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中国北方草地生态系统服务评估

生态学报 2024年第2期44卷 455-462页

作者：脱登峰卢琦却晓娥程磊磊杨岩岩高攀崔桂鹏中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

北方草地是我国天然草地主体部分,其生态功能对提升生态系统稳定性、保障国家生态安全具有重要的作用。在北方草地生态功能分区基础上,开展2011—2015年不同功能区内防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态功能评估,探明其现状和空间格局,... 详细信息

北方草地是我国天然草地主体部分,其生态功能对提升生态系统稳定性、保障国家生态安全具有重要的作用。在北方草地生态功能分区基础上,开展2011—2015年不同功能区内防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态功能评估,探明其现状和空间格局,为北方草地生态功能分区研究提供评估数据,也为推进草地生态系统保护与修复工作提供科技支撑。结果表明:(1)北方草地防风固沙能力为32.44 t hm^(-2) a^(-1),防风固沙量为89.22亿t/a。半干旱草原区防风固沙能力和固沙量最大,分别为68.76 t hm^(-2) a^(-1)和29.16亿t/a,其固沙量占北方草地固沙总量的32.68%。(2)北方草地土壤保持能力为124.5 t hm^(-2) a^(-1),土壤保持量为243.59亿t/a。土壤保持功能的空间异质性较大,暖性灌草丛区土壤保持能力最大,为431.52 t hm^(-2) a^(-1);高寒草甸区土壤保持量最多,为105.36亿t/a,占北方草地土壤保持总量的43.19%。(3)北方草地水源涵养能力为93.03 m^(3) hm^(-2) a^(-1),水源涵养量为288.98亿m^(3)/a。高寒草甸区和高寒草原区水源涵养能力较大,分别为211.09 m^(3) hm^(-2) a^(-1)和118.04 m^(3) hm^(-2) a^(-1)。两个区域的水源涵养量也较多,分别为125.36亿m^(3)/a和72.13亿m^(3)/a,合占北方草地水源涵养总量的68.34%。整体上,北方半干旱草原区、暖性灌草丛区、高寒草甸区和高寒草原区对发挥我国草地防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态多功能效益、提升生态系统服务和稳定性具有极其重要的作用。

关键词：草地生态系统生态功能分区生态功能评估空间格局北方地区

草地生态系统土壤与植被对极端干旱的响应研究进展

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畜牧与饲料科学 2024年第2期45卷 58-72页

作者：晔薷罕希吉日塔娜常虹刘思博张璞进刘欣超殷国梅温超单玉梅刘桂香内蒙古自治区农牧业科学院内蒙古呼和浩特010031 内蒙古财经大学内蒙古呼和浩特010028 中国农业科学院草原研究所内蒙古呼和浩特010025

全球气候变化背景下,极端干旱已被证实会对生态系统的结构和功能产生重要影响,特别是土壤与植被特征,但极端干旱对生态系统的影响程度因生态系统类型不同而存在较大差异。草地生态系统是我国最大的陆地生态系统,承载着牧区经济和生态可... 详细信息

全球气候变化背景下,极端干旱已被证实会对生态系统的结构和功能产生重要影响,特别是土壤与植被特征,但极端干旱对生态系统的影响程度因生态系统类型不同而存在较大差异。草地生态系统是我国最大的陆地生态系统,承载着牧区经济和生态可持续发展的重任,对降水格局变化高度敏感,因此,研究草原土壤与植被特征对极端干旱的响应,对认知自然生态系统的演变规律,预防和降低未来极端气候事件对生态环境和经济发展造成的损失具有重要意义。对草地生态系统土壤湿度、温度、养分、矿化、微生物,以及植被群落特征、植被物候、功能性状对极端干旱响应方面的研究进展进行综述,以期为研究全球气候变化条件下草地生态系统应对极端干旱气候的选择与适应提供参考。

关键词：极端干旱草地生态系统土壤植被

拉萨河流域湿地植物群落多样性对草地生态系统功能的影响

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黑龙江环境通报 2024年第5期37卷 114-116页

作者：刘帮欢刘春磊刘坤中国地质调查局军民融合地质调查中心成都610036

湿地植物群落多样性能够反映湿地生态系统的健康状况和生态功能。因此,研究湿地植物群落多样性对草地生态系统功能的影响,对于保护湿地植物资源、促进草地生态系统健康发展具有重要意义。本文通过对拉萨河流域湿地植物群落多样性进行剖... 详细信息

湿地植物群落多样性能够反映湿地生态系统的健康状况和生态功能。因此,研究湿地植物群落多样性对草地生态系统功能的影响,对于保护湿地植物资源、促进草地生态系统健康发展具有重要意义。本文通过对拉萨河流域湿地植物群落多样性进行剖析,分析不同植物群落结构对草地生态系统功能的影响,提出维护湿地植物群落多样性的措施,为保护拉萨河流域湿地植物资源、促进草地生态系统的健康发展提供科学依据。

关键词：拉萨河流域湿地植物群落多样性草地生态系统功能影响

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草地生态系统承载力概念、方法及关键问题

中国生态农业学报（中英文） 2022年第8期30卷 1228-1237页

作者：鄢玲艳孔令桥张路欧阳志云胡金明云南大学国际河流与生态安全研究院昆明650500 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

草地是中国面积最大的陆地生态系统,具有重要的生态功能,是牧民赖以生存和发展的物质基础。同时草地生态系统脆弱敏感,退化严重,对生态安全和经济发展造成威胁。草地生态系统承载力的研究对实现草畜平衡和草地可持续利用、维护我国生态... 详细信息

草地是中国面积最大的陆地生态系统,具有重要的生态功能,是牧民赖以生存和发展的物质基础。同时草地生态系统脆弱敏感,退化严重,对生态安全和经济发展造成威胁。草地生态系统承载力的研究对实现草畜平衡和草地可持续利用、维护我国生态脆弱区生态安全具有重要意义。本文对草地生态系统承载力相关概念及发展进行了梳理,提出了草地生态系统承载力评估概念框架。在总结现有草地生态系统承载力评估方法基础上,重点分析了目前草地生态系统承载力研究方法以及量化模型的不足,提出了未来需要进一步加强研究的领域和方向。在草地生态系统承载力评估方法上,当前主要采用载畜量进行量化,现有方法大多根据牧草生产力及农副产品价格、牧草产量、草地净初级生产力或植被指数估算,现存问题主要有:1)产草量受多因素影响,不同研究区间差异较大,数据难以准确获取或估算;2)忽略了野生动物、病虫害导致的牧草损失量;3)实际载畜量折算未考虑牲畜体重、年龄大小;4)缺乏较完备的多因素整合模型与预测预警模型。未来应在以下方面深入研究:1)构建完善的草地生态系统承载力研究基础理论体系;2)完善草地生态系统承载力评价指标体系,优化评价模型;3)加强参数的动态监测和标准化;4)建立草地生态系统承载力研究预测预警机制,科学确定草地生态系统承载阈值。

关键词：承载力草地生态系统载畜量草地资源利用定量评估模型

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草地生态系统土壤碳矿化研究进展

中国草地学报 2023年第11期45卷 136-144页

作者：高丽侯向阳王珍中国农业科学院草原研究所/内蒙古草业与草原研究院内蒙古呼和浩特010010 中国农业科学院研究生院北京100081 山西农业大学草业学院山西太原030012

草地生态系统在全球陆地碳循环中占有非常重要的地位。土壤碳矿化是连接全球碳循环和陆地生态系统功能的最重要的环节之一。近年来,学者们开展了大量有关草地生态系统土壤碳矿化的研究。本文从草地生态系统土壤碳矿化的影响因素、研究... 详细信息

草地生态系统在全球陆地碳循环中占有非常重要的地位。土壤碳矿化是连接全球碳循环和陆地生态系统功能的最重要的环节之一。近年来,学者们开展了大量有关草地生态系统土壤碳矿化的研究。本文从草地生态系统土壤碳矿化的影响因素、研究方法等方面进行综述,提出了未来草地生态系统土壤碳矿化的研究趋势。土壤碳矿化作用受土壤微生物和土壤有机碳质量的直接影响,同时受气候、植物、土壤、人类干扰等因素的间接影响;多数草地土壤有机碳矿化研究采用室内土壤需氧培养法进行测定,培养产生的土壤碳矿化CO_(2)的测定方法有碱液吸收法、气相色谱法、CO_(2)红外气体分析仪法,其中碱液吸收法是应用最早、使用最为普遍的一种方法。未来的研究中,土壤碳矿化可以作为评价退化草地恢复、放牧地管理、合理配置草地等措施实施效果的指标之一,并且需要加强土壤活性有机碳和惰性有机碳矿化过程的土壤微生物学调控机制的研究。

关键词：草地生态系统土壤碳矿化影响因素研究进展

全球变化联网控制实验的创新性设计:以我国草地生态系统水热要素联网控制实验为例

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应用生态学报 2022年第3期33卷 648-654页

作者：朱军涛牛犇宗宁赵博郑周涛赵广庾强王常慧张扬建中国科学院地理科学与资源研究所拉萨高原生态试验站生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 山西农业大学草业学院山西晋中030801

全球变化已对陆地生态系统结构和功能产生深远影响,明确生态系统对全球变化的响应和适应机制是实现人类对生态系统服务可持续利用的前提。联网实验是理解区域乃至全球尺度生态系统结构功能对全球变化要素响应和适应的重要手段。科学的... 详细信息

全球变化已对陆地生态系统结构和功能产生深远影响,明确生态系统对全球变化的响应和适应机制是实现人类对生态系统服务可持续利用的前提。联网实验是理解区域乃至全球尺度生态系统结构功能对全球变化要素响应和适应的重要手段。科学的顶层设计有利于实现联网数据间融合、比对以及分析,进而支撑普适性生态学理论的发展。本文从全球变化联网控制实验的研究进展、发展需求、创新性设计及研究展望等几方面,综合阐述未来全球变化联网控制实验设计的理论基础、方法学原理以及全新的实验网络设计理念,并以我国草地生态系统为例,以空间基准点理念(水热均值点)为突破口,提出了我国草地生态系统联网实验创新设计技术体系,以期推动未来区域和全球尺度控制实验的联网研究发展。

关键词：全球变化联网控制实验空间基准点自然环境梯度草地生态系统

放牧对全球草地生态系统碳氮磷化学计量特征影响的Meta分析

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应用生态学报 2022年第5期33卷 1251-1259页

作者：刘玉祯刘文亭杨晓霞李彩弟冯斌俞旸张春平董全民青海大学畜牧兽医科学院青海省高寒草地适应性管理重点实验室西宁810016

为明确全球尺度下放牧管理措施对草地生态系统碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,提高草地生态系统管理水平,本研究选取国内外83篇中英文文献进行Meta分析,并通过亚组分析探讨了放牧家畜组合(羊单牧、牛单牧和牛羊混牧)和放牧强度... 详细信息

为明确全球尺度下放牧管理措施对草地生态系统碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,提高草地生态系统管理水平,本研究选取国内外83篇中英文文献进行Meta分析,并通过亚组分析探讨了放牧家畜组合(羊单牧、牛单牧和牛羊混牧)和放牧强度(轻度、中度、重度)对草地生态系统叶片、凋落物、根系,以及土壤C、N、P化学计量特征的影响。结果表明:放牧会显著降低叶片和凋落物C含量、C/N、C/P,增加N、P含量及N/P;显著降低根系和土壤C、N含量,C/P和N/P,增加P含量和C/N。叶片、凋落物化学计量特征变化对牛、羊单独放牧响应更为明显,而根系、土壤化学计量特征变化则对混牧响应更为明显,重度放牧会对草地生态系统化学计量特征产生更大的影响。放牧会降低土壤N含量,增加P含量,表明放牧对草地N、P含量的影响路径不同。进一步研究N、P含量变化对放牧活动不平衡响应机制,将放牧方式、强度的影响纳入草地生态系统预测、管理模型,能够有效提高草地生态系统管理水平。

关键词：放牧方式放牧强度草地生态系统碳氮磷化学计量特征 Meta分析

草地生态系统土壤微生物群落以及土壤代谢特征的研究

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草地生态系统土壤微生物群落以及土壤代谢特征的研究

作者：许春雪内蒙古大学

学位级别：硕士

我国草地生态系统面积大、范围广,气候多样、地形复杂,被确定为易受环境影响的敏感生态区。植被和土壤微生物群落组成以及土壤代谢特征对维持草地生态系统稳定、挖掘草地生态系统功能等方面发挥重要作用。因此,我们对中国西北地区不同... 详细信息

我国草地生态系统面积大、范围广,气候多样、地形复杂,被确定为易受环境影响的敏感生态区。植被和土壤微生物群落组成以及土壤代谢特征对维持草地生态系统稳定、挖掘草地生态系统功能等方面发挥重要作用。因此,我们对中国西北地区不同气候带草地生态系统进行植被和土壤特征调查;对土壤理化因子及呼吸商进行测量,并获取近10年的气候数据进行气候区划;通过高通量测序技术分析不同气候区土壤微生物群落特征;采用相关性分析探究环境因子对土壤微生物群落及土壤代谢特征的影响。主要研究结果如下:(1)气候因素是影响不同草地生态系统植被群落特征的主要因子,随着气候干旱指数的增加植物多样性减少、丰富度降低;同时温度和土壤p H等因子也会发生规律性变化。(2)土壤微生物群落多样性和丰富度在干旱区最低;气候干旱导致土壤中变形菌门、酸杆菌门和被孢菌门等微生物相对丰度减少,放线菌门、绿弯菌门和子囊菌门等微生物相对丰度增加;土壤细菌和真菌群落在半湿润区共现网络相对复杂稳定,而在半干旱区网络结构最简单。在不同气候区土壤细菌和真菌群落构建均由随机过程的扩散限制主导。干旱指数是影响细菌群落组成的主要因子,而降水量是影响真菌群落组成的关键因子。(3)不同气候区草地生态系统土壤代谢特征存在差异,湿润区土壤呼吸作用最强。不同气候区对土壤呼吸产生影响的因素不同,湿润区土壤细菌群落多样性和丰富度对土壤呼吸商具有强烈影响;植物、土壤真菌群落多样性和丰富度与半湿润区土壤呼吸商呈显著正相关关系;半干旱和干旱区土壤呼吸作用主要依赖于温度、降水量、土壤p H和干旱指数等环境因子。综上所述,草地生态系统植被和土壤微生物群落组成及土壤代谢特征与气候干旱指数密切相关,我们的研究结果为全球气候变化背景下维持大尺度草地生态系统稳定性和制定可持续发展的草地管理策略提供理论依据。

关键词：草地生态系统气候微生物群落呼吸商

青藏公路对沿线草地生态系统土壤可溶性有机碳及其特征的影响

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草地学报 2022年第8期30卷 2158-2166页

作者：陈琦李富翠彭钰梅刘卓成汪梦寒贾辰雁韩烈保北京林业大学草业与草原学院北京100083 中国农业大学北京100193 内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司内蒙古呼和浩特010010

可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)是陆地生态系统碳循环的关键物质,为研究公路对沿线土壤DOC的影响,本试验以距G109格尔木至拉萨段公路不同水平距离(20 m,100 m,400 m)土壤为研究对象,测定土壤DOC含量,结合紫外可见光谱和三... 详细信息

可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)是陆地生态系统碳循环的关键物质,为研究公路对沿线土壤DOC的影响,本试验以距G109格尔木至拉萨段公路不同水平距离(20 m,100 m,400 m)土壤为研究对象,测定土壤DOC含量,结合紫外可见光谱和三维荧光光谱分析土壤可溶性有机质(Dissolved organic matter,DOM)的光谱特征。结果表明:在同一海拔高度下,公路显著影响了土壤DOC分布的空间格局,距公路不同距离土壤DOC含量由高到低依次为:400 m>100 m>20 m;公路影响了土壤的芳香化程度和疏水性组分,距离公路越近,土壤有机质越不稳定;结合荧光特征指数得出,土壤DOM主要属于微生物源输入,且腐殖化程度较低。因此,对公路周边环境进行生态修复时,要特别注意距离公路较近处,可以通过提高植被覆盖度的方式,增加土壤碳储量及稳定性,保护生态环境。

关键词：公路草地生态系统可溶性有机碳紫外吸收特性荧光特性