踏郎根状茎的萌蘖及其在植被更新中的作用

通过对踏郎(Hedysarum mongolicum)根状茎的萌蘖特点及其在植被更新中的作用的研究结果表明:(1)土壤温度和根状茎粗度是影响根状茎萌蘖的主要因子;根状茎粗度反映了根状茎的成熟程度。(2)踏朗人工群落中的萌蘖植株在植被组成中所占比例随年龄呈指数函数(y=104.7·e-1.55/x)增加;天然群落中萌蘖植株所占比例达92.7%。(3)在天然情况下,踏郎以根状茎萌蘖的无性更新方式足以维持踏郎群落的稳定性。     

1982-2015年全球植被变化及其与温度和降水的关系

采用1982-2015年的GLASS-LAI (Global Land Surface Satellite-Leaf Area Index )遥感数据和CRU(Climatic Research Unit)气象数据,利用Mann-Kendall趋势法分析了过去34 a全球9种植被的叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)时空变化特征;使用相关分析和逐步线性回归分别探讨了全球9种植被LAI与降水、温度的年际与月关系。结果表明：① 全球植被总体呈现绿化趋势,其中变化较大的是草原、稀树草原、常绿阔叶林和多树草原;在植被生长的绿化和褐化趋势中,面积占比最大的植被类型均为草原,说明草原生态系统易受环境因素的影响。② 从年际关系看,草原和开放灌丛的LAI与年均降水多呈正相关关系,而温度对不同纬度植被的LAI存在正负2种影响。其原因为温度升高对中低纬度的植被生长有抑制作用,而对高纬度地区植被生长有促进作用。③ 从年内关系看,南半球降水和温度共同作用于植被的生长;而北半球除常绿阔叶林的生长与温度关系更为紧密外,其它类型植被的生长主要受降水影响。④ 逐步线性回归结果表明,当月温度的升高对常绿阔叶林、混交林和农作物的生长具有促进作用,而多树草原和草原2种植被的生长受当月降水的影响最为显著。     

不同放牧方式下青海湖和黄河源区湖滨带高寒草原和高寒草甸生态系统呼吸研究

于2012年8月15~20日(植物生长季)和10月26~31日(非植物生长季),在青海湖国家级自然保护区湖滨带的高寒草原和三江源国家公园黄河源区湖滨带的高寒草甸中,分别设置了高寒草原禁牧、轮牧、持续放牧和高寒草甸轮牧、持续放牧采样地,采用Li-8100A自动土壤CO2观测系统,测量高寒草原和高寒草甸生态系统呼吸通量,同时测定了其地上生物量及土壤理化性质。研究结果表明,在8月采样日(植物生长季),轮牧、禁牧和持续放牧下高寒草原、轮牧和持续放牧下高寒草甸的平均生态系统呼吸通量分别为8.72μmol/(m~2·s)、6.42μmol/(m~2·s)、5.45μmol/(m~2·s)、3.10μmol/(m~2·s)和2.19μmol/(m~2·s),其平均温度敏感性分别为3.32、2.72、2.46、4.48和3.30。在不同放牧方式下,湖滨带高寒草原和高寒草甸生态系统呼吸通量和温度敏感性都差异显著(n=6,p0.05)。在轮牧方式下,高寒草原采样地中,0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm深度土壤全碳含量分别为4.756 5%、4.435 8%和4.195 1%,全氮质量比分别为4.078 3 g/kg、3.695 0 g/kg和2.946 7 g/kg,显著高于其它放牧方式下的高寒草原和高寒草甸。相对于禁牧和持续放牧方式,轮牧方式能有效保持土壤肥力,并为生态系统呼吸提供基质,具有明显的生态效益。     

中国草原区植被变化及其对气候变化的响应

利用1982~2006年GIMMS NDVI和气象数据,探究中国草原区植被变化及对气候的响应。结果表明,近25 a中国草原区植被覆盖总体呈上升趋势,但季节变化空间差异明显。春季温度对温带典型草原、高寒草甸草原和高寒典型草原植被生长有重要影响,而夏季和秋季温度同样对高寒草甸草原影响显著;夏季降水增多能明显促进夏季温带荒漠草原植被生长。除8月份以外,温带草原5~9月NDVI均与前一个月降水显著正相关;在生长季内,高寒草原NDVI与同期温度显著正相关,但8月份除外。此外高寒草原植被在生长最旺盛时期对降水变化存在1~3个月滞后期。     

降水量和短期极端干旱对典型草原植物群落及优势种羊草(Leymus chinensis)叶性状的影响

植物叶性状在植物响应环境变化中具有重要作用。在气候变化的背景下,典型草原植物叶性状如何响应降水格局与短期极端干旱还不十分清楚。利用野外控制试验,研究了降水量(323 mm和236 mm)和短期极端干旱(生长季减雨66%和生长季干旱60 d)对典型草原植物群落及优势植物羊草(Leymus chinensis)叶性状的影响。结果表明:降水格局显著影响着植物群落和羊草的叶性状(P0.05),短期极端干旱对典型草原群落和羊草叶面积具有显著影响(P0.05)。随着降水量的减少,群落和羊草的叶面积与叶干物质含量降低,而比叶面积与叶片氮含量增加。降水格局与短期极端干旱交互作用显著影响着群落的叶面积与叶片氮含量(P0.05),323 mm降水量下短期极端干旱显著降低了叶面积,266 mm降水量下生长季干旱60 d增加了叶片氮含量。降水格局与短期极端干旱交互作用也显著影响着羊草叶面积与比叶面积(P0.01),323 mm降水量下短期极端干旱降低了叶面积,266 mm降水量下生长季干旱60 d显著增加了比叶面积。回归分析表明,不同处理下羊草叶面积、叶干物质含量、叶片氮含量能较好地解释群落叶性状。典型草原植物群落通过优势植物的主要叶性状改变来适应降水格局变化,而通过叶面积改变来适应短期极端干旱。     

2000—2017年内蒙古荒漠草原植被物候变化及对净初级生产力的影响

荒漠草原分布于干旱区和半干旱区,对气候变化的响应极为敏感,但目前学术界对于荒漠草原物候与生产力变化的研究仍较为薄弱。有鉴于此,论文采用2000—2017年MODIS NDVI数据和气象数据,利用通用数量化方法提取内蒙古荒漠草原植被的生长季始期(start of season, SOS)和生长季末期(end of season, EOS);基于Carnegie-Ames-Stanford Approach (CASA)模型估算了植被净初级生产力(NPP),并分析了植被物候和净初级生产力之间的关系。研究结果表明：① 2000—2017年内蒙古荒漠草原SOS呈显著提前趋势(0.88 d/a,P<0.05),EOS不显著提前(0.13 d/a,P>0.05),生长季长度(length of season, LOS)呈显著延长趋势(0.76 d/a)。81.53%像元的SOS与2—4月平均气温呈负相关(8.21%显著相关,P<0.05),60.80%像元的SOS与4月降水量呈负相关关系(6.12%显著相关,P<0.05);65.16%像元的EOS与9月平均气温呈负相关(5.03%显著相关,P<0.05),78.61%像元的EOS 与7—9月降水量呈正相关关系(10.12%显著相关,P<0.05)。② 内蒙古荒漠草原多年平均NPP为104.71 gC/(m ²·a),有自东向西逐渐降低的区域差异;在研究时段内,春、夏季和生长季的NPP均呈不显著增加趋势,秋季NPP有不显著减少趋势;生长季降水量增加有利于生长季NPP的积累。③ 春季NPP与SOS呈不显著负相关,秋季NPP与EOS呈显著正相关。LOS的延长促进了NPP的累积,其中生长季NPP与EOS的推迟关系更为密切。研究结果揭示气候变化对内蒙古荒漠草原植被物候和生产力有显著影响,对区域生态系统管理和生态建设具有重要参考意义。     

草原植被长势遥感监测研究进展

草原植被长势监测是草原监测的重要领域, 它能从宏观上揭示草原的生长状况及其动态变化, 从而为草原科学管理提供快速、准确的参考依据。目前长势监测主要利用遥感的方法, 即选择归一化植被指数NDVI作为反映植被生长状况的指标, 方法有同期对比法、植被生长过程曲线法、直接监测法。本文在总结草原长势监测进展与方法的同时, 指出了其中存在的问题--监测中过分依赖NDVI、不区分草原类型而使用同一种方法进行监测;对未来发展方向做了展望--监测中选用适宜植被指数、监测方法, 分区域、分类型的监测长势, 提高监测精度, 将长势监测与草原产草量、生产力结合, 为牧民生产提供指导。     

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。     

呼伦贝尔草原物候变化及其与气象因子的关系

草原物候是草原生态系统气候变化的敏感指示器,探索物候变化与气候变化的关系,对草原生态系统保护及全球气候变化研究具有重要意义。以呼伦贝尔草原为研究对象,基于2000—2015年MOD09Q1数据和气象数据,利用D-L拟合法对NDVI时间序列进行重构,采用动态阈值法提取草原物候期,利用相关分析法,分析了物候与气象因子之间的关系。研究表明:(1)返青期发生时间介于4月下旬～6月上旬(平均为第138 d),枯黄期发生时间介于9月～10月下旬(平均为第277 d),生长季长度主要在3. 5～6个月之间(平均为136 d)。空间上,西部和北部返青期较早,枯黄期较晚,生长季长度最长;中东部返青期较晚,枯黄期较早,生长季长度较短。(2)年际变化趋势上,返青期和枯黄期均以提前趋势为主,提前趋势的像元比例分别为61. 2%和63. 83%,生长季长度以延长趋势为主,延长趋势的像元占比为54. 95%。(3)冬季降水增加是返青期提前的主要原因,而春季降水增多和秋季温度升高是枯黄期提前的主要原因。研究结果有助于加深物候对气候变化响应的认识,以期更好地为草原物候研究和放牧优化管理提供参考。     

锡林郭勒草原植被生长对降水响应的滞后性研究

植被生长对气候因子变化的响应一直是全球气候变化研究的热点.NDVI作为植被生长的有效指示因子广泛的应用在植被遥感中.多数滞后性响应的研究基于月尺度或季节尺度的NDVI,容易夸大或缩小滞后效应,不利于滞后时间的确定.为了揭示降水对草原植被生长的有效作用尺度,本研究以2001年至2007年MODIS反射率数据和气象站点的降水为数据源,分析了时间间隔8天的内蒙古锡林郭勒盟草原生长季NDVI的变化特征以及NDVI与不同尺度的累积降水的相关关系.结果表明,年内生长期草原的NDVI变化呈单峰型,荒漠草原的NDVI变化没有草甸草原和典型草原明显.草原生长对降水存在明显的滞后,一般在50～60天,不同类型的草原滞后时间不同,但均无明显差异.同时,分析指出4～9月草原植被在不同时间段对降水响应的滞后时间分别为64、80、40、40、56和64天,特别是6月和7月份草原植被生长对降水变化的响应最为敏感.这为NDVI预测干旱提供参考.     

松嫩平原的植被

松嫩平原位于我国东北中部,其范围大致是:北纬43°30′—48°40′,东经121°30′—127°00′。总面积约17万平方公里(图1)。在广阔的平原上,河流纵横,水源丰富,土层深厚。分布在平原上的草原具有草质优良、产草量高、毒害草少的特点,是我国和世界上最好的草原之一,也是发展以畜牧业为主,牧、农、林结合的重要基地。因此,松嫩草原植被的研究,具有重要的实际和理论意义。     

藏北高原高寒草地围栏禁牧和生长季降水对物种丰富度和多样性的影响(英文)

2009和2010年夏天沿藏北高原高寒草地样带调查了高寒草地生态系统(高寒草甸、高寒草原和荒漠草原)在围栏禁牧和自由放牧管理下的物种丰富度和多样性(Shannon-Wiener指数,Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数)。研究结果显示:自2006年起藏北高原围栏禁牧在植被类型和区域尺度上没有显著改变物种丰富度和多样性。物种丰富度和多样性主要受生长季降水驱动,超过87%的变异可由生长季降水来解释。物种丰富度和多样性在自由放牧和围栏禁牧2类样地对生长季降水的响应方式一致。物种丰富度随降水呈指数型增长关系,多样性指数则呈现正线性关系。研究结果预示藏北高原地区生长季降水的变化对于物种丰富度和多样性管理至关重要,在未来高寒草地保护研究中应予以重视。     

氮添加对黄土高原草原生态系统净碳交换的影响

以黄土高原典型草原为对象,采用静态箱-红外分析仪联用法进行野外原位试验,研究氮添加对生态系统CO2通量的影响。设置6个氮添加水平,分别为N0(0)、N1(1.15 g·m^-2·a^-1)、N2(2.3 g·m^-2·a^-1)、N3(4.6 g·m^-2·a^-1)、N4(9.2 g·m^-2·a^-1)和N5(13.8 g·m^-2·a^-1),氮素类型为尿素((NH2)2CO)。结果表明:氮添加处理没有改变生态系统碳交换的季节动态趋势,但是增加了生态系统净碳交换能力(NEE)、生态系统呼吸(ER)和总生态系统生产力(GEP)的峰值。N2、N3、N4、N5处理的NEE生长季绝对累积量分别比对照增加62%、45%、72%和48%;ER累积量分别增加66%、69%、78%、70%;GEP累积量分别增加65%、66%、77%、68%。氮添加处理增强了黄土高原典型草原植物生长季的碳汇功能。0~10 cm层土壤温度和湿度是影响黄土高原典型草原生态系统净碳交换的重要因素。     

放牧对内蒙古草原植被群落特征的影响（英文）

近年来,畜牧业的持续增长导致了内蒙古草原生态系统的严重退化。以往的放牧实验表明,放牧对全球植被类型存在着广泛的影响,但目前仍然缺乏研究来识别区域特定植被群落对放牧的响应。本文对内蒙古不同类型草地在不同放牧强度和放牧时长下的植被盖度(VC)、植被密度(PD)、总生物量(TB)、地上生物量(AGB)、地下生物量(UGB)和Shannon-Weaver指数(SI)进行了Meta分析。结果表明,放牧显著降低了VC、TB、AGB、UGB和PD值。放牧对内蒙古草原生物量产生的负面影响高于全球而低于全国平均水平。在中等放牧强度和时长条件下,内蒙古草甸草原TB值补偿性生长增加了40%。荒漠草原和草甸草原的SI与放牧强度呈负相关。放牧期间AGB、PD和SI的变化百分比与试验年的平均气温呈二次方关系。随着试验年年平均降水量的增加,放牧对UGB和SI的负面影响先减小后增大,放牧对VC的负面影响呈三次方关系。     

雅鲁藏布江源头区的植被及其地理分布特征

雅鲁藏布江源头区是国家级重要生态功能区,该区域自然背景资料极为缺乏。2002—06和2002—11,结合遥感影像数据,对源头区主要河谷典型地理环境位点植被进行了2次地面踏勘。结果表明：源头区主要植被类型有高寒草原、高寒草甸、高寒灌丛以及高寒垫状植物和流石坡植物。高寒草原类型主要有紫花针茅(Stipa pur purea)草原、青藏苔草(Carex moorcroftii)草原、固沙草(Orinus thoroldii)草原、藏白蒿(Artemisia younghusbandii)草原、藏沙蒿(Artemisia weiibyi)草原。高寒草甸主要类型有高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、藏北嵩草(Kobresia littledalei)、三角草(Trikeraia hookeri)草甸。高寒灌丛的主要建群种有小叶金露梅(Potentilla parvifolia)、金露梅(Potentilla fruticosa)和变色锦鸡儿(Caragana versicolor)。在雪线附近有由多种高寒植物组成的垫状植物群落和流石坡稀疏植物。对群落的物种组成,分布区的土壤、水分等生态要素以及植被地理格局进行了概括性描述。     

东天山北麓2000多年以来的森林线与环境变化

依据吉木萨尔县泉子街乡桦树窝子和小西沟两个剖面进行高时间分辨率的孢粉分析，结合剖面岩性特征分析、历史文献记录和碳屑鉴定，揭示了天山北麓最近2000多年以来的环境变化。2000aB．P．以前，该地植被为荒漠草原；2000-1300aB．P．(50a B．C．-650A．D．)，植被为草原植被，其中1750—1400aB．P．(200—550A．D．)，植被为有少量森林的草原植被，当时气候状况较今凉湿，适宜云杉生长，使得云杉林带下移，幅度可达250m左右。当时的年均气温较今低1℃而降水量较高，是新疆历史上一个相对冷湿的环境；约1300—450a B．P．(650—1500A．D．)，植被为荒漠草原；4．50aB．P．年以来，植被为荒漠草原—草原。     

基于SPAC原理建立内蒙古草原干旱指标

利用近20多年气象资料和土壤水分及牧草产量资料,采用对比分析和简化的水量平衡方法,建立了典型草原、草甸草原、荒漠草原需水量及生长季内草地蒸散系数 (Kc)随时间变化经验方程,确定出不同草原类型区需水量和Kc系数,草甸草原、典型草原和荒漠草原4—9月的需水量分别是390 mm、360 mm和180 mm,平均Kc系数为0.62、0.58和0.30;以SPAC理论为基础,给出草原旱情指数（K）的计算方法,结合牧草减产率（I）,提出干旱等级指标,当0.8＞K≥0.6、25%＜I≤45%时为轻旱,0.6＞K≥0.4、45%＜I≤65%时为中旱,K＜0.4、I＞65%时为重旱。经3 a的使用检验,指标的一致性达到75.3%,与牧业气象报表描述的旱情基本吻合,结果比较理想。     

青藏高原高寒草地总初级生产力变化的驱动机制及其对草地分类管理的启示（英文）

气候变化和人类活动对植被生产力的相对贡献尚未有足够的认识。本研究基于过程模型模拟了2000–2015年气候因子主导的青藏高原高寒草地的总初级生产力(GPPp),并将MODIS的总初级生产力作为人类活动和气候变化共同作用下的总初级生产力(GPPa)。人类活动消耗的总初级生产力(GPPh)等于GPPp减去GPPa。约75.63%和24.37%面积的GPPa分别表现为增加和减少趋势。气候变化和人类活动分别主导了约42.90%和32.72%面积的GPPa的增加。相反,气候变化和人类活动分别主导了约16.88%和7.49%面积的GPPa的减少。草甸的GPPp和GPPh的变化趋势的绝对值分别大于草原的GPPp和GPPh的变化趋势的绝对值。所有海拔的GPPp的变化都大于GPPh的变化,当海拔≥5000m(草甸)、4600m(草原)或4800m(草甸+草原)时,GPPp和GPPh都表现为降低趋势,这表明气候变化主导着海拔5000 m(草甸)、4600 m(草原)、4800 m(草甸+草原)以下的GPPa,而人类活动的减少主导着海拔5000 m(草甸),4600 m(草原)、4800 m(草甸+草原)及其以上海拔的GPPa。因此,GPPa变化的原因随着海拔、区域和草地类型的变化而变化,草地应该采用分类管理。     

沙漠地区水土资源开发利用

5622 2003032112干旱、半干旱草原退化、沙化区的重要选择:设施草业生产二Faeility fodder produetion as important seleetion in deterio-raring。nd desert region of arid or semi一arid grassland/赵山志,夏明…//农业工程学报一2003,19(l)一184一186 针对干早、半干早草原退化、沙化区传统的靠天然草地的放牧型草原畜牧业走到了一个十分困难境地的现实,指出了在严重缺水地区发展露天人工草地会带来新的沙漠化和土地退化.提出了具有高技术、高投人、高产出特征的牧草生产新概念—设施草业.设施草业生产方式是牧草在日光温室内生长,如…     

草原火灾风险评价与分区——以吉林省西部草原为例

草原火灾作为自然灾害的一种,是草原地区重要的灾害之一,对我国草原地区的可持续发展有着严重的负面效应。因此进行草原火灾风险评价研究对草原火灾管理显得极为重要。本文依据自然灾害风险分析原理,采用加权综合评分法、层次分析法 (AHP)在综合分析吉林省西部草原火灾的危险性、暴露性、脆弱性和防灾减灾能力的基础上,建立草原火灾风险指数模型 (GFDRI),对研究区草原火灾风险程度进行了定量评价,并借助GIS技术将吉林省西部草原火灾分为轻度 、中度、重度和极重度4个风险区。检验结果证明草原火灾风险评价和分区具有较高的可靠性,可为当地草原防火部门火灾管理和减灾决策的制定提供依据和指导。