围栏封育对青海湖地区芨芨草草原生物量的影响

选择青海湖地区的芨芨草草原为研究对象,以围栏内封育和围栏外自由放牧的草地做比较,研究了围栏内外枯枝落叶量、地上生物量的季节动态变化和地下生物量的状况。结果表明:枯落物生物量的季节动态围栏内外均呈现高—低—高的变化趋势,且围栏内枯落物量大于围栏外。群落总地上生物量、禾草类、杂类草和豆类草生物量围栏内外均呈现明显单峰型生长曲线,围栏内地上总生物量和禾草类生物量均大于围栏外,杂类草和豆类草生物量则是围栏外大于围栏内。围栏内外群落的地下生物量垂直分布均呈典型的倒金字塔型,从地表向下地下生物量的空间分布呈递减趋势。地下生物量主要集中分布在0~10 cm,围栏内外分别达1 408.778 g和940.934 g,占总地下生物量比例分别是84.65%和77.12%;而在10~20 cm和20~30 cm两层无论是重量,还是所占的比例,都是围栏外大于围栏内。该地区降雨量和气温呈单峰的增长,且雨热同季,这也和植物的生长规律吻合,土壤含水量达到最高值的时间较降雨量和气温滞后。围栏外地上生物量的季节变化和月均气温、降雨量呈极显著正相关关系,围栏外月均地上生物量的累积量与土壤含水量呈显著负相关关系;地上生物量的月增长率与月均气温和降雨量呈显著正相关关系;围栏内地上生物量的增长率与月均气温呈极显著正相关关系,其他相关关系微弱。     

围栏封育对不同类型高寒草地植物及土壤养分的影响（英文）

围栏封育是高寒草地最为常见的保育方式,不同类型草地的封育效应可能会存在差异。开展该方面的研究,可以评估围栏封育对草地恢复的效应,为藏北高原不同类型退化草地的恢复措施提供科学依据。本研究以藏北地区的高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠3类草地为研究对象,采用单因素方差分析对生物量、叶片–土壤养分含量以及化学计量比进行差异性检验,探讨了围栏封育对这3类高寒草地植物和土壤养分的影响。结果表明,围栏封育能显著提高这3类草地群落的地上生物量,但仅提高了10–20 cm高寒荒漠的地下生物量;围栏封育显著提高了高寒荒漠优势植物叶片的养分含量和10–20 cm土壤中全氮、全钾、有机碳的含量,并显著改变了C、N、P之间的化学计量比;而在高寒草甸和高寒草原围栏封育仅仅显著增加了高寒草原中优势物种叶片的N含量,其他养分指标和化学计量比均没有表现出显著的差异。以上结果表明,从植物和土壤养分来看,围栏封育对高寒荒漠草地的保育作用最为显著。     

盐碱化湿地芦苇群落围封和过牧条件下土壤和植被变化

为了完善松嫩平原西部盐碱化湿地植被对围栏封育和过牧适应的策略,对比研究了围栏与过牧条件下盐碱化湿地芦苇(Phragmites australis)群落植株表型特征和土壤基本理化特性的差异.结果表明,与围栏封育措施相比,过牧条件下的芦苇植株株高、叶长和节间距等极显著减小(n=20,p<0.01),根冠比极显著提高(n=3,p<0.01),植株发生小型化.过牧条件下的植被生物量明显下降,植被覆盖度减小,导致土壤水分过度蒸发散失,土壤盐碱成分向土壤表层积聚,导致芦苇群落在退化过程中出现大量的斑块化裸地,而围栏封育下芦苇群落的生长状况则接近自然状态.     

利用强度对沙地植被恢复能力的影响

在腾格里沙漠南缘,以两种植被恢复状态良好的封育沙地为研究对象,进行不同利用强度试验,通过一个生长季的监测,研究了封育沙地群落物种多样性和生物量的变化,结果表明:(1)两种封育沙地灌木层各处理的优势种均为沙蒿(Artemisia arenaria DC.)或猪毛蒿(Artemisia scoparia Waldst.et Kit.),其重要值在0.47～0.75之间。植物群落的物种组成因不同的封育措施而异,在同一封育措施下利用强度对群落的物种组成无显著影响。(2)两种封育沙地灌木层的多样性指数和均匀度指数均表现为天然封育沙地半刈割沙地全刈割沙地,即随利用强度增加,两封育沙地灌木层群落多样性指数和均匀度指数均呈减少趋势,表明随利用强度的增加,使沙地植被所处的环境异质性增加,促使沙地植被向不同方向发展;但在不同的封育措施区利用强度对草本层多样性指数和均匀度指数的影响不同。(3)相同封育措施不同利用强度群落的相似性指数均很高,最大值可达到2,但不同封育措施各利用强度的相似指数均小于0.3。群落的相似性指数主要受封育措施影响,而利用强度对其影响不大。(4)两种封育沙地全刈割处理的地上生物量均显著小于半刈割处理和对照组,而对照组和半刈割处理之间无显著差异,表明随利用强度的增加,封育沙地群落地上生物量显著减少;而适度降低盖度,群落地上部分生物量变化不大。     

放牧对内蒙古羊草群落土壤呼吸的影响

采用静态暗箱法,比较测定了放牧对内蒙古锡林河流域羊草群落土壤呼吸的影响以及水热等相关环境因子与土壤呼吸的关系。结果表明:放牧没有改变羊草群落土壤呼吸的季节性变化特征,但降低了土壤呼吸速率的年幅度;生长季放牧样地土壤呼吸速率显著低于封育样地,非生长季两样地土壤呼吸强度均处于较低水平,而且出现负通量的现象,放牧使羊草群落土壤呼吸年总量下降了约33.95％;从全年来看,无论是围栏还是放牧样地,封育样地和放牧样地土壤呼吸与温度因子均显著正相关(p<0.01,n=15),其中与10cm处地温相关性最好,但放牧降低了土壤呼吸对温度变化的敏感性;生长季水分影响作用高于温度,围栏封育样地0~10cm土壤含水量的变化可以解释土壤呼吸变异的87.4％,放牧样地10~20cm和20~30cm土壤含水量的变化共同可以解释土壤呼吸变异的74.9％。     

人为干扰对藏北高寒草原群落生物量及其碳氮磷含量特征的影响

退牧还草工程是国家为改善草原生态环境和促进牧区经济持续发展而实行的一项战略性工程,禁牧和休牧措施是其主要措施。以藏北高寒草原申扎区域的退牧还草工程为研究对象,分别选取禁牧围栏样地、休牧围栏样地和围栏外的一块自由放牧样地,比较分析这三种人为干扰下的放牧样地的生物量及其碳氮磷含量的特征。结果表明:休牧样地地上和地下生物量分别为35.69 g/m2和237.11 g/m2,均显著高于禁牧样地(22.48 g/m2和151.22 g/m2)和自由放牧样地(25.27g/m2和96.37 g/m2)。植物中碳氮磷含量,地上部分禁牧样地含碳量最高,植物氮、磷含量自由放牧样地最高;地下部分碳、氮含量差异不明显,P含量自由放牧最高。说明植物生物量大小与植物体内碳氮磷元素含量大小无相关关系。对于禁牧样地,在长期围栏封育的同时,应适当的添加P元素或N、P元素;而休牧样地,在短期围栏封育时,可添加适当的N元素。     

小嵩草群落——高寒草甸地带性植被放牧压力下的偏途顶极群落

采用以空间代时间的方法,研究了高寒草甸小嵩草群落的发生、发育、演化,处于不同退化阶段小嵩草群落在自然与人工干预恢复过程中,植被、地表特征的变化,探索小嵩草群落在高寒草甸生态系统中的地位及其对系统稳定性的作用.结果表明,青藏高原上小嵩草群落的大面积发育是高原地带性植被禾草矮嵩草群落在长期超载放牧下退化演替的结果,它逆向演替经历了矮嵩草群落后退化为小嵩草群落;而对不同退化程度小嵩草群落采取封育措施后,小嵩草群落可以恢复为禾草矮嵩草群落(或者向着以禾草为优势种的群落演替);"黑土滩"上人工建植禾草草地经过11 a的发展,杂类草进入,矮嵩草斑块发展,向着顶极植被--禾草矮嵩草群落的方向发展.禾草矮嵩草群落是青藏高原的地带性植被,而小嵩草群落是地带性植被超载放牧下的偏途顶极群落.     

退化草原轻耙处理过程中植物种多样性变化的研究

利用多年样方资料的统计分析,对退化草原群落轻耙处理后恢复过程中的生物多样性变化规律及引起这些变化的主要植物种群进行研究,结果表明:在退化群落耙地恢复过程中,整个群落的物种丰富度变化不大,物种分布的均匀性指数随演替过程呈现波动下降的趋势,多样性指数也呈现波动下降的趋势,恢复后期有所升高,且物种分布的均匀性是造成物种多样性指数变化的主要原因。羊草(Leymus chinensis)的密度和生物量的变化与多样性指数具有极显著的负相关关系。冷蒿(Aartemisia frigida)、洽草(Koeleria cristata)的密度和生物量与多样性指数具有极显著的正相关关系。隐子草(Cleistogenes squarrosa)、变蒿(A.commutata)的密度与多样性指数具有极显著的正相关关系。多样性指数与耙地处理后的恢复年限(11 a间)的关系可表示为:以密度为指标的多样性指数D_n=3.579-0.665Lnx(r=-0.9185);以生物量为指标的多样性指数D_w=4.4-0.7696Lnx(r=0.8667)。     

河西走廊荒漠绿洲过渡带封育对土壤和植被的影响

在河西走廊荒漠绿洲过渡带,封育天然植被是植被群落恢复、防止绿洲沙漠化的有效措施。以流动沙丘作为对照(0年),对封育5年和15年的半固沙和固定沙丘植被群落以及土壤进行调查取样和分析。结果表明:随着封育年限增加,天然固沙植被群落生物多样性增加,灌木层和草本层植物密度、盖度和生物量都显著增加,灌木层盖度从10%增加到40%,草本层以一年生草本植物为主,物种从5种增加到8种,生物量从1 g·m^-2增加到13 g·m^-2。随着天然植被盖度增加,土壤表层沙土细粒化明显,沙土中黏粉粒含量显著增加,土壤质地由粗质沙粒向细质沙粒转变;随着沙土中黏粉粒成分的增加,沙土有机质、全氮、全磷含量也增加,灌丛下土壤养分含量高于灌丛间,“沃岛效应”明显。同时,在灌丛下表层土壤出现明显的盐分集聚现象,其中SO₄^2-、K⁺、Na⁺含量分别增加了6、3、17倍。在降水100 mm左右的荒漠绿洲过渡带,封育可以显著恢复固沙植被群落和提高沙土质地和养分。     

放牧对准噶尔荒漠植物群落及土壤特性的影响

通过比较封育6年的围栏内外植物群落种类组成、结构差异,以及土壤特性,研究了家畜啃食对新疆准噶尔荒漠植物群落及土壤特性的影响.使用X2-test和U-test分析表明,围栏内外相比,植物种数(n=7.03)、半灌木种数(n=2.40)、草本植物种数(n=4.63)、植被盖度(35.77%)和生物量(144.19 g/m2)在围栏内显著增加,而植被密度在围栏外显著降低(87.93株/m2).灌木中,梭梭(Haloxylon ammodendron)在围栏内出现的频率和密度显著增加(X2=4.63,p＜0.05;z=2.56,p＜0.05).小半灌木中,博乐绢蒿(Seriphidium borotalense)在围栏内出现的频率和密度显著高于围栏外(X2=13.08,p＜0.01;Z=4.01,p＜0.01).4种多年生草本植物的密度在围栏内均显著升高,有3种在围栏内出现的频率也同时明显高于围栏外.二年生草本植物沙生婆罗门参(Tragopogon sabulosus)在围栏内出现的频率和密度显著高于围栏外(X2=4.71,p＜0.05;Z=2.51,p＜0.05).4种一年生草本植物在围栏内外出现的频率均无显著差异,其中3种在围栏内外的密度也无明显变化.研究结果表明,过度放牧导致灌木和半灌木衰败;多年生和二年生草本植物几近绝迹;一年生植物所受影响则较小.土壤理化特性中,围栏内土壤水分显著低于围栏外(Z=2.65,p＜0.01),HCO3、Cl-和速效K含量在围栏内外土壤中差异显著.作者建议在准噶尔荒漠建立一定数量和面积的永久性围栏以维系物种多样性.     

退化羊草草原在浅耕翻处理后植物多样性动态研究

利用多年样方资料的统计分析,对退化草原群落浅耕翻处理后恢复过程中的生物多样性变化规律及引起这些变化的主要植物种群进行研究,结果表明：退化羊草草原在浅耕翻恢复过程中其多度分布特征表现为个别种个体的快速富集（建群种）和少数种随演替进程的富集（优势种）,多度很少的种类（偶见种和伴生种）增加的过程,以上特征与恢复过程中羊草的增加密不可分。退化羊草草原在浅耕翻恢复过程中出现多样性指数的3个高峰期,但多样性指数总变化趋势为开口向上的抛物线状。物种多样性可作为丰富度与均匀度的一个综合反映,在退化草地改良恢复过程中均匀度起着更主导的作用。均匀性指数的整体趋势与多样性指数相似。群落主要植物种群与多样性指数存在着显著的相关关系,其中羊草、冷蒿、冰草、针茅、糙隐子草、变蒿、星毛萎陵菜的密度和生物量与多样性指数具有显著或极显著的线性回归关系。黄蒿的生物量、双齿葱的密度与多样性指数呈显著的线性关系。     

黑河上游生态建设的模式与效益

在黑河上游实施的以牛羊育肥、退化草原的植被恢复、人工草地建设为主要内容的生态建设, 通过技术集成和试验示范, 效果显著。混播一年生草地平均产干草9.6t·hm², 每公顷约可为400只羊提供冬春季节补饲用草, 补饲措施可降低牲畜越冬死亡率50%以上, 提高仔畜成活率10%; 围栏封育增加草地水源涵养功能, 可使土壤含水量提高20%左右。绵羊育肥可使示范区农牧民人均增加收入300元。农业结构已经呈现明显的"山地河谷绿洲"一体化发展的系统耦合新结构, 系统耦合的效应对植被的保护起到了很好的作用。     

内蒙古羊草草原呼吸的影响因素分析和区分

利用静态暗箱-气相色谱法在植物生长旺季测算了内蒙古锡林河流域羊草草原的土壤微生物呼吸、土壤呼吸和生态系统呼吸。地温和水分是植物生长旺季呼吸最重要的影响因素。地温在水分条件适宜的情况下可以解释CO₂通量的部分变化(R² = 0.376~0.655)。土壤水分含量也可以解释土壤呼吸和生态系统呼吸的部分变化(R² = 0.314~0.583),但基本不能解释土壤微生物呼吸的变化(R² = 0.063)。即使在较高温度下,较低的土壤水分含量(≤ 5%) 也会显著的抑制CO₂排放。长期干旱后降雨使CO₂通量在高温下迅速增大。基于5 cm地温和0~10 cm土壤水分含量的双变量模型可以解释CO₂通量约70%的变化。观测期间,土壤呼吸占生态系统呼吸的比例介于47.3%~72.4%之间,平均为59.4%;根呼吸占土壤呼吸的比例介于11.7%~51.7%之间,平均为20.5%。由于植物体去除引起的土壤水分含量上升可能使我们对土壤呼吸占生态系统呼吸比例的估计略微偏高,根呼吸占土壤呼吸的比例略微偏低。     

内蒙古羊草草原优势物种生产力对气候变化响应的动态模拟

气候变暖影响植物生产力,进而影响群落的结构和演化。本文提出在不同的温度年变化率条件下内蒙古锡林郭勒盟锡林河流域羊草草原主要物种演化的动力学模型,模拟了近几十年来4个主要物种羊草、大针茅、变蒿和西伯利亚羽茅的地上初级生产力对气候变暖的响应过程。模拟和预测结果表明,在气温升高幅度不大的情况下,这4个物种的优势顺序不会发生改变,当温度年变化率高于0.06℃时,竞争能力相近物种的优势顺序发生了转换,即第一、三奇数优势物种羊草和变蒿退化为第二、四偶数优势物种,原来的偶数优势物种第二、四大针茅和西伯利亚羽茅进化为第一、第三奇数优势物种,出现的物种优势顺序为大针茅、羊草、西伯利亚羽茅和变蒿。如果温度年变化率达到0.17℃,物种的强弱顺序将重新组合,变为大针茅、西伯利亚羽茅、羊草和变蒿。现有的观测资料初步验证了这种变化的可能性。研究结果为该区羊草草原群落动态预测和草原管理提供依据。     

围封对退化沙质草地植物群落的影响

对科尔沁沙地围封草地和放牧草地群落的种类组成、结构和多样性等特征进行比较研究。结果表明：（1）围封草地盖度、密度、地上生物量、高度均优于放牧草地（P<0.01）。与放牧相比,围封使植被盖度、密度、高度和地上生物量分别提高了237%、429%、77%和218%,植物群落结构得到明显改善。（2）与放牧草地相比,围封草地物种数增加了69%,多年生草本、灌木类种数和重要值均高于放牧草地。放牧草地的优势植物种依次是大果虫实（Corispermum macrocarpum）、狗尾草（Setaria viridis）、差巴嘎蒿（Artemisia halodendron）,重要值占72%;而围封草地优势植物种依次是达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、虎尾草（Chloris virgate）和画眉草（Eragrostis pilosa）,重要值占57%,大果虫实、狗尾草和差巴嘎蒿逐渐处于群落的次要地位,取而代之的是与其环境条件相匹配的优质豆科和禾本科植物。围封使物种组成多样化,科属组成复杂化,优势物种发生了变化,群落结构和功能得到改善,沙地植被得以恢复。（3）围封草地的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数、均匀度指数均大于放牧草地。围封增加了群落的物种多样性,群落的稳定性得以提高。     

围栏对新疆山区草地植被下土壤动物多样性的影响

通过对新疆典型山区草地———高山草甸、亚高山草甸、高山草原和亚高山草原野外实地监测,比较了草原围栏内外土壤动物的类群组成、个体数量及生态分布,讨论了围栏这一人为手段对山区草地植被下土壤动物的影响:土壤动物多样性为围栏内高于围栏外,但是受构建时间的限制,围栏内外差异不显著。土壤动物类群数和个体数的分布主要取决于草原植被、土壤有机质、土壤含水率等因子。     

Effects of fire on rangeland vegetation in south-western Mendoza plains (Argentina): composition,frequency, biomass,productivity and carrying capacity

The effect of both a non-prescribed summer fire and grazing at high stocking rate following fire on plant community composition, the frequency of occurrence of bare soil, grasses and shrubs, species diversity and biomass of herbaceous forage were evaluated for three growing seasons after fire. Changes in community composition occurred as a consequence of both fire and grazing. Communities were dominated by unpalatable shrubs and grasses in unburned sites as a result of a long history of overgrazing. Fire contributed to a conversion of those shrublands to communities with a more favourable balance between woody and herbaceous species. The frequency of palatable grasses and herbaceous forage biomass increased by a factor ofc. 3 at the expense of woody vegetation. Grazing after fire had significant positive (i.e. decrease in undesirable grasses) and negative (i.e. increase in bare soil) effects.     

Rainfall variability may modify the effects of long-term exclosure on vegetation in Mandalgobi,Mongolia

Starting in 2005, we examined differences in vegetation for three consecutive years across an airport fence that separated heavily grazed areas from areas in which grazing had been excluded for 24 years in Mandalgobi, Mongolia. We performed repeated-measures analysis separately on two community types (dominated by Allium polyrrhizum and Achnatherum splendens, respectively) to compare the effects of fencing and year on the cover of different plant functional types. There was a significant fence × year interaction for grass cover in the Allium type (but not the Achnatherum type), due to greater cover of grasses inside the fence only when rainfall was sufficient during the growing season. The effect of grazing exclusion on perennial forb cover was confounded by a significant fence × year interaction in both types. In 2007, perennial forbs were found outside the fence, but had almost disappeared inside the fence, resulting in this interaction. Annual forbs only had much greater cover values inside the fence than outside in 2006, also resulting in a significant fence × year interaction in both community types. This study thus suggests that the high rainfall variability in arid and semi-arid rangelands may modify the effects of long-term exclosure on vegetation.     

Fe、Mn、Cu在锡林河流域温带草原植被中的含量特征

本文研究了Fe、Mn、Cu三个同周期的植物营养元素在内蒙古锡林河流域三个主要草原群落植被中的含量特征,研究表明:三个元素在凋落物及根系中的含量较高,在立枯中较低,在活体中最低;沿降水、气温和海拔梯度,活体、凋落物中的含量按贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原递减,Cu例外,在植物生长末期是递增的;立枯中的元素含量在生长初期递增,在后期递减,Cu也例外,初期和后期都是递增的;在植物系统各组成部分中,生长初期三个元素的含量要高于生长后期;地上部植物体分解程度越高,三个元素的含量也越高;Cu强烈富集于根系中;土壤及降水分别是影响植物元素含量及植物分解的重要因子;三个元素在各草原群落地上部活体中的含量都能够满足牲畜的需要。     

科尔沁沙地草地植被对围封和放牧的响应

研究了科尔沁沙地疏林草地、针茅草原和草甸植被盖度、地上和地下生物量、物种多样性对围封和放牧的响应。结果表明：（1）围封与放牧草地的优势植物不同,围封草地植物群落优势植物为多年生禾本科植物,放牧草地中一年生植物和小半灌木优势明显。（2）围封和放牧草地的植物盖度、凋落物量、地上生物量和物种丰富度存在明显差异（P<0.05）;围封显著提高了植被盖度和地上生物量,由疏林草地、针茅草原到草甸,植物盖度和地上生物量逐渐增加,而3种草地植被凋落物量大小顺序为针茅草原> 疏林草地> 草甸;放牧条件下植物盖度、凋落物量和物种丰富度差异不显著（P>0.05）。（3）3种草地之间的地下生物量无显著差异（P>0.05）,但围封与放牧之间、不同土壤层次之间地下生物量存在明显差异（P<0.05）;围封显著提高草地的地下生物量（P<0.05）;草地地下生物量随着土壤深度表现出下降趋势（P<0.05）。长期放牧增加了草地一年生植物和小半灌木植物的优势,消除了不同草地之间植被盖度和物种丰富度的差异;而围封能提高草地多年生禾本科植物的优势、增加其物种丰富度,对于草地质量和植物多样性的恢复和保育具有积极作用。