种子大小和原位埋藏对17种高寒草甸植物种子萌发率和死亡率的影响

本研究以分布于青藏高原高寒草甸的17种植物种子为研究对象,研究种子大小和野外原位埋藏处理对种子萌发率和死亡率的影响,并探讨高寒生态系统植物种群的生态适应策略及其更新机制。研究结果表明：埋藏处理降低了冷地早熟禾（Poa crymophila）、短腺小米草（Euphrasia regelii）、甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）、圆萼刺参（Morina chinensis）和钉柱委陵菜（Potentilla saundersiana）的种子萌发率,而增加了麻花艽（Gentiana straminea）和异针茅（Stipa aliena）的种子萌发率,显示了原位埋藏处理可以促进或打破某些物种的种子休眠;埋藏处理整体上降低了种子死亡率,尤其是麻花艽和细叶亚菊（Ajania tenuifolia）,这表明埋藏处理有利于种子的存活,从而促进土壤种子库的形成;植物种子的萌发率和死亡率与种子大小无显著相关关系。综上所述,原位埋藏可以改变植物种子的休眠程度并减小种子的死亡率,是促进土壤种子库形成的潜在机制。     

青海高原草地净初级生产力和降水利用效率时空特征

为了探究青海高原草地净初级生产力（Net primary productivity,NPP）和降水利用效率（Precipitation use efficiency,PUE）的时空特征,基于遥感估算的NPP数据和降水空间插值数据,采用地理空间统计法分析了2001—2017年青海高原草地NPP和PUE的时空特征。结果表明：2001—2017年青海高原草地NPP均值为42.81 gC·m^-2,其中高值区域主要分布在青海高原的东部和南部,低值区域主要分布在青海高原的西北部。2001—2017年青海高原草地NPP年际变化总体较为平稳,以年均速率0.09 gC·m^-2呈微弱的波动上升。2001—2017年青海高原草地PUE均值为0.089 gC·m^-2·mm^-1,其中高值区域主要分布在青海高原的东部和南部,低值区域主要分布在青海高原的西部和西北部。2001—2017年青海高原草地PUE年际变化呈微弱的波动下降趋势,下降速率为年均0.0023 gC·m^-2·mm^-1。2001—2017年青海高原草地PUE年际变化整体上与降水年际变化为负相关。本研究为青海高原草地可持续利用提供了重要理论参考和数据支撑。     

黄河上游草地生态现状及功能提升技术

草地生态系统不仅是自然系统重要的天然安全屏障,也是畜牧业发展的关键依托。黄河上游草地生态质量关系到整个黄河流域的生态保护和区域可持续发展。然而,近年来黄河上游草地生态环境向着不利于人类发展的方向演化,草地退化问题日趋严重,加速了土地荒漠化进程,同时引发自然灾害、河流断流等问题,制约了地区经济健康稳定的发展。本文综述了黄河上游重要水源涵养区域草地退化现状、成因和草地退化的主要特征,提出了草地生态功能提升技术模式及草地适应性管理机制,并对未来草地恢复治理新技术进行了展望,旨在为三江源、祁连山和甘南等典型水源涵养区的生态恢复和治理提供理论和技术支撑,以期对有效推动黄河流域生态保护和高质量发展及助力国家构建完善的生态安全体系提供科学参考。     

矮嵩草草甸功能群植物生长特征与地表温度的相关性分析

基于国际冻原计划（ITEX）模拟增温效应对植物影响的研究方法,设置温度梯度,从物种个体水平研究了莎草科功能群植物生长特征与地表温度的相关性。结果表明：莎草科功能群除了黑褐苔草的高度与地表温度呈线性关系外,矮生嵩草与黑褐苔草的分蘖数、叶片数、高度与地表温度均呈二次函数形式变化,说明少量增温有利于该功能群植物的生长发育,但...     

5种植被指数识别青藏高原季节牧场比较研究

季节牧场（冷季牧场和暖季牧场）面积是载畜量计算的重要指标,对于草畜平衡季节动态管理具有重要指导意义。本研究基于Landsat 8影像构建5种对植被扰动敏感的植被指数（NBR、CSI、NBR2、NDMI和NDVI）,通过5种植被指数对青藏高原地区两类最主要的高寒草地（高寒草甸和高寒草原）的季节牧场可利用面积进行识别,并通过区分度（M）和分类精度定量评价各指数识别季节牧场的能力。结果表明：1）受到放牧家畜的啃食和践踏等干扰,在暖季放牧末期,冷季牧场和暖季牧场光谱差异明显;2)5种植被指数均能很好地区分高寒草地的季节牧场,M值均高于2.38,总体精度均高于87.33%;3）基于近红外（NIR）和短波红外（SWIR2）波段构建的NBR指数对高寒草甸和高寒草原的季节牧场分类效果最好,总体精度均高于93.33%,Kappa系数均大于0.83。     

矮嵩草草甸不同功能群主要植物种生长特征与地温的相关性分析

基于国际冻原计划(ITEX)模拟增温效应对植物影响的研究方法,设置温度梯度从物种个体水平研究各功能群主要植物种生长特征与地温的相关性,旨在探讨全球变暖背景下,矮嵩草草甸各功能群植物种生长特征对地温升高的响应。结果表明:莎草科功能群植物黑褐苔草(Carex alrofusca)的高度与地温呈线性关系(P<0.01),而分蘖数、叶片数与地温呈二次函数关系,但不显著;矮嵩草(Kobresia humilis)的分蘖数、叶片数及高度与地温均呈二次函数形式变化(P<0.05)。禾本科功能群植物垂穗披碱草(Elymus nutans)和草地早熟禾(Poa pratensis)的分蘖数、叶片数、高度均与地温呈线性正相关关系(P<0.01)。杂类草功能群植物短穗兔耳草(Lagotis brachystachya)的匍匐茎数与地温呈二次函数关系,但不显著,而其叶片数、高度均与地温呈线性相关关系(P<0.01);鸟足毛茛(Ranunculus brotherusii)的花蕾数、叶片数、高度均与地温均呈线性相关关系(P<0.01)。综上表明,不同功能群植物种对地温升高的响应是不一致的,如果地温持续升高对禾本科功能群植物种的生长有利,而对莎草科和杂类草功能群植物种均不利。     

不同放牧强度下门源草原毛虫在高寒草甸上的空间分布

按照放牧强度递增的顺序在高寒矮嵩草草甸上选取冬季自由放牧、轻牧、中牧、重牧4个样地,每个样地随机选取10个0.5m×0.5m的样方,对每个样方中的植被高度、盖度、虫口密度、毛虫的垂直分布高度等指标进行测定,根据空间分布指数对不同放牧强度下门源草原毛虫幼虫的空间分布情况进行分析。结果表明,适度的放牧干扰会增大门源草原毛虫的虫口密度,过度放牧则可抑制该物种密度的增大。门源草原毛虫在水平和垂直两个方向上均呈现聚集分布。放牧干扰不会改变该物种的聚集分布特征,但可通过对其食物及生境的作用,影响其聚集程度。     

模拟放牧对高寒草甸丛枝菌根真菌的影响

采用植物样方调查与丛枝菌根（AM）真菌的形态分子鉴定等方法分析了模拟放牧对地上植物及地下AM真菌群落的影响。结果表明：随着放牧程度的增加,地上植物的物种丰富度显著降低,但AM真菌的物种丰富度没有显著变化;AM真菌总侵染率与丛枝侵染率随着放牧强度的增加显著降低,但泡囊侵染与土壤AM真菌的孢子密度均不受放牧强度的显著影响;模拟放牧对植物群落组成具有显著影响,但AM真菌的群落组成不受放牧的影响。以上结果表明较植物群落而言,AM真菌对放牧干扰具有较高的耐受性,凸显了在放牧干扰条件下,AM真菌在维持高寒草甸生物多样性过程中的作用。     

高寒草甸植物群落退化与土壤环境特征的关系研究

为了阐明高寒草甸群落特征和物种多样性的变化特征及其与土壤环境因子的关系,本文研究了未退化、轻度、中度、重度和极度退化程度高寒草甸群落特征和物种多样性,以及各退化等级的土壤温湿度及其化学性质。结果表明,随着退化程度的加剧,高寒草甸群落高度、盖度、生物量和演替度均逐渐降低,而鼠类活动先加剧后减缓;物种多样性指数逐渐降低,丰富度指数和均匀度指数均先升高后降低;土壤温度逐渐升高而湿度逐渐降低;土壤有机碳含量和全氮含量均逐渐降低,而土壤pH值则逐渐升高。群落演替度、土壤湿度、土壤有机碳和全氮含量与物种多样性表现出正相关,而有效鼠洞数、土壤温度和土壤pH值则与物种多样性表现出显著的负相关。     

1株高寒草地土壤真菌的鉴定及产纤维素酶特性的研究

为研究1株高寒草地土壤真菌的产纤维素酶特性,采用微生物培养法和液体摇瓶发酵法,对供试菌株的培养特性和产酶特性进行了研究。结果表明：经ITS-rDNA分子鉴定,供试菌株初步确定为Thielavia hyalocarpa,供试菌株的最适生长温度为25℃;对不同的碳、氮源利用能力不同,在供试的5种碳源和氮源中,葡萄糖和蛋白胨分别为最适碳源和氮源,对5种碳源的利用表现为：葡糖糖 > 糊精、麦芽糖和淀粉 > 蔗糖菌株, H对5种氮源的利用表现为：蛋白质 > 硝酸钠 > 尿素 > 硫酸胺 > 磷酸胺;菌株H产的纤维素酶在pH 5.5和50℃下有较高的催化活性,产的木聚糖酶在pH为5和55℃温度下有较高的催化活性。