不同强度短期放牧对高寒草甸植被特征的影响

为探索不同强度短期放牧对高寒草甸植被特征的影响,在碌曲县加仓村选择禁牧5年的高寒草甸草地作为试验样地,通过不同强度放牧试验,探究其地上生物量变化规律及其相互之间的关系,结果表明:对照组禁牧的地上生物量值最大,为1084 g/m2,当放牧强度不断增大时,地上生物量逐步减小;重度放牧物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数最低,中度放牧最高,与"中度干扰理论"相契合;禾草和莎草在中度放牧条件下密度最大,重度放牧使禾草物种丰富度和株高减小,与禁牧差异显著(P＜0.05);杂类草在重度放牧条件下所占比重最高,其中,当放牧强度逐渐增大时,毒草和可食杂草物种丰富度明显减小,毒草密度随着放牧强度增大而增加,但差异不显著(P＞0.05),重度放牧可食杂草密度与禁牧、轻度放牧差异显著(P＜0.05);试验区出现的毛茛科植物绝大多数为毒草,其物种丰富度和密度表现出了和毒草相似的变化趋势,即物种丰富度逐渐下降,密度逐渐增加,禁牧株高与三个放牧实验组差异显著(P＜0.05).因此适宜强度的牦牛放牧可使草地植被结构与功能得以改善,当高寒草甸发生退化时,可利用围栏禁牧作为有效恢复手段.     

围封和施肥对高寒草甸群落特征和植被碳氮库的影响

为探究不同恢复措施对退化高寒草甸的影响,研究了不同围封年限（0、4、13年）和长期施肥（N、P）下草甸群落特征和碳氮库的变化。结果表明：1）随着围封年限增加,物种丰富度指数和Shannon-Wiener指数显著降低,Simpson指数和Pielou指数呈先上升后下降的特征;长期N和P添加分别显著降低了物种丰富度指数和ShannonWiener指数。2）地上生物量和根系生物量在4和13年围封下均显著增加,且在4年围封时最高,而凋落物生物量则随围封年限增加而逐渐增加;长期施肥对生物量的影响不显著。3）围封后,植被碳和氮储量显著增加,其中地上生物量和根系碳、氮库均在4年围封时最高,凋落物碳、氮库则在13年围封时最高;长期施肥对植被碳储量无显著影响,仅长期N添加显著提高了地上生物量氮库。4）偏最小二乘（PLS）路径模型显示：围封和施肥导致环境因子发生变化,抑制了群落多样性,促进了植物生物量和植被碳库的积累,而植被氮库特征在施肥处理下发生变化。综上,围封整体上抑制了物种多样性,但能够促进群落生产力提高和植被碳氮库增汇;长期N添加对物种多样性和植被碳库无显著正效应,但促进了植被氮库增汇。     

退化高寒草甸植被与土壤特征

对甘肃省天祝县4个退化梯度高寒草甸的植被特征和土壤养分特征进行了研究。结果表明,随着退化程度的加剧,草地地上生物量、植被高度、盖度、土壤有机碳、全氮、全磷和土壤含水量都显著降低(P0.05),重度退化草地土壤容重显著升高(P0.05)。草地植物群落发生明显退化演替,矮生嵩草(Kobresia humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和垂穗披碱草(Elymus nutans)的优势种地位被珠芽蓼(Polygonum viviparum)所替代,物种数由未退化样地的19种减少到重度退化样地的7种,退化指示类毒杂草生物量比例逐渐增加,由9.77%上升到62.93%。草地的退化程度会影响草地的植被特征和土壤养分特征,应根据不同退化阶段采取不同的恢复治理策略。     

放牧模式对祁连山东缘高寒草甸植被特征的影响

为明晰不同放牧模式对高寒草句植被特征的影响,以祁连山东缘全年连续放牧(CG)、冷季重度放牧(HG)、冷季轻度放牧(LG)、全年划区轮牧(RG)和全年禁牧(NG)5种不同模式放牧草地为研究对象,系统研究植物群落组成和结构的变化.结果 表明:植物群落的盖度、密度、地上生物量、地下生物量、Shannon-Wiener多样性指...     

封育和放牧对高寒草甸植被群落特征和土壤特性的影响

为探究封育和放牧对高寒草甸植被群落和土壤特性的影响,本研究以封育13年和连续放牧高寒草甸为研究对象,采用野外群落调查和室内土壤分析相结合的方法,探究封育和放牧对植被群落状况和土壤特性的影响。结果表明：封育显著提高了群落的盖度和地上生物量（P<0.01）;封育显著提高了0~30 cm土壤总氮（Total nitrogen,TN）、速效氮（Available nitrogen,AN）、速效磷（Available phosphorus,AP）和速效钾（Available potassium,AK）（P<0.01）;封育显著降低了群落密度、物种丰富度指数、香农-维纳多样性指数和均匀度指数（P<0.01）。总之,封育虽增加了高寒草甸植物群落生物量和土壤养分,但在一定程度上导致草地植物群落多样性的下降,研究建议针对封育13年的高寒草甸进行适当的放牧以增加群落物种多样性和丰富度。     

划破草皮对不同地形高寒草甸草原植被特征的影响

在青藏高原东缘东祁连山高寒草甸草原开展平地和坡地划破草皮试验,研究了划破草皮对植物群落特征及地下生物量的影响。结果表明:划破处理对平地土壤含水量的改良效果显著优于坡地。划破处理增加了平地禾本科优势度而降低了坡地莎草科优势度。增加了平地禾本科高度,降低了坡地莎草科高度。平地和坡地划破区杂类草密度显著低于对照区,平地禾本科密度显著增加。与对照区相比,两种地形划破草皮都能减少杂类草生物量,平地划破区禾本科生物量显著增加,地下生物量/地上生物量显著大于对照区。说明划破草皮在平地是一种有效的改良措施,而在坡地改良效果不显著,建议在使用划破草皮技术改良高寒草甸草原时,应因地制宜,充分考虑制约条件。     

甘南高寒草甸蝗虫和毛虫的分布与植被群落的关系

为探明甘南州夏河县高寒草甸草原蝗虫（Chorthippus sp.）和草原毛虫（Gynaephora sp.）的分布与其地形和植被因子的关系,本研究于2010年至2014年连续5年,定点选择30个样区,每年从5月至9月在各样地进行无放回取样调查密度,测量了植被的多度、盖度和地上生物量,并分析它们之间的相关性。结果表明：蝗虫选择分布在平地和半阳坡、坡中位的坡地,而毛虫只选择平地;植被盖度和地上生物量是影响草地蝗虫和毛虫分布的关键因子,与其种群密度呈显著的负相关关系;地上生物量较高的平地是蝗虫和毛虫共同分布的主要区域;洽草（Koeleria glauca）、花苜蓿（Melissilus ruthenicus）和芨芨草（Achnatherum splendens）3种植物多度与蝗虫分布显著相关,与毛虫分布不相关。可见,高寒草甸草原蝗虫和草原毛虫的分布与地形和植被因子显著相关,其栖息地利用特征有显著的偏好性。     

不同放牧梯度下高寒小嵩草草甸植被根系和土壤理化特征的变化

以野外样地调查和室内分析法研究了不同放牧梯度下高寒小嵩草草甸的植被根系空间变化和土壤环境因子间的关系.结果表明,放牧干扰不仅改变了高寒小嵩草草甸植被根系分布、根土比例,改变了植物群落的结构和功能,而且使土壤的物理和化学特性发生了明显的改变.随着放牧强度的增加,蕴育土壤根系的基质量逐渐减少,根土比特别是0～10 cm土层的根土比例增加;"载体"量减少导致大部分地下根系由于营养供给水平的降低而死亡,归还土壤中有机质的数量逐渐减少;不同放牧梯度下,植被根系(0～40 cm)的垂直分布、根土比与土壤容重、土壤含水量以及土壤中全氮、硝态氮和铵态氮含量存在一定的相关性;放牧主要通过影响土壤环境及其养分含量来改变草地群落生物量(地上、地下).     

高原鼢鼠危害对高寒草甸植被的影响

在甘肃省夏河县甘加草原的高寒草甸连续6年观测高原鼢鼠Myospalax baileyi影响植被的全过程,经一次性抽样并作定量分析后发现,在高原鼢鼠的轻度、中度、重度和极度危害影响下会出现不同的植物群落,证明高原鼢鼠活动可引起植被演替,并具有一定的演潜方向和可检验性.     

青藏高原高寒草甸草地NPK施肥组合研究

采用三因子二次正交旋转组合回归设计,以N、P和K3种肥料为因子,在青海省玉树州高寒草地进行施肥试验。结果表明,缺乏N和P的高寒退化草地,不缺K,3个施肥因素对牧草产量的影响顺序为NPK,草地牧草产量(Y,kg/hm2)可用其与N(kg/hm2)和P(kg/hm2)间的二元二次方程Y鲜重=11 027+742 N+728 P-2 540 N2-624 P2-1 055 NP和Y干重=3 706+243 N+232 P-716 N2-201 P2-306 NP很好地估测;牧草产量较优施肥组合为251.80 kg N/hm2+131.82 kg P/hm2和269.69 kg N/hm2+119.36 kg P/hm2。     

川西北不同退化程度高山草甸和亚高山草甸的植被特征

摘要：以川西北高原处于不同退化程度的高山草甸与亚高山草甸草地为研究对象,采用时空替换法和样方法对其退化演替过程中的植被特征进行了比较研究,以揭示两者退化过程中植被特征变化的相似性与相异性。结果表明,放牧干扰下的高山草甸草地物种丰富度变化,无明显退化-轻度退化-中度退化-重度退化呈高-低-高趋势,与亚高山草甸（低-高-低）相反,高山草甸退化演替上草地丰富度值变化范围为9.56～15.00种/m2（轻度退化最低约10种/m2）,亚高山草甸为11.80～25.08种/m2（轻度退化最高约25种/m2）。亚高山草甸物种多样性指数（Shannon Wiener Index）与均匀度指数（Pielou Index）的变化均显著高于高山草甸。盖度和高度在高山草甸和亚高山草甸上均随放牧强度的增大而下降,但亚高山草甸重度退化草地盖度（88.50%）则增高。高山草甸有毒有害植物地上现存量占群落地上现存量的比例变化呈上升趋势,但未达极显著（P＞0.01）水平;亚高山草甸无明显退化比例较小,仅为0.37%,与轻度退化(16.86%)、中度退化(14.80%)、重度退化(8.33%)差异显著。     

川西北高寒草甸常见植物光谱特征分析

【目的】草地光谱反射特征是运用遥感数据研究草地植被理化特性和植被分类的基础,对不同草地植物光谱反射特征开展分析研究,为草地植被的定量遥感与准确识别提供理论参考与技术支持。【方法】采用便携式地物光谱仪,于 2021 年 7-8 月在四川省甘孜州雅江县对川西北 8 种高寒草甸常见植物蕨麻（Argentina anserina）、高山嵩草（Kobresia pygmaea）、花葶驴蹄草（Caltha scaposa）、藏蒲公英（Taraxacum tibetanum）、广叶橐吾（Ligularia euryphylla）、淡黄香青（Anaphalis flavescens）、圆穗蓼 （Polygonum macrophyllum）、黄花棘豆（Oxytropis ochrocephala）进行了野外光谱测量,利用一阶导数、 二阶导数、光谱去包络线以及植被指数法对原始光谱数据进行了处理,揭示了 8 种高寒草甸植被光谱反射特性。【结果】相对于不同草地植物的绿峰位置、绿峰幅值、红谷位置、红谷幅值、红边幅值、红边面积、吸收峰面积、吸收峰对称度等光谱特征参量,高光谱植被指数更容易区分此 8 种草地植物,8 种植物的 NDVI 和 mSR₇₀₅指数具有一致性,指数由大到小依次为：藏蒲公英＞黄花棘豆＞高山嵩草＞蕨麻＞ 圆穗蓼＞花葶驴蹄草＞广叶橐吾＞淡黄香青 ,且各植物 mSR₇₀₅ 指数值差异明显 ,易于相互区分 。 【结论】采用不同方法对草地植物光谱反射特征开展分析,可有效的区分不同的草地植被,为高光谱遥感开展草地资源植被分类、草原基况调查和动态监测等提供参考。     

施肥对高寒草甸草地群落及产量的影响

对青海省河南县高寒草甸草地3个草地型分别进行追施尿素(Ⅰ)、尿素+复混肥(Ⅱ)、复混肥(Ⅲ)的试验处理,结果表明:试验组Ⅰ试验区内比试验区外可食鲜草产量增长2 649.95 kg/hm2,提高43.19%;试验组Ⅱ可食鲜草产量增长2 354.85 kg/hm2,提高达36.30%;试验组Ⅲ可食鲜草产量增长1 735.41 kg/hm2,提高达29.66%。试验区内植物高度增高,植被盖度增加,草地植被结构发生了明显变化。     

青海高寒草甸施氮肥增产效应浅析

采用氮肥施用量的单因子试验研究了施用氮肥对高寒草甸的增产效应。结果表明,就2年累积增产效应而言,施氮量为150 kg/hm2时,每公斤尿素可获得地上总生物量的最大增产量为19.22 kg,而当施氮量为225 kg/hm2时,禾本科牧草可以获得单位尿素的最大增产量为17.48 kg。综合考虑草地总盖度、草地总生物量、优良牧草生物量及优良牧草分盖度的增加,认为天然高寒草甸草地的最佳施氮量为150 kg/hm2,2年累积可增加地上总生物量2 883 kg/hm2鲜草,增加禾本科牧草地上生物量1 770 kg/hm2鲜草。     

高寒草甸植被特征对模拟增温的响应——以青藏高原多年冻土区为例

采用红外辐射灯(infrared heater)模拟气候变暖背景,研究青藏高原多年冻土区高寒草甸优势植物种珠芽蓼(Polygonum viviparum)、美丽风毛菊(Saussurea superb)和黑褐苔草(Carex atrofusca)的生长发育及光合特性对气候变暖的短期响应及其差异性,旨在为评价草地生态系统的敏感性和脆弱性提供科学依据。结果表明,模拟增温W1(1.88℃)和W2(3.19℃)均可改变高寒草甸物种分布的频度和季节分布格局,并显著影响植被高度和光合色素含量,影响程度存在种间差异性。与不增温对照相比,W1增温下物种具有不同的响应,美丽风毛菊的高度、频度和叶绿素含量均呈下降趋势,而珠芽蓼和黑褐苔草均呈增加趋势。W2增温显著增加了珠芽廖和黑褐苔草的高度、频度和叶绿素含量(P0.05),却显著降低了美丽风毛菊的叶绿素a/b值(P0.05)。物种间光合特性存在显著差异(P0.05),样地间差异性表现更为突出,但增温处理间变化不明显。这说明增温可促进高寒草甸牧草类植物的生长发育,延长青草期,有利于牧业生产,但斑块状分布明显。     

休牧对西藏高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征的影响

休牧是西藏主要放牧管理和草地保护的措施之一,目的是通过自然力的作用使退化草地的植被与土壤得到恢复,维持较高的多样性和生物量。本研究以西藏中部高寒草原和高寒草甸为研究对象,通过野外调查和室内试验分析,研究自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植物物种多样性、总生物量、地上地下生物量权衡以及土壤理化性质的影响,对比自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征影响的差异。结果表明:在高寒草原与高寒草甸,休牧6~8年虽一定程度降低了植物群落的Simpson指数、Pielou指数、Shannon-Wiener指数,增加了植被总生物量,但变化均未达到显著水平(P>0.05)。休牧6~8年提高了地上和地下生物量权衡值,并促使植物更多地向地上部分生长,且在高寒草甸的作用效果更为明显。另外,休牧和自由放牧对高寒草甸以及高寒草原草地土壤机械组成、土壤微团聚体、土壤营养元素影响没有显著差异。综合分析发现,休牧对西藏高寒草地的植被恢复尚未产生明显的效果,表现为休牧对群落生物多样性、植被生物量和土壤理化性质影响均未达显著水平,因此,对西藏休牧的实施效果还有待于今后进一步的观测和研究。     

高原鼠兔和高原鼢鼠在高寒草甸中的作用

作为青藏高原高寒草甸生态系统组分的关键种,高原鼠兔Ochotona curzoniae和高原鼢鼠Myospalaxbaileyi在高寒草甸生态系统物质循环和能量流动中具有重要作用。虽然高原鼠兔和高原鼢鼠数量极端扩张后所产生的消极影响已被广泛认识,但其行为活动对生态系统土壤和植被的积极作用也不容忽略。通过简述青藏高原地区危害最严重的高原鼠兔和高原鼢鼠的生物学特征,全面分析了这2个种群的行为活动对高寒草甸生态系统植被和土壤的双重作用,指出这2个种群在适宜范围内对高寒草甸植被群落结构的种类组成、多样性、生物量及种子传播具有一定的积极效应,但当种群密度过大便会对高寒草甸生态系统的植被和土壤产生巨大的消极作用,加速植被和土壤退化。高原鼠兔和高原鼢鼠活动利害转变的关键在于确定种群致灾密度,从而发挥其积极作用,维持高寒草甸生态系统的平衡。     

刈割次数对天祝高寒草甸醉马草的影响

以未刈割为对照,研究了刈割1次/年、刈割2次/年处理对甘肃高寒草甸醉马草的影响。结果表明,刈割对醉马草的高度、生殖枝密度、穗长、生物量、冠幅和盖度具有显著的影响。刈割2次/年的醉马草高度比刈割1次/年的降低了65.9%,生殖枝密度减少了100%,穗长、地上生物量、丛径冠幅和盖度分别降低了100%、88.9%、53.9%和56.3%,刈割对醉马草的生长状况起到显著的抑制作用（P 〈0.05）,增加了可食牧草的产量。刈割2次/年的效果明显大于刈割1次/年;与未刈割相比,刈割1次/年显著抑制了醉马草的生长（P 〈0.05）,增加了可食牧草的高度和生物量。