生态系统退化严重威胁着全球生态和环境安全,充分认识退化过程和机理是开展和实现退化生态系统修复的关键。以往大部分高寒草甸退化相关研究缺乏长期的观测资料,难以合理分析退化的形成过程和机理。以具有长期观测资料的长江源多年冻土区北麓河流域未退化和退化高寒草甸为对象,根据研究区实际,探讨了草地退化下植物群落结构特征和土壤理化特性的变化及其相互关系,为查明多年冻土区高寒草甸退化机理和退化草地修复提供理论依据。结果表明:1)退化使地上和地下生物量显著降低,植物群落优势物种由浅根系的莎草科植物向深根系的杂草类植物转变;2)ShannonWiener多样性指数和物种丰富度指数呈单峰变化趋势,即在中度退化阶段显著增加,但在严重退化阶段显著降低;3)退化后,土壤容重、pH和总磷显著增加,但硝态氮、铵态氮、速效氮、总氮和有机碳呈降低趋势;4)冗余分析结果显示,群落生物量与土壤有机碳、总氮、硝态氮、铵态氮、速效氮和速效磷呈正相关,Shannon-Wiener多样性指数和物种丰富度指数与粉粒、水分和pH负相关,速效氮、速效磷、土壤水分对植被生物量和物种多样性的解释率分别为57.8%、27.3%和9.9%。因此,长...
生态系统退化严重威胁着全球生态和环境安全,充分认识退化过程和机理是开展和实现退化生态系统修复的关键。以往大部分高寒草甸退化相关研究缺乏长期的观测资料,难以合理分析退化的形成过程和机理。以具有长期观测资料的长江源多年冻土区北麓河流域未退化和退化高寒草甸为对象,根据研究区实际,探讨了草地退化下植物群落结构特征和土壤理化特性的变化及其相互关系,为查明多年冻土区高寒草甸退化机理和退化草地修复提供理论依据。结果表明:1)退化使地上和地下生物量显著降低,植物群落优势物种由浅根系的莎草科植物向深根系的杂草类植物转变;2)ShannonWiener多样性指数和物种丰富度指数呈单峰变化趋势,即在中度退化阶段显著增加,但在严重退化阶段显著降低;3)退化后,土壤容重、pH和总磷显著增加,但硝态氮、铵态氮、速效氮、总氮和有机碳呈降低趋势;4)冗余分析结果显示,群落生物量与土壤有机碳、总氮、硝态氮、铵态氮、速效氮和速效磷呈正相关,Shannon-Wiener多样性指数和物种丰富度指数与粉粒、水分和pH负相关,速效氮、速效磷、土壤水分对植被生物量和物种多样性的解释率分别为57.8%、27.3%和9.9%。因此,长...
植物和土壤微生物是土壤团聚体黏合物和养分的重要来源,因此土壤团聚体组成及其养分库的变化可指示生态系统退化过程。本文在长江源区根据植被群落特征选取未退化、中度和严重退化高寒草甸,研究其土壤中大团聚体(>250μm)、微团聚体(55~250μm)和游离态粉粒黏粒(<55μm)含量、不同粒级团聚体碳氮磷含量及储量随草地退化的变化特征,并分析了植物和微生物活动与这些变化特征的关系。结果表明:未退化和中度退化高寒草甸土壤以微团聚体为主。退化使高寒草甸大团聚体和微团聚体碳氮含量及储量显著下降,但磷含量及储量未发生显著变化。游离态粉粒黏粒氮磷储量在严重退化高寒草甸显著增加。各团聚体碳氮含量与地上生物量和微生物量碳正相关,磷含量与微生物量碳负相关。本研究表明植物及受其影响的土壤微生物变化是造成高寒草甸退化后不同团聚体碳氮磷库变化的主要原因。
植物和土壤微生物是土壤团聚体黏合物和养分的重要来源,因此土壤团聚体组成及其养分库的变化可指示生态系统退化过程。本文在长江源区根据植被群落特征选取未退化、中度和严重退化高寒草甸,研究其土壤中大团聚体(>250μm)、微团聚体(55~250μm)和游离态粉粒黏粒(<55μm)含量、不同粒级团聚体碳氮磷含量及储量随草地退化的变化特征,并分析了植物和微生物活动与这些变化特征的关系。结果表明:未退化和中度退化高寒草甸土壤以微团聚体为主。退化使高寒草甸大团聚体和微团聚体碳氮含量及储量显著下降,但磷含量及储量未发生显著变化。游离态粉粒黏粒氮磷储量在严重退化高寒草甸显著增加。各团聚体碳氮含量与地上生物量和微生物量碳正相关,磷含量与微生物量碳负相关。本研究表明植物及受其影响的土壤微生物变化是造成高寒草甸退化后不同团聚体碳氮磷库变化的主要原因。
黄河源区是黄河流域的主要产流区和水源涵养区,近年来源区径流量呈下降趋势,气温、降水、辐射、潜在蒸散发等是影响水源涵养的主要气候因素,草地退化、湿地萎缩、冻土消融也使得水源涵养单元受到显著影响。为科学认识和理解黄河源区水源涵养功能对湿地保护、水资源调蓄的重要意义,总结了水源涵养功能及其评估方法,阐述了黄河源区生态景观演变过程和泥炭地储水量研究现状,分析了不同水源涵养单元对源区水源涵养能力的影响。指出融合多种研究手段、方法,多尺度、多过程、多要素揭示黄河源区水源涵养变化机理是未来黄河源区水源涵养功能研究的发展方向。
黄河源区是黄河流域的主要产流区和水源涵养区,近年来源区径流量呈下降趋势,气温、降水、辐射、潜在蒸散发等是影响水源涵养的主要气候因素,草地退化、湿地萎缩、冻土消融也使得水源涵养单元受到显著影响。为科学认识和理解黄河源区水源涵养功能对湿地保护、水资源调蓄的重要意义,总结了水源涵养功能及其评估方法,阐述了黄河源区生态景观演变过程和泥炭地储水量研究现状,分析了不同水源涵养单元对源区水源涵养能力的影响。指出融合多种研究手段、方法,多尺度、多过程、多要素揭示黄河源区水源涵养变化机理是未来黄河源区水源涵养功能研究的发展方向。
研究黄河源退化高寒草地土壤养分垂直空间变异,为黄河源退化草地治理提供参考。在黄河源选取短暂季节性冻土区(河南县多松乡)、较长季节性冻土区(玛沁县大武镇)、多年冻土区(玛多县花石峡镇)3个高寒草甸样区,每个样区选取3个小流域采集原状土层土壤样品并测定养分含量。结果表明:(1)短暂季节性冻土区、较长季节性冻土区和多年冻土区土层厚度分别为(151.67±14.43)、(155.33±5.03)和(88.33±7.37)cm;(2)草地退化后,除短暂季节性冻土区0—20cm土壤pH升高,其他区域变化不明显;(3)土壤有机质含量随着草地退化而显著降低,短暂季节性冻土区降低减少程度最明显,因此,保护短暂季节性冻土区草地更有利于碳积累和碳汇功能提升;(4)土壤碱解氮含量随土层深度加深和海拔升高而逐渐减少,短暂季节性冻土区、较长季节性冻土区和多年冻土区未退化草地0—20cm土壤碱解氮含量分别是退化草地的1.58、1.11、1.15倍,铵态氮与硝态氮含量分布规律不明显;(5)短暂季节性冻土区草地退化后土壤速效磷含量有所增加,较长季节性冻土区未退化草地表层土壤中速效磷含量较退化草地表层土壤高,多年冻土区草...
研究黄河源退化高寒草地土壤养分垂直空间变异,为黄河源退化草地治理提供参考。在黄河源选取短暂季节性冻土区(河南县多松乡)、较长季节性冻土区(玛沁县大武镇)、多年冻土区(玛多县花石峡镇)3个高寒草甸样区,每个样区选取3个小流域采集原状土层土壤样品并测定养分含量。结果表明:(1)短暂季节性冻土区、较长季节性冻土区和多年冻土区土层厚度分别为(151.67±14.43)、(155.33±5.03)和(88.33±7.37)cm;(2)草地退化后,除短暂季节性冻土区0—20cm土壤pH升高,其他区域变化不明显;(3)土壤有机质含量随着草地退化而显著降低,短暂季节性冻土区降低减少程度最明显,因此,保护短暂季节性冻土区草地更有利于碳积累和碳汇功能提升;(4)土壤碱解氮含量随土层深度加深和海拔升高而逐渐减少,短暂季节性冻土区、较长季节性冻土区和多年冻土区未退化草地0—20cm土壤碱解氮含量分别是退化草地的1.58、1.11、1.15倍,铵态氮与硝态氮含量分布规律不明显;(5)短暂季节性冻土区草地退化后土壤速效磷含量有所增加,较长季节性冻土区未退化草地表层土壤中速效磷含量较退化草地表层土壤高,多年冻土区草...