近年来,青藏高原高寒草甸部分地区退化严重,对生态环境及牧民畜牧业生产造成了不利的影响。在草地不同退化阶段中存在着关键阶段,超过了这个阶段,极难恢复。因此,确定草地退化的关键阶段是草地可持续恢复的基础。研究样地设在青藏高原北麓河流域多年冻土区,根据植被和土壤特征选取了未退化到极度退化的5个退化梯度,探讨不同退化程度对植被地上、地下生物量以及群落中各功能群相对盖度的影响,为揭示多年冻土区高寒草甸植被退化关键阶段提供依据。结果表明:1)随着退化程度加剧,禾本科和杂草类植物相对盖度显著增加(P 0.05),中度退化阶段开始显著降低(P 0.05),与20–30 cm和30–50 cm土壤深度地下净初级生产力所占比例均显著负相关(P <0.05),而杂草相对盖度和地下净初级生产力在各土壤深度所占比例则表现出与莎草科植物相反的趋势。中度退化是草地退化的关键阶段。

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节之一,而青藏高原高寒草甸的大面积退化对土壤呼吸及碳循环造成重要影响。为了进一步探明高寒草甸退化对土壤呼吸的影响,对北麓河区不同退化程度高寒草甸土壤呼吸及其相关因子进行了测定,分析了土壤呼吸与生物量、地下净初级生产力以及土壤温度的关系。结果表明:1)不同退化程度高寒草甸土壤呼吸在生长季均表现出相似的动态特征,随退化程度加剧呈先增加后降低的变化趋势,在中度退化程度达到最大值,且在生长季中期变化显著(P

青藏高原高寒草甸退化严重影响了草地群落结构与生产力。为揭示草地退化对高寒草甸群落结构和生物量地上/地下分配的影响,采用随机区组设计,在青海省海北州选择3个小区,每个小区设置完整的未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个退化梯度,于2020年8月对样地进行群落调查,同时采集植物样品。结果表明,随着退化程度加剧:1)草地的盖度、高度和地上植物生物量均显著下降;2)地上生物量在不同功能群的分配发生显著变化,物种逐步从以禾草类为优势转变为以杂类草为优势的群落;3)地下生物量显著下降,深层土壤根系生物量占比增加。研究结果表明:随着退化加剧群落结构发生颠覆性变化,且地上和地下生物量同步出现严重衰退。因此,针对该区域退化草地的植被恢复应考虑草地物种组配以及地上和地下生物量同步恢复的相应措施。

本文首先用比较地理学的观点分析了青藏高原高寒草甸与其相邻景观之间的连续性与间断性；然后从高寒草甸上下限垂直分布的特征出发，半定量地阐明了上下限分布特征的原因以及决定上下限分布的主导因素；最后从不同的时间尺度出发，探讨了高寒草甸生态系统的动态变化特征

不同放牧模式会对草原植物群落和土壤产生不同的影响,目前少有研究系统关注冬季、夏季和全年放牧对高寒草甸植物群落和土壤影响的差异。本研究以位于青藏高原东缘四川省红原县境内的全年放牧(AG)、冬季放牧(WG)和夏季放牧(SG)的高寒草甸为研究对象,分析了3种放牧模式下高寒草甸植物群落和土壤理化性质的差异。结果表明:1) AG模式下草甸的群落盖度和物种数均显著低于WG和SG (P 0.05)。2)植物群落优势种在3种放牧模式下发生明显变化,即AG模式下以菊科和毛茛科植物为主,WG则以禾本科、毛茛科和莎草科植物为主,而SG以菊科和禾本科植物为主。3)土壤pH (0-20 cm)在AG和WG影响下无显著差异(P> 0.05),但均显著高于SG (P 0.05);土壤铵态氮、硝态氮、速效磷和全氮含量均是WS和SG高于AG,而土壤全磷含量则是AG和SG间无显著差异(P>0.05),但均低于WG;同时上述指标均是0-10 cm土层土壤中的值显著高于10-20 cm土层(P <0.05)。本研究表明,与季节放牧(WG和SG)相比,全年放牧降低了群落高度、盖度、生物量、凋落物和物种数,并改变了牧草比例,从而降低了高寒草甸植物群落的稳定性,使得土壤养分流失严重,肥力降低。研究结果显示,季节性放牧能让草甸植物群落更加稳定,群落生产力及稳定性能够得以维持,有利于青藏高原高寒草甸牧场的可持续发展。

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。

人工条件下高寒脆弱生态系统群落结构及其稳定性的变化是研究其生态功能的重要内容。本研究以乌玛塘高寒草甸示范区为例,对研究区植被进行植物群落学调查,对植物群落功能群和稳定性进行分析,研究了高寒草甸植物群落在围栏4年和8年后,围栏内外群落的结构变化和稳定性差异。结果表明,1)围栏内物种多样性大于围栏外;围栏4年后群落内一年生、二年生植物重要值明显高于围栏外;围栏8年后,群落优势种发生变化,高山嵩草(Kobresia pygmaea)优势度降低,一年生、二年生植物甘肃马先蒿(Pedicularis kansuen

在青藏高原东北缘选择3个高寒草甸牦牛牧场,分析放牧强度和地形共同作用对高寒草甸植物群落α多样性、土壤物理性及其相互关系的影响。结果表明,1)放牧强度显著影响α多样性(P <0.05),其中土壤容重最为密切。地形和放牧强度对高寒草甸群落α多样性和土壤物理性质有重要作用。

高寒草甸是青藏高原的主要草地类型之一,对维持国家生态屏障和当地人民生活具有极为重要的意义。本研究以甘肃玛曲高寒草甸4个季节性牦牛牧场为研究对象,探讨了季节性放牧对牧草生物量空间分布的作用。结果表明,不放牧样地和全年连续放牧样地植物群落地上生物量的变异系数高于其他季节牧场,分别为29.06%和29.02%。不放牧样地的根冠比和植物群落地下生物量的变异系数最高,分别为34.46%和35.73%,春季牧场最低为9.16%和13.12%。夏季牧场和全年连续放牧样地的植物群落地上生物量显著低于其他3个季节牧场,分别为194.52和167.94 g·m-2,根冠比则呈现出相反的趋势。放牧具有降低夏季牧场、冬季牧场及全年连续放牧区的植物群落地下生物量的趋势,但影响不显著。豆科地上生物量对群落地下生物量的贡献最小,其他科、莎草科和菊科可分别解释群落地下生物量40%、31%和30%的变化;毛茛科和禾本科地上生物量可分别解释根冠比42%和41%的变化。因此,菊科和其他科地上生物量能较好地预测青藏高原高寒草甸植物群落地下生物量,禾本科和毛茛科地上生物量可预测该地区植物群落根冠比。本研究结果能够为高寒草甸利用及放牧管理提供理论和技术基础。

在分析青藏高原高寒草甸资源特点的基础上，从自然和人为因素两方面探讨了高寒草甸资源可持续利用中存在问题———草畜矛盾和草地退化；最后，针对问题提出了天然草场的合理利用、人工和半人工草场的建立、草场的用养结合、合理处理畜牧业与其它各业的关系，和加强人才建设等对策。

对甘肃玛曲县中度退化草地进行了氮、磷、钾、有机肥施肥处理,研究了其对草地植物群落多样性和生产力的影响。结果表明:施肥各种处理均可不同程度增加退化草地的植被高度和地上生物量,其中施有机肥O和N-P-K使植被高度分别增加2.208倍、2.274倍,地上生物量分别增加了3.315倍、3.161倍;在施P处理中,杂类草减少32.90%,莎草科植物增加73.43%,有机肥处理中,禾本科植物增加19.69%,不同施肥处理后,莎草科、禾本科和豆科各物种重要值都在增加,而杂类草各物种重要值都在减少;各种施肥处理(施O除外)均可使退化草地植物群落的物种丰富度减少;在N-P-K处理中物种Simpson多样性指数、...

以涡度相关技术为基础,研究了青藏高原当雄县高寒草甸生态系统2003—2005年共3个生长季的潜热通量L(E)、CO2通量F(c)和水分利用效率W(UE)的变化特征。结果表明:①该地区2004和2005年的太阳总辐射最高值可分别达到1563和1640Wm/2,瞬时净辐射最高值分别为896和925Wm/2,瞬时潜热通量最高值分别为592和597Wm/2。净辐射能量的转化形式季节变化特征明显,6—8月份,净辐射能量多用于潜热蒸发,5月和10月净辐射则多用于显热交换。就2004年5—10月份所选6个代表性晴天来说,LE占Rn的比例分别为0.355%、0.916%、0.738%、0.818%、0.609...

施肥是退化高寒草地恢复和防治的重要措施，为明确氮磷肥配施微生物菌肥对退化高寒草甸的修复效果以及施用菌肥后化肥减量的可行性，筛选祁连山高寒草甸恢复的适宜施肥方案，在东祁连山典型中度退化高寒草甸设置不施肥的对照（Control）、单施氮磷复合肥600 kg·hm~(-2)（PM）、单施菌肥75 kg·hm~(-2)（BM）、氮磷复合肥600 kg·hm~(-2)＋菌肥75 kg·hm~(-2)（PⅠBM）、氮磷复合肥450 kg·hm~(-2)＋菌肥75 kg·hm~(-2)（PⅡBM）、氮磷复合肥300 kg·hm~(-2)＋菌肥75 kg·hm~(-2)（PⅢBM）6个施肥处理，每个处理3个重复，共18个小区。采用田间小区试验方法，对不同施肥处理的植物群落特征及土壤理化性质进行了研究，结果表明，相比Control处理，PM、PⅠBM、PⅡBM、PⅢBM处理的植被生物量鲜重均显著提高（P<0.05），但PⅠBM、PⅡBM和PⅢBM均低于PM处理，施肥后豆科、莎草科、禾本科植物优势度有明显增加，BM、PM、PⅠBM、PⅡBM、PⅢBM处理下原生植被矮生嵩草（Kobresia humilis）优势度较Control分别增长了46.97%、0.18%、54.74%、10.05%、61.19%。相比Control，所有施肥处理植被多样性指数和丰富度数均有所增加，但PM与3个氮磷肥配施菌肥处理差异不显著。PⅡBM处理下0～10 cm土层中土壤有效氮含量显著高于Control和其他处理（P<0.05），有效氮含量为38.32 mg·kg~(-1)，有效磷含量为68.34 mg·kg~(-1)，BM处理的土壤有机质含量最高，为151.60 g·kg~(-1)，其次为PⅡBM处理，为148.25 g·kg~(-1)，显著高于Control和其他施肥处理（P<0.05）。5～20 cm土层，BM和PⅢBM处理的紧实度较低。综上所述，施用氮磷肥以及氮磷肥配施菌肥对退化高寒草甸植被均有明显的恢复作用，并且单施氮磷肥的效果优于氮磷肥配施菌肥，但氮磷肥配施菌肥处理明显提高了高寒草甸土壤的主要养分含量，降低了土壤的紧实度，氮磷复合肥450 kg·hm~(-2)+菌肥75 kg·hm~(-2)处理的作用最为明显。

植被群落结构和种间关系是草地稳定性管理及群落演替主要评价指标。不同利用率下高寒草甸植被构成和种间关系的研究，对于该类草地管理和稳定性维持机制揭示具有重要意义。本研究以青藏高原东北缘高寒草甸为对象，通过对全年平均草地利用率60%～70%(中度，MG)、80%～90%(重度，HG)和> 90%(极度，EG)下草地植被构成、种间关系及群落稳定性进行分析，探究较适宜的草地利用率。结果表明：1) MG草地以禾草[垂穗披碱草(Elymus nutans)、西北针茅(Stipa sareptana)和冷地早熟禾(Poa crymophila)]为优势种，HG草地以垂穗披碱草、矮嵩草(Kobresia humilis)、西北针茅为优势种，EG草地以矮嵩草为优势种。2)随草地利用率增加，群落植物物种数减少，β多样性指数、Shannon-Wiener指数和Simpson优势度指数呈减小趋势，EG草地最低；莎草(Cyperus rotundus)地上生物量比例呈增加趋势，禾草地上生物量比例呈降低趋势。3) MG和HG草地较EG草地植物种间联结性紧密，群落稳定性较强，EG草地呈现一定程度退化。研究结果表明，轮牧制度下的中度草地利用率有利于当地高寒草甸群落稳定性维持。

以中度沙化高寒草甸为研究对象,研究了不同类型施肥水平对草地群落物种组成、多样性格局、群落结构及生产力的影响,旨在寻求不同类型施肥的最佳施肥水平。结果表明:①在各个不同施肥水平处理中(除钾肥3个水平处理外),主要优势物种的重要值之间均有显著差异;②各物种多样性指标在有机肥3个水平处理和氮肥3个水平处理中均随施肥量增加而增大,而在磷肥3个水平处理和氮磷钾肥配施3个水平处理中均随施肥量增加显凸形变化趋势;③植被平均高度和4个功能群地上生物量在有机肥3个水平处理和氮肥3个水平处理中均随施肥量增加而增大,在磷肥3个水平处理和氮磷钾肥配施3个水平处理中均随施肥量增加显凸形变化趋势;④钾肥3个水平处理对物种...