青藏高原“黑土滩”次生毒杂草群落成体植株与幼苗空间异质性及相似性分析

在样线调查基础上,用半方差函数、分形维数、空间自相关等方法对青藏高原"黑土滩"次生毒杂草群落地上成体植株、幼苗空间的异质性,二者物种构成的相似性及其尺度特征进行分析。结果表明,"黑土滩"次生毒杂草群落在较大尺度上地上成体植株物种数的空间依赖性强,异质性高,而个体密度则较均匀;幼苗物种数在小尺度上空间异质性高,幼苗密度在大尺度上空间异质性较高,幼苗密度独立于其物种分布,高密度的幼苗分布在微地形下和群落间隙中,"黑土滩"毒杂草植物幼苗充分利用空余生态位进行群落补充;"黑土滩"群落在不同尺度上地上成体植株与幼苗物种构成相似性变化的规律性不大;"黑土滩"群落幼苗靠其高密度特征完成群落更新,植物群落幼苗更新力强,导致"黑土滩"毒杂草群落趋于稳定。因此,建议加强干扰以减弱"黑土滩"次生毒杂草群落稳定趋势,这对恢复"黑土滩"具有重要指导意义。

青藏高原“黑土滩”常见毒草对甘肃马先蒿的化感作用

以青藏高原"黑土滩"典型毒草黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)、黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)、密花香薷(Elsholtzia densa)和南山蒿(Artemisia nanschanica)为供体材料,在实验室条件下测试了它们的根、茎、叶水浸提液对甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)的化感作用,以期寻找对甘肃马先蒿种子萌发和幼苗生长具有生态化感抑制作用的植物种类及部位。结果表明,随着5种毒草各器官水浸提液浓度的升高,其对甘肃马先蒿化感作用增强;且同一植物在测试浓度相同的条件下,表现为叶、根的水浸提液对甘肃马先蒿种子和幼苗的抑制作用强于茎的浸提液。从5种毒草化感作用的综合表现看,黄花棘豆的叶和根、南山蒿的叶在浸提液浓度为25 g/L时对甘肃马先蒿幼苗生长的抑制作用显著大于其他毒草;当作用浓度升至100 g/L时,对甘肃马先蒿种子萌发和幼苗生长都表现出致死作用。因此,对黄花棘豆叶、根和南山蒿叶等植物器官的化感作用应作进一步的研究,将有望开发出针对甘肃马先蒿的专用生物源控制剂。

土壤种子库研究综述——植被系统中的作用及功能

土壤种子库的功能对植被系统的存在、发展和变化具有重要意义。土壤种子库拥有重要记忆功能,通过研究其记忆能力可以反映植被发展历史,特别是在追源植被演化过程中具有重要指示作用。土壤种子库的重要作用主要体现在受损植被系统的恢复上,其强大的植被恢复功能一直受生态工作者的重视、并得到广泛应用。正常的植被更新在很大程度上依赖于土壤种子库的潜在植被能力,在干扰作用下土壤种子库决定着植被的演替趋势。在退化植被系统恢复中,重视土壤种子库"捐赠"理论和技术的研究,是发挥和重新构建土壤种子库功能的重要基础。

“黑土滩”退化高寒草地6种常见毒杂草水浸液对垂穗披碱草的化感作用

以青藏高原"黑土滩"退化高寒草地中常见的6种毒杂草(黄花棘豆、秦艽、南山蒿、黄帚橐吾、瑞香狼毒和密花香薷)的根、茎、叶的水浸液为材料,通过研究不同浓度(25、50、100 g.L-1)水浸提液对垂穗披碱草种子萌发以及胚芽和胚根伸长的影响,以探寻具有化感作用的植物种类和部位。结果显示:(1)6种毒杂草不同部位(除密花香薷根外)全部具有化感作用,且叶的化感抑制作用要强于茎和根。其中,黄花棘豆根、茎和叶的化感抑制作用均强于其他5种毒杂草相同部位,秦艽叶和根的化感作用仅次于黄花棘豆叶和根,南山蒿和密花香薷叶也有很强的化感抑制作用。(2)全部水浸液的化感抑制作用均随浓度的增大而增强。瑞香狼毒、密花香薷和南山蒿茎水浸液浓度为25 g.L-1时,对垂穗披碱草种子胚芽伸长产生促进作用,在水浸液浓度达到100 g.L-1时,全部水浸液(除密花香薷根外)的化感抑制作用都达到显著水平(P<0.05),其中黄花棘豆和南山蒿的叶和根以及秦艽和密花香薷的叶对垂穗披碱草种子萌发、胚芽和胚根都表现出致死作用。(3)黄花棘豆、南山蒿、秦艽和密花香薷等具有强化感抑制作用的植物主要通过抑制种子胚根伸长来发挥化感抑制作用,而瑞香狼毒和黄帚橐吾主要通过抑制种子发芽指数来发挥化感抑制作用,且测定指标对化感作用的敏感性大小顺序为:发芽指数>萌发率;胚根>胚芽。实验表明,毒杂草的化感抑制作用是影响利用垂穗披碱草改建"黑土滩"的重要因素,因此"黑土滩"改建前应尽量清除这些毒杂草,以防影响人工草地的质量。

江河源区“黑土滩”退化草地秃斑与鼠洞的分形特征

近年由于自然和人为因素的双重影响,导致三江源高寒草甸发生不同程度的退化。综合分析草地土壤斑块(鼠洞和秃斑)形成的规律,对揭示高寒草甸退化机理极为重要。于2009年7-8月对高寒草甸在不同退化梯度下的标志之一——土壤斑块(鼠洞和秃斑)特征进行了调查与分析。结果表明:重度退化区斑块多样性指数是中度退化区的5.14倍;中度退化区秃斑斑块密度为鼠洞的2.83倍,而重度退化区样线上鼠洞的个数是秃斑的2.8倍;重度退化区中、低和亚低坡是鼠害高发区,各坡段鼠洞总面积和鼠洞破碎度指数大体呈现反变关系,鼠洞形状和分形维数与退化程度相关;各坡段秃斑总面积和秃斑破碎度指数并不严格呈现反变关系;秃斑形状与退化程度相关;在同一退化程度的尺度范围秃斑图形具有统计自相似性,不同的退化程度构成了秃斑的等级结构。由于不同斑块对于放牧侵蚀的功能不同,因此,不同斑块的不同形状特征对于土壤侵蚀的意义有待进一步探索。

甘肃臭草入侵对亚高山草地土壤碳氮库的影响

甘肃臭草（Melica przewalskyi）型退化草地是祁连山北坡常见的一种毒杂草草地退化类型。以臭草型退化草地和其周边未遭受臭草入侵的未退化草地为研究对象,分析了臭草入侵对草地植被群落结构和草地土壤碳、氮库的影响。结果表明,臭草入侵导致草地植被群落结构特征发生明显变化,甘肃臭草代替针茅成为草地群落优势物种。土壤含水量、容重、pH、电导率等土壤指标在两样地间也存在差异。臭草入侵并形成杂草群落后,增加了草地土壤有机碳、全氮的含量,但与未退化草地相比,无显著性差异（P〉0.05）,臭草型退化草地土壤有机碳、氮储量（0~30 cm）显著高于未退化草地（P〈0.05）。说明甘肃臭草的侵入只改变了亚高山草地的植被群落结构,没有导致草地固碳、固氮能力的降低。

分形理论在草地科学中的应用概述

分形理论是非线性科学的一个重要分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段,分形理论的引入给解释和解决草地科学领域出现的一些复杂问题提供了一种新的思路和方法。其中根系形态的分形维数能反映根系的分支结构;土壤的分形与植被恢复年限(或退化程度)、土壤质地、土壤理化性质有密切关系;斑块的分形是景观破碎化和景观格局的重要指标,可以解译斑块演替过程;同时,分形能较好地反映群落多样性和均匀度的空间分布格局,有效分析尺度依赖问题;遥感信息的收集和遥感图像处理应用分形理论可提高精度;此外,根据动物觅食路径的分维和植被空间结构的分维来确定动物活动和载畜量可以提高草地利用率。然而,有关分形在草地科学中的应用研究多停留在分形指标的计算上且实用性较差,实践探索基于分形的元胞自动机来模拟三江源区草地秃斑块动态的真实性与准确性及分形理论综合集成研究或将成为草地科学新的研究领域。

放牧管理对藏北高寒沼泽草甸群落结构的影响

采用样带法研究了冬季放牧、冬春季放牧和全年放牧3种放牧管理模式对西藏高寒沼泽草甸高度、盖度、地上生物量及群落结构的影响.研究表明,3种放牧管理模式下的高寒沼泽草甸植被群落物种数差异不显著(p>0.05),高度、盖度和地上生物量差异显著(p<0.05)。冬季放牧、冬春季放牧和全年放牧沼泽草甸地上生物量依次降低。放牧管理对沼泽草甸群落多样性影响较大,不同放牧管理模式下的沼泽草甸Shannon-Wiener指数差异显著(p<0.05),冬春放牧沼泽草甸Shannon-Wiener指数较冬季放牧和全年放牧沼泽草甸低。冬季放牧和全年放牧沼泽草甸Margalef指数和Pielou指数差异不显著,显著(p<0.05)高于冬春季放牧沼泽草甸。

放牧侵蚀研究回顾与展望

纵观土壤侵蚀研究的历史,风蚀和水蚀被认为是土壤侵蚀的主要形式。尽管近年来耕作侵蚀研究取得了巨大进展,但迄今放牧侵蚀研究较少。本文探讨了放牧侵蚀研究的意义,回顾了国内外研究现状和存在的问题,提出放牧侵蚀是由于草原动物的直接作用而导致在过牧草地上土壤物质的重新分配。放牧侵蚀作为过度放牧的指示向量,是一个今后值得大力研究的领域,这不仅有益于草地载畜量评定、碳素减源增汇研究,而且在草地退化程度诊断和退化草地治理中具有重要指示意义。

藏北高寒植被地上生物量与土壤环境因子的关系

用样带法研究藏北高寒植被地上生物量与土壤环境因子之间的关系,对高寒植被地上生物量和7个土壤指标进行相关性分析和回归分析,结果表明：高寒草原到高寒荒漠植被,群落组成逐渐趋于简单化。土壤环境因子影响高寒植被地上生物量,0~10cm土层的土壤有机碳、有效氮、全磷和速效磷与高寒植被地上生物量极显著正相关（P〈0.01）;10~20cm土层的土壤总有机碳和全磷与高寒植被地上生物量极显著正相关（P〈0.01）;20~30cm土层的土壤各环境因子与高寒植被地上生物量的关系均未达到显著水平。

高寒地区白苞筋骨草对几种禾草的化感作用

采用青藏高原"黑土滩"次生毒杂草群落的优势植物——白苞筋骨草(Aerba lupulin)地上部分和地下部分水浸液,对青藏高原高寒地区4种禾草种子萌发、幼苗生长的抑制作用进行了分析。结果表明:白苞筋骨草地上部分水浸液对4种禾草种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用(P<0.05),地下部分水浸液的化感抑制作用不显著(P>0.05);4种牧草种子萌发对白苞筋骨草水浸提物敏感性强弱顺序为:垂穗披碱草(Elymus nutans)>老芒麦(E.sibiricus)>冷地早熟禾(Poa crymophila)>中华羊茅(Festuca sinensis),禾草幼苗生长对白苞筋骨草水浸液的敏感性强弱顺序为:垂穗披碱草>中华羊茅>老芒麦>冷地早熟禾;整体上,4种牧草对白苞筋骨草化感作用的敏感性强弱顺序为:垂穗披碱草>老芒麦>冷地早熟禾>中华羊茅;4种牧草幼苗生长对白苞筋骨草的水浸液敏感性弱于种子萌发。白苞筋骨草的化感抑制作用是高寒地区毒杂草在退化草地蔓延,并最终形成"黑土滩"次生毒杂草群落的一个因素。

短穗兔耳草生物量分配格局对高寒草甸营养库衰退的响应

在青海省三江源腹地,选择由于草地利用方式不同而形成的3个具有不同养分资源与植物群落特征的高寒草地,进行了短穗兔耳草(Lagotis brachystachya)生物量在各无性系的分配特性研究,以了解其对土壤营养库衰退的响应方式。结果表明,土壤养分状况对短穗兔耳草生物量在不同无性系构件间的投资也有影响,在土壤养分资源较丰富样地,短穗兔耳草对基株根茎生物量的投资最大,而对基株和分株叶片生物量投资最小;相反的趋势出现在土壤养分贫瘠的样地;但在土样养分中等的条件下,短穗兔耳草对匍匐茎的生物量投资最大,而在养分资源较贫瘠或丰富的样地又趋于减小。短穗兔耳草生物量分配格局随生境养分资源变化而改变,这是克隆植物有效适应生境变化的重要生态对策之一。

我国草原蝗虫生物防治技术及研究进展

系统总结了利用微生物、牧鸡牧鸭和粉红椋鸟等生物方法防治草原蝗虫的技术,并对我国草原蝗虫生物防治技术的研究现状作了初步探讨,同时就生物防治草原蝗虫存在的问题进行简要分析,以期为以后开展相关研究提供技术依据和参考价值。

开垦和弃耕对黑河上游亚高山草甸土壤氮库的影响

通过分析天然放牧草地、20年燕麦耕地、3年燕麦弃耕地、10年燕麦弃耕地的土壤全氮、微生物量氮含量的差异,旨在探讨改变土地利用方式对黑河上游亚高山草甸土壤氮库的影响。结果表明:开垦和弃耕对黑河上游地区草地土壤氮库有显著影响。亚高山草甸被开垦为燕麦耕地20年后,土壤全氮含量(0-30cm)减少了21-35%,微生物量氮含量减少了20-70%。燕麦耕地弃耕后,土壤全氮和微生物量氮含量均显著提高。弃耕3年,土壤全氮和微生物量氮含量分别增加了4-9%,27-35%;弃耕10年,二者分别增加了9-20%,35-38%,说明随弃耕年限的增长,土壤氮库含量在增加。在四种草地利用方式下,土壤全氮、微生物量氮、微生物量氮占全氮比例三者之间均呈现极显著正相关关系(P<0.01)。土壤微生物量氮与全氮比值变化在1.96-4.29%之间,其中天然放牧草地最高为4.29%,燕麦耕地最低为1.96%。因此,弃耕可提高黑河上游地区开垦草地的土壤氮库含量,是实现该区草地恢复的有效措施,但需要的时间比较长。