锡林郭勒生物圈保护区草原生态系统服务间接价值动态评估

草地是我国面积最大的陆地生态系统类型,对于维持我国北方的生态安全具有重要价值。北方草原的大面积退化已引起人们的极大关注。以内蒙古锡林郭勒生物圈保护区为研究区域．利用2个年份的遥感数据,结合地面样方调查,在GIS的支持下,绘制出草原退化空间分布图。选取草原生态系统在控制土壤侵蚀、减少土壤肥力流失、营养物质循环、CO2储存和O2释放方面的功能指标,对草原生态系统服务间接价值进行了动态评估。1985年和1999年草原退化面积分别为7190．9和7689．3km^2,占研究区总面积的67．19％和71．86％。2个年份草原生态系统间接服务总价值分别为28．24和26．75亿元．下降了5．28％,单位面积间接服务价值分别为2990和2830元。下降了5．35％。人类的过度放牧是导致草原大面积退化,生态系统功能降低和服务价值下降的主要原因。     

内蒙古典型草原区芨芨草群落适生生境

芨芨草群落是干旱与半干旱地区重要的植被资源,内蒙古典型草原区常在地形稍低的部位镶嵌有芨芨草群落,且芨芨草群落常与低洼湿草甸群落相连。为了探究芨芨草群落的适生生境,在锡林郭勒盟典型草原区选取了4个代表性调查区,从芨芨草群落及其相邻群落分布的地形特征、调查区的地下水埋深、1 m深土层的土壤电导率、土壤pH值和土壤质地等指标上对芨芨草适生生境进行探究,结果表明,芨芨草群落在内蒙古典型草原区常分布在河漫滩和丘间蝶形洼地地区,呈现出由高程梯度导致的与地带性针茅群落、湿草甸群落带状分布的特点,导致这种成带分布的原因与地下水埋深及地表径流有关,芨芨草群落生境的地下水埋深一般在1-3 m且有地表径流的补充;芨芨草群落耐盐碱性强,其生境也与反映土壤盐分含量的土壤电导率和土壤pH值有关;但芨芨草群落生境的形成不是由土壤机械组成所致。     

不同频次刈割对羊草草原主要植物种群能量现存量的影响

对内蒙古羊草草原主要植物种群能量现存量对刈割频次响应的研究表明,在17年不同频次刈割干扰影响下,植物种群能量现存量随刈割频次的变化表现出不同的变化趋势,据此可以划分出3个不同的刈割响应类群:受抑种、耐刈种和受益种.受抑种包括羊草、羽茅、黄囊苔草、葱属植物和直根型杂类草;耐刈种包括大针茅和冰草;受益种包括洽草和糙隐子草.对于种群相对能量现存量而言,除羊草随刈割频次的增加呈显著下降趋势外,其他受抑种均随刈割频次的增加保持相对稳定,而受益种和耐刈种的相对值则随刈割频次的增加而呈增加趋势.同时,刈割对植物能量现存量的影响还表现在植物热值变化上,但变化幅度小于10%.     

锡林河流域潜在不产氧光合细菌陆向分异特征及影响因素

【目的】为探明锡林河流域潜在不产氧光合细菌（anoxygenic photosynthetic bacteria,AnPB）的陆向分异特征及影响因素。【方法】本研究沿着陆向梯度依次采集水生湍流带、缓流带、滞流带、水偏湿生样带、湿偏旱生样带、旱生样带土壤样品。基于文献建立AnPB在科水平的数据库,运用16S rRNA基因高通量测序筛选科水平潜在AnPB类群及其组成丰度的陆向分异,运用皮尔逊相关性及冗余分析等研究土壤理化因子对潜在AnPB陆向分异的影响。【结果】紫色硫细菌（外硫红螺菌科）和紫色非硫细菌（红杆菌科、红环菌科、醋酸杆菌科、丛毛单胞菌科、全噬菌科）主要分布在水生及水偏湿生生境,其相对丰度与湿度呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关关系;紫色非硫细菌（红螺菌科、慢生根瘤菌科、生丝微菌科、红菌科）、芽单胞菌科、酸杆菌科、绿色非硫细菌（蔷薇菌科）等主要分布在湿偏旱生和旱生环境中,其相对丰度与盐度和全氮含量呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关关系;多元回归树分析显示,盐度、湿度、全氮对潜在AnPB陆向分异的总解释度分别为62.39%、...     

内蒙古高原湖滨湿地优势植物功能性状特征及其适应性

受人类活动和气候变化的影响,湖泊湖滨带退化速度显著加快。植物功能性状的方法可以量化植物特征,预测植物对外界环境干扰的反应,有助于理解退化湖滨带湿地植物应对环境变化所表现出的适应机制,对湖泊湖滨湿地生态系统植被的恢复与重建具有重要意义。在内蒙古高原典型湖泊湖滨湿地选取芦苇（Phragmites australis）、赖草（Leymus secalinus）、毛茛（Ranunculus japonicus）、鹅绒委陵菜（Potentilla anserina）、碱蓬（Suaeda glauca）、盐角草（Salicornia europaea）和拂子茅（Calamagrostis epigeios）7种优势植物的叶片和根系作为研究对象,对不同湿地植物的11种功能性状变化规律及其与环境因子的关系进行研究。旨在探究环境变化影响下湖滨带湿地植物的物种分布和功能性状的差异,以及湿地植物在不同湖滨带湿地生境下的适应策略。在评估植物功能性状差异基础上,采用环境矩阵连接性状矩阵（RLQ）结合第四角分析（Fourth-Corner）的方法分析环境因子对植物功能性状的影响。结果表明,内蒙古湖滨带湿地中7种优势植物为了适应不同的环境的影响,植物的功能性状均产生不同程度的种间与种内变异,在湖滨带湿地中植物的植株高度、叶片碳含量、叶片氮含量、叶片碳氮比、比根长、根组织密度、根氮含量对环境变化的响应比较敏感,土壤pH与叶片干物质含量呈显著负相关;土壤盐分与植株高度、叶片碳含量和叶碳氮比显著负相关,与叶片氮含量、根组织密度显著正相关;土壤的总氮含量与植株高度显著正相关,与比根长显著负相关;土壤碳氮比与植株高度和叶片碳含量显著负相关,与植物比根长显著正相关;土壤容重与根氮含量显著负相关。研究表明内蒙古高原湖滨带湿地植物的功能性状受环境的作用强烈,植物采取了不同的性状策略来适应环境。     

放牧对草地生态系统服务和功能权衡关系的影响

内蒙古草原是我国北方的重要生态屏障和绿色畜牧业基地, 放牧是草原生态系统的主要利用和管理方式, 在放牧管理中充分发挥生态系统某一项或几项服务和功能最大利用价值时, 往往会与其他服务(功能)发生冲突, 需要权衡多项生态系统服务和功能, 制定合理的放牧管理制度。该研究以内蒙古锡林郭勒典型草原为例, 通过设置不放牧、轻度放牧、中度放牧以及重度放牧的放牧梯度, 从多项生态系统服务和功能权衡的角度比较了最适放牧管理强度。结果显示, 在放牧管理的草地生态系统服务和功能的权衡中, 权衡、协同、不相关关系同时存在, 如土壤呼吸速率与植物群落净生长量、生物多样性与植物群落净光合速率表现为权衡关系, 植物群落净生长量分别与土壤含水量、植物群落净光合速率及草地蒸散速率存在协同关系, 土壤有机碳含量与其他服务或功能间呈不相关关系; 放牧能不同程度地削弱多项生态系统服务及功能间的权衡关系(冲突对立关系); 中度放牧条件下的多项生态系统服务及功能的协同性最佳。     

降水变化对内蒙古典型草原地上生物量的影响

降水格局的变化是气候变化影响干旱和半干旱区草原植物群落结构和功能的关键过程。作为植物群落结构和功能的基本组成单位——植物功能群——对气候变化的响应差异明显。有关不同植物功能群如何响应降水格局的研究, 有助于揭示气候变化对干旱与半干旱区生态系统关键功能与过程稳定性的变异机制。该文利用1982-2015年的典型草原群落地上生物量长期动态监测数据及其所对应的气候数据, 系统揭示降水变化对干旱与半干旱区生态系统生产力的影响。主要研究结果如下: 1) 1982-2015年内蒙古典型草原区降水变化特征明显, 主要表现在降水集中度呈显著的降低趋势; 小降水事件(≤5 mm)明显增多。2)降水变化导致群落生物量呈下降趋势。其中, 多年生丛生禾草的生物量呈上升趋势; 一二年生植物、多年生杂类草、多年生根茎禾类草的生物量均呈下降趋势。3)群落生物量与生长季降水量、降水集中度呈显著的正相关关系。各功能群中, 多年生杂类草、半灌木和生长季降水量呈显著正相关关系, 灌木与降水集中度呈显著负相关关系。4)群落生物量与各等级降水的频率相关性均不显著, 但与I-II类(0.1-10 mm)降水贡献率显著负相关。各功能群中, 多年生杂类草与I类降水(0.1-5.0 mm)的发生频率和降水贡献率均呈显著的负相关关系, 与VI类降水(20-25 mm)的发生频率和贡献率均呈显著的正相关关系。多年生根茎禾类草和VIII类降水(>35 mm)的发生频率和贡献率均呈显著的正相关关系。说明小降水事件的增加将显著降低群落的地上生物量, 小降水事件对干旱、半干旱区植被生长具有重要的生态学意义。     

纵向岭谷区不同景观类型的服务价值

基于2001年纵向岭谷区的遥感影像,将研究区划分为森林、草地、农田、湿地、水体、城镇、冰川7个一级景观类型,根据气候带、植被及地貌划分了26个二级景观类型,并利用中国陆地生态系统服务价值的研究成果,在GIS技术的支持下,对纵向岭谷区各景观类型的服务价值进行了研究.结果表明：纵向岭谷区总服务价值为5 302.35×10⁸ yuan·a^-1,占中国总服务价值的9.47%;在研究区提供的年服务价值中,土壤形成与保护的服务价值所占比例最高,占18.50%,其次是气体调节和生物多样性保护的服务价值;受景观类型分布广度和单位面积服务强度的综合影响,占研究区总面积66.11%的森林景观对区域总服务价值的贡献最大,贡献率达85.34%,其次为草地和农田景观.     

放牧和刈割对内蒙古典型草原大型土壤动物的影响

采用连续3年全季节放牧、3种季节性轮牧、秋季刈割和不利用对照6种处理, 研究了内蒙古典型草原大型土壤动物群落特征.调查在春、夏和秋3个季节进行,共捕获大型土壤动物597只,隶属于2门4纲11目,49个类群.结果表明: 全季节放牧导致土壤动物的个体密度、生物量和多样性降低;而刈割的影响相对较轻,土壤动物的个体密度、生物量和多样性甚至有提高趋势.3种季节性轮牧处理中,夏季和秋季放牧2次处理对土壤动物群落个体密度、生物量和多样性等指标的负面影响较轻.刈割管理对退化典型草原大型土壤动物群落的恢复较为有利;夏季和秋季放牧2次处理对大型土壤动物群落的负面影响较轻,是较理想的草地可持续管理措施.     

草原群落生物量和土壤有机质含量对改良措施的动态响应

基于1983年开始的改良恢复长期观测试验, 研究了在排除干扰的围封保护下, 不同恢复改良措施对内蒙古退化羊草(Leymus chinensis)草原群落地上生物量和土壤有机质含量动态变化过程的影响, 改良恢复措施包括浅耕翻、耙地和自然恢复。结果表明: (1)地上生物量在前期(1983-1991年)的动态变化特征为自然恢复处理显著低于浅耕翻处理, 耙地处理与其余两个处理没有显著差异。中期(1992-2006年)各处理之间无显著差异; 后期(2007-2014年)为自然恢复>耙地>浅耕翻, 且自然恢复与浅耕翻处理之间有显著差异。(2) 0-10 cm土壤有机质含量在前期的动态变化特征为浅耕翻>耙地>自然恢复, 且处理之间有显著差异, 自然恢复、浅耕翻、耙地处理相对1983年土壤有机质分别增加了21%、45%、37%; 中期和后期自然恢复处理显著大于浅耕翻处理, 耙地处理介于两个处理之间且与二者没有显著差异。中期自然恢复、浅耕翻、耙地处理有机质含量相对1983年分别增加了61%、46%、57%, 后期分别增加了67%、51%、62%。(3) 10-30 cm土壤有机质在前期浅耕翻>自然恢复>耙地, 且各处理之间有显著差异; 中期和后期各处理之间无显著差异。总之, 应依据恢复目标的不同, 选择不同的改良措施。在短时间尺度上, 浅耕翻有利于退化羊草草原生产力和土壤有机碳的快速恢复, 而长时间尺度上自然恢复和耙地的效益更明显。