呼伦贝尔草甸草原不同土壤水分梯度下羊草的光合特性

为探索气候变化引起的干旱可能对呼伦贝尔草甸草原生产力造成的影响,利用Li-6400便携式光合测定系统对呼伦贝尔草原4个土壤水分梯度下羊草的光合生理指标进行测定.结果表明:羊草叶片净光合速率的日变化在土壤质量含水量为(40±1)%、(20±1)%及(10±1)%的条件下呈双峰曲线,峰值分别出现在8:00和16:00,有明显的光合午休现象,在干旱胁迫(土壤质量含水量为(5±1)%)条件下变化趋势平缓,曲线双峰特征不明显,净光合速率大幅下降;叶片蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势均呈双峰曲线;不同土壤水分梯度下羊草叶片胞间CO2浓度的日变化与净光合速率日变化趋势相反.通过光响应的研究表明,土壤水分胁迫使最大净光合速率、光饱和点、表观量子效率以及水分利用效率降低,而光补偿点升高.干旱胁迫降低了呼伦贝尔草甸草原植被的光合生产能力,从而可能导致草地生产力大幅下降.     

降雨对草地土壤呼吸季节变异性的影响

利用土壤碳通量自动观测系统(LI-8150)对呼伦贝尔草原在自然降雨条件下的土壤呼吸作用进行了野外定位连续观测,研究结果表明:降雨对土壤呼吸作用存在激发效应和抑制效应,降雨发生后1-2 h内土壤呼吸速率可增加约1倍,当单次或者连续降雨累积量大于7-8 mm,或土壤含水量大于29%-30%时,降雨对土壤呼吸会产生明显的抑制作用。土壤呼吸的激发效应往往体现在次日,表现为次日平均土壤呼吸速率的显著升高;而抑制效应则在当日即可体现出来,表现为观测当日平均土壤呼吸速率的明显下降。土壤呼吸季节变异性与降雨频率和降雨强度密切相关,在降雨量一定的情况下,较低的降雨频率和较高的降雨强度会增加土壤呼吸的变异性。呼伦贝尔草甸草原而言,在生长季土壤平均含水量为16.5%时,土壤呼吸的温度敏感性值(Q₁₀)为2.12;而平均土壤含水量为26%时,Q₁₀值为2.82,明显高于前者,土壤含水量与Q₁₀之间存在正相关关系。降雨导致土壤呼吸的激发效应和抑制效应交替发生,使草地土壤呼吸的季节变异性增加,降雨格局变化必然会对草地碳循环和碳通量特征产生深刻影响。     

不同放牧梯度下呼伦贝尔草甸草原土壤碳氮变化及固碳效应

放牧是内蒙古呼伦贝尔草甸草原主要的利用方式,弄清放牧情况下草地土壤碳氮变化和固碳效应,将为我国内蒙古地区草地碳汇管理提供重要的科学依据。通过小区控制放牧实验(放牧梯度0.00,0.23,0.34,0.46,0.69,0.92Au/hm2),探讨了不同放牧梯度下土壤碳氮变化及固碳效应,实验结果表明:放牧梯度对土壤碳氮含量、土壤碳氮贮量的变化有明显的影响,0—30 cm土层碳氮贮量随着放牧梯度增加呈显著的线性下降趋势。随着放牧时间的延续,轻度放牧利于提高草地的土壤有机碳密度和碳固持潜力,重度放牧显著降低了土壤碳氮含量、碳氮贮量和碳氮固持潜力。不同放牧梯度下土壤碳氮含量和碳氮贮量具有明显的垂直分布特征,随着土壤深度的增加土壤碳氮含量、碳氮贮量均呈明显的下降趋势。轻度放牧草地表现为碳固持,重度放草地表现为碳流失,对呼伦贝尔羊草草甸草原而言,土壤碳固持/碳流失的转化阈值为0.46Au/hm2,通过合理控制放牧梯度能够达到增加草地土壤固碳潜力,实现碳增汇的目的。     

北方草甸退化草地治理技术与示范

国家重点研发计划"北方草甸退化草地治理技术与示范"项目(2016YFC0500600),重点针对我国草甸和草甸草原生态系统所受干扰强度大、退化机理错综复杂、恢复机制及有效治理技术缺乏等问题,从"十三五"规划有关"美丽中国"、"绿色发展"与"生态文明"建设的战略需求出发,着重开展草地退化恢复机理、恢复治理技术、生态产业技术创新应用等三个方面的研究,创建可复制、可移植、系统性的综合治理技术及新型生态产业技术,提出草甸退化草地治理的整套技术方案,为我国草牧业与生态环境和谐发展、牧民稳定增收提供技术支撑。     

围栏禁牧对内蒙古典型草原群落特征的影响

采用样方法对内蒙古典型草原区围封26 a(E26)7、a(E7)2、a(E2)和未围封(G)样地的植物多样性、群落高度、盖度、地上与地下生物量进行实地调查分析,以研究围栏禁牧对草原植物群落特征的影响.结果表明:围封26a样地具有最高的丰富度指数和多样性指数,围封相对于放牧在一定程度上可以维持和保护植物多样性和丰富度.围封7 a样地的多样性指数与未围封样地(G)以及围封2 a样地(E2)无显著差异,说明放牧导致了该区植物多样性的降低,但围封并未显示出使其恢复的趋势;从自由放牧样地到围封样地,退化指示植物糙隐子草(Cleistogenessquarrosa)以及一年生植物猪毛菜(Salsola collina)、刺穗藜(Chenopodium aristatum)等的比重和出现频率呈减少的趋势;围封2 a样地的地上现存量显著低于围封7 a样地,而围封26 a样地相对于围封7 a样地又表现出显著减小的结果.说明围封在一定时期内可显著提高草地生产力,但围封时间过长将不利于其维持较高的生产力.     

围封对草地的影响研究进展

围封是草地管理的重要手段.围封通过排除家畜的践踏、采食及排便等干扰,从而使其群落向着一定方向演替.由于草地生态系统本身的复杂性和放牧历史、环境因子等的迭加作用导致退化草地群落围封后出现3种可能的演替模式,即单稳态模式、多稳态模式和滞后模式.由于围封后种群的消长、某些种群的消失及新种的进入导致草地在围封后的植物多样性也发生变化.从"中度干扰"理论、对放牧敏感性植物种消失、以及特殊环境因子下群落恢复缓慢等方面总结了草地围封后植物多样性的3种可能变化方向.总结了围封对土壤种子库的影响及其在草地恢复中的作用.阐述了围封对草地土壤理化性质的作用机制.总之,围封对草地的作用具有两面性.对围封作用要有全面的科学认识,把握好围封的时间尺度,以充分发挥其在退化草地恢复中的作用,避免由于利用不当而对草地产生的负面影响.建议加强对已有相关研究成果的总结与分析,对不明确和有争议的课题进一步深入研究,并建立长期的围封研究项目,增加围封研究的站点建设.     

小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛对草本群落特征的影响

基于干旱、半干旱草原灌丛化现象的发展，探究灌木与草本之间的关系对深刻理解灌丛化对草原植物群落特征的影响机制具有重要意义。然而，很少有研究考虑草地类型和灌丛斑块大小对灌木和草本植物之间关系的影响。在内蒙古典型草原和荒漠草原的自由放牧草地上选择了18个小叶锦鸡儿灌丛化样地进行野外采样，并调查了不同大小灌丛和周围草地的植物群落特征。运用单因素方差分析(one-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)来检验不同大小灌丛斑块内外的植被群落特征(高度、密度、地上生物量、凋落物量)和植物多样性指数(Shannon-Wiener指数、Pielou指数、丰富度指数、群落Sprensen相似性系数)的差异性。结果表明：(1)与草地相比，两种草原类型的灌丛产生、捕获了更多的凋落物，灌丛的保育作用显著提高了斑块内草本植物的高度，但灌丛占用了生存空间和资源，从而降低了斑块内草本植物的密度和地上生物量。(2)灌丛对多年生草本植物的地上生物量有明显的抑制作用，但对两种草原类型的一、二年生草本植物没有显著影响(典型草原中的小灌丛除外)。(3)两种草原类型的灌丛对草本植物多样性的影响存在差异。典型草原灌丛内多样性...