青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应

doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2014.05.004

中国农业气象 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (05): 504-510.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2014.05.004

青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应

张法伟，王军邦，林丽，李以康，杜岩功，曹广民

1中国科学院西北高原生物研究所，西宁810001；2中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室，北京100101

收稿日期:2014-03-13 出版日期:2014-10-20 发布日期:2015-02-11
作者简介:张法伟（1981-），河南义马人，硕士，工程师，主要从事高寒生态系统管理和评价。Email：fwzhang@nwipb.cas.cn
基金资助:
国家科技支撑计划（2012BAC08B06）；国家自然科学基金（31270520；31270576）

Response of Plant Community of Alpine Kobresia Meadow to Degradation Succession in Qinghai Tibetan Plateau

ZHANG Fa wei，WANG Jun bang，LIN Li，LI Yi kang，DU Yan gong，CAO Guang min

1Northwest Institute of Plateau Biology，Chinese Academy of Sciences，Xining810001，China；2Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling，Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，Chinese Academy of Sciences，Beijing100101

Received:2014-03-13 Online:2014-10-20 Published:2015-02-11

摘要/Abstract

摘要： 以空间代替时间的方法，于2012年7月中旬–8月中旬在青藏高原祁连山南麓分别选取原生、轻度、中度和重度4种不同退化梯度的高寒嵩草（Kobresia）草甸，对其土壤理化、水分特征和植被群落进行研究，以探究高寒嵩草草甸生态功能退化过程中植被群落的变化特征。结果表明，中度退化样地的地上生物量、表层（0–10cm）土壤含水量和降水地表入渗速率显著最小（P＜0.01），表层地下生物量、表层土壤有机质、表层田间持水量和草毡层厚度显著最大（P＜0.01）。基于退化高寒嵩草草甸群落的植被功能群和群落多样性的非度量多维排序结果表明，其退化过程可明确划分为原生植被、轻度退化、中度退化和重度退化4个阶段，冠层高度、地上生物量、草毡层厚度和降水地表入渗速率对群落变化的相对贡献较大。植被群落对退化过程的响应为非平衡型（Non equilibrium），群落变化的“分水岭”存在于中度退化和重度退化之间。研究结果对退化嵩草草甸的恢复措施选择具有重要的指导意义。

关键词: 高寒嵩草草甸, 退化演替, 非度量多维排序, 非平衡型, 群落特征

Abstract: Alpine Kobresia meadow have a key function in carbon sequestration，water retention and biodiversity conservation on the Qinghai Tibetan Plateau while degraded seriously.The response of plant community to degradation succession was not well understood.Based on the spacetime substitution method，the experiment of degradation gradients （excellent，good，fair，and poor）on alpine meadow was conducted and plant community as well as soil characteristics and water retention was surveyed from mid July to mid August in 2012.The results showed that the minimum of aboveground biomass，topsoil water content and surface rain infiltration and the peak value of topsoil （0-10cm） belowground biomass，topsoil organic matter，topsoil filed water content and mattic epipedon thickness all occurred in fair plots.The results of nonmetric multidimensional scaling (NMDS) on plant community diversity and function groups along degradation gradients showed that the four stages were obviously distinguished Canopy height，aboveground biomass，mattic epipedon thickness and rainfall infiltration rate accounted for the most variations of plant community.The response of plant community to degradation was non equilibrium and the inflexion of plant community variations might occur during the period from fair plots to poor plots.The nonequilibrium degradation processes would play an indicative function in selecting recovery techniques on degraded alpine meadow.

Key words: Alpine Kobresia meadow, Degradation succession, NMDS, Non equilibrium, Plant community

张法伟，王军邦，林丽，李以康，杜岩功，曹广民. 青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应[J]. 中国农业气象, 2014, 35(05): 504-510.

ZHANG Fa wei，WANG Jun bang，LIN Li，LI Yi kang，DU Yan gong，CAO Guang min. Response of Plant Community of Alpine Kobresia Meadow to Degradation Succession in Qinghai Tibetan Plateau[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2014, 35(05): 504-510.

参考文献

［1］Wang X H，Fu X F.Sustainable management of alpine meadows on the Tibetan Plateau：problems overlooked and suggestions for change［J］.Ambio.，2004，33（3）：169-171.

［2］周兴民.中国嵩草草甸［M］.北京：科学出版社，2001：51-62，217-234.

［3］莫志鸿，李玉娥，高清竹.主要草原生态系统生产力对气候变化响应的模拟［J］.中国农业气象，2012，33（4）：545-554.

［4］吴启华，李英年，刘晓琴，等.牧压梯度下青藏高原高寒杂草类草甸生态系统呼吸和碳汇强度估算［J］.中国农业气象，2013，34（4）：390-395.

［5］孙鸿烈，郑度，姚檀栋，等.青藏高原国家生态安全屏障保护与建设［J］.地理学报，2012，67（1）：3-12.

［6］Kang L，Han X，Zhang Z，et al.Grassland ecosystems in China：review of current knowledge and research advancement［J］.Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B（Biological Sciences），2007，362（1482）：997-1008.

［7］王文颖，王启基.高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析［J］.草地学报，2001，10（3）：8-14.

［8］尚占环，龙瑞军.青藏高原“黑土型”退化草地成因与恢复［J］.生态学杂志，2005，24（6）：652-656.

［9］王秀红，郑度.青藏高原高寒草甸资源的可持续利用［J］.资源科学，1999，21（6）：38-42.

［10］武高林，杜国祯.青藏高原退化高寒草地生态系统恢复和可持续发展探讨［J］.自然杂志，2007，29（3）：159-164.

［11］Suding K N，Gross K L，Houseman G R.Alternative states and positive feedbacks in restoration ecology［J］.Trends in Ecology & Evolution，2004，19（1）：46-53.

［12］Sasaki T，Okayasu T，Jamsran U，et al.Threshold changes in vegetation along a grazing gradient in Mongolian rangelands［J］.Journal of Ecology，2008，96（1）：145-154.

［13］李以康，林丽，张法伟，等.嵩草草甸退化和恢复过程中主要牧草演替和地表特征变化［J］.草业学报，2010，19（5）：179-185.

［14］曹广民，吴琴，李东，等.土壤-牧草氮素供需状况变化对高寒草甸植被演替与草地退化的影响［J］.生态学杂志，2004，23（6）：25-28.

［15］李婧，杜岩功，张法伟，等.草毡表层演化对高寒草甸水源涵养功能的影响［J］.草地学报，2012，20（5）：836-841.

［16］王长庭，王根绪，刘伟，等.植被根系及其土壤理化特征在高寒小嵩草草甸退化演替过程中的变化［J］.生态环境学报，2012，21（3）：409-416.

［17］林丽，李以康，张法伟，等.高寒矮嵩草群落退化演替系列氮、磷生态化学计量学特征［J］.生态学报，2013，33（17）：5245-5251.

［18］曹广民，杜岩功，梁东营，等.高寒嵩草草甸的被动与主动退化分异特征及其发生机理［J］.山地学报，2007，25（6）：641-648.

［19］曹广民，龙瑞军.放牧高寒嵩草草甸的稳定性及自我维持机制［J］.中国农业气象，2009，30（4）：553-559.

［20］曹广民，林丽，张法伟，等.青藏高原高寒矮嵩草草甸稳定性的维持、丧失与恢复［J］.草业科学，2010，27（8）：34-38.

［21］Miehe G，Miehe S，Kaiser K，et al.Status and dynamics of the Kobresia pygmaea ecosystem on the Tibetan Plateau［J］.Ambio.，2008，37（4）：272-279.

［22］杜岩功，梁东营，曹广民，等.放牧强度对嵩草草甸草毡表层及草地营养和水分利用的影响（简报）［J］.草业学报，2008，17（3）：146-150.

［23］周华坤，赵新全，周立，等.青藏高原高寒草甸的植被退化与土壤退化特征研究［J］.草业学报，2005，14（3）：3140.

［24］Zhang F W，Li Y N，Cao G M，et al.Response of alpine plant community to simulated climate change：twoyear results of reciprocal translocation experiment（Tibetan Plateau）［J］.Polish Journal of Ecology，2011，59（4）：741751.

［25］刘光崧，蒋能慧，张连第.中国生态系统研究网络观测与分析标准方法：土壤理化分析与剖面描述［M］.北京：中国标准出版社，1996：5-22.

［26］Clarke K R.Nonparametric multivariate analyses of changes in community structure［J］.Australian Journal of Ecology，1993，18（1）：117-143.

［27］林丽，李以康，张法伟，等.青藏高原高寒矮嵩草草甸退化演替主成分分析［J］.中国草地学报，2012，34（1）：24-30.

［28］董全民，赵新全，马玉寿，等.高寒小嵩草草甸暖季草场主要植物种群的生态位［J］.生态学杂志，2006，25（11）：1323-1327.

［29］魏永胜，梁宗锁，山仑.草地退化的水分因素［J］.草业科学，2004，21（10）：13-18.

［30］刘钟龄，王炜，郝敦元，等.内蒙古草原退化与恢复演替机理的探讨［J］.干旱区资源与环境，2002，16（1）：84-91.

［31］刘锦上，张卫国，江小雷，等.高原鼢鼠洞道空间对高寒草甸植被性状的影响［J］.草地学报，2011，19（6）：927-932.

［32］Li X L，Gao J，Brierley G，et al.Rangeland degradation on the Qinghai Tibet Plateau： implications for rehabilitation［J］.Land Degradation & Development，2013，24（1）：72-80.

青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应

Response of Plant Community of Alpine Kobresia Meadow to Degradation Succession in Qinghai Tibetan Plateau

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 0

编辑推荐

Metrics

本文评价