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黄河源区不同退化程度高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系研究

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生态学报 2021年第11期41卷 4541-4551页

作者：李成阳张文娟赖炽敏彭飞陈小杰薛娴王涛尤全刚杜鹤强中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049

近些年来,气候暖干化和过度放牧导致黄河源区高寒草原发生明显退化,严重影响了当地畜牧业和环境的可持续发展。退化后,植被群落生产力、物种多样性和土壤因子之间相互作用、相互影响,使生态系统持续恶化。以往的研究中研究人员对退化后... 详细信息

近些年来,气候暖干化和过度放牧导致黄河源区高寒草原发生明显退化,严重影响了当地畜牧业和环境的可持续发展。退化后,植被群落生产力、物种多样性和土壤因子之间相互作用、相互影响,使生态系统持续恶化。以往的研究中研究人员对退化后群落生产力和物种多样性关系关注较多,但对退化过程中土壤要素变化的重视程度往往不够。因此,探究不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系对于认识高寒草地退化过程及退化草地恢复具有重要现实意义。在黄河源区采用空间分布代替时间演替的方法,根据植被和土壤特征选取了未退化到严重退化5个退化梯度,探讨不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系。结果表明:1)随着退化程度的加剧,群落地上和地下生物量均呈先稳定后降低的趋势,在轻度退化阶段达到最大值,重度和严重退化阶段显著降低;2)Shannon⁃Wiener多样性指数在轻度和中度退化阶段显著增加了20%和15%(P=0.025和P=0.039),均匀度指数从未退化到重度退化变化不明显,严重退化阶段物种多样性指数均显著降低;3)土壤水分、各深度土壤有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮均呈先稳定后降低的变化规律,土壤容重随着退化程度的加剧而显著增加;4)群落生物量、物种多样性与土壤养分呈正相关关系,与土壤容重呈负相关关系,冗余分析结果显示土壤容重、硝态氮、有机碳是退化过程中驱动植被因子变化的主要因素。因此,针对不同退化阶段采取不同的恢复治理措施,尤其是改善土壤养分和物理性质,同时对中度和重度退化两个关键阶段应该给予更多的关注。

关键词：青藏高原植被退化土壤退化生物量退化程度

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高寒草原植物功能群组成对退化程度的响应

生态学报 2020年第7期40卷 2225-2233页

作者：王婷杨思维花蕊楚彬叶国辉牛钰杰唐庄生花立民甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室兰州730070 毕节市畜牧兽医科学研究所毕节551700

高寒草原作为青藏高原区主要的草地类型,在全球碳、氮循环、生物多样性维护、水土保持、畜牧业发展等方面发挥着重要的作用。在青海省果洛州玛多县高寒草原选取5块不同退化程度的样地,调查植物功能群组成和土壤理化性质,并采用多元排序... 详细信息

高寒草原作为青藏高原区主要的草地类型,在全球碳、氮循环、生物多样性维护、水土保持、畜牧业发展等方面发挥着重要的作用。在青海省果洛州玛多县高寒草原选取5块不同退化程度的样地,调查植物功能群组成和土壤理化性质,并采用多元排序法分析不同退化程度下植物功能群组成与土壤因子的关系,以期明确高寒草原功能群组成对草原退化的响应。结果表明:(1)禾本科功能群丰富度和重要值均随退化程度增加呈先增后降趋势,盖度表现为降低趋势;杂类草功能群的丰富度、盖度和重要值均随退化程度增加呈先增加后降低的趋势。而杂类草功能群的相对重要值随退化程度增加而增加。(2)土壤有机质含量随土层深度的增加而降低;随退化程度加剧,土壤有机质和全氮呈降低的趋势。(3)随退化程度加剧,0-30 cm各土层深度的容重均增加,土壤通气孔隙度降低。(4)各功能群重要值与土壤通气孔隙度呈正相关关系,与土壤容重呈负相关关系;通过冗余分析,草地退化首先影响土壤物理属性进而影响草地功能群组成。

关键词：高寒草原退化程度功能群土壤因子多元排序

东北黑土区典型坡耕地土层厚度及退化程度分析

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中国水土保持科学 2021年第3期19卷 28-36页

作者：许文旭杨献坤崔斌徐子棋东北林业大学哈尔滨150040 吉林省水土保持科学研究院长春130033

黑土区坡地退化不仅降低水土资源质量,而且造成生态环境恶化。探索东北黑土区坡耕地土层厚度及退化规律,为区域坡地水土流失防治提供理论支持。选取吉林东辽杏木试验基地内坡度6°和10°2个坡面为研究对象,以已有水保措施的8°坡耕地中... 详细信息

黑土区坡地退化不仅降低水土资源质量,而且造成生态环境恶化。探索东北黑土区坡耕地土层厚度及退化规律,为区域坡地水土流失防治提供理论支持。选取吉林东辽杏木试验基地内坡度6°和10°2个坡面为研究对象,以已有水保措施的8°坡耕地中位作为对照,研究黑土区坡耕地不同坡位土层厚度和土壤退化程度。结果表明:1)研究区土壤厚度20 cm为临界厚度,小于临界厚度则说明该坡位受侵蚀影响,正在退化;2)6°和10°坡地土层厚度、土壤物理性质、土壤养分状况和产量均比对照坡地差(P坡上>坡中,6°的变化规律为坡下>坡中>坡上;3)土层厚度越薄,土壤理化性质和产量状况就越差;4)研究区10°和6°坡地各坡位退化程度分5类,第1类土壤退化程度偏弱,产量较好,第2类特点为土壤含水量较低,速效磷和速效钾含量较低,第3类特点为密度较大,有机质质量分数较低,第4类土壤理化性质良好,产量高,第5类特点为含水量极低,密度极大,养分含量极低,产量低下。综上,黑土区坡耕地土壤厚度削减程度及退化程度较严重,6°和10°土层厚度变化和退化规律不同,该结果可为黑土区坡耕地退化防治提供理论支撑。

关键词：坡耕地退化程度土层厚度黑土区

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

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草业学报 2019年第5期28卷 15-25页

作者：张建贵王理德姚拓李海云高亚敏杨晓玫李昌宁李琦冯影胡彦婷甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Domina... 详细信息

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(PMDG>SDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)>48.67%(LDG)>30.05%(MDG)、20.81%(LDG)>18.01%(SDG)>17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。

关键词：祁连山西段高寒草地退化程度群落结构物种多样性

生态系统退化程度诊断:生态恢复的基础与前提

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植物生态学报 2003年第5期27卷 700-708页

作者：杜晓军高贤明马克平中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室北京100093

生态系统退化程度诊断是进行生态恢复与重建的基础和前提。然而目前的生态系统退化程度诊断大多停留在定性的水平,如何对退化生态系统的退化程度进行定量的诊断就成为恢复生态学与生态恢复实践所面临的一个迫切且十分关键的问题。在综... 详细信息

生态系统退化程度诊断是进行生态恢复与重建的基础和前提。然而目前的生态系统退化程度诊断大多停留在定性的水平,如何对退化生态系统的退化程度进行定量的诊断就成为恢复生态学与生态恢复实践所面临的一个迫切且十分关键的问题。在综述前人研究的基础上,比较系统地论述了生态系统退化程度诊断的一系列问题:绘制了描述生态系统退化程度的概念模型;认为在实践中退化程度诊断的参照系统可以选择相应的受人类或自然干扰程度比较轻的“自然生态系统”;归纳了生态系统退化程度诊断的生物途径、生境途径、生态过程途径、生态系统功能/服务途径、景观途径;把诊断方法分为单途径单因子诊断法、单途径多因子诊断法、多途径综合诊断法;分析了生态系统退化程度诊断的可能指标(体系);给出了生态系统退化程度诊断的策略与流程,并对生态系统退化程度诊断及生态恢复过程中应注意的事项进行了讨论。建议我国加强典型生态系统退化程度的综合诊断研究。

关键词：退化生态系统退化程度退化程度诊断恢复生态学生态恢复

不同放牧退化程度的大针茅典型草原有机碳储量特征

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中国草地学报 2016年第2期38卷 65-71页

作者：王合云郭建英董智李红丽李锦荣陈新闯山东农业大学林学院/山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室/泰山森林生态站山东泰安271018 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020

以内蒙古大针茅典型草原不同放牧退化程度样地为研究对象,通过分析地上植物、凋落物、根系、土壤中有机碳,研究草原植被—土壤系统有机碳储量变化规律,从碳储量角度为合理利用草原提供指导。研究结果表明：（1）不同退化程度典型草原地... 详细信息

以内蒙古大针茅典型草原不同放牧退化程度样地为研究对象,通过分析地上植物、凋落物、根系、土壤中有机碳,研究草原植被—土壤系统有机碳储量变化规律,从碳储量角度为合理利用草原提供指导。研究结果表明：（1）不同退化程度典型草原地上植物有机碳储量为25.67-65.26g/m^2,凋落物有机碳储量为9.86-39.35g/m^2,且对照和轻度退化样地均显著高于中度和重度退化样地;（2）根系（0-40cm）有机碳储量为436.84-848.17g/m^2,土壤（0-40cm）有机碳储量为5773.37-6575.42g/m^2,且轻度退化样地均显著高于其他样地;（3）植被—土壤系统的有机碳储量为6245.75-7509.33g/m^2,从大到小依次为LD〉MD〉CK〉HD,87.56%-92.44%储存于土壤中,表明适度放牧利用有利于发挥草原生态系统的碳汇功能。

关键词：草地生态系统退化程度有机碳含量碳储量

天祝不同退化程度草地植物群落结构与物种多样性研究

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草地学报 2018年第6期26卷 1290-1297页

作者：杨晓玫姚拓王理德张建贵李琦冯影李海云李昌宁高亚敏甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070 草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探究天祝高寒草地不同退化程度生态系统的稳定性及物种多样性的动态变化特征规律,以天祝高寒草地为对象,采用样方法对不同退化程度草地植物群落结构和物种组成进行了分析,结果表明:天祝高寒草地轻度退化草地(LDG)、中度退化草地(MDG)... 详细信息

为探究天祝高寒草地不同退化程度生态系统的稳定性及物种多样性的动态变化特征规律,以天祝高寒草地为对象,采用样方法对不同退化程度草地植物群落结构和物种组成进行了分析,结果表明:天祝高寒草地轻度退化草地(LDG)、中度退化草地(MDG)和重度退化草地(SDG)植物群落四度一量特征整体呈现逐渐降低趋势且差异显著(P MDG> SDG;研究区植物共11科19属21种,植物主要为豆科、菊科、禾本科、蔷薇科和莎草科,其中莎草科和禾本科对群落的稳定性起决定作用,其生态型群落呈现多年生草本植物占优势,一年生草本植物最少,无乔木层和灌木层,不同退化程度草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.31,丰富度指数和多样性指数在轻度退化草地最高分别为0.89和2.34。综上,随着天祝高寒草地退化程度的增加,其植物多样性逐渐降低,植物群落结构分布单一,应重视该地区草地的保护,合理利用和科学管理草地。

关键词：天祝高寒草地退化程度植物群落结构物种多样性

不同退化程度高寒草地土壤微生物量碳特征分析

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西北农业学报 2014年第2期23卷 205-210页

作者：魏卫东刘育红青海大学农牧学院西宁810016

摘要为了探讨不同退化程度高寒草地土壤微生物量碳分布变化规律，在具有典型退化特征的高寒草甸与高寒草原研究样地开展野外调查，采集土壤样品，进行室内土壤微生物量碳等指标的测定。结果表明，不同退化程度草地问土壤微生物量碳含量... 详细信息

摘要为了探讨不同退化程度高寒草地土壤微生物量碳分布变化规律，在具有典型退化特征的高寒草甸与高寒草原研究样地开展野外调查，采集土壤样品，进行室内土壤微生物量碳等指标的测定。结果表明，不同退化程度草地问土壤微生物量碳含量达极显著差异（P〈0．01），土壤微生物量碳含量随高寒草地退化加剧呈降低趋势，高寒草甸草地与高寒草原草地土壤微生物量碳含量在轻度至极度退化程度下存在极显著差异（P〈0．01），高寒草甸草地土壤微生物量碳含量为249．18～359．32mg／kg、高寒草原草地为243．11～326．44mg／kg。各退化程度下，土壤微生物量碳不同土层间均达极显著差异（P〈0．01），呈0～10cm〉10～20cm〉20～30cm的变化趋势，土壤微生物量碳含量0～10cm土层较20～30cm下降速度更快，高寒草甸草地各土层微生物量碳含量均高于高寒草原草地。高寒生态条件下，草地退化对土壤微生物量碳具有较为明显的影响。

关键词：高寒草甸高寒草原退化程度土壤微生物量碳

呼伦贝尔草甸草原不同退化程度草地群落物种组成特征分析

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广东农业科学 2013年第18期40卷 139-143,180页

作者：李杰乌仁其其格黄振艳呼伦贝尔学院生命科学与化学学院内蒙古呼伦贝尔021008

以呼伦贝尔草甸草原羊草+杂类草群落和贝加尔针茅+羊草群落为研究对象,对不同退化程度下的植物群落组成定量分析研究。结果表明,随着草地退化程度的增加,群落物种组成逐渐单一,数量逐渐减少,其中代表草甸草原成分的物种重要值变化较明显... 详细信息

以呼伦贝尔草甸草原羊草+杂类草群落和贝加尔针茅+羊草群落为研究对象,对不同退化程度下的植物群落组成定量分析研究。结果表明,随着草地退化程度的增加,群落物种组成逐渐单一,数量逐渐减少,其中代表草甸草原成分的物种重要值变化较明显,群落伴生种的重要值随着退化程度的增加而降低,有些耐践踏、适口性差的物种如寸草苔、披针叶黄华、糙隐子草等对草甸草原具有一定指示作用的物种重要值具有上升的趋势;群落物种组成发生明显变化,轻度和中度退化草地仍以禾本科为优势种,退化指示类的菊科植物的重要地位得到提升,中度退化区蔷薇科和毛茛科植物不断增加,重度退化阶段,多以耐践踏的菊科植物、莎草科和小型禾草占优势。

关键词：草甸草原退化程度群落物种组成