山西五台山嵩草(Kobresia)草甸的初步研究

嵩草草甸在山西仅分布在五台山2400米以上的山地,由北方嵩草(Kobresia bellardii)和小嵩草(K. pygmaea)占优势。本文就草甸植被的组成,外貌和结构以及类型和分布作了初步分析。并将其与我国其他地区的嵩草草甸作了简单比较。最后,讨论了五台山嵩草草甸的垂直地带问题。     

超载放牧对那曲地区高山嵩草草甸植被退化的影响

选择那曲地区中部超载严重的高山嵩草草甸为研究对象,通过对不同超载程度的草地植被调查分析,结果表明:那曲地区中部高山嵩草草地超载严重,定居点附近超载高达3.60倍,超载最轻的草地也达到1.69倍;超载草场的多样性指数、植被盖度、地上现存生物量都显著低于围栏禁牧区;随超载程度的加大,莎草科植物、耐旱的杂类草、牲畜不喜食和不食的植物种有增加的趋势;综合分析超载下植被的不同特征变化并与现有的高寒草甸、草原类退化草地分类指标体系比较,初步认为,那曲地区的高山嵩草草甸都呈现退化加剧的趋势,已达到重度-中度退化程度,极重度超载区达到重度退化程度,重度和中度超载区达到中度退化程度,其比例分别达到9%和91%,远大于1996年的调查数据.     

不同施肥梯度对甘南退化高寒草甸生产力和物种多样性的影响

研究了不同磷酸氢二氨施肥梯度对甘南退化高寒草甸生产力和物种多样性的短期影响．实验结果表明：生产力随施肥梯度迅速提高，但施肥对生产力的作用不是简单的线性正相关，存在一个阈值(30g／m^2)，超过这个值，施肥的作用就不显著了；物种丰富度随着施肥先略微增加，然后降低，Shannon多样性指数、均匀度指数均随施肥增加而下降，但在施肥梯度30g／m^2和60g／m^2之间基本不变；施肥形成的生产力梯度和物种丰富度的关系近似线性降低．为了恢复退化草甸的生产力，同时维持较高的多样性，施入磷酸氢二氨30g／m^2是经济而合理的．     

返青期休牧初期对三江源区藏嵩草草甸植被特征的影响

为了解三江源区藏嵩草草甸返青期休牧的效果,以藏嵩草草甸冬春草场为研究对象,返青期休牧结束后,采用样方调查法对藏嵩草草甸地上植被特征进行调查.结果表明:休牧后草地植被的高度、盖度和生物量均出现不同程度的增加,其中植物的总生物量和总盖度呈显著性增加,分别增加了116.9％(P<0.05)和22％(P<0.05).休牧后藏嵩...     

放牧压力下高寒草甸夏秋草场潜在生产力的研究

采用最优控制理论研究矮嵩草草甸能量动态分室模型的潜在生产力，通过放牧强度随时间的最优变化，使作为目标函数的累积采食量最大。结果指出：夏秋的高寒草甸在常放牧压力下，采食地上生活部分的最优放牧强度为２５．９０ｋＪ／（ｍ２ｄ），其最大累积采食量为３．２６８ＭＪ／ｍ２。采食地上生物量的最优放牧强度为２５．９４ｋＪ／（ｍ２ｄ），其最大累积采食量为３．６３１ＭＪ／ｍ２。在变放牧压力下，最优放牧强度的最大累积采食量为８．７４９ＭＪ／ｍ２。是常放牧压力下的２．５倍。     

甘南高寒草甸物种多样性与生产力的关系

利用甘南高寒草甸植物群落丰富度、多样性、生产力的抽样调查资料,分析了不同空间范围内物种多样性与生产力的关系,探讨了其形成机制.结果显示:丰富度、Shannon-Wiener α多样性指数、Simpson α多样性指数与生产力之问的关系在合作分站和玛曲分站均呈显著正相关,在玛曲县欧拉乡为不相关;Pielou α均匀度指数与生产力的关系在玛曲分站呈显著正相关,在合作分站和玛曲县欧拉乡均为不相关;Whittakerβ多样性指数与生产力的关系在合作分站和玛曲分站均呈负相关,在玛曲县欧拉乡为不相关.综合三个地区的数据分析表明:随着空间范围的扩大,丰富度、三种α多样性指数与生产力趋向于正相关关系,Whittakerβ多样性指数与生产力趋向于负相关关系.如果要改善甘南高寒草甸草场质量、提高草场生产力,那么不仅要保护物种多样性,还要提高物种空间分布的均匀性、减少环境异质性.     

两种沼泽化嵩草草甸建群种的遗传结构

应用随机扩增多态DNA方法研究了青藏高原甘肃嵩草和西藏嵩草的遗传结构.结果表明:在居群水平上,两种嵩草都存在比较丰富的遗传多样性.多态位点百分率为63.27%,71.13%;Nei's基因多样度h为0.2266,0.252 1;Shannon's信息指数Ⅰ为0.3369,0.3772.AMOVA数据表明:甘肃嵩草和西藏嵩草的遗传变异主要分布在居群内,居群内遗传变异分别占总变异的85.71%和80.00%,居群间变异占总变异的14.29%和20%.遗传分化系数也显示了相似的结果(分别为0.143 8和0.1884).这一结果符合风媒异交的繁育系统.在两种嵩草中,其遗传分化和基因流均存在一定差异,西藏嵩草居群间的遗传分化高于甘肃嵩草的,而基因流小于甘肃嵩草的,此差异应与两种嵩草的花序特征和生长的地理环境有关.针对两种嵩草的遗传结构及其差异,对今后的保护利用提出了建议.     

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。     

我国青海省嵩草草甸地上净生产量的空间变化特征

应用地统计学方法,结合青海省嵩草草甸地上净生产量及环境因子的相关数据,从空间自相关关系以及变异函数入手,对其空间分布特征进行了分析和讨论.结果表明,青海省嵩草草甸地上净生产量的空间分布呈明显的带状异向性,空间分布的变化与所研究的尺度和方向紧密联系.对环境因素的分析表明,该区年降水量的空间分布特征与嵩草草甸地上净生产量的分布在各向同性(isotropic, ISO)以及2个主要方向上的各向异性的变化均相一致.因此,在开发和利用嵩草草甸这一牧场资源时,应考虑其空间分布特点.     

Influence of land cover changes on the physical and chemical properties of alpine meadow soil

Taking the alpine cold meadow grassland in the southeastern part of the Qinghai-Tibetan Plateau as an example ,this researcdh deals with the characteristics of apline meadow soil property changes,including soil nutrients,soil physical properties and soil mositure content under differcent land coverage conditions.With the degradation of grassland vegetation and the decline of vegetation coverage ,soil compactness reduces ,gravel content increases and bulk density increases ,The originally dense root-system layer is gradually denuded,making the soil coarse and gravel .The change of the organic matter contents with the vegetation coverage change in the surface soil layer (0-20cm) has shown an obvious cubic polynomial curve process ,The organic matter contents increas rapidly when land coverage is above 60%,contrarily decreases on a large scale when land coverage is below 30%,Between 30%-60% of land coverage the organic matter contents remain stable,The total N and organic matter contents remain stable.The total N and organic matter contents in soil have shown quite similar change regularity ,Following this the mathematic equations are derived to describe such change processes ,Moisture content in soil changes sharply with the vegetation coverage change,Soil moisture content change with the vegetation coverage change,Soil moisture content change with the vegetation coverage change has shown a quadratic parabola process,Results have shown that organic matter conternt and the total N content of the apline meadow soil decrease by 14890 kg/hm^2 and 5505kg/hm^2 respectively as the vegetation coverage reduces from 90% to less than 30%,the heavey changes of soil physical and chemical proerties with grassland degradation have made the recovery of alpine meadow ecological system impossible,The protection of alpine meadow vegetation is of vital importance to the maintenance of the regional soil environment and the regional ecological system.     

高寒草地植物生态位适宜度与生产力和多样性的关系及其对放牧的响应

通过对高寒草地不同生境下植物生态位适宜度与生产力(地上生物量)及物种多样性(Shannon多样性指数)关系的研究表明:适宜度与生产力和多样性之间的总体关系均呈正的线性关系,牧草生长的适宜度决定着生产力和多样性,适宜度高的样区生产力和多样性亦高,它们之间整体上呈现出同步性.而在生境梯度上,适宜度值与生产力和多样性变化均呈显著差异,在实验研究的滩地、阳坡和阴坡地3种生境中,以阴坡地植物的适宜度最大,其生产力和多样性也最高,表明阴坡地牧草生长对环境条件的适宜程度最好.控制放牧的计算结果表明:随着放牧强度的增加,适宜度呈下降趋势,其生产力和多样性均有显著减少;在不放牧、轻牧、中牧和重牧4种处理中,以轻牧效果最好,具有推广应用价值.以上结果能够为高寒草地的保护和持续利用提供理论与定量依据.     

高寒草甸土壤放线菌分离方法研究

采用平板涂抹分离法研究了培养基类型及样品处理对高寒草甸土壤中放线菌分离效果的影响。结果表明：改良HV琼脂和高氏1号加重铬酸钾（50mg／L）培养基是较好的分离培养基。土样在120℃于热处理1h后其悬浮液加0.05％SDS（十二烷基磺酸钠）和6％酵母膏,40℃振荡30min,能促进放线菌孢子萌发,增加放线菌的分离数量。     

禁牧放牧下温湿度对西藏那曲地区高寒草甸土壤碳矿化的影响

土壤碳矿化速率具有很多的影响因素,为检测不同温度和湿度梯度对土壤碳矿化的效应,本实验以西藏那曲地区高寒草甸禁牧和放牧2种管理方式的土样为研究对象,开展室内非原状土培养实验,分别设置了5个温度梯度(5、10、15、20、25℃)和2个湿度梯度(40%和60%土壤持水力),探讨了温度和湿度对土壤碳矿化速率的影响,并结合土壤相关指标的测定,探索土壤碳矿化速率在不同水平温度和湿度下的响应机制.结果表明土壤碳矿化速率主要受温湿度的影响.放牧类型60%土壤持水力的土壤碳矿化速率在温度较低时与禁牧类型没有明显差异,随着温度的增加土壤碳矿化速率显著增加(P<0.05);同一温度下,放牧类型40%土壤持水力的土壤碳矿化速率显著高于禁牧类型(P<0.05).放牧类型40%土壤持水力的土壤碳矿化速率平均值为(0.66±0.03)μmol·g-1·s-1,比60%土壤持水力的高73.7%;禁牧类型60%土壤持水力的平均值为(0.27±0.01)μmol·g-1·s-1,比40%土壤持水力的高3.8%.除了温湿度的直接影响外,改变土壤微生物群落的数量和活性以及土壤的理化指标,也会影响土壤碳矿化速率.随着温度的增加,培养前期及培养后期微生物量碳的变化较小,而培养中期微生物量碳显著增加(P<0.05).不同管理方式下土壤可溶性有机碳的变化也不一致      

高寒草地放牧管理最优控制模式

通过对高寒草地植物多样性与生产力对不同放牧强度响应机制的研究表明:多样性与生产力随放牧强度的增加均呈现显著性下降趋势,其中不放牧、轻牧、中牧和重牧下的Shannon指数的平均值分别为4.35,3.89,3.66,3.01,生产力指标(地上生物量均值)分别为987.6,826.8,660.7,535.8 g/m2(鲜重).这表明多样性与生产力对放牧的响应呈现同步性,中牧和重牧是导致二者大幅度下降的主要动'因.应用生物控制论方法,组建了草地放牧管理的最大持续产量模型和最优控制模型.实例计算结果表明:样区滩地、阳坡与阴坡地等三类牧场的牧草保护指标分别为468.1,564.3,614.7 g/m2(鲜重),相应的最大持续产量分别为390.9,471.2,513.3 g/m2(鲜重).确定了草地放牧管理的最优牧草资源种群水平和最优控制量,提出了草地放牧管理的控制对策,为高寒草地保护与可持续利用提供了优化模式和定量依据.     

土地利用变化对高寒草甸植物群落结构及物种多样性的影响

以原生高寒嵩草草甸封育系统为对照,研究了不同土地利用对植物群落结构和物种多样性的影响,检验了不同人工重建措施对植被的相对影响程度.研究结果表明:高寒嵩草草甸草地退化导致植被稀疏、覆盖度下降、群落物种组成减少、群落中各功能群的比例发生变化、物种多样性降低.退化草地封育自然恢复7年后,恢复最快的是一年生杂草,其次是禾草类;重度退化草地改建成人工草地7年后,禾本科植物仍然是群落中的优势类群,但原生植被中的优势功能群--莎草类在任何人工草地中没有出现;经相关分析表明,物种多样性指数与均匀度指数呈极显著正相关(P＜0.01),与物种丰富度呈显著正相关(P＜0.05).不同土地利用条件下,各群落之间种相似性系数的变化表明,退化草地经过多年的封育,或经松耙补播后逐步向原生植被方向演替;人工草地逐步向退化演替方向发展.     

青藏高原东部高寒草甸十字花科植物种子的休眠

实验以青藏高原东部高寒草甸19种十字花科植物种子作为材料,研究温度、生境、海拔对种子休眠的影响.结果表明:双果荠属休眠率最高,为97.3%;芝麻菜属休眠率最低且萌发开始时间和达到50%萌发率所需时间最短,均为2.6d.各温度下种子休眠率差异不明显,10℃下所有种子的平均休眠率略高,为64.9%;25℃下平均休眠率略低,为49.0%.温度对种子萌发时间影响极显著,相对高温下种子萌发开始时间和达到50%萌发率所需时间较短;海拔显著影响种子的休眠率,平均休眠率随海拔升高而增加,采自相对高海拔下的种子平均休眠率为低海拔下种子的7.1倍,但各海拔梯度下的萌发时间差异不显著;生境对种子平均休眠率的影响显著,采自滩地的物种休眠率相对较高、萌发开始时间和达到50%萌发率所需时间较长.