祁连山国家公园青海片区人兽冲突现状与牧民态度认知研究

在祁连山国家公园,人类与野生动物冲突已经成为一个普遍的问题。了解国家公园内牧民对肇事野生动物的态度,为探究野生动物肇事规律、针对肇事动物制定防控措施以及保护国家公园生态系统原真性、促进牧民与野生动物和谐相处具有重要的参考意义。通过实地走访调查了2014—2016年祁连山国家公园青海片区牧民与野生动物之间的冲突和牧民对于野生动物的态度认知。调查分析发现:11月—次年3月是祁连县野生动物肇事高峰期,狼和雪豹是捕食家畜的主要动物;狼被牧民认为是肇事最严重的动物,而实际数据表明雪豹的肇事频次却要高于狼,这与两种动物生活习性以及保护等级有关,加之牧民对雪豹肇事的容忍度更高;天峻县相比祁连县,除了狼以外其棕熊肇事频次较高,牧民认为应当大力控制狼和棕熊的种群数量,因为棕熊除了捕食家畜,更会伤害牧民和破坏房屋,威胁到牧民的生活,雪豹则需要进一步保护;牧民一般会选择使用牧羊犬和强化圈舍来防止野生动物捕食家畜;羊是祁连山国家公园青海片区牧民主要经济收入,牧民对狼吃食羊无法容忍,棕熊入户直接掠食伤人现象目前频次不高,但需提前防范。     

祁连山地甘肃臭草斑块土壤水分与植被盖度空间格局

土壤水分是植被格局形成和演变的主要因素,土壤水分的空间异质性对于认识干旱区草原植物对环境的响应机制具有重要意义,而在较小尺度上,植被状况是土壤水分空间异质性的主要驱动因子.利用地统计学方法,研究了祁连山北坡甘肃臭草单优种群斑块浅层剖面(0 ～30 cm)土壤水分与植被盖度的空间异质性及其关系.结果表明:甘肃臭草斑块浅层剖面土壤水分和植被盖度均符合正态分布,各层土壤水分均存在高度的空间异质性,其中,80.93％～87.34％的空间异质性是由空间自相关引起的,植被盖度主要体现在4.09～6.91 m的尺度上,而由1 m以下尺度随机因素引起的空间异质性占12.66％ ～19.07％;甘肃臭草在斑块尺度上各层土壤水分的空间结构表现出明显的圈层结构和斑块状分布的特点,土壤水分高低值斑块呈镶嵌分布且具有较强的空间异质性;甘肃臭草通过生理整合影响并在一定程度上改变了小尺度上土壤水分的分布格局,从而实现了对土壤水分资源最大限度的利用,提高了种群在干旱生境中的适应能力和竞争力.     

高寒山区混播草地燕麦和毛苕子种间的竞争关系

植物通过调整生长发育阶段的生长行为和形态特征来适应种间竞争关系的变化.在祁连山区建立了禾本科牧草燕麦与豆科毛苕子混播草地,以相对产量(RY)、相对密度(RD)和相对产量总值(RYT)为指标,研究了这2种1年生植物在不同物候期的种间竞争关系.结果表明:随着物候期的变化,种间竞争关系发生着动态变化,在出苗期,二者存在激烈的种间竞争,2个物种限制彼此相对数量的发展,株高、叶片数等增长缓慢;分蘖期,种间竞争转换为种间协作,分蘖数、叶片数等迅速增大,相对产量总值不断积累;进入拔节期,毛苕子开始扩大相对数量,限制了燕麦的生长,导致了激烈的种内竞争;到结实期,种内竞争再次转化为种间竞争.不同物候期的燕麦和毛苕子通过对植物形态可塑性的调整,更好地响应了种间竞争关系的转换.     

祁连山中段土壤有机碳和氮素的剖面分布

以祁连山中段地区主要土壤类型(棕钙土、灰褐土、栗钙土、高山草甸土)为对象,研究了不同土壤剖面上有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量的分布规律.结果表明:在祁连山中段地区,随剖面深度增加,不同土壤类型的有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量均逐渐降低,且其有机碳、氮素的累积和分解存在差异.其中,有机碳含量的全剖面平均值在14.01～41.17g·kg-1,大小顺序为灰褐土＞高山草甸土＞栗钙土＞棕钙土;全氮含量在1.28～2.73 g·kg-1,为高山草甸土＞灰褐土＞栗钙土＞棕钙土;铵态氮含量在5.80～8.40 mg·kg-1,为棕钙土＞高山草甸土＞栗钙土＞灰褐土;硝态氮含量在6.57～15.11 mg·kg-1,为栗钙土＞高山草甸土＞棕钙土＞灰褐土;土壤C/N在11.33～19.22,为灰褐土＞栗钙土＞高山草甸土＞棕钙土;硝铵比在1.00～2.69,为灰褐土＞栗钙土＞高山草甸土＞棕钙土.在不同的气候、植被和地形(坡位、坡向等)条件下,同一土壤类型的有机碳和氮素含量有很大差别.土壤有机碳、全氮和铵态氮含量之间存在极显著正相关,而这三者与硝态氮之间相关性不显著.土壤速效钾含量与铵态氮、硝态氮呈极显著正相关,速效磷含量与土壤有机碳、全氮和铵态氮呈极显著、显著正相关,而pH值、全钾、全磷含量与有机碳和氮素之间无明显相关性.     

黑河上游蝗虫与植被关系的CCA分析

蝗虫与植物间存在复杂的耦合关系,能够反映蝗虫对生境的选择和适应能力以及种群内部的协同关系。2009年6-8月在野外实地采样的基础上,采用DCA除趋势对应分析（Detrended correspondence analysis）和CCA典范对应分析（Canonical correspondence analysis）方法,研究了草地蝗虫种类组成、蝗虫群落分类、优势植物与蝗虫的对应关系。结果表明：研究区的13种蝗虫分为6个类群,不同群组间蝗虫的种类数、食性和栖境选择存在较大差异,同组内的蝗虫在发生时间、生活型和营养生态位上不重叠;蝗虫的多度与优势植物盖度之间表现出极显著相关、显著相关和不相关的复杂关系,植物对蝗虫的影响更多的表现在为蝗虫提供适宜的栖息地而不完全是食物资源,禾本科和菊科植物对蝗虫空间分布的影响最大。蝗虫分布格局受自身的生物学特性和植物群落组成差异的影响,蝗虫与植物群落和优势植物之间的关系,能够为蝗虫灾害发生与防治提供可借鉴依据。     

东祁连山退化高寒草地土壤细菌群落与土壤环境因子间的相互关系

为探究东祁连山不同退化高寒草地细菌群落分布特征与土壤环境因子间的相互关系,采用高通量测序技术对轻度、中度和重度退化草地的土壤细菌群落结构变化及其多样性进行分析,运用CANOCO 4.5软件对土壤细菌群落与土壤环境因子间关系进行冗余分析(RDA).结果表明:不同退化高寒草地土壤理化性质间均差异显著,高通量测序共得到257125条有效序列,180826条优质序列,4790个OTUs.细菌群落Chao1指数依次为轻度>中度>重度;Shannon指数依次为轻度>重度>中度.系统发育分析表明,各样地土壤细菌类群分属于33个门,其中放线菌门、变形菌门和厚壁菌门是3种不同退化草地土壤中的优势类群.对不同退化草地土壤细菌各门所占比例分析发现,放线菌门、酸杆菌门和变形菌门随着退化程度加剧先减少后增加,厚壁菌门反之.RDA分析结果显示,细菌优势类群与蔗糖酶、纤维素酶和磷酸酶呈极显著相关,与pH、电导率、速效氮、速效钾呈显著相关.说明东祁连山不同退化高寒草地土壤细菌群落间差异明显,土壤环境因子是影响土壤细菌群落分布的重要因素.     

祁连山青海云杉林斑表层土壤有机碳特征及其影响因素

以祁连山青海云杉林斑为研究对象,调查获得林斑的水文、土壤、植被数据,分析了表层(0~20cm)土壤有机碳特征及其与地形、植被和土壤特性的关系。结果表明:青海云杉林斑表层土壤有机碳含量的平均值为(84·9±26·7)g/kg,变异系数31·5%。有机碳含量与土壤含水量、海拔、土壤容重和灌木生物量呈显著正相关关系,而与林木郁闭度呈显著负相关关系。此外,人工采伐形成的林窗斑块(面积0·02~0·12hm2)和半阴坡小斑块林地(面积0·17~0·89hm2),其斑块面积大小并未明显影响土壤有机碳含量的变化。经主成分分析表明,海拔和土壤含水量是影响土壤有机碳含量的第一主成分,林木郁闭度是第二主成分,灌木生物量是第三主成分,累计解释率为83·8%。     

祁连山典型高山灌丛树干茎流特征

2010年6—10月,对祁连山中段托勒南山金露梅、高山柳、沙棘和鬼箭锦鸡儿灌丛树干茎流进行试验观测,研究了高山灌丛树干茎流特征,以及降雨和冠层结构对灌丛树干茎流的影响.结果表明:灌丛产生树干茎流需要2.1mm的前期降雨量;金露梅、高山柳、沙棘和鬼箭锦鸡儿灌丛树干茎流率分别为3.4%、3.2%、8.0%和4.2%,树干茎流量与降雨量之间成显著正线性相关;随着雨量级的增加,树干茎流率呈增加-减少-增加的趋势;4种灌丛茎干集流率分别为59、30、110和49,树干茎流对根际区水分补给作用明显;灌丛树干茎流率与最大10min雨强(I10)呈指数关系,当I10>6.0mm·h-1时,高山柳和沙棘树干茎流率继续增大,而金露梅和高山柳树干茎流率趋于稳定;冠层结构对树干茎流的影响较复杂,相同降雨条件下,株高和投影面积是祁连山高山灌丛树干茎流的主要影响因子.     

海拔和郁闭度对祁连山青海云杉林叶凋落物分解的影响

为了探究海拔和郁闭度对青海云杉林叶凋落物分解的影响,本文选择海拔为2850 m,3050 m,3250 m和3450 m四个梯度和高、中、低三个林分郁闭度,采用分解网袋法,研究青海云杉叶凋落物分解速率及分解过程中N、P元素变化。结果表明,质量损失率随时间在波动增大。分解速率先减小后增大,不同海拔下分解速率为K₃₄₅₀ > K₃₀₅₀ > K₃₂₅₀ > K₂₈₅₀,不同郁闭度下分解速率为K_低 > K_中 > K_高,青海云杉叶枯落物分解50%和95%所需时间约为5.3 a和22.7 a。枯落物分解过程中,N、P含量和累积系数在不同海拔和郁闭度下的变化不同,与季节变化有关。研究结果为祁连山森林生态系统地球化学循环奠定基础。     

高寒山区混播草地燕麦和毛苕子种间竞争对密度的响应

混播草地种内与种间竞争的强弱和转化受混播牧草相对密度的制约。2010年6-9月采用取代系列实验方法,在石羊河上游建立燕麦(Avena sativa)和毛苕子(Vicia villo-sa)混播草地,按燕麦与毛苕子相对密度设置1∶0(KY)、8∶2(A)、6∶4(B)、5∶5(C)、4∶6(D)、2∶8(E)和0∶1(KM)7个处理,研究了密度制约下混播草地一年生牧草种间竞争的变化。结果表明:混播草地在密度影响下各物候期的种内与种间竞争发生不同程度的转化,所有混播处理中燕麦相对产量(RYy)随牧草的生长逐渐增加;混播处理A、B和C中毛苕子相对产量(RYm)随牧草的生长逐渐减小,混播处理D和E中逐渐增加;在燕麦出苗期和分蘖期除混播处理A外其余混播处理中两牧草为敌对关系(RYT<1),在牧草生长后期所有混播处理中两牧草转化为共生关系(RYT!1),且燕麦的竞争能力强于毛苕子(RCCy!1、RCCm"1);所有混播处理在牧草整个生长阶段的竞争偏利于燕麦(AG<1)。混播草地内种间竞争在各物候期表现出明显的密度制约现象,实现了资源协同利用目标。