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[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]
李文龙 蔡栋 苏文亮 魏巍 朱高峰 赵志刚 许静
干旱风险研究是环境研究的前沿热点。本研究结合GIS空间分析和统计方法,以甘南州为研究区,计算了研究区1955–2014年不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index, SPEI),选取适合监测甘南州高寒草地干旱的最佳时间尺度的SPEI,并且基于SPEI指数、干旱风险概率模型,进行了干旱生态风险评价。结果显示:1)基于SPEI指数监测高寒草地的最优值为SPEI6;2)Morlet连续小波分析的结果显示出研究区高寒草地呈现明显的以3-6年为短周期的"干–湿"变化;3)在空间分布上,近15年以来高寒草地生长季干旱发生的区域主要在甘南州的东部,而西部相对来说发生干旱的频率较低。整体而言,近15年间整个研究区干旱呈现逐渐减弱的状态;4)未来干旱风险较高区域在碌曲县南部和玛曲县南部,尤其是玛曲湿地周围。本研究结果可为相关的草地资源生态安全研究提供有益的参考。
[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] 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] 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]
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] 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] 资源科学
[作者]
王秀红 郑度
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。
关键词:
青藏高原 高寒草甸 可持续利用
[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] 草业科学
[作者]
马景钊 郝璐
草原作为陆地生态系统的主体,对全球气候变化具有重要影响。研究草原干旱的时空分布,探讨适用性较高的干旱指数,对该地区干旱监测和评估具有重要科学意义。本研究利用1990-2019年锡林郭勒盟地区9个气象站点的逐月降水量和月平均温度资料,计算干旱指数[标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)]并且采用Mann-Kendall检验方法,分析该区域年和季节尺度上干旱的趋势性、突变型以及年干旱频率并进行时空变化特征对比研究。结果表明:1)时间上,两种指数均识别出该地区旱化趋势加剧,SPEI监测到的干旱变化趋势比SPI监测到的变化趋势明显;春季SPI监测到该地区呈湿润化趋势,SPEI监测到的则相反,两种指数在夏季均监测出显著的旱化趋势(P <0.05),秋、冬季节均呈现出湿润化的趋势。2)空间上,SPEI监测到的干旱范围比SPI监测到的大,锡林郭勒盟中部到西部干旱程度最严重。3)干旱频率上,SPEI监测到的重旱事件比SPI监测出的多;4)两种指数均无突变点。总得来看,在评估锡林郭勒盟草原干旱情况时,SPEI比SPI具有更好的适用性。
[期刊] 草业科学
[作者]
吉珍霞 裴婷婷 陈英 侯青青 谢保鹏 吴华武
植被物候动态是多重因子影响的结果,尤其在对外界扰动响应敏感的青藏高原草地生态系统。本研究利用2000-2020年MODIS 16 d合成的归一化植被指数(normalization difference vegetation index, NDVI)数据,选用动态阈值法提取了青藏高原逐年的植被物候期,探究了青藏高原草地物候动态变化及其对驱动因子的响应。结果表明:1) 2000-2020年青藏高原草地生长季始期(start of the growing season, SOS)从西北向东南呈提前趋势,每年提前约0.19 d;草地生长季末期(end of the growing season, EOS)整体呈推迟趋势,每年推迟约0.19 d;草地生长季长度(length of the growing season, LOS)由西北向东南逐渐增长。2)风速和连续5 d最大降雨(yearly maximum five-day precipitation, RX5day)是影响草地LOS的主要因素,且因子间两两交互作用要强于单个因子对植被物候的影响,尤其表现在RX5day与温度和风速与温度之间的交互。3)草地LOS与风速和RX5day的回归系数有明显的空间异质性。藏北高原草地LOS随风速增大而变长,随RX5day增大而变短。青海高原和藏南谷地的草地LOS随风速增大而变短。川藏高山峡谷区草地LOS随RX5day增大而变长。综上,本研究可为研究区内生态系统保护和畜牧业的发展提供一定科学依据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王谋 李勇 白宪洲 黄润秋
全球变化导致青藏高原腹地气候的暖干化趋势,也引起该区高寒草甸植被向高寒草原植被的退化。研究区内为高寒草甸一高寒草原过渡区,高寒草甸植被的退化速率为14.2km/10a,而相应地在退化区内生物总量亦呈下降趋势。气候暖干化是引起高原腹地植被退化的原因。而植被退化与区域生物总量的下降将成为影响该区环境自调能力和牧业经济发展的消极因素。
关键词:
全球变暖 青藏高原腹地 暖干化 草地资源
[期刊] 草业科学
[作者]
肖翔 格日才旦 侯扶江
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。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
唐敏 张勃 张耀宗 王国强 马彬 贾艳青
青海省东部农业区是青海省重要的粮食生产基地,春夏干旱直接影响着该区农业的有序发展。论文选取青海省东部农业区13个气象站点1961—2014年平均月降水和气温数据,采用泰森多边形法、SPEI和SPI指数、R/S分析等方法对比评估了该区的春夏气象干旱演变特征。研究表明:1)近54 a SPEI和SPI指数显示青海省东部农业区干旱年际变化在2000年代前基本一致,2000年代后变化趋势发生变化;SPEI指数显示2000年代后春夏旱逐渐加重,SPI指数显示2000年代后春旱逐渐缓解该区干旱,气温是导致两者产生差异的主要原因。2)该区干旱面积覆盖率与干旱年际变化规律保持一致,两种指数主要在1990年代中期前后有所不同,1990年代中期后SPEI指数显示的春夏干旱覆盖面积要比SPI指数显示的广。3)SPEI和SPI指数在2000年代后春夏干旱频率呈相反趋势,SPEI指数显示的2000年代为干旱高频期,SPI指数为干旱低频期;两种指数均显示春旱高频区由西部转向东部地区,夏旱高频区由西北转向东南地区。4)根据干旱周期及R/S分析法,未来4~6 a该区春旱加重,北部地区为春旱高发区;未来18~22 a夏旱也有所加重,西部和东部地区为夏旱高发区。5)通过对比分析发现,SPEI指数在该区的适用性较好,能为该区干旱监测提供较为科学的理论依据。
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