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近20年若尔盖高原陆地水储量变化分析

成都信息工程大学学报 2024年第4期39卷 470-476页

作者：张篪仙巍樊松林杨增平成都信息工程大学资源环境学院四川成都610225

黄河上游若尔盖高原湿地区多年来存在湿地退化萎缩的趋势,维持若尔盖地区的陆地水储量对湿地区生态环境保护和经济发展有重要意义。为更好地分析近20年来的若尔盖高原地区陆地水储量时空分布和变化情况,运用GRACE重力卫星数据,进行降尺... 详细信息

黄河上游若尔盖高原湿地区多年来存在湿地退化萎缩的趋势,维持若尔盖地区的陆地水储量对湿地区生态环境保护和经济发展有重要意义。为更好地分析近20年来的若尔盖高原地区陆地水储量时空分布和变化情况,运用GRACE重力卫星数据,进行降尺度处理后,结合统计方法,对若尔盖高原地区2003-2020年的陆地水储量时空分布及其与降水的关系进行讨论和分析。研究结果表明:研究时段内,若尔盖陆地水储量呈上升趋势,增长速率为1.37 cm/a,且有明显季节性变化特征;小波分析显示11 a为陆地水储量变化的第一主周期;空间分布上,水储量有从东部地区向西部地区逐渐降低的趋势。计算降水与水储量变化之间的相关性系数为年际尺度0.497和年内尺度0.402,两者为中等相关关系,降水是陆地水储量变化的主要驱动因子之一。

关键词： GRACE 陆地水储量若尔盖高原

若尔盖高原湿地植物群落结构特征与土壤微生物群落多样性

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水土保持通报 2022年第1期42卷 106-113页

作者：汤木子四川大学建筑与环境学院四川成都610065

[目的]探究若尔盖高原湿地植物群落(乌拉苔草、木里苔草、花葶驴蹄草、藏嵩草)结构特征、土壤微生物群落多样性的长期变化特征及其二者之间的演化关系,为该地区的植被恢复和生态环境保护提供借鉴。[方法]结合室内样品分析,连续4 a(2016... 详细信息

[目的]探究若尔盖高原湿地植物群落(乌拉苔草、木里苔草、花葶驴蹄草、藏嵩草)结构特征、土壤微生物群落多样性的长期变化特征及其二者之间的演化关系,为该地区的植被恢复和生态环境保护提供借鉴。[方法]结合室内样品分析,连续4 a(2016—2019年)观测了不同植物群落地上和地下各个指标的动态特征。[结果](1)对于α多样性,2016—2019年若尔盖高原湿地植被Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数呈一致的变化规律,均表现为:乌拉苔草>木里苔草>藏嵩草>花葶驴蹄草,随着年份的增加而逐渐增加趋势;而Simpson优势度指数呈相反的变化趋势。对于β多样性,2016—2019年若尔盖高原湿地植被Cody指数呈一致的变化规律,均表现为:乌拉苔草>木里苔草>藏嵩草>花葶驴蹄草,随着年份的增加而逐渐增加趋势;而Sorenson指数呈相反的变化趋势。(2)2016—2019年土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量呈一致的变化规律,均表现为:乌拉苔草>木里苔草>藏嵩草>花葶驴蹄草,随着年份的增加而逐渐增加趋势;若尔盖高原湿地不同植物群落土壤细菌数量占绝对优势,占微生物总数的70%左右,其次是放线菌,真菌最少;其中细菌数目、真菌数目和放线菌数目均表现为:乌拉苔草>木里苔草>藏嵩草>花葶驴蹄草,随着年份的增加而逐渐增加趋势。(3)土壤微生物量碳、氮、磷均表现为:乌拉苔草>木里苔草>藏嵩草>花葶驴蹄草,随着年份的增加而逐渐增加趋势;而微生物量磷不同年份之间差异不显著(p>0.05)。(4)土壤微生物群落均匀度指数(E)、物种丰富度指数(H)、和碳源利用丰富度指数(S)基本表现为:乌拉苔草>木里苔草>藏嵩草>花葶驴蹄草,随着年份的增加而逐渐增加趋势;而优势度指数(D_s)呈相反的变化趋势,不同年份之间差异不显著(p>0.05)。(5)土壤微生物群落多样性与植被多样性具有显著的相关性(p若尔盖高原湿地地上植被与地下微生物群落多样性之间呈强耦合关系,并且这种关系并不随时间而改变,二者具有对环境变化响应的统一性。

关键词：若尔盖高原湿地植被多样性土壤微生物

若尔盖高原不同退牧还湿方式下泥炭沼泽表层土壤的水源涵养能力研究

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湿地科学 2022年第2期20卷 188-195页

作者：王京卓玛姐阿西汪晓东王瑞玛吉措林英华中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 四川若尔盖湿地国家级自然保护区管理局四川若尔盖624599 四川省若尔盖县林业和草原局四川若尔盖624599

于2018年和2019年的7月中旬和9月中旬,在若尔盖湿地国家级自然保护区的完全禁牧区、一年载蓄平衡实验区、二年载蓄平衡实验区和每年6月1日至10月31日期间禁牧的季节性限牧实验区中,随机选择一处泥炭沼泽作为采样地,以核心区花湖区的天... 详细信息

于2018年和2019年的7月中旬和9月中旬,在若尔盖湿地国家级自然保护区的完全禁牧区、一年载蓄平衡实验区、二年载蓄平衡实验区和每年6月1日至10月31日期间禁牧的季节性限牧实验区中,随机选择一处泥炭沼泽作为采样地,以核心区花湖区的天然泥炭沼泽作为对照地;在采样地和对照地中,采集0~10 cm深度土壤样品,测定其容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、自然含水量、毛管持水量、最大持水量和最小持水量,研究不同退牧还湿方式下泥炭沼泽表层土壤的水源涵养能力。研究结果表明,与对照地的天然泥炭沼泽相比,2018年和2019年的7月中旬和9月中旬,完全禁牧区、季节性限牧区、一年载蓄平衡区和二年载蓄平衡区中采样地泥炭沼泽0~10 cm深度土壤的容重都增大了;2018年9月中旬、2019年7月中旬和9月中旬,完全禁牧区、季节性限牧区、一年载蓄平衡区和二年载蓄平衡区中采样地泥炭沼泽0~10 cm深度土壤的毛管持水量和最小持水量都减小了;2018年和2019年的7月中旬和9月中旬,总体上,二年载蓄平衡区泥炭沼泽、季节性限牧区泥炭沼泽、完全禁牧区泥炭沼泽、一年载蓄平衡区泥炭沼泽的0~10 cm深度土壤的水源涵养能力依次减小。

关键词：土壤水源涵养能力泥炭沼泽草畜平衡季节性限牧禁牧若尔盖高原

若尔盖高原沙地植被恢复模式对土壤碳氮磷及其生态化学计量特征的影响

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若尔盖高原沙地植被恢复模式对土壤碳氮磷及其生态化学计量特征的...

作者：曹全恒西南民族大学

学位级别：硕士

若尔盖高原位于我国青藏高原东缘,是国家重要的水源涵养区和生物多样性保护区。人类活动、气候变化和生物因素加剧了该区域的草地退化和沙化,该区域实施了一系列防沙治沙工程,特别是生态恢复工程。因此,对不同生态恢复工程进行效果评价... 详细信息

若尔盖高原位于我国青藏高原东缘,是国家重要的水源涵养区和生物多样性保护区。人类活动、气候变化和生物因素加剧了该区域的草地退化和沙化,该区域实施了一系列防沙治沙工程,特别是生态恢复工程。因此,对不同生态恢复工程进行效果评价、优化高寒沙地植被恢复模式和促进高寒草地健康可持续发展成为该区域亟待解决的科学问题。本研究以若尔盖高原典型沙地恢复示范区不同植被恢复措施为研究对象,通过野外调查地上植物群落特征与室内分析0-100 cm土壤剖面理化性质相结合,样点与区域调查相结合揭示沙地不同植被恢复类型对植物群落和土壤碳氮磷含量、储量与生态化学计量特征的影响及地上-地下相互之间关系,主要结果如下:1.与重度沙化草地相比,围栏封育沙化草地、人工补播草地和人工种植高山柳沙地草本植物盖度、地上生物量、Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数的恢复效果显著（P＜0.05）。与天然草地和天然灌丛草地相比,围栏封育沙化草地、人工补播和人工种植高山柳沙地草本植物盖度、地上生物量、Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数显著降低（P＜0.05）。2.若尔盖高原各沙地恢复类型的土壤容重随0-100 cm土层深度增加呈增加的趋势。土壤容重为重度沙化草地＞人工种植高山柳沙地、人工补播、围栏封育沙化草地＞天然草地。人工补播、围栏封育沙化草地和人工种植高山柳沙地在0-10 cm土层土壤含水量高于重度沙化草地,天然灌丛草地、人工补播和天然草地的土壤含水量随0-100 cm土层深度的加深逐渐降低。3.若尔盖高原沙地各植被恢复类型的土壤有机碳、全氮、全磷随0-100 cm土层深度的增加而降低。与天然草地相比,各沙地植被恢复类型的土壤有机碳、全氮、全磷均降低,与重度沙化草地相比则相反。天然草地中土壤碳、氮和磷的储量显著高于沙地各植被恢复类型（P＜0.05）。围栏封育沙化草地、人工补播沙地的土壤碳、氮储量显著高于重度沙化草地和人工种植高山柳沙地。4.天然草地转变为天然灌丛草地促使土壤碳、氮、磷含量和储量显著增加,天然灌丛草地的土壤碳氮比、碳磷比和氮磷比较高（P＜0.05）。自然草灌转变有利于有机质的积累,减缓氮限制,从而改善土壤养分和功能,为沙地人工植被恢复提供参考依据。而人工种植高山柳沙地的土壤碳、氮、磷含量和储量显著低于天然草地和重度沙化草地,且土壤碳氮比、碳磷比和氮磷比较低。重度沙化区进行人工植灌恢复将不利于有机质的积累,增加磷矿化速率,受氮限制严重。综上,与重度沙化草地相比,围栏封育沙化草地、人工补播和人工种植高山柳沙地植被恢复类型促进地上植物群落恢复,改善碳氮磷含量和储量,加强了生态化学计量调控作用。但与天然草地相比,沙地植被恢复类型下的植物群落和土壤养分未恢复到天然草地的初始状况,需进一步加强沙地植被恢复模式优化和土壤改良技术创新的综合研究。天然草地演变为天然灌丛草地,使土壤碳、氮、磷含量和储量显著增加,土壤质量得到改善。本研究可为高寒沙地生态保护与恢复提供科学参考。

关键词：若尔盖高原植被恢复植物群落土壤化学计量沙化治理

基于植被指数的若尔盖高原湿地光合有效辐射吸收比例估算研究

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遥感技术与应用 2022年第5期37卷 1267-1276页

作者：袁艺溶王继燕杨嘉葳熊俊楠西南石油大学土木工程与测绘学院测绘遥感地理信息防灾应急研究中心四川成都610500

植被光合有效辐射吸收比例(FPAR)是湿地生态系统碳收支和气候变化的关键参量,直接反映湿地植被生长发育状况。基于植被指数的经验统计方法简单高效,被广泛运用于草原、森林及作物等植被FPAR的模拟,却较少用于湿地,缺乏不同植被指数对湿... 详细信息

植被光合有效辐射吸收比例(FPAR)是湿地生态系统碳收支和气候变化的关键参量,直接反映湿地植被生长发育状况。基于植被指数的经验统计方法简单高效,被广泛运用于草原、森林及作物等植被FPAR的模拟,却较少用于湿地,缺乏不同植被指数对湿地FPAR估算适应性的系统研究。研究对比了14种常见的植被指数,选出最优植被指数用于反演若尔盖高原湿地生长季FPAR。结果表明:常见的植被指数中,MSAVI指数动态考虑了土壤信息,能较好地适应湿地植被FPAR的估算,误差和R~2均优于其他植被指数。若尔盖高原湿地生长季FPAR取值在0.22—0.80之间,整体分布较为均匀,泥炭湿地、湿草甸及沼泽湿地平均FPAR分别为0.46、0.63和0.58;生长季期间若尔盖高原不同类型湿地FPAR随时间呈现先增加后降低趋势。

关键词：若尔盖高原湿地光合有效辐射吸收比例植被指数时空分布

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若尔盖高原典型泥炭湿地水量平衡计算

水科学进展 2018年第5期29卷 655-666页

作者：李志威鲁瀚友胡旭跃长沙理工大学水利工程学院湖南长沙410114 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室湖南长沙410114

若尔盖泥炭湿地具有蓄水、固碳和生态的重要功能,其地下水水位变化决定泥炭湿地面积维持或萎缩,但是其泥炭湿地的地下水水文过程和水量动态变化缺少系统的野外监测和研究。结合红原站气象资料,并于2017年5月、7月和9月在若尔盖黑河上游... 详细信息

若尔盖泥炭湿地具有蓄水、固碳和生态的重要功能,其地下水水位变化决定泥炭湿地面积维持或萎缩,但是其泥炭湿地的地下水水文过程和水量动态变化缺少系统的野外监测和研究。结合红原站气象资料,并于2017年5月、7月和9月在若尔盖黑河上游泥炭湿地典型小流域开展野外原位监测,利用MODFLOW模型建立小流域三维动态地下水运动模型,模拟地下水运动过程并计算水量动态平衡变化以及沟道排水能力。结果表明:泥炭湿地的主要补水方式是降雨,占补水总量的60%,其主要出流方式是沟道排水,排水比例最高达到53%;其次是潜水蒸发,出流比例为26%。切穿泥炭层的沟道排水能力是未切穿泥炭层沟道的2. 5倍。若尔盖泥炭地的地下水位受降雨影响呈现季节性波动,在雨季其涨幅约为0. 5 m。

关键词：若尔盖高原泥炭湿地地下水运动沟道水量平衡 MODFLOW

2000—2019年若尔盖高原植被净初级生产力时空动态变化及其与气候因子的关系

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西南林业大学学报（自然科学） 2022年第3期42卷 52-61页

作者：王耠熠张聪赵丽董李勤张昆西南林业大学地理与生态旅游学院云南昆明650233 西南林业大学湿地学院国家高原湿地研究中心云南昆明650233

基于2000—2019年逐年MODIS–NPP数据和逐月气温、降水数据,采用一元线性回归和偏相关分析等方法,研究了若尔盖高原植被NPP的时空变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:若尔盖高原植被多年平均NPP为366.55 gC/(m^(2)·a),呈东高西低... 详细信息

基于2000—2019年逐年MODIS–NPP数据和逐月气温、降水数据,采用一元线性回归和偏相关分析等方法,研究了若尔盖高原植被NPP的时空变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:若尔盖高原植被多年平均NPP为366.55 gC/(m^(2)·a),呈东高西低的态势;2000—2019年植被平均NPP总体上以1.66 gC/(m^(2)·a)的增加速率呈波动上升的趋势,植被NPP呈上升趋势的面积占整个高原面积的95.75%。不同生态系统类型间植被多年平均NPP存在差异,森林生态系统>湿地生态系统>草地生态系统;年际增长速率也有所不同,湿地生态系统>草地生态系统>森林生态系统。若尔盖高原植被NPP与降水量总体上呈现弱的负相关关系,表明降水量并不是影响若尔盖高原植被NPP的主导气候因子;若尔盖高原植被NPP变化主要受气温的影响,气温是若尔盖高原植被NPP变化的主要驱动因子。此外,还发现年均最高温、年均最低温对若尔盖高原植被NPP变化的影响不同,年均最高温对若尔盖高原植被NPP的影响更为显著。

关键词：净初级生产力若尔盖高原时空动态气候因子

若尔盖高原沼泽湿地与草地二氧化碳通量的比较

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应用生态学报 2008年第2期19卷 285-289页

作者：王德宣宋长春王毅勇赵志春中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130012

采用静止箱/气相色谱法,在2003—2005年的植物生长期对若尔盖高原沼泽湿地和草地的CO2通量进行了对比观测.结果表明:若尔盖高原沼泽湿地和草地CO2通量的平均值分别为203.22和323.03mg.m-2.h-1,前者为后者的60%左右.沼泽湿地常年积水的... 详细信息

采用静止箱/气相色谱法,在2003—2005年的植物生长期对若尔盖高原沼泽湿地和草地的CO2通量进行了对比观测.结果表明:若尔盖高原沼泽湿地和草地CO2通量的平均值分别为203.22和323.03mg.m-2.h-1,前者为后者的60%左右.沼泽湿地常年积水的环境条件限制了土壤中的植物残体、根系及有机物质的分解,是沼泽湿地CO2通量低于草地并形成泥炭积累的重要因素.研究区沼泽湿地与草地CO2通量的季节变化与气温变化呈正相关,峰值一般出现在7月和8月;其日变化也与气温呈正相关,峰值一般出现在11:00—17:00.5cm深的土壤温度与CO2通量的相关性高于10和15cm深的土壤温度.

关键词： CO2通量若尔盖高原沼泽湿地草地

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若尔盖高原湿地生态系统服务价值动态

应用生态学报 2009年第5期20卷 1147-1152页

作者：张晓云吕宪国沈松平中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室长春130012 国家林业局调查规划设计院北京100714 中国科学院研究生院北京100049 四川省遥感中心成都610081

基于1975、2006年若尔盖高原湿地的卫星遥感资料,应用生态系统服务价值评价方法,对1975—2006年间若尔盖高原湿地生态系统的物质产品生产价值、气体调节价值和蓄水价值动态进行了研究.结果表明:研究期间,若尔盖高原湿地生态系统三项服... 详细信息

基于1975、2006年若尔盖高原湿地的卫星遥感资料,应用生态系统服务价值评价方法,对1975—2006年间若尔盖高原湿地生态系统的物质产品生产价值、气体调节价值和蓄水价值动态进行了研究.结果表明:研究期间,若尔盖高原湿地生态系统三项服务价值总和由195.90亿元降至123.85亿元,其中,物质产品价值增加了3.02亿元,而气体调节和蓄水价值共减少了75.07亿元.研究区由物质产品增加带来的收益远小于由生态退化造成的损失;过度的放牧行为致使若尔盖高原湿地生物量减少、土壤结构变化,造成生态系统总服务价值和服务水平下降.

关键词：若尔盖高原湿地生态系统生态系统服务价值