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[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]
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] 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] 中南林业科技大学学报
[作者]
赵晶忠 马剑 高媛 敬文茂 赵维俊 武秀荣 马雪娥 王荣新 贺永岩
【目的】探究不同灌丛土壤有机碳含量分布特征，为改善该地生态系统碳汇管理提供理论参考依据。【方法】以祁连山大野口流域的5种典型灌丛土壤有机碳为研究对象，通过测定不同深度土壤有机碳含量和土壤pH值、土壤密度、含水量和总孔隙度，并采用灰色关联法，分析5种典型灌丛0～60 cm土壤有机碳含量分布特征及其影响因素。【结果】1)5种典型灌丛土壤有机碳含量均值由大到小表现为吉拉柳（74.93 g·kg~(-1)）>金露梅（62.05 g·kg~(-1)）>鬼箭锦鸡儿（41.02 g·kg~(-1)）>鲜黄小檗（34.71 g·kg~(-1)）>甘青锦鸡儿（13.74 g·kg~(-1)）;2)5种典型灌丛土壤有机碳含量最高值均出现在0～10 cm，表现出表层富集现象，其中金露梅灌丛和吉拉柳灌丛表层富集现象更加明显，并随土层深度加深逐渐减小；3)pH值与鲜黄小檗灌丛、鬼箭锦鸡儿灌丛、吉拉柳灌丛为较高关联度，土壤密度与甘青锦鸡儿灌丛为较高关联度，含水量与鲜黄小檗灌丛为较高关联度，总孔隙度与金露梅灌丛为较高关联度。【结论】5种典型灌丛不同土壤理化因子与土壤有机碳含量具有中等或以上的关联度。因此，在研究祁连山排露沟流域灌丛土壤有机碳环境变化时，也应将不同植被类型和土壤理化因子作为影响土壤有机碳含量的主要因素进行测定和分析。
[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]
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] 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]
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] 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] 自然资源学报
[作者]
赵永宏 刘贤德 张学龙 牛赟 赵维俊 刘炳芳
为了探究祁连山区不同灌丛类型的土壤水分时空变异规律，论文以祁连山排露沟小流域的箭叶锦鸡儿（Ｃａｒａｇａｎａ ｊｕｂａｔａ）、吉拉柳（Ｓａｌｉｘ ｇｉｌａＳｈａｎｉＣａ）、金露梅（Ｐｏｔｅｎｔｉｌｌａ ｆｒｕｔｉＣｏＳａ）、鲜黄小檗（ｂｅｒｂｅｒｉＳ ｄｉａＰｈａｎａ）、甘青锦鸡儿（Ｃａｒａｇａｎａ ｔａｎｇｕｔｉＣａ）５种灌丛为对象，建立固定样地，进行了一个生长季的分层（０～１０、１０～２０、２０～３０、３０～４０、４０～６０ Ｃｍ）土壤含水量监测。结果表明：１）在各灌丛类型样地之间，土壤含水量差异很大，由大到小依次为：箭叶锦鸡儿＞吉拉柳＞金露梅＞鲜黄小檗＞甘青锦鸡儿。２）在小流域内空间尺度上．．．
关键词：
土壤含水量 灌丛 变异系数 祁连山
[期刊] 草业科学
[作者]
贺翔 徐长林 宋美娟 汪鹏斌 鱼小军
为科学评价灌丛不同恢复期碳储量和土壤养分变化规律,采用"空间代替时间"的方法,对比分析了从1997年至2018年20年来金露梅(Potentilla parvifolia)灌丛不同恢复期碳储量和土壤养分含量变化特征。结果表明,随着金露梅灌丛的逐渐恢复,灌木碳储量增加1.4～6.2倍,灌丛下草本碳储量减少0.9～1.7倍,灌丛群落碳储量增加1.1～2.0倍;0–10 cm土层容重减小,10–30 cm土层容重则呈先减后增趋势;0–30 cm丛间土壤全磷含量减小0.7%～6.0%,速效磷含量减小6.3%～28.8%,速效钾含量总体减小53.9%～61.0%,土壤有机质、速效氮含量呈先增后减趋势,全钾含量则呈先减后增趋势。丛内各层土壤有机质、全钾、速效氮、速效磷、速效钾含量变化趋势与丛间的变化相同。综上,随植被恢复,碳贮量增加,但部分土壤养分呈减少或先增后减趋势,故建议以放牧利用为目的草地应适度控制金露梅灌丛大尺度扩张,以环境效益为目的的草地应促进进展演替。
[期刊] 林业科学
[作者]
马瑞 刘贤德 肖洪浪 王顺利 敬文茂 赵锦梅
【目的】探讨祁连山西水林区甘青锦鸡儿灌丛冠下穿透雨分布特征及其影响因素,为定量评价祁连山区甘青锦鸡儿灌丛的生态水文功能和基于生态过程的灌丛水文模型的参数化提供数据支撑。【方法】基于祁连山甘青锦鸡儿种群特征调查,在坡中位选取3株代表性甘青锦鸡儿灌丛,沿冠层枝条辐散方向选取观测断面,在断面上布设承雨器,对叶量稳定期内12次降雨事件的冠层穿透雨及其空间分布进行测定,分析穿透雨与降雨特征的关系以及冠下穿透雨空间分布格局及其影响因素。【结果】甘青锦鸡儿灌丛冠下穿透雨在不同降雨事件中差异较大,观测期内单株灌丛的平均穿透雨率为45.9%;穿透雨量与降雨量之间呈线性关系(y=0.626 2x-1.018 1,...
关键词：
祁连山 甘青锦鸡儿灌丛 穿透雨 空间分布
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
牛赟 刘贤德 吕一河 王顺利 胡健 赵维俊
土壤水分空间变化是流域水量平衡、水资源管理及利用、林分空间结构调控及土壤水资源植被承载力等研究的热点和关键科学问题。本文按照流域海拔、坡向、坡度、土壤层次、植被类型等不同，布设４５个土壤水分监测探头，设置１５分钟获取一个数据，对已取得的５０万个数据利用变异系数等方法进行分析。结果表明：（１）土壤水分随海拔升高呈波动性增多趋势，可拟合关系式为Ｓｗ＝０．０２５ ３ａ－５２．５４６（Ｒ２＝０．６５１ ５）；（２）半阴坡土壤水分比半阳坡高出１．２倍、比阳坡高出１．７倍，半阳坡土壤水分比阳坡高出１．４倍；（３）小于２５°的范围内，坡度越大，土壤水分越小；大于２５°的范围内，坡度越大，土壤水分越大；（４）．．．
关键词：
土壤水分 空间变化 祁连山大野口流域
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