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青藏高原北部高海拔地区嵩草草甸植物多样性分析 总被引：12，自引：3，他引：9
基于75个样条的野外调查资料, 分析了青藏高原北部高海拔地区嵩草草甸的植物多样性. 研究表明: α多样性指数从高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、藏嵩草(K. tibetica)草甸到矮嵩草(K. humilis)草甸依次降低, 而β多样性指数从高山嵩草草甸、矮嵩草草甸到藏嵩草草甸依次降低, 同时, βws多样性指数趋于稳定的样方面积为8～16 m2时. 公路两侧迹地上次生恢复群落的α多样性均小于各自原生群落的α多样性, 而恢复群落的β指数均大于原生群落的β指数. 在冻土持续退化过程中, 高寒草甸的α多样性指数和β多样性指数表现为先增加后降低的趋势. 相似文献
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青藏高原东缘高寒草甸退化过程中植物群落物种多样性、生产力与土壤特性的关系 总被引：2，自引：0，他引：2
为了阐明高寒草甸退化过程中植物群落物种多样性、生产力与土壤特性的关系,在青藏高原东缘的玛曲县沿着高寒草甸退化梯度选取了轻度退化草甸、中度退化草甸、重度退化草甸和沙化草甸,测定了高寒草甸退化过程中植物群落物种多样性、生产力与土壤理化性状.结果表明:从轻度退化到中度、重度和沙化草甸,植被地下生物量分别降低了36%、48%和91%,总生物量分别降低了34%、47%和91%,土壤有机碳分别下降了18%、81%和97%,全N分别下降了25%、82%和95%,全P含量分别下降了14%、33%和41%.随着高寒草甸的退化,植被群落的生物多样性和地上生物量呈先稳定后降低的趋势,土壤砂粒含量、pH值和全K含量呈增加趋势,黏粉粒呈降低趋势,速效N、速效P和速效K呈先增加后降低的趋势.相关分析表明,群落物种多样性和生产力与土壤有机碳、全N、全P、速效N、速效P、速效K、黏粒含量、粉粒含量、水分含量均呈显著正相关(P0.01),而与土壤砂粒、全K和pH值均呈显著负相关(P0.05).因此,高寒草甸退化过程中,土壤质地、养分和水分等的复杂变化及其相互关系共同决定着高寒草甸群落物种多样性和生产力的变化.同时,植被生产力和土壤碳、氮的降低产生明显的正反馈效应,导致在重度退化阶段和沙化阶段,植被生产力和土壤碳氮的急剧下降. 相似文献
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生物多样性与生产力的关系是生态学领域争论不休的重要科学问题.调查了青藏高原疏勒河上游高寒草甸典型植物群落物种丰富度、生物量及环境因子,分析了不同植物群落物种丰富度与生物量的关系及其差异性,并探讨了影响两者间关系的关键环境因子.结果表明:1)以莎草科或毛茛科物种为主要建群种的植物群落物种丰富度与生物量不存在显著的相关性(P0.05),如高山嵩草+苔草群落、线叶嵩草+黑褐苔草群落、唐松草+矮火绒群落、草苔草+昆仑蒿群落;而以禾本科为建群种的植物群落(紫花针茅+紫菀群落、紫花针茅+沙生风毛菊群落)两者间存着显著正相关性(P0.05).2)CCA排序中,环境因子对植物群落分布格局的累计解释量为83.4%,这说明环境异质性是影响植物群落空间格局的主要原因,其中冻土上限埋深是影响植物群落特征及分布的关键环境因子.冻土上限埋深小于-4 m时,丰富度与生物量间存在着显著的正相关;冻土上限埋深大于-4 m时,两者间无显著相关性.这有助于深刻认识生物多样性与高寒草甸生态系统功能的关系. 相似文献
4.
为明确高寒草地土壤理化特征及金属元素在有机畜牧生产中的作用,选取青藏高原中东部高山嵩草草甸、草甸化草原、温性草原三种草地类型为研究对象,分析土壤理化性质和重金属元素,并探讨其影响作用。结果表明：三种草地类型群落盖度由大到小依次是高山嵩草草甸（91%） > 草甸化草原（85%） > 温性草原（75%）,草甸化草原的物种数最多达25种,分别是高山嵩草草甸和温性草原的1.47倍和1.92倍。温性草原0~10 cm土层容重分别是高山嵩草草甸和草甸化草原的1.89倍和1.40倍,10~20 cm土层容重分别是高山嵩草草甸和草甸化草原的1.42倍和1.29倍。高山嵩草草甸土壤有机质、全氮含量最高,有机质含量分别是草甸化草原、温性草原的1.20倍和2.65倍,全氮含量分别是草甸化草原、温性草原的1.18倍和2.47倍。温性草原土壤pH值最高达8.46,分别是草甸化草原和高山嵩草草甸的1.04倍和1.10倍。总体来看,重金属元素含量在高山嵩草草甸最高,温性草原最低,草甸化草原居中。三种草地类型土壤7种重金属元素含量都在一级以内,其生态危害指数未出现强污染状况,适合构建示范区发展有机畜牧业。 相似文献
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放牧强度对高寒杂草类草甸群落结构及生物量的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
分析了不同放牧强度下青藏高原高寒杂草类草甸植物群落种类组成与结构、物种多样性、生物量的变化状况.结果表明:重牧(HG)条件下草层垂直分化不明显,仅1层结构,而轻牧(LG)和中牧(MG)与对照(CK)条件下禾草和矮嵩草能得到较好的生长,草场垂直结构分异为2层;不同放牧强度下莎草科、禾本科和杂类草的重要值变化趋势不尽相同,HG会导致种类组成的下降,CK和适度放牧下种类组成仍保持较高的水平;尽管短期过度放牧抑制了优良牧草的生长和发育,种类组成降低,但因放牧时间短,组成群落的主要优势种具有较强的耐牧性以及植物生态-生物学特性和遗传性,其群落结构是稳定的;植物地上生物量表现出MGLGCKHG,即适度放牧可提高地上生物量;地下生物量在CK条件下最高,其次为MG、HG和LG,CK、MG与LG、HG有显著性差异.植物根冠比从大到小依次为HG、CK、MG、LG,HG的根冠比显著大于LG. 相似文献
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东天山喀尔里克山北坡-淖毛湖植物群落物种多样性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以东天山喀尔里克山北坡-淖毛湖为研究区,探讨了该区山地-荒漠生态系统的植物种类组成、植被类型及群落物种多样性特征.结果表明:该区共有高等植物33科93属133种,植物生活型组成以草本植物居多.群落物种多样性测度指数的主成分分析结果显示,物种丰富度指数(R)、Pielou均匀度指数(Jsi)、Shannon-Wiener多样性指数(H)和Simpson优势度指数(C)能很好地描述群落结构和组成特征.其中,多样性指数、均匀度指数和丰富度指数的变化趋势基本一致,优势度指数则和前三者呈负消长的关系.随着海拔升高,群落物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数变化均呈现单峰分布格局,即植物群落的物种多样性在山前荒漠生态系统和高海拔山地生态系统中较低,而在中海拔地区达到最大. 相似文献
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广西龙虎山植物功能群物种多样性垂直格局 总被引：1，自引：1，他引：0
以样带法沿海拔梯度调查了广西龙虎山自然保护区植物群落、常绿植物功能群及落叶植物功能群物种多样性。垂直格局分析表明：乔木层α多样性垂直格局没有随海拔变化的明显规律;乔木层α多样性垂直格局在常绿植物功能群与落叶植物功能群之间差异较大,而在常绿植物功能群与群落物种多样性格局之间比较一致;乔木层口多样性垂直格局在群落、常绿植物功能群、落叶植物功能群之间大体一致;植物物种多样性垂直格局是垂直梯度上多种环境因子综合作用及不同植物功能群对垂直梯度环境因子不同响应的结果。地形和岩性的生态梯度分析表明：α多样性垂直格局与地形变化较一致,但没有随岩性变化而变化的明显规律;群落卢多样性、落叶植物功能群卢多样性与常绿植物功能群的β多样性垂直格局随岩性变化的趋势大体一致,但没有表现出随地形变化的明显趋势。 相似文献
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祁连山海北高寒湿地气候变化及植被演替分析 总被引：17，自引：7，他引：17
分析了近 4 0a海北高寒湿地区域气候变化特征 ,以及近期湿地退化和植被演替的情况 .结果表明 :祁连山海北地区自 195 7年以来年平均气温以 0 15 7℃·10a-1的倾向率升高 ,年降水量约以18 5 9mm·10a-1的倾向率递减 ,年平均地温比同期气温的增加更为迅速 ,表现出海北地区气候及土壤性状均向干暖化趋势发展 ,特别是土壤干暖化程度尤为明显 .由于人类活动加剧影响 ,超载过牧 ,原生植被遭受破坏 ,草场退化严重 ,地表潜在蒸散力加大 .深层的多年冻土退化 ,冻胀草丘坍塌 ,导致湿地植被发生变化 ,使沼泽化草甸向典型草甸演替 .不同年度调查结果表明 ,高寒湿地植被在气候干暖化趋势的加剧影响下 ,植物群落组成发生变异 ,物种多样性、生态优势度均比湿地原生植被的物种有增多的趋势 .原生适应寒冷、潮湿生境的藏嵩草为主的草甸植被类型逐渐退化 ,有些物种甚至消失 ,而被那些寒冷湿中生为主的典型草甸类型所替代 .组成植物群落的湿中生种类减少 ,中生种类 (如线叶嵩草 )大量增加 ,群落盖度相对降低 ,群落生产量大幅度下降 . 相似文献
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青藏高原典型寒冻土壤对高寒生态系统变化的响应 总被引：12，自引：5，他引：7
高寒生态系统对全球变化非常敏感,以青藏高原腹地的长江黄河源区为研究区域,利用多期遥感TM数据和生态样带调查数据,提出生态综合指数方法.应用土壤结构、组成与水理特性等物理指标和土壤化学性质与养分含量指标,系统分析了青藏高原典型寒冻土壤如钙积寒性干旱土、简育寒性干旱土、草毡寒冻雏形土以及简育寒冻雏形土等对高寒生态系统变化的响应特征.结果表明:随着气候变化,主要高寒生态系统如高寒草甸、高寒草原以及高寒沼泽草甸等显著退化,寒冻土壤表层呈现明显粗粝化,草毡寒冻雏形土以及简育寒冻雏形土表层土壤细粒物质流失38.7%,土壤孔隙度和容重增加;高寒草甸土壤表层饱和导水率随综合生态指标值降低而急剧增大,当植被覆盖度<50%以后,土壤表层水分集聚现象不再存在,高寒草原土壤饱和导水率变化不明显;高寒草甸与高寒草原土壤的有机质和全氮含量均随生态指数减少而分别呈现抛物线和指数曲线形式减少.随着气候变暖和人类活动干扰的加剧,高寒草地生态系统变化将可能导致寒冻土壤环境持续退化并对高原草地碳循环产生重要的影响. 相似文献
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以青藏高原多年冻土区高寒沼泽化草甸为研究对象,采用雪栅栏诱导方式模拟积雪厚度增加,结合植物地上、地下根系以及土壤养分变化,分析了高寒沼泽化草甸对积雪厚度增加的响应。结果表明：积雪厚度增加后,0~20 cm浅层土壤温度和水分含量增加;植物群落高度和土壤表层0~10 cm根系生物量显著增加,植物群落组成和地上生物量没有变化;地下0~20 cm土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）总储量降低,根系中C、N、P储量增加;土壤表层0~10 cm总N∶P比显著增加,但是有效磷含量在0~10 cm和10~20 cm土层均显著增加。可见,积雪厚度增加并不影响沼泽化草甸植物群落的组成和地上生物量,仅增加植被高度;增加土壤表层总N∶P比意味着积雪厚度增加可能会减轻沼泽化草甸土壤中氮限制,从而减缓沼泽化草甸的氮匮乏状况。结论可为高寒生态系统响应积雪变化研究提供样地尺度的观测数据,并为冰冻圈生态系统应对未来气候变化的模型估算提供数据支撑。 相似文献
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青藏高原高寒区草地生态环境系统退化研究 总被引：38，自引：6，他引：32
青藏高原高寒地区的草地生态环境是高原生态环境的重要组成部分.近几十年来,在人类活动的强烈干扰和自然环境变化的影响下,高寒草地生态环境严重退化.在退化草地选取典型样地,调查研究了草地退化后土壤水文过程、土壤结构、植被状况等的变化.结果表明:高原高寒地区草场退化以后,土壤水文过程都发生改变,植被退化越严重土壤含水量变化越强烈、土壤入渗过程越快.退化草地的植被群落演替变化明显,优势种群退化严重,植物个体出现了小型化现象.水土流失日趋严重,土壤贫瘠化、沙化、荒漠化增强,鼠虫害等自然灾害频繁. 相似文献
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海北高寒草甸的季节冻土及在植被生产力形成过程中的作用 总被引：22，自引：7，他引：15
海北高寒矮嵩草草甸区植被下的草毡寒冻雏形土属季节性冻土, 因温度低, 冻土在年内的每个月均可发生. 一般在11月中旬可形成稳定的季节冻结层, 至翌年3～4月冻土层厚度最大可达230 cm. 从3月下旬到4月中旬开始, 土壤开始消融, 至6月下旬到7月上旬冻土全部消失. 分析发现, 季节冻土在高寒草甸植被生产力形成过程中有着积极的影响作用, 主要表现在: 1)季节冻土的存在和维持将给高寒植物生长提供良好的土壤水分, 对植物初期营养生长发育有利, 可弥补春夏之交时降水不足所引起的干旱胁迫影响; 2)季节冻土的长时间维持, 有利于植物残体和土壤有机质留存于土壤, 并随土壤冻结和融化过程发生迁移, 可提高土壤肥力; 3)较高的土壤水分有利于土壤胡敏酸的形成, 可保证植物生长所需的其它有机元素的供给; 4)冻土层所形成较高的土壤水分使土体热容量加大, 从而调节因气候异常波动引起的土壤温度变化; 5)季节冻土的变化对植物地上年生产量形成有一定的影响作用, 表现出从10月或11月开始, 土壤冻结速率快, 对提高植物地上年生产量有利. 这也证实, 在未来气候变暖的趋势下, 土壤有机质将加快分解速度, 土壤水分因受温度升高 , 冻结期缩短, 其贮存能力降低; 受温度升高的影响, 地表蒸发能力加大, 若降水仍保持目前的水平, 土壤水分将明显减少, 将导致高寒草甸植被生产力有下降的可能. 相似文献
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高寒草甸植被生产量年际变化及水分利用率状况 总被引：3，自引：3，他引：0
分析了海北地区高寒草甸植被2001-2011年11 a耗水量、 生物现存量、 净初级生产量、 水分利用率及其相关性, 结果表明: 植物生长期5-9月耗水量416.30 mm, 植被地上净初级生产量(ANPP)、 地下净初级生产量(BNPP)以及总的净初级生产量(NPP=ANPP+BNPP)分别为393.07 g·m-2、 945.26 g·m-2、 1 338.33 g·m-2, BNPP与ANPP之比为2.404. 8月底植被现存生物量达3 422.92 g·m-2, 其中地上和地下现存量分别为411.07 g·m-2、 3 011.85 g·m-2, BNPP与ANPP之比高达7.327, 说明植被现存量巨大, 归还土壤碳能力强. NPP与5-9月植被耗水量相关性很差, 但与5-9月平均气温具有显著的正相关关系, 表明高寒草甸地区水分条件可满足植物生长的基本需求, 而同期温度是影响NPP提高的重要因素. 11 a来BNPP、 ANPP和NPP平均水分利用率分别为0.958 g·m-2·mm-1、 2.326 g·m-2·mm-1和3.284 g·m-2·mm-1, 表明高寒草甸植被净初级生产具有较高的水分利用率. 相似文献
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黑河源区高山草甸的冻土及水文过程初步研究 总被引：10，自引：2，他引：8
介绍了黑河源区野牛沟流域在试验点尺度和山坡尺度上所开展的冻土水文过程初步结果.冻土水文观测场建于最大冻结深度约为3.0 m的季节冻土区,近50 a来,该区降水量变化不大,器测蒸发量(20)和风速呈明显的降低趋势,而气温和地表温度则分别上升约1.0℃和1.7℃.研究区季节冻土冻结上限和下限深度均与地表温度呈二次多项式关系,这表明地表温度与冻结或融化区地温变化之间有一个滞后过程.在地表融化季节,季节冻土存在两层现象.当融化深度接近最大冻结深度时,存在向上和向下的双向融化现象,但自下而上融化速率较慢.2005年9月—2006年9月,具有较高代表性的3个山坡径流场均没有观测到产流量,结合蒸散发观测和野外调查,发现夏季高山草甸具有明显的地表径流拦蓄和水源涵养作用.COUP模型能够较好的连续演算试验场生长季节高山草甸-季节冻土-大气-维水热传输和耦合过程,但因其土壤完全冻结临界温度阀值设置偏高,影响了非生长季节的计算精度. 相似文献
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对青藏高原海北站区的自然土壤和扰动土壤进行高分辨率采样,测定土壤根系、有机碳及其14C含量;用14C示踪技术探讨土地利用变化对高寒草甸土壤有机质更新的影响.研究表明,土地利用变化对高寒草甸土壤碳循环影响显著.耕作活动导致扰动土壤有机碳储量比自然土壤增加29.35%;扰动土壤剖面10~50 cm深土壤有机质的14C含量相对富集;自然土壤大多数有机碳储存在土壤表层,更新时间<50 a,同一深度扰动土壤有机碳储量显著少,更新时间长(171~294 a);自然土壤10 cm以下有机碳主要为更新时间>1 000 a的稳定碳所控制,扰动土壤的相应值出现在40 cm以下;自然土壤有机质更新产生的CO2通量为114 gC.m-2.a-1,扰动土壤为48.7 gC.m-2.a-1. 相似文献
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高寒草地植被覆盖变化对土壤水分循环影响研究 总被引：40，自引：8，他引：40
土地覆盖变化对流域水平衡的影响是流域水学和生态水学研究的关键问题之一。以黄河源区两个典型小流域为研究对象，通过对流域不同植被类型与植被覆盖土壤的水分含量、入渗过程、蒸散发特征的测定，研究了高寒草地植被覆盖变化对土壤水分循环的影响．结果表明：广泛分布于青藏高原河源区的高寒草甸草地，植被覆盖度与土壤水分之间具有显的相关关系，尤其是20cm深度范围内土壤水分随植被盖度呈二次抛物线性趋势增加；在保持其原有的植物建群和较高覆盖度时，土壤上层具有较高持水能力，降水通过表层向深层土壤的渗透速度缓慢，且具有较均匀的土壤水分空间分布，水源涵养功能明显；高寒草甸草地退化后的高山草甸土壤趋于干燥，持水能力减弱，即使进行人工改良以后，土壤水分含量与持水能力也不会有明显改善．保护河源区原有高寒草甸草地对于河源区水过程意义重大。 相似文献
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2009/2010年黄河源区高寒草甸下垫面能量平衡特征分析 总被引：1，自引：1，他引：0
以青藏高原黄河源玛多为实验区,基于TRM-ZS1气象生态环境监测仪2009年11月1日至2010年10月31日辐射及能量通量观测数据,采用波文比能量平衡法,进行了该区域潜热和感热通量的估算,分析了黄河源区高寒草甸下垫面辐射收支,潜热、感热和土壤热通量在不同季节的分配,对该区域冬季地面加热场强度的变化进行了研究.结果表明:该区域总辐射、净辐射较强,总辐射平均日积分值为18.06 MJ·m-2·d-1,净辐射平均日积分值5.95 MJ· m-2·d-1,曾观测到高达979.5W·m-2的净辐射通量.全年地表平均反射率为0.30,接近于荒漠和半荒漠下垫面的反射率.植物生长季土壤湿度和冬、春季地面积雪是影响该区域地表反射率的两个最主要因素.该区域感热通量年积分值为742.68MJ·m-2·a-1,潜热通量年积分值为1 388.58 MJ· m2·a-1,全年中地表以潜热方式传递热量为主.分季节分析,冬季感热潜热强度相当,春季以感热为主,夏秋季则以潜热为主.土壤热通量年积分值为38.06MJ·m-2·a-1,全年热通量在热量平衡中约占1.8％,但季节分配不平衡,在冬季,有|G|＞H+LE,土壤热通量是热平衡最大的分量.该区域地表全年向大气释放热量,地表对大气而言是热源. 相似文献
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高寒草甸区典型景观单元土壤养分空间变异性研究 总被引：9，自引：2，他引：7
应用GIS技术和地统计学空间内插法,对黄河源区达日县跨热洼尔玛流域高寒草甸小流域典型景观单元土壤有机质、全氮和全磷的空间分布特征进行了研究.结果表明: 高寒草甸土壤养分(全氮、有机质、全磷)最佳拟合模型为球状模型;在小流域尺度范围内,土壤养分空间变异性依次为: 全氮＞有机质＞全磷;其中高寒草甸土壤全氮含量具有强空间变异,块金系数(C0/(C0 C))为23.5%,有机质和全磷属于中等空间变异,其块金系数(C0/(C0 C))分别为35.9%、41.7%;全氮、有机质和全磷的有效变程分别为2 133 m、1 412 m和1 239 m.区域土壤养分影响因素分析显示: 不同植被覆盖下土壤有机质和养分的积累和平衡状况存在差异,其空间变异主要受海拔、地形、坡度、植被、根系分布状况等因素影响. 相似文献