短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响

氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。

浅耕对西藏高原退化草甸土壤和植物群落特征的影响

草地管理对植被和土壤会产生重要的影响。为探讨浅耕措施对高寒草甸的影响,对西藏高原当雄县典型退化高寒草甸浅耕处理地块的土壤理化性质和植物群落变化进行调查。结果显示,浅耕实施12年后,草地土壤性质得到改善,表层土壤含水量提高35%,而土壤容重降低了28%。0-10和10-20cm土壤可利用无机氮含量分别显著提高了3.2倍和1.7倍。同时,植物群落组成也发生了改变,植被盖度显著增加,杂草类物种丰富度显著降低,可食性丛生类禾草植物重要值显著升高,成为优势物种,草地生产力提高。试验结果表明,在退化高寒草甸适度浅耕有利于改善退化高寒草甸的水分、养分状况,提高可食性牧草的生产力,但从物种多样性保护和群落稳定性维持角度来看仍存在一定的风险。

垫状植物在高山生态系统中的功能：格局与机制

垫状植物通常被认为是高山生态系统的基础种,具有生态系统工程师的功能,能改善非生物环境并进行生境塑造,对生物多样性维持和养分循环等具有重要作用.本文从高山环境特征出发,分析了垫状植物作为生态系统工程师对垫状体及其周边定居植物的促进作用及其机制,评述了垫状植物在群落组织和生态系统过程中的关键功能.同时,还介绍了垫状植物促进作用随环境胁迫梯度的变化格局.最后,结合垫状植物作用的研究现状,提出了垫状植物的功能对物种响应气候变化、群落演替过程中种间关系转化及群落分布格局与过程等方面影响的研究方向.

施肥和围栏封育对退化高寒草甸植被恢复的影响

施肥和围栏封育是改良退化草地常用的有效管理措施.在藏北高寒草甸区测试了氮肥单施(N 50 kg hm-2 a-1,LN;N 100 kg hm-2 a-1,HN)、与磷肥配施[(50 kg N+50 kg P)hm-2 a-1,LN+P;(100 kg N+50 kg P)hm-2 a-1,HN+P]对植物群落特征和生产力的影响,并比较了辅以围栏封育的效果.结果显示,施氮未显著改变群落盖度,而氮磷配施显著提高了群落盖度,在自由放牧样地LN+P、HN+P处理群落盖度的提高比例分别为86%和63%,而在围栏封育样地LN+P、HN+P处理群落盖度的提高比例分别为107%和248%,在相同施肥水平下围栏封育能显著提高群落盖度.施氮处理有利于提高禾草类植物优势度,而氮磷配施有利于莎草科植物和蔷薇科植物的生长,围栏封育后施氮肥更有利于禾草植物的恢复.在自由放牧样地,施氮对群落植物地上生产无显著影响,而氮磷配施显著促进植物生产,其中LN+P处理提高了137%的地上生物量.在围栏封育样地,施氮对莎草植物无显著影响,而HN处理的禾草地上生物量是对照处理的8.4倍;氮磷配施对禾草、莎草及杂类草植物均有促进作用,LN+P和HN+P处理比对照分别提高了杂草植物98%和86%的地上生物量.研究表明,施加氮肥结合围栏封育对退化高寒草甸群落的恢复有促进作用;氮磷配施,不论围栏与否均有利于高寒草甸的恢复,但结合围栏封育恢复效果更显著.