天祝不同退化程度草地植物群落结构与物种多样性研究

为探究天祝高寒草地不同退化程度生态系统的稳定性及物种多样性的动态变化特征规律,以天祝高寒草地为对象,采用样方法对不同退化程度草地植物群落结构和物种组成进行了分析,结果表明：天祝高寒草地轻度退化草地（LDG）、中度退化草地（MDG）和重度退化草地（SDG）植物群落四度一量特征整体呈现逐渐降低趋势且差异显著（P<0.05）,表现为LDG > MDG > SDG;研究区植物共11科19属21种,植物主要为豆科、菊科、禾本科、蔷薇科和莎草科,其中莎草科和禾本科对群落的稳定性起决定作用,其生态型群落呈现多年生草本植物占优势,一年生草本植物最少,无乔木层和灌木层,不同退化程度草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.31,丰富度指数和多样性指数在轻度退化草地最高分别为0.89和2.34。综上,随着天祝高寒草地退化程度的增加,其植物多样性逐渐降低,植物群落结构分布单一,应重视该地区草地的保护,合理利用和科学管理草地。     

“黑土滩”退化草地、高寒湿地及其交错区植物群落结构多样性

采用样方调查方法研究了青藏高原江河源区"黑土滩"退化草地、高寒湿地及其二者交错区的植物群落结构及其多样性。结果表明,交错区植物群落多样性最高,"黑土滩"退化草地植物群落多样性明显高于高寒湿地植物群落多样性。高寒湿地植物群落中以莎草科植物占优势,"黑土滩"退化草地则以毒杂草占绝对优势,交错区可食性杂草类群较多。从3种植物类型区物种构成变化看,尽管3者互相毗邻,但是"黑土滩"可能是其他高寒植被类型退化演替而形成,不能证明"黑土滩"与其临近的高寒湿地存在群落发生学关系。以毒杂草构成为主的"黑土滩"次生植被则对其周边高寒湿地具有明显的侵入性和生态胁迫,因此必须加强对江河源区"黑土滩"退化草地的治理。     

贵南县不同退化草地物种多样性的研究

在贵南县温性草原中选择3个具有代表性的退化草地进行物种多样性的研究和分析.结果表明,塔秀乡达龙滩、森多乡完秀滩和过马营镇哇什滩多样性指数、丰富度指数、均匀度指数随退化程度的加剧而减小.过马营镇哇什滩重度退化草地多样性指数、均匀度指数均小于轻度和中度退化草地,丰富度大于中度退化草地.3个不同退化地区多样性指数减小,丰富度指数总体有递减趋势,而均匀度指数先增加后减小再增加后减小,呈现出波浪式变化,但变化不明显.     

不同退化程度高寒草甸植物物种多样性与生态系统多功能性关系

为探究高寒草甸不同退化程度生态系统多功能性的变化,本研究综合考虑了植物物种多样性和多种生态系统功能如生产力、养分循环和固存能力、土壤涵养水分能力等,运用降维因子分析的方法计算了生态系统多功能性,综合分析了植物物种多样性与生态系统功能和多功能性间的关系。结果表明：高寒草甸退化显著降低了Margalef指数、Shannon-weiner指数、Simpson指数和Pielou指数(P<0.05),各生态系统功能趋于恶化。高寒草甸退化导致生态系统多功能性的下降,综合统计量结果为轻度退化(21.9955)＞中度退化(8.7295)＞重度退化(—30.7245)。植物物种多样性与生态系统多功能性之间均存在正相关关系,其中Simpson指数与生态系统多功能性指数拟合的结果最好,说明高寒草甸生态系统多功能性受植物物种多样性的制约。本研究可为青藏高原草地退化及恢复的过程和机理研究提供理论依据。     

不同退化程度高寒草地土壤酶活性的研究

研究了东祁连山高寒草地脲酶、过氧化物酶、中性磷酸酶和纤维素酶活性的垂直变化规律及草地退化程度对土壤酶活性的影响。结果表明,3个不同退化程度样地的中性磷酸酶,纤维素酶和过氧化物酶活性随土壤深度的加深而呈现递减的规律,并且表层土壤酶活性在3层总酶活性中占有较大的比例,最大占47.4%,最小占37.2%;中性磷酸酶,纤维素酶和过氧化物酶活性均表现为轻度退化>重度退化>过度退化。相关分析表明,在0~30 cm土层中纤维素酶和过氧化物酶活性在轻度退化草地与过度退化草地差异极显著(P<0.01),在10~20 cm土层中脲酶活性和中性磷酸酶活性在轻度退化草地与过度退化草地差异显著(P<0.05)。     

高寒蒿草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

以高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落样地资料为基础，研究了不同退化演替阶段植物群落的结构及物种多样性特征，分析了植物群落物种多样性与不同退化演替阶段的关系，研究结果表明：超载过牧，鼠虫危害，人为干扰以及全球气候变化等因素是青藏高原高寒草甸草地严重退化的主要原因，从11个不同演替阶段植物群样地数据的PCA排序结果可归为4个类型，按群落阶段依次为原生植被（Ⅳ），轻度退化（Ⅲ），重度退化（Ⅱ）和极度退化（Ⅰ），群落物种丰富度指数依次为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ；物种多样性指数（H′和N2）同丰富度指数有相同的变化趋势，即原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型，高寒嵩草草甸生态系统的退化，不仅使群落物种组成发生巨大变化，而且导致物种多样性发生改变，它随着干扰和退化程度的加 剧而降低，江河源区的植被保护不仅为草地畜牧业可持续发展提供物质基础，而且还具有涵养水源，控制水土流失的作用，对长江，黄河中下游地区的经济发展和生态环境保护具有重要的意义，因此，加强和保护江河源区的生态环境势在必行，有必要借鉴国内外的先进技术和管理经验，进行长期的生态工程建设。     

生物结皮对高寒退化草地植物群落的影响

生物结皮在各类生态系统中扮演着重要的角色,具有调控土壤水分,养分含量与侵蚀敏感性等作用,并可直接或间接地影响地上植物群落,但对植物群落发展存在促进还是抑制作用尚不清楚。本研究于2017年在青海贵南县森多镇高寒草原,设置大样方,对生物结皮种类和分布格局进行调查。结果表明：在青藏高原高寒退化草地生态系统中,生物结皮的存在显著影响了植物的群落结构,降低了杂草的比例;苔藓生物结皮的盖度与草本植物盖度在初级发育阶段的生物结皮（地衣和苔藓共存）的样方中呈显著正相关关系（P<0.05）,在高级发育阶段的生物结皮（仅有苔藓结皮存在）的样方中正相关关系极显著（P<0.01）。由此可见,生物结皮是高寒草地生态系统的重要组成部分,有调节高寒退化植物群落的结构和功能的作用。     

东乌珠穆沁草甸草原不同退化程度草地植物群落结构与多样性研究

为深入研究不同退化程度草甸草原植物群落多样性及稳定性的动态变化规律,本研究采用样方法对东乌珠穆沁不同退化程度草甸草原植物群落结构及多样性进行了调查分析。结果表明：研究区植物主要为禾本科、菊科、蔷薇科、莎草科、豆科、唇形科。随草地退化程度加剧：草地植被盖度减小;群落优势种从禾本科、莎草科、豆科等优质牧草逐渐转变为杂类草植物;多年生植物优势度下降,一年生杂草优势度上升,群落稳定性变差。未退化草地物种丰富度最大,中度退化草地较未退化草地表现出较高的多样性、优势度、均匀度、丰富度指数,其余草地类型多样性差异不显著。未退化草地样点间植物群落相似度较高,与轻度、中度、重度退化草地植物群落组成差别较大。轻度、中度、重度退化草地间植物群落组成存在相似性。本研究结果为退化草甸草原的恢复重建提供参考。     

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(P0.05),表现为LDGMDGSDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)48.67%(LDG)30.05%(MDG)、20.81%(LDG)18.01%(SDG)17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。     

高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

以高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落样地资料为基础,研究了不同退化演替阶段植物群落的结构及物种多样性特征,分析了植物群落物种多样性与不同退化演替阶段的关系.研究结果表明:超载过牧、鼠虫危害、人为干扰以及全球气候变化等因素是青藏高原高寒草甸草地严重退化的主要原因,从11个不同演替阶段植物群落样地数据的PCA排序结果可归为4个类型,按群落阶段依次为原生植被(Ⅳ)、轻度退化(Ⅲ)、重度退化(Ⅱ)和极度退化(Ⅰ).群落物种丰富度指数依次为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;物种多样性指数(H′和N2)同丰富度指数有相同的变化趋势,即原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型;高寒嵩草草甸生态系统的退化,不仅使群落物种组成发生巨大变化,而且导致物种多样性发生改变,它随着干扰和退化程度的加剧而降低;江河源区的植被保护不仅为草地畜牧业可持续发展提供物质基础,而且还具有涵养水源、控制水土流失的作用,对长江、黄河中下游地区的经济发展和生态环境保护具有重要的意义.因此,加强和保护江河源区的生态环境势在必行,有必要借鉴国内外的先进技术和管理经验,进行长期的生态工程建设.     

东祁连山不同退化阶段高寒草甸群落结构与植物多样性特征研究

采用样方法对东祁连山地区不同退化程度高寒草甸植物群落进行了调查,对群落结构、物种组成和群落生产力进行了分析,并运用α多样性、β多样性等指标研究了其物种多样性变化.结果表明,1)研究样地内共有植物种13科27属40多种,从未退化-轻度退化-中度退化-重度退化-极度退化,不同退化演替阶段的优势种分别为线叶嵩草 禾草、线叶嵩草 珠芽蓼、珠芽蓼 线叶嵩草、珠芽蓼 杂类草、平车前 杂类草.2)随退化程度的加剧,草地总盖度降低,优良牧草生物量减少,而毒杂草的比例逐渐上升,草地质量下降;地上、地下生物量均明显降低,地上生物量远低于地下生物量,分布在各层的植物根量越来越少,地下根系具有浅层化特点.3)高寒草甸植物群落α多样性指数基本上与均匀度、丰富度指数呈正相关,与生态优势度指数呈负相关;群落的物种丰富度在中度退化阶段最高,但多样性指数和均匀度指数在重度退化阶段最高,群落多样性更多地受均匀度的影响.4)随退化程度的加剧,样方内微生境或资源异质性减小,样方间异质性增大,从而导致β多样性增加;各草地植物群落物种替代速率由大到小的顺序为重度退化-极度退化>未退化-轻度退化>中度退化-重度退化>轻度退化-中度退化.     

祁连山中段退化高寒草地土壤细菌群落分布特征

为探究祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落分布特征,采用Illumina HiSeq PE250高通量测序平台对轻度、中度和重度退化草地土壤细菌群落变化特征进行研究,并对土壤细菌群落与土壤酶活性、土壤理化因子间关系进行分析。结果表明:随着退化程度加剧,植被盖度、高度、地上生物量和多样性指数均明显降低(P<0.05);土壤理化性质和酶活性变化各异且差异显著(P<0.05)。高通量测序共得到257971条有效序列,219017条优质序列和2004个OTUs。细菌群落丰富度指数依次为轻度>中度>重度,多样性指数为轻度>重度>中度,Beta多样性分析表明各样地间差异为轻度>重度>中度。其中,放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为3种退化草地土壤的优势菌门,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占77.25%、84.27%和78.66%;乳球菌属为3种退化草地土壤的优势菌属,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占14.29%、38.84%和7.39%。冗余分析表明:土壤酶活性和土壤理化性质均对细菌群落的组成具有影响,其中土壤pH是影响土壤细菌群落分布的主要驱动因子。祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落的变化主要受土壤理化性质和酶活性的影响。     

东祁连山高寒草地植物群落二维极点排序

利用极点排序对东祁连山高寒草地植物群落进行了分析,并通过Simpson生态优势度指标对植物群落优势度进行了测定。结果表明,(1)在不同的海拔区域内,影响植物群落分布的主要环境因子不同。根据影响植物群落分布的环境因子的变化情况,可将研究地区划分为3个地段,即较低海拔地段(2710~2930m),水分条件对植物群落的分布影响较为明显;中海拔地段(2930~2960m),植物群落的分布主要受水,热组合状况的影响;而在较高海拔地段(2960~3080m),温度条件成为限制植物群落分布的主要因素。(2)群落生态优势度与群落内植物种群数呈负相关,海拔梯度通过影响群落内的种群组成而影响群落生态优势度。不同种群生态优势度的差异则反映了群落对放牧干扰的生态响应,随退化程度的加大,种群组成由抗性弱的物种向抗性强的物种逐渐过渡。     

东祁连山高寒草地土壤可培养真菌多样性分析

为了解东祁连山高寒草地土壤可培养真菌的多样性,选择有代表性的4类草地类型(珠芽蓼草地、禾草草地、沼泽草地、嵩草草地),运用稀释平板法和基于ITSrDNA基因序列的系统发育分析对其土壤中可培养真菌多样性进行研究,同时应用生态学评价方法进行分析。用PDA培养基、PSA培养基、玉米粉琼脂培养基和马丁氏-孟加拉红培养基从土壤样品中分离得到76株真菌,通过形态观察选取30株有代表性的菌株进行基于ITSrRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,鉴定所得菌株可分为22个属的26个种,绝大多数属于半知菌亚门和接合菌亚门真菌;物种的丰富度(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度(D)和Pielou均匀度指数(J)变化范围分别为15～18,2.47～2.81,0.89～0.93,0.91～0.97;青霉属(Penicillium)真菌为珠芽蓼草地、沼泽草地和嵩草草地的优势菌,镰孢菌属(Fusarium)真菌为禾草草地的优势菌,柔菌属真菌(Doratomyces)为沼泽草地的优势菌,被孢霉属(Mortierella)、柔菌属、小球腔菌属(Leptosphaeria)、毛霉属(Mucor)、木霉属(Trichoderma)、地丝菌属(Geomyces)和镰孢属为4类草地的常见属。另外,4类草地都有大于10%的分离菌种暂时无法确定其分类地位,极可能是新种;东祁连山高寒草地土壤真菌多样性丰富,其多样性和草地类型的特异性有着密切的关系,东祁连山高寒草地有着丰富的土壤真菌资源,存在潜在的开发价值。     

高寒退化草地委陵菜根围丛枝菌根菌(AMF)分离鉴定及促生效应

从祁连山高寒退化草地优势植被钝裂委陵菜根围分离丛枝菌根真菌(AMF),鉴定并研究其促生效果,为农业生产和生态修复提供服务。用湿筛倾析—蔗糖离心法提取土壤AMF孢子,按形态挑出大量相同孢子并用燕麦盆栽法扩繁;通过形态学和18S rRNA基因分析鉴定;并通过燕麦盆栽试验(CK:不接菌;处理A:接种根内根孢囊霉(AMF1);处理B:接种本研究分离菌株AMF2)探寻AMF对燕麦苗期的促生作用。结果表明,分离扩繁出一株含量最多的丛枝菌根真菌AMF2,经形态学鉴定发现AMF2孢子颜色为白色、奶白色、黄棕色;孢子椭球形、球状、近球形;孢子直径在90~120 μm;18S基因测序获得有效序列长度为673 bp,并与NCBI blast比对发现AMF2与根内根孢囊霉相似度为100%,故结合两种鉴定方法鉴定为根内根孢囊霉,GenBank序列号MK311327。盆栽试验表明,处理A和B的AMF侵染率达到70%和61%,根活力较CK相比,分别提高了206%和123%;AMF2使燕麦苗期株高、茎粗、叶绿素b含量分别增加11%、21%和3%,AMF1对燕麦苗期地上部分促生作用较弱;两种根内球囊霉均能够增加燕麦根系总根长、根体积、根表面积,降低根平均直径,特别是对直径0~1.0 mm根的影响,其中AMF2对燕麦苗期生长的促生效果较好。综上,本研究筛选得到的AMF2为根内根孢囊霉,不仅丰富了我国AMF菌种库,还为高寒退化草地生态修复提供了有效途径。     

祁连山自然保护区高寒草地高等真菌名录初报(一)

调查采集和报道了自祁连山自然保护区高寒草地的蘑菇科真菌21种。其中,粗柄蘑菇(Agaricus spissicaulis)、赭鳞蘑菇(A.subrufescens)、球基蘑菇(A.abruptibulbus)、褐缘鳞蘑菇(A.squamuliferus)、短柄蘑菇(A.ingratus)、赭褐蘑菇(A.langei)、紫褐蘑菇(A.rubellus)、污白蘑菇(A.excellens)、橙黄蘑菇(A.perrarus)、菌索蘑菇(A.lamnipes)、细环柄菇(Lepiota clypeolaria)等11种为甘肃省新纪录种。对其生长的生态环境和经济价值及在草地物质循环中的作用等进行了介绍。     

东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤养分特征研究

研究了东祁连山不同退化程度的高寒草甸草地土壤养分特征,结果表明,随着退化加剧,高寒草甸草地的土壤pH值逐渐增加;全氮、全磷、速效锰和速效铁含量逐渐减少;有机质、速效锌、速效氮和速效磷含量先降低后增加,有机质含量以重度退化草地最低,速效锌、速效氮和速效磷含量以中度退化草地最低;全钾和速效铜含量并未因草地退化而改变,且极度退化草地土壤有机质和全氮含量在20～30 cm土层反而高于表层。总体上,随土层加深土壤中有机质、全氮、全磷、速效氮、速效钾、速效磷和速效锌含量下降,速效铁、速效铜和速效锰则增加。     

东祁连山高寒草地土壤有机质与物种多样性的关系

对不同退化程度草地土壤有机质与物种多样性的关系进行了研究,结果表明:退化草地土壤有机碳,腐殖质和胡敏酸(HA)含量与各种多样性指数间均为正相关,富里酸(FA)与各指数呈负相关,其中,有机碳与Shannon-Wiener指数、腐殖质与Simpson指数显著相关(P<0.05)。腐殖质与Simpson指数的回归方程为:y=0.228 3x+1.649 3(R2=0.848)。     

祁连山山地草地小气候特征研究

祁连山山地草地多分布在阳坡和半阳坡,其坡度一般都大于15°,有灌丛分布其中。通过对草地小气候各因子的观测及数据的统计分析,结果表明：祁连山山地草地由于地处西北内陆,受大陆性荒漠气候和高山寒冷气候的双重影响,具有典型的寒温带高寒半干旱荒漠草原气候特点：气温日较差、年较差都较大,最高温度出现在7月,最低温度出现在1月;相对湿度的年变化也较大,云量少,晴天多,降水量少,降水的年变化大,夏季降水较多,蒸发量大,通常为降水量的2～4倍。年平均温度为1．6℃,年平均降水量371．1mm,而蒸发量在1006．4mm,蒸发量是降水量的2．7倍;风向多为北风,西北风和静风,大风多在春季出现,在山区内,由于阴坡和阳坡受热不均,多形成山谷风中午风速大于早晨和傍晚。