起垄-施肥模式对极度退化高寒草甸土壤理化及酶活性特征的影响

【目的】获得极度退化高寒草甸土壤快速修复模式。【方法】选用甘南藏族自治州碌曲县典型的极度退化高寒草甸为试验地,给于不同的整地措施和施肥处理,混播70%垂穗披碱草(Elymus nu-tans)+30%燕麦(Avena sativa),分析其对极度退化高寒草甸土壤特性的影响。【结果】1)0~20 cm土层,土壤有机质、碱解氮、速效磷含量和碱性磷酸酶活性在起垄样地高于平地,20~30 cm土层,起垄中全磷、碱解氮、速效磷含量和蔗糖酶活性高于平地样地。2)起垄样地0~10 cm土层全磷含量在氮肥、微生物菌剂和氮肥+微生物菌剂处理中均低于不施肥处理;平地样地0~10 cm和20~30 cm土层,氮肥+微生物菌剂处理土壤全磷、全钾、碱解氮、速效磷含量和碱性磷酸酶、蔗糖酶活性高于单施氮肥或微生物菌剂处理。3)整地和施肥模式互作下,0~10 cm、20~30 cm土层全磷含量和10~20 cm土层碱解氮及有机质含量增加显著。【结论】起垄模式较平地在优化土壤有机质、全磷、碱解氮、速效磷含量和碱性磷酸酶活性方面更具优势,采用起垄与氮肥+微生物菌剂的互补技术可快速提高有机质、全磷、碱解氮含量和碱性磷酸酶活性。

东祁连山山地草甸土壤物理性质对微量元素含量和退化程度的响应

为探明退化程度对土壤物理性质及土壤微量元素的影响及其两者之间的关系,本研究以东祁连山山地草甸为研究对象,分析了4个不同退化程度(未退化-MND、轻度退化-MLD、中度退化-MMD和重度退化-MHD)山地草甸土壤物理性质和微量元素含量及其之间的关系。结果表明:随退化程度加剧,土壤饱和持水量、总孔隙度、毛管持水量、田间持水量和毛管孔隙度显著影响土壤Ca,Zn,Mg和Mn含量;土壤容重和土壤非毛管孔隙度显著影响着土壤Mo和Cu含量。退化程度显著影响着东祁连山山地草甸部分土壤物理性质以及土壤微量元素的分布,而土壤微量元素又受到部分土壤物理性质的影响,因此建议在未来考虑土壤微量元素的变化时将土壤物理性质的变化剔除,使得测得的土壤微量元素的变化值更加符合实际应用。

草场管理措施及退化程度对土壤养分含量变化的影响

以不同管理措施和不同退化梯度的高寒草地土壤为研究对象,分析了两个序列的高寒草地不同土壤层次(0～20cm、20～40cm、40～60cm)中各种养分分布特征并探讨了管理措施和草场退化对高寒草地土壤的影响。结果表明:天然放牧草地经过围栏和翻耕措施后,土壤有机质、全N、全P含量明显升高,土壤速效氮、磷含量也得到明显上升。在20～40cm和40～60cm土层土壤存在类似的变化规律,但由于土层加深,受地表植被的影响减弱,变化规律不明显。比较退化序列草地发现,在各层土壤中,有机质含量变化总趋势是:随草地退化程度的加重,有机质含量下降;同时,土壤有机质含量随深度增加而减少;在0～20cm土层,随着草地退化程度的加重,有机质含量依次下降32.6%和52.1%。土壤中全N、全P含量变化趋势与有机质变化基本一致,全K变化趋势不明显。中度、重度退化草地与轻度退化草地对比发现,速效氮含量分别下降15.1%和28.6%,速效磷含量分别下降25.4%和59.4%。利用围栏和翻耕措施可以恢复退化草地的植被,提高土壤养分含量。但翻耕后,土壤孔隙度和通透性增强,土壤的矿化作用和淋溶作用也增强,导致了有机质的矿化损失和NO3-N淋溶损失,减少了土壤中C的积累量。同时,翻耕会破坏高寒草地固有的生草层,使其下面的沙质基底成为草地沙化的主要物质来源。建议在川西北亚高山区的人工草地建设中慎重选择翻耕措施。

江河源区高寒草甸退化草地恢复与重建技术研究

通过对江河源区高寒草甸退化草地现状的调查研究 ,将这一地区的退化草地分为轻度、中度、重度和极度退化 4类 ,对不同退化演替阶段的草地采取不同治理措施进行试验研究。最后提出了通过禁牧封育、毒杂草防除和草地施肥的措施进行轻度和中度退化草地的恢复改良。通过建植人工草地和半人工草地的手段恢复与重建重度和“黑土型”退化草地的技术方案。

川西北亚高山草甸放牧退化演替研究

研究不放牧、轻牧、中牧和重牧对四川嵩草群落特征和草地土壤养分的影响。结果表明:亚高山草甸在放牧干扰下的演替序列为:四川嵩草+小嵩草(包括多年生禾草)-多年生杂类草→小嵩草+四川嵩草-多年生杂类草→多年生杂类草→鹅绒委陵菜-高原毛茛+一、二年生杂类草;群落由高大丛生的嵩草群落向低矮耐牧的匍匐型、莲座状植物组成的杂类草群落演变,其间以直立多年生杂类草群落为过渡。

高寒矮嵩草草甸退化过程土壤碳氮储量及C/N化学计量学特征

以空间尺度代替时间尺度对青藏高原高寒矮嵩草草甸退化演替系列土壤表层有机碳和全氮储量及碳/氮比化学计量学特征进行了分析。结果表明:随退化程度的加深,高寒矮嵩草草甸退化演替系列0～10cm、10～20cm和0～20cm土壤有机碳储量变化趋势呈倒"V"字型,最高值出现在小嵩草草甸草毡表层开裂期,最低值出现在小嵩草草甸草毡表层剥蚀期;0～10cm、0～20cm土壤全氮储量变化特征与对应层次有机碳储量特征变化相同,而10～20cm土壤全氮储量变化趋势较有机碳滞后,最高值出现在小嵩草草甸草毡表层加厚期,最低值出现在黑土滩-杂类草次生裸地。土壤碳/氮比化学计量学变化趋势亦呈倒"V"字型,其中0～10cm、10～20cm最高值出现在正常小嵩草草甸,0～20cm最高值出现在矮嵩草草甸,各土壤层次碳/氮比最低值均出现在小嵩草草甸草毡表层开裂期。高寒矮嵩草草甸退化演替系列有机碳、全氮储量同碳/氮比分异特征表明,土壤碳/氮比化学计量学特征对草地退化的响应较储量特征敏感,其拐点正常小嵩草草甸是草地碳积累速率最高点,小嵩草草甸草毡表层开裂期是碳源汇转换拐点。

植被根系及其土壤理化特征在高寒小嵩草草甸退化演替过程中的变化

以野外样地调查和室内分析法研究了不同退化演替阶段高寒小嵩草草甸的植被根系空间变化和土壤环境因子间的关系。结果表明,不同退化演替阶段高寒小嵩草草甸群落植被根系和蕴育植被根系的土壤量发生了明显的变化。特别是0~10 cm土层的植被根系在重度退化阶段显著高于其它退化演替阶段（P〈0.05）,而蕴育植被根系的＂载体＂量在重度退化阶段显著低于其它退化演替阶段（P〈0.05）,根土比（根和土的重量比）明显高于其它退化演替阶段（P〈0.05）;随着退化演替阶段的进行,高寒小嵩草草甸群落物种数、地上部分、植被根系锐减,群落结构和功能明显发生变化;不同退化演替阶段,植被根系（0~40 cm）的垂直分布、根土比与土壤容重、土壤含水量以及土壤中N、P含量存在一定的相关性;不同退化演替阶段高寒小嵩草草甸土壤理化特性的变化影响草地群落地上部分和植被根系;土壤的稳定性是草地生产稳定和恢复的重要因素,在评价与改良退化草地时,要充分了解土壤的退化程度。在高寒草甸地下根系取样方法难以统一,而且土壤表层根系和土壤很难难以分离,加之根系采样破坏性大、工作量大,根土比可能是指示高寒草甸退化程度相对可靠的量化指标。

青藏高原放牧高寒草甸主要温室气体通量及其主控因素研究

在青藏高原高寒草地不同放牧强度区设4个试验样地,分别为原生草甸(NM)、轻度退化草甸(LM)、中度退化草甸(MM)和重度退化草甸(HM),监测草地温室气体通量。结果表明:不同放牧强度对草地温室气体通量影响显著,放牧活动对高寒草甸的影响首先表现在植被上,而土壤环境的变化比较迟滞。通过逐步回归分析和因子拆分得知,草甸甲烷通量影响较大的环境因素为土壤紧实度和有机质,分别能解释44.6%和28.4%的总变异,CO2通量影响较大的环境因素为紧实度和生物量,分别能解释36.1%和32.8%的总变异,氧化亚氮通量影响较大的环境要素为紧实度和有机质,分别能解释50.1%和22.9%的总变异,家畜的践踏作用使退化草地紧实度增加,进而引起温室气体通量的改变,高寒草甸退化演替发展到重度退化阶段时释放大量温室气体。

青藏高原退化高寒草甸草原分类的遥感研究

应用遥感技术，探讨了青藏高原巴颜喀拉山北坡，青海省达回县段退化高寒草甸草原的类型、分布、面积和遥感判译标志。将研究区内高寒草甸划分为五个类，两个亚类和三个退化草原型。重点分析了高山草甸草原退化的主要原因和遥感影像特征。研究结果表明，青藏高原高寒草甸牧业区，局部草甸载畜能力与局部草甸成土母质的理化特性密切相关。制定科学合理的放牧载畜量应考虑成土母质因素。

玛曲高寒草甸湿地植物构成及其集合种群群落的多样性维持机理(英文)

高寒草甸及湿地是青藏高原上最为重要的生态系统 ,它的状况直接关系到我国江河源头的蓄水量 ,也关系到我国中部和东部广大地区的工农业及人民生活用水 ,因此对青藏高原高寒草甸与湿地的保护具有重要的现实意义 .本研究对青藏高原东北缘黄河源头地区甘南藏族自治州的玛曲县高寒草甸及湿地进行调查 ,揭示了该地区的植被生物多样性情况与组成结构 ,利用解析层次方法分析了高寒草甸及湿地的退化原因及恢复手段 ,同时还从集合种群竞争原理出发对该地区植被生物多样性的维持机理进行了讨论 .结果显示出两个现存的主要矛盾 :在生物多样性保护与高寒草甸质量提高方面存在矛盾 ;在地区发展与高寒草甸质量提高方面也存在矛盾 .前者表明为了提高物种多样性 ,必须存在一定干扰 ,包括人为干扰与自然生态系统干扰 ,这些干扰会在高寒草甸中形成一定数量的空斑块 ,这些空斑块为先锋种的繁殖提供了暂时的场所从而使多样性得到提高与维持 .但由于先锋种普遍为杂草类而非优良牧草 ,因此这种多样性维持只能以牺牲草甸质量为代价 .第二个矛盾说明为了提高当地经济与社会发展 ,必然会增加人为干扰 ,而这些干扰会首先对优良牧草造成不利 。

呼伦贝尔草甸草原不同退化程度草地群落物种组成特征分析

以呼伦贝尔草甸草原羊草+杂类草群落和贝加尔针茅+羊草群落为研究对象,对不同退化程度下的植物群落组成定量分析研究。结果表明,随着草地退化程度的增加,群落物种组成逐渐单一,数量逐渐减少,其中代表草甸草原成分的物种重要值变化较明显,群落伴生种的重要值随着退化程度的增加而降低,有些耐践踏、适口性差的物种如寸草苔、披针叶黄华、糙隐子草等对草甸草原具有一定指示作用的物种重要值具有上升的趋势;群落物种组成发生明显变化,轻度和中度退化草地仍以禾本科为优势种,退化指示类的菊科植物的重要地位得到提升,中度退化区蔷薇科和毛茛科植物不断增加,重度退化阶段,多以耐践踏的菊科植物、莎草科和小型禾草占优势。

三江源自然保护区“黑土滩”退化草地调查

本文根据“黑土滩”型退化草地的分类标准,选用中巴卫星、陆地卫星TM、SPOT卫星等遥感图像数据及其影像特征作为信息源、以GPS数据作为空间精确定位手段、以GIS技术作为空间分析、对三江源区的“黑土滩”型退化草地的基本情况遥感调查,获得基础数据为专题图提取并制作三江源区的“黑土滩”型退化草地的不同等级分区、分布范围、面积等相应的图像,为完成数据库的基础上建立的三江源区“黑土滩”型退化草地地理信息系统.

黄河源区藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征的研究

为了对黄河源区藏蒿草沼泽草甸资源进行科学管理与保护,采用样方法,对黄河源区不同退化程度藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征进行了研究。结果表明:1黄河源区藏嵩草沼泽化草甸植物组成有11科32属49种。不同退化程度群落植物组成及其重要值都有很大变化,随着退化程度的加剧,藏嵩草平均高度由26.2 cm降低为7.3 cm,盖度由76%降低为31%;2随着退化程度的加剧,地上生物量明显下降,排序为未退化草地>轻度退化>中度退化>重度退化>极度退化,藏嵩草沼泽化草甸是一个旱化演替的过程,莎禾草类为主——莎禾草类+杂类草——杂类草为主;3群落物种多样性指数与丰富度、均匀度指数呈正相关,与生态优势度呈负相关;物种丰富度在中度退化阶段最高,多样性与均匀度指数在重度退化阶段最高,均匀度很大程度上影响到了群落的多样性。草甸可持续利用的最有效措施是围栏封育与划区轮牧。

亚高山退化草甸土壤性状分析及评价因子的选择

对草地质量的评价和退化草地的重建,有一个很重要的内容就是建立起能够准确反映草地质量状况的指标体系,这既可以为基层草地工作者提供判断草地退化程度的简明指标,也有助于开展草地生态保护和恢复重建工作。根据国内外对草地退化研究的最新认识,初步构建了选择衡量亚高山草甸退化程度的理化指标原则,并通过对川西北不同放牧强度退化草甸土壤理化性质的测试分析,研究了各理化指标的变异与草地退化的相互放大作用,从而初步确定了亚高山草甸退化程度的评价因子。

新疆奇台县草地畜牧业可持续发展研究

对新疆奇台县草地资源及草地畜牧业发展状况,生态环境等方面进行了分析。该县草地资源丰富,但由于人类不合理的利用导致牲畜增长过快,草地退化,草畜矛盾日益突出,生态环境趋于恶化,畜牧业可持续发展面临严峻挑战。在众多引起草地畜牧业发展不协调的因素中,超载放牧是造成草地等级降低、农牧业矛盾加大、蝗虫鼠害严重的主导因素。针对该县草地畜牧业在发展过程中存在的问题,提出了相应的措施和策略以保障其可持续发展。

尕海湿地不同退化梯度土壤脲酶与蛋白酶活性时空分布特征

为探讨高寒湿地退化对土壤酶活性的影响,本文以青藏高原东缘尕海湿地未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4种不同退化梯度的0~10、10~20和20~40 cm层土壤为研究对象,研究不同退化梯度土壤脲酶与蛋白酶活性时空变化特征。结果表明:随退化梯度加剧,土壤含水量降低,温度升高;土壤脲酶活性在0~40 cm土层中表现为随退化加剧而逐渐降低,而蛋白酶活性趋势恰好相反;除重度退化外,其他退化梯度土壤两种酶活性均随土层加深而降低;0~40 cm土层中脲酶与蛋白酶活性分别在7、8月和6、7月最高;相关性分析表明土壤脲酶活性与蛋白酶活性和温度极显著正相关(P<0.01);土壤蛋白酶活性与微生物生物量氮极显著正相关(P<0.01),与含水量和温度显著正相关(P<0.05),与硝态氮显著负相关(P<0.05)。沼泽化草甸退化显著增加土壤表层脲酶活性而降低蛋白酶活性;温度对土壤脲酶与蛋白酶活性起促进作用,含水量、微生物生物量氮对土壤蛋白酶活性具有促进作用。

海北州天然草地退化沙化成因与对策

基于海北州天然草地退化沙化的事实,简要分析了退化沙化的表现和危害,重点阐述了区域天然草地退化沙化的多层次原因,提出了相应的应对策略和建议。分析表明:海北州天然草地退化沙化的直接原因为超载过牧和生物链遭到破坏,间接原因为牧业人口数量的增加和畜牧技术的应用,内在原因为高寒气候特点和复杂地形造成区域草地生态系统的脆弱性。提出3项对策建议:推行计划生育,增加教育投资,控制并逐步减少牧业人口;大力推行现代高效畜牧业发展模式,发展栽培草地,实施"以草定畜";树立"不再破坏就是保护"的意识,开展天然草地的有限治理。

东胜煤田北部矿区开采地下水对环境的影响评价

着重分析预测矿区开采地下水可能引起的草场退化及水质恶化，为矿区合理开采地下水指明了方向。

高寒草甸退化过程中群落生产力和物种多样性的非线性响应机制研究

为了阐释青藏高原高寒草甸退化的关键生态过程,该研究依托藏北高原草地生态系统研究站(那曲站),设置不同退化梯度实验,即对照、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个梯度,探究群落生产力和物种多样性对不同退化强度的响应机制。结果表明:1)随着退化程度不断加剧,地上生物量呈现线性或非线性增加趋势,在重度退化处理下,地上生物量显著高于对照32.3%,其中高山嵩草(Kobresia pygmaea)地上生物量呈非线性下降趋势,而矮火绒草(Leontopodium nanum)地上生物量呈非线性增加趋势;2)与地上生物量的响应模式相反,随着退化程度加剧,地下生物量与总生物量均呈现非线性降低趋势;3)高寒草甸退化过程中,物种辛普森指数、丰富度指数、香农多样性指数和均匀度指数均呈现非线性上升趋势。结构等式方程结果表明,土壤碳含量和体积含水量与地下生物量均呈现显著的正相关关系。土壤碳含量、体积含水量和砾石质量比对地上生物量无显著影响,土壤碳、氮含量与物种多样性指数呈现显著的负相关关系。研究认为地上生产力的变化不能很好地指示草地的退化程度,建议今后研究应以可食性牧草和毒杂草等植物功能群的变化来衡量草地退化。

青海省高寒草甸不同退化阶段土壤无机碳分异特征

采用时空转换的方法，选取青海省高寒草甸退化演替过程中典型退化阶段，探讨高寒草甸不同退化阶段土壤无机碳（SIC）含量及储量分异特征。结果表明：禾草-矮嵩草群落、小嵩草群落、小嵩草剥蚀期和黑土滩型退化草地0～50cm土层SIC总储量分别为0．45、0．10、0．13和1．10kgC·m-2；0～50cm土层范围内，禾草．矮嵩草群落与黑土滩型退化草地存在明显的碳酸盐淀积层（主要在30cm土层以下），而小嵩草群落和小嵩草剥蚀期在剖面内无明显的碳酸盐淀积层；草甸草毡表层特征（厚度、破碎度等）以及土壤容重、pH值与SIC变化特征存在某种协同演化关系；高寒草甸退化与无机碳储量之间没有明显的耦合作用，只有当草甸极度退化（黑土型退化草地）时，草甸SIC分层及总储量特征才表现出明显的差异。