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川西亚高山-高山草甸植物群落多样性及其放牧强度的海拔梯度特征

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应用与环境生物学报 2022年第3期28卷 720-726页

作者：曾芳王根绪张莉杨凯唐川川赵小祥吕雅琼段宝利冉飞张社梅杨阳杨燕中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 甘孜州海螺沟景区森林保护站泸定626102 四川农业大学管理学院成都611130 中国科学院大学北京100049

为明确川西高山-高山草甸植物多样性和放牧强度随海拔梯度的变化特征及其主要影响因素,进一步为该区域经济发展和生态保护政策的制定提供科学依据,在川西地区贡嘎山东北坡雅加埂峡谷地带,沿海拔3000-4400 m范围内设置7个亚高山-高山草... 详细信息

为明确川西高山-高山草甸植物多样性和放牧强度随海拔梯度的变化特征及其主要影响因素,进一步为该区域经济发展和生态保护政策的制定提供科学依据,在川西地区贡嘎山东北坡雅加埂峡谷地带,沿海拔3000-4400 m范围内设置7个亚高山-高山草甸研究样地作为研究对象,以铁丝笼模拟围栏放牧,调查其笼内外植物群落物种组成和结构,获取逐月地上生物量,采集土壤样品并分析土壤有机质(SOM)、总氮(TN)、总磷(TP)、有效氮(AN)和有效磷(AP)含量.结果显示:香农-维纳(Shannon-Wiener)多样性指数随着海拔的增加而增加,均匀度指数随海拔的升高逐渐降低,丰富度指数在海拔梯度上呈明显单峰曲线,峰值出现在海拔3850 m样地;放牧强度随着海拔升高整体呈下降趋势,且草地实际载畜量并未超过理论载畜量;冗余分析结果显示表层土壤有效氮和总磷含量是影响亚高山-高山草甸植物群落多样性的主要非生物因子,放牧干扰对该区域植物群落多样性没有影响.上述结果表明增加表层土壤中的氮含量有助于维持山区草地的多样性,同时盈余的载畜量允许当地扩大发展畜牧业,以增加当地牧民的经济收入.(图4表1参46)

关键词：放牧强度海拔梯度多样性畜牧承载力土壤养分

荒漠草原不同放牧强度下土壤酶化学计量特征的研究

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草地学报 2022年第9期30卷 2239-2248页

作者：李雅男李邵宇史世斌王占海张彬陈恒赵萌莉内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010019 内蒙古自治区水利科学研究院内蒙古呼和浩特010051 呼伦贝尔市农牧技术推广中心内蒙古呼伦贝尔021008 内蒙古赤峰市克什克腾旗农牧局内蒙古赤峰025350

为探讨不同放牧强度对土壤酶活性及其化学计量比的影响,本研究依托于内蒙古农牧科学研究院长期放牧平台(2004年开始放牧),每个区组内设置4个不同放牧强度:重度(Heavy grazing,HG)、中度(Moderate grazing,MG)、轻度放牧区(Light grazing... 详细信息

为探讨不同放牧强度对土壤酶活性及其化学计量比的影响,本研究依托于内蒙古农牧科学研究院长期放牧平台(2004年开始放牧),每个区组内设置4个不同放牧强度:重度(Heavy grazing,HG)、中度(Moderate grazing,MG)、轻度放牧区(Light grazing,LG)和对照区(Contral,CK),各小区放牧羊的数量分别为12,8,4,0只,于2021年5月利用土钻法进行野外取样,室内分析土壤理化性质、土壤微生物生物量、土壤酶活性及其化学计量特征。结果表明:随放牧强度增加,土壤理化性质,养分含量及其化学计量特征发生显著变化(P放牧强度增加而降低。随放牧轻度增加,向量长度(Vectoe Lengh)和向量夹角(Vectoe Angle)均显著增加,与C、N、P循环相关的5种土壤酶活性及其化学计量比显著降低(P放牧强度越大限制越严重。

关键词：荒漠草原放牧强度土壤酶活性养分限制

不同放牧强度下川西北高寒草地植物功能群特征变化

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应用与环境生物学报 2023年第1期29卷 109-116页

作者：锁才序费璇刘银占向双孙书存中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049 河南大学生命科学学院开封475004 南京大学生命科学学院南京210093

放牧是川西北高寒草地最主要的生产方式,过度放牧可能造成草地生态功能的严重退化,但不同强度的放牧如何逐步引起草地植物群落演变与生态功能退化还未得到深入研究.调查当地长期放牧形成的梯度(围栏禁牧:长期围栏,NG;轻牧:1牛/hm^(2),LG... 详细信息

放牧是川西北高寒草地最主要的生产方式,过度放牧可能造成草地生态功能的严重退化,但不同强度的放牧如何逐步引起草地植物群落演变与生态功能退化还未得到深入研究.调查当地长期放牧形成的梯度(围栏禁牧:长期围栏,NG;轻牧:1牛/hm^(2),LG;中牧:2牛/hm^(2),MG;重牧:3牛/hm^(2),HG),研究生长盛期不同放牧强度下植物群落与功能群组成、多样性、生物量及其分配的变化,以理解放牧对草地植物的潜在影响和退化过程,为高寒草地生产实践的适应性管理提供理论基础.结果表明,随着放牧强度增加,群落高度出现显著下降;HG样地群落密度显著小于其他3个处理(PNG>LG>MG,NG样地中禾本科相对生物量高达57.85%,HG样地则达到了79.54%;MG样地莎草科相对生物量最高达93.36%,其次是LG样地,为54.94%,HG样地最低;LG样地杂类草相对生物量最高,显著大于MG和HG样地.上述结果说明,过度放牧和围栏封育都会不同程度地降低植物群落多样性和生产力,进而导致草地生态系统功能降低和退化.(图5表2参44)

关键词：放牧强度物种多样性功能群生物量青藏高原

晋北农牧交错带草地生物量对短期放牧强度的响应

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草地学报 2023年第8期31卷 2446-2454页

作者：武帅楷郝杰刁华杰居新宁亚楠苏原董宽虎王常慧山西农业大学草业学院山西太谷030801 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西太谷030801 山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站山西右玉037200

放牧是草地的主要利用方式之一,适度放牧可维持草地的生产和生态功能。为探究不同放牧强度如何影响北方农牧交错带草地生物量,本研究依托2016年在山西典型农牧交错带建立的草地放牧试验平台,采用收获法监测了不同放牧强度干扰下植物群... 详细信息

放牧是草地的主要利用方式之一,适度放牧可维持草地的生产和生态功能。为探究不同放牧强度如何影响北方农牧交错带草地生物量,本研究依托2016年在山西典型农牧交错带建立的草地放牧试验平台,采用收获法监测了不同放牧强度干扰下植物群落优势种赖草生物量(Leymus secalinus Tzvel.biomass,L.s.B)、地上生物量(Aboveground biomass,AGB)和地下生物量(Belowground biomass,BGB)指标。结果表明:放牧降低了该地区群落地上现存生物量和地下生物量(P放牧影响优势种赖草生物量在群落地上生物量中的占比,与不放牧相比,轻度放牧和重度放牧对赖草生物量的影响大,而中度放牧的影响小。因此,放牧降低了群落的地上、地下生物量,但中度放牧对优势种赖草生物量的影响小,符合中度干扰假说,为农牧交错带草地科学管理和可持续利用提供理论依据。

关键词：放牧强度赖草地上生物量地下生物量农牧交错带

数字技术、草地流转与放牧强度--基于内蒙古纯牧户的实证

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草地学报 2023年第6期31卷 1842-1852页

作者：柴智慧田铭君姚凤桐内蒙古农业大学经济管理学院内蒙古呼和浩特010010

保护和建设草原生态需要牧户调整放牧强度。草地资源是畜牧业发展的重要载体,数字技术是畜牧业提质增效的内在动力,二者结合导致的草地利用强度变化对畜牧业高质量发展影响重大,故研究数字技术采纳、草地流转对牧户载畜率的影响具有重... 详细信息

保护和建设草原生态需要牧户调整放牧强度。草地资源是畜牧业发展的重要载体,数字技术是畜牧业提质增效的内在动力,二者结合导致的草地利用强度变化对畜牧业高质量发展影响重大,故研究数字技术采纳、草地流转对牧户载畜率的影响具有重要价值。本文基于内蒙古322户纯牧户调查数据,采用Tobit模型探讨数字技术对牧户放牧强度的直接效应,选择调节效应模型分析草地流转影响数字技术与放牧强度之间关系的作用机制。结果显示:数字技术采纳可有效降低牧户放牧强度,且在不同收入占比牧户间存在异质性;草地流转对数字技术降低牧户放牧强度具有调节效应,其中草地转入负向调节数字技术对放牧强度的抑制作用;草地转出呈正向调节效应。因此,为可持续利用草地资源,引导牧户调整放牧强度,应推广数字技术,加快草原畜牧业生产经营数字化转型;加强数字技术培训,提高牧户数字素养与技能;完善线上草地流转交易平台,加强转入草地使用情况监督;增加牧户非农生计策略选择,推动草地转出长期化。

关键词：放牧强度数字技术草地流转 Tobit模型调节效应

基于地理加权随机森林的青藏地区放牧强度时空格局模拟

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地理科学 2023年第3期43卷 398-410页

作者：李兰晖黄聪聪张镱锂刘林山王兆锋张海燕丁明军张华敏厦门理工学院计算机与信息工程学院福建厦门361024 中国科学院地理科学与资源研究所陆表格局与模拟重点实验室北京100101 江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022

精确刻画放牧强度时空格局是深刻理解青藏地区高寒草地服务功能动态及其驱动机制的重要基础,对辅助制定区域生态安全和可持续发展战略具有意义。基于牲畜年末存栏量、牧区人口密度、生长季NDVI、年降水量、年平均气温和居民点分布等数据... 详细信息

精确刻画放牧强度时空格局是深刻理解青藏地区高寒草地服务功能动态及其驱动机制的重要基础,对辅助制定区域生态安全和可持续发展战略具有意义。基于牲畜年末存栏量、牧区人口密度、生长季NDVI、年降水量、年平均气温和居民点分布等数据,采用地理加权随机森林模型,模拟了2000年、2010年和2020年3期青藏地区放牧强度的空间格局,并定量评价了环境因子对放牧强度空间分布解释性的区域差异。结果表明:(1)地理加权随机森林模拟结果可精细地刻画青藏地区放牧强度的空间特征,与经典随机森林模型相比,判定系数更高,平均绝对值误差和均方根误差更低。(2)青藏地区放牧强度呈现东南高、西北低的基本特征,其中,西北部地区放牧强度低于25羊单位/km~2的区域约占青藏地区面积的1/2。(3)与2000年和2010年相比,2020年青藏地区放牧强度呈现总体下降、局部抬升的态势;其中,较2010年,2020年放牧强度下降超过1羊单位/km~2的区域占牧区面积的61.69%。(4)牧区人口密度是解释放牧强度空间异质性最主要的因素,其相对重要性呈现西高东低的特征,而降水量和生长季NDVI的相对重要性则呈现西北高、东南低的特征。研究结论可为青藏地区草地可持续管理和生态安全屏障建设提供科学参考。

关键词：放牧强度地理加权随机森林牧区人口密度青藏地区

不同放牧强度下祁连山南麓高寒草甸草毡层及其土壤水分特征

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草业科学 2023年第11期40卷 2740-2750页

作者：何琦王军邦李慧婷陈宇鹏樊博周华坤张秀娟杨永胜长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 中国科学院西北高原生物研究所/青海省寒区恢复生态学重点实验室/国科学院高原生物适应与进化重点实验室青海西宁810001 中国科学院地理科学与资源研究所/生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 西宁市北山林场青海西宁810003 青海大学生态环境工程学院青海西宁810016 青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站青海西宁810001

为探讨放牧强度对高寒草甸草毡层及其土壤水分特征的影响,本研究分析了不同放牧强度[轻度(4.5羊单位·hm^(-2))、中度(7.5羊单位·hm^(-2))、重度(15羊单位·hm^(-2))和极重度(30羊单位·hm^(-2))]对祁连山南麓高寒草甸草毡厚度、根土... 详细信息

为探讨放牧强度对高寒草甸草毡层及其土壤水分特征的影响,本研究分析了不同放牧强度[轻度(4.5羊单位·hm^(-2))、中度(7.5羊单位·hm^(-2))、重度(15羊单位·hm^(-2))和极重度(30羊单位·hm^(-2))]对祁连山南麓高寒草甸草毡厚度、根土比、硬度、抗剪强度、容重、孔隙度、饱和导水率和持水能力的影响。结果表明:1)随着放牧强度的增加,植物群落结构从轻度至重度放牧较稳定,至极重度放牧,禾本类植物重要值占比显著下降(P放牧强度增加呈上升趋势,在极重度放牧达到最大。土壤硬度无显著变化(P>0.05)。土壤抗剪强度呈先增加后稳定的趋势,中度放牧样地最大;土壤容重随放牧强度增加呈先减少后增加趋势,重度放牧样地最低,极重度放牧样地显著增加。总孔隙度、毛管孔隙度随放牧强度增加呈先上升后降低趋势,在重度放牧样地达到最大,至极重度放牧,较重度放牧样地显著降低。3)最大持水量、毛管持水量、田间持水量及饱和导水率随放牧强度增加呈先升高后降低趋势,在重度放牧时达到最大,至极重度放牧均下降。4)草毡层厚度与莎草类重要值占比、根土比、土壤抗剪强度、硬度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量均显著正相关;容重与草毡层厚度、根土比及各项水分特征指标均显著负相关。冗余分析结果表明,土壤容重和抗剪强度是影响草毡层水分特征的最显著因子。综上,保持一定草毡层厚度且连续的草毡层不但可以在一定程度上保证持水功能平衡,还可以缓冲外界因素对植物群落与土壤结构的损伤,是高寒草甸合理利用和保护的关键所在。

关键词：高寒草甸放牧强度草毡层祁连山南麓土壤容重土壤持水量土壤导水率

放牧强度对典型草原土壤有机碳组分及其稳定性的影响研究

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放牧强度对典型草原土壤有机碳组分及其稳定性的影响研究

作者：付强内蒙古大学

学位级别：硕士

草地是分布面积最广、储量最大的陆地生态系统碳库之一。草地土壤有机碳的变化对于陆地生态系统乃至全球碳循环具有重要意义。放牧是草地的主要管理方式,改变草地生态系统碳循环,调节生态系统碳库。目前已有许多研究集中于放牧强度对草... 详细信息

草地是分布面积最广、储量最大的陆地生态系统碳库之一。草地土壤有机碳的变化对于陆地生态系统乃至全球碳循环具有重要意义。放牧是草地的主要管理方式,改变草地生态系统碳循环,调节生态系统碳库。目前已有许多研究集中于放牧强度对草地土壤有机碳组分含量的影响,但对放牧影响土壤有机碳组分碳储量及其稳定性机制的研究较少。基于此,本研究依托于内蒙古大学锡林郭勒典型草原示范牧场建立的放牧强度试验研究平台,测定四个强度(无牧、轻牧、中牧和重牧)放牧草地的植物地上和地下生物量、凋落物及其碳氮含量、土壤理化性质(容重、pH、含水量),以及土壤有机碳及其颗粒有机碳、矿物结合有机碳、可溶性有机碳、易氧化有机碳和微生物量碳组分的含量和储量,探究放牧强度对土壤有机碳组分及其稳定性的影响。主要的结论如下:(1)地上生物量与凋落物量在轻牧下显著高于无牧,重牧相反,而地下生物量则是在重牧下显著降低而轻牧变化不大,表明轻牧对于地上、凋落物生物量有显著的促进作用而重牧显著降低了植被的生物量;土壤pH和容重在轻牧下降低,而重牧两者显著高于无牧,重牧下土壤温度有所上升,而土壤含水量、土壤总碳,土壤总氮,以及土壤碳氮比不同牧强下无显著变化。(2)土壤有机碳物理分组中,轻牧下土壤颗粒有机碳在中层土(10-20cm)中含量与储量最高,显著高于无牧、中牧和重牧,而后三者之间无显著变化;三种放牧处理(轻牧,中牧和重牧)下0-30cm土壤中的矿物结合有机碳含量与储量无显著差异,但都显著高于无牧草地。(3)土壤有机碳化学组分中,相较于无牧草地,轻牧草地土壤易氧化有机碳含量与储量在0-30cm土层中显著降低;而在中牧和重牧草地,与无牧草地无显著差异;土壤可溶性有机碳含量与储量在轻度放牧下最大,但随放牧强度并无显著变化。(4)土壤微生物量碳在0-30cm的含量和储量在不同放牧处理间无显著性差异,但是在浅层土(0-10cm)中,其含量与储量在轻牧下显著高于无牧,在中层土(10-20cm),其含量与储量在中牧下显著高于无牧,表明轻中度放牧促进了土壤表层土壤微生物的丰度。(5)放牧强度对土壤有机碳含量和储量的影响总体上趋于一致,但是土壤有机碳及组分的储量随土层深度的变化趋势更为显著:在浅层和中层土中,土壤易氧化有机碳储量,在轻牧处理显著低于其余放牧强度处理;而在深层土中,易氧化有机碳储量在放牧强度间无显著差异;土壤易氧化有机碳含量,在相同放牧强度下,随着土层深度加深也无显著性变化。表明土壤有机碳组分储量相较于含量在表征碳库变化上更具指示性。(6)土壤有机碳稳定性指数CSI(矿物结合有机碳含量/颗粒有机碳含量)在土壤0-30cm中受放牧的影响而有所上升,随着放牧强度的增加而土壤有机碳稳定性不断上升,表明放牧提高了土壤有机碳的稳定性。(7)放牧主要通过降低地下植物生物量和改变土壤pH影响土壤有机碳稳定性。随着放牧强度的增加,草地地下生物量会显著降低,进而降低颗粒有机碳的含量;放牧也会通过提高土壤pH而提高土壤微生物量,促使土壤矿物结合有机碳的提高。表明放牧强度通过减少颗粒有机碳的生成促进其向更为稳定的矿物结合有机碳转化来调节土壤有机碳的稳定性。本研究表明放牧提高了土壤有机碳稳定性,加深了放牧影响典型草原土壤有机碳组分的认识,同时为可持续管理草地生态系统,缓解全球气候变暖实现“双碳”目标提供理论和数据支持。

关键词：放牧强度土壤有机碳组分土壤碳储量有机碳稳定性典型草原

克氏针茅草原群落物种多样性与生物量关系对放牧强度的响应

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生态学报 2022年第23期42卷 9736-9746页

作者：高苏日固嘎斯琴朝克图乌兰图雅赛西雅拉图张卫青美丽内蒙古师范大学地理科学学院呼和浩特010020 内蒙古自治区蒙古高原灾害与生态安全重点实验室呼和浩特010020 蒙古高原气候变化与区域响应自治区高等学校重点实验室呼和浩特010020

放牧强度引起的草原植物群落物种多样性与地上生物量变化是近年来草地生态系统研究的热点问题。以内蒙古锡林郭勒克氏针茅草原为研究对象,探究植物群落结构特征、物种多样性与地上生物量之间相互关系及其对不同放牧强度的响应。结果表明... 详细信息

放牧强度引起的草原植物群落物种多样性与地上生物量变化是近年来草地生态系统研究的热点问题。以内蒙古锡林郭勒克氏针茅草原为研究对象,探究植物群落结构特征、物种多样性与地上生物量之间相互关系及其对不同放牧强度的响应。结果表明:随着放牧强度的增加植物群落结构逐步向退化方向演替;植物群落高度逐渐降低(P放牧条件下群落物种Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数均显著高于重度放牧(P放牧强度下产生不同的响应,适度放牧有利于提高群落物种多样性与生物量。

关键词：放牧强度植物群落结构物种多样性地上生物量克氏针茅草原