内蒙古镶黄旗草地蝗虫潜在发生可能性评价

以内蒙古草地蝗虫产卵期、越冬期和孵化期的关键气象影响因子作为草地蝗虫气象适宜度指数构建的主要因子,对内蒙古镶黄旗2010年草地蝗虫潜在发生的气象适宜性进行评价;根据当年7月上中旬在镶黄旗的实地调查资料,选取海拔、坡向、土壤类型、土壤含砂量、植被类型、植被盖度、土地覆被类型7个相对稳定的生境因子,用模糊评判方法和3S（GIS、RS、GPS）技术对该旗草地蝗虫潜在发生的生境适宜性进行评价;最后通过构建气象-生境适宜性综合评价模型,得到该旗2010年草地蝗虫潜在发生可能性（POG）等级,并用2010年实测数据和2001-2010年历史数据对模型模拟的蝗虫发生位置和蝗灾发生面积进行验证.结果表明：用本文所建气象-生境适宜性综合评价模型对镶黄旗POG等级的评价结果是可靠的.该旗草地蝗虫潜在发生的气象适宜性等级非常一致,绝大多数为适宜等级;蝗虫潜在发生源地的空间异质性主要与生境因子有关,在海拔1300～1400 m的平地/东坡/南坡、植被盖度30%～50%的温带丛生禾草草原、土壤含砂量60%～80%的典型栗钙土的生境条件下,草地蝗虫潜在发生的可能性最高.     

内蒙古镶黄旗草地蝗虫潜在发生可能性评价

以内蒙古草地蝗虫产卵期、越冬期和孵化期的关键气象影响因子作为草地蝗虫气象适宜度指数构建的主要因子,对内蒙古镶黄旗2010年草地蝗虫潜在发生的气象适宜性进行评价;根据当年7月上中旬在镶黄旗的实地调查资料,选取海拔、坡向、土壤类型、土壤含砂量、植被类型、植被盖度、土地覆被类型7个相对稳定的生境因子,用模糊评判方法和3S(GIS、RS、GPS)技术对该旗草地蝗虫潜在发生的生境适宜性进行评价;最后通过构建气象-生境适宜性综合评价模型,得到该旗2010年草地蝗虫潜在发生可能性(POG)等级,并用2010年实测数据和2001-2010年历史数据对模型模拟的蝗虫发生位置和蝗灾发生面积进行验证.结果表明:用本文所建气象-生境适宜性综合评价模型对镶黄旗POG等级的评价结果是可靠的.该旗草地蝗虫潜在发生的气象适宜性等级非常一致,绝大多数为适宜等级;蝗虫潜在发生源地的空间异质性主要与生境因子有关,在海拔1300～1400 m的平地/东坡/南坡、植被盖度30％ ～ 50％的温带丛生禾草草原、土壤含砂量60％～80％的典型栗钙土的生境条件下,草地蝗虫潜在发生的可能性最高.     

祁连山西段与酒泉盆地草地资源可持续利用分析

调查和分析甘肃省祁连山西段及酒泉盆地草地和植被资源及其分布规律,发现该区草地类型主要为沼泽草地、低湿地草甸草地、荒漠草地、山地荒漠草地、荒漠化草原、山地草原、高寒草原、山地草甸、高寒草甸以及高寒荒漠。分析了草地资源现状和合理利用问题,并提出了可持续利用该区草地资源的对策。     

《环青海湖地区草地蝗虫遥感监测与预测》简介

南京师范大学地理科学学院地图与遥感研究所所长倪绍祥教授在国家自然科学基金的支持下 ,率领他的研究集体对环青海湖地区草地蝗虫的发生与生态因素和环境条件的关系及其遥感监测与预测进行了系统研究。在多年的实地考察与研究中 ,借助于陆地卫星遥感图象与地理信息系统 ,划分了草地蝗虫的生境类型、评估了潜在的发生与成灾的可能性并初步建立了预测预报模型 ,提出了草地蝗虫样区研究方案和蝗虫密度与植被生境的定量指标。在总结研究成果的基础上 ,撰写了《环青海湖地区草地蝗虫遥感监测与预测》专著。全书分上、下篇 ,上篇 :环青海湖地区草…     

降水量变化对藏北高寒草地养分限制的影响

生态系统净初级生产养分限制的模式是现代生态学关注的重要问题。养分的可利用性是草原生态系统生产力动态变化的关键决定因素, 但土壤养分可利用性与整个生态系统中养分限制之间的关系尚不清楚。该研究通过在藏北降水梯度上4种类型高寒草地(从东到西依次是高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原和高寒荒漠草原)设置氮磷养分添加试验, 系统研究氮磷养分添加对不同类型高寒草地的影响, 并探讨降水梯度上高寒草地的氮磷限制模式。结果表明: (1)氮磷添加对不同高寒草地的影响存在差异: 氮添加显著提高了高寒草甸和高寒草甸草原地上生产力, 而对高寒草原和高寒荒漠草原无影响; 单独磷添加对4种高寒草地均无显著影响, 而氮磷添加对4种高寒草地地上生产力均有促进作用。(2)通过计算氮磷共同限制指数发现: 随着降水量减少, 高寒草地氮限制指数从1.18逐渐降低到0.52-0.64, 养分限制模式从氮限制过渡到氮磷共同限制; 磷限制指数在高寒草甸草原和高寒草原为负值, 说明单独磷添加对高寒草甸的生产力有负向作用, 高寒草甸主要受氮限制; 高寒草甸草原介于氮限制与氮磷限制之间, 受到氮磷共同限制, 单独磷添加有负向作用; 高寒荒漠草原受到氮磷共同限制。研究表明, 高寒草地氮磷限制模式存在环境梯度上的递变规律, 随着降水量减少, 高寒草地养分限制模式从氮限制逐渐过渡到氮磷共同限制。由此推断, 未来气候变化条件下氮沉降增加对不同类型高寒草地的影响可能存在差异。同时, 利用养分添加恢复不同类型退化高寒草地时也应将氮磷限制模式的差异考虑进去。     

青海省高寒草地土壤无机碳储量空间分异特征

以青海省主要高寒草地类型即温性草原、高寒草原、草甸草原以及高寒草甸为研究对象,进行其土壤无机碳(SIC)储量分异特征研究。结果表明,在取样剖面内四类草地SIC储量依次为温性草原高寒草原草甸草原高寒草甸,其值分别为16.51、16.48、3.37 kg C/m2和0.12 kg C/m2,温性草原与高寒草原土壤是高寒草地无机碳的主要储蓄库。温性草原与高寒草原50—100cm SIC储量分别占0—100cm总储量的60.2%和51.8%,而草甸草原与高寒草甸30—50cm SIC储量分别占0—50cm总储量的50.1%和55.8%,说明土体下部是高寒草地无机碳储蓄的主要场所。四类草地SIC含量随土层深度的变化过程各异,其碳酸钙富集层与野外剖面调查所得碳酸钙盐酸泡沫检验结果相吻合。SIC储量与土壤容重和土壤p H均呈显著正相关关系,与地下生物量呈显著负相关关系。     

青藏高原多年冻土区不同草地生态系统恢复能力评价

草地生态系统恢复能力是评价人类工程活动对青藏高原多年冻土生态系统影响的重要组分.分析了不同草地生态系统干扰带和非干扰带群落特征、植物多样性、草地初级生产力和经济类群,综合评价了青藏高原多年冻土区地上植被在受工程活动干扰后的综合恢复能力.结果表明:经过近20多年的自然恢复,青藏苔草草原、紫花针茅草原、扇穗茅草原、高山嵩草草甸、矮蒿草草甸和藏蒿草沼泽化草甸6种草地的盖度和物种组成均有一定程度的恢复,且草原群落的恢复程度好于草甸群落,但干扰群落仍低于未干扰群落;紫花针茅草原分布区物种多样性恢复好于其他草地类型分布区;干扰带由最初的地上植物生物量全部为0恢复到148.8～489.6 g·m^-2,其中藏嵩草沼泽化草甸干扰带恢复最好,生物量达489.6 g·m^-2;除藏嵩草恢复群落的饲用植物类群组成相对稳定外,干扰后的其他5种草地类型饲用价值降低.高寒草原生态系统的植被综合恢复能力显著高于草甸生态系统.     

典型草地的土壤保持价值流量过程比较

内蒙古温带草原和海北高寒草甸的土壤侵蚀以风力侵蚀为主。利用改良的风力侵蚀模型,比较分析了这两类草地生态系统土壤保持价值日流量过程和累积过程。结果表明,风力侵蚀条件下,草地生态系统的土壤保持服务是离散的,不连续的,与风速和植被盖度直接相关。土壤保持价值构成以保持土壤养分为主。内蒙古温带草原的年潜在侵蚀量和年现实侵蚀量都高于海北高寒草甸。但是,内蒙古温带草原的土壤保持年价值高于海北高寒草甸,是海北高寒草甸年价值的7倍。春季和秋季是内蒙古温带草原潜在侵蚀量、现实侵蚀量和土壤保持量最高的两大季节。海北高寒草甸的潜在侵蚀量和现实侵蚀量主要分布在12月份到翌年4月份,土壤保持量主要分布在春季和夏季。     

玉树州境内草原毛虫种群分布及其对生境草场植被的影响

草原毛虫Gynaephora qinghaiensis是分布在我国青藏高原高寒牧区的一种重要害虫,对高寒草甸植被破坏相当严重。为调查青藏高原高寒牧区草场草原毛虫的分布与危害情况,本研究在青海省玉树州的高寒牧区布设了10个调查样地,连续5年（2015-2019年）采用随机抽样的方法调查了草原毛虫种群密度,并于2016年同步调查了草原毛虫生境植被指数,并对2016年不同调查样地的草原毛虫种群密度与生境植被指数之间的相关关系进行了分析。调查结果显示,10个调查样地的草原毛虫种群密度在1.0~200.6 头/m^2之间,具有聚集性分布的特点,集中分布在治多草原、嘉塘草原和隆宝草原。根据高寒草甸草原毛虫危害等级划分标准,30%调查样地达到重度、极重度危害等级。相关分析结果显示,草原毛虫种群密度与植被总盖度之间呈极显著的负相关关系（P<0.01）,表明随着草原毛虫种群密度的增大,草甸植被总盖度总体呈逐渐减小的趋势。总之,玉树州高寒牧区草场草原毛虫种群分布相对集中,密度较高,对草场植被危害严重,需及时采取有效措施予以治理。本研究对草原毛虫种群分布及其生境植被展开的基础调查工作可为草原毛虫灾害的预测预报以及草原毛虫的防控提供科学的基础数据,对保护青藏高原高寒牧区草场生态环境具有重要的意义。     

蝗虫生境评价信息系统的设计与实现

主要论述了蝗虫生境评价信息系统的设计目标、数据流程及结构设计、数据库设计、模型库设计及功能设计,并简要说明了所建系统的实现。研究表明,基于GIS技术所建立的蝗虫生境评价信息系统,可对影响蝗虫发生的生境因子进行综合分析以及针对蝗虫潜在发生可能性对蝗虫生境进行定量评价,从而为蝗虫发生和成灾的监测和防治提供强有力的技术手段。蝗虫生境评价信息系统除了应具备信息系统的基本功能和一般统计分析功能外,还应重点加强其生境评价功能,如评价因子选择和权重管理,评价指标量化,评价等级划分,评价指标的加权求和,以及总分值的划分。     

青海湖地区植被演变趋势的研究

青海湖地区作为祁连山系中段南麓的一个大型山间盆地,是一个独具特色的地区。这里的以草原为基带及其周围山地的高寒灌丛和高寒草甸垂直系列,有其自身的特点和发展趋势。随着整个青藏高原的强烈隆升,本区植被也具有一系列的明显变化。大片森林趋于消退,仅残存有少数适应高寒生境的树种;温性植被类型局限于海拔较低处,而高寒植被类型相对分布较广。分析表明,青海湖地区的整体植被景观有向寒旱生境方向发展的演变趋势。本区植被出现上述演变趋势的主要原因在于该地区生境因抬升而趋于寒旱的过程中,植物种对其生境变化表现出不同的忍耐性和适应性所致。     

青海湖自然保护区人类数字足迹及草地生物量的人类活动暴露度的时空模式分析

开展保护区人类活动压力定量评估对保护区内生态系统安全、降低人类活动影响具有重要意义。许多学者从人类活动对生物多样性、生物的生境或生态系统服务及其价值的影响等角度已开展了大量研究, 但由于反映人类活动的统计数据在时空尺度上较粗, 难以精细刻画保护区内短期动态的人类活动干扰。本研究尝试通过记录人的位置到访信息的高时空分辨率数字足迹数据, 以青海湖国家级自然保护区为研究区域, 利用0.01°逐日的定位请求数据和草地生物量数据, 从人类数字足迹覆盖率、数字足迹强度和草地生物量的人类活动暴露度3个指标上对青海湖自然保护区内人类数字足迹入侵强度及其对生态环境的影响开展了研究。研究结果显示, 青海湖保护区人类数字足迹具有“多尖峰、南高北低、景区节律”的时空模式; 每日人类数字足迹覆盖率和足迹强度呈现按月聚集模式, 最大值分别为7.42%和5.24; 草地生物量的人类活动暴露度显示人类数字足迹对青海湖二郎剑-黑马河沿线的草地生物量影响最大, 此时草地生物量的人类活动暴露度水平在热门旅游景点较高, 最高达到2.24。通过位置大数据挖掘青海湖保护区内人类数字足迹的时空变化及其对于生态环境的影响, 不仅证明了数字足迹用于人类活动对于生态环境影响研究的有效性, 也为保护区生态环境精细化的管理提供支撑。     

2000-2010年青海湖流域草地退化状况时空分析

青海湖流域属于高寒草地生态系统,草地退化状况是反映该流域生态环境状况的有效指标.在对青海湖流域退化草地分类的基础上,利用遥感手段获得流域退化草地的空间分布和变化信息.采用Markov模型、退化草地动态变化度、转类指数和景观指数对青海湖流域草地退化状况时空变化进行多角度分析.研究表明2010年青海湖流域草地状况良好,未退化草甸与未退化草原在整个流域占绝对优势,是流域面积的38％.2000-2010年期间,流域草地变化不大,退化草地转类指数为-0.0384;草地变化整体上呈极轻微退化趋势,在这11a期间呈现先退化、后改善的状况.流域内不同退化草地类别的空间景观格局表现比较稳定.青海湖流域的优势草地类别是未退化革甸,主要分布在流域中部,2000-2010年期间该类别的动态变化度为1.82％,没有发生大幅度变化,时空变化都比较稳定.中度退化草甸是退化最明显的类别,即使在流域草地呈改善状况的2006-2010年期间,有近7.4万hm2退化为重度退化草甸,占中度退化草甸转变为其他类别的65％.流域中与其他类别相互转换频繁,面积变化幅度最大的类型是轻度、中度退化草甸,及重度退化草原,在流域草地退化发生改善的2006-2010年期间,这3个类别的动态变化度达到15％-21％之间;空间上它们主要分布在流域西北部、青海湖北部以及环青海湖区域.     

青海湖地区植被及其分布规律

青海湖地区位于青藏高原东北部。境内复杂的地貌类型及青海湖的存在对植被有重要影响。本区植物种类贫乏,现有种子植物52科、174属、445种。主要植被类型有寒温性针叶林、高原河谷灌丛、高寒灌丛、沙生灌丛、温性草原、高寒草原、高寒草甸、沼泽草甸、高寒流石坡植被等。植被分布表现出明显的规律性变化。草原分布于湖盆及河谷地带,由东而西植被类型有更加适应寒旱趋势。温性草原以青海湖为中心;呈环带状分布,而高寒草原的分布则与生境寒冷干旱相一致。山地垂直带谱表现为草原带、高寒灌丛与高寒草甸带以及高寒流石坡植被带。本区植被水平地带性分异受到青海湖的影响,其植被组合及特征表现出与青藏高原植被的明显相似性。作为祁连山南麓中部地区的一个大型山间盆地,其东西方向界于青海省东部地区和柴达木盆地之间,植被东西方向的水平地带性并未表现出明显的过渡特征。根据植被特点及分布规律分析,本区植被有其自身的特殊性,并与青藏高原隆升之后气候寒冷干旱相一致。因此,青海湖地区就整体而言应属祁连山地区植被一个相对独立的组成部分。     

普氏原羚分布、种群和保护现状

普氏原羚(Procapra przewalskii)是青藏高原特有物种, 为了掌握该物种的分布和种群状况, 我们于2014-2015年采用全面调查和直接计数的方法, 对普氏原羚的分布、种群和保护现状进行了调查。结果如下: 普氏原羚分布在青海湖周边12个隔离的分布点, 与全国第一次野生动物资源调查的结果相比, 有多个新的分布点被发现, 分布范围和面积扩大; 调查共发现1,238只普氏原羚, 与2010年以后的调查结果相比, 种群数量维持在一个稳定的水平。然而, 仅有4个分布点位于青海湖国家级自然保护区范围内。尽管刚察县成立了青海湖普氏原羚特护区, 天峻县成立了普氏原羚自然保护站, 但现有的管护力度仍然不够, 且缺乏系统的管理规划。我们建议在天峻县布哈河上游的生格-快尔玛地区成立普氏原羚自然保护区; 同时建立适当的生态补偿机制, 协调保护与社区发展的矛盾; 鉴于目前圈养种群发展迅速, 建议在历史分布区选取合适的地点进行人工繁育个体的迁地放归。     

环青海湖地区天然草地和退耕恢复草地植物群落生物量对氮、磷添加的响应

植物群落生物量反映了植被的初级生产能力, 是陆地生态系统碳(C)输入的最主要来源, 往往受到自然界中氮(N)、磷(P)元素供应的限制。该试验以青藏高原环青海湖地区的高寒草原为研究对象, 探讨了天然草地和退耕恢复草地植被群落生物量对N (10 g·m^-2)、P (5 g·m^-2)养分添加的响应。N、P添加显著增加了天然草地禾草的生物量, 进而促使地上总生物量显著提高。退耕恢复草地禾草和杂类草的生物量对N添加均有一致的正响应, 从而促使地上总生物量显著增加174%, 群落地上和地下总生物量显著增加34%; 而P添加对恢复草地生物量各项参数均无显著影响。回归分析显示: 天然草地植物群落地上生物量随土壤中NO₃^--N含量的增加而增加(p < 0.05), 退耕恢复草地植被地上、地下和总生物量均与土壤NO₃^--N含量显著正相关(p < 0.01), 说明环湖地区高寒草原植物生长主要受N供应的限制, P的限制作用随土地利用方式的转变和群落演替阶段的不同而变化; 相比天然草地, 恢复草地在现阶段植被初级生产力受N的限制作用更强烈, 土壤中可利用N含量是限制其植被自然恢复和重建的关键因子。     

Responses of plant community biomass to nitrogen and phosphorus additions in natural and restored grasslands around Qinghai Lake Basin

Aims Plant biomass reflects the primary productivity of community vegetation, and is the main resource of carbon input in the terrestrial ecosystem. It is usually limited by nitrogen (N) and phosphorus (P) availability in the soil. Alpine grassland around Qinghai Lake Basin has experienced extensive land-use changes due to the cultivation of native grassland and vegetation recovery on cropped land. In this experiment, two grassland types were chosen, natural alpine grassland (NG) and its adjacent restored grassland (RG), to determine the responses of plant community biomass to N and P additions with different land-use. Methods NH₄NO₃ and Ca(H₂PO₄)₂·H₂O were added in a completely randomized block design, with medium levels of 10 g N·m^-2 and 5 g P·m^-2. Soil NO₃^--N and available P contents, and the plant community biomass were measured in the two grasslands. Two-way ANOVA was used to determine the effects of nutrient additions on all measured indicators, and regression analysis was used to analyze the correlations between plant biomass and soil NO₃^--N and available P contents.Important findings Results showed: (1) N and P additions both increased grass biomass in the NG, and significantly elevated the total aboveground biomass, with the promoting effect of N addition higher than that of P addition; N addition significantly increased both grass and forb biomass in the RG, and markedly promoted the total aboveground biomass, while P addition had no effects on the functional groups and total aboveground biomass (p > 0.05). (2) N and P additions both had no effects on the belowground and total biomass in the NG, whereas N addition significantly increased the total biomass by 34% in the RG, which suggested that the effect of N limitation on the vegetation primary productivity was stronger in the RG at present stage. (3) The aboveground biomass in the NG increased with soil NO₃^--N content (p < 0.05), and the above- and below-ground as well as the total biomass were all positively correlated with soil NO₃^--N content in the RG (p < 0.01). These results indicated that the plant growth in alpine grassland around Qinghai Lake Basin was prone to N limitation, and the effect of P limitation changed with land-use. Soil available N might be the key limiting factor for vegetation restoration and reconstruction in the RG. The “Grain for Green” project (the land-use policy) and atmospheric N deposition are benefiting both plant growth and C accumulation in the alpine grassland ecosystem around Qinghai Lake Basin.     

生态资产评价方法研究——以青海省为例

生态资产是自然资源资产的重要组成部分,保护和恢复生态系统的目的就是增加生态资产,增强生态资产提供生态系统服务的能力。青海省生态资产丰富,生态区位重要,各级政府高度重视青海省的生态文明建设,评估青海省生态保护与恢复成效对于合理保护青海省生态资产具有重要意义。通过核算生态资产面积、质量,建立生态资产指数指标,综合评估了青海全省以及重点生态功能区和非重点生态功能区各类生态资产实物量现状和过去15年的变化。青海省生态资产以草地生态资产为主,同时拥有丰富的野生动植物资源。草地生态资产质量分布较为均匀,优良以上级别占草地总面积的32.1%;森林生态资产质量呈两极分化状态,灌丛生态资产质量较差,自然湿地生态资产质量整体较好。十五年间,青海省生态资产面积变化幅度不大,但是自然生态资产质量显著提升,生态资产指数稳步增长。全省自然生态资产面积增加3239.3 km2,其中自然湿地面积增加15.1%。全省优良质量以上自然生态资产面积增加61920.1 km~2,增幅高达55.5%;其中,重点生态功能区优良级别以上生态资产面积增加48621.9 km2,非重点生态功能区优良以上生态资产面积增加13298.3 km~2。青海省生态资产综合指数从240.37增长到278.22,提高了15.7%。退耕还林还草、湿地生态补偿、三江源自然保护区生态保护和建设工程、青海湖流域生态环境保护与综合治理工程等一系列生态保护与恢复工程对青海省自然生态资产面积增加和质量提升起到积极作用。青海省生态资产变化亦受气候因素影响,气候变化导致自然湿地生态资产面积增加、草地生态资产面积减少同时热量增加在一定程度上促进了森林、灌丛、草地生态资产质量的提升。     

青海湖刚毛藻分布特征变化及成因分析

研究通过现场调查、资料收集和遥感影像解译, 分析了青海湖水质及刚毛藻分布特征的变化。研究结果表明, 2011—2019年间青海湖主要水质指标保持动态稳定, 水质未呈现显著变化趋势。2019年现场调查发现, 近岸浅水区域存在数量可观的刚毛藻分布, 其中以鸟岛和布哈河口周边区域刚毛藻生物量最大, 8月的平均生物量达到5213.4 g/m2。遥感影像分析显示, 刚毛藻主要分布在青海湖西部及西北部湖湾及入湖河口附近, 1987—2019年间刚毛藻覆盖面积呈先下降后上升趋势。分析表明, 近年来刚毛藻生物量增加和覆盖面积扩大可能与青海湖水位不断上涨以及新生浅水淹没区范围的扩大有关。目前, 刚毛藻分布的这种变化对青海湖水生态环境的影响尚不明确, 后续需进一步关注气候变化与人类活动双重影响下青海湖的水生态系统健康问题。     

GIS支持下青海湖地区草地蝗虫发生与月均温的相关性

为有效地进行草地蝗虫发生的预测预报,必须摸清其生长和繁殖与地理环境特征的关系,在青海湖地区,气温是影响草地蝗虫发生的主要因素,在Arc/Info和ArcView地理信息系统的支持下,选择了环湖地区邻近的16个气象站点,采用综合方法,在小尺度上模拟该区所需月份的月均温,建立了空间分布式气温信息数据库,然后,把野外调查的蝗虫密度在空间数据与相对应的月均温空间数据进行叠加,计算并分析月均温与草地蝗虫发生的关系。结果表明,月均温对草地蝗虫发生的影响是和该区蝗虫优势种的生命史密切相关的,即5、6月（孵化期）和7月（蝗蝻期）的月均温影响当年草地蝗虫发生;8、9月（交尾、产卵期）的月均温则影响次年草地蝗虫的发生,为该区草地蝗虫发生预报模型的建立提供依据。