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高寒矮嵩草群落退化演替系列氮、磷生态化学计量学特征

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生态学报 2013年第17期33卷 5245-5251页

作者：林丽李以康张法伟杜岩功郭小伟李婧刘淑丽曹广民中国科学院西北高原生物研究所西宁810001

运用历史资料与实地调查相结合的方法,以多元数量统计为手段确定采样地点,以空间尺度代替时间尺度,确定演替系列,以生态化学计量学为基础探讨了高寒矮嵩草草甸退化演替系列氮(N)磷(P)含量及化学计量学特征,发现:1)高寒矮嵩草草甸土壤全... 详细信息

运用历史资料与实地调查相结合的方法,以多元数量统计为手段确定采样地点,以空间尺度代替时间尺度,确定演替系列,以生态化学计量学为基础探讨了高寒矮嵩草草甸退化演替系列氮(N)磷(P)含量及化学计量学特征,发现:1)高寒矮嵩草草甸土壤全量N、P含量随退化演替程度的加深而呈倒"V"字形变化趋势,速效N、P含量随退化程度的加深呈降低趋势,但土壤草甸全量及速效N/P化学计量学特征则呈现降低趋势;2)地上植物N/P化学计量学特征在整个退化演替过程没有明显的差异。说明高寒矮嵩草群落退化改变了土壤中全量及速效N、P的积累和分解速率,打破了土壤系统养分平衡模式,但并没有明显改变植物地上部分整体的N/P化学计量学特征,因此在退化演替过程中植物N/P比为草地退化诊断的惰性指标;土壤N/P化学计量学特征变化同草地退化演替过程具有较好的同步性,其对草地退化演替的敏感性较高,有可能成为未来草地退化诊断的生态指示指标。

关键词：生态学化学计量学氮磷比高寒矮嵩草草甸退化演替

三江源区高寒草甸不同退化演替阶段土壤有机碳和微生物量碳的变化

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应用与环境生物学报 2008年第2期14卷 225-230页

作者：王长庭龙瑞军王启兰景增春施建军杜岩功曹广民中国科学院西北高原生物研究所西宁810001 兰州大学草地农业科技学院兰州730070 青海省畜牧兽医科学院草原研究所西宁810016

以野外样地调查和室内分析法研究了三江源区高寒小嵩草草甸不同退化演替阶段群落中土壤有机碳和微生物量碳的变化．结果表明，放牧活动明显地影响了土壤有机碳和微生物量碳的含量．不同退化演替阶段期间，高寒小嵩草草甸土壤有机碳、微... 详细信息

以野外样地调查和室内分析法研究了三江源区高寒小嵩草草甸不同退化演替阶段群落中土壤有机碳和微生物量碳的变化．结果表明，放牧活动明显地影响了土壤有机碳和微生物量碳的含量．不同退化演替阶段期间，高寒小嵩草草甸土壤有机碳、微生物量碳含量在0～10cm土层明显较高，且随着退化程度的加剧，分布在0—40cm土层的土壤有机碳、微生物量碳含量明显降低；不同退化演替阶段，高寒小嵩草草甸由于家畜过度的啃食与践踏，不仅使得植物群落发生了逆向演替，而且土壤的肥力水平显著地下降，土壤向退化方向发展；高寒草甸的退化将使土壤有机质大量流失，氮素损失严重．随着退化演替过程的进行，高寒草甸土壤质量和土壤营养的持续供给能力逐渐退化，土壤有机碳和土壤微生物量碳含量也随放牧强度增加而迅速降低；相关分析表明，土壤有机碳和土壤微生物量碳与土壤含水量、土壤有机质、土壤速效氮呈显著正相关关系（P〈0．05），说明土壤微生物量碳可作为衡量土壤有机碳变化的敏感指标，而土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标。

关键词：三江源区高寒草甸退化演替土壤有机碳土壤微生物量碳

高寒灌丛退化演替过程对生态系统呼吸温度敏感性的影响

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环境科学 2015年第3期36卷 1075-1083页

作者：李东罗旭鹏曹广民吴琴胡启武卓玛措李惠梅青海民族大学青藏高原生态环境研究所西宁810007 中国科学院西北高原生物研究所西宁810006 西宁市林业科学研究所西宁810003

放牧是高寒草甸退化演替过程中最主要人为驱动力之一.为定量研究高寒草甸不同退化阶段生态系统呼吸速率的温度敏感性,本研究于2003年7月~2004年7月在中国科学院海北高寒草甸生态系统研究站,利用密闭箱-气相色谱法观测了高寒灌丛不同退... 详细信息

放牧是高寒草甸退化演替过程中最主要人为驱动力之一.为定量研究高寒草甸不同退化阶段生态系统呼吸速率的温度敏感性,本研究于2003年7月~2004年7月在中国科学院海北高寒草甸生态系统研究站,利用密闭箱-气相色谱法观测了高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化.结果表明:1高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化均表现为单峰曲线,最大值出现在草盛期8月,最小值出现在冬季10~次年4月.退化演替过程显著降低了高寒灌丛生态系统呼吸速率.观测期灌丛(GG)、丛间草甸(GC)和裸地(GL)的生态系统呼吸速率变化范围分别为34.21~1 168.23、2.30~1 112.38和20.40~509.72 mg·(m2·h)-1,灌丛(GG)呼吸速率平均值分别是丛间草甸(GC)和裸地(GL)的1.29倍和2.56倍.2温度是生态系统呼吸速率的主要影响因子,可以解释系统呼吸速率25%~79%以上的变异.退化演替过程显著地改变了生态系统呼吸速率与温度的相关性,当地表植被消失,灌丛退化为次生裸地后,生态系统呼吸速率与各温度指标Ts、Td、Ta之间的相关性(R2)分别降低47.23%、46.95%和55.28%.3Q10值在冷暖季节差异显著(P暖季.退化演替过程改变了生态系统呼吸的温度敏感性.观测期灌丛(GG)、丛间草地(GC)和裸地(GL)Q10值分别为2.38、2.91和1.62,与灌丛(GG)相比,丛间草甸(GC)Q10值增加了22.26%,而裸地(GL)Q10值降低了31.93%.

关键词：高寒灌丛退化演替生态系统呼吸 Q10值

原始红松林退化演替后土壤微生物功能多样性的变化

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环境科学研究 2017年第6期30卷 911-919页

作者：孙雪隋心韩冬雪刘岩冯富娟东北林业大学生命学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省科学院自然与生态研究所湿地与生态保育国家地方联合工程实验室黑龙江哈尔滨150040

为了全面了解原始红松林退化演替为次生林后土壤生境及土壤微生物功能多样性的变化规律,以小兴安岭典型的原始阔叶红松林、退化演替后先锋阶段的白桦林及亚顶级阶段的硬阔叶林为研究对象,采用Biolog-ECO微平板检测法,分析三者0~硬阔叶林... 详细信息

为了全面了解原始红松林退化演替为次生林后土壤生境及土壤微生物功能多样性的变化规律,以小兴安岭典型的原始阔叶红松林、退化演替后先锋阶段的白桦林及亚顶级阶段的硬阔叶林为研究对象,采用Biolog-ECO微平板检测法,分析三者0~硬阔叶林>白桦林;培养末期表现为原始阔叶红松林>白桦林>硬阔叶林,三者的AWCD值在0~退化演替后土壤微生物群落在碳源利用上发生变化的敏感碳源.

关键词： Biolog-ECO 土壤微生物功能多样性退化演替

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大尤尔都斯高寒草原退化演替序列的划分

草业科学 2016年第10期33卷 2093-2103页

作者：张爱宁安沙舟荀其蕾董磊董乙强苏清荷新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 和静县草原工作站新疆和静841300 巴州草原工作站新疆库尔勒841000

采用系统聚类分析法对巴音布鲁克大尤尔都斯紫花针茅(Stipapurpurea)高寒草原进行退化演替序列的划分,并对不同退化草地的植物群落结构进行比较。结果表明,随着草地退化演替程度的加剧,群落结构与主要植物种的优势地位发生明显变化,顶... 详细信息

采用系统聚类分析法对巴音布鲁克大尤尔都斯紫花针茅(Stipapurpurea)高寒草原进行退化演替序列的划分,并对不同退化草地的植物群落结构进行比较。结果表明,随着草地退化演替程度的加剧,群落结构与主要植物种的优势地位发生明显变化,顶级植被紫花针茅的高度、盖度、密度及地上生物量均有所下降;退化演替模式为:紫花针茅+艹洽草属(Koeleria)→赖草属(Leymus)+委陵菜属(Potentilla)→苔草属(Carex)+马先蒿属(Pedicularis)→艹洽草属+委陵菜属;紫花针茅的重要值可作为划分巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草地退化的重要指标;相同等级内各样地间相似性大,不同等级间样地相似性小。系统聚类的结果与各样地相似性比较的结果一致。

关键词：紫花针茅退化演替聚类分析

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青海高寒草甸退化演替中的植被指数

中国沙漠 2021年第3期41卷 203-213页

作者：邢学刚颜长珍逯军峰翟晓慧贾浩巍谢家丽中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 国家地球系统科学数据中心北京100020

随着气候变化和人为活动干扰,高寒草甸退化已成为青藏高原严重的生态环境问题,精准识别其退化程度并制定相应恢复策略,对实现高寒草甸可持续发展具有重要意义。目前,低空间分辨率MODIS数据为草地遥感监测的主要数据源,但难以满足景观破... 详细信息

随着气候变化和人为活动干扰,高寒草甸退化已成为青藏高原严重的生态环境问题,精准识别其退化程度并制定相应恢复策略,对实现高寒草甸可持续发展具有重要意义。目前,低空间分辨率MODIS数据为草地遥感监测的主要数据源,但难以满足景观破碎度或异质性较强地区的应用。本研究基于野外调查资料,利用多源遥感数据(MODIS、Landsat、Sentinel-2)研究不同空间分辨率归一化植被指数(NDVI)对高寒草甸退化演替的响应,为准确评估青藏高原高寒草甸退化程度提供依据。结果表明:(1)随着高寒草甸退化,植被群落优势种演化趋势为禾草-矮嵩草-小嵩草-杂草群落;植被高度和生物量先快速下降,然后缓慢下降或趋于稳定,植被覆盖度和NDVI的变化呈相反特征。(2)随着湿地草甸旱化,植被群落优势种从藏嵩草演变为矮嵩草或小嵩草,湿地旱化初期植被高度、生物量和覆盖度平均值略低于原生湿地,NDVI略大于原生湿地,差异不显著。(3)植被高度、覆盖度和生物量与Sentinel-2或Landsat的NDVI相关性均优于MODIS,说明Sentinel-2和Landsat的NDVI对高寒草甸退化演替过程更加敏感,采用该数据能更准确评估高寒草甸退化程度。

关键词：高寒草甸湿地草甸归一化植被指数退化演替

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青藏高原高寒矮嵩草草甸退化演替主成分分析

中国草地学报 2012年第1期34卷 24-30页

作者：林丽李以康张法伟郭小伟韩道瑞李婧曹广民中国科学院西北高原生物研究所青海西宁810001

选取青藏高原高寒矮嵩草草甸典型退化演替阶段代表样地为研究对象,以空间尺度代替时间尺度的方法,对其植物群落和土壤理化性质(19个指标)进行数量特征分析。结果表明:欧式聚类分析和Fisher’s判别分析可以明确划分高寒矮嵩草草甸退化的... 详细信息

选取青藏高原高寒矮嵩草草甸典型退化演替阶段代表样地为研究对象,以空间尺度代替时间尺度的方法,对其植物群落和土壤理化性质(19个指标)进行数量特征分析。结果表明:欧式聚类分析和Fisher’s判别分析可以明确划分高寒矮嵩草草甸退化的4个演替阶段,且Fisher’s判别分析能够明确区分小嵩草草甸的3个重要时期,说明可以此指标组构建高寒矮嵩草草甸退化演替阶段划分的指标体系。主成分分析(PCA)提取出4个特征值大于1的主成分因子,其载荷能力依次为44.8%、28.3%、17.2%和7.2%,对演替过程总变异的解释能力累计达97.6%。草地退化是一个系统内各因子协同变化的过程,且它们具有不同步性,进而导致了原有变量对草地退化演替细微阶段划分的不完全性。说明草地生态系统存在两种作用因子,即敏感因子(其数量特征随草地发生变化而迅速变化)和缓冲因子(对生态系统变化的反应具有一定的滞后性和缓冲性),但这两者如何应对生态系统干扰,其协同及分异特征以及其对草地退化反应的敏感程度还需要深入研究。

关键词：主成分分析聚类分析判别分析高寒矮嵩草草甸退化演替

高寒牧区中华羊茅人工草地退化演替的数量特征研究

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应用生态学报 2002年第3期13卷 285-289页

作者：张耀生赵新全中国科学院西北高原生物研究所西宁810001

对中华羊茅人工草地退化演替数量特征的研究表明 ,植物群落组分种的数量、丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均随演替的进程而增加 ,生态优势度指数呈下降趋势 .对 2 5个组分种的重要值、生态位宽度及生态位重叠值计测的结果表明 ,一... 详细信息

对中华羊茅人工草地退化演替数量特征的研究表明 ,植物群落组分种的数量、丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均随演替的进程而增加 ,生态优势度指数呈下降趋势 .对 2 5个组分种的重要值、生态位宽度及生态位重叠值计测的结果表明 ,一些阔叶杂草 (如细叶亚菊、西伯利亚蓼等 )是退化演替过程中入侵人工草地的先锋植物 ,比其他杂类草具有较大的生态位宽度值 ,其重要值在演替过程中呈逐年上升趋势 .以中华羊茅为其中一个组分种的植物种对间的生态位重叠值 ,在大多数情况下小于两种阔叶杂草种对间的生态位重叠值 .

关键词：中华羊茅退化演替人工草地数量特征高寒牧区

青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应

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中国农业气象 2014年第5期35卷 504-510页

作者：张法伟王军邦林丽李以康杜岩功曹广民中国科学院西北高原生物研究所西宁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

以空间代替时间的方法,于2012年7月中旬–8月中旬在青藏高原祁连山南麓分别选取原生、轻度、中度和重度4种不同退化梯度的高寒嵩草(Kobresia)草甸,对其土壤理化、水分特征和植被群落进行研究,以探究高寒嵩草草甸生态功能退化过程中植被... 详细信息

以空间代替时间的方法,于2012年7月中旬–8月中旬在青藏高原祁连山南麓分别选取原生、轻度、中度和重度4种不同退化梯度的高寒嵩草(Kobresia)草甸,对其土壤理化、水分特征和植被群落进行研究,以探究高寒嵩草草甸生态功能退化过程中植被群落的变化特征。结果表明,中度退化样地的地上生物量、表层(0–10cm)土壤含水量和降水地表入渗速率显著最小(P退化高寒嵩草草甸群落的植被功能群和群落多样性的非度量多维排序结果表明,其退化过程可明确划分为原生植被、轻度退化、中度退化和重度退化4个阶段,冠层高度、地上生物量、草毡层厚度和降水地表入渗速率对群落变化的相对贡献较大。植被群落对退化过程的响应为非平衡型(Non-equilibrium),群落变化的"分水岭"存在于中度退化和重度退化之间。研究结果对退化嵩草草甸的恢复措施选择具有重要的指导意义。

关键词：高寒嵩草草甸退化演替非度量多维排序非平衡型群落特征