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[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] 自然资源学报
[作者]
边多 李春 杨秀海 边巴次仁 李林
以藏西北高寒牧区为研究区域,综合利用NOAA、MODIS卫星NDVI(归一化植被指数)、气象资料、社会统计资料并结合GIS技术,对藏西北高寒牧区的草地状况和退化机理作了分析。结果表明:①藏西北高寒牧区草地覆盖度等级呈正态分布,且中等偏下略多,地表植被总体上比较稀疏;②2005年区域内的草地退化总面积为14.19×104km2,占区域天然草地总面积的39.64%,其中轻度退化面积最多,占退化总面积的65.96%,其次是中度和重度退化,分别占25.20%和8.84%;③草地退化的主要原因一是与近年来该区域的气候变化有关,二是草地超载率达到59.18%,过度放牧引起的草地退化和沙化现象也越来越严重,...
关键词：
草地退化 遥感监测 机理分析 高寒牧区
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王宏辉 孙磊 赵玉红 赵改红 李龙 魏学红
【目的】探讨西藏那曲不同高寒退化草地土壤种子库存量、可萌发种子数量和种子萌发的生理生态特征,为西藏高寒退化草地植被恢复、生产力提高及生态保护提供参考。【方法】采用典型取样法,在那曲退化草地试验区按照植被盖度高低选取轻度、中度、重度和极重度4种不同退化程度的样地,在每个样地内采用样线法选取4块样方,于每个月的第1天在样方内采取10cm×10cm×10cm的土样(包括地上的枯枝落叶),采用土样浸泡、溶解、过筛方法分离种子,对其进行鉴定并计数,通过室内萌发试验测定土壤种子库中可萌发的种子数量;用不同质量分数的GA3(0.10%,0.05%和0.02%)、KNO3(0.20%)、H2SO4(60%,7...
关键词：
西藏那曲 高寒地区 退化草地 土壤种子库
[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]
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]
王巧红 杨艳 李袁泽
微生物在土壤生态系统的碳循环和养分流动中发挥着重要作用，但是目前对微生物活动在高寒草地退化和恢复期间的响应知之甚少。因此，为明确草地退化与人工恢复如何影响土壤资源获取酶活性和微生物养分限制，我们在三江源区选取了不同的退化程度（未退化、轻度退化、中度退化和重度退化）和恢复年限（3、8、13和19年）的高寒草地，采集0-10 cm的土壤样品，探究资源获取酶活性及其化学计量的响应，并对微生物养分限制状况进行评估。研究结果显示，伴随退化程度加深，碳、氮、磷获取酶活性均显著降低（P<0.05）；随着恢复年限增加，碳获取酶活性显著减小，而氮、磷获取酶活性呈现先减小后增加的趋势，且均在恢复13年降至最小值（P<0.05）。酶化学计量分析表明，草地退化使微生物碳限制显著加剧（P<0.05）；在人工恢复措施介入后，微生物碳限制呈现先增大后减小的趋势，而微生物氮限制则显著增加（P<0.05）。方差分解分析与Spearman相关分析表明，资源获取酶活性受土壤全量养分、速效养分以及微生物量的共同影响，微生物养分限制则受到土壤全量养分与微生物量的影响。本研究揭示了高寒草地退化会加剧微生物碳限制，恢复初期施肥、补播等措施会减缓养分限制，但是之后的围栏封育措施会让微生物陷入相对严苛的养分限制，需要更长的恢复时间才能得到缓解，因此针对长期围栏封育的恢复草地，适当的养分输入更 有利于高寒草地生态系统的恢复与可持续发展。
[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]
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]
陈文业 戚登臣 李广宇 魏强 王芳 孙飞达 刘振恒 朱丽
采取样方法,对玛曲县高寒中度退化草地的植物种群群落进行了研究分析,结果表明:以莎草植物(嵩草)为绝对优势种,杂类草(金莲花)为主要伴生种。非优势种垂穗披碱草、甘青青兰生态位宽度较大,分别为0.913和0.911,而绝对优势种嵩草和主要伴生种金莲花的生态位宽度较低,分别为0.906和0.641。生态位相似性比例大于0.50%的种对约占种群总对数的42.29%。生态位重叠值大于0.040的种对,约占种群总对数的20.55%。生态位宽度较大的两个种群,种对相似性比例一般较高,具有较大的生态位重叠(如种对乳白香青和毛茛0.082),而生态位窄的物种相互间生态位重叠比例较小(如种对二裂委陵菜和金莲花0....
关键词：
高寒退化草地 生态位特征 生产力 玛曲
[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。
[期刊] 草业科学
[作者]
南万璐 谢应忠 彭文栋 李志刚
为了比较围封补播（补播）和围封（围封）两种措施对不同程度退化程度荒漠草地植被的恢复作用，以宁夏荒漠草地为研究对象，对中度退化和重度退化草地分别进行补播和围封处理，并以重度退化的放牧地为对照，研究了2种恢复措施下草地的植被群落特征及地上多功能性的变化。结果显示，与对照相比，对于重度退化草地，补播可以显著增加草地植物的物种数、盖度、地上生物量以及禾本科和豆科牧草的重要值，而围封虽然也提高了草地植物的物种数、盖度和地上生物量，但降低了草地的均匀度、多样性、优势度和丰富度指数；对于中度退化草地，补播和围封均可以显著增加草地植物物种数、草地盖度和地上生物量，以及提高禾本科及豆科牧草的重要值。对地上多功能性的研究结果显示，与对照相比（-0.629），围封对重度退化荒漠草地的地上多功能性影响不显著（-0.970；P > 0.05），但补播显著提高了重度退化荒漠草地地上多功能性（0.365；P < 0.05），而补播和围封同时显著提高了中度退化荒漠草地的地上多功能性（分别为0.471和0.851；P < 0.05），且以围封措施对中度退化荒漠草地的地上多功能性提升效果更佳。因此，本研究结果表明，补播较围封更利于重度退化荒漠草地植被的恢复，而围封较补播更利于中度退化荒漠草地植被的恢复。
[期刊] 资源科学
[作者]
周华坤 赵新全 周立 唐艳鸿 刘伟 师燕
以江河源区退化高寒草甸为对象,利用层次分析法,探讨了高寒草地的退化原因和恢复治理措施的有效性。结果表明:长期超载过牧和暖干化气候是导致高寒草甸退化的主导因子,贡献率为65·99%;伴随草地初始退化出现的鼠虫和毒杂草泛滥危害是加速高寒草甸退化的重要因子,贡献率为15·03%;人类不合理干扰造成的高寒草甸退化也不应忽视,贡献率为9·64%。各个恢复治理措施组合权重的分配格局相对均衡,其中围栏封育和划区轮牧(E2)与控制放牧强度(E1),效益较好,组合权重达0·3007。层次分析法可为草原管理,防止草地退化、恢复治理退化草地、优化利用草地资源提供定量依据。
[期刊] 资源科学
[作者]
黄麟 刘纪远 邵全琴
为了对长江源头高寒草地退化的时空过程规律取得全面客观的科学认识,本文利用20世纪70年代末、90年代初和2004年的陆地卫星遥感影像为信息源,结合气象数据、DEM、草地分布图及社会统计数据等辅助资料,以青海省治多县为例分析了近30年来长江源头的高寒草地生态系统退化的时空格局与过程及其驱动因素,从新的视角阐释高寒草地退化的过程与机理,为退化高寒草地的恢复、治理与区域可持续发展提供了科学依据。结果表明,研究区高寒草地生态系统的退化呈现自东南向西北,退化面积减少、退化程度降低、退化类型由复合型向单一型过渡的总体趋势。研究区东部是草地退化最严重的区域,主要表现为沿着原退化草地斑块的扩张,而西部即唐古拉...
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