模拟放牧强度与施肥对青藏高原高寒草甸群落特征和物种多样性的影响

通过为期6年的野外人工控制实验,研究了刈割和施肥对青藏高原高寒草甸群落特征、生产力水平和多样性水平的影响,以期为天然草场的合理利用提供科学依据。结果显示,(1)刈割后群落的物种组成发生了变化,与对照相比,中度和重度刈割区矮嵩草的重要值分别增加了13.28%和27.89%,同时一些适口性差的毒杂草的重要值也相对增加。(2)中度和重度刈割后,禾本科重要值由48.65%分别降至36.63%和40.15%,豆科重要值由2.78%分别增至7.49%和7.53%,杂草重要值由38.78%分别增至46.61%和44.34%;而施肥后,禾本科重要值由35.85%增至47.78%,豆科和杂草的重要值分别由8.18%和46.32%降至3.68%和40.17%。(3)中度和重度刈割后群落高度由19.62 cm分别降至7.58 cm和5.88 cm,而盖度由62.78%分别增至77.96%和75.04%,密度由644 ind·0.25 m~(-2)分别增至876 ind·0.25 m~(-2)和924 ind·0.25 m~(-2),生产力由104.63 g·0.25 m~(-2)分别增至117.62 g·0.25 m~(-2)和123.72 g·0.25 m~(-2);施肥使群落的高度、盖度以及生产力分别由8.47 cm、65.56%和88.86 g·0.25 m~(-2)增至13.58 cm、78.29%和141.79 g·0.25 m~(-2)。(4)群落物种多样性在施肥后均显著降低,而在刈割后均显著增加,且丰富度指数和Simpson指数均在中度刈割后达最大值。(5)刈割使群落生产力与物种多样性表现出微弱正相关或不相关,而施肥使生产力与物种多样性表现出显著负相关或微弱负相关。刈割导致一些优良牧草的优势地位大大降低,同时也导致适口性差的杂草的优势地位升高;而施肥则有利于优势物种的生长,且在一定程度上抑制了杂草的生长。该结果支持中度干扰假说,并暗示物种多样性与生产力的关系可能是多变的,且这种关系取决于群落所受扰动因素的类型和强度。总之,在高寒草甸的管理过程中,放牧强度和营养添加应控制在合适的范围,以达到保护物种多样性和合理利用的双重目的。     

濒危植物穴丝草解剖结构及其与环境的关系

穴丝草生长在青藏高原冰缘地带,属濒危十字花科植物,是国家重点保护的珍稀植物,在研究极端物种的形成、分化与适应等方面具有重要研究价值。为了揭示其形态与环境适应的关系,对穴丝草叶片、根和茎的非可塑性形态结构进行了分析。结果表明,在长期的进化过程中该物种在结构上具有明显抵御大风、低温、干旱等逆境的内在适应特征。其主要特征表现为:叶片表面具有明显的蜡质层和表皮毛,栅栏组织和海绵组织无特别明显的界限且叶肉细胞中具有明显的通气组织;叶片表皮气孔大,数目多;茎中皮层明显加厚,分生原基活跃,维管孔径小而数目多;根中具有明显的带状加厚和发达的腔髓组织等。这些独特的结构可能与其对高山冰缘环境的适应性密切相关。     

生态系统的服务功能Ⅱ生态系统服务项目与价值

文章比较详细的阐述了生态系统服务的项目，中国不同草地类型的服务价值、不同区域草地生态系统单位面积服务价值和不同区域草地生态系统年服务总价值。     

青藏高原金露梅灌丛草甸植物群落对退化演替的响应

为了明晰金露梅(Potentillafruticosa)灌丛草甸植物群落对退化演替的响应,以空间代时间的方法,于2018年8月中旬在青藏高原祁连山南麓分别选取原生、中度、重度和极度4种不同演替阶段的金露梅灌丛草甸,对其植被群落进行研究,以探究金露梅灌丛草甸生态功能退化过程中植被群落及土壤养分的演变特征。结果表明,(1)随着退化程度的加剧,地上生物量和地下生物量现存量均呈逐渐减小趋势,且原生金露梅灌丛地上生物量(387.73±25.53)g?m~(-2)和中度退化样地(328.55±36.23) g?m~(-2)显著高于重度退化样地(210±35.04) g?m~(-2)和极度退化样地(182.19±49.99) g?m~(-2)(P0.05),放牧改变了植物群落结构,禾草和莎草地上生物量逐渐减小,而杂类草地上生物量逐渐增加。(2)与地上生物量相似,原生金露梅灌丛(48 46.01±747.10)g?m~(-2)和中度退化样地(4 723.99±505.64)g?m~(-2)地下生物量现存量显著高于重度退化样地(2 590.75±276.45)g?m~(-2)和极度退化样地(1 011.84±163.46) g?m~(-2)(P0.05),且随着退化程度的加剧,表层土壤全碳、全氮和有机质呈增加趋势,地下根系生物量趋于向表层土壤发展。(3)随着退化程度的加剧,群落物种丰富度逐渐下降,且原生金露梅灌丛和中度退化样地物种丰富度显著高于重度退化和极度退化样地(P0.05)。此外,群落物种丰富度与地上生物量呈显著正相关(P0.05)。研究表明,过度放牧会导致植被群落发生分化,物种丰富度下降,最终导致金露梅灌丛草甸退化为杂类草草地,甚至黑土滩次生裸地。研究结果对今后退化金露梅灌丛草甸的放牧管理具有重要的指导意义。     

三江源国家公园不同草地土壤微生物功能基因的差异性分析

土壤微生物在陆地生物地球化学循环过程中起着非常重要的作用。为了探索青藏高原高寒草地类型地上植被特性和地下土壤环境与土壤微生物功能基因之间关系,以三江源国家公园高寒草原、高寒沼泽化草甸及高寒草甸3种典型草地类型为研究对象,利用基因芯片(GeoChip 5.0)技术测定其微生物功能基因丰度,并分析它们之间的差异及影响因素。结果表明:(1)3种草地类型地上群落结构和地下土壤环境存在差异性,其中高寒草原物种多样性指数、pH值较高,沼泽化草甸中土壤含水量、微生物量碳、地上生物量、土壤速效氮含量较高,高寒草甸中则是土壤微生物量氮含量较高;(2)3种高寒草地类型的碳循环、氮循环、磷循环、有机修复的土壤微生物功能基因丰度存在显著差异,其中这些功能基因的丰度在高寒沼泽化草甸最高,高寒草甸、高寒草原次之;(3)地上植物物种多样性虽对功能基因丰度变化的解释率(r2)在57.1%-61.2%之间,但统计学上不显著(P>0.05),而微生物基因丰度随地上生物量的增加而增加,且解释率(r2)为77.5%-80.0%(P<0.05)。在pH、土壤含水量、土壤微生物量等地下土壤环境因子中,pH对功能基因丰度存在显著影响(P<0.01)解释率在83.4%-87.5%间,且土壤微生物功能基因丰度随土壤pH的增加而降低;土壤含水量、土壤微生物量对土壤微生物功能基因丰度的解释率分别为81.9%-83.1%(P<0.05)和76.8%-86.2%(P<0.05),微生物功能基因丰度随这两者含量的增加呈上升趋势。进一步运用RDA分析发现,pH、土壤微生物量、地上生物量是影响微生物功能基因丰度的主要因子,其中土壤微生物量是土壤有机质的重要组成部分,土壤有机质又是通过地上植被凋落物沉积所得到的。因此,地上植被特性的自上而下控制因子影响了土壤环境中自下而上的控制因子,间接的影响了微生物功能基因丰度。由此得出,地上植被特性和地下土壤环境因子共同作用控制了微生物功能基因丰度使其出现差异性。     

不同海拔珠芽蓼抗氧化系统的研究

对生长在青藏高原不同海拔地区的多年生高山植物珠芽蓼(Polygonum viviparum L.)的抗氧化系统进行了测试，以探讨高山植物对于高寒环境的适应机理。结果表明：随着海拔的升高，叶绿素a(chla)、叶绿素b(chlb)含量明显下降，chla／chlb增大，珠芽蓼叶和根细胞的膜脂过氧化均加剧，丙二醛(MDA)含量明显增加。3种抗氧化酶的活性受到明显影响，其中叶片中过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性，随海拔升高而活性降低，而均与根中的变化趋势相反，过氧化氢酶(CAT)活性随海拔升高呈增强的趋势，且叶片中活性较根中变化明显，抗坏血酸(AsA)随海拔的升高，含量呈明显增加，膜脂过氧化与抗氧化物酶的变化具有不一致性，这可能表明两种抗氧化系统之间存在一定的协同作用，特别是高含量的抗坏血酸，可能在高山植物适应高寒环境的胁迫方面具有更加重要的作用。图5表1参22。     

青海湖流域生态环境问题与对策

青海湖是我国第一大湖。位于青藏高原东北隅,在青海省处于海北与海西州交界地带。青海湖流域介于北纬36°15′—38°20′,东经97°50′—101°20′。流域面积29661平方公里,海拔3196—5174米。青海湖是在流域最低的地方,东西长约109公里,南北宽约65公里(图1)。1988年平均水位海拔3195.59米,湖水面积4282.3平方公里,湖水容积738.8亿立方米。青海湖流域在石器时代就有人类活动(在黑马河、江西沟等地的黄土层中发现石器与木炭)。自古以来,羌、吐谷浑、藏等少数民族在这块美丽富饶的土地上繁衍生息,创造了灿烂文化。从考古出土的珍贵文物和古城池(海晏的三角城、尕海城,刚察     

江河源地区的湿地及其主要生物类群

青海省江河源面积约３８．６２×１０４ｋｍ２,占全省国土面积的４８％。区内湿地约有９．５×１０３ｋｍ２,主要有湿原、湖泊、河流及河床４类。湿地动物有水禽３７种,鱼类５０种,爬行类７种,水体中浮游植物３２种,浮游动物６种,底栖动物７种。水生、湿生、湿中生和沼生植物２００余种。江河源地区多年平均河川径流量为６２．２×１０９ｍ３,约占全省总量的７９．３％,单位面积产水量为０．１４１４×１０６ｍ３／ｋｍ２,水资源较丰富。深刻认识和切实保护好江河源地区的湿地任重而道远。     

黄河源区的植物资源及其开发利用

黄河源头地区位于青藏高原东部,是青海省主要的畜牧业基地之一。其植物资源是当地人民生活和生产的基础。我们在广泛调查的基础上,对植物的生境、种类、分布、资源类群和特点及其利用价值等进行了分析、研究,并结合这一地区的自然环境和人为活动等具体情况,提出了开发利用意见,旨在为保护环境,发展生产,提高人民生活水平提供参考。植物的生境简述调查区南自巴颜喀拉山北坡,北至布青山南坡;东起阿尼玛卿山西麓,西至黄河发源地。处于北纬33°50′—35°40′,东经95°80′—99°30′。地势高亢,面积辽阔,海拔4200—4900米。区内山地相对高度不大,多为浑圆低山,整个地区河溪纵横,小湖星罗棋布,黄河贯于其中。本区有两个最大的     

青海湖渔业资源评估及其演变趋势

青海湖盛产湟鱼[Gymnocypris przewalskii Przewalskii(Kessler)],在解放前,当地藏民和湖周寺院因迷信所约束,将鱼作神,不吃鱼也不准入湖捕鱼,因此湖中鱼类资源几乎未被利用。解放后湟源县有几家汉族贫民于每年冬季在湖中冰下钓捕,年产鱼约200吨。至1958年夏,开始试用大拉网在青海湖近岸捕鱼,其产量极高,故于1959年即在湖边建立起第一个国营渔场,并引进机船进行捕鱼,当年鱼产量即达1.3万吨。1960年至1962年时值国民经济暂时困难时期,青海湖湟鱼成了青海人民充饥至宝,旋即建立起5个国营渔场,共起用10对机船进行捕鱼,各州县也组织捕鱼队到湖区和产卵场捕渔。据不完全统计,自1959至1962年共捕鱼85891吨,年平均产量达21472吨,1963年后,5个国营渔场合并为一,并将机船数量调整为2—3对,