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[期刊] 草业科学
[作者]
赵锦梅 王彦辉 王紫 杨鹏
祁连山东段高寒草地土壤水文效应对该区域陆面水文过程、水文循环、石羊河水资源和生态环境维持等作用巨大。因此,深入开展高寒草地土壤水文效应研究对深入了解和认识高寒地区土壤水文过程和陆面水文过程有重要意义。为此,本研究以祁连山东段金强河河谷高寒草地为对象,分析了土壤含水量、持水特征、入渗速率和草地蒸散等土壤水文特征和变化规律。结果表明:河谷山地阳坡和河谷山地阴坡下部高寒草地田间持水量、毛管持水量和饱和持水量随土层加深先增大后减小,河谷水平阶地和山地阴坡上部高寒草地土壤持水量随土层加深逐渐增大;河谷0–30 cm土层高寒草地田间持水量和毛管持水量均为阴坡上部>阳坡下部>阴坡下部>阳坡上部>水平阶地,饱和持水量表现为阴坡上部>阳坡下部>阳坡上部>阴坡下部>水平阶地。高寒草地土壤初渗透率最小,渗透性随着渗透时间的增加土壤渗透速率不断增大,当渗透达到稳定状时土壤渗透速率最大。河谷高寒草地0–30 cm土层土壤含水量为阴坡下部>阴坡上部>阳坡下部>水平阶地>阳坡上部。河谷高寒草地在6月–9月的日均蒸散量为2.429 mm·d–1,蒸散总量为293.254 mm。可见,研究区河谷地形对高寒草地土壤水文特征有显著的影响,因此对祁连山东段高寒区水资源合理管理与利用过程中要综合考虑地形与土壤水文特征之间的关系。
关键词：
高寒草地 土壤水文特征 河谷 东祁连山
[期刊] 林业科学
[作者]
赵锦梅 徐长林 马亚萍 李瑞
地被物和土壤是植被生态系统的重要结构(李倩茹等,2009),也是植被生态系统中具有重要水源涵养功能和防止土壤侵蚀的重要层次(Guevara et al.,2007;Sato et al.,2004),在截留降雨、拦蓄地表径流、减少土壤水分蒸发、增加土壤水分入渗和防止水土流失等方面具有重要作用(马正锐等,2012;郭辉等,2010。土壤持水能力和渗透性作为土壤重要的物理性质,是评价土壤水分调节能力和涵养水
[期刊] 草业科学
[作者]
何琦 王军邦 李慧婷 陈宇鹏 樊博 周华坤 张秀娟 杨永胜
为探讨放牧强度对高寒草甸草毡层及其土壤水分特征的影响，本研究分析了不同放牧强度[轻度(4.5羊单位·hm~(-2))、中度(7.5羊单位·hm~(-2))、重度(15羊单位·hm~(-2))和极重度(30羊单位·hm~(-2))]对祁连山南麓高寒草甸草毡厚度、根土比、硬度、抗剪强度、容重、孔隙度、饱和导水率和持水能力的影响。结果表明：1)随着放牧强度的增加，植物群落结构从轻度至重度放牧较稳定，至极重度放牧，禾本类植物重要值占比显著下降(P <0.05)，莎草类和杂草类植物重要值显著增加。2)草毡层厚度和根土比均随放牧强度增加呈上升趋势，在极重度放牧达到最大。土壤硬度无显著变化(P> 0.05)。土壤抗剪强度呈先增加后稳定的趋势，中度放牧样地最大；土壤容重随放牧强度增加呈先减少后增加趋势，重度放牧样地最低，极重度放牧样地显著增加。总孔隙度、毛管孔隙度随放牧强度增加呈先上升后降低趋势，在重度放牧样地达到最大，至极重度放牧，较重度放牧样地显著降低。3)最大持水量、毛管持水量、田间持水量及饱和导水率随放牧强度增加呈先升高后降低趋势，在重度放牧时达到最大，至极重度放牧均下降。4)草毡层厚度与莎草类重要值占比、根土比、土壤抗剪强度、硬度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量均显著正相关；容重与草毡层厚度、根土比及各项水分特征指标均显著负相关。冗余分析结果表明，土壤容重和抗剪强度是影响草毡层水分特征的最显著因子。综上，保持一定草毡层厚度且连续的草毡层不但可以在一定程度上保证持水功能平衡，还可以缓冲外界因素对植物群落与土壤结构的损伤，是高寒草甸合理利用和保护的关键所在。
[期刊] 草业科学
[作者]
康宝天 侯扶江 Saman BOWATTE
祁连山作为我国西部重要的生态区,分布有大量草地,探明祁连山不同草地类型土壤微生物群落组成及其影响因子,对该地区深入研究土壤生态系统结构和维持草地健康具有参考价值。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序和OTU分析法比较了位于祁连山东缘青海省刚察县高寒草甸和河西走廊临泽县平山湖荒漠草原0–10 cm土层中土壤细菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探讨了土壤细菌群落结构与土壤环境因子之间的关系。结果表明:高寒草甸和荒漠草原土壤细菌的β多样性和细菌群落组成存在显著差异;在门水平上,两种草地类型土壤细菌均以放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要类群,相对丰度分别占总数的84%和89%;放线菌门为两地优势类群,相对丰度分别为57%和29%。在门水平上,两种草地类型主要细菌类群相对丰度有差异,其中高寒草甸土壤放线菌门和绿弯菌门的相对丰度显著低于荒漠草原(P 0.05)。主要类群与环境因子的Pearson相关性及PCA主成分分析表明:土壤放线菌门和绿弯菌门相对丰度与土壤养分(全氮、全碳、有机碳、含水量和碳氮比)之间呈显著负相关关系(P <0.05)。土壤全碳、全氮、pH、有机碳、含水量、容重和碳氮比是影响两种草地类型土壤细菌菌群分布的重要原因。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘倩 刘贤德 王立 赵维俊 马剑
【目的】对祁连山中段高寒草甸土壤水热进行研究，深入探讨该区域内气象要素对土壤水热的影响过程，进而为植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以分布在祁连山中段的高寒草甸为研究对象，利用土壤温湿度自动监测系统，结合降水量、气温、风速、空气湿度等气候因素，采用回归分析法探究土壤水热特征与气象要素的耦合关系。【结果】1）降水量与气温具有明显的季节变化，夏、秋季波动明显，空气湿度与风速无明显季节变化；2）各层土壤的温湿度变化在观测时间段内趋势较为一致，浅层土壤温度随季节变化波动明显，浅层土壤变化幅度大于深层土壤；3）各层土壤温湿度耦合关系良好，深层土壤温湿度耦合关系优于浅层土壤；4）土壤温度与气温和降水量的相关性显著，与空气湿度的相关性不显著，与风速不存在显著相关关系；土壤湿度与气象要素的相关性与土壤温度类似；5)10～30 cm土层土壤温度与气温均显著相关，相关系数分别为0.824、0.789、0.744;10～30 cm土层土壤湿度与降水量显著相关，相关系数分别为0.296、0.325、0.329，土壤温度与气温的相关性优于土壤湿度与降水的相关性。【结论】1）研究区域内土壤温度、湿度的年内变化均存在明显的季节特征，两者的耦合关系良好；2）土壤温湿度均与气温及降水量有显著的相关性，与其他气象要素相关性不大；3）研究区内浅层土壤对气温的响应优于深层土壤，而深层土壤对降水量的响应优于浅层土壤。
关键词：
高寒草甸 土壤水热特征 气象要素 祁连山
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李春鸣 陈淑燕 徐长林 杨蕾 陈建纲 张德罡
通过野外植被调查和种子萌发法分析了新鼠丘、旧鼠丘和天然草地土壤种子库密度、物种组成。结果表明,新鼠丘土壤种子库中种子密度为176.93±135.51 seeds/m2,旧鼠丘种子密度为1 486.15±900.78 seeds/m2,对照的天然草地种子密度为2 937.01±2 471.60 seeds/m2。新鼠丘土壤种子库中主要有3种植物,分别是萼果香薷(Elsholpzia bensa var.calycocarpa)、波伐早熟禾(Poa poophagorum)和灰绿藜(Chenopodium glaucum);旧鼠丘土壤种子库中主要有3种植物,分别是灰绿藜、节裂角茴香(Hypecou...
关键词：
高寒草甸 鼢鼠鼠丘 土壤种子库
[期刊] 草业科学
[作者]
宋美娟 徐长林 王琳 鱼小军
为探究放牧不同家畜对高寒灌丛草地枯落物层和土壤层的水文影响,于2020年7月–8月在东祁连山天祝高寒地区对放牧甘肃马鹿(Cervus elaphus kansuensis)和混牧牦牛(Bos grunniens)与藏羊(Ovis aries)的灌丛草地枯落物层和土壤层的持水性、持水速率、拦蓄量等特性进行了研究。结果表明,枯落物总厚度表现为混牧牦牛与藏羊样地(3.53 cm)>放牧甘肃马鹿样地(2.83 cm),枯落物总储量表现为混牧牦牛与藏羊样地(219.45 g·m~(-2))>放牧甘肃马鹿样地(92.86 g·m~(-2))(P 放牧甘肃马鹿样地(10.71 t·hm~(-2)),平均最大持水率表现为混牧牦牛与藏羊样地(221.00%)>放牧甘肃马鹿样地(148.11%),平均最大拦蓄量表现为混牧牦牛与藏羊样地(939.21 t·hm~(-2))>放牧甘肃马鹿样地(348.58 t·hm~(-2)),以及有效拦蓄量表现为混牧牦牛与藏羊样地(627.52 t·hm~(-2))>放牧甘肃马鹿样地(187.90t·hm~(-2))(P 放牧甘肃马鹿样地,灌丛内则相反;土壤初渗速率表现为放牧甘肃马鹿样地(10.98 mm·min~(-1))>混牧牦牛与藏羊样地(6.92 mm·min~(-1)),稳渗速率同样表现为放牧甘肃马鹿样地(7.12 mm·min~(-1))>混牧牦牛与藏羊样地(5.90 mm·min~(-1))。综上所述,与单牧马鹿相比,混牧牦牛与藏羊更有利于高寒灌丛草地水源涵养和水土保持功能的发挥。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
党宏忠 周泽福 赵雨森 杨洪学
通过对祁连山水源涵养林区的苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林和祁连圆柏以及牧草地等6种植被土壤水分物理性质的测定与计算,比较分析了不同植被的水源涵养能力,建立了主要土壤类型的入渗模型、土壤水分消退方程,评价了不同植被土壤层水文特征及其与植被间的关系。祁连山区主要森林的平均土壤密度均小于1 g·cm-3,土壤的蓄水能力很强但各植被间差异较大。各种森林植被土壤均表现出较高的入渗性能,土壤初渗率、稳渗率及蓄水能力从大到小的次序均为:苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林、祁连圆柏林和牧草地。在相同的环境条件下,森林土壤(山地灰褐土)的保水能力较高,水势...
关键词：
祁连山 水源涵养林 土壤 水文
[期刊] 资源科学
[作者]
戴声佩 张勃 王强 马中华 邹悦 张亚宁
本文利用SPOTVGT-NDVI数据和旬气温、降水数据,分析了祁连山草地植被NDVI时空变化趋势及其对气温、降水的旬响应特征。结果表明:①1999年-2007年祁连山草地植被NDVI呈缓慢增加趋势。典型草原和平原草地植被年均NDVI和生长季NDVI增加速率高于高寒草甸草地和沙漠草地。祁连山草地植被NDVI增加和减少的面积分别为69776km2和15928km2,植被NDVI增加的区域分布在冷龙岭、拉脊山、大通山、达坂山、青海南山、走廊南山、托来山、托来南山等地区,减少的区域分布在乌鞘岭、大通河、石羊河、黑河、北大河、疏勒河等河流河谷以及青海湖周边地区;②祁连山草地植被NDVI年内月和旬变化曲线...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
吴建国 苌伟 艾丽
以正交试验好气培养土壤方法分析了祁连山青海云杉林和高寒草甸下土壤N矿化及其与温度、湿度、土层和海拔的关系。结果显示:以土壤N矿化量极差计,土层和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是温度,湿度影响较小;以土壤N矿化比例极差计,温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是湿度,土层影响较小。温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化量影响显著,对土壤N矿化比例影响却不显著(P<0.05)。35℃下土壤N矿化量比5℃和15℃下高,而25℃与5℃和15℃下差异不显著;35℃下土壤N矿化比例比15℃下高,15℃与5℃和25℃差异不显著(P<0.05)。不同湿度下土壤N矿化量差异不显著,土壤含水量为...
关键词：
祁连山 土壤N矿化 山地森林 高寒草甸
[期刊] 草业科学
[作者]
雷隆举 赵锦梅 张雪 徐长林 刘垠霖
为明晰不同植物群落特征及生物量分配结构,以祁连山东段高山灌丛及草地群落为研究对象,采用样地法对6种不同植物群落进行野外调查以及室内分析研究。结果表明:研究区内共计有草本植物22科55属91种,灌丛植物3科4属6种;不同灌丛植物群落密度、盖度、物种数等特征有显著差异(P 0.05)。草地植物群落地上生物量间无显著差异(P> 0.05),地下生物量表现为阳坡柳(Salix)灌丛草地阴坡杜鹃灌丛,地下生物量阳坡柳灌丛<0.05)。不同植物群落灌丛地上生物量均随着灌丛高度的增加而增加,表现为线性关系。可见,研究区不同植物群落受气候、环境的以及物种分布的共同影响,从而形成差异显著的植物群落特征及生物量分配结构。该结果为祁连山东段高寒灌丛草地群落生产力估测以及植被资源的合理开发利用提供了理论参考。
[期刊] 草业科学
[作者]
冉洪伍 范继辉 黄菁
为深入认知藏北高寒草地土壤冻融循环过程,依托申扎高寒草原与湿地生态系统观测试验站,开展了高寒草地土壤剖面水热变化过程监测,基于2015–2016年数据,对藏北高寒草地冻融循环过程中温度、含水率变化特征进行了分析,并探讨了冻融过程与气温、降水的关系。结果表明,土壤剖面各土层温度和含水率均呈准周期性变化,且变化幅度随深度增加而降低;11月初至次年4月底是藏北高寒草地土壤的冻结期,可分为初冻期(11月)、稳定冻结期(12月至2月上旬)、消融前期(2月中旬至3月下旬)和消融后期(3月下旬至4月中旬)4个阶段;观测期土壤冻结的最大深度在160 cm左右;冻结深度上下限和积温呈现出显著的相关关系,含水率和温度变化相互影响,水分在土壤热量传递时有着重要作用。研究结果可为进一步理解冻融水热耦合作用及生态系统对冻融的响应提供理论支持。
关键词：
高寒草地 冻融过程 水热变化 藏北高原
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张秀敏 盛煜 吴吉春 陈继 李静 曹元兵 李昆
采用样方法对祁连山大通河源区高寒植被生态系统进行了调查,计算了丰富度指数、多样性指数和均匀度指数等表征物种多样性的定量指标。根据已有的等效高程模型得到植被采样点的冻土地温,并基于冻土地温时空转换模式得到一个温度从低到高的温度梯度带,通过分析高寒植被物种多样性随冻土地温梯度的变化探讨了多年冻土环境变化对高寒植被的影响。结果表明:随着冻土地温的升高,物种丰富度、物种多样性、均匀度呈上升—降低—上升趋势,并在季节冻土区内达到最大值;植被类型由高山稀疏植被向高寒草甸演替,高寒草甸向高寒沼泽草甸演替,最终向高寒草甸演替。相同植被类型在不同地温带具有不同的物种多样性分布特征,高山稀疏植被和高寒灌丛随着地温...
关键词：
物种多样性 冻土地温 大通河源区
[期刊] 草业科学
[作者]
彭思利 武仁杰 张鑫 葛之葳 杨楠
为了探究温度和水分对干热河谷区不同土地利用类型土壤微生物特征的影响,本研究以元谋干热河谷耕地和草地土壤的微生物为对象,设置3种温度(15、25和35℃)和3种水分[80%、60%和40%最大田间持水量(WHC),即80%WHC、60%WHC和40%WHC]处理的室内土壤培养试验,分别测定了培养7、14和28 d的土壤微生物呼吸速率、累积呼吸量和微生物代谢熵(qCO_2)和培养28 d后细菌群落结构特征。结果表明:在各个培养时期,草地土壤微生物呼吸速率、累积呼吸量和细菌群落多样性(Shannon指数)均显著高于耕地土壤(P <0.01);相对于耕地土壤,温度和水分处理对草地土壤细菌群落结构组成的影响更大,且两种土壤中优势类群相对丰度随温度和水分变化方式具有明显差异。
[期刊] 草业科学
[作者]
谈笑 陈莉 龙玲 王明明 李春鸣
通过野外调查和种子萌发法分析了天祝地区高寒草甸珠芽蓼(Polygonum viviparum)草地土壤种子库季节动态和空间分布特征。结果表明,在返青期取样的种子库中,平均单位体积(长1.0 m×宽1.0 m×高0.1 m)有种子3 479粒,在枯黄期取样的种子库中,有种子3 871粒,在枯黄期取样的种子库总体数量多于在返青期取样的种子库数量,但差异不显著(P> 0.05);无论是返青期还是枯黄期,土壤种子密度在0–5 cm土层均高于5–10 cm土层,且二者差异显著(P 0.05);土壤种子库物种丰富度、辛普森多样性指数、香农指数、均匀度指数均为返青期样品高于枯黄期样品,除了物种丰富度两者之间差异达到显著水平(P 0.05);返青期样品由地面芽植物、地下芽植物和一年生植物3种植物生活型构成,枯黄期样品由地面芽植物和地下芽植物2种植物生活型构成;珠芽蓼草地土壤种子库与地上植被的物种组成相似性较低,返青期样品的Jaccard相似性指数和S?renson相似性指数低于枯黄期样品。
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