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[期刊] 草业科学
[作者]
孙维 齐虎啸 付刚
植被降水利用效率(PUE)是量化陆地生态系统碳水耦合机制的一个关键指标，然而气候变暖如何影响青藏高原高寒草地生态系统的植被降水利用效率仍不清楚。2010年在藏北高原3个海拔(4 313、4 513和4 693 m)上布设了增温试验平台，采用开顶式增温箱模拟气候变暖。利用农业多光谱相机获得了2014–2015年和2017–2018年植被的归一化植被指数(NDVI)和土壤调节植被指数(SAVI)，并利用观测的NDVI计算了地上生物量(AGB)。利用微气候观测系统对土壤温度、土壤湿度、空气温度和相对湿度进行了观测，并计算了饱和水汽压差。结果表明：试验增温极显著(P 0.05)。试验增温显著(P 0.05)。试验增温没有显著改变海拔4 513和4 693 m的植被降水利用效率。总体而言，试验增温增加了3个海拔间的植被降水利用效率的差异。因此，藏北高寒草地生态系统的植被降水利用效率的温度敏感性随着海拔和观测年份的变化而变化；且气候变暖重构了藏北高原高寒草地生态系统的植被降水利用效率的海拔分布格局，即气候变暖增强了藏北不同海拔的高寒草地生态系统的植被降水利用效率的异质性。
[期刊] 草业科学
[作者]
王学霞 高清竹 干珠扎布 胡国铮 栗文瀚
为揭示增温对高寒草甸土壤线虫群落的影响,利用OTC模拟短期和长期增温对藏北高寒草甸土壤线虫群落进行比较研究。结果表明,短期和长期增温改变了土壤线虫的群落组成,增加了双垫刃属(Ditylenchus)和丽突属(Acrobeles)丰度。长期增温导致食真菌类线虫丰度显著增加,但各处理间食细菌类线虫、植物寄生类线虫、杂食/捕食类线虫丰度以及cp1-5类群的丰度和属数量无显著差异(P>0.05)。短期和长期增温均降低了土壤线虫的多样性和均匀度,其中2015年短期增温处理显著降低了其多样性。2015年和2016年短期和长期增温土壤显著降低了线虫数量,较对照分别降低了34.45%、32.09%和25.34%和22.66%。各处理样地间MI(Maturity index)、NCR(Nematode channel ratio)、PPI(Plant parasite index)和WI(Wasilewska index)指数无显著差异(P>0.05),且均表现出WI>1,NCR>0.5,表明增温对高寒草甸的健康状态影响不大,土壤有机质矿化途径主要由食细菌和真菌线虫参与。环境因素与土壤线虫数量冗余分析表明,植物总盖度、莎草科盖度、土壤温湿度、细菌和真菌数量对土壤线虫数量影响达到显著水平(P<0.05),增温通过改变植物、土壤理化性质和微生物数量等环境因子而影响高寒草甸土壤线虫群落组成。
关键词：
土壤线虫 群落结构 增温 高寒草甸
[期刊] 草业科学
[作者]
冯云飞 李猛 李少伟 邸迎伟 沈振西 张宪洲 余成群 严俊 席永士 武建双
针对退化草地进行禁牧封育是现行草原生态保护奖励补助政策的重要举措之一,科学地评估禁牧成效并探究其对气候的响应机制对于未来禁牧工程布局优化具有重要意义。本研究以西藏那曲和阿里两地市2 413块禁牧地为对象,计算草原生态保护补助奖励政策实施前(2000–2009年)和政策实施后(2010–2017年)禁牧草地归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)均值差(ΔMean_(NDVI))和趋势差(ΔTrend_(NDVI))来评价禁牧有效性,并结合两个时段内生长季温度和降水的均值差和趋势差探讨气候变化对高寒草地禁牧效果的影响。研究发现:(1)前后两个时段禁牧有效ΔMean_(NDVI)> 0和ΔTrend_(NDVI)> 0地块比例分别为67.3%和40.5%,禁牧出现负面影响,ΔMean_(NDVI)
[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] 草业科学
[作者]
黄文洁 曾桐瑶 黄晓东
植被物候是生态系统对气候变化反馈的重要感应器,研究青藏高原高寒草地植被物候变化对揭示高寒生态系统对全球气候变化的响应机制具有重要的科学意义。本研究选取2001–2015年MODIS植被指数(vegetation index,VI)16 d最大值合成产品MOD13A1,以TIMESAT 3.2平台为基础,采用阈值法提取青藏高原高寒草地植被物候期,包括返青期(start of growth season, SOG)、枯黄期(end of growth season, EOG)和生长季长度(length of growth season,LOG),分析青藏高原高寒草地2001–2015年植被物候时空变化及其驱动力。结果表明,1)随着水热条件的差异,青藏高原由东南向西北,返青期逐渐推迟,从儒略日第110天推迟到第170天;枯黄期逐渐提前,从儒略日第300天提前到第260天;生长季长度逐渐缩短,由170 d逐渐缩短为100 d。不同草地类型的物候期表现出明显的差异。2)青藏高原高寒草地植被物候年际变化中返青期呈提前趋势,枯黄期也呈提前趋势,整体上,生长季长度呈增长趋势。3)海拔是影响青藏高原高寒草地类型物候空间分布异质性的主要因素。在3 500 m以下,植被物候随海拔变化的波动较大,没有明显的规律;在3 500–5 000 m,物候与海拔的关系密切,随着海拔升高,不同草地类型的返青期逐渐推迟,枯黄期逐渐提前,生长期长度也逐渐缩短。
关键词：
物候 时空变化 气候变化 青藏高原
[期刊] 自然资源学报
[作者]
付刚 沈振西 张宪洲 石培礼 何永涛 孙维 武建双 周宇庭
光能利用效率(light use efficiency,LUE)是指初级生产力与植被冠层吸收的光合有效辐射(absorbed photosynthetically active radiation,APAR)之比,对LUE的准确定量化模拟是定量化模拟初级生产力的基础。研究利用一个基于通量观测的LUE模型(EC-LUE)模拟了2004—2005年藏北高寒草甸的LUE,该模型的参数只有蒸散比(Evaporative Fraction,EF)和气温(air tempera-ture,Ta),EF和Ta分别为最大光能利用效率(maximum light use efficiency,LUEmax)的水...
[期刊] 草业科学
[作者]
马书琴 鲁旭阳
土壤有机质(Soil organic matter, SOM)是草地生态系统的重要碳库,但由于SOM形成的复杂性,长期以来对SOM化学组成特征的研究存在一定挑战性。本研究基于热裂解气相色谱–质谱联用(Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, Py-GC/MS)的方法,从SOM化学组成的角度分析了其对藏北高寒草甸和高寒草原两种高寒草地土壤CO_2排放的影响。研究结果显示:1)含氮化合物是两种高寒草地SOM化学组成中重要成分,分别占总SOM的38.0%和52.5%;2)多糖类和萜烯类在两种高寒草地SOM中差异性达到显著水平(P <0.05)。综上可知,高寒草地SOM化学组成直接关系着土壤微生物的数量和CO_2的排放过程,SOM的化学成分和化学组成可以在一定程度上直接用于预测土壤CO_2的排放特征。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
朱桂丽 李杰 魏学红 何念鹏
沿昌都到噶尔县的经度梯度,对西藏典型高寒草地植被生产力与植物多样性开展了1 700 km的野外样带调查。实验结果表明:高寒草地的群落结构特征(地上生物量、地下生物量、盖度和密度)与生物多样性(物种丰富度、物种多样性和物种均匀度)均具有明显的经度分布格局。整体而言,这些特征参数均表现出自西向东沿荒漠草原—典型草原—草甸草原呈逐渐递增的趋势;其经度格局主要受降雨量和平均气温所趋动,但降雨量和平均温度的影响在不同指标间存在较大差异;地上生物量由二者共同决定,而物种丰富度受降雨量的影响更大。西藏高寒草地的物种丰富度与地上生物量间存在显著的幂指数关系(y=0.219 7 x~(0.754 9),R~2=0.61,P<0.01)。上述规律的发现,不仅有利于我们更好地理解高寒草地对未来气候变化的响应机制与适应途径,也将帮助我们合理制定放牧策略以实现该地区高寒草地的可持续发展。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
朱桂丽 李杰 魏学红 何念鹏
沿昌都到噶尔县的经度梯度,对西藏典型高寒草地植被生产力与植物多样性开展了1 700 km的野外样带调查。实验结果表明:高寒草地的群落结构特征(地上生物量、地下生物量、盖度和密度)与生物多样性(物种丰富度、物种多样性和物种均匀度)均具有明显的经度分布格局。整体而言,这些特征参数均表现出自西向东沿荒漠草原—典型草原—草甸草原呈逐渐递增的趋势;其经度格局主要受降雨量和平均气温所趋动,但降雨量和平均温度的影响在不同指标间存在较大差异;地上生物量由二者共同决定,而物种丰富度受降雨量的影响更大。西藏高寒草地的物种丰富
[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] 自然资源学报
[作者]
李明森
藏北高原面积60万km2,海拔4400m以上 ,气候寒冷干旱 ,是青藏高原内生态环境最酷劣的自然地域 ,大部分为无人区。境内55 %的土地为可利用的草地 ,是西藏最大的牧区 ,其绝大部分是由紫花针茅(Stipapurpurea)及青藏苔草(Carexmoorcroftii)等组成的高寒草原与高寒荒漠草原 ,虽然紫花针茅草原是当地藏绵羊的较适宜生态地域 ,但其鲜草产量不足800kg/hm2,仅在6～9月能利用 ,加上草地土壤富含砂砾 ,抗侵蚀能力弱 ,所以草地生态较脆弱。目前已有1/3的草地受沙化和侵蚀的威协 ,4 %的草地处于过牧退化状况。所以保护草地 ,维持其生态稳定乃是开发藏北高原草地资源...
关键词：
藏北高原 草地资源
[期刊] 草业科学
[作者]
詹天宇 侯阁 刘苗 孙建 付顺
高寒草地是青藏高原生态系统的重要组成部分,草地退化严重影响区域可持续发展。目前,不同草地退化的演替过程中,土壤属性与植被特征的变化机理尚未理清。本研究以青藏高原为研究对象,整合分析(meta-analysis)不同退化梯度草地的植被群落、生产力及土壤属性特征。结果表明:不同退化梯度下,植被地上和地下生物量均降低,土壤特征均呈恶化趋势。尤其是在重度退化草地中,地上生物量、地下生物量、物种丰富度和物种均匀度较未退化草地分别显著降低了42.44%、60.64%、21.08%和8.36%,土壤含水量、有机碳、全氮和全磷同样较未退化草地分别显著下降了33.57%、45.75%、22.70%和11.23%,而土壤容重显著上升了12.12%(P<0.05)。就效应比而言,植被生物量与土壤主要性质(有机碳、全氮和全磷)均呈显著正相关关系,表明草地退化过程中植被生产力与土壤性质互相影响,相较氮和磷含量,碳含量的流失非常严重。研究结果可为青藏高原地区受损草地的修复提供科学依据。
[期刊] 草业科学
[作者]
赵新来 李文龙 Xulin Guo 余翠 赵玉婷 许静
利用甘南州及周边地区33个气象台站1965-2013年的降水和温度数据,比较分析了降水距平指数(Pa)、标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)对高寒草地干旱响应的有效性,并结合历史旱灾统计资料进行了结果验证。结果表明,从Pa指数、SPI指数、SPEI指数与草地NDVI的相关分析可以看出,SPI_6和SPEI_6与草地NDVI关系较好,Pa、SPI_1、SPEI_1、SPI_3、SPEI_3不足是波动不稳定,SPI_(12)、SPEI_(12)对干旱的反应表现出一定的滞后性。SPI_6和S
关键词：
高寒草地 气候因子 干旱指数
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
赵英伟 刘黎明
西藏高寒草地面积达 770 7.5 3万 hm2 ,占草地总面积的 94 .90 % ,合理利用和保护这些草地资源 ,具有重要意义。本文分析了西藏高寒草地资源的特点及其可持续利用的主要制约因素 ,进行了可持续利用评价 ,建立了评价指标体系和评价方法 ,并以昌都地区丁青县为例进行研究分析 ,据此提出了改革草地使用制度、实施草地生态建设、实现草地法制化管理和建立草原生态环境监测系统等实现西藏高寒草地资源可持续利用的管理对象
关键词：
高寒草地 可持续利用 评价 管理 西藏
[期刊] 草业科学
[作者]
张鹤 叶彦辉 李文成 赵宁宁 吕思敏 王向涛 张志新
高寒草原和高寒草甸是藏北草地重要的草地类型，围栏封育是高寒草地重要恢复方式，近年来被广泛的应用于藏北草地恢复中，而长期围封会导致凋落物堆积，影响植被更新。为探究该两类草地凋落物对种子萌发的具体影响，本研究使用不同浓度的凋落物水浸提液模拟雨水淋溶，探究了其对当地优势种及伴生种种子萌发特征的影响。结果表明：高寒草甸凋落物水浸提液对种子萌发的影响更明显，其中高寒草原凋落物水浸提液对种子萌发率、萌发势、平均萌发时间与发芽指数的抑制最高分别为对照组的75%、75%、79%、64%，而高寒草甸凋落物处理中种子萌发率则达到对照组的52%、53%、66%、64%；就物种而言，矮火绒草（Leontopodium nanum）的抑制效果更为明显，钉柱委陵菜（Potentilla saundersiana）在各处理下萌发率都有促进效果。因此，在使用围栏封育作为退化草地修复方式时进行凋落物清理可以有效提高种子萌发，从而提高群落密度，有利于退化草地的恢复。
关键词：
高寒草地 凋落物 化感作用 种子萌发
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