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库布齐沙漠小叶杨和新疆杨树干液流速率对环境因子的响应

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生态学报 2024年

作者：钟红云潘瑞华邸楠包铁军佘昊臧文赫李琼内蒙古大学生态与环境学院蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室内蒙古草地生态学重点实验室

采用热扩散探针法，于2021年5—10月对库布齐沙漠小叶杨（Populus simonii）和新疆杨（Populus ***）树干液流进行观测，在生长季同步监测其气象因子、土壤水分等指标，分析小时、日和月尺度下树干液流对环境因子（空气温度、相对湿度... 详细信息

采用热扩散探针法，于2021年5—10月对库布齐沙漠小叶杨（Populus simonii）和新疆杨（Populus ***）树干液流进行观测，在生长季同步监测其气象因子、土壤水分等指标，分析小时、日和月尺度下树干液流对环境因子（空气温度、相对湿度、饱和水汽压差、太阳辐射、风速、土壤含水量、降雨量）的响应关系。主要结果如下：（1）新疆杨总耗水量（1059.43 kg）高于小叶杨（947.30 kg）。（2）小时尺度上，小叶杨和新疆杨液流速率均与空气温度、相对湿度、饱和水汽压差、太阳辐射、风速、土壤含水量和降雨量等7个环境因子呈极显著相关；日尺度上，两树种液流速率均与空气温度、相对湿度、饱和水汽压差、太阳辐射、风速和土壤含水量等6个环境因子呈极显著相关；月尺度上，小叶杨液流速率与饱和水汽压差、太阳辐射和土壤含水量呈极显著相关，新疆杨液流速率与空气温度、饱和水汽压差和太阳辐射呈极显著相关。（3）建立时间尺度树干液流与环境因子的关系，小时尺度上，小叶杨入选因子依次为空气温度、土壤含水量、饱和水汽压差和太阳辐射，新疆杨入选因子包括太阳辐射、空气温度等7个因子，树干液流的解释率分别为74.9%、75.6%；日尺度上，小叶杨入选因子依次为土壤含水量、空气温度和风速，新疆杨入选因子包括太阳辐射、空气温度、土壤含水量和风速，树干液流的解释率分别为84.3%、80.9%；月尺度上，太阳辐射和风速是小叶杨液流速率的主要影响因子，2个因子可以共同解释小叶杨液流速率变化的99.5%，饱和水汽压差对新疆杨液流速率的影响最大，单独能够解释新疆杨液流速率变化的91.8%。（4）在较小时间尺度上（小时），液流适宜采用仪器直接测定，在大时间尺度上（日、月）可监测环境因子来估算出2个树种的蒸腾耗水量。

关键词：树干液流时间尺度小叶杨新疆杨库布齐沙漠

基于InVEST-PLUS模型的黄河流域内蒙古段生态系统碳储量评价及预测

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干旱区研究 2024年第7期41卷 1217-1227页

作者：李冰洁范志韬曲芷程姚顺予宿夏姝刘东伟王立新内蒙古大学生态与环境学院内蒙古呼和浩特010021 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010021

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040... 详细信息

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040年3种不同发展情景下的土地利用格局,并耦合InVEST-PLUS对黄河流域内蒙古段未来20 a的碳储量进行估算,探讨土地利用变化和碳储量之间的响应关系。结果表明:2000—2020年黄河流域内蒙古段草地是主要土地利用类型和最重要的碳库。草地面积增加是黄河流域内蒙古段碳储量上升的主要原因,碳储量累计上升4.08×10^(7)t。在生态保护情景下,最有利于2040年黄河流域内蒙古段碳储量的增加,可使碳储量累计增加4.50×10^(7)t。年均降水是解释度最高的单因子影响因素,随着社会经济的发展,社会经济因子对碳储量时空分异特征的解释度增加。双因子交互影响的解释度普遍远高于单因子对于碳储量时空分异特征的解释度。本研究以期为区域用地规划提供建议,为我国更好的实现碳中和目标提供服务。

关键词：碳储量土地利用变化 InVEST模型 PLUS模型黄河流域内蒙古段

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荒漠草原混牧牛羊的放牧行为特征

草业学报 2024年

作者：张振豪贾子玉李鑫宇程云湘内蒙古大学生态与环境学院蒙古高原生态与资源利用教育部重点实验室

荒漠草原混合放牧家畜的行为特征对草地资源的可持续利用具有重要意义。本研究在内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗的荒漠草原牛羊混合放牧牧场开展。试验选取了畜群中的4头牛与8只羊，通过分别佩戴载有三轴加速度传感器的GPS定位项圈，分... 详细信息

荒漠草原混合放牧家畜的行为特征对草地资源的可持续利用具有重要意义。本研究在内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗的荒漠草原牛羊混合放牧牧场开展。试验选取了畜群中的4头牛与8只羊，通过分别佩戴载有三轴加速度传感器的GPS定位项圈，分析了混牧牛羊放牧时间（GTIME）与放牧活动水平（GODBA）的时间动态，并探讨了牛羊放牧行为特征对草地资源月份变化的响应模式。结果表明，荒漠草原混牧牛羊的GTIME与GODBA呈显著正相关关系（R2>0.60），且牛羊的GODBA对草地资源的响应模式存在差异。其中，牛受到地上生物量的正向调控（P<0.05），受到Shannon指数的负向调控（P<0.01）。而羊则受到地上生物量与毒杂草重要值的负向调控（P<0.001），以及Shannon指数与牧草粗蛋白含量的正向调控（P<0.001）。并且，混牧牛羊24 h的行为模式均表现出“多峰”特征，且随月份变化有收缩的趋势。同时，牛羊不同行为之间的活动水平存在显著差异，且羊的活动水平整体高于牛（P<0.05）。

关键词：荒漠草原混合放牧行为特征草地资源全局动态加速度

内蒙古典型草原植物功能性状对刈割与氮添加响应的年际间差异性

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草业科学 2024年

作者：李旭王佳智马文红杨雨李翔宇王明臣刘新亮胡锦香王永慧内蒙古大学生态与环境学院/蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室/省部共建草地生态学国家重点实验室培育基地

植物功能性状调控植物响应环境条件变化，但也因受其影响而具有生态系统间和年际间差异。基于内蒙古典型草原四年的刈割和氮添加试验，我们研究了羊草（Leymus chinensis）等三种优势植物的植株高度、叶面积和叶片碳、氮含量等10种功能... 详细信息

植物功能性状调控植物响应环境条件变化，但也因受其影响而具有生态系统间和年际间差异。基于内蒙古典型草原四年的刈割和氮添加试验，我们研究了羊草（Leymus chinensis）等三种优势植物的植株高度、叶面积和叶片碳、氮含量等10种功能性状的响应，并分析了年际因素和试验处理的影响强度。刈割降低三种植物的植株高度，且刈割、添加氮和在刈割基础上添加氮这三种处理均提高植物叶片氮含量、降低碳氮比，但对植物功能性状的可塑性鲜有影响。植物功能性状及对处理的响应因受降水量年际差异的潜在影响，而具有强烈的年际间变异性。这说明，增强的降水量年际波动会增加预测植物功能性状乃至植物功能响应的难度，而考虑土地利用方式背景有助于实现准确预测。

关键词：内蒙古典型草原植物功能性状土地利用方式变化养分富集

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放牧强度对典型草原温室气体排放的影响

环境科学 2024年

作者：吴越强马文红李智勇祁乐内蒙古大学生态与环境学院草原生态安全省部共建协同创新中心蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室

不同放牧强度对典型草原生态系统温室气体排放影响的研究，对于制定草原生态系统适应性管理策略和内蒙古地区“双碳”目标实现起到重要作用. 为探究不同放牧强度对典型草原生态系统温室气排放的影响，设置了不放牧(CK)、轻度放牧(LG)、... 详细信息

不同放牧强度对典型草原生态系统温室气体排放影响的研究，对于制定草原生态系统适应性管理策略和内蒙古地区“双碳”目标实现起到重要作用. 为探究不同放牧强度对典型草原生态系统温室气排放的影响，设置了不放牧(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)这4种处理，利用静态暗箱-红外光谱法测定其温室气体排放通量. 结果表明：①生态系统呼吸和CH4排放通量存在明显的季节变化；HG处理较CK处理显著降低了生态系统呼吸排放总量的31.43%，CH4排放总量各处理间均不显著，HG处理较LG处理显著降低了N2O排放总量的94.03%(P 生态系统呼吸对数值均与土壤温度呈现极显著线性相关关系(P 生态系统呼吸与土壤含水量呈线性关系(P 原生态系统的碳排放，但是也降低了植被生物量和土壤碳氮养分，因此不利于维持草地的生态平衡. 研究结果为评估放牧对草原生态系统源汇功能的影响提供了数据参考和理论支撑.

关键词：放牧强度温室气体典型草原土壤含水量土壤温度

锡林河流域滨河带湿地植物功能性状及差异研究

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生态科学 2024年第1期43卷 134-145页

作者：寇欣刘华民张景慧苑鹏云曹晓霭温璐于晓雯刘东伟王立新内蒙古大学生态与环境学院呼和浩特010021 草原生态安全省部共建协同创新中心呼和浩特010021 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室呼和浩特010021

作为河流景观重要组成部分的滨河带,是河流水体系统与相邻陆地之间的界面或生态过渡区。湿地植物及其群落在维系湿地生态系统稳定性及功能方面具有重要作用。本文通过对比锡林河流域滨河带上游、中游、下游以及放牧干扰下湿地植物20种... 详细信息

作为河流景观重要组成部分的滨河带,是河流水体系统与相邻陆地之间的界面或生态过渡区。湿地植物及其群落在维系湿地生态系统稳定性及功能方面具有重要作用。本文通过对比锡林河流域滨河带上游、中游、下游以及放牧干扰下湿地植物20种功能性状,在流域尺度上探究滨河带湿地植物功能性状对环境和放牧强度的响应,研究表明:锡林河流域滨河带不同河段湿地植物各功能性状变异系数波动范围较大,其中叶片碳含量(LCC,Leaf Carbon Concentration)变异系数最小为0.05,变异系数最大的是光合速率(Pn,Photosynthetic Rate),其值为2.64;湿地植物的结构性状与生理性状之间通过互补与替代、在功能上的平衡实现对环境的适应;湿中生草本、中生草本、旱生草本植株高度在退化样地显著低于轻微退化样地;植物株高、叶片LCC/LNC(Leaf Carbon Concentration/Leaf Nitrogen Concentration)、LNC/LPC(Leaf Nitrogen Concentratio/Leaf Phosphorus Concentration)在五种共有植物种芦苇(Phragmites australis)、扁穗草(Blysmus rufus)、鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、小糠草(Agrostis alba)、疗齿草(Odontites vulgaris)群落之间均存在显著差异;锡林河流域滨河带湿地植物在不同放牧梯度下,无论是在功能群水平还是植物共有种水平,对退化程度均表现出不一致的响应。

关键词：锡林河流域滨河带植物功能性状放牧干扰

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基于高光谱遥感的针茅群落生物量估算

草业科学 2024年

作者：张凡凡贾子玉庄前友红梅程云湘内蒙古大学生态与环境学院蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室鄂尔多斯市自然资源局赤峰市森林草原保护发展中心

利用高光谱遥感技术能够高效，无损，快速的获取草地地上生物量，对草地畜牧业的高效管理，动态监测及草畜供求关系平衡等方面具有重要意义。为了探求估算生长期针茅群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数，本研究在内蒙古锡林郭勒... 详细信息

利用高光谱遥感技术能够高效，无损，快速的获取草地地上生物量，对草地畜牧业的高效管理，动态监测及草畜供求关系平衡等方面具有重要意义。为了探求估算生长期针茅群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数，本研究在内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗牧场获取光谱反射率与地上生物量数据，通过原始高光谱数据以及一阶微分，植被指数，绿峰与红谷等变量，运用回归模型建立相应地上生物量估算模型并对比评价模型精度。结果表明：克氏针茅（Stipa krylovii）群落在7-8月的牧草生长过程中，生物量逐渐增加，8-9月牧草枯黄明显，生物量明显下降。对原始高光谱进行微分处理有助于提高敏感波段与地上生物量的相关性；在高光谱变量中，利用红边斜率（Dr）构建的线性模型精度最佳，R2为0.94，均方根误差（RMSE）为1.97g/m2，平均相对误差（MAE）为1.97g/m2。在植被指数中，利用土壤调整植被指数（SAVI）构建的多项式模型精度最佳，R2为0.92，RMSE为1.15g/m2，MAE为1.39g/m2。本研究能够为用不同高光谱变量估算针茅群落地上生物量提供科学依据，为快速精准的牧区天然草场遥感监测提供方法和技术支持。

关键词：生物量高光谱遥感模型估测波段优选

内蒙古典型草原马粪分解过程中节肢动物群落的季节动态变化

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生物多样性 2024年第6期32卷 116-126页

作者：程建伟徐满厚窦永静王亚东王桠楠刘新民李永宏太原师范学院地理科学学院汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室山西晋中030619 内蒙古大学生态与环境学院蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室呼和浩特010021 内蒙古师范大学生命科学与技术学院呼和浩特010022

地面节肢动物作为陆地生态系统的重要组成部分,在大型食草动物粪便分解中扮演着重要角色。当前动物粪便中节肢动物群落研究主要集中在粪便类型和微生境的作用,而季节或气候状况对粪便中节肢动物群落影响的研究较少。本研究在内蒙古典型... 详细信息

地面节肢动物作为陆地生态系统的重要组成部分,在大型食草动物粪便分解中扮演着重要角色。当前动物粪便中节肢动物群落研究主要集中在粪便类型和微生境的作用,而季节或气候状况对粪便中节肢动物群落影响的研究较少。本研究在内蒙古典型草原区,采用野外人工堆置方法,研究不同季节马粪中节肢动物群落的组成和多样性特征,并分析了节肢动物各类群多度与环境因子的关系。结果表明:(1)春夏秋3个季节马粪的初始含水量不存在显著差异(P>0.05);夏季马粪初始有机质含量显著地低于春季和秋季(P<0.05);马粪初始pH在秋季显著地低于春季和夏季(P<0.05)。(2)在马粪分解第3 d和第360 d,秋季马粪中节肢动物群落多度和类群数显著高于春季(P<0.05);在粪块分解第3 d和第7 d,秋季马粪中粪金龟子群落多度和物种数显著高于夏季(P<0.05);在分解第3 d和第7 d,秋季马粪中隐翅虫群落多度和属数显著高于春季和夏季(P<0.05)。研究表明,分解早期粪的有机质含量和含水量对马粪中节肢动物群落组成影响较大,而分解后期节肢动物群落组成主要受土壤温度和湿度的调控。

关键词：节肢动物群落动态季节粪分解内蒙古草原

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草场破碎化对畜牧业效率的影响研究——基于鄂尔多斯市两个旗的调研

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生态学报 2024年

作者：赵洋杨理韩枫内蒙古大学经济管理学院蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室国家林业和草原局发展研究中心

自20世纪80年代开始，草场破碎化在北方牧区日益严重，成为承包经营制度改革后草原的重要特征。研究草场破碎化对牧民的实际影响，尤其是草场破碎化对牧户畜牧业生产经营的影响，可以为牧区后续土地政策的完善提供理论支持，并为牧区实... 详细信息

自20世纪80年代开始，草场破碎化在北方牧区日益严重，成为承包经营制度改革后草原的重要特征。研究草场破碎化对牧民的实际影响，尤其是草场破碎化对牧户畜牧业生产经营的影响，可以为牧区后续土地政策的完善提供理论支持，并为牧区实现可持续发展提供更多依据。基于此，以半干旱牧区鄂托克旗与乌审旗为例，利用153个牧户的微观调查数据实证分析了草场破碎化对畜牧业效率的影响与作用机制。首先，利用DEA—BCC模型和熵权TOPSIS法测算样本区域153户调研牧户的畜牧业效率和草场破碎化程度；其次，将畜牧业效率分解为技术效率与规模效率，并采用Tobit模型检验草场破碎化程度与畜牧业效率的关系；最后，本文将饲草料支出作为中介变量，通过中介效应模型评估草场破碎化对畜牧业效率的影响机制，并对该机制的异质性以及对结论的稳健性进行检验。研究结果表明：（1）畜牧业效率受到草场破碎化程度的影响存在差异，随着草场破碎化程度的提高牧户的技术效率显著降低，而对于规模效率影响并不明显。（2）草场破碎化程度的提高会刺激牧户饲草料支出增加，进而降低畜牧业效率，该传导机制同样只对技术效率具有显著的负向影响。（3）利用NDVI数据进行异质性分析发现，草场破碎化对畜牧业效率的影响机制呈现出明显的异质性：植被覆盖率不同影响也不同，草场破碎化对于高植被覆盖率地区的畜牧业效率的负面影响更明显。所以，本文建议应重视草原生态保护，通过倡导牧民间集体行动、开展联户经营和推动牧民自治合作实现草场重新整合，从而缓解草场破碎化的影响。

关键词：草场破碎化畜牧业效率饲草料支出 DEA-BCC模型熵权TOPSIS