高寒地区不同程度沙化草地土壤种子库特征

为了探明高寒草甸土壤种子库对其沙化过程的响应,调查并分析了高寒区玛曲未沙化高寒草甸、沙化草地和流动沙丘土壤种子库特征与动态变化。结果表明:1)高寒草甸沙化过程中土壤种子库共出现物种13科32种,返青期和枯黄期均为11科24种,但物种组成有一定差异;2)3种不同程度沙化草地0−15 cm土层种子库密度在返青期分别为3096.0、679.4和56.6粒·m−2,集中分布在0−5 cm土层,且种子库密度均随沙化程度增加而显著降低(P<0.05),在枯黄期低于返青期,但差异不显著(P>0.05);3)无论是返青期还是枯黄期,高寒草甸土壤种子库物种的优势度、多样性、均匀度和丰富度指数均随沙化程度的增加而降低,典型高寒草甸一旦沙化,种子库物种多样性就会锐减;4)3种不同程度沙化草地土壤种子库与地上植被的相似性均较低,在0~0.5,但枯黄期高于返青期。研究结果表明,土地沙化使得高寒区土壤种子库受损较大,高寒草甸一旦沙化其土壤种子库的数量和多样性就会锐减,地带性种群不宜生存而退出,自然恢复较为困难。因此,在高寒区沙化土地治理中,人工建立适宜的土壤种子库是有效恢复与重建草地植被的关键措施和途径。

灌丛对川西北高寒沙地土壤资源的影响

川西北高原是长江、黄河的重要涵水源区,且是南方农牧交错带的重要组成部分,因其高寒,生态系统异常脆弱。近年来该地因人为干扰过于频繁、气候变暖,草地退化、沙化严重。而土地退化的过程就是土壤资源时空分布的变化过程。该文从微观尺度上研究了灌丛与土壤资源空间分布的关系。以川西北高原红原县为研究区,用等距离取样法,在高寒沙化地中选择一典型的灌丛高原红柳,从灌丛根部开始每隔2米向外选点取0-20 cm土样13个,并分析了这些土样的土壤性状。利用SPSS软件对实验数据进行了统计、分析和比较,研究了这些土样各种土壤养分的空间异质性和相关关系。结果表明,土壤最大吸湿水和Ntotal、Navail的空间变异明显,他们的变异系数(CV)分别达到28.74%,67.54%和82.84%;相关分析还表明,除了Pavail和Ntotal之间有显著的正相关关系外,其他土壤养分之间的相关性都不明显。说明灌丛对高寒沙地土壤资源的异质性有明显的影响,其存在增强了土壤养分的变异性,有利于高寒草甸土壤养分的保持。

若尔盖湿地退化过程中土壤水源涵养功能μ

若尔盖湿地是青藏高原上面积最大的沼泽湿地,也是长江、黄河两大河流的水源区,对区域水循环起重要调节作用。近年来在全球变化及放牧的影响下,若尔盖湿地出现了不同程度的退化。为了查明若尔盖湿地退化过程中水源涵养功能的变化趋势,2009年8月对该区域的沼泽草甸、草原草甸和沙化草甸3个阶段的土壤水源涵养功能进行了调查。结果为:若尔盖湿地由沼泽草甸向草原草甸和沙化草甸的退化过程中,土壤容重显著增加(P<0.01),毛管孔隙度和总孔隙度显著下降(P<0.01),且容重和孔隙度在土壤剖面自然分布规律也发生变化;沼泽草甸的土壤自然含水量、毛管持水量、最小持水量和最大持水量均显著高于草原草甸和沙化草甸(P<0.01);0—100 cm深度范围内的沼泽草甸土壤的最大持水量(8486.27 t/hm2)显著高于草原草甸(4944.98 t/hm2)和沙化草甸(4637.96 t/hm2)(P<0.01)。土壤持水量与有机质含量、毛管孔隙度和总孔隙度有显著正相关(P<0.01),与土壤容重呈显著负相关(P<0.01),并受植被盖度和泥炭层厚度的影响。研究结果表明,若尔盖湿地退化过程中植被盖度、土壤有机质含量及泥炭层厚度的下降和土壤质地沙化是导致若尔盖湿地水源涵养功能下降的主要原因。

不同类型施肥水平对甘南沙化高寒草甸植物群落特征及生产力的影响

以中度沙化高寒草甸为研究对象,研究了不同类型施肥水平对草地群落物种组成、多样性格局、群落结构及生产力的影响,旨在寻求不同类型施肥的最佳施肥水平。结果表明:①在各个不同施肥水平处理中(除钾肥3个水平处理外),主要优势物种的重要值之间均有显著差异;②各物种多样性指标在有机肥3个水平处理和氮肥3个水平处理中均随施肥量增加而增大,而在磷肥3个水平处理和氮磷钾肥配施3个水平处理中均随施肥量增加显凸形变化趋势;③植被平均高度和4个功能群地上生物量在有机肥3个水平处理和氮肥3个水平处理中均随施肥量增加而增大,在磷肥3个水平处理和氮磷钾肥配施3个水平处理中均随施肥量增加显凸形变化趋势;④钾肥3个水平处理对物种组成、多样性变化、植被高度及地上生物量均没有极显著影响。从草地生产力、群落结构的合理性以及群落的稳定性综合考虑,O3、P2、N3和N-P-K2是高寒沙化草甸施肥的最佳水平。