放牧强度对科尔沁沙地沙质草地植被的影响

为了研究科尔沁沙地沙质草地在不同放牧强度下植被特征的变化规律,比较了围封、中度放牧、重度放牧3种条件下的植被盖度、群落组成、物种多样性、地上/地下生物量和凋落物量等植被特征的变化特征。结果表明:(1)围封、中度放牧和重度放牧沙质草地的优势植物均为一年生植物,但围封和中度放牧中多年生禾本科植物优势度高于重度放牧,重度放牧沙质草地一年生植物所占优势度最大;(2)放牧强度对沙质草地植被盖度、地上生物量及凋落物量有显著影响。随着放牧强度的增加,植被盖度、地上生物量和凋落物量均降低;(3)围封、中度放牧和重度放牧沙质草地物种丰富度及多样性差异均不显著;(4)放牧强度和土壤深度及其交互作用均能影响地下生物量。随着放牧强度的增加,总的地下根系生物量减小。而重度放牧草地中, 3个土壤深度间地下根系生物量差异不显著。放牧改变了沙质草地植物群落的组成、极大降低了植被盖度和生产力;尤其是重度放牧急剧增加了一年生植物的优势、且对浅层根分布的减少影响最大。     

荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)群落物种多样性和地上生物量对降雨量的响应

利用野外降雨量增减试验平台,研究了荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)群落物种多样性和地上生物量对降雨量的响应特征。结果表明:降雨量增加或减少均能导致物种的改变,使物种多样性发生变化。处理中,4种物种多样性指数整体表现为8月高于6月。降雨量减少40%时,Shannon-Wiener指数、Simpson优势集中性指数和物种丰富度Patrick指数最低,减少20%时,Pielou均匀度指数最低。降雨量增减也能够导致盖度与生物量的响应。降雨量减少60%、40%、20%时,6月植被盖度高于8月;降雨量增加20%、40%、60%时,6月植被盖度低于8月。降雨量减少和增加对荒漠草原植被盖度都有累加效应,即随时间变化,增雨处理使植被盖度持续升高,反之亦然。随降雨量增加,地上现存生物量逐渐升高,且在降雨量增加60%时达最大。降雨量减少60%、40%、20%和增加20%,都会显著降低凋落物生物量(P<0.05)。随降雨量增加,地上现存生物量与凋落物生物量的比值增大。在荒漠草原沙生针茅群落中,降雨量增加,有利于地上现存生物量的积累和地上总生物量的提高。影响荒漠草原地区植物群落地上生物量和物种多样性的关键降雨量变化范围为减雨40%～20%和增雨40%～60%。超出该范围,植物群落地上生物量和物种多样性对降雨变化的响应都会减弱。增雨20%～40%对地上生物量和物种多样性的影响不显著。     

微生境尺度上放牧退化草原群落特征与土壤有机质的空间分异性

 格局和过程与异质性有关。以呼伦贝尔克氏针茅草原不同放牧强度下的演替群落为对象,开展群落植被空间分布格局及土壤有机质空间异质性研究。结果显示,不同放牧强度样地群落结构和群落种类组成存在明显差异。轻度放牧样地样方内有8种植物,群落优势种为克氏针茅（Stipa krylovii）;中度放牧样地样方内有12种植物,群落优势种为糙隐子草（Cleistogenes squyarrosa）;而重度放牧样地样方内只有7种植物,群落优势种为多根葱（Allium polyrhizum）。随放牧强度的增强,植被地上生物量及其变异系数逐渐降低;土壤有机质含量表现为轻度放牧>中度放牧>重度放牧,而其变异系数表现为中度放牧>轻度放牧>重度放牧。从植被地上生物量和土壤有机质含量变异函数分析来看,随放牧压力的增大,植被地上生物量空间自相关性增强,空间异质性变大;土壤有机质含量空间分布自相关性先增强,然后减弱,空间变异性先变大,然后变小。在10 cm×10 cm的微尺度上,重牧群落植被地上生物量和土壤有机质含量之间表现出明显的相关性（P<0.05）。     

岩溶山区石漠化生态治理的植物多样性动态响应——以贵州省花江示范区顶坛小流域为例

以贵州省花江示范区顶坛小流域2005、2007、2010年治理区为研究对象,根据石漠化等级及植被演替特征,选择强、中、轻和潜4个等级的石漠化样地进行调查,研究其植物多样性变化。结果表明:1)在人为干扰作用下,植物数量特征的空间变异程度较高,但植物的高度、地径、冠幅、生物量均呈较明显增长趋势;2)植物种群特征中优势种较为突出,除强度石漠化区外,花椒(Zanthoxylum bungeanum)群落2005、2007、2010年在中度石漠化群落中占16.5%、16.5%、16.8%,在轻度石漠化群落中占26%、25.9%、29.2%,在潜在石漠化群落中占37.9%、39.2%、51.3%,呈现逐年增长趋势;3)在群落分类上以禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、大戟科(Euphorbiaceae)、桑科(Moraceae)和凤尾蕨科(Pteridaceae)为主;4)植物物种多样性特征上,表现出随石漠化等级的降低而降低的趋势。上述结论表明,不同等级石漠化区植被生长、群落分布及多样性特征均不尽相同,应采取相应的恢复措施。     

石羊河上游甘肃臭草型退化草地植被恢复过程

研究了化学除莠 适度放牧条件下,祁连山北坡甘肃臭草(Melica przewalskyi)草地群落的植被恢复过程.结果表明,使用专用除草剂杀灭甘肃臭草后,恢复草地在2000～2006年经历了甘肃臭草优势阶段、冷蒿 甘肃臭草阶段、冷蒿 阿尔泰针茅阶段、阿尔泰针茅 杂类草阶段等4个演替阶段.2006年草地群落的植物种数比对照草地增加4～7种,盖度和密度接近或高于对照草地,甘肃臭草由优势种变为伴生种,阿尔泰针茅(Stipa krylovii)成为优势种.与对照草地相比地下总根量减少9.06%,活根量提高3.5%,并且表现出深层化分布趋势,0～50 cm土层的含水量提高7.2%.经过7 a的恢复演替,草地群落的稳定性增加,但是,草地的地上生物量仍然较低,杂类草所占比例较大,尚未达到成熟群落状态.     

科尔沁沙质放牧草地土壤动物多样性特征研究

在科尔沁沙质放牧草地,人为的小面积实验放牧情况下,土壤动物群落结构随放牧强度的提高发生变化,主要体现在动物密度降低、群落丰富度减小。放牧强度提高时,土壤动物生物量、密度季节动态和多样性指数无明显变化规律,重度放牧下以上指标并不明显低于封育区。土壤动物优势类群对放牧扰动的响应各自不同。以相似性指数比较土壤动物对不同牧压的响应,结果为中度放牧区较接近封育区,而重牧区分异最大。     

桂西北喀斯特人为干扰区植被的演替规律与更新策略

采用全面调查和样方调查方法,以木论自然保护区顶级群落为对照,运用群落生态学原理和方法,研究桂西北喀斯特人为干扰区进入环境保护阶段22 a后植被自然恢复过程中群落的演替规律及物种多样性变化.结果表明,干扰区的物种多样性丧失严重,有维管束植物91科206属241种,仅为自然保护区的26.6%,6种植被类型的顺向演替系列为石漠化稀疏草丛→草丛→草灌丛→灌丛→藤刺灌丛→乔灌丛.除石漠化稀疏草丛植被极少外,随着干扰区群落的自然恢复,群落的高度(0.49～15.56 m)上升而密度(468.50～0.31株/m2)下降,总盖度呈高(0.85)→低(0.50)→最高(0.90)→次高(0.80)的变化;群落生物量(7.74～131.42t/hm2)逐渐积累增大,随高度的升高和草本生物量占总生物量百分比的减少而增加;物种数(14～46)、Shannon-Wiener多样性指数(0.89～4.13)升高,生态优势度在演替的前期(0.28)和后期(0.23)较高,中间较低且保持相对稳定(0.10～0.16),均匀度的变化规律正好相反.和顶级群落相比,干扰区最大的群落高度、生物量和多样性指数分别下降了10.82 m、42.02t/hm2和0.29.针对干扰区植被恢复缓慢的现状,分析了喀斯特干扰区形成机理及其对植被的影响,提出了干扰区不同立地类型上人工与自然相结合的3条植被恢复途径,对大面积处于极度退化下的桂西北喀斯特人为干扰区植被的恢复建设和生态重建具有重要的理论价值和实际指导意义.     

内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI对气象因子的响应

分析了内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI的变化,探讨了干旱对NDVI的影响,建立了NDVI与气象因子的回归模型。结果表明:2000-2016年内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI呈现波动变化,变异较小。干旱对典型草原区的羊草(Leymus chinensis)群落与大针茅(Stipa grandis)群落NDVI影响显著(P<0.05);与正常年份相比,干旱导致羊草群落与大针茅群落NDVI降低约23%。5-8月降水量和干燥度指数影响内蒙古典型草原羊草群落与大针茅群落NDVI;荒漠草原区羊草+短花针茅(Stipa breviflora)群落与沙生针茅(Stipa plareosa)群落NDVI的主要影响因子分别为年均气温与5-8月平均气温;5-8月降水量和年均气温是影响典型草原和荒漠草原NDVI的重要因子。基于气象因子的NDVI回归模型能够较好地对区域NDVI进行估测。生长季降水是影响典型草原NDVI的关键因素,而气温显著影响荒漠草原NDVI。在未来气候变化的背景下,内蒙古典型草原NDVI对干旱的响应会更加敏感。     

北京市杨镇湿地植物群落多样性及优势种重要值的研究

通过研究杨镇湿地的植被分布、植物群落、种类及地上部分的生物量，对湿地建群种及部分优势种在整个湿地植被的重要值和湿地群落多样性进行了分析。结果表明杨镇湿地区的植物种类有55科、158属、246种(或变种)；湿地的植被可分为34个群落，包括25个沼生群落和9个水生群落；湿地优势种重要值的季节性变化明显。湿地的植物多样性资源丰富，是个潜在的物种基因库。如国家三级渐危植物鹿藿(Glycine soja野大豆)，稀见的芡实(Euryale ferox鸡头米)等。由于近来北京地区持续干旱等原因使湿地面积呈减少的趋势，导致旱生植物葎草(Humulus scandens)等大量入侵，正在迅速改变着湿地的原始景观状况。     

火干扰对内陆荒漠湿地芦苇群落特征的影响

采用人为起火的方法,通过对比敦煌西湖荒漠湿地干扰区域和未干扰区域火后第一年芦苇群落特征的变化,探讨内陆荒漠湿地植被对火干扰的响应机制。了解火干扰对内陆荒漠湿地芦苇群落特征的影响。结果表明: 火干扰能够延长植物青绿期,促进了植被的个体发育;火干扰对草本层植被盖度、高度均有显著的负面影响,而对密度有显著的正面影响,对灌木层植被群落盖度、高度及密度均有正面影响,但影响不明显;火干扰后植物群落Shannon-Wiener多样性指数H′、Simpson多样性指数D和Simpson优势度指数C均减少,而Margalef物种丰富度指数Ma和Pielou均匀度指数J均增加;火干扰致使草本层植物群落多样性指数与研究区植物群落总体多样性指数变化趋势一致,致使灌木层物种H′、D和J指数均减少,而Ma和C指数均增加;火干扰致使植物群落地上总的生物量降低,主要使灌木层生物量降低,而使草本层生物量有所增加。     

锡林郭勒草原生态恢复工程效果的评价

针对锡林郭勒草原的严重退化, 近年来启动了草原生态恢复工程, 但工程实施的效果由于范围广、时间短而很难予评价。利用锡林郭勒草原地区1999~2004 年的SPOT-VGT 10 天最大值合成NDVI 时间序列数据, 在求得各年NDVI 年最大值(NDVImax) 的基础上, 通过搜寻各像元邻域内NDVImax 的最大值以及与之相应的气候因子, 建立起了像元尺度上的气候-植被生长基准响应模型, 并以此为依据运用相对残差趋势法识别出了处于恢复阶段的草原区域。 最后, 将遥感监测结果与羊单位统计资料进行对比分析, 结果发现, 在县级行政区域尺度上的平均恢复趋势与基于羊单位和NPP 构建的放牧压力趋势具有较好的反比例关系, 初步证明了该方法在时间序列较短情况下的有效性。     

呼伦贝尔草原火时空格局及特征分析

以Fire_CCI51为主要数据源,应用GIS空间分析技术对呼伦贝尔地区2001—2019年草原火的时空分布进行了研究,结果发现：呼伦贝尔草原火时间上具有年际波动较大、循环周期不定和春、秋两季双峰式集中的特点;空间上集中分布在东部森林草原、边境线附近,呈现出东多西少、北多南少的格局。利用相关分析方法对主要气象因子（平均降水量、最高气温、最小相对湿度、最大风速）与草原火之间的关系进行了深入分析,发现气象因子与草原火之间不存在显著相关;通过对呼伦贝尔市1981—2015年的草原起火原因统计数据分析发现,人类活动是导致草原火发生的主要因素。应用空间分析方法对边境线20 km缓冲区内的草原火进行了提取,发现境外过火面积远高于境内而且俄罗斯的过火面积远高于蒙古和中国。     

恢复草地和退化草地土壤微生物类群数量的分布特征

内蒙古鄂尔多斯皇甫川流域恢复草地和退化草地土壤微生物类群数量分布特征的研究结果表明: 恢复草地和退化草地土壤微生物各类群数量是, 好气性细菌>放线菌>芽孢型细菌>真菌; 0~10cm的微生物总数超过其他土层, 其垂直分布的基本趋势是0~10cm>10~20cm>20~30cm>30~40cm>40~50cm; 微生物各类群中, 细菌是最多的一个类群, 这一结果取决于好气性细菌的数量; 恢复草地各土层中的土壤微生物类群数量均高于退化草地; 在恢复草地的土壤微生物数量中, 好气性细菌, 芽孢型细菌, 放线菌, 真菌为秋季大于夏季; 土壤微生物数量与土壤肥力有着密切的关系, 恢复草地是防止皇甫川流域草地退化, 提高土壤质量, 保护生态环境的重要措施。     

基于NDVI的西藏自治区草地退化评价模型

本文选择草地退化三个主要的表征因子草地盖度、牧草生物量和牧草植株高度来反映草地“量”的退化程度,并运用因子分析的方法算出各个表征因子的权重,加权求和得出草地综合评价指数。最后根据NDVI与草地综合评价指数建立草地退化评价模型,为草地退化的遥感宏观评价提供了一种新方法。     

沙质草原灌丛沙堆研究综述

灌丛沙堆是干旱、半干旱及半湿润荒漠地区风沙流遇到灌丛阻拦而堆积形成的一种地貌形态。普遍的研究表明灌丛沙堆是伴随人类不合理的土地利用和环境的变化而出现,是土壤风蚀和土地退化的标志,也是沙漠化的一种表现形式。灌丛沙堆在我国分布范围很广,但目前研究还不够深入。笔者主要阐述了国内外对灌丛沙堆形态、沉积物、演变及其环境意义等几个方面研究所取得的进展及其存在的争议,并提出了灌丛沙堆研究的发展趋势,以期引起国内对灌丛沙堆研究的关注。     

呼伦贝尔草原沙漠化系统学机制初步研究

呼伦贝尔草原生态系统在最近50年来的演化中最突出的特征是：社会经济子系统急剧扩张,呼伦贝尔草原承载的人口从1949年的72879人发展到2004年的689317,55年人口增加了9．5倍；呼伦贝尔草原承载的牲畜数量从1949年的110．6万头只(大畜27．7万头,小畜82．9万只)增加到了2004年的677万头只(大畜64．8万头,小畜612．2万只),55年呼伦贝尔草原承载的家畜增加了6．1倍。呼伦贝尔草原的沙漠化的系统学机制是：在微观层次上,各子系统内部,及系统的内外环境均存在有利于草原沙漠化的因素,并且各组有利于沙漠化发生的因子在时间和空间上耦合,这构成了草原沙漠化的微观基础；在宏观层次上,由于草原社会经济子系统近年来急剧扩张,草原生态系统的系统结构不合理及系统功能混乱,在全球气候外因的作用下导致了呼伦贝尔草原生态经济系统草原基质子系统和草原植物子系统局部崩溃,这构成了草原沙漠化的宏观动力。本文的目的是用系统科学的理论更全面更科学地分析草原沙漠化的发生机制。     

内蒙古草原生态服务演替轨迹

运用灰色系统理论及方法,基于生态学家、经济学家对内蒙古草原生态服务边际量指标体系、数理模型及相对重要性的评价和判断,创建草原生态服务边际量的数学模型系统。选取1947—2006年期间统计数据,测算过去60 a内蒙古草原生态服务的判明值,分析其基本演替轨迹。结果表明,60 a来内蒙古草原生态服务变迁过程基本遵循早期缓慢水平下降,中期快速曲线下降,后期骤然快速直线下降的演替轨迹。同时,分析了内蒙古草原生态服务“M”形波浪式下降原因的草原开垦之说。     

草地改良对陆地生态系统养分的影响——以福建省建瓯市牛坑龙草地生态系统试验站为例

以福建省建瓯市牛坑龙草地生态系统试验站为例,研究了土地覆被类型从荒坡地到人工草地的转变所引起的陆地生态系统养分含量和营养元素循环系数的变化。结果表明,随着土地覆被类型由荒坡地到人工草地的转变,陆地生态系统土壤中N、P、K的含量增加,而Al的含量逐渐降低;植被中的养分也经历了从无到有的历程,整个陆地生态系统养分贮存量的变化中N、P、K总量增加,而Al的总量减少。在陆地生态系统的两个群落中,所有元素的循环系数都发生了相应变化,这种变化是陆地生态系统对土地覆被类型变化的一种响应。     

草地土壤呼吸对全球变化的响应

草地是陆地生态系统主体生态类型之一,其土壤呼吸是全球碳循环的重要过程之一,草地土壤呼吸的动态变化将直接影响全球碳平衡.相对于其他陆地生态系统,草地对全球变化的响应更为迅速.因此,在全球变化的趋势下,草地土壤呼吸将首先受到影响.本文综述了全球变化下CO2浓度上升、全球气温升高、全球降水增多、放牧、草地农垦以及土地利用管理措施(施肥、灌溉)的草地土壤呼吸响应.土壤呼吸对大气CO2浓度上升和全球气温升高的响应都存在增加、减少和无显著变化3种情况,这与大气CO2浓度上升和全球气温升高引起的土壤含水量、土壤N的可利用性等因素的改变与否有关.土壤呼吸Q10受到土壤温度、土壤含水量、降水、土壤深度、土壤有机碳、海拔高度、土地利用方式和时间尺度等因素的影响.降水增多一般可以促进土壤呼吸,但降水引起的温度以及土壤通透性的降低也会导致土壤呼吸的降低.因放牧强度、频度和方式的差异,放牧对土壤呼吸的影响出现增加、减少和无显著影响的不同结果;人工剪草对土壤呼吸及其各组分的影响也存在差异.草地农垦后,土壤呼吸增强,土壤碳损失约为20%～50%.施肥对土壤呼吸的影响有增加、减少和无显著影响,因肥料种类和施用剂量等而异.在干旱和半干旱地区,灌溉会促进草地土壤呼吸.但是,目前全球变化对草地土壤呼吸的综合影响尚不清楚,因此深入探讨草地土壤呼吸对全球气候变化和土地利用变化的响应等仍是今后努力的主要方向.     

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑研究（Ⅳ）:人类活动的影响

对呼伦贝尔沙质草原187个现代风蚀坑野外调查获得的形态指标、发展阶段、诱发原因、现代放牧压力进行了对比分析。发现87%的风蚀坑由人类活动引起。其中翻耕、道路、人类定居活动诱发的风蚀坑分别占35.8%、34.8%和16%。人类定居活动诱发的风蚀坑分布范围最广。翻耕诱发的风蚀坑有97%处于活动状态。翻耕造成的土壤损失对生态地质环境破坏严重且影响深远。放牧既能促使固定风蚀坑活化并助长风沙活动,也能促进风蚀坑加速消亡。合理确定放牧压力很重要。翻耕造成的面状土层破坏诱发大量风蚀裸地和规模巨大的短轴型风蚀坑。道路切割土层诱发受道路延伸方向控制串状分布的长轴型风蚀坑。呼伦贝尔沙质草原正面临新一轮沙漠化的严重威胁。保护沙质草原区植被和地表土层不受破坏是防止风蚀坑发生发展的关键。促进土层以及草原植被的形成与恢复是风蚀坑控制的根本途径。