新疆巴音布鲁克草原不同退化程度对土壤特性影响

以高寒草原巴音布鲁克草原为研究对象,通过对不同类型草场的草地利用方式、土壤退化程度和植被类型差异的调查,分析不同类型草场退化程度对土壤理化特性的影响,揭示植被和地表特征及草地利用方式对土壤肥力的影响。结果表明:高寒沼泽草场、高寒草原草场的草地利用方式合理,草地未退化,土壤养分含量高,植被状态良好,高寒草甸草场随放牧压力增大,生境退化程度加重,土壤退化程度加大,表现为土壤容重增大,含水率减少,土壤全磷和有机质浓度减少,植被盖度降低;不同类型草场退化程度与土壤容重、pH和水溶性盐浓度呈显著正相关,与含水率、全磷浓度、有机质浓度和植被盖度呈极显著负相关,与植被盖度相关系数高达-0.907,草场退化过程中土壤肥力因子与植被状态呈极显著正相关。

草原生态旅游资源开发评价体系构建与应用研究——以新疆巴音布鲁克草原为例

草原是开展生态旅游最适宜的场所,也是生态系统非常脆弱的区域。近年来草原生态旅游资源开发出现诸多问题,因此建立合理的草原生态旅游资源开发评价指标体系十分必要。从旅游可持续发展的角度出发,考虑草原生态环境的独特性与生态旅游资源本底特征,运用层次分析法,从资源条件、区位条件、环境条件三个方面建立草原生态旅游资源开发评价体系,并运用综合评价模型对巴音布鲁克草原生态旅游资源开发进行评价,为草原生态旅游资源评价与开发提供对策建议。

巴音布鲁克不同建植期人工草地土壤生物学特性研究

以巴音布鲁克草原生态研究站附近建植4,8,15和20a高寒人工草地及天然草原0a(CK)为研究对象,对土壤微生物数量、土壤酶活性及其与土壤因子关系进行了研究。结果表明,5种不同建植期的微生物类群总数表现出4a>8a>0a>15a>20a,微生物组成以细菌最多,放线菌次之,真菌最少,且上层(0～20cm)土壤微生物数量大于下层土壤的(20～40cm);细菌、真菌及放线菌数量均在8月达到最大值,9月最小。土壤过氧化氢酶活性大小与微生物总数排列顺序一致,脲酶活性则为4a>8a>0a>20a>15a,同时,2种土壤酶活性均表现出上层大于下层的特点。逐步回归分析表明,速效氮和脲酶活性是影响该地区土壤微生物总数的主要因子;全磷和有机质是影响土壤脲酶活性的重要因子;全磷和pH值是影响土壤过氧化氢酶活性主要土壤因子。

巴音布鲁克草原植被覆盖度估算的光谱模型及其应用

[目的]对新疆维吾尔自治区巴音布鲁克草原植被覆盖度进行初步划分,并对植被覆盖度等级分布进行分析,为防治该区草场退化工作提供理论参考。[方法]采用美国SOC_710便携式可见/近红外高光谱成像光谱仪,运用线性回归分析法,以实测归一化植被指数(SOC_NDVI)为媒介,建立MODIS/TERRA卫星的NDVI(MODIS_NDVI)与实测植被覆盖度(VC)之间的MODIS光谱估算模型,并对模型精度进行检验。最后,在模型反演结果上进行研究区植被覆盖度的划分与分析。[结果]MODIS光谱估算模型预测精度较高,标准误差为11.55%,总体预测精度达到88.92%。划分的5个植被覆盖度等级分别为:极高覆盖、高覆盖、中覆盖、低覆盖及极低覆盖。它们在研究区中所占比例分别为:18.87%,25.61%,31.28%,13.86%和10.38%。[结论]整体上,研究区植被覆盖度呈现出北部和西部高,东部低的趋势,中、高覆盖度区域所占比重较大,低、极低、极高覆盖度区域所占比重较小。

巴音布鲁克国家级自然保护区繁殖鸟类调查

2014—2016年每年5—6月鸟类繁殖季,对新疆天山中部的巴音布鲁克国家级自然保护区繁殖鸟类进行调查。保护区是大天鹅Cygnus cygnus、灰鹤Grus grus、斑头雁Anser indicus等珍稀鸟类的重要繁殖地,同时也是我国第一个为保护大天鹅正式成立的保护区。经过连续3年的调查,共发现繁殖鸟类61种,隶属于11目24科47属,以留鸟和夏候鸟为主。其中国家Ⅰ级重点保护鸟类1种,黑鹳Ciconia nigra,最多一次在2个地点记录到4只,其中2只为亚成体,证明该保护区有黑鹳的稳定繁殖种群。国家Ⅱ级重点保护鸟类7种,分别为大天鹅、黑鸢Milvus migrans、草原雕Aquila nipalensis、高山兀鹫Gyps himalayensis、燕隼Falco subbuteo、灰鹤、蓑羽鹤Anthropoides virgo。保护区鸟类主要分为2类:1)繁殖水鸟如大天鹅、赤麻鸭Tadorna ferruginea、红脚鹬Tringa totanus等;2)荒漠草原鸟类如角百灵Eremophila alpestris、沙Oenanthe isabellina和黄嘴朱顶雀Carduelis flavirostris等。

巴音布鲁克草原退化梯度分析

本文以巴音布鲁克大、小尤尔都斯盆地的高寒草原草地为对象，测定植物群落的盖度、高度、密度、多度、产量，并结合2004年ETM遥感影像，研究了不同退化等级的草原植被特征变化情况，确定草地退化等级判定标准。结果表示，以紫花针茅优势度为主，可将巴音布鲁克草地划分为轻度退化、中度退化和重度退化三个等级。在轻度退化草地，紫花针茅优势度在0．6以上，总盖度在50％以上；中度退化草地中，紫花针茅优势度为0．3～0．6，总盖度为30％～50％；而重度退化草地中，紫花针茅优势度为0．3以下，总盖度小于30％。

巴音布鲁克高寒草原植被覆盖度时空格局及影响因素

基于MODIS NDVI数据采用线性混合光谱模型,对巴音布鲁克草原2000—2020年植被覆盖度状况进行测算,采用一元回归线性分析方法分析了其时空变化特征,以及气象、地形和土地覆被变化对区域植被覆盖度的影响。结果显示:(1)2000—2020年巴音布鲁克草原平均植被覆盖度为46.19%,总体呈西部高东部低的空间分布格局。植被覆盖度大于60%的区域分布在西北部和南部,面积占比为24.70%;植被覆盖度小于15%的区域面积占比为19.91%,分布在研究区边缘。(2)2000—2020年巴音布鲁克草原植被覆盖度呈先下降后升高的变化趋势,总体年下降速率为0.093%。像元尺度上,大部分地区植被覆盖度基本不变,呈降低趋势的面积占比为24.86%,呈面状分布在中东部和北部;呈增加趋势的面积占比为10.54%,分散分布在研究区中部和西部边缘。(3)植被覆盖度随着海拔升高逐渐降低,阳坡植被覆盖度总体低于阴坡;年降水量和年平均气温对植被覆盖度的影响具有明显的空间异质性,分别约10.70%和13.99%的地区植被覆盖度与当年降水量和上年降水量呈正相关,8.23%和11.11%的地区植被覆盖度与当年和上年平均气温呈正相关,8.23%和5.35%的地区与当年和上年平均气温呈负相关。土地覆被类型的转化,尤其是冰川和永久积雪的减少促进了植被覆盖度的变化。

巴音布鲁克草原毒害草马先蒿综合治理技术

因长期超载放牧和气候的异常变化等因素,巴音布鲁克草原毒害草马先蒿属植物逐年增加,对草原生态和家畜造成了较大的危害,严重制约了当地畜牧业的可持续发展。然而由于马先蒿繁殖能力较强、水源保护区防控困难、超载放牧等原因导致部分区域出现边治理边退化的问题。针对当前治理手段单一,效果不明显等问题,提出马先蒿的危害等级,对不同等级危害区进行分区治理,采取生态治理、物理防治、药剂防治等举措,明确防控技术流程,为有效控制草原毒害草马先蒿的扩散,减缓因毒害草的蔓延造成草原退化、沙化趋势提供理论依据。

巴音布鲁克高寒人工草地土壤可培养微生物区系特征

以巴音布鲁克建植期为4、8、15和20年的4种人工草地为对象,以天然草地为对照,采用平板表面涂抹法对0～20cm、20～40cm的土壤微生物区系特征进行了分析。结果表明:细菌数量以建植期4年的草地土壤最多,20年最少,8年、15年人工草地分别是天然草地的1.19和0.58倍;真菌数量为4年人工草地>20年人工草地>15年人工草地>8年人工草地>天然草地;放线菌数量以天然草地最多,8年人工草地次之,20年、4年、15年人工草地依次降低;细菌、真菌以及放线菌数量均在8月达到最大值,9月最小;细菌与植被盖度呈显著正相关(P<0.05),微生物总数与植被盖度呈极显著正相关(P<0.01),真菌与土壤含水量呈极显著正相关(P<0.01),与电导率呈显著正相关(P<0.05),pH值对放线菌的影响最大;影响微生物类群总数的主要生态因子是植被盖度和建植年限。

高寒草原湿地自然保护区生态系统健康评价

高寒草原湿地是干旱区绿洲水资源最重要的源地,其生态系统健康评价在区域环境变化分析中扮演着重要的角色。地处新疆天山中部的巴音布鲁克草原是欧亚大陆干旱区具有代表性的高寒草原湿地生态系统。本文应用"3S"技术和地面光谱-生物量建模方法对2002—2010年的MODIS NDVI数据进行了分析,从生产力角度对该区的生态系统健康状况进行了评价。结果表明,草原湿地保护区生态系统健康主要承载了气候变化波动的影响。在生态系统健康从平均状态到最佳状态的变化中,保护区生态系统健康总体为较好水平,健康和较好水平的区域占总面积的91%以上,且不同分区之间变化差别不显著。在平均状态向较差状态的变化中,保护区生态系统健康总体为较差,健康以上水平区域所占比例不足40%。不同的分区存在明显的异质性,核心区(湿地)的健康水平变化小于试验区和缓冲区(高寒草原)。高寒草原湿地保护区的核心区(湿地)在区域畜牧业生产活动和生物多样性维持中扮演了重要的角色,其生产力在最差年份仍有48%的区域能够维持平均水平以上,其中生态系统健康较好区域的面积仍达到18%以上。

养分添加对天山高寒草地植物多样性和地上生物量的影响

为揭示高寒草地物种多样性和地上生物量以及二者之间关系对养分添加的响应模式,该研究以天山高寒草地为对象,通过两年的多重养分添加实验,研究氮(N)、磷(P)、钾(K)3种养分单独和组合添加对天山高寒草地群落物种多样性和地上生物量的影响。结果表明:(1)养分添加使当地植物物种多样性不同程度地减少,其中以N+P、N+K、N+P+K添加的效应最为显著,多重养分添加导致的土壤生态位维度降低是当地物种丧失的重要原因。(2)养分添加能显著提高群落地上生物量,其中N为第一限制养分,解除N限制后P和K成为限制养分, N+P+K复合添加对地上生物量的提高最为显著。(3)养分添加两年后,地上生物量与物种丰富度之间无显著回归关系且地上生物量增加主要是由于禾草类生物量增加导致,说明地上生物量主要由少数优势种决定而非群落物种数。