山水林田湖草沙一体化保护和修复中退化草原修复治理技术探索——以玛曲县为例

本研究分析了玛曲县退化草原现状及其成因,并提出了山水林田湖草沙一体化保护和修复理念下的退化草原修复治理技术。结果表明,玛曲县大部分天然草原存在退化问题,草原退化成因包括气候暖干化影响、人为因素影响和草原鼠害影响;本研究提出的退化草原修复治理技术主要包括鼠害防治、牧草补播、围栏封育和后期管护;此外,本研究根据不同退化草原的地形限制、退化区域和退化程度对不同的修复技术进行组合,形成了不同退化草原修复策略,旨在为该地区及类似地区的退化草原修复工作提供技术参考。

玛曲县天然草原牧草生长盛期植被盖度及变化

作为黄河源区重要的水涵养区和草牧业生产基地,甘肃省玛曲县天然草原对涵养水源、保护黄河源区生态安全、确保当地草地畜牧业生产的健康发展具有十分重要的意义。植被盖度不仅是草原生态评价的一项重要指标,也是草地生产力评价的重要依据。为了解牧草生长期草原植被盖度及动态变化,将遥感与地面调查相结合,选择像元二分模型对牧草生长期玛曲县草地植被盖度及变化进行研究与评价。结果表明:6-8月植被平均盖度7月最高(75.63%),较6月高4.27个百分点,8月较7月低8.54个百分点;植被平均盖度依低地、高寒、山地草甸和高寒草原的顺序升高,均以7月最高(分别为75.63%、75.30%、79.57%和82.09%),8月最低(分别为65.92%、67.16%、67.00%和71.78%);6、7月植被平均盖度以Ⅰ级草地为主,分别占全县草地面积的61.03%和66.95%,其次为Ⅱ级草地,分别占25.21%和29.97%,8月平均盖度以Ⅱ级草地为主,占64.67%,其次为Ⅰ级,占26.96%,相比7月盖度级别较高;6、7月低地、高寒、山地草甸和高寒草原植被盖度均以Ⅰ级盖度草地为主,6月低地、高寒、山地草甸和高寒草原植被Ⅰ级盖度草地分别占45.67%、62.88%、62.95%和77.16%,7月分别占58.72%、66.53%、85.67%和96.03%;8月低地、高寒和山地草甸均以Ⅱ级草地占比最大,分别为78.93%、63.07%和70.89%,而高寒草原Ⅰ级占比达60.34%。分乡镇草地植被盖度变化趋势与全县一致。

玛曲县天然草原资源及分布研究

甘肃省玛曲县作为黄河源区重要的水涵养区和生态脆弱区,其天然草原对涵养水源、保护黄河源区生态安全、确保当地草地畜牧业生产的健康发展具有十分重要的意义。为摸清玛曲县草原资源现状,将遥感与地面调查相结合,选择决策树分类等方法对玛曲县天然草原的分布、分类和面积进行研究与评价。结果表明:玛曲县有低地草甸、高寒草甸、山地草甸和高寒草原4个草原类,总草原总面积93.13万hm2,其中高寒和低地草甸分别占全县草原面积的82.37%和11.62%,山地草甸和高寒草原仅占4.23%和1.78%;各乡镇分类草原面积均以高寒草甸所占比例最大,其中阿万仓镇、木西合乡、欧拉镇和欧拉秀玛乡高寒草甸所占比例均在90%以上,尼玛镇、阿孜站和西科河羊场占比在80%以上,仅齐哈玛镇占比在50%以下(47.02%);低地草甸占比较大的乡镇有曼日玛镇(40.68%)、齐哈玛镇(26.21%)、采日玛镇(24.30%)和河曲马场(30.84%)。

玛曲县草原生态保护和建设现状

近年来,地处黄河源头的玛曲县草原生态保护建设取得了一些成绩,促使草原生态环境有了明显的好转,但在草原生态保护和建设中依然存在一些问题。为了有效地的保护黄河首曲草原生态,实施好黄河流域生态保护和高质量发展,应建立健全草原的监督管理制度,逐渐实现玛曲县草原生态良性循环和可持续的发展。

草原生态保护视域下的玛曲县牧村发展

自然环境是人类生存发展的基础,牧区发展情况与草原生态环境保护有极大关联。玛曲县地处黄河源头区,生态战略地位显著,是一个以藏族聚居为主的纯牧业县,因此在牧村的发展过程中必须加大对草原生态环境的保护力度,结合草原生态环境保护的要求开展牧村发展活动,以此实现玛曲县草牧业经济实现可持续发展。

玛曲县退化湿地生态修复治理技术探索

以玛曲县尼玛镇秀玛村至贡北湿地、尼玛镇忠克隧道至县城湿地和欧拉秀玛乡湿地3个存在严重生态环境问题的湿地为例,分析了不同湿地存在的生态环境问题及成因,并提出了山水林田湖草沙一体化保护和修复理念下的湿地生态修复治理技术。结果表明:湿地水域面积萎缩、鼠害、河道内切和草场退化是该地区的主要生态环境问题,主要受自然和人为2部分因素的影响。基于山水林田湖草沙一体化保护和修复理念的湿地生态修复技术主要包括鼠害防治、植被恢复、退牧还湿、围栏建设和标识牌建设5部分,根据不同区域的湿地退化程度采取将多种修复技术相结合以实现湿地修复,以期为玛曲县及类似地区的湿地生态修复治理提供参考。

不同治理模式对玛曲沙化草原生态恢复过程中土壤水分和植被净初级生产力的影响

为了给高寒区沙化草原生态恢复提供科学依据,在玛曲高原草原选取补播改良、围栏封育和灌草结合3种植被恢复模式,通过测定土壤含水量、田间持水量、地上干物质累积和植被净初级生产力(NPP)等指标,分析不同治理模式对草原生态恢复过程中土壤水分、干物质累积和NPP变化并明确其影响。结果表明,沙化草原生态恢复过程中,土壤田间持水量10月较4月补播改良模式提高50%,灌草结合模式提高31%,围栏封育提高12%;在植被生长季,补播改良和围栏封育土壤模式的含水量均不同程度高于灌草结合,地上干物质量较围栏封育提高57.65%,较灌草结合模式提高230.10%。各恢复模式对NPP有显著影响,影响力补播改良>围栏封育>灌草结合,均差异显著,补播改良和围栏封育NPP分别较灌草结合提高66.05%和29.22%。可见,补播改良可提高土壤保水能力,为植被生长提高较好的水分环境,同时显著提高地上干物质累积和NPP,沙化草原生态恢复效果较好。

玛曲县高寒草地可食牧草产量和养分含量变化及草地承载力分析

为确定甘肃省玛曲县高寒草地牧草生长期产草量及养分含量的动态变化,核定适宜载畜量,将遥感与地面监测和实验室分析相结合,对玛曲县高寒草地牧草生长盛期产草量及分级,可食牧草养分含量及动态变化进行了研究,并以可食牧草产量和粗蛋白(CP)产量为基础,分析评价了不同放牧季高寒草地的承载力。结果表明:6-8月份玛曲县高寒草地可食牧草平均鲜草产量均随牧草生育期延续而升高,且以7月份增幅最大,产量分级走高且趋于分散。可食牧草CP和磷含量随牧草生育期延续而降低,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量增加,粗脂肪和钙含量具有先上升后下降趋势。以8月可食牧草产量和CP产量为基础的冷季草场承载力分别为117.75万个羊单位和105.73万个羊单位,暖季草场承载力分别为258.35万个羊单位和252.00万个羊单位,冷季草场承载力远低于暖季;冷季和暖季草场基于CP产量的载畜量分别较产草量载畜量低12.01万个羊单位和6.35万个羊单位,以CP产量为基础核定草地承载力能更加合理地反映放牧家畜与草地营养供给之间的平衡。

玛曲县鼠害草地综合治理途径的研究

本试验设在玛曲县鼠害危害严重的高寒草甸草地上,进行毒饵灭鼠、补播和封育等防治鼠害综合试验研究。结果表明,毒饵灭鼠防治效果好,在短期能抑制鼠害发生,灭鼠+封育+补播能达到生态灭鼠的目的,可以尽快恢复植被,是治理鼠荒地的有效途径。

玛曲县草地畜牧业存在的问题及可持续发展对策

从分析玛曲县草地畜牧业存在的问题入手,提出了发展教育事业,提高经济管理水平,综合治理退化草地,缓解畜草矛盾,调整畜群结构,提高畜产品产出能力,加强草原基础设施建设,改善畜牧业生产条件等高寒草地畜牧业可持续发展的对策。

高寒草甸植物群落中物种丰富度与生产力的关系研究

以物种组成较为复杂的青藏高原东部地区典型高寒草甸植物群落为背景 ,从不同的时间和空间尺度水平研究了植物群落中物种丰富度与生产力 (地上部生物量 )关系的基本模式。结果表明 :1)总体而言 ,高寒草甸植物群落中物种丰富度与生产力的关系呈对数线性增加关系 ,这实际上是空间和时间尺度放大时在时间和空间尺度的相互作用下高寒草甸植物群落中物种丰富度与生产力关系的一种总体模式 ;2 )随着研究的时间和空间尺度的改变 ,物种丰富度与生产力的关系会发生一些相应的变化 ,但空间尺度比时间尺度对物种丰富度与生产力的关系造成的影响更为显著 ,这可能与高寒草甸植物群落的生长季短有关。上述结果揭示 :时间和空间尺度的不同可能是造成许多试验研究得不到一个统一的物种丰富度 生产力关系模式的主要原因。

高寒草甸植物群落中物种多样性与生产力关系研究

通过对高寒草甸植物群落中物种多样性 (Shannon多样性指数 )与生产力 (地上生物量 )的关系的研究表明 :多样性与生产力的总体关系呈对数线性增加关系 ,随着观测时间和环境条件 (生境 )的改变 ,多样性与生产力的关系会发生一些变化 ,这是因为当观测时间和环境条件不同时 ,物种丰富度和物种构成以及其它的生物或非生物条件发生了相应的变化 ,而它们对多样性和生产力各自造成的影响是非同步性的 (这种非同步实际上就是物种在时间和空间生态位上的分化 ) ;而可能由于高寒草甸生态系统的生长季较短 ,环境条件的改变比观测时间改变对多样性与生产力关系造成的影响更显著。观测时间和环境条件的不同可能是造成许多实验研究中得不到一个一致的多样性与生产力关系的主要原因。此外 ,通过对各种多样性指标进行综合分析可以对多样性与生产力的关系有一个更加全面的了解 。

垂穗披碱草个体大小依赖的繁殖分配与种群密度的关系

研究了垂穗披碱草在不同密度条件下的繁殖能力与个体大小的关系。结果表明：１）垂穗披碱草能够进行有性繁殖的个体比例随密度的增加而下降；２）平均每个个体的繁殖体重量随密度的增加而明显下降；３）个体繁殖体重量与地上部生物量间呈显著的线性关系，而回归斜率则随密度的增加而略有下降；４）繁殖分配比例未随密度发生明显的变化。由此可见，竞争对垂穗披碱草繁殖分配的影响不大，其繁殖体大小随密度的可塑性变化是由于个体总生物量随密度的可塑性变化所致。繁殖分配比例与个体大小间没有明显的相关性，进一步说明了垂穗披碱草的繁殖分配比例为一定值。

季节性放牧对草地植物多样性与功能群特征的影响

针对放牧对高寒草地生态系统的影响,通过比较暖季放牧(6月-10月)和冷季放牧(11月-翌年5月)下典型高寒草地物种多样性和功能群特征的变化,分析了高寒草地植物群落对季节性放牧的响应机制。结果表明,暖季放牧草地中物种多样性指数为1.92,均匀度指数为0.78,明显高于冷季放牧草地的1.81和0.74,而冷季放牧草地的丰富度指数为17.45,高于暖季放牧草地的16.45。冷季放牧草地的地上生物量为246.61 g·m^(-2),莎草类和豆科类功能群的生物量比例分别为66.85%和15.86%,其值均高于暖季放牧草地。暖季放牧草地植物总密度为2 064株·m^(-2),明显高于冷季放牧草地的1 394株·m^(-2)。合理的放牧强度下,暖季放牧相比冷季放牧有利于草地群落物种多样性和均匀度的维持,但冷季放牧草地有利于草地群落地上生物量的积累。

放牧对草地群落与土壤特征的影响

针对放牧干扰对草地生态系统的影响,采用回归分析和典型对应分析(CCA)方法,研究放牧对草地植物群落物种多样性与生产力、土壤碳氮含量与生物量关系的影响。结果表明:(1)与休牧草地相比,放牧草地的地上生物量降低31.63%,凋落物生物量降低134.29%;放牧草地的禾草类生物量提高19.77%,而杂草类生物量和豆科类生物量分别降低31.09%和23.42%。(2)当物种多样性指数小于1.3时,休牧草地的生产力明显高于放牧草地;当物种多样性指数大于1.3时,放牧草地的生产力高于休牧草地。(3)CCA分析显示,家畜主要通过影响群落地上生物量、凋落物质量和土壤容重进而影响土壤的碳氮含量。(4)当群落地上生物量小于100g·m-2时,休牧草地的土壤有机碳和全氮含量高于放牧草地,当群落地上生物量大于100g·m-2时,放牧草地则略高于休牧草地。(5)当群落地下生物量小于1 200g·m-2时,放牧草地土壤有机碳、全氮含量高于休牧草地;当地下生物量大于1 200g·m-2时,放牧草地则略低于休牧草地。

影响黄帚橐吾种子生产的因素Ⅰ.生境和花序结构

通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示:1)黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境问表现出沙地>滩地>坡地,在同一生境内则为高密度种群>低密度种群和植被盖度较低>植被盖度较高的趋势(滩地例外);2)种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素(除无性系株大小外)的关系不显著;3)在总花序内不同部位头状花序问表现出的种子生产变化趋势(顶部>基部)不受生境条件、种群密度等因素的影响;4)种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。

高寒草甸植物多样性与营养的关系(英文)

以青藏高原典型高寒草甸为例,研究了施肥对植物群落生产力和物种多样性的影响。本文报道了这个实验的初步结果,就施肥对草地生产力和物种多样性的影响进行了分析,结果如下:(1)施肥提高生产力,施肥第1年和第2年,植物群落生产力显著增加;施肥第3年,生产力是施肥前的2倍多;(2)施肥使物种多样性降低,施肥第1年物种丰富度变化不显著;第2年施肥梯度上物种多样性差异显著;第3年最高施肥水平物种丰富度为对照的1/4;(3)施肥使草地质量提高,因为草地质量和生物量以及优良牧草比例直接相关,施肥使地上生物量明显增加,毒杂草比例降低,禾草比例增加,所以草地质量提高,说明施肥对改良草地有显著作用;(4)群落结构发生了明显的变化,施肥水平高时群落结构接近于生态位优先占领假说。随着施肥水平增加,各个物种重要值的最大值从0.107,0.183,0.585一直增加到0.775.不施肥时有10个物种地上生物量超过最大单种生物量的一半,最高施肥时只有一个,(5)对6个优势种进行的分析表明,只有垂穗鹅观草的生物量随着施肥水平的增加持续增加,其它物种都是减少的趋势,说明垂穗鹅观草的急剧增加可能是导致物种丰富度降低的原因。

不同施肥处理高寒草甸植物群落物种多样性与生产力的关系

以青藏高原东部高寒草甸群落为研究对象,分析不同施肥处理下,高寒草甸植物群落物种多样性与生产力的关系。结果表明,当空间和时间尺度发生变化时,多样性与生产力的关系会随之发生一定的变化。总体模式为,在未施肥和施肥30 g/m2的条件下,多样性与生产力之间呈对数线性递增,在高施肥梯度的条件下,群落结构发生重大改变,多样性与生产力之间呈对数线性递减。在施肥120 g/m2的条件下,则很难预测生物多样性与生产力之间的关系。

甘肃省被子植物分布新记录

报道了甘肃省分布的玄参科(Scrophulariaceae)水茫草属(Limosella Linn.)1个新记录属,以及玄参科(Scrophulariaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、蓼科(Polygonaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)、百合科(Liliaceae)5个新记录种——水茫草(Limosella aquatica Linn.)、峨眉含笑(Michelia wilsonii Finet et Gagnep.)、叉分蓼(Polygonum divaricatum L.)、棱果沙棘(Hippophae goniocarpa Y.S.Lian et al.ex Swenson&Bartish)、青海黄精(Polygontum qinghaiense Z.L.Wu et Y.C.Yang)。其中,峨眉含笑是国家二级重点保护野生植物。

高寒草甸51种菊科植物种子大小变异及其对种子萌发的影响研究

对青藏高原东缘高寒草甸51种菊科植物的种子大小变异及其对种子萌发的影响进行了研究,结果表明：该植物群落中菊科植物的种子百粒重为0．0034～1．599 g,种子的大小变异接近于3个数量级,种子大小呈现对数正态分布．80%的物种种子百粒重为0．0034～0．4000 g,表明该草地群落菊科植物中小种子植物占绝对优势．种子大小与萌发速度系数(CV)呈极显著负相关；与萌发速率指数(GR)呈显著负相关；种子大小与萌发百分数(G)、萌发时滞(L)以及萌发集中度(CD)没有显著的相关关系．