黄土丘陵区白羊草群落光谱特征对氮磷添加的响应

为利用草地群落光谱参数来评价氮磷施肥效应,本研究以安塞纸坊沟流域内白羊草(Bothriochloa ischae-mum)群落为研究对象,测定计算不同氮磷添加[N处理:0(N0),25(N25),50(N50)和100(N100)kg N·hm-2·a-1;P处理(以P2O5计):0(P0),20(P20),40(P4...     

新疆三种主要草地植被类型的高光谱反射特征研究

本研究利用便携式地物光谱仪,对新疆部分天然草地类型及植物进行了实地光谱测量,分析和比较了3种草地类型的光谱反射特征。结果表明,在可见光波段,干荒漠类草甸植被,除角果黎外,其冠层反射率要低于低地山地草甸和蒿属荒漠草地。而在近红外波段,角果黎、骆驼蓬、梭梭冠层光谱反射率明显高于低地山地草甸植被和部分蒿属荒漠草甸植被。同一类型草地中,由于植被类别间的差异以及叶片内部结构的不同,冠层光谱反射率差异较大。3类草地类型不同植被的红边特征参数表现为干荒漠类草甸的梭梭红边位置最高,低地山地草甸的博洛塔绢蒿红边位置最低;蒿属荒漠类草甸的骆驼蓬的红边斜率和红边面积最大,低地山地草甸的苔草红边斜率和红边面积最小。对6种代表性的植被指数分析得出,PRI、OSAVI、MCARI指数均表现为蒿属荒漠类草甸<低地山地草甸<干荒漠类草甸。NDVI植被指数则表现为低地山地草甸最大,而干荒漠类草甸最小。GNDVI指数表现为低地山地草甸最大,蒿属荒漠类草甸最小。总之,高光谱遥感对于草地植被的分类监测和遥感反演等具有重要的意义。     

高山草地的光谱反射特征及其估产模型

对祁连山东段高山草地中５种植物群落的光谱反射特征进行了测试研究。结果表明：１）草本植物和灌木种群的光谱反射率在可见光波段上无显著差异，但在近红外波段存在显著差异；２）土壤背景和测试仪器高度对群落的光谱反射产生显著影响；３）植物生长盛期，可用近红外波段的反射差异来区分草地植物群落的空间分布：４）草地植物群落的地上植物量与几种变换的植被指数呈显著或极显著的非线性相关。     

氮磷添加对黄土丘陵区撂荒草地优势植物功能性状的影响

在陕北黄土丘陵区开展野外撂荒草地氮、磷添加控制试验,并选取3种典型优势种铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)和芦苇(Phragmites australis)为研究对象,探讨不同优势种的功能性状和土壤理化性质在短期氮、磷添加处理下的响应规律,并探讨其与土壤养分的关系。结果表明：磷添加总体上促进了达乌里胡枝子和铁杆蒿对磷元素的吸收,并导致叶片氮磷比下降,但芦苇叶片磷含量变化不显著;达乌里胡枝子比叶面积在氮添加后表现为增加的趋势,芦苇和铁杆蒿表现为降低的趋势;氮添加使达乌里胡枝子茎叶比下降,而芦苇和铁杆蒿茎叶比增加。芦苇和铁杆蒿功能性状指标可塑性指数在氮添加下更高,而达乌里胡枝子则在磷添加下更高,且在不同处理下达乌里胡枝子功能性状可塑性指数均高于芦苇和铁杆蒿。氮、磷添加后土壤养分的变化对植物功能性状变化的解释率均高于50%;氮、磷添加处理下达乌里胡枝子比叶面积、茎叶比等性状受土壤全磷、速效磷等指标影响较大;而芦苇和铁杆蒿的功能性状整体上与氮相关的指标相关性更高。以上结果表明,不同优势种由于自身的遗传特性、环境耐受性不同,故其功...     

落地石油量对黄土丘陵区撂荒草地植物群落的影响

为定量反映落地原油对草地植物群落的影响,选择黄土丘陵区撂荒草地进行野外石油污染模拟试验。试验共设5个处理水平,4个重复,周期为11个月。结果表明:随着浇油量的增加,石油对群落的影响逐渐增大,表现为群落的返青时间推迟,返青系数下降,返青系数与浇油厚度呈极显著负相关;浇油厚度为4.3和5.8 mm时,群落盖度降低、植株数减少且在整个生长季增加缓慢,群落物种丰富度指数和Shannon-wiener多样性指数显著低于对照组;不同种群对石油污染的响应不同,达乌里胡枝子(Lespedeza daurica (Laxm.) Schindl.)和阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus (Willd.) Novopokr.)8月生长系数有相似趋势,都在1.4 mm浇油厚度时达到最大值0.697和0.612,随着浇油厚度的继续增加,二者的生长系数迅速下降;冰草(Agropyron cristatum (L.) Gaertn.)8月生长系数与浇油厚度呈显著负相关。     

新疆典型草地土壤光谱特征研究

使用SVC-HR768便携式光谱仪,对新疆10种典型草地类型土壤进行了室内光谱采集。运用包络线去除法处理光谱数据。结果表明：10种典型新疆草地土壤在350～2500 nm范围内,除温性山地草甸土壤有4个光谱吸收谷（1个有机质吸收谷,3个水分吸收谷）,其余9种典型草地土壤都是5个光谱吸收谷（2个有机质吸收谷,3个水分吸收谷）;比较有机质吸收谷波段范围发现,10种典型草地土壤的光谱曲线下凹最明显的土层主要是0～30 cm;对同种深度的高寒类和温性类草地土壤光谱特征分析比较得出,同种气候类型的草地土壤0～5 cm 有机质吸收谷波段差异明显,高寒类的草地土壤有机质吸收谷波度范围窄于温性类草地土壤。干旱区新疆的草地土壤有机质光谱作用范围发生了“前移”。     

放牧强度对黄土丘陵区草地植物群落特征的影响

退耕还林(草)工程实施后,黄土丘陵区形成大面积草地,该草地的可持续管理备受关注。适度放牧可能有利于草地植物群落的自然更新及可持续发展,同时可增加经济收入,但该区鲜见相关报道。为此,本文以该区20年以上退耕草地为研究对象,通过野外调查,研究了不同放牧强度(以单位面积羊粪球数量表征)对草地植物群落特征的影响。结果表明：轻度放牧(粪球密度为0～10个·m^-2)可促进退耕草地植物群落发育,群落平均高度、盖度、生物量、Shannon-Wiener指数和Margalef指数较封禁草地分别增加了39.8%,5.0%,26.0%,14.8%和32.8%。放牧超过一定强度(粪球密度大于10个·m^-2)将导致退耕草地植物群落退化,群落平均高度、盖度、生物量、Shannon-Wiener指数和Margalef指数较封禁草地分别降低了48.0%,24.2%,63.1%,14.3%和27.0%。在一定放牧强度(15～20个·m^-2)下植物群落中直立、丛生生活型物种优势度降低,莲座和匍匐生活型物种优势度增加,耐牧性增强。本研究可为黄土丘陵区大面积退...     

内蒙古锡林郭勒草地AVHRR光谱特征变化研究

采用地面样地和遥感数据,分析了锡林郭勒草原主要4类草地1999年AVHRR-NDVI 时间序列和对应原始波段在各月的变化特征. 各草地多样点NDVI 时间序列平均值显示,在5月份草甸草地和典型草地NDVI从休眠期的低平线上升开始返青,但荒漠草地和沙地草地的 NDVI在5月份为全年最低.6月份草地生长最快,以4月份平均NDVI作为各类草地的基准,则草甸草地全年NDVI最大时的增加值为0.42,其中4～6月份的NDVI 增加值为0.34,占81%;典型草地全年NDVI最大时的增加值为0.30,其中4～6月增加值为0.22,占73%;沙地草地全年NDVI最大时的增加值为0.27,其中4～6月增加值为0.10,占37%.但在样点水平,4类草地NDVI时间序列虽各有特点,但部分样点NDVI类似,使分类存在较大的不确定性.NDVI对应的5个AVHRR波段可能提供NDVI没有的信息.6月,具有沙质土壤背景的荒漠草原和沙地草地具有明显高的中红外(Ch3)和热红外(Ch5)值.8月NDVI达到全年最大值,草甸草地近红外(Ch2)明显高于其它草地.综合草地生长季的NDVI时间序列和对应AVHRR光谱信息,可以通过分类树模型对研究地区4类草地进行分类.     

基于DNDC模型分析降水变化对黄土丘陵区草地生物量和土壤有机碳的影响

草地生态系统作为黄土高原半干旱区重要的陆地生态系统,降水格局改变对该区域的碳循环过程产生影响。通过在自然恢复草地(NR)和白羊草(Bothriochloa ischaemum)栽培恢复草地(BI)进行原位降水梯度试验,设置了减少自然降水量的80%、60%、40%、20%,自然降水和增加自然降水量的20%、40%、60%、80%(即P–80、P–60、P–40、P–20、CK、P+20、P+40、P+60、P+80)的9种降水梯度,并运用DNDC (denitrification-decomposition)模型进行模拟验证,分析降水改变对土壤有机碳(SOC)、地上和地下生物量的影响。结果表明：1)与自然降水相比,增减降水80%时自然恢复草地的SOC含量增幅最大(21.4%和21.5%),但不同处理间无显著差异(P> 0.05);白羊草地SOC含量在减少降水20%时达到“峰”值(13.41 g·kg^-1),整体上白羊草地SOC含量高于自然恢复草地。2)两种草地恢复类型的生物量都随降水量变化而波动起伏,自然恢复草地减少降水20%地下生物量和增加降水40%地上生物...     

退化伊犁绢蒿荒漠草地特征植物光谱特征

分别对退化伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地上8种特征植物长势较好时期的原始光谱、包络线去除后光谱及一阶微分光谱曲线特征波段进行对比分析,发现在特定波段不同植物光谱反射率特征值与其他植物有明显不同;760-930 nm植物光谱强反射带波段间8种特征植物的反射率值最大相差近40%,反射率从大到小依次为伊犁绢蒿＞萹蓄(Polygonum aviculare)＞骆驼蓬(Peganum harmala)＞画眉草(Eragrostis pilosa)＞地肤(Kochia scoparia)＞弯果胡卢巴(Trigonella arcuata)＞角果藜(Ceratocarpus arenarius)＞叉毛蓬(Petrosimonia sibirica);1 400 nm附近水分吸收带光谱反射率值最大,相差近27%,从大到小依次为伊犁绢蒿＞地肤＞角果藜＞画眉草＞叉毛蓬＞萹蓄＞弯果胡卢巴＞骆驼蓬;从红边位置(P)、幅值(K)识别8种特征植物高光谱特征信息为:除萹蓄P为708 nm外,其他7种特征植物P值均集中在718 nm处;伊犁绢蒿K为0.925 4;叉毛蓬K为0.188 5;萹蓄K为0.685 4;骆驼蓬K为0.799 8;地肤K为0.183 9;弯果胡卢巴K为0.538 7;画眉草K为0.441 6;角果藜K为0.132 7。包络线去除后的光谱红边及峰谷特征与原始光谱曲线相比显得更为清晰、明显。一阶微分对于精确提取该类草地植物光谱特征的红边参数特征值有重要作用。     

禁牧封育对黑土滩人工草地群落特征的影响

对三江源区"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地进行围栏禁牧封育,封育期为一年,8月中旬进行群落调查,以冷季放牧利用的四龄人工草地作为对照,分析围栏内外样地的群落特征.结果表明:禁牧封育使"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地物种丰富度,多样性指数,均匀度指数显著降低,生态优势度和优势种的重要值显著提高,禁牧封育与放牧利用的群落相似性系数为0.5.     

内蒙古锡林郭勒草地AVHRR光谱特征变化研究

采用地面样地和遥感数据．分析了锡林郭勒草原主要4类草地1999年AVHRR-ND-VI时间序列和对应原始波段在各月的变化特征。各草地多样点NDVI时间序列平均值显示，在5月份草甸草地和典型草地NDVI从休眠期的低平线上升开始返青．但荒漠草地和沙地草地的NDVI在5月份为全年最低。6月份草地生长最快，以4月份平均NDVI作为各类草地的基准．则草甸草地全年NDVI最大时的增加值为0．42。其中4～6月份的NDVI增加值为0．34。占81％；典型草地全年NDVI最大时的增加值为0．30．其中4～6月增加值为0．22．占73％；沙地草地全年ND．VI最大时的增加值为0．27，其中4～6月增加值为0．10。占37％。但在样点水平。4类草地NDVI时间序列虽各有特点，但部分样点NDVI类似。使分类存在较大的不确定性。NDVI对应的5个AVHRR波段可能提供NDVI没有的信息。6月，具有沙质土壤背景的荒漠草原和沙地草地具有明显高的中红外(Ch3)和热红外(Ch5)值。8月NDVI达到全年最大值．草甸草地近红外(Ch2)明显高于其它草地。综合草地生长季的NDVI时间序列和对应AVHRR光谱信息．可以通过分类树模型对研究地区4类草地进行分类。     

新疆草地类型高光谱特征分析

利用GER1500光谱仪实地测定新疆部分天然草地类型及植物的反射光谱数据,并对反射光谱曲线进行了初步分析。结果表明,不同草地类型、不同植物光谱曲线特征差异明显,同时环境因子也对植物的反射光谱影响显著。结合目前相关领域的研究进展,表明高光谱遥感在草地植物生理生化研究、草地调查和监测中的应用潜力巨大。     

小哨人工草地群落数量特征的分析

为更好地了解人工草地的群落组成、结构功能,实现人工草地的高效培育和合理利用,通过对人工草地调查研究,结果表明：经过20多年的竞争与适应后,植物群落发生了明显的变化,人工草地由原来的十多个栽培品种的混播组合演化成了由威提特东非狼尾草＋纳罗克非洲狗尾草＋海法白三叶为优势种的4个群落类型。     

不同施肥处理对高寒草地地上生物量及植物群落特征的影响

试验以天祝高寒放牧草地植物为研究对象,进行了8种肥料(N,P,K,Zn,Cu,Mo,Se,B)的根部喷施试验,于7月和8月份测定不同处理草地植物群落特征。结果表明:除禾草类群外,各施肥处理对天祝高寒草地不同植物学类群地上生物量影响不显著(P0.05),氮肥提高了禾草类植物的生物量,但与对照差异不显著;施肥处理对赖草(Leymus secalinus)、早熟禾(Poa pratensis)的盖度以及赖草的密度有极显著影响(P0.01)。     

祁连山东缘高寒草地植物群落叶绿素高光谱反演模型的建立

祁连山高寒草地是我国北方草地的重要组成部分,近年来退化较严重,导致其产量、质量下降.利用ASD地物光谱仪采集了祁连山东缘高寒草地植物群落光谱数据,并利用Person相关系数法、PCA主成分分析法和VIP变量投影重要性法等方法,筛选了与高寒草地植物群落叶绿素相关性较高的原始光谱波段与植被指数,通过多元逐步回归与多元线性回...     

退化伊犁绢蒿荒漠草地高光谱特征分析

利用SVC HR-768 便携式光谱仪测定围栏内、外不同退化梯度伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）荒漠草地植物群落的光谱反射率,以及该类草地退化过程中的优势种伊犁绢蒿（减少种）、叉毛蓬（Petrosimonia sibirica）（增加种）、萹蓄（Polygonum aviculare）（侵入种）和裸地的光谱反射率,为实现伊犁绢蒿荒漠草地的高光谱遥感监测奠定基础。结果表明：在近红外波段,特征种与裸地的光谱反射率为裸地>萹蓄>伊犁绢蒿>叉毛蓬。萹蓄光谱反射率对退化草地植物群落的反射特征影响很小。退化草地植物群落冠层光谱反射率主要受伊犁绢蒿和叉毛蓬反射特征的影响,与优势种重要值成正相关关系,中度退化草地植物群落光谱反射率为围栏内>围栏外;重度和极度退化草地植物群落光谱反射率为围栏内<围栏外。     

土壤沙化度对再生植物群落特征及草地生产能力的影响

【目的】分析土壤沙化度对草地再生植物群落特征及生产能力的影响,为川西北高寒沙化草地的植被修复与重建提供借鉴。【方法】选择植被破坏的4个沙化土地（ND未沙化、LD轻度、MD中度和HD重度）,经4年种子自由迁入与自然竞争生长后,测定再生植被群落结构和优势种特点、功能群草种重要值和产量贡献率等指标。【结果】1）土壤沙化度对再生植物群落特征参数影响为基盖度>投影盖度>群落高度>群落密度>物种数,对优势种种类、种数与高度均有显著影响（P<0.05）。2）土壤沙化度对再生群落中功能群草种重要值及草地生产力有显著影响（P<0.05）,重要值受影响为豆科草类>莎草类>杂类草类>禾草类,产量和贡献率受影响为莎草类>杂类草类>豆科草类>禾草类。LD、MD和HD产量和贡献率最大的分别为禾草类、杂类草类和豆科草类。3）土壤未沙化和轻度沙化草地具有植被自我修复和再生能力,中重度沙化土壤的再生群落结构简单、生产力较低。【结论】川西北高寒草地沙化土地均可形成再生植被,土壤沙化度影响再生植被群落特征和草地生产性能,需依土壤沙化度采取相应的草地复壮...     

不同草地利用方式对河北坝上天然草地植物群落特征的影响

本研究以坝上天然草地植物群落为研究对象,分析了不同草地利用方式(打草场、冬牧地、公牧地)对植物群落的数量特征、物种组成、功能群特征及物种多样性的影响.结果表明:冬牧地的群落高度、物种数及物种多样性指数均最大,打草场的群落盖度显著大于放牧地(冬牧地和公牧地)且其地上生物量与冬牧地没有显著差异,同时打草场物种多样性指数与冬...