黄河上游区斑块化退化高寒草甸土壤线虫群落分布特征

土壤线虫是土壤循环重要的环节,对土壤生态系统具有重要影响。近年来,高通量测序技术因其分辨率和灵敏度高、测序范围广等优势,在线虫鉴定方面逐渐受到关注。目前关于高通量测序技术和形态学鉴定结果的一致性研究,仍比较欠缺。为了更好地比较两种分析方法,本研究同时采用形态学鉴定和高通量测序技术,对黄河上游区门源县不同斑块化退化高寒草甸土壤线虫群落组成和结构进行了测定和比较。结果表明两种分析方法在线虫群落丰度测定上具有显著差异,但在生物多样性的趋势的判断上差异不大。尽管高通量测序技术为快速洞察线虫多样性提供了有效的技术手段,但仍存在一些局限性导致其测定结果准确性、与形态学鉴定结果的一致性较差,通过高通量测序数据库的改进,可以进一步提高分子技术获取生态信息的准确性。

气候变化背景下羌活在三江源的适宜分布

羌活(Notopterygium incisum)是重要的药用资源和濒危物种,明确其适宜分布情况对其可持续利用至关重要。基于三江源18个羌活分布点数据,利用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(GIS)技术预测了气候变化背景下羌活在三江源的适宜分布情况,并筛选出影响其分布的主要环境因子。结果表明:当前羌活适宜分布面积为146.43×10^(3) km^(2),占三江源区域的26.67%,且主要集中在三江源区的东部和南部;影响羌活分布主要的环境因子有6个,按贡献率由大到小分别是:海拔(37.1%)、年平均气温(15.9%)、坡向(12.2%)、最湿季降水量(11.4%)、最冷季平均气温(9.6%)、气温季节性变动系数(5.4%);未来羌活在不同CO_(2)浓度情景下的适宜分布面积由大到小为:RCP2.6(126.92×10^(3) km^(2))、RCP4.5(95.32×10^(3) km^(2))、RCP6.0(25.53×10^(3) km^(2))、RCP8.0(22.13×10^(3) km^(2)),未来不同CO_(2)浓度情景下羌活的适宜分布面积均小于当前羌活适宜分布,且未来高CO_(2)浓度情景下的羌活适宜分布面积小于低CO_(2)浓度情景。当前及未来不同CO_(2)浓度情景下三江源国家公园中羌活的适宜分布面积分别为:当前(22.60×10^(3) km^(2))、RCP2.6(16.64×10^(3) km^(2))、RCP4.5(4.79×10^(3) km^(2))、RCP6.0(0.43×10^(3) km^(2))、RCP8.0(0.27×10^(3) km^(2)),羌活在三江源国家公园的适宜分布面积相对较小。该研究对于理解三江源区羌活野生资源生长环境具有重要意义,并有利于实现这一野生药用植物资源的科学保护与合理利用。

青海省生态学研究的现状、发展重点及其建议

青海省是中国生态大省,是国家首批生态文明先行示范区试点省份。青海省在生态学研究方面的队伍规模偏小、成果偏少,是生态学研究小省,与中国生态大省的地位不相匹配。随着气候变暖、人类活动加剧等全球性问题的出现,青海省生态学的研究重点和发展趋势将是:(1)生物多样性研究;(2)生态系统功能维持机理和途径研究;(3)全球气候变化的生态系统响应机理及适应研究;(4)青海省不同生态功能区退化生态系统的恢复生态学研究;(5)青海高原典型高寒生态系统演变规律及机制研究;(6)高原生物系统进化与生物地理学研究;(7)生态循环农牧业发展的基础与应用基础研究。与此同时提出与国家自然科学基金委员会等管理机构合作的诸多建议,将从不同层次、不同方面共同推动青海省生态学的研究与发展。

青海省湿地资源现状、问题和保护策略

青海省湿地类型多样,分布面积大,呈现典型的高原特点。在青海省生态系统安全以及农牧民生计的维系中,占有举足轻重的地位。基于已有高原湿地研究和湿地保护案例等的分析,阐述了青海省湿地资源现状,分析了青海省湿地资源面临的主要生态问题及其主要驱动因素,总结了适宜的保护和管理策略,为青海省湿地资源的保护、湿地变化诊断、湿地生态补偿提供科学基础和参考依据。

青藏高寒区退化草地生态恢复:退化现状、恢复措施、效应与展望

青藏高寒区属于独特而典型的高原生态系统,草地生态系统作为其重要组成部分,在对高寒区生态安全以及农牧民生计的维系中,占有举足轻重的地位。目前,青藏高寒区的草地生态系统退化严重,因此该区退化草地的生态恢复工作是国家生态工作的重中之重。近年来,已有大量研究提出了各种有效的恢复手段,但缺乏因地制宜的系统性总结和论述。基于此,在已有研究的基础上,阐述了青藏高寒区退化草地现状,总结了高寒区各生态类型分区的主要生态问题,明确了不同集成技术与模式的适用区域和范围,同时对这些技术、措施和模式的恢复效果和恢复机制进行分析和讨论。并对未来高寒草地生态系统的研究进行了展望,以期为青藏高寒区退化草地的恢复治理、高寒草地生态系统结构和功能稳定性维系提供系统的理论基础与技术支撑。

高寒草甸优势种功能多样性对增温和模拟放牧的响应

为探究全球变化背景下高寒草甸优势牧草的功能性状与生态系统功能的关系及变化,本研究以高寒草甸的3种优势种矮嵩草(Kobresia humilis)、冷地早熟禾(Poa crymophila)和垂穗披碱草(Elymus nutans)为试验材料,采用国际通用的开顶式生长小室(Open top chambers,OTC)的增温方法模拟全球变暖,测定增温后优势种的功能多样性指标以及群落的生产力和稳定性。结果表明:中度增温对高寒草甸群落功能丰富度和功能离散度有积极影响,但降低了功能均匀度,而轻牧只提高了功能离散度;增温和放牧均会降低高寒草甸群落稳定性和地上生产力。高寒草甸的群落稳定性与地上生产力没有显著关系;优势种的功能多样性并不影响群落稳定性,但是与群落地上生物量是负相关关系,增温没有改变这种影响方式,轻度放牧会调控优势种的功能多样性以提高地上生产力。在未来持续气候变化的背景下,适度放牧是一种保持草地可持续发展的良好管理方式。

不同退化程度高寒草甸植物物种多样性与生态系统多功能性关系

为探究高寒草甸不同退化程度生态系统多功能性的变化,本研究综合考虑了植物物种多样性和多种生态系统功能如生产力、养分循环和固存能力、土壤涵养水分能力等,运用降维因子分析的方法计算了生态系统多功能性,综合分析了植物物种多样性与生态系统功能和多功能性间的关系。结果表明:高寒草甸退化显著降低了Margalef指数、Shannon-weiner指数、Simpson指数和Pielou指数(P<0.05),各生态系统功能趋于恶化。高寒草甸退化导致生态系统多功能性的下降,综合统计量结果为轻度退化(21.9955)>中度退化(8.7295)>重度退化(—30.7245)。植物物种多样性与生态系统多功能性之间均存在正相关关系,其中Simpson指数与生态系统多功能性指数拟合的结果最好,说明高寒草甸生态系统多功能性受植物物种多样性的制约。本研究可为青藏高原草地退化及恢复的过程和机理研究提供理论依据。

不同管理措施对青海湖流域高寒草地土壤养分的影响

本文通过野外采样及室内分析比较了围栏封育(FE)、传统放牧(TG)和草灌结合(CGB)3种管理措施对青海湖流域高寒草地不同土层深度土壤养分的影响。结果表明:土壤有机质、速效氮磷和硝态氮含量在不同管理措施下均随土层深度的增加而降低(P<0.05);FE有机质含量均显著高于CGB和TG(P<0.05);不同管理措施对土壤全量养分含量影响较小,主要对0~10 cm土层全氮含量产生影响,该层中FE全氮含量显著高于CGB和TG;不同管理措施对土壤速效养分含量的影响较大,主要体现在0~10 cm和10~20 cm土层,均表现为FE土壤速效养分含量最高(P<0.05)。综上,围栏封育更有利于青海湖流域土壤养分的固持和青海湖流域退化高寒草地的恢复。

高寒草甸植物群落生长发育特征与气候因子的关系

为合理利用高寒草甸资源,探讨近年来气候变化对高寒草甸的影响,以青海省甘德县高寒草甸为例,基于牧业气象站1976—2006年的气象资料和1994—2006年的牧草观测资料,分析了草地植被地上生物量、高度、盖度和物候期等群落特征以及当地气温、降雨等气象因素的年际变化趋势,采用典型相关分析法和逐步回归分析法对草地植物群落特征变化与气象因子的关系进行了研究,综合分析了影响植被生长状况的关键因子,结果表明:(1)青藏高原高寒草甸总体呈年均气温和平均地温上升、年降水量下降的"暖干化"趋势,牧草盖度高度增大,产量减少,整体观测水平下的牧草物候期推迟。(2)牧草的高度、盖度及产量对不同气候因子的响应程度不同。牧草高度与盖度对温度因子的变化更敏感,牧草产量对水分因子的变化更敏感。平均地温和相对湿度越高,牧草高度越高,产量越多。(3)不同牧草的物候期受不同气象因子的影响,变化趋势也不相同。从整体水平上看,牧草物候期对温度因子更敏感,温度越高,物候期越提前。

不同退化程度高寒草地植物群落与土壤性质变化及相关性分析

为探究退化高寒草地植物群落组成及土壤性质的变化规律,本研究选择铁卜加、河南县不同退化程度高寒草地为研究对象,对轻、中、重度退化高寒草地的植物群落结构组成和土壤理化性质进行了分析研究。结果表明:随退化程度加剧,植被群落优势种由莎草科为主逐渐转变为杂类草为主;植被高度、盖度、地上-地下生物量逐渐减小;Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与Pielou指数呈先增后减趋势;土壤含水量、全碳、有机碳、硝态氮含量明显减小且土壤pH值逐渐偏弱碱性,促使土壤养分含量不断流失,贫瘠化加剧;经相关系数矩阵图分析,退化草地群落植被生物量受土壤含水率和氮含量变化影响较为严重。总之,高寒草地退化接替过程中,杂类草逐渐占植物群落组成的主导地位,土壤含水率和氮含量变化是致使这2个地方草地退化的关键性因子。

青海花土沟油田微生物采油技术应用研究

本文基于经济且安全的角度出发,微生物采油提高采收率法是在常规采油之后最经济的做法。文章通过运用微生物采油提高采收率的基础研究对青海花土沟采油微生物的菌种筛选提出具体实验方法,得出微生物采油技术在青海花土沟有很大的应用前景,能够有效提高油田采收率的结论。

梯度增温对高寒草甸群落根系动态的影响

根系作为连接植物与土壤的动态界面,对植物生长、发育及繁殖具有重要意义。本文主要基于微根窗技术,原位追踪高寒草甸根系生长,探讨了气候变暖对各根系性状指标季节性的动态变化及在土层中垂直分配的影响。结果表明:(1)模拟增温(A、B、C)整体促进生长季旺期根系的生长,高度增温(D)下根系生长的高峰期比对照提前了2个月,高度增温(D)对根系长度在生长季初期影响较大,在生长季末期对低度增温响应较为敏感;(2)高度增温(D)促进根系表面积在生长季前期的增加,低度增温处理在生长季末期影响增强,增温有提前根系直径增长高峰期的趋势,高度增温对根系直径的变化起抑制作用,但均不显著;(3)模拟增温减少了根系生长量在生长季前期的积累,促进了其在生长季后期的积累,且高度增温(D)处理下显著增加生长季前期的根系生长量分配,抑制了根系生长量在生长季后期的积累,导致显著提前了根系生长的高峰期,改变了根系在生长季的分配模式。

青藏高原退化草地恢复措施评价

高寒草地是青藏高原重要组成部分,因自然和人为原因所致,高寒草地发生退化。针对退化高寒草地,我国学者已经提出很多恢复措施,本文对恢复措施的相关文献进行综述,着重强调恢复措施的效应和不足,并基于不足对高寒草地的恢复进行展望。