科尔沁沙地生态环境及其可持续管理--科尔沁沙地生态考察报告

中国科学院沈阳应用生态研究所和中央电视台于 2 0 0 3年 8月联合对科尔沁沙地进行了生态科学考察。草地退化仍呈加剧态势。大面积开垦荒地造成科尔沁草地退化和面积减少的主要原因之一。科尔沁水资源目前存在的主要环境问题是水资源呈现明显减少趋势、主要河流供水量减少、沙地内部水体明显减少、部分地区地下水位明显下降。科尔沁沙地的沙地面积在近些年呈减小的趋势 ,人工植被恢复力度日益加大效果显著但分布在科尔沁沙地的沙丘面积还很大 ,且未治沙丘的治理难度相对更大。     

内蒙古锡林河流域植被退化的格局及驱动力分析

草地退化是中国北方草原面临的主要生态问题。该文以1984和2004年草原植被群落调查数据为主要依据, 以优势种、建群种和群落类型及其比例的变化作为主要指标, 并与20世纪80年代的植被类型图比较, 分析了内蒙古锡林河流域草地的退化趋势及其空间分布。根据流域内草地退化的实际情况, 将其分为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5种退化类型。另外, 根据近20年前后草地植被变化的实际情况, 又划分了恢复和盐化两个类型。结果表明: 草地退化呈现明显的空间分布, 以锡林河为标志, 总体上从上游到下游退化程度逐渐加剧, 表现为浑善达克沙地进入锡林河的部分及沿河地区为重度退化, 锡林浩特市以北的区域, 尤其是流域的西北部, 已经达到了极度退化; 流域中部的白音锡勒牧场主要是中度退化; 轻度退化则均匀地分布于整个流域; 未退化类型多分布于锡林河的西部, 锡林河中下游地区由于农田退耕、草地围封出现了一定程度的恢复; 锡林浩特市以北沿锡林河植被的盐化程度较重。不同的植被类型退化程度也不同, 沙地灌丛植被轻度退化比例较高, 占植被的43%; 羊茅(Festuca ovina)草原和榆树(Ulmus pumila)疏林沙地中度退化草地的比重较高, 超过50%; 贝加尔针茅(Stipa baicalensis)草原和无芒雀麦(Bromus inermis)杂类草草甸的重度退化面积达50%以上; 极度退化比例较大的有克氏针茅(S. krylovii)草原和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛化草原。对于羊草(Leymus chinensis)草原, 以轻度和中度退化为主。导致不同区域和不同植被类型草地退化的原因也不尽相同, 从近20年的时间尺度来看, 过度放牧、不合理的居民点布局, 以及道路等是草地退化的主要人为驱动因子。研究结果还显示, 仅以生物量的变化来划分草地退化存在一定的局限性, 因此, 该文以群落优势种和建群种来表征草地的退化类型更具有客观性和实际的应用价值。     

科尔沁沙地人工植被建立模式的探讨

通过对科尔沁沙地的降水特性、沙地的水分状况、人工乔木、灌木、半灌木植被在沙地上的兴衰变化以及各人工植被类型的功能等进行综合分析,提出该地区人工植被建立的模式．该模式包括人工植被的组成成分、结构、不同立地条件下的配置形式及不同类型人工植被的建立顺序．     

呼伦贝尔沙地45年来气候变化及其对生态环境的影响

采用数理统计和对比分析方法,对近45年呼伦贝尔沙地气象观测资料和草场沙化、退化面积、植被状况等资料进行了分析。结果表明:呼伦贝尔沙地总体气候暖干化趋势显著;气温逐年升高、降水量减少、蒸发量增加和极端气候事件增多,使流动沙地面积不断增加,植被盖度下降。卫星遥感监测和全国沙漠化普查结果进一步表明,呼伦贝尔沙地的沙漠化正在扩展,生态环境正在恶化。逐年减少的大风日数和沙尘暴日数有利于该地区生态的保护与建设。20世纪80年代以来,沙区各级政府加大了对沙化的治理力度,沙地局部植被恢复较快。     

呼伦贝尔沙地45年来气候变化及其对生态环境的影响水

采用数理统计和对比分析方法,对近45年呼伦贝尔沙地气象观测资料和草场沙化、退化面积、植被状况等资料进行了分析。结果表明：呼伦贝尔沙地总体气候暖干化趋势显著;气温逐年升高、降水量减少、蒸发量增加和极端气候事件增多,使流动沙地面积不断增加,植被盖度下降。卫星遥感监测和全国沙漠化普查结果进一步表明,呼伦贝尔沙地的沙漠化正在扩展,生态环境正在恶化。逐年减少的大风日数和沙尘暴日数有利于该地区生态的保护与建设。20世纪80年代以来,沙区各级政府加大了对沙化的治理力度,沙地局部植被恢复较快。     

内蒙古草原繁殖鸟类群聚组成之比较

利用 5月份温带草原鸟类繁殖期 ,在荒漠草原、草原、湿地、沙地和山地等植被 ,选取 1 1个面积 1 0 0 hm2 ( 50 0 m×2 0 0 0 m)同样大小的样区 ,由 3人各隔 1 50 m作平行的穿越线调查 ,并记录所见鸟类的种类与数量。同时 ,也在每一样区任取面积 1 m2 之植被样方 ,记载样方内植物的种类、垂直高度、覆盖度和植物鲜重。调查结果显示草原繁殖鸟类的种类不多 ,在无树的荒漠草原植被是 4～ 6种 ,草原植被在 5～ 8种之间 ,湿地植被 1 5种 ;在有树的沙地植被是 9～ 1 2种 ,山地植被 6种。鸟种多样性和丰富度指数不大 ,由大而小依序是沙地植被、湿地植被、山地植被、草原植被、荒漠草原植被 ;密度也不高 ,由大而小依序是无树草原的湿地植被、草原植被、荒漠草原植被 ,而后是有树草原的沙地植被、山地植被。鸟类食性分布方面 ,荒漠草原和草原植被以食杂性鸟类为优势 ;湿地植被以食虫性鸟类为多 ;沙地植被以食杂与食肉性鸟类为胜 ;山地植被以食虫和食杂性鸟类较多 ,并增加一些食肉性鸟类。     

放牧方式对浑善达克沙地榆树疏林退化的影响

浑善达克沙地榆树疏林是分布于草原地带的隐域植被类型,相较周边的典型草原区,其植被更加茂密,乔灌丛生,水草丰美,千百年来一直是牧民的优质冬季牧场。近半个世纪以来,因人类的过度开垦以及不合理的放牧管理,浑善达克沙地植被遭到空前的破坏,沙丘活化,载畜能力降低,生态价值和经济价值严重受损。近年来,随着国家草畜平衡以及禁牧政策的推广落实,放牧的牲畜总量得到一定程度的遏制,然而大面积草场还在继续退化。在牧民对生产生活的基本需求下,牲畜总量不可能无限制的压制。另外,适度的放牧对草原生态系统健康是有益的。因此,如何改良放牧方式,合理利用草场,在保持生态良好的基础上合理发挥草场的畜牧价值,是我们亟待探索的问题。以浑善达克沙地的典型天然植被榆树疏林为例,对不同放牧方式下的植被进行调查,基于沙地特殊的基质和植被特征,探讨适合沙地的放牧利用方式。研究表明,在相似的放牧强度下,把沙地作为冬营地,其榆树种群更新正常,植被覆盖度以及植物种类等均能保持良好,而把沙地作为夏季营地,榆树疏林植被退化严重,具体表现为:(1)榆树种群自然更新受阻;(2)灌木群落大量死亡或消失;(3)草本覆盖度显著降低,植物种类减少,多年生草本比例减少,一、二年生草本比例增加;(4)裸沙面积增加,沙丘趋于活化。本研究认为目前沙地植被的退化主要由不合理的放牧引起,并非气候因素所致。沙地适合于冬季放牧而不适合其他季节放牧。借鉴牧民的传统放牧方式,建议配合周边的典型草原区实行季节性倒场放牧,仅将沙地作为冬季营地使用,既能有效保护沙地植被又能充分发挥其畜牧价值。     

科尔沁沙地荒漠化及生态恢复研究展望

评述了科尔沁沙地荒漠化及其生态恢复的研究,从科学研究动态和生态环境退化以及恢复研究的现实需要两方面论述了科尔沁沙地荒漠化与生态恢复研究的若干核心问题;植被过程研究,生态水文过程研究,景观过程研究,科尔沁沙地区域环境评估和预测与生态恢复研究。     

内蒙古锡盟白音锡勒牧场沙地植被的空间分布格局与演替

1985—1986年期间,作者调查了白音锡勒牧场沙地植被。本文具体分析沙地植被的空间分布和动态演替。1．沙地西段的植被呈疏林灌丛草原景观,沙地东段的植被则呈密林灌丛草原景观。由西向东随着海拔高度的上升形成一个植被生态系列。植被PCA分析的结果表明沙地基质稳定性梯度和沙地环境水分梯度是控制沙地植物群落空间分布格局的两个主要环境因素。2．描述了沙地原生植被演替的各个阶段。沙地植被演替阶段与沙地固定过程相一致,群落稳定性与沙地地貌稳定性相关。由于地形分异引起立地水热条件组合变化,植被演替系列分化为阴坡系列和阳坡系列,前者向森林化方向发展,后者则沿草原化方向发展。本文还就沙地植被资源的开发、利用和保护等方面提出6项建议。     

内蒙古草原中东部现代表土植硅体组合与植被关系

对内蒙古中东部14个典型植被表土样品进行植硅体分析,同时将其结果作对应分析。结果表明：圆型和齿型在表土组合中占优势。圆型具有超代表性且在针茅草原和羊草草原表土组合中含量超过50％。针茅哑铃型和脊哑铃型在克氏针茅草原以及退化草原表土组合中含量偏高,可指示干的草原生境以及草原退化。蒿属块型表现为低代表性,即便是在冷蒿灌丛表土中,蒿属块型含量也较低。沙地云杉林和榆树灌丛生境特殊,它们的表土植硅体组合特征明显,前者以光滑块型、粗糙块型、规则多边型以及十字型等为主,后者以多铃型、三铃型、哑铃型以及简单哑铃型为特征。高山草甸和山杨林表土与研究区其它植被表土的相似性低。另外,研究区全新世古土壤剖面样品与表土样品的对应分析表明内蒙古中东部表土植硅体分析为恢复研究区全新世草原植被演化提供了参照物。     

麦积山风景区不同生境类型蝶类的多样性

于2003~2004年对麦积山地区不同生境类型中蝴蝶多样性进行调查研究。依据海拔高度、气候、土壤和植被的不同将该地区的蝴蝶生境划分为3种类型:林缘山地、森林林地、裸岩。共收集蝴蝶3950只,隶属8科43属64种。计算了3种生境类型中蝶类物种丰富度、相似性系数、多样性指数。其中,蝴蝶物种丰富度由大到小为森林林地(8·8359)>林缘山地(6·1442)>裸岩(1·4711),物种多样性指数由大到小为森林林地(H'=1·4068)>裸岩(H'=0·9746)>林缘山地(H'=0·9201);森林林地和林缘山地的相似性系数最高(0·2221),其次是林缘山地和裸岩(0·0869),森林林地和裸岩相似性系数最低(0·0656)。     

甘肃小陇山林区不同生境类型蝶类多样性研究

于2006～2008年对甘肃小陇山林区不同生境类型中蝴蝶多样性进行了调查研究,研究中依据植被的不同将该林区的蝴蝶生境划分为6种类型:人工林、灌木丛和次生林、居民农田、针阔混交林、落叶阔叶林、针叶林。共获得蝴蝶标本5365只,隶属于11科116属210种。计算了6种生境类型中蝶类物种丰富度、相似性系数和多样性指数。不同生境中,灌木丛和次生林蝶类物种的多样性指数、丰富度和个体数量较高,人工林物种多样性指数、丰富度和个体数量较低;人工林与针叶林之间的相似性系数(0.4194)最高,针阔混交林与落叶阔叶林的相似性系数(0.2951)次之,人工林与灌木丛和次生林之间的相似性系数(0.0769)最低,表明各生境之间蝶类相似性系数很低。     

青海祁连地区不同生境类型蝶类多样性研究

于1997－1999年对青海祁连地区不同生境类型中蝴蝶多样性进行了研究。研究中依据海拔高度、气候、土壤和植被的不同将该地区的蝴蝶生境划分为5种类型：山缘农田、山地草原、森林草原、高寒灌丛草甸、裸岩。共收集蝴蝶4367只,隶属于6科35属53种,计算了5种生境类型中蝶类物种丰富度、相似性系数、多样性指数,其中,蝶类物种丰富度由小到大的顺序为：裸岩（6种）＜山地草原（13种）＜森林草原（14种）＜高寒灌丛草甸（22种）＜山缘农田（H′＝2.7071）、高寒灌丛草甸（H′=2.7734）;森林草原和山缘农田的相似性系数最高（0.3704）,其次为山地草原和高寒灌丛草甸（0.2500,裸岩与其他生境类型的相似性系数最低。     

Scale-dependent effects of landscape pattern on plant diversity in Hunshandak Sandland

The influence of landscape pattern on plant diversity has strong scale-dependent effects. However, the relationship is still unclear for sandy land, which covers more than one-third of the world’s land mass. Aiming at exploring such scale-dependent effects in sandy land, we conducted a case study in Hunshandak Sandland, northern China. Principal component analysis (PCA) and Redundancy Analysis (RDA) was used to disentangle the relations between landscape pattern and alpha and beta plant diversity. Our results show that landscape pattern has an important influence on plant diversity, however, there existed scale effects. Landscape diversity enhanced the alpha diversity, conversely, reduced the beta diversity for all scales. PSSD (Patch Size Standard Deviation) positively related with alpha diversity whilst negatively related with beta diversity on moderate and large spatial scales, same as LPI (Largest Patch Index) on moderate scales. Shape complexity of patches can slightly increase both alpha and beta diversity at large scales. The adjustment of landscape pattern based on different spatial scales can enhance plant diversity. It is useful to improve plant diversity conservation in sandy land.     

钦州湾越冬鸻鹬类对不同生境利用分析

2008年12月至2009年1月及2011年12月至2012年1月先后两次对钦州湾的越冬鸻鹬类进行了调查,对越冬鸻鹬类退潮后在各类型生境的分布情况和原因进行了分析,以期为制定有效保护越冬鸟类及其生境的措施提供科学依据。结果表明,在不同的天气情况下退潮后各生境内记录到的鸻鹬类物种数和种群数量均不同,钦州湾不同生境鸻鹬类结构特征随天气变化改变。相似性比较显示,晴天各生境中鸻鹬类相似性指数最高的是盐田-养殖塘生境和农田生境,相似性指数为0.96;鸻鹬类相似性指数最低的是红树林滩涂生境和光滩生境,相似性指数为0.49。阴冷天气各生境中鸻鹬类相似性指数最高的是光滩生境和盐田-养殖塘生境,相似性指数为0.79;最低是红树林滩涂生境和光滩生境,相似性指数为0.52。分析表明人类活动的干扰对越冬鸻鹬类生境选择的影响较大。     

宁夏毛乌素沙地不同恢复措施对物种结构及多样性的影响

以宁夏毛乌素沙地退化草原区为研究对象,对荒地(对照)和种植不同密度的柠条林的恢复措施条件下群落结构及多样性进行研究。结果表明,种植柠条林对退化草原的植被恢复有积极的作用,随着柠条林带间距的增加群落结构更趋稳定。由对照的不稳定一年生植物虫实、猪毛菜逐步向稳定的多年生植物白草、赖草、草木犀状黄芪演替。植物群落盖度表现为柠条10m带间距>7m带间距>对照>4m带间距。群落多样性指数表现为柠条10m带间距>4m带间距>对照>7m带间距。群落的均匀度指数变化趋势与群落多样性指数呈正相关,而生态优势度指数与多样性指数呈相负相关     

科尔沁地区植物种多样性对沙地草场生产力影响的研究

对科尔沁沙地草场不同物种多样性指数与草地生产力关系的研究表明 ,依据植物种多样性指数和生产力的关系可分为两类 ,其中功能多样性和组成多样性为一类 ,最高生物量变化于 2 99～ 3 3 6g·m-2 ,为简单的一元线性关系 ,相关性显著 .种丰富度和S W指数为一类 ,最高生物量变化于 42 6～ 43 3 g·m-2 ,与沙地草场生产力关系较复杂 ,曲线类型为抛物线型 ,相关性较显著 .同时 ,种丰富度、S W指数、功能多样性和组成组样性与沙地草场生产力的灰色关联分析表明 ,组成多样性指数对沙地草场生产力影响最大 ,S W指数最小 ,依据灰色关联度排序依次为组成多样性 ( 0 .74) ;功能多样性 ( 0 .72 ) ;种丰富度 ( 0 .66)和S W指数 ( 0 .14 ) .可以认为沙地草场改良应建立在种的引进 (增加种丰富度 )和引进种所产生的组成 (生活型 )多样性上 .     

鄱阳湖沙地沙漠化过程中单叶蔓荆群落结构和功能特征

在鄱阳湖沙地不同沙化程度区开展单叶蔓荆群落组成及其物种多样性变化调查.结果表明:随着沙漠化程度的增加,多年生草本和灌木逐渐减少,物种多样性减少,至重度沙化时,沙地植被明显退化,群落结构趋于简单和不均匀;在不同程度沙化区和植被恢复演替过程中,物种组成结构具有递进性和渐变性;在沙山治理过程中,可进行单叶蔓荆和禾本科植物配植...     

科尔沁沙地植被恢复系列上群落演替与物种多样性的恢复动态

通过对科尔沁沙地植被恢复系列上不同阶段的群落取样,研究了植被恢复过程中群落物种组成、物种多样性的变化过程.在演替时间分别为1年、3年、5年、12年、20年和30年的群落中,物种丰富度分别为7、11、17、14、28和30种,而物种多样性指数分别为1.458 8、2.610 0、3.108 4、1.696 8、3.738 6、3.639 6.在生活型结构上,一年生植物的种类数量占绝对优势,但随着演替进展,多年生植物的种类数量增加且单种植物的优势度超过了一年生植物,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位.随演替进展,来自不同科属的植物增加.藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度.禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升.总体上,随演替进展群落种类组成与物种多样性增加,群落生态优势度下降,而均匀度增加,群落趋向稳定.     

Diversity,floristic and structural patterns of cerrado vegetation in Central Brazil

The cerrado has been identified as one of the richest and most threatened biomes of the world, but few phytogeographical studies have been undertaken in the region. A total of 70 land systems based on climate, landscape and soils have been identified in the region, but it remains to be seen if the distribution and structure of the plant communities support these divisions. The aim of this work was to compare the floristic and structural similarity of cerrado sensu stricto within and between three physiographic units, named Pratinha, Veadeiros and São Francisco, which contain six land systems in central Brazil and cover 10 degrees of latitude and five degrees of longitude. The woody vegetation of 15 selected sites of the cerrado sensu stricto physiognomy was surveyed under a standardized methodology. The number of species per site varied from 55 to 97, with most sites having around 60 to 70 species, and Shannon´s diversity indices ranged from 3.44 to 3.73, with most sites around 3.5 suggesting high alpha diversity. Sørensen´s floristic similarity index was high, with all Figures above 0.5 between the sites in the same land system in each physiographic unit but low between sites in different land systems in the Veadeiros. Czekanowski similarity indices were lower than Sørensen’s in the comparisons due to a high structural differentiation between the sites. There is a large overlap in species occurrence in the sites but the size of their populations is very different at each site. Therefore, the high beta diversity is mostly due to differences in abundance of species between sites. The sites were separated by physiographic units, considering the first three divisions of TWINSPAN classification. The first axis of DCA ordination showed a gradient going from the cerrado on deep soils in Pratinha, through to those on sandy soils in São Francisco and ending on the shallower soils of the Veadeiros. Land systems conformed well with the floristic and structural variations of the vegetation, indicating their potential use in designing a network of conservation areas in the cerrado region and as a basis for decision-making on management.