内蒙古白音锡勒牧场地区天然割草场合理割草制度的研究

内蒙古地区虽有几十年的割草历史,但到目前为止,尚未形成一套合理的割草制度,致使天然割草场日益退化。为了解决这一问题,从1982年至今,我们在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地内及其邻近的天然割草场上,进行了一系列的试验与调查研究。     

内蒙古锡林郭勒克氏针茅退化草原土壤种子库特征

以内蒙古锡林郭勒地区克氏针茅(Stipa krylovii)草原不同退化等级群落为对象,研究克氏针茅退化草原可萌发土壤种子库特征.结果表明,随着草原退化程度的增加,不论是土壤总种子库还是持久土壤种子库,组成和密度均明显下降, 重度和极度退化草原土壤总种子库密度下降至仅为轻度退化草原的46.8%和11.1%.代表土壤总种子库的4月份取样, 轻度、中度、重度和极度退化草原各样地0～9 cm土壤种子库密度分别为2800、1278、1311和311粒·m-2;代表持久土壤种子库的6月底取样,4个样地土壤种子库密度分别为1667、967、334和167粒·m-2.多数植物土壤种子库主要分布在0～6 cm土层,各样地种子库密度随土壤深度的增加而减少,轻度、中度、重度和极度退化草原4月份0～6 cm土层种子库分别占总种子库(0～9 cm)的98.4、96.5、95.8 和85.7%.不同退化等级草原地上植被与土壤种子库的Sorensen相似性指数介于0.24～0.48.     

四合木(Tetraena mongolica)分布区景观结构时空变化分析

利用3S技术、1972年航空黑白像片、1988年TMCCT磁带数据以及1995年1:10万TM影像等信息源,以斑块为最小景观结构单元,对西鄂尔多斯特有种四合木(Tetraenamon-golica)的分布及其分布区的景观结构进行了研究。结果表明:(1)四合木的分布区面积约为2754km₂;(2)分布区面积及斑块平均面积都在减少。1988年实际占有1456km₂,1995年为1268km₂,平均每年减少27km₂,单个斑块平均面积1988年为18.79km₂,1995年为15.38km₂,减少了18.1%;(3)四合木分布面积的减少在不同时空尺度上并不相同,1988～1995年间的年变化率比1972～1988年间的年变化率高5倍,空间尺度上城市工业区的年变化率比放牧分布区高。     

沙质草原植物群落退化与沙化演替

应用TWINSPAN(two-way indicator species analysis)、DCA(detrended correspondence analysis)和CCA(canonical correspondence analysis)技术,对多伦县1984和2001年的28个样地草原植物群落调查数据及相对应的2001年的24个样地土壤调查数据进行分析。结果表明,研究区域的植物群落按照其退化、沙化或恢复演替序列可以分为5个阶段,不同时间的草原植物群落演替序列在空间格局上具有相似性,对比17年的动态变化,也呈现同一演替序列特征;与1984年相比,2001年研究区草原植物群落总体上有明显的退化迹象;草原植物群落退化、沙化或恢复演替与土壤变化具有一定相关性,土壤质地、养分和有机质变化在时间上较植物群落变化明显滞后。     

天然割草场群落和种群的留茬高度与损耗率之间关系的研究

用任何割草机械割草,均难于齐地面将当年生产的草全部收割,未收割的部分,一般称为留茬。未收割部分草的量占总量的百分数,即为损耗率。因此,不同的留茬高度与损耗率之间有一定的相关关系,为了定量的阐明这种关系,我们在内蒙古白音锡勒牧场地区的天然割草场上,从群落和种群两个方面进行了研究,为生产实践提供理论依据。     

西鄂尔多斯地区土壤与四合木微量元素含量特征分析

从西鄂尔多斯地区生境适宜性特征的角度,研究四合木(Tetraena mongolia)的生态适应性,探讨迁地保护不易成活的原因,对不同生境条件下四合木分布区土壤和植株微量元素含量的测定结果表明,四合木分布区土壤中Cu、Fe、Mn、Zn、B、Mo、Se、Co、CI9种微量元素中,除B的含量明显高于国内土壤平均含量水平和荒漠区土壤平均含量水平;其它元素都低于国内土壤的平均含量;迁地实验区土壤中除Cu的有效量略低于荒漠区土壤和四合木分布区土壤的含量外,Fe、Mn、Zn、B、Mo的有效量均略高于荒漠区土壤和四合木分布区土壤,四合木植株中Fe、Cu、Zn、B、Se、Co的含量远高于各种类型草原植物,而Mo含量高于植物体含量均值,但低于荒漠草原植物,仅为荒漠草原植物的50％,四合木分布区土壤与四合木成株、幼苗9种微量元素相关性不显著,而且植物体中9种元素含量远远大于土壤中的有效量,从四合木植株中各元素含量与各类型草原植物(包括荒漠草原植物)和土壤中含量比较表明,四合木在生长过程中对各种元素呈富集特征,可见土壤微量元素的含量不是四合木迁地种植的制约因子。     

割一年休一年割草制度下羊草群落植物多样性动态变化

利用1982—2002年样方观测资料,对典型草原区羊草草原群落割一年休一年刈割处理过程中的植物多样性变化规律及引起这些变化的主要植物种群进行了研究。结果表明:建群种羊草的个体数量先下降然后略有上升,但总体呈下降趋势;偶见种和伴生种增加,但组成有所不同。就群落多样性而言,多样性指数和均匀性指数均呈现一个明显高峰值的单峰曲线,物种分布的均匀度是影响多样性指数变化的主要因子。群落主要植物种群密度、生物量与多样性指数存在显著的相关关系,这与它们在群落中的作用有关。     

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。     

草原区区域气候变化对物种多样性的影响

 人口增长以及人类活动对环境产生的深刻影响,导致除自然规律产生的变化以外的全球或区域的气候变化,这些变化又从不同尺度影响生物多样性。本文就内蒙古草原区40年间气候变化对植物种的多样性影响作了初步探讨,结果如下：1)从1950年到1990年的40年间,草原区的气候变化造成湿润度等值线的摆动,而且向东摆动的幅度和频率都大,其中以0.3线的摆动最为明显。2)0.3线的核心区不同样方向个体数和生物量向相邻区的相对变化率(0.42,0.56)与波动方差都很显著,物种多样性指数有增大的趋势。3)湿润度等值线所处的位置正好是两个相邻湿润度区的交错区,在正常情况下,交错区植被数量特征的变化应比核心区敏感,本文所出现的异常情况,正是由于区域气候变化影响的结果。     

我国北方草原沙漠化过程中土壤碳、氮变化规律研究

对内蒙古锡林郭勒盟多伦县境内75个样点土壤质地、全碳、全氮的测定和地上植被状况分析结果表明,草原沙漠化过程不同阶段的变化体现在土壤氮、碳、粘粒含量的有规律变化,土壤氮、碳含量减少、质地变粗;土壤氮、碳含量与粘粒含量间呈显著相关性,氮含量与粘粒含量间的相关系数(0．901)分别大于碳、氮含量间的相关系数(0．627)和碳含量与粘粒含量间的相关系数(0．642)．土壤中粘粒含量显著减少．土壤中氮元素的衰减比碳元素明显;沙质草原沙漠化不同阶段的C／N比呈现增加的趋势．