基于生态足迹的半干旱草原区生态承载力与可持续发展研究——以内蒙古锡林郭勒盟为例

以内蒙古自治区锡林郭勒盟为例,以锡林郭勒盟1981—2008年的统计资料为依据,应用生态足迹法对其近30 a的生态足迹和生态承载力进行了实证计算和研究,探讨了半干旱草原区的生态承载力动态变化及其对可持续发展的影响。研究表明:(1)工业化、城镇化的快速发展,使该区生态足迹明显增加,人均生态足迹由1981年的1.0868 hm2增加到2008年的24.2176hm2,高于全国和国内部分草原区,化石能源和草地生态足迹急剧增加是区域生态足迹增加的主导因素;(2)随着人口增长,草地、耕地等人均承载力下降,土地总人均承载力也从1981的3.1565 hm2下降到2008年的2.3915 hm2;(3)该区域发展呈现出由生态盈余转为生态赤字,且生态赤字快速增长的趋势。其根源一方面是20世纪90年代以来,国内市场对煤炭等本地优势资源需求的增加和重新配置加速了该区域工业化进程,增加了生态足迹;另一方面草地需求旺盛导致对草地的掠夺性经营加剧,致使草地退化严重,降低了生态承载力。锡林郭勒盟以畜牧业为主,草地是经济发展的基础,而工业化、城镇化的发展急剧增加了对草地资源的需求,如何科学、合理的协调工业化、城镇化发展和草地退化之间的矛盾,是锡林郭勒盟能否可持续发展的一个关键性因素。

内蒙古皇甫川流域两种沙棘水分生理生态特征比较

内蒙古皇甫川流域位于鄂尔多斯高原的东端,是黄河中游水土流失治理、生态环境建设的重点区域.沙棘作为一种治理水土流失,改善生态环境的重要水土保持灌木树种,在该流域有广泛的人工种植.2002年,在自然条件下,对皇甫川流域海子塔水土保持实验站内的中国沙棘和引进种俄罗斯大果沙棘的蒸腾耗水特征应用LI-1600稳态气孔计进行野外测定.结果表明:植物蒸腾速率大小是植物自身特征和环境因子综合作用的结果,各因子的变化均可影响蒸腾速率的大小;中国沙棘蒸腾速率日变化波动较大,季节变化也大于大果沙棘,说明中国沙棘对环境因子的敏感度大于大果沙棘.

内蒙古羊草草原退化系列上群落生物量组成特征的研究

通过对羊草草原退化系列上四个退化梯度植物种类组成、不同生活型和水分生态型的绝对和相对生物量以及群落的多样性指数的比较发现,随着退化程度的增强,物种的数量逐渐减少.禾本科在群落中的作用逐渐下降,而其它科,尤其是菊科的作用逐渐增大.群落科组成的多样性随着群落的退化先降后增,水分生态类型的多样性则逐渐下降.旱生植物的生物量逐渐增加,其作用随着群落的退化也逐渐增强,整个群落逐渐向旱生方向发展.多年生根茎禾草在群落中的生物量逐渐降低.群落生活型组成的多样性先降后增.在重度退化群落,多年生根茎禾草和多年生丛生禾草的相对生物量均有所下降,小半灌木和多年生草本的相对生物量有所升高,四种植物在群落中优势度较为平均,打破了原生群落中多年生丛生禾草和多年生根茎禾草占优势的局面.

内蒙古两个不同温度型草原站点植物科属组成及生态类群对比

在内蒙古草原区选择暖温型 (阿贵庙 )和中温型 (黑山头 )两个草原站点对其植物的科属组成 ,区系地理成份 ,生活型 ,水分生态类群和 C3/C4 光合功能群进行对比 .植物的科属组成反映出物种多样性随纬度增加而减少的趋势 ;科属的相似性较大反映出半干旱草原区植被科属组成的共性 ,而物种组成的相似性较小则反映了两站点植物随温度及水热组合状况的差异呈现出地理替代与区域分异的特征 .水分生态类群比例较为接近 ,反映出半干旱气候的共同作用 ,但 C3/C4 光合功能群比例差异较大 ,反映出 C4 植物随纬度增加 ,气温降低而减少的趋势 .

内蒙古西乌珠穆沁旗伏沙地土壤环境粒度特征分析

通过对西乌珠穆沁旗境内不同类型伏沙地的土壤剖面特征和土壤粒径的分析认为:伏沙地土壤具有两层结构,其平均粒径大于地带性土壤。腐殖质层从上至下的粒径变化是先减小后增大。由松散的沙物质组成的母质层能够提供充足的水分,促进了矿物质的循环,使伏沙地的养分输出加快,不利于积累。良好的通气状况便有机物质矿化速度加快,不利于腐殖质的积累。

内蒙古花荵属植物的分类校正及区系地理分布

确认了花荵属在内蒙古仅有 P.coeruleum L和 P.villosum Rud.ex.Georgi.两种 .确定了其植物区系地理成分 ,前者为泛北极种 ,后者为中西伯利亚南部种 .

内蒙古白音锡勒牧场区域尺度草地退化现状评价

采用双指示种分析(TwoW-ay Indicators Species Analysis,TWINSPAN)和无偏对应分析(Detrended Correspondence Analysis,DCA)对内蒙古白音锡勒牧场范围内32个草地植物群落样点的样方数据进行群落数量分析,根据数量分析结果将研究区草地划分为轻度、中度和重度退化3个不同等级。分析了单位面积草地地上生物量干重与退化等级的关系,在此基础上给出了划分草地不同退化等级的生物量判别指标值。利用2004年的TM遥感数据,结合同期地面植物群落样方调查,比较了不同植被指数与地上生物量和群落盖度的相关性,建立了研究区草地地上生物量估产模型,估算了白音锡勒牧场区域尺度草地地上生物量,结合不同草地退化等级的生物量判别指标值进行了草地植被退化空间分析。结果表明:①草地生物量与草地植物群落退化密切相关,一般草地退化越严重,群落生物量越低;②比值植被指数(R VI)与地上生物量干重相关性最好(R 2=0.644);③研究区轻度退化、中度退化和重度退化的草地面积分别占研究区总面积的24.51%、43.63%和24.12%。

内蒙古土地沙漠化与气候变化和人类活动

基于对内蒙古自治区沙漠化土地面积的动态、气候变化和社会经济发展状况的综合分析 ,认为内蒙古中东部地区的土地沙漠化主要是人类过度的、不合理利用造成的 ,而其西部地区的土地沙漠化主要是人为活动加速了自然沙漠化的进程。还进行了沙漠化有关概念的探讨 。

北方草地退化沙化趋势、成因与可持续发展研究——以内蒙古多伦县为例

多伦县地处北方典型草原区与华北旱作农业区的过渡地带,属于生态脆弱区,其草地退化、沙化特征具有一定代表性.应用双指示种分析TW IN SPAN(Tw o-W ay Ind icators Spec iesA na lys is,TW IN SPAN)和无偏对应分析DCA(D etrended Correspondence A na lys is,DCA)对多伦县1984年和2001年的28个样地的野外考察数据进行分类排序处理.对比17年研究区草原植物群落的动态变化,发现2001年比1984年有明显的退化、沙化趋势.在上述研究的基础上,结合有关多伦县的社会数据,分析了草地退化、沙化的自然、经济与社会原因,并提出该地区草地可持续发展对策.

内蒙古托克托地区景观格局特征分析

内蒙古托克托地区位于我国农牧交错带黄河中游 ,农业历史悠久 .应用遥感影像 ,结合地面调查 ,绘制了研究区植被类型现状图 .在GIS支持下 ,选取多种景观指数 ,分别从斑块数、斑块面积、斑块周长和多样性指数等方面对研究区景观结构特征和多样性进行分析 .结果表明 ,整个研究区景观是一个显著的农林牧景观镶嵌体 ,农田面积 2 81.72km2 ,占研究区总面积的 34.6 4% ,林地景观占 2 2 .0 % ,草地景观占6 .6 5 % .研究区东北部景观基底为农田景观 ,在该基底上 ,基本上以居民点为中心较密集与规律地分布着杨树 +榆树林斑块 ,共 89块 ,斑块密度达 2 .5 6 8个·km-2 ,斑块平均面积仅为 0 .39km2 ,基底与斑块 2种景观单元在该区域十分典型 .杨树 +榆树林和丘陵沟壑景观类型边界密度值较大 ,说明杨树 +榆树林景观类型的破碎化程度较大 ,而丘陵沟壑边界切割破碎 .可以认为 ,该地区在人类活动的影响下 ,景观结构呈现较明显的人类干扰特征 .

内蒙古地区短花针茅(Stipa breviflora)种群遗传多样性

短花针茅(Stipa breviflora)属亚洲中部荒漠草原种,分布范围极其广泛,为荒漠草原地带重要的牧草资源。在内蒙古地区,短花针茅群落类型复杂多样,与本氏针茅(S.bungeana)、小针茅(S.klemenzii)和克氏针茅(S.krylovii)均能共同建群,具有很广的生态幅和很强的适应能力。研究以8个不同的短花针茅地理种群为对象,随机采集健康、无锈短花针茅叶片样本,通过RAPD(Random Amplified Polymorphism DNA,RAPD)分析,研究短花针茅种群的遗传多样性,丰富人们对短花针茅生物多样性的认识,也为合理利用短花针茅草原提供依据。结果表明,(1)从102条10碱基随机引物中筛选出28条有效引物,共扩增出308条DNA带,多态性DNA带151条,占49.03%,特异性DNA带45条,占14.61%。(2)遗传多样性较为丰富,多态性位点百分率为49.03%,但低于同种方法获得的大针茅(54.75%)和克氏针茅(74.67%)的遗传多样性。(3)等级聚类、PCA分析和UPGMA聚类3种不同方法都将8个不同地理种群分为同样的两类:暖温性种群和中温性种群,热量差异是主导因素,而且,与种群的空间分布相吻合。(4)经Mantel检验发现,遗传距离与地理距离存在显著相关性(r=0.534,P<0.05)。(5)Pearson相关分析表明,特异性位点百分率与≥10℃积温、干燥度和年平均降水量之间均无显著相关性。

内蒙古典型草原金龟总科昆虫幼虫群落动态及对放牧的响应

内蒙古典型草原金龟总科昆虫幼虫群落组成以东方绢金龟和弓斑常丽金龟为优势种 ,在两种主要植物群落类型大针茅草原和羊草草原中无明显差异 .金龟总科昆虫幼虫的季节动态在这两类草原均表现为春季和秋季密度较高 ,而夏季密度较低 ;在土壤中的垂直分布方式随季节的变化而变化 .金龟总科昆虫幼虫群落对长期持续放牧扰动的响应主要表现为密度降低 ,特别是东方绢金龟种群密度降低 .

内蒙古皇甫川流域植被空间动态变化分析

在皇甫川流域 ,利用不同时相 ( 1987年、1996年 ) TM影像数据进行监督分类 ,获得了皇甫川流域植被空间分布格局及其动态变化情况。皇甫川流域植被以灌木林和天然草地为主 ,分别占全流域的 2 7.4 0 %和 2 3 .88% ,乔木林仅为 4 .2 4 %。通过对皇甫川流域两个时期植被动态的分析 ,灌木林和乔木林面积分别由 1987年的 2 2 .0 0 %和 3 .86%增大到 1996年的 2 7.4 0 %和 4 .2 4 % ,流动沙地面积由 1987年的 4 .4 5 %缩小到 1996年的 1.65 % ,植被状况得以明显改善 ,反映了皇甫川流域水土流失综合治理的效果显著。

半农半牧区农户生产现状及对气候变化的感知与应对——基于内蒙古林西县的调查研究

半农半牧区生态条件脆弱、水资源匮乏、人口与资源矛盾突出、经济欠发达、资金短缺、基础设施不完善、生产力水平低下,是全球气候变化反应敏感的生态脆弱带,也是"三农"问题较为突出的地区。研究农户生产现状及其对气候变化的感知与应对对策,对提高农户气候变化适应能力、维持或提高其生产生活水平具有重要的指导意义。采用历史气象资料分析与访问调查研究相结合的方法,研究了农户家庭基本状况与经营现状、农户家庭对气候变化及其影响的感知与应对策略。最后,笔者提出增强该地区农户气候变化适应能力的几点建议。

内蒙古锡林郭勒克氏针茅退化草原土壤种子库特征

以内蒙古锡林郭勒地区克氏针茅(Stipa krylovii)草原不同退化等级群落为对象,研究克氏针茅退化草原可萌发土壤种子库特征。结果表明,随着草原退化程度的增加,不论是土壤总种子库还是持久土壤种子库,组成和密度均明显下降,重度和极度退化草原土壤总种子库密度下降至仅为轻度退化草原的46.8%和11.1%。代表土壤总种子库的4月份取样,轻度、中度、重度和极度退化草原各样地0～9cm土壤种子库密度分别为2800、1278、1311和311粒·m-2;代表持久土壤种子库的6月底取样,4个样地土壤种子库密度分别为1667、967、334和167粒·m-2。多数植物土壤种子库主要分布在0～6cm土层,各样地种子库密度随土壤深度的增加而减少,轻度、中度、重度和极度退化草原4月份0～6cm土层种子库分别占总种子库(0～9cm)的98.4、96.5、95.8和85.7%。不同退化等级草原地上植被与土壤种子库的Sorensen相似性指数介于0.24～0.48。

内蒙古典型草原生长季内不同植物生长动态的模拟

在内蒙古典型草原退化的羊草+大针茅(Leymus chinensis+Stipa grandis)群落中,选择不同退化阶段的优势植物羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、冰草(Agropyron michnoi)、冷蒿(Artemisia frigida),采用Logistic模型分别对其一个生长季内的生长动态及其差异进行模拟和比较研究。主要研究内容和结果如下:①联系资源种群动态模型的一般形式,给出了个体生长模型的数学依据;②通过对Logistic模型进行求解和全面深入的分析,采用数学方法结合生态学理论,将植物生长划分为4个阶段,确定了速生期和突变点;③结合模型分析诠释了模型的物理意义;④对植物的可持续生长期从生态学的角度给出了时间概念上的定义及相应的解释,并由此对草地管理及可持续利用提出了保护建议;⑤通过拟合结果表明,4种植物生长均符合Logistic增长,拟合方程分别为:y=(0.200)/1+e^(2.032-0.060t),y=(1.205)/1+e^(2.608-0.0421t),,y= (0.156)/1+e^(1.858-0.040t),y= (3.177)/1+e^(2.770-0.077t),决定系数均在0.9以上,达到了显著性水平,保证了所求参数的有效性和可靠性;⑥由模型求出了植物的最大生长速度,从大到小依次排列为:冷蒿6.112×10-2(g/(株.d))>大针茅1.267×10-2(g/(株.d))>羊草2.995×10-3(g/(株.d))>冰草1.561×10-3(g/(株.d)),其中冷蒿的最大生长速度是羊草的20倍,大针茅的4.8倍,冰草的39倍;分属于3种不同生活型的羊草、大针茅、冷蒿在生长速度及相应的生长曲线上均存在较大差异,而作为同一生活型(life form)的不同植物相比较,羊草生长速度约为冰草的1.9倍,二者差异不大,在整个生长季内呈现明显相似的动态变化。

内蒙古东部湿地植被演替的初步研究

湿地植被是湿地生态系统的基本组分,其演替过程受地表水分、水深浅、水流速度、流向、微地形等诸多因素的影响,伴随着这些因素影响所引起的微生境的变化,湿地植被的类型也发生着相应的变化和迁移,从而沿河湖岸形成一定的梯度变化规律,呈现出一定的空间分布序列,而这一序列恰恰在某种程度上反映出了一些湿地类型的湿地植被的演替过程。因此,本文试图以内蒙古东部区湿地植被现状和类型的调查结果为例描述其湿地植被在不同因素作用下的演替序列。

内蒙古中西部草原区五种针茅的遗传多样性研究

利用RAPD(Random Amplified Polymorphism DNA,RAPD)分子标记技术,对内蒙古中西部草原区16个不同地理种群的五种针茅的遗传多样性及其种间关系进行了研究。从102个10碱基随机引物中筛选出28个有效引物,共扩增出389条带,多态性条带345条,占88.69%,说明针茅属植物具有丰富的遗传多样性,对环境的适应能力较强,PCA分析表明水热成为其地理分布的决定性因素。依据五种针茅的Jaccard相似系数所做的UPGMA聚类分析表明,大针茅和克氏针茅之间的遗传距离比较小聚为一类,它们与本氏针茅、短花针茅和小针茅间的遗传距离都比较大。

内蒙古羊草草原群落主要植物的热值动态

对内蒙古羊草草原主要植物种群的干重热值动态研究表明 ,热值随植物种类、植物部位、取样时植物所处物候期及气候条件的不同而变化 ,羊草草原主要植物种群地上部分热值的变动范围在 1 570 3～1 81 4 1 J/ g之间 ,其中灌木小叶锦鸡儿 (Caragana microphylla)的热值最高 ,禾草类植物的热值多数较高 ,而大多数杂类草的热值相对较低 ;主要植物种群地下部分热值的分布范围为 1 50 51～ 1 641 0 J/ g。其中根茎型草地下部分热值较高。不同种类植物地下部分热值差异并不与地上部分一致。根茎型禾草地上、地下部分热值差异较小 ,而须根型植物差异较大。不同种群的植物地上部分热值随植物物候期的不同而波动 ,其变化规律是与植物种群本身的生物学特性相联系的。不同植物种群热值的年际波动规律有所不同 ,羊草(Leymus chinensis)、大针茅 (Stipa grandis)和洽草 (Koeloria cristata)的年际热值波动相关显著 ,但与生长季降水量和生长季累积日照时数之间无明显相关性。在某种程度上 ,植物热值的种内变化反映了植物生长状况的差异。

内蒙古典型草原区植被格局变化及退化导因探讨

本文以锡林浩特市和阿巴嘎旗境内30年来的植被变化为例,利用3S技术结合景观生态学的方法分析了该区70年代、80年代和90年代植被群落变化的特点。结果表明:在70年代末到80年代末研究区中群落类型和面积变化较大,新增加了两个类型,退化类型的面积增加较多。80年代末到本世纪初植被类型基本未变,但面积发生了较大的变化,特别是轻度退化类型的面积减少较明显,重度退化类型面积在不断的增加。选取4个景观指数的分析结果表明:景观多样性、景观破碎化和景观均匀度指数增加显著,植被格局变化强烈。分析其退化的原因可知:在草原植被一直以退化的方向发展的同时,决定草原群落结构的降雨量却呈现出明显的年代际变化,可见并不是影响草原退化的主导因素,而通过分析研究区近30年来牲畜的头数变化,却是直线上升的趋势,因此可以看出放牧对草原植被的变化起着决定性的因素。