关于蝗虫多样性与草原生态系统可持续发展的若干科学问题

蝗虫多样性既是草原生态系统演化的产物 ,反过来也影响着草原生态系统的结构与功能。蝗虫多样性状况与草原生态系统的持续发展有着密切的关联 ,这其中的科学问题包括 :(1 )蝗虫多样性及其空间变异机理 ;(2 )蝗虫多样性对草原生态系统过程的影响 ;(3 )蝗虫多样性空间格局与草原生态系统演化中的自然和人文因素的关联 ;(4 )蝗虫种群暴发的多样性阈值与草原生态系统的调控 ;(5 )蝗虫多样性和稳定性与草原生态系统的健康等。深入发掘生物多样性所包含的科学内涵 ,将一个物种的多样性与生态系统的结构和功能耦合起来研究 ,从重要物种蝗虫的生物多样性入手 ,深入探讨草原生态系统的持续发展问题 ,将为减少或减轻我国西部草原蝗灾发生提供科学的支持     

灭蝗现场实录

不足的资金,对于发生蝗灾的大面积草原来说,就像发生了森林火灾,只用几盆水去灭火。     

草原蝗灾的"元凶"

其实每次草原蝗灾暴发,造成严重危害,都不是一种蝗虫引起的,而是几种模样迥异,习性不同的蝗虫共同泛滥为害的结果。在内蒙古草原可引起蝗灾的蝗虫包括有毛足棒角蝗、褐色雏蝗、宽须蚁蝗、皱膝蝗、白边痂蝗、小翅雏蝗、宽翅曲背蝗、红腹牧草蝗、条纹鸣蝗、异爪蝗、狭翅雏蝗等等。本文中的所有图片都是中国科学院康乐研究员所拍摄,这是他在草原上十多年研究期间积累下来的,是研究草原蝗虫珍贵的第一手资料,本刊为首发。     

内蒙古典型草原生态系统定位研究最新进展

中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站最近几年在草原生态系统多功能、草原生态系统碳循环与温室气体、气候变化对植物群落结构影响长期观测、草原生态系统退化与恢复过程、草原生态系统硫生物地球化学循环、放牧生态系统管理等领域取得较大进展。研究结果指出,农垦活动使有机碳损失34％,草原植被——土壤系统是甲烷的弱汇;20多年来,这一地区气候变化有变暖趋势,冬季增温明显,春季干旱进一步加剧,影响初级生产力生产;系统提出草原退化是草原生态系统退化,并对退化阶段进行了划分;在内蒙古冷蒿小禾草退化草原施用硫肥对提高初级生产力与羊毛性能方面有明显效果。     

生活在蝗虫的翅膀下

“没怎么见过蝗灾的草原人,忽然发现自己竟然处在蝗虫的翅膀下,而这些蝗虫正在同他们的牛羊抢夺着食物。”     

内蒙古不同类型草原光合植被覆盖度对降水变化的响应

植被是影响土壤侵蚀过程的重要因素。论文基于MODIS遥感数据和同期降水数据,用相关和回归分析方法从不同时间尺度揭示了内蒙古草甸草原、典型草原和荒漠草原2002—2016年光合植被覆盖度(Fractional Photosynthetic Vegetation,f_(PV))的变化规律及其对降水变化的响应。结果表明:(1)2002—2016年间多年平均f_(PV)草甸草原为46.5%,典型草原和荒漠草原分别为36.3%和22.4%;草甸草原f_(PV)随时间变化呈不显著增长趋势(线性变化斜率为0.29%/a),典型草原和荒漠草原f_(PV)呈不显著下降趋势(线性变化斜率分别为-0.04%/a和-0.21%/a);相应时期年降水量随时间变化都呈现不显著波动上升趋势。(2)内蒙古草原的月植被覆盖度对月降水量存在明显的1—2个月滞后效应和显著的累积效应,且表现出草原类型越干旱,滞后效应越明显的特征;相比草甸草原和典型草原,荒漠草原植被对降水量变化更加敏感。(3)内蒙古3类草原年平均植被覆盖度对降水量的响应,均表现出年、季、月尺度上分别受当年降水量、生长季降水量以及6、7、8月份降水量的显著影响的特征;3类草原年植被覆盖度与生长季降水线性拟合结果都较好,内蒙古3种草原类型的年植被覆盖度与降水量具有的强相关性,可为区域土壤侵蚀动态评价提供科学依据。     

内蒙古典型草原生态系统定位研究最新进展

中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站最近几年在草原生态系统多功能、草原生态系统碳循环与温室气体、气候变化对植物群落结构影响长期观测、草原生态系统退化与恢复过程、草原生态系统硫生物地球化学循环、放牧生态系统管理等领域取得较大进展。研究结果指出,农垦活动使有机碳损失34%,草原植被——土壤系统是甲烷的弱汇;20多年来,这一地区气候变化有变暖趋势,冬季增温明显,春季干旱进一步加剧,影响初级生产力生产;系统提出草原退化是草原生态系统退化,并对退化阶段进行了划分;在内蒙古冷蒿小禾草退化草原施用硫肥对提高初级生产力与羊毛性能方面有明显效果。     

内蒙古锡林河流域典型草原初级生产力和土壤有机质的动态及其对气候…

应用Ｃｅｎｔｕｒｙ生态系统模型,作模拟内蒙古锡林河流域羊草草原和大针茅草原在１９８０￣１９８９年的生物量动态,并估测气候变化和大气ＣＯ２浓度倍增对典型草原初级生产力和土壤有机质含量的影响。Ｃｅｎｔｕｒｙ模拟的生物量季节动态和年际变化同野外实测值显地吻合。在大针茅草原,野外实测值为１４２．４５￣１４４．３７ｇ／ｍ＾２,而模拟值为１２７．０４￣１５６．２３ｇ／ｍ＾２;在羊草草原,野外实测值为２１０     

暖温型与中温型草原共有植物种生长特性的比较

在我国北方暖温型草原和中温型草原各选择一个草原监测站点,应用Hunt提出的生长分析指标,对两个站点的大针茅、羊草、糙隐子草、达乌里胡枝子和阿尔泰狗哇花5个共有种的生长特性进行了对比研究,结果表明：5个共有种在暖温型草原和中温型草原两个站点的叶绿素含量、单位叶速率、叶面积比率、叶面积干重比、都表现出很大差异;中温型草原植物种的叶绿素含量均高于暖温型草原,中温型草原的单位叶速率相对的高于暖温型草原。叶面积比率和叶面积干重比两个站点的数值有较大的差异,如同一种植物在同年同月的叶面积干重比就相关很大,这是长期在不同水热组合条件下形成的差异;而且这两个指标明显受水热状况的影响,不同年份表现出较大的可塑性。同时这些指标也存在季节上的波动。显示出温度驱动因素及其水热组合条件对不同热量型草原区域共有植物种的影响。     

Effects of enclosure on carbon density of plant-soil system in typical steppe and desert steppe in Nei Mongol,China

草地生态系统是巨大的碳库, 在全球碳循环中起着重要的作用。该研究以内蒙古中温带草地区典型草原和荒漠草原为研究对象, 测定了两种草原类型围封与放牧后地上生物量碳密度、地下生物量碳密度和土壤碳密度, 探讨围封对两种草原类型植被-土壤系统碳密度的影响。结果表明: (1)围封显著地增加了典型草原地上和地下生物量的碳密度, 对荒漠草原地上生物量碳密度增加影响显著, 对地下生物量碳密度增加影响不显著; (2)围封显著地增加了典型草原土壤碳密度, 使荒漠草原土壤碳密度有增加的趋势, 但影响不显著; (3)典型草原围封样地地下生物量和土壤碳密度的垂直分布显著高于放牧样地, 而荒漠草原围封样地地下生物量和土壤碳密度的垂直分布与放牧样地的差异不显著; (4)围封分别提高了典型草原和荒漠草原植被-土壤系统碳密度的2.2倍和1.6倍, 典型草原和荒漠草原分别有超过65%和89%的碳储存在土壤中, 两种草原类型的地下生物量碳库均占总生物量碳库的90%以上。研究结果表明围封能够有效地增加草原生态系统的碳储量。