高原鼠兔贮草选择及其生物学意义

本文采用观察法和样方法对不同栖息地类型高原鼠兔的贮草选择进行了分析,旨在探讨高原鼠兔在不同栖息地类型中干草堆的放置方式、数量、植物种类组成以及与栖息地类型和冬季食物组成的关系,在此基础上,阐明高原鼠兔建立干草堆的生物学意义。结果表明,高原鼠兔堆集干草堆的方式与其它鼠兔不同,它们将干草堆放置于独一味、甘肃棘豆等植物上,以减少干草堆植物的腐烂;不同栖息地类型干草堆数量有所不同,杂类草草甸中干草堆较多,平均为29.00 ± 17.09 个/ hm² ,其次为垂穗披碱草草甸,干草堆数量平均为16.33 ± 9.50个/hm² ,矮嵩草草甸中干草堆最少,平均为12.67 ± 6.66 个/ hm² 。在矮嵩草草甸中,5 个较大的干草堆由37 种植物组成,其中10 种植物选择水平在3 级以上,而甘肃棘豆和铺散亚菊占有较大的比例,分别为23.6% 和19.% 。不同干草堆间相似性分析结果表明,除第2 个干草堆外,其余干草堆间相似性指数较高,最高为第3 个和第4 个干草堆之间,为0.9070。相关分析结果显示,干草堆主要植物组成与高原鼠兔冬季食物主要组成之间呈显著的正相关(r = 0.7323,df = 6,P <0.05)。扣笼试验结果表明,高原鼠兔冬季未取食扣笼内的干草堆。在综合分析高原鼠兔的贮草行为的基础上,我们认为,高原鼠兔建立干草堆的目的是为了应付冬季食物条件的不可预测性。     

西南地区草地群落灌木植物盖度对生态系统碳库的影响

中国西南地区草地主要为暖性及热性草丛、灌草丛, 约占全国草地面积的1/10, 分析灌木植物盖度与草地碳库及其构成的关系对于准确评估尚处于次生演替阶段的南方草地碳储量具有重要意义。该研究基于野外实地调查, 将西南地区不同地貌类型的41个代表性草地样地依据灌木植物盖度划分为3种类型: 无灌木植物草地群落(灌木植物盖度为0)、低灌木植物盖度草地群落(灌木植物盖度0-10%)和高灌木植物盖度草地群落(灌木植物盖度10%-30%), 测定了群落地上、地下生物量和凋落物生物量以及植物和土壤碳含量, 计算碳密度。结果表明: 随着草地群落灌木植物盖度增大, 生态系统植被碳密度从0.304 kg·m ^-2增加到1.574 kg·m ^-2, 其中根系和凋落物碳库也呈增长趋势; 土壤碳密度从7.215 kg·m ^-2增加到9.735 kg·m ^-2, 生态系统碳密度从7.519 kg·m ^-2增加到11.309 kg·m ^-2。草地碳库构成中, 低灌木植物盖度草地群落的土壤碳库占生态系统碳库比例最小。草地群落灌木植物盖度增加改变了草地生态系统碳库构成并导致生态系统碳库增加, 建议在估算草地生态系统碳库时, 需要统筹考虑并兼顾南方地区草地群落灌木植物盖度变化。     

上海滨江森林公园重引入獐野放后的活动范围与栖息地选择

本文对重引入后野放于上海滨江森林公园的獐进行无线电遥测跟踪研究,确定其在公园内286个斑块内的有效活动位点,分析其活动范围,并通过Vanderloeg选择系数和Scavia选择指数分析其栖息地选择。结果显示,以最小凸多边形法得到的重引入獐的活动范围面积从 24.94 hm² 至 83.24 hm² 不等,均值为 58.74 hm²;以固定核空间法得到的面积从 11.23 hm² 至 41.52 hm² 不等,均值为 26.93 hm²。野放后的獐偏好选择面积为 1-2 hm² 的较大斑块和距离水源较远的栖息地。在植被因子的选择上,野放后的獐倾向选择野草地为主、乔木和灌木密度适中、乔木高度10-15m、草本高度 30cm 以上的栖息地,避免选择乔木高度低于 5m、草本高度过低（<5cm）和无草本植物分布的栖息地。建议在今后重引入项目实施中,在郊野公园或者其它城市绿林地内为獐营造植被盖度和密度适中、隐蔽性良好、斑块面积适中的栖息地,并补种高草本,促进物种重引入成功。     

高原鼠兔挖掘活动对植物种的丰富度和地上生物量的影响

用空间序列代替时间序列的方法,分析了高原鼠兔挖掘形成的鼠丘上和鼠丘间植物群落物种丰富度、物种组成和地上生物量的变化,探讨鼠兔挖掘活动对植物群落的影响。结果表明:多年鼠丘上植物种类丰富度较高,分别比两年鼠丘和对照增加25. 0% 和17. 5% ;多样性指数变化趋势为对照> 多年鼠丘> 两年鼠丘,种的均匀度变化趋势为对照>多年鼠丘> 两年鼠丘;两年鼠丘和多年鼠丘、对照之间群落系数较低,分别为0.346 2和0.285 7,显示了它们在植物种类组成上存在较大差异;地上生物量变化趋势为多年鼠丘> 两年鼠丘> 对照,且多年鼠丘上植物地上生物量显著高于两年鼠丘和对照(F_{多年- 对照}= 13.544 0,F_{多年- 两年}= 11.768 2,P < 0. 05),分别增加了66.3% 和77. 8% 。高原鼠兔的挖掘活动有利于增加物种丰富度和自身的适应性,但就高原鼠兔栖息地植物群落而言,考虑到一定数量当年鼠丘的存在,地上生物量呈下降趋势。     

高原鼠兔有效洞穴密度对高山嵩草群落及其主要种群空间分布特征的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)有效洞穴密度变化会引发高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸植物群落及其种群分布格局发生变化。采用野外调查法研究了高原鼠兔有效洞穴密度对高山嵩草群落特征及其主要种群分布格局的影响。结果表明:随高原鼠兔有效洞穴密度增加,高山嵩草草甸植物群落的优势种没发生明显变化,部分伴生种发生更替;高度、盖度、多样性指数和均匀度指数呈现降低态势;地上生物量和丰富度指数变化不明显;高山嵩草和矮火绒草(Leontopodium nanum)种群的盖度、密度以及生物量均呈现降低态势,而达乌里秦艽(Gentiana dahurica)和小花草玉梅(Anemone rivularis var.flore-minors)种群的盖度、密度和生物量呈增加趋势。高山嵩草和矮火绒草的种群分布格局从8个/625m2和14个/625m2的聚集分布分别变为34个/625m2时的均匀分布和随机分布,达乌里秦艽和小花草玉梅种群从8个/625m2和14个/625m2的随机分布变为23个/625m2和34个/625m2时的聚集分布,这说明高原鼠兔有效洞穴密度变化改变了高山嵩草群落的特征和主要植物种群的空间分布格局,而对应群落特征和种群分布格局改变的有效洞穴密度为14个/625m2和23个/625m2。     

高原鼠兔对退化草地植物群落结构及恢复演替的影响

2009 年4 月至2011 年9 月采用围栏封育和去除法,对去除高原鼠兔的处理组和鼠兔扰动(对照组)区域植物群落结构、物种组成和地上生物量进行了比较分析,旨在阐明高原鼠兔对草地植物群落结构和群落演替的影响。结果表明:去除高原鼠兔处理组和对照区域植物群落平均高度和种盖度逐年上升,均在2011 年达到最大值,平均高度分别为6. 5 cm 和4. 2 cm,二者差异极显著(F =127. 80,df = 1,10,P < 0.01),种盖度分别为126. 5%和117. 9% ,差异不显著;植物群落组成中,处理区域禾草和莎草地上生物量比对照区域分别增加了1 965.1% 和33. 2% ,二者差异极显著(F = 41. 29,df = 1,10,P < 0.001),豆科植物和杂类草分别下降了89. 9% 和30.7% ;处理区域植物群落生态优势度发生了显著变化,由以杂类草为主改变为以禾草为主,而对照组均以杂类草为主,变化不明显。相似性指数2009 - 2011 年在对照区域年间变化范围为0.7168 - 0. 7550,在去除高原鼠兔处理区域年间变化范围为0.6464 - 0. 6732;对照区域和处理区间变化范围为0. 5354 - 0. 8956。根据试验结果我们认为,高原鼠兔的扰动可以有效降低植物群落的平均高度和植物种盖度,但植物种类组成主要以杂类草为主,年间变化不明显,表明鼠兔的扰动延缓了植物群落的恢复演替。     

高原鼠兔刈割行为与栖息地植物群落的关系

采用观察法和样条法对不同栖息地高原鼠兔刈割植物的行为、相对频次、生物量百分比以及刈割植物与鼠兔冬季食物组成之间的关系进行了分析,并阐述了高原鼠兔刈割植物的生物学意义。结果表明:高原鼠兔刈割植物始于每年的6 月下旬,早于其它草原小型哺乳动物贮草时间。不同栖息地鼠兔对植物的刈割频次和生物量比例并非完全一致。在矮嵩草草甸,鼠兔刈割频次较高的为垂穗披碱草、二柱头藨草、甘肃棘豆、短穗兔耳草、铺散亚菊和鹅绒萎陵菜;这些植物生物量所占比例亦较高,仅短穗兔耳草比例较低;在垂穗披碱草草甸,鼠兔刈割频次较高的为垂穗披碱草和早熟禾;垂穗披碱草生物量较高;而在杂类草草甸,鼠兔主要刈割植物为铺散亚菊、大籽蒿、黄帚橐吾、长茎藁本和圆齿狗娃花,生物量比例较高的主要为铺散亚菊。相似性分析结果表明,不同栖息地间鼠兔刈割植物频次和生物量比例差异较大,相似性系数最大分别为0. 7862 和0. 6100, 最小仅为0.1422 和0. 1035,而同一栖息地间鼠兔刈割植物频次和生物量差异相对较小,相似性系数最高达0. 9203 和0. 8490,最小亦达到0. 6662 和0. 4440,表明栖息地变化对鼠兔刈割植物频次和比例有明显的影响作用。鼠兔刈割主要植物频次和生物量比例与冬季主要食物组成的相关分析结果表明,生物量比例与主要食物组成呈显著的正相关(r =0.8412,df = 6, P <0. 05),而刈割植物频次与主要食物相关不显著。     

放牧条件下高原鼠兔扰动对高寒草甸植物群落特征的影响

在高寒草甸生态系统中,大型草食动物放牧是重要的管理方式之一,对草地生物多样性起着关键的驱动作用。高原鼠兔是高寒草甸生态系统中生物多样性的重要组成成分,对生态系统的食物网结构以及其功能与稳定性起着关键作用。探明放牧条件下高原鼠兔扰动对高寒草甸的影响,对于高寒草甸建立合理的放牧提供理论依据,为鼠害的防治提供科学依据有一定的现实意义。2017年5—9月在青海省海北州祁连县矮嵩草草甸,以高原鼠兔为研究对象,通过小区控制研究放牧条件下高原鼠兔扰动对高寒草甸植物功能群植物特征的影响。结果显示高原鼠兔扰动降低了除杂类草以外的各植物功能群的高度;同时显著降低了禾本科、豆科功能群盖度及总盖度,而杂类草功能群的盖度有增加的趋势。另外,我们的结果也发现高原鼠兔扰动对各植物功能群生物量和重要值的影响不显著。该研究表明放牧条件下高原鼠兔扰动在一定程度上对杂草群落特征具有积极的作用,对其它功能群的群落特征具有抑制作用。     

祁连山天老池流域灌丛地上生物量空间分

采用野外样地调查法,以祁连山寺大隆林区天老池流域高山灌丛为研究对象,建立灌丛地上生物量与易测因子(冠幅周长和灌丛丛高)之间的关系,采用面向对象分类法对研究区的高分辨率影像(GeoEye-1)的土地利用类型进行分类,提取出灌丛盖度的空间分布,建立灌丛地上生物量与盖度之间的关系式,估算灌丛地上总生物量.结果表明： 研究区灌丛地上总生物量为1.8×10³ t,单位面积地上生物量为1598.45 kg·hm^-2;灌丛地上生物量主要分布在海拔3000～3700 m范围内,并且阳坡(1.15×10³ t)>阴坡(0.65×10³ t).     

高原鼠兔对垂穗披碱草及豆科植物生长特性的影响

高原鼠兔通过取食对高寒草甸产生广泛的影响,从而影响高寒草甸植物的个体生长特征。2012年在青海省果洛州矮嵩草草甸,以高原鼠兔喜食植物(豆科和垂穗披碱草)为研究对象,通过小区控制研究高原鼠兔取食（对照组、低密度处理组、中密度处理组、高密度处理组）对植物个体生长特征的影响。研究显示：在实验前期（5月和6月）,喜食植物个体特征基本上无明显规律;在实验后期（7月和8月）,随着高原鼠兔取食强度增大,高原鼠兔喜食植物的地上生物量、平均高度、分蘖枝数、分蘖枝长度、丛幅均呈下降趋势;叶片长度和叶片数均呈先上升后下降态势。2.高原鼠兔喜食植物个体特征的增长率对照组显著高于高密度处理组（P<0.05）。以上结果表明(1)高寒草甸豆类植物在其生长后期与高原鼠兔的取食强度呈一定的负相关关系;高原鼠兔取食强度在阈值（中、低密度）内有利于垂穗披碱草的生长,但超过其阈值的取食强度不利于其生长。(2)高原鼠兔高强度的取食对其喜食植物个体的生长率有明显的抑制作用。     

Effects of plateau pika (Ochotona curzoniae) on alpine meadow phytocoenosium and analysis of the strategy it uses to expand habitat

High-density plateau pikas (Ochotona curzoniae) disturbance is one of the main causes of alpine meadow degradation. The response of phytocoenosium to the disturbance of plateau pika may reflect its habitat expanding strategy. We used quadrat sampling method to investigate vegetation height, coverage, and aboveground biomass of non-pika area (NA), transition area (TA), and pika-active area (AA) distributed continuously in alpine meadow located in Guoluo Tibetan Autonomous County of Qinghai Province in 2011 and 2012. The results showed that, from NA to AA (i) vegetation coverage, height, and above-ground biomass decreased (P < 0.01). (ii) While the number of plant species decreased from 41 to 30, and species diversity decreased significantly (P < 0.05), evenness of the alpine meadow showed no significant variations. (iii) Dominant species changed from grasses to weeds. (iv) While plants in TA showed no obvious difference in height between 2011 and 2012, coverage reduced significantly (P < 0.05). These results demonstrate that (i) plateau pikas disturbance on alpine meadow will change plant community structure and composition, directly leading to degeneration of alpine meadow. Additionally, (ii) plateau pikas expand their habitat by altering plant coverage firstly.     

尕海湿地植被退化过程中植被-土壤系统有机碳储量变化特征

青藏高原湿地作为陆地生态系统的重要组成部分,在全球碳循环中发挥着重要作用.以青藏高原东缘尕海湿地植被不同退化程度样地(未退化CK、轻度退化SD、中度退化MD及重度退化HD)为研究对象,通过分析地上植物、凋落物、根系和土壤有机碳,研究湿地植被退化过程中植被-土壤系统有机碳储量变化特征.结果表明: 除HD外,不同退化程度湿地地上植被碳储量为99.58～205.64 g·m^-2,根系(0～40 cm)碳储量为56.96～754.37 g·m^-2,地上、根系碳储量随退化程度的加剧显著下降,土壤容重随退化程度加剧呈先增加后减少趋势,植被退化湿地各层土壤容重均大于对照样地,而凋落物碳储量为17.29～35.69 g·m^-2,CK和MD均显著高于SD;不同退化程度湿地土壤0～40 cm碳储量为7265.06～9604.30 g·m^-2,且MD＞CK＞SD＞HD,土壤有机碳储量CK和MD显著高于SD、 HD;植被-土壤系统的碳储量为7265.06～10389.94 g·m^-2,各样地大小顺序为CK＞MD＞SD＞HD,有机碳主要储存于土壤中,占湿地总碳贮量的90%以上,说明适度干扰有利于发挥高寒湿地生态系统的碳汇功能.     

草场植被影响高原鼠兔密度的探讨

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原重要害鼠之一。它啃食优良牧草(皮南林,1973),挖洞堆土,破坏生草层,是畜牧业生产中的一大害鼠。有关高原鼠兔和草场植被的关系,皮南林(1973)、梁杰荣等(1978)、肖运峰等(1979;1981)已做了一些工作。然而多数作者仅论述了鼠兔危害草场,致使草场退化的一面;而草场植被对高原鼠兔的反作用方面的问题至今未见报道。     

Carbon and nitrogen dynamics in a Pinus densiflora forest with low and high stand densities

Aims Understanding carbon (C) and nitrogen (N) dynamics and their dependence on the stand density of an even-aged, mature forest provides knowledge that is important for forest management. This study investigated the differences in ecosystem total C and N storage and flux between a low-density stand (LD) and a high-density stand (HD) and examined the effects of stand density on aboveground net primary productivity (ANPP), total belowground C allocation (TBCA) and net ecosystem production (NEP) in a naturally regenerated, 65- to 75-year-old Pinus densiflora S. et Z. forest.Methods LD (450 trees ha^-1) and HD (842 trees ha^-1) were established in an even-aged, mature P. densiflora forest in September 2006. The forest had been naturally regenerated following harvesting, and the stand density was naturally maintained without any artificial management such as thinning. The diameter at breast height (DBH ≥ 5.0cm) of all live stems within the stands was measured yearly from 2007 to 2011. To compare C and N storage and fluxes in LD and HD, C and N pools in aboveground and belowground biomass, the forest floor, coarse woody debris (CWD) and soil; soil CO₂ efflux (R S); autotrophic respiration (R A); litter production; and soil N availability were measured. Further, ANPP, TBCA and NEP were estimated from plot-based measurement data.Important findings Ecosystem C (Mg C ha^-1) and N (Mg N ha^-1) storage was, respectively, 173.0±7.3 (mean ± SE) and 4.69±0.30 for LD and 162±11.8 and 4.08±0.18 for HD. There were no significant differences in C and N storage in the ecosystem components, except for soils, between the two stands. In contrast, there were significant differences in aboveground ANPP and TBCA between the two stands (P < 0.05). Litterfall, biomass increment and R S were major C flux components with values of, respectively, 3.89, 3.74 and 9.07 Mg C ha^-1 year^-1 in LD and 3.15, 2.94 and 7.06 Mg C ha^-1 year^-1 in HD. Biometric-based NEP (Mg C ha^-1 year^-1) was 4.18 in LD and 5.50 in HD. Although the even-aged, mature P. densiflora forest had similar C and N allocation patterns, it showed different C and N dynamics depending on stand density. The results of the current study will be useful for elucidating the effects of stand density on C and N storage and fluxes, which are important issues in managing natural mature forest ecosystems.     

草地退化影响高原鼠兔血清总IgG水平、肠道寄生物感染及肝脏和肾脏指数

高原鼠兔 (Ochotona curzoniae) 作为青藏高原高寒草地生态系统中的关键物种,其种群数量随着过度放牧导致的草地退化而暴发式增长。阐明此过程中高原鼠兔天然免疫能力及肝脏和肾脏器官指数的变化,对深入揭示青藏高原草地退化引起的高原鼠兔种群暴发机理具有重要意义。本研究在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站地区,调查了轻度、中度、重度退化草地中高原鼠兔洞口数量,并测定了成体高原鼠兔血清总IgG含量、肠道寄生物感染状况及肝脏和肾脏指数。结果发现：随着草地退化,高原鼠兔洞口数量和血清总IgG水平显著增加;绦虫和线虫的感染率和感染强度以及肝脏和肾脏指数均显著降低。雄性对绦虫的感染率和肝脏指数显著低于雌性;雌性在重度退化草地中对绦虫和线虫的感染率及感染强度显著低于轻度退化草地。以上结果表明,过度放牧介导的草地退化增强了高原鼠兔的天然免疫功能,缓解了毒素对肝脏和肾脏的损伤,进而可能促进其种群暴发式增长。     

高寒草甸不同扰动斑块植物功能群和根土复合体特征变化研究

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)活动在高寒草甸上会形成各种类型扰动斑块, 扰动斑块类型的转变是导致草地退化的原因之一。目前, 斑块类型发生转变的关键影响因子尚不清楚, 因此, 对高寒草甸活动斑块、非活动斑块和恢复斑块三个扰动斑块类型植物功能类群结构、根土复合体特征和斑块分布特征进行研究, 旨在探讨斑块类型发生转变的主要因子, 说明高寒草甸退化机理。研究结果表明, 高寒草甸中活动斑块土壤表层由于放牧和高原鼠兔活动扰动强度大, 无法形成稳定的植物群落, 非活动斑块的植物群落处于次生演替早期阶段, 但是恢复斑块已具备高寒草甸优势种莎草科植物生长的基本条件。退化高寒草甸中活动斑块与非活动斑块呈现镶嵌性分布, 而恢复斑块相对独立没有镶嵌性分布现象。造成高寒草甸干扰斑块类型转变的主要原因是高原鼠兔活动强度由间歇性干扰转变为持续干扰的结果。     

The role of shrub (Potentilla fruticosa) on ecosystem CO2 fluxes in an alpine shrub meadow

Aims Recent studies have shown that alpine meadows on the Qinghai-Tibetan plateau act as significant CO₂ sinks. On the plateau, alpine shrub meadow is one of typical grassland ecosystems. The major alpine shrub on the plateau is Potentilla fruticosa L. (Rosaceae), which is distributed widely from 3 200 to 4 000 m. Shrub species play an important role on carbon sequestration in grassland ecosystems. In addition, alpine shrubs are sensitive to climate change such as global warming. Considering global warming, the biomass and productivity of P. fruticosa will increase on Qinghai-Tibetan Plateau. Thus, understanding the carbon dynamics in alpine shrub meadow and the role of shrubs around the upper distribution limit at present is essential to predict the change in carbon sequestration on the plateau. However, the role of shrubs on the carbon dynamics in alpine shrub meadow remains unclear. The objectives of the present study were to evaluate the magnitude of CO₂ exchange of P. fruticosa shrub patches around the upper distribution limit and to elucidate the role of P. fruticosa on ecosystem CO₂ fluxes in an alpine meadow.Methods We used the static acrylic chamber technique to measure and estimate the net ecosystem productivity (NEP), ecosystem respiration (R e), and gross primary productivity (GPP) of P. fruticosa shrub patches at three elevations around the species' upper distribution limit. Ecosystem CO₂ fluxes and environmental factors were measured from 17 to 20 July 2008 at 3 400, 3 600, and 3 800 m a.s.l. We examined the maximum GPP at infinite light (GPP max) and maximum R e (R emax) during the experimental time at each elevation in relation to aboveground biomass and environmental factors, including air and soil temperature, and soil water content.Important findings Patches of P. fruticosa around the species' upper distribution limit absorbed CO₂, at least during the daytime. Maximum NEP at infinite light (NEP max) and GPP max of shrub patches in the alpine meadow varied among the three elevations, with the highest values at 3 400 m and the lowest at 3 800 m. GPP max was positively correlated with the green biomass of P. fruticosa more strongly than with total green biomass, suggesting that P. fruticosa is the major contributor to CO₂ uptake in the alpine shrub meadow. Air temperature influenced the potential GPP at the shrub-patch scale. R emax was correlated with aboveground biomass and R emax normalized by aboveground biomass was influenced by soil water content. Potentilla fruticosa height (biomass) and frequency increased clearly as elevation decreased, which promotes the large-scale spatial variation of carbon uptake and the strength of the carbon sink at lower elevations.