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[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] 地理科学进展
[作者]
王军邦 黄玫 林小惠
陆地生态系统碳收支仍然是当前全球气候变化研究的重要内容,青藏高原作为全球气候变化的敏感区,使青藏高原草地生态系统在区域碳收支平衡中占有主导地位,但研究方法等不同使得碳收支估算结果存在很大的不确定性。气候变暖在一定程度上提高了高寒草地生态系统的植被初级生产力和生物量,由此补偿了气候变暖导致的土壤有机碳分解释量,使青藏高原草地植被仍然发挥着碳汇的功能。而人类放牧活动对草地生态系统的影响较为复杂。因此,如何区分气候变化和人类活动对生态系统的影响机制,定量评价未来气候变化和人类活动影响下,青藏高原生态系统碳源/汇格局的可能变化,是一个非常重要的研究方向,也是一个极大的挑战。
[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] 地理科学进展
[作者]
高添 徐斌 杨秀春 金云翔 马海龙 李金亚 于海达
准确认识青藏高原草地生物量碳库及其变化规律对研究区域碳循环与合理利用草地资源具有重要意义。通过综述相关文献,将青藏高原草地生物量碳库的研究方法与结果概括如下:①当前草地生物量碳库的估算方法主要有4种:文献记录法、实地调查法、遥感—植被指数法和过程模型法等,而估算方法、采样标准与地下生物量估算是导致结果差异的主要因素;②文献结果显示,青藏高原草地生物量的平均碳密度为223 g/m2,碳库为277TgC(1Tg=1012g);③采用遥感的估算结果表明,近20年来青藏高原草地地上生物量碳库呈增加的趋势,总体处于碳汇状态;④影响青藏高原草地地上生物量的主要因子是降水量,温度对生物量的影响还存在不确定性,人为干扰也是影响草地生物量的重要因素。目前青藏高原草地生物量碳库的研究仍存在着一些问题,应从基础观测数据、遥感模型算法与碳—氮—水耦合过程模拟等方面开展更为深入的研究。
[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]
耿晓东 旭日
高寒草甸是青藏高原主要的草地生态系统类型,对气候变化非常敏感,研究高寒草甸生态系统碳交换对升温的响应具有重要的理论和现实意义。在青藏高原中部地区的高寒草甸,使用开顶箱法(open-top chambers,OTCs)设置不增温对照(T_0)以及4个不同程度的增温处理(T_1、T_2、T_3、T_4),采用CO_2红外分析仪对生长季期间的碳交换进行连续3年的观测。结果表明,4个增温处理的5cm土壤温度较之于不增温对照分别增加1.73(T_1)、1.83(T_2)、3.03(T_3)以及3.53℃(T_4);
[期刊] 自然资源学报
[作者]
闫巍 张宪洲 石培礼 杨振林 何永涛 徐玲玲
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...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王伟 刘学军
为了解青藏高原氮沉降的时空差异特征及对高原生态系统的影响,对青藏高原不同区域大气活性氮沉降定量研究的相关结果进行总结分析,对大气活性氮沉降对草地生态系统的影响并与青藏高原现阶段相关研究进行综述与比较。研究表明:青藏高原氮沉降通量定量研究较少,且局限于短期监测或仅定量雨水活性氮含量,长期性的定点原位监测、大气活性氮的组成特征、城乡差异及变化趋势均未见报道;同时,大气氮沉降对青藏高原草地生态系统植物多样性的影响,植物化学计量特征变化趋势及物候相应等均报道较少,仅局限于现象的解释,并未对变化机理进行阐述。氮沉降作为全球变化的主要驱动因子,青藏高原氮沉降通量及其对生态环境的影响有待进一步加强。
关键词：
氮沉降 植物响应 土壤响应 青藏高原
[期刊] 草业科学
[作者]
林丽 兰玉婷 孙睿藻 郭小伟 李茜 李以康 曹广民 周华坤
青藏高原面积巨大，自然条件恶劣，生态环境脆弱，具有生态、生产和生活的三生服务功能。自上个世纪80年代以来，在气候变化、人口激增、市场冲击、经营管理模式改变等多种因素影响下，青藏高原草地生产服务功能逐渐被弱化，“人-地”矛盾凸显，如何实现青藏高原草地生态系统的可持续发展成为“关系人民福祉、关乎民族未来的大计”。基于此，本文梳理了青藏高原生态系统演化历史，植被演化过程及不同历史时期人类活动及区域经济-资源发展模式特征，发现：1）在大的时空尺度下，青藏高原植被演替的主控因子为气候变化和剧烈的地质变迁，在小的时空尺度下，导致相同地理和气候单元植被特征分异的原因是放牧强度的分异，而草地过度放牧的原因同家庭牧场的管理、草地生态价值的可评估性、人口与生产力发展适配度等关系密切。2）规模化放牧在青藏高原区域具有数千年历史，并形成了人-草-畜协同演化的互利共生关系，青藏高原草地生态系统可持续发展需要在汲取当地传统知识和文化精华的基础之上，扩大草地生产的层次性、引入或研发以生产和生态效益共赢为目的的科学技术，完善和延伸草地生产产业链，完善高原生态系统生态价值评估体系，调动牧场管理者草地健康保护的主观能动性，完成草地健康监管奖惩制度，以生产力、管理和文化为调节手段，提高青藏高原区域农牧业现代化和商品化程度，实现青藏高原草地生态系统资源可持续利用发展及区域生态文明建设。
[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] 自然资源学报
[作者]
曹建军 许雪贇 杨书荣 李梦天 龚毅帆 周俊菊
20世纪90年代,青藏高原地区开始推行草地承包到户制度,但因种种原因,草地承包落实并不彻底,出现了单户利用和联户利用共存的局面。两种利用方式产生的原因及各自对社会-生态系统的影响引起了学术界的高度关注,已有众多研究人员对此问题进行了深入研究。论文通过对国内外相关文献的分析和总结,对这一研究领域中所取得的主要进展进行了回顾,并凝练出其中存在的主要问题,如对单户利用正面影响和对联户利用负面影响的认识不足等。在此基础上,有针对性地指出了未来研究应予以加强的几个方面,尤其需加强单户和联户利用的实证对比研究。
[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]
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]
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]
刘学敏 罗久富 邓东周 陈德朝 王丽娜 周金星
为促进退化草地生态系统快速恢复,本研究以若尔盖高原未退化、轻度、中度、重度退化草地为研究对象,进行了0(N0)、50(N1)、100(N2)、200(N3)kg·hm-24种不同浓度的氮素添加试验,探讨不同退化草地土壤碳氮含量、植被群落结构及功能对氮添加的响应差异。结果表明,1)氮添加对土壤碳、可利用氮的影响与退化程度有关;N2水平主要促进了未退化、轻度退化草地的碳和可利用氮含量的累积,N1水平主要促进了中度、重度退化草地土壤碳和可利用氮含量的累积,继续施氮则降低。2)氮添加增加了不同退化程度草地莎草科、禾本科植物的功能群重要值,降低了杂类草重要值,显著影响了中度、重度退化草地的功能群重要值(P<0.05),N3水平下莎草科、禾本科植物功能群重要值最大,杂类草功能群重要值最小;氮添加除显著降低了重度退化草地的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度(P0.05)。3)氮添加均增加了不同退化程度草地的地上总生物量、莎草科与禾本科植物功能群的生物量,N2水平显著增加了未退化、轻度退化草地的莎草科、禾本科功能群的生物量(P<0.05),继续施氮则降低;N3水平显著增加了中度、重度退化草地的地上总生物量以及莎草科、禾本科功能群生物量(P<0.05),不同退化程度草地在氮添加后杂类草生物量均显著降低(P<0.05)。综上可知,N2水平的氮处理有利于防止未退化、轻度退化草地的进一步退化,为确保草地可持续发展并防止土壤养分的过分流失,应对中度和重度退化草地先进行低水平(N1)的氮添加处理。
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