水分为限制因子的草地优化收获理论的研究

本文针对我国北方干旱、半干旱地区草地植物生长的主要限制因子,即水分问题,提出草地植物生物量和土壤水分的常微分方程模型。模拟的目标是一个生长期中植被生物量和土壤水分的变化。在此基础上,推导出了以维持系统平衡为前提,使总收获量达到可能的最大值的最优收获理论方程。最后求取模型在特定的情形下的解并讨论其表征和特点。具体模型求解的结果表明： (1)给定退化草地,围栏保护完全不加利用不一定是最佳恢复途径; (2)存在着最优的收获力投入,使草地植物的收获量达到极大值。     

1981-2018年新疆草地归一化植被指数时空特征及其对气候变化的响应

在新疆开展长时间序列的草地监测,分析草地生长的时空变化特征,有利于草地环境压力分析和草地生态健康预测。以NOAA-AVHRR NDVI为数据源,采用最大值合成、一元回归分析与相关性分析,分别在年际尺度和多个空间尺度(全疆、南北疆与各地区及其11种草地类型)上探讨了1981—2018年新疆草地归一化植被指数(NDVI)时空特征及其对气温、降水的响应。结果表明：(1)1981—2018年,新疆草地NDVI多年均值0.326,变化范围0.259—0.386,具有轻微年际波动特征;(2)北疆、南疆草地NDVI均表现为轻微增加趋势;全疆占草地总面积41%的区域NDVI呈显著增加趋势,9%为显著减少区域,北疆草地NDVI显著增加的面积是南疆的1.7倍;(3)由于垂直地带性及区域差异,新疆草地NDVI由山区向盆地的荒漠降低;北疆草地NDVI是南疆1.4倍,总体上北疆各地区草地NDVI高于南疆各地区;(4)草地类型植被NDVI对降水的显著响应高于气温,其中温性荒漠类、温性荒漠草原类与温性草原类草地NDVI对降水变化的响应明显高于其余草地类型,降水对草地NDVI的影响更为显著,表明降水引起的地表水分变化...     

虚拟草地生态系统的建立方法

通过分析草地生态系统的要素及其关系,将其抽象为多维的虚拟空间,综合应用草地生态学原理、地理信息系统技术、数据库技术、网络技术、软件技术以及JAVA语言,集成基础科学数据和动态信息,在国际互联网上构建了完全开放和共享的、具有10维空间的虚拟草地生态系统.系统实现了空间-属性的双向复合查询和分析、牧草信息检索等主要功能.结果表明,该虚拟系统包含信息量大、运行稳定,为业界提供了一个方便、快捷的信息查询和空间分析的共享平台.该系统是我国在互联网上第一个基于WebGIS技术的虚拟草地生态系统,为建设我国数字草原提供技术支持.     

长江源区土地覆盖变化与草地退化格局的时空分异

基于野外调查、遥感影像和统计资料,分析了1987-2007年长江源头地区土地覆盖变化和草地退化格局的时空分异特点,并从海拔、坡度和坡向3方面探讨了导致长江源区草地生态环境变化的主要自然因素.结果表明： 研究期间,长江源头地区土地类型破碎化整体呈增加趋势,自然地理条件和气候变化是导致土地格局变化的主要驱动因素;不同海拔草地退化面积差异显著,研究区草地退化主要发生在海拔4800～5100 m范围内,且退化面积随海拔的升高呈增加趋势,退化面积比重在不同坡度和坡向的差异较大.1987-2007年,长江源头地区气候呈暖干化趋势,区域土地覆盖类型空间结构变化明显;不同坡向、坡度和海拔的草地退化分布格局与高寒环境和人为干扰的格局基本一致,高寒环境和气候演化对草地生态系统格局起决定作用.     

典型黄帚橐吾型退化草地形成过程中土壤和植被特征

为深入了解典型毒草型退化草地形成的过程,本文对青藏高原原生草地上黄帚橐吾逐渐扩张形成典型毒草型退化草地过程中植被和土壤特征进行研究。结果表明：黄帚橐吾型退化草地形成过程中,黄帚橐吾种群密度、株高、盖度和生物量均增加;相比原生草地,退化草地的总地上生物量增加113.9%,土壤全氮、铵态氮、有机碳和速效磷含量分别增加61.0%、77.9%、45.3%和78.8%,土壤微生物生物量碳、氮分别增加42.1%和47.4%,而土壤硝态氮含量和物种丰富度分别减少40.1%和28.5%,除黄帚橐吾以外其他植物的生物量减少45.7%。黄帚橐吾极强的种间抑制能力、形态可塑性、高效的养分蓄积能力和利用效率是其成功扩张的关键,促进了黄帚橐吾型退化草地的形成。     

基于trnL-F序列探讨菵草植物的系统位置

以淡竹为外类群,用PAUP4.0b10软件采用最大简约法对菵草及其近缘植物的叶绿体trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明:(1)菵草和看麦娘聚成一小支,自展支持率为91%,说明两者之间亲缘关系较近。(2)菵草、看麦娘以及梯牧草与早熟禾族的早熟禾属、碱茅、硬草等聚合为一分支,得到了较高的支持率,而燕麦族的剪股颖属、拂子茅属、野青茅和棒头草组成另一分支,自展支持率为99%,分子证据支持菵草、看麦娘、梯牧草并入早熟禾族。因此,早熟禾族和燕麦族的范围需要重新界定。     

金沙江干热河谷草地土壤种子库与植被的相关性

2004年对金沙江干热河谷典型退化山地草地进行了封禁,并在2005和2006年对封禁草地土壤种子库、植被群落组成、植被密度及土壤种子库种群密度和植被种群密度的相关性等进行了分析.结果表明:土壤种子库密度与封禁当年植被密度呈极显著正相关(P＜0.01),回归方程呈二次曲线;土壤种子库单一种群与其植被种群的相关分析表明,扭黄茅、升马唐、丝叶球柱草、两歧飘拂草种群的土壤种子库与植被密度呈极显著正相关(P＜0.01),双穗雀稗、白顶早熟禾、洱源荩草、酢浆草、鬼针草、叶下珠种群的土壤种子库与植被密度呈极显著负相关(P＜0.01).     

放牧、刈割及摘顶对亚热带人工草地牧草种群的影响

通过比较放牧、刈割及摘顶3种干扰发现,适度放牧、刈割提高了亚热带高山人工草地鸭茅、黑麦草种群的适应性,部分原因在于2种干扰均对牧草进行了摘顶．摘顶解除了牧草的顶端优势及生殖生长。放牧、刈割对牧草产生的生态影响在某种程度上可通过摘顶而实现。从而提高种群密度、热值及能量积累．单因子的人工摘顶试验表明,牧草顶端优势的维持降低了牧草种群密度,抑制了能量积累。从抑制了种间竞争．持续摘顶解除了牧草的顶端优势。促进了牧草密度及能量的增长,从而提高了牧草种群的竞争力．     

森林草地转换对景观视觉效果的影响

基于景观保护的视点,定量研究了森林草地转换对景观视觉效果的影响．结果表明,中景域的可视区域比近景域和远景域大,草地建设对中景域景观视觉效果的影响也最大,因此,中景域是重要的景观保护对象．对草地内林地的可视量分析可知,各景域的可视林地多分布在400～600m高海拔上。25°以上的坡度范围内分布偏少．并探讨了草地建成后应采取的景观管理和保护对策,以增加草地景观的视觉效果．     

羊草草地植被—土壤系统氮循环研究

研究表明,0－30cm土层7月氮（N）总储量为479．2g.m^-2,其中主要为有机N,占总N量的98．5％,土壤中的无机N年度变化很大,在2．55－11．3g.m^-2之间,7月无机N储量为7．3g.m^-2,与其它类型草地不同。该类型草地土壤铵态N与硝态N含量有些季节相差不大,有些季节硝态N的含量超过铵态N的含量,铵态N的峰值出现的时间早于硝态N。植物根系吸收利用的无机N约为3.48g.m^-2.a^-1,植物根系向地上每年输送的N量为2．97g.m^-2.a^-1,地上活体向地下转移的N量为1.54g.m^-2.a^-1,植物地上部分每年转为立估凋落物的N量为1.43g.m^-2.a^-1,由立枯凋落物转为土壤有机N的量大于1.08g.m^-2.a^-1,植物根系每年转为土壤有机N的量为1.51g.m^-2.a^-1。