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[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] 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] 地理科学进展
[作者]
王秀红
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
关键词：
青藏高原，高寒草甸，上下限，动态变化
[期刊] 生态经济
[作者]
付伟 赵俊权 杜国祯
青藏高原高寒草地的生态环境是高原生态环境的重要组成部分。近年来,由于人为和自然的因素导致草原生态环境不断恶化,而生态补偿是使退化的草原恢复到自然平衡状态的有效手段之一。文章在借鉴已有研究成果的基础上,提出了"六位一体"结合型青藏高原高寒草地生态补偿机制的构想,是一种将政府补偿、市场补偿与社区补偿有机结合的生态补偿机制。
关键词：
青藏高原 高寒草地 生态补偿
[期刊] 自然资源学报
[作者]
丁明军 张镱锂 刘林山 王兆锋
利用GIMMS和SPOTVGT两种归一化植被指数(NDVI)数据对青藏高原地区1982—2009年期间草地覆盖的时空变化进行研究,结果如下:①青藏高原草地植被覆盖的年际变化存在着显著的空间差异。趋于升高的区域主要分布在西藏的北部和新疆的南部;趋于下降的地区主要分布在青海的柴达木盆地、祁连山、共和盆地、江河源地区及川西地区。②青藏高原草地覆盖度年际变化趋势分析表明,在90%的显著性检验水平上,降低和增加面积的比率为0.31,草地植被覆盖水平总体趋于升高态势。③以10 a为步长的分析表明:草地盖度呈现持续增加的区域主要分布在西藏北部;阿里地区草地盖度表现为先减少后增加;雅鲁藏布江流域草地盖度呈现先...
关键词：
青藏高原 植被指数(NDVI) 草地盖度
[期刊] 草业科学
[作者]
牛慧兰 任鸿瑞
估算非光合植被覆盖度(f_(NPV))对于自然资源的合理利用、生态系统碳平衡以及气候变化等具有重要意义。青藏高原具有独特的气候特征和丰富的植被类型，在全球生态系统中发挥着至关重要的作用。本研究以青藏高原草地为研究区，以MODIS 500 m分辨率地表反射率产品MOD09A1为数据源，利用归一化差异耕作指数(NDTI)构建非光合植被像元二分模型估算了青藏高原草地f_(NPV)，并利用趋势分析法和相关分析法研究青藏高原草地f_(NPV)的动态变化及其与气候因子的关系。结果表明：非光合植被像元二分模型可以有效估算青藏高原草地f_(NPV)；青藏高原草地f_(NPV)呈现从西北至东南逐渐升高的分布情况，这与青藏高原的地形和气候因素密切相关；2000-2020年青藏高原草地f_(NPV)以每年0.001 2%的速度增加，且整体变化趋势不明显；青藏高原草地f_(NPV)与降水呈正相关关系，在西南部分地区呈负相关关系；在研究区中部和东部地区f_(NPV)与温度呈正相关关系，东南、南部和西南地区与温度呈负相关关系；研究区内f_(NPV)与温度的相关受到降水的微弱影响，f_(NPV)与降水的相关性几乎不受气温的影响，且f_(NPV)受5月-9月均温和1月-12月累积降水量的影响较大。本研究提供了一种新方法对非光合植被覆盖度进行估算，研究结果为青藏高原非光合植被覆盖度的研究提供依据。
[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] 草业科学
[作者]
孙建 张振超 董世魁
青藏高原约有1/3的草地经历着不同程度退化,严重危害区域生产、生活和生态安全。草地退化是气候变化等自然因素和过度放牧等人为因素综合作用的结果,主要表现为植被群落结构失调、功能减弱、土壤理化性质恶化。目前,草地恢复的主要措施有围栏封育、人工建植、鼠虫害及毒杂草防除等,需根据不同草地退化情况,因地制宜,采取合理有效的治理方案。对退化草地进行恢复治理,协调高寒草地生态系统生态、经济和社会功能的关系,实现高寒草地的可持续利用,关系到生态安全、区域稳定和经济发展,主要应从宏观功能区划,畜牧业科学发展、政策法规和教育落实3个方面进行。高寒草地生态系统的适应性管理应以生态学理论为基础,实现草地资源的可持续利用和草地生态系统的保护与恢复。作为青藏高原高寒草地生态系统适应性管理的前期探索和阶段性总结,本专辑收录了关于青藏高原草地退化和恢复关键生态过程和机制等方面的研究成果,以期为高寒草地生态系统的保护和管理提供科学依据。
[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] 草业科学
[作者]
张帆 李元淳 王新 朱剑霄
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。
[期刊] 草业科学
[作者]
郭雅婧 李辉鹏 张其斌 白璐 张伟 陈宝林 桑建辉 李渊 沈禹颖
青藏高原高寒草地土壤氮素矿化是影响全球碳氮循环和草地生态系统演替的关键过程。本研究通过不同温度(5、15和25℃)和有机氮添加梯度(0、15、45和75 kg·hm~(-2))的室内培养试验，测定土壤氮矿化速率、矿化势以及矿化反应速率常数对处理的响应，旨在探究温度和有机肥添加对青藏高原高寒草地土壤速效氮供应能力的影响。结果表明：土壤氮素矿化量随温度的升高而增加，25℃下明显高于15和5℃；有机氮添加(15～45 kg·hm~(-2))显著提高了土壤铵态氮的矿化量，继续增加至75 kg·hm~(-2)时，氮素矿化能力降低；土壤氮矿化速率随培养时间的增加先增加后降低，添加有机氮可以增加高寒草地土壤氮素矿化速率，在氮素添加量为45 kg·hm~(-2)时达到峰值；温度决定了高寒草地土壤氮素矿化势，对矿化速率常数k没有明显影响。综上所述，添加15～45 kg·hm~(-2)有机氮及较高的温度条件有利于提高青藏高原高寒草地土壤速效氮的矿化能力，这为高寒草原地区的草地管理和有机肥施用提供了理论依据。
[期刊] 草业科学
[作者]
唐刘燕 国慧 杨振安
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。
[期刊] 草业科学
[作者]
宣文婷 赵一军 李艺妆 刘金银 王先之 于应文
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。
[期刊] 草业科学
[作者]
王娟 舒朝成 张红艳 张静 张雯娜 郭正刚
线状工程取土迹地植被的恢复是青藏高原草地生态系统恢复的重要组分。本研究以天然未退化草地植物群落为参照,从植物群落总数量指标和经济类群指标两个层面,分析了青藏公路取土迹地(约30 cm深)恢复区域植物群落沿海拔梯度的变化特征。结果表明:天然未退化草地植物群落地上生物量、高度及覆盖度随海拔增加呈递减趋势,而恢复区域植物群落地上生物量、高度及覆盖度随海拔增加呈先增加后降低趋势;天然未退化草地植物群落和恢复区域植物群落内豆科(Leguminosae)植物和莎草科(Cyperaceae)植物高度、覆盖度及地上生物量随海拔增加表现为先增加后降低趋势;虽然天然未退化草地植物群落和恢复区域植物群落内杂类草(Weed)植物的高度和覆盖度随海拔梯度增加呈先增加后降低趋势,但地上生物量随海拔增加却呈降低趋势;天然未退化草地植物群落和恢复区域植物群落内禾本科(Graminea)植物覆盖度和地上生物量随海拔增加呈递减趋势,但恢复区域植物群落内禾本科植物高度随海拔梯度增加呈先增加后降低趋势。天然未退化草地植物群落和恢复区域植物群落中多样性指数随海拔梯度变化均呈先增加后降低趋势,而丰富度指数和均匀度指数则随海拔梯度的上升无明显差异。说明恢复植物群落和天然植物群落随海拔升高,总群落高度、覆盖度、生物量和多样性指数变化一致,但各个经济类群的高度、覆盖度、生物量变化不一致。
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