围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究

为探究围封对灌丛草地土壤优先流的影响,以宁夏吴忠市盐池县典型荒漠草原区为研究区,通过野外入渗染色试验、图像处理分析等方法,对围封荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响进行评价。结果表明:(1)围栏封育与放牧管理样地土壤水分入渗特征存在差异,在围栏封育样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地的入渗染色图像分别在0—125,0—115,0—105 cm呈现均匀分布,而在125—240,115—150,105—140 cm呈现染色分支,在放牧管理样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地入渗染色图像分别在0—80,0—70,0—80 cm呈现均匀分布,围栏封育导致土壤优先流发生深度更大;(2)土壤剖面染色面积比表现为围栏封育草地>围栏封育天然柠条林地>围栏封育人工柠条林地>放牧管理人工柠条林地>放牧管理天然柠条林地>放牧管理草地,土壤染色深度表现为围栏封育草地>围栏封育天然柠条林地>放牧管理草地>放牧管理天然柠条林地>围栏封育人工柠条林地>放牧管理人工柠条林地,围栏封育管理会导致土壤剖面染色面积比及染色深度增大;(3)土壤优先流变异系数表现为放牧管理天然柠条林地>放牧管理人工柠条林地>围栏封育天然柠条林地>放牧管理草地>围栏封育人工柠条林地>围栏封育草地,放牧管理导致土壤优先流程度增加,而围栏封育降低灌木林地及草地的优先流程度。因此,在荒漠草原等干旱半干旱地区,围栏封育可作为提升土壤水分均匀入渗深度、降低优先流发生程度、提高土壤水分利用效率的重要管理方式。

拉萨河谷山地灌丛草地物种多样性随海拔升高的变化特征

以拉萨河谷达孜县新仓村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用样方调查法探究了随海拔升高（3992-4940m）灌丛草地群落结构、物种多样性、功能性状Rao指数的变化特征。结果表明,1）随海拔升高灌丛生物量和盖度呈先增加后降低的变化趋势,但草地盖度（71±14）%和生物量（49.18±19.17）g/m^2变化不明显（P〉0.05）;2）随海拔升高群落物种组成存在差异,但共优种高山嵩草（0.591±0.034）和青藏苔草（0.326±0.061）的优势度无显著变化（P〉0.05）;3）随海拔升高草地物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数呈先增加后降低的＂单峰曲线＂变化特征;4）以株高测算的草地群落功能性状Rao指数随海拔升高而降低。物种丰富度、功能性状以及地上净初级生产力沿海拔升高的变化特征存在差异,为维持高原河谷山地灌丛草地的生态安全,未来应重视三者相互关系及其生态学机制的相关研究。

杜鹃灌丛草地土壤容重与水分特征对不同休牧模式的响应

以土壤容重与土壤水分特征为主要指标,研究了祁连山高寒杜鹃灌丛草地对全生长季休牧(分枯草期重牧与枯草期轻牧)和传统夏季休牧(重牧)的响应。结果表明,随着土层深入,休牧杜鹃灌丛草地土壤呈容重增大、含水率减小、有机质含量降低的基本变化态势;休牧杜鹃灌丛土壤异质化明显,灌丛冠幅下土壤容重小于灌间土壤,土壤水分大于灌间;6月的土壤容重较8和10月的小,而土壤含水率高;高寒杜鹃灌丛草地土壤含水率与土壤容重间呈极显著的负相关关系,与土壤有机质间呈正相关关系;与传统夏季休牧相比,全生长季休牧的杜鹃灌丛草地灌间畜蹄践踏小径的宽度、深度和面积显著减少,土壤紧实度降低,土壤含水率升高,有效改善了土壤功能;枯草期的高强度放牧降低了全生长季休牧对杜鹃灌丛草地土壤状况的有效恢复;研究证实合理的休牧时期确定与利用强度控制是实现退化高寒杜鹃灌丛草地土壤功能修复的关键。

拉萨河谷山地灌丛草地优势种营养物质含量变化规律

对拉萨河谷不同海拔山地灌丛草地优势种营养物质含量的变化规律进行了研究,结果表明:优势种营养物质含量随海拔高度的增加而变化,高山嵩草、白尖苔草的粗蛋白质含量最高,丝颖针茅的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量最高,但其粗蛋白质和可溶性糖含量在6种优势种中最低,雪层杜鹃、樱草杜鹃的可溶性糖含量最高、但其灰分、粗脂肪含量最低,喜马拉雅草沙蚕的灰分含量最高。随海拔高度的增加,山地灌丛草地优势种的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和灰分含量降低,可溶性糖含量随海拔升高而增加,粗脂肪含量随海拔升高呈先升高后降低的"单峰曲线"变化趋势,而粗蛋白质含量呈先降低后升高的"U"型变化趋势。

生物结皮对内蒙古沙地灌丛草地土壤呼吸特征的影响

利用静态暗箱法分析生物结皮对内蒙古典型油蒿沙地灌丛草地土壤呼吸变化特征及水热敏感性影响。结果表明:生物结皮(BSC)与裸地(BG)土壤呼吸速率表现出类似的季节变化动态,BSC土壤呼吸年内变异系数约66.6%～81.7%,高于同期BG的50.9%～76.5%,其年际变异(22.4%)远大于BG(8.0%);BSC生长季土壤呼吸总量约126.88～186.07gC/m2,显著高于BG(91.22～100.90gC/m2)(p<0.05);BSC土壤呼吸对表层土壤水分变化的响应较BG更敏感,两个年份生长季BSC与BG表层0～10cm土壤含水量变化分别能够解释土壤呼吸变异的81.3%,53.2%,57.8%以及55.4%。

东祁连山不同高寒灌丛草地土壤抗蚀性研究

为探讨祁连山东段不同高寒灌丛草地的土壤抗蚀性特征,采用野外调查和室内试验的方式,对东祁连山金露梅、柳、杜鹃3类高寒灌丛草地的土壤抗蚀性特征及其影响因素进行了研究。结果表明:不同灌丛草地土壤水稳性团聚体主要以>0.5mm的大粒径水稳性团聚体为主,土壤团聚结构破坏率表现为:柳灌丛草地>杜鹃灌丛草地>金露梅灌丛草地;土壤水稳性指数依次为:杜鹃灌丛草地(97.1%)>柳灌丛草地(96.9%)>金露梅灌丛草地(95.8%);土壤抗蚀指数表现为:杜鹃灌丛草地最大(95.0%),金露梅灌丛草地最小(92.9%)。总体上,杜鹃灌丛草地的土壤抗蚀性最强,金露梅灌丛草地的土壤抗蚀性最差。通过灰色关联度法,对>0.5mm的机械团聚体含量、>0.25mm的机械团聚体含量、>0.25mm的水稳性团聚体含量、>0.5mm的水稳性团聚体含量、土壤结构破坏率、水稳性团聚体平均质量直径、有机质、土壤崩解率、土壤水稳性指数、土壤抗蚀指数10个土壤抗蚀性指标进行评价分析认为,影响高寒灌丛草地土壤抗蚀性最主要的因素是水稳性指数、>0.25mm水稳团聚体和水稳性团聚体平均质量直径。

拉萨河谷山地灌丛草地植物多样性监测方法的比较研究

生物多样性是西藏生态安全监测与评估的重要内容之一。在气候变暖和放牧干扰背景下沿海拔梯度探讨西藏拉萨河谷山地灌丛草地植物群落物种多样性的变化特征,对于该地区草地的保护与可持续利用具有重要意义。以拉萨市林周县白朗村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用常规样方法、重复样线法和Modified-Whittaker样地法3种方法进行系统调查,研究草地群落物种组成及其沿海拔梯度的变化特征。结果表明,1)3种不同取样方法α多样性的物种丰富度均随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,其中50m样线法效果最好。2)表征β多样性的Sorensen相似性指数和Bray-Curtis指数均随样地间海拔高差的增大而减小。3)种-面积关系的截距c、斜率z随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,与α、β多样性随海拔梯度的变化特征吻合一致。4)依据种-面积关系研究结果,山地灌丛草地设置100m2的样地可覆盖80%左右的植物物种。山地灌丛草地的α和β多样性指数沿海拔梯度均呈先增后减的变化特征,未来研究应注重植物多样性分布格局对山体气候梯度以及放牧干扰变化的响应和适应机制。

祁连山东段不同高寒灌丛草地土壤性状特征变化

为探讨祁连山东段不同高寒灌丛草地土壤性状的变化,在该区内选取了金露梅(Porentilla fruticosa)、柳(Salix)和杜鹃(Rhododendron)3类高寒灌丛草地,研究了不同高寒灌丛草地土壤物理和化学性状特征变化。结果表明:高寒灌丛草地土壤理化性状差异显著。土壤含水量表现为杜鹃灌丛草地>柳灌丛草地>金露梅灌丛草地;容重表现为金露梅灌丛草地>柳灌丛草地>杜鹃灌丛草地;总孔隙度表现为柳灌丛草地>杜鹃灌丛草地>金露梅灌丛草地;杜鹃灌丛草地土壤有机质含量最高为127.638 g·kg^-1,金露梅灌丛草地最低为89.954 g·kg^-1;土壤全P、全K和速效N,P,K含量均表现为杜鹃灌丛草地>柳灌丛草地>金露梅灌丛草地,土壤全N含量金露梅灌丛草地最大为2.912 g·kg^-1,杜鹃灌丛草地最小为2.586 g·kg^-1。相关性分析表明,3类高寒灌丛草地的土壤性状的各个因子之间有显著的相关关系。

开垦利用对东祁连山高寒灌丛草地土壤养分含量的影响

对同一海拔高度的东祁连山金露梅、山生柳高寒灌丛草地以及灌丛草地开垦后种植燕麦的土地,进行了土壤养分含量的研究.结果表明:金露梅灌丛草地和山生柳灌丛草地的土壤养分含量除全钾外,其他元素都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).燕麦地除了全钾、速效钾、速效锰外,都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).山生柳灌丛草地与金露梅灌丛草地土壤养分差异不显著(P>0.05).但灌丛草地与开垦地土壤养分差异显著(P<0.05),并且开垦后种植燕麦的土壤养分含量明显受到人为的控制和干扰,其土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效锌含量均比灌丛草地高,而全磷、速效钾、速效铁、速效铜和速效锰含量比灌丛草地低,速效钾含量并不随土层加深而变化,速效铁和速效锰含量则随土层加深而上升.

海拔高度对拉萨山地灌丛草地优势牧草体外消化率的影响

为研究海拔高度对西藏山地灌丛草地营养物质消化率的影响,采集拉萨河谷海拔4000m、4300m、4600m、4900m、5100m山地灌丛草地优势牧草样品,采用两级体外消化法测定干物质、粗蛋白质和纤维组分的体外消化率。结果表明,海拔高度不同优势牧草的消化率不同,喜马拉雅草沙蚕的干物质消化率最高,白尖苔草次之,高山嵩草、丝颖针茅、雪层杜鹃及樱草杜鹃最低(P<0.01);高山嵩草的粗蛋白质、中性和酸性洗涤纤维消化率显著高于雪层杜鹃、樱草杜鹃(P<0.01)。随着海拔高度增加,体外干物质消化率持续下降,而体外粗蛋白质、中性和酸性洗涤纤维消化率呈现先降低后升高的变化趋势。说明在青藏高原山地草地放牧管理中,应按照海拔高度进行梯次利用。

不同放牧强度对三峡地区灌丛草地植物产量的影响

研究了不同放牧强度下长江三峡地区灌丛草地植物产量的动态变化。结果表明 ,灌丛草地上的优势草本植物种是芒 ,重牧区灌丛草地中芒的地上生物量均显著 (P<0 .0 5 )小于对照和轻牧区。对照、轻牧和重牧 3种处理下 ,芒的平均地上生物量 (干物质 )分别为 (74 9.1± 80 8.7) kg/ hm2 、(6 98.6± 6 78.8) kg/ hm2 和 (2 2 2 .5± 10 0 .5 ) kg/ hm2 。在对照、轻牧和重牧处理下 ,灌丛草地禾草、灌木和杂类草的产量组成依次分别为 :3.7∶ 1.5∶ 1、5 .3∶ 1.6∶ 1、1.5∶ 1.2∶ 1,灌丛草地上禾草的产量动态变化趋势与总产草量的变化基本一致。9月份灌丛草地的产草量最高 ,对照、轻牧和重牧 3个处理的总产草量分别为 30 4 2 .8kg/ hm2 、2 5 18.4 kg/ hm2 和 1180 .3kg/ hm2 。

祁连山高寒灌丛草地杜鹃属植物的水分动态及生态适应

为了解高寒常绿植物水分状况及不同季节的动态变化规律,研究祁连山高寒灌丛草地4种杜鹃(Rhod od end ronL.)属植物叶片和顶生枝条含水量年际动态,探讨水分动态与土壤因子的关系,及其与代谢生长间的关系。结果表明:4种杜鹃属植物年组织含水量呈周期性动态变化;在越冬休眠期,枝叶含水量极低;在生长季枝叶水分含量高,叶片蒸腾作用强,新枝生长长度大,占全年的99%以上;土壤温度对枝叶含水量动态变化具有重要影响,但土壤含水量对枝叶含水量的影响不大;叶片不同程度的反卷与叶片组织含水量的变化一致;组织水分动态变化是杜鹃对高寒地区严酷环境的适应结果,在不同种间存在着一定差异。

杜鹃灌丛草地响应休牧的植被特征变化

初步探讨了不同休牧模式恢复杜鹃灌丛草地的地上生态过程。结果表明,全生长季休牧对灌丛草地灌木片层产生了积极影响,柳、鬼箭锦鸡儿和金露梅等饲用灌木的高度有明显恢复;苔藓和地面枯草存量增加,灌下微生境趋优;灌间草本群落高度、盖度和生物量有不同程度增加;不同休牧模式在生长季各阶段的表现存在差异,8月份草地禾草+莎草与杂类草的产草量之比:全生长季休牧、枯草期轻牧(全年1.67羊单位/hm2)为1.61,全生长季休牧、枯草期重牧(全年3.49羊单位/hm2)为0.73,对照为0.66,全生长季休牧草地的草群得到优化;枯草期高强度放牧也会影响杜鹃灌丛草地的生态恢复。

三峡地区灌丛草地放牧山羊日粮组成及其喜食性

在三峡地区灌丛草地研究放牧山羊的日粮组成及其喜食性。结果表明 ,在山羊日粮中 50 %以上由灌木植物组成。山羊对灌木的喜食性指数极显著地高于禾草和杂类草 ( P<0 .0 1 ) ,而对禾草和杂类草喜食性的差异不明显。在灌木中 ,山羊对马桑和杉木等的喜食程度较高 ,其中马桑的喜食性指数为 63%,而麻栎、水锦树和柳杉仅为 1 5%、1 3%和 1 2 %。对于禾草 ,山羊明显喜食芒和黄背草 ( P<0 .0 5) ,喜食性指数分别为 1 6%和 1 2 %。对杂类草中的竹节草喜食性指数为 1 3%。

牦牛放牧强度对金露梅灌丛草地群落物种多样性的影响

2004年5月至2006年7月,在甘肃天祝永丰滩高寒草甸对夏、冬季牧场牦牛放牧强度作了对比试验,研究放牧强度对草地的影响。结果表明:夏季牧场随着放牧强度的增加,生物多样性指数逐渐降低,轻度放牧和中度放牧区差异显著(P<0.05),中牧和重牧区差异不显著,重牧、中牧区均与对照区差异显著(P<0.05),而对照与轻牧区差异不显著;丰富度指数、均匀度指数和物种数的变化趋势与生物多样性指数相一致;冬季牧场随着放牧强度的增加,生物多样性指数逐渐降低,轻牧、中牧和重牧区与对照间差异不显著,主要是由于冬季放牧在休眠期进行,放牧对植被影响较小,物种丰富度指数、均匀度指数和物种数的变化趋势与生物多样性指数相一致。

拉萨河谷山地灌丛草地生态系统服务价值评价——以拉萨达孜县为例

以拉萨河谷地区达孜县为例,运用市场价值法、替代工程法、影子价格法等方法对山地灌丛草地生态系统生产产品、固定CO2、释放O2、涵养水分、维持营养循环等服务功能进行计算。结果表明,达孜县山地灌丛草地生态系统各项服务功能的总价值为265.03万元/a,各项服务功能的价值依次为:产品价值45.60万元/a(17.20%)、固定CO2价值83.80万元/a(31.62%)、释放O2价值113.33万元/a(42.76%)、涵养水分价值13.16万元/a(4.97%)、营养循环价值9.14万元/a(3.45%)。由此可知,达孜县山地灌丛草地生态系统提供了巨大的生态服务,其释放O2的服务功能尤为突出。

放牧利用白羊草灌丛草地的植被特征

在对放牧利用下的白羊草灌丛草地频度、盖度、密度、高度、生物量等数量特征调查基础上,运用系统聚类分析方法,可划分为轻牧、适牧、中牧、重牧和极牧五个阶段。在不同的利用阶段,白羊草种群都是优势种,而其他植物种则呈现不同的趋势。

白羊草灌丛草地优势种牧草营养物质及瘤胃降解动态研究

对白羊草灌丛草地优势种牧草白羊草、达乌里胡枝子、尖叶铁扫帚、铁杆蒿和隐子草的营养动态进行了研究,结果表明:随着生育期的延续,牧草粗蛋白质和粗灰分含量逐渐降低,而酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维则呈相反的趋势;豆科牧草与铁杆蒿的粗蛋白质含量以现蕾期为转折点,禾本科牧草则以开花初期粗蛋白质含量较高。同时,对白羊草和达乌里胡枝子在绵羊瘤胃内的降解动态的研究表明:粗蛋白质含量高的其粗蛋白质降解率高,白羊草在开花期的粗蛋白质降解率高于抽穗期,但稍低于拔节期,达乌里胡枝子在现蕾期的粗蛋白质降解率高于分枝期;瘤胃降解率在前24h迅速上升,之后则较平缓;8月份白羊草处于开花期,为地上生物量的高峰期,对放牧极为有利。

川西高寒灌丛草地不同海拔梯度土壤化学计量特征

【目的】阐释川西高寒灌丛草地生态脆弱区各海拔梯度对土壤养分及化学计量特征的响应规律,为高寒山地生态系统的保护以及植被恢复与重建提供理论支持。【方法】在四川省甘孜州折多山东坡选取了3 400,3 600,3 800,4 000,4 200 m 5个海拔梯度,测定各海拔范围内0~20,20~40,40~60 cm各层土壤的养分含量,分析不同海拔梯度土壤化学计量比的垂直分布特征。【结果】土壤有机C、全N、C/P和N/P在海拔为3 400~3 800 m时呈现上升趋势,在3 800 m处达到最大值后又逐渐下降,整体呈"倒V型"变化;土壤全P、N/K和P/K随海拔的升高逐渐上升;土壤全K含量除在海拔3 600 m处之外,都随海拔的增加逐渐降低;C/N和C/K则随海拔的上升大致呈现增加的趋势。土壤有机C和全N显著相关(P<0.05),全N和全P显著相关(P<0.05);海拔与土壤全P和C/K呈现极显著正相关(P<0.01),和土壤全K呈现显著负相关(P<0.05),和土壤N/K、P/K呈显著正相关(P<0.05);受海拔及植被类型影响,高海拔地区土壤有机C和全N含量明显高于低海拔地区;C/P和N/P在一定程度上受有机C和全N的影响,而C/K、N/K和P/K受全K含量的影响较大;各化学计量比在不同海拔梯度的平均值表明植被类型对土壤C/N/P的影响较大,从而导致土壤碳氮磷的空间变异性较大。【结论】土壤有机C和全N含量具有明显的表聚作用,因此,加强高寒灌丛草地土壤的保护对折多山的植被修复和重建具有重大意义。

白羊草灌丛草地植物量及优势种牧草营养动态研究

对白羊草灌丛草地优势种牧草的营养动态和草地植物量的动态变化进行了研究。结果表明：（1）牧草随着生育期的延续，植株变老，粗蛋白质（CP）和粗灰分（Ash）含量逐渐降低，而中性洗涤纤维（NDF）则呈相反的趋势。豆科牧草与铁杆蒿的CP以现蕾期为转折点，禾本科牧草则在开花初期CP含量较高。（2）白羊草灌丛草地地上植物量呈“单峰”曲线，高峰期出现在8月份，地下植物量曲线以9月份为峰值，其中0-10cm占80％以上，总植物量也以9月份为最高。