作用,可以依靠芽库的测定来预测未来植被的产量、演替趋势和发展方向。