三江源中东部地区1990-2008草地覆盖度变化遥感估算与分析
三江源区土地利用和景观格局变化分析

三江源区土地利用和景观格局变化分析李盈昌;杨为民;刘真真【摘要】通过对2000年以来3期TM/ETM遥感影像解译,获取三江源区土地利用类型数据集,依此分析三江源区近10年来土地利用和景观格局的变化特征。
结果表明:从2000年至2010年三江源区土地利用变化相对缓慢,整体上比较稳定,草地、林地、湿地和人工用地的动态度均小于0.5%,其类型之间的转化强度约为0.5%;从土地利用综合动态度和转化强度方面看,三江源区后5年的变化明显低于前5年,表明三江源区整体变化在减慢,土地利用趋于稳定。
草地景观和其他类景观斑块面积比下降,导致研究区优势景观类型衰减,区域景观类型增加,各类景观类型呈均衡化趋势发展,景观趋于多样化;景观连续性降低,不同景观类型之间呈现相间团聚分布,景观趋于破碎化。
%The variation characteristics of land use and landscape pattern in the Three-River Headwater Region during recent ten years were analyzed through the data sets of land use types of the region based on the interpreta-tion of remote sensing image by three time periods of TM/ETM images since 2000.The results showed that the change of land use in the Three-River Headwater Region was relatively slow and the overall land use status was rel-atively stable from 2000 to 2010.the average dynamic degree of the grassland,woodland,wetlands and artificial land was all less than 0.5%,and the change index of land use among different types was around 0.5 %.The ana-lyses on integrated dynamic degree and change index of land use showed that the change in the later five years was significantly less than that of in the previous five years,indicating that the overall change in land use types in the Three-River Headwater Region was slowed down,and the land use and landscape pattern trended to be stable.The ratio of grassland landscape to other types of landscape patchs in the study area was decreased,which led to the de-cline of predominant landscape types,the increase of regional landscape types,equalized development of different landscape types and the landscape became more diversified.Meanwhile,the continuity of landscape was reduced, there were aggregated distribution of different landscape types,and the landscape tended to be fragmented.【期刊名称】《西南林业大学学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】9页(P58-66)【关键词】三江源区;土地利用;景观格局;动态度【作者】李盈昌;杨为民;刘真真【作者单位】西南林业大学林学院,云南昆明,650224;西南林业大学林学院,云南昆明,650224;中国海洋大学管理学院,山东青岛,266071【正文语种】中文【中图分类】S771.8土地利用或土地覆被变化(LUCC)是影响全球环境变化的重要因素,与人类的活动密切相关,也是近年来全球土地变化研究的热点[1-2]。
三江源东部典型区鼠害对草地生态系统退化的影响分析的开题报告

三江源东部典型区鼠害对草地生态系统退化的影响分析的开题报告一、选题的背景和意义三江源东部典型区是中国的生态安全屏障和国家重点生态功能保护区,具有丰富的草地生态系统资源。
然而,该区域的草地生态系统却面临严重的退化问题,其中包括草地鼠害的肆虐。
鼠害是影响草地生态系统可持续发展的重要因素之一,其直接影响了草地植被的数量和多样性、土壤质量和水资源利用等方面。
因此,深入分析鼠害对草地生态系统退化的影响,有助于制定科学合理的管理和保护措施,促进草地生态系统可持续发展。
二、研究的目的和内容本研究旨在分析三江源东部典型区鼠害对草地生态系统退化的影响,具体研究内容包括:1.调查三江源东部典型区鼠害类型、盛行程度和空间分布特征;2.分析鼠害对草地植被多样性和数量的影响;3.研究鼠害对土壤质量和水资源利用的影响;4.探讨鼠害治理管理和草地生态系统恢复重建的可行性和方法。
三、研究方法1.野外调查法:通过实地考察和记录,了解三江源东部典型区鼠害的类型、分布范围和盛行程度等情况。
2.样方调查法:在不同鼠害密度下设置样方,比较不同密度下草地植被多样性和数量的变化。
3.室内试验法:采集不同鼠害密度下的草地土壤样品,进行酶活性测定和物理化学指标分析,以探讨鼠害对土壤质量的影响。
4.档案资料法:搜集和分析鼠害治理管理和草地生态系统恢复重建的历史数据和经验,探讨可行性和方法。
四、研究预期结果和意义通过本研究的实证和分析,预期可以得出以下结果:1.三江源东部典型区鼠害类型、分布范围和盛行程度的描述和分析。
2.得出鼠害对草地植被多样性和数量、土壤质量和水资源利用的影响结论。
3.探讨鼠害治理管理和草地生态系统恢复重建的可行性和方法,为区域草地生态保护和可持续发展提供科学依据。
综上,本研究对于加深人们对三江源东部典型区草地生态系统退化问题的认识,为草地生态保护和可持续发展提供科学依据和技术支持具有重要意义。
三江源地区不同退化草地群落特征分析

A s at [b cv]h s r m dt p v ep cc fecs0 bt c r Oj teTere c a e r i r ta re n r ei e ah i o o d a ile r e f
e 0i1 re i dsutno Snagunr i .Me o] c g a p ttna teo f a i y g n [ t d l a c o o n r i jn a e o c h
摘要 [ 目的 ] 为三 江源地 区的 生态保 护和建设提 供 实践 参考 。[ 方法] 定三江 源地 区 高寒草 甸、 测 高寒 草原 2种草 地类 型 , 同退化 草 不 地 的群 落特征 , 分析 生态环境保 护所面临 的形势与 问题 。[ 结果 ]随着草地 退化程 度的加 大 , 落地 上植物 量和 物种 丰 富度在 各级 草地 群 内变化 不 明显 , 优 良牧 草比例 明显呈下 降趋势 , 杂草比例 明显上升 , 地质 量指数 明显下 降, 但 毒 草 甚至成 为 负值 , 草地 的利 用价值 趋 于 0 。 [ 结论 ] 护三江 源地 区生态环境具有 重要的 生态意义 。 保 关键词 三江 源地 区; 退化 草地 ; 落特征 群 中图分 类号 ¥ 1 、 文献标识 码 A 7 85 1 4 文章编号 0 1 — 6 120 )8 078 0 57 6 1 ( 8 1 — 73 — 3 o
三江源区不同年限黑土滩人工草地植被特征

西北农业学报 2024,33(5):922-932A c t a A gr i c u l t u r a e B o r e a l i -o c c i d e n t a l i s S i n i c a d o i :10.7606/j.i s s n .1004-1389.2024.05.015h t t p s ://d o i .o r g /10.7606/j.i s s n .1004-1389.2024.05.015三江源区不同年限黑土滩人工草地植被特征收稿日期:2022-06-28 修回日期:2022-09-13基金项目:青海省高端创新人才千人计划(2019Q H Q R J H );第二次青藏科考项目(2019Q Z K K 1002)㊂第一作者:李思瑶,女,硕士研究生,从事高寒草地生态研究㊂E -m a i l :2272737712@q q .c o m 通信作者:施建军,男,研究员,主要从事高寒草地生态研究㊂E -m a i l :378605242@q q.c o m 李思瑶1,施建军1,2,汪海波3,贺有龙3,唐燕青4,邢云飞1,吴建丽1,赫苗花1,张海蓉1(1.青海大学畜牧兽医科学院,西宁 810016;2.三江源区高寒草地生态省部共建教育部重点实验室,西宁 810016;3.果洛藏族自治州林业和草原站,青海果洛 814000;4.河南县托业玛乡农牧业技术服务站,青海河南县 811599)摘 要 以三江源区不同建植年限黑土滩人工草地(1㊁3㊁7㊁12㊁17㊁21和24龄)及其周边黑土滩(C K )为对象,从植被群落结构㊁生物量㊁物种多样性角度,探究三江源区黑土滩人工草地植被变化特征及适宜利用年限,为黑土滩人工草地的合理利用提供理论依据㊂结果表明:随建植年限增加,人工草地草层的高度和盖度及地上生物量均呈增加趋势,且人工草地比C K 高;人工草地的禾本科高度㊁盖度㊁地上生物量㊁地下生物量均高于莎草科㊁豆科和杂类草,C K 样地杂类草高于其他经济类群;各建植年限人工草地优势种和伴生种分别为垂穗披碱草(E l y m u s n u t a n s )和青海冷地早熟禾(P o a c r y m o p h i l a ),且其重要值均随建植年限增加呈逐渐增加趋势;各经济类群物种多样性指数均呈波动式增加趋势,建植3a 人工草地的植物香农维纳指数和均匀度指数最低,分别为0.66㊁0.48,建植21a 时最高;在植物NM D S 分析表明,建植24a ㊁建植21a 和建植12a 的人工草地与C K 样地无重合部分,其植被群落差异度很大㊂研究得知:建植21a 的黑土滩人工草地群落多样性指数显著高于其他建植年限的人工草地,与黑土滩退化草地相似度最小,群落组成相对稳定㊂关键词 黑土滩人工草地;建植年限;物种多样性;三江源三江源是中国江河中下游地区以及东南亚周边国家环境建设和区域可持续发展的重要生态屏障[1]㊂但由于青海高寒地区缺氧,生态环境十分脆弱,加上气温变化和人类活动影响,青海高寒草地退化严重,出现大面积次生裸地 黑土滩[2]㊂由于高寒区生态环境严苛,从而短期内黑土滩退化草地恢复十分艰难㊂L i 等[3-4]报道,高强度放牧下,21a 就能形成黑土滩退化草地,其恢复至少需要50a 以上㊂因此,自然恢复 黑土滩 植被难度很大,而通过建植人工或半人工草地是 黑土滩 植被恢复的有效方式之一[5]㊂以往高寒地区人工草地研究集中于建植方法和恢复措施[6-7]㊁人工草地与天然草地和黑土滩之间的植被组成[8-9]㊁群落生产力和稳定性特征[10]㊁草地土壤养分和土壤微生物群落结构特征等[11-12]㊂研究结果表明,在缺少人工干预措施下黑土滩人工草地在建植3~5a 后出现退化现象[13-14];由于过度放牧及管理不当等,人工草地建植5~8a 后出现逆向演替[15-16];合理的人工调控措施可促进和恢复黑土滩退化草地植被群落[17-18]㊂由于人工草地植被和土壤特征随其建植和利用年限不同而差异很大,以往高寒地区人工建植利用年限一般为15a 以内,如王长庭等[19]研究了建植14a 人工草地的植物群落演替和土壤养分特征,张杰雪等[20]分析了建植13a 人工草地的土壤微生物群落特征;但高寒地区长时间尺度人工草地的植被和土壤特征分析有限,仅有孙华方等[21]分析了建植18a 人工草地的土壤微生物多样性特征㊂本研究以三江源区不同建植年限(长期㊁中期和短期)黑土滩人工草地及其周边黑土滩为对象,通过对其植物群落和经济类群(禾本科㊁莎草科㊁豆科以及杂类草)组成㊁生物量和多样性进行分析,探究黑土滩植被恢复的适宜人工草地利用年限,为三江源区高寒草地的可持续利用与发展以及生态修复提供可靠的科学依据㊂1材料与方法1.1试验样地概况试验地点位于青海省果洛藏族自治州玛沁县大武镇(34ʎ27'53ᵡN,100ʎ12'35ᵡE)和达日县建设乡(33ʎ40'32ᵡN,99ʎ23'3ᵡE)㊂达日县㊁玛沁县均属典型高原大陆性气候,植被类型均为高寒草甸,原生植被以高山嵩草(K o b r e s i a p y g m a e a)为主,平均海拔分别为4100m和3760m,年均温分别为-0.3ħ和3.5~3.8ħ,土壤类型为高山草甸土㊂年日照时数为2313~2607h,年均降水量423~565mm,60%的降水集中在6月至9月;牧草生长期一般为110~150d,无绝对霜期㊂由于气温和恶劣环境导致研究区鼠害泛滥,加之过度放牧等,天然草地退化严重,逐渐形成大面积退化趋势,部分地方形成 黑土滩 ㊂1.2样地设置2021年7-8月,分别选取1997年㊁2000年㊁2004年㊁2009年㊁2014年㊁2018年和2021年在黑土滩退化草地上建植的垂穗披碱草(E l y m u s n u-t a n s)单播草地,黑土滩退化草地选在果洛州玛沁县大武滩建植的人工草地附近,人工草地建植之前的植被与周边 黑土滩 一致㊂建植草种为果洛州当地草籽繁殖场生产,播量45k g㊃h m-2,发芽率为85%,施肥量45k g㊃h m-2(肥料为云南云天化牌磷酸二铵:Nȡ18.0%,P2O5ȡ46.0%)㊂于建植后第3年㊁第5年和第7年,对2000年和2004年建植的人工草地进行追肥与灭杂,各建植年限的人工草地均冬季放牧(每年11月至次年4月),生长季完全禁牧㊂以黑土滩退化草地为对照㊂不同建植年限的人工草地基本情况见表1㊂表1样地基本情况T a b l e1B a s i c i n f o r m a t i o n o f s a m p l e s i t e样地编号S e r i a l n u m b e r o f p l o t s海拔/mA l t i t u d e建植年限/aC u l t i v a t e d p e r i o d经纬度L o n g i t u d e a n d l a t i t u d e S13687~36921N34ʎ26'52ᵡE100ʎ14'30ᵡS23809~38153N34ʎ25'47ᵡE100ʎ20'8ᵡS33701~37057N34ʎ27'53ᵡE100ʎ12'35ᵡS43702~370912N34ʎ28'20ᵡE100ʎ13'15ᵡS53704~371117N34ʎ28'5ᵡE100ʎ12'45ᵡS63690~370121N34ʎ28'3ᵡE100ʎ12'56ᵡS74073~408124N33ʎ40'32ᵡE99ʎ23'3ᵡC K3692~3699黑土滩极度退化草地B l a c k s o i l l a n d N34ʎ27'58ᵡE100ʎ12'43ᵡ注:S.样地;C K.黑土滩极度退化草地㊂N o t e:S.S i m p l e p l o t;C K.B l a c k s o i l l a n d.1.3测定指标与方法2021年8月中下旬,在上述各样地内分别随机选取4个50c mˑ50c m样方,先测定各样方中植物群落和植物种的盖度(目测法测定)㊁植物种的高度(自然高度,每样方测定5株,不足5株物种按实际株数测)按功能群(禾本科㊁莎草科㊁豆科㊁杂类草)分开随机采同种植物10株取平均值作为经济类群的高度;然后将样方内植物按不同植物种齐地刈割收获,装在样品袋,于80ħ恒温烘箱中烘干至恒质量,作为地上生物量㊂最后在收获地上生物量的各样方内,用直径7c m的根钻采集0~10c m㊁10~20c m和20~30c m深度根样,每样方每层采集5钻,按同样方同一土层混合成一个根样,作为地下生物量㊂1.4数据计算方法根据植物群落样方调查数据,按重要值(I V)=(相对高度+相对盖度+相对生物量)/3,分别计算各样方植物种重要值;同时,基于样方植物物种数和植物物种重要值,按公式计算S h a n-n o n-W i e n e r多样性指数(H')㊁物种丰富度(R)㊁P i e l o u均匀度指数(E)㊁S i m p s o n优势度指数(C)㊂禾本科高度以垂穗披碱草为主要草种进行测定,豆科㊁莎草科㊁杂类草的高度㊁盖度㊁地上地下生物量均采取平均值作为数据㊂H'=-ðsi=1P i l n P iE=H'/l n SC=ðsi=1N i(N i-1)N(N-1)㊃329㊃5期李思瑶等:三江源区不同年限黑土滩人工草地植被特征R =S式中,S 代表物种数目;N 表示群落中所有物种的个体总数;P i 表示第i 个物种的相对多度㊂1.5 统计分析数据采用M i c r o s o f t E x c e l 2019处理,用S P S S 20.0软件对不同建植措施下的植被进行单因素方差统计分析,用最小显著差异法(L S D )进行检验,数据表示形式为 平均数ʃ标准差㊂P <0.05表示差异显著,P <0.01表示差异极显著㊂利用M i c r o s o f t E x c e l 2019和R s t u d i o 进行绘图㊂2 结果与分析2.1 草地植物群落优势种和伴生种组成随着建植年限的增加,草地群落的优势度随之发生变化(表2),其中垂穗披碱草始终处于优势地位,且随着建植年限增加呈现波动式增加的趋势㊂青海冷地早熟禾随着建植年限的增加优势度逐渐增加,且除了人工建植1a 外都处于次优势种地位㊂人工建植1a 的草地杂类草优势度仅次于黑土滩草地㊂从功能群组成来看,禾本科的植株数量随着建植年限的增加而呈现逐渐增加的趋势,在人工建植3a 后,次优势种西伯利亚蓼逐渐被青海冷地早熟禾代替,在建植17a 时,米口袋在植物群落组成中逐渐成为第三优势种,之后又呈减少趋势㊂在建植21a 时溚草为第三优势种,其数量有所上升,建植24a 时线叶苔草数量明显上升,成为第三优势种,群落组成逐渐稳定㊂表2 不同建植年限样地植物群落优势种和伴生种组成T a b l e 2 C o m p o s i t i o n o f d o m i n a n t s p e c i e s a n d a s s o c i a t e d s pe c i e s of p l a n t c o m m u n i t i e s i n s a m p l e p l o t s o f d i f f e r e n t p l a n t i ng ye a r s 样地编号S e r i a l n u m b e r of p l o t s优势种名称D o m i n a n t s p e c i e s 重要值I m p o r t a n c e v a l u e 优势度A d v a n t a g e d e gr e e 伴生种名称D o m i n a n t s p e c i e s 重要值I m p o r t a n c e v a l u e 优势度A d v a n t a g e d e gr e e 伴生种名称D o m i n a n t s p e c i e s 重要值I m p o r t a n c e v a l u e 优势度A d v a n t a g e d e gr e e S 1垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 0.530.2784西伯利亚蓼P o l y go n u m s i b i r i c u m L a x m0.140.0209鹅绒委陵菜P o t e n t i l l a a n s e r i n a0.130.0159S 2垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 0.480.2309青海冷地早熟禾P o a c r y m o ph i l a 0.220.0478中华羊茅F e c t u a s i n e n s i s0.190.0348S 3垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 0.370.1385青海冷地早熟禾P o a c r y m o ph i l a 0.290.0828鹅绒委陵菜P o t e n t i l l a a n s e r i n a0.060.0034S 4垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 0.280.0800青海冷地早熟禾P o a c r y m o ph i l a 0.270.0736溚草K o e l e r i a m a c r a n t h a (L e d e b .)S c h u l t .0.170.0293S 5垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 0.320.1048青海冷地早熟禾P o a c r y m o ph i l a 0.260.0661米口袋G u e l d e n s t a e d t i a v e r n a(G e o r gi )B o r i s s 0.060.0036S 6垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 0.410.1709青海冷地早熟禾P o a c r y m o ph i l a 0.240.0557溚草K o e l e r i a m a c r a n t h a (L e d e b .)S c h u l t .0.120.0135S 7垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 0.370.1365青海冷地早熟禾P o a c r y m o ph i l a 0.340.1166线叶苔草C a r e x t r i s t a c h ya 0.070.0047C K冷蒿A r t e m i s i a f r i gi d a 0.210.0422棘豆O x y t r o pi s D C 0.080.0063秦艽G e n t i a n a m a c r o p h yl l a P a l l .0.130.01742.2 草地植物群落高度和盖度由图1可知,建植1~21a 的人工草地中禾本科高度显著高于其他3种经济类群(P <0.05),黑土滩草地4种经济类群高度无显著差异㊂建植3a 的人工草地中禾本科高度显著高于其他建植年限人工草地和黑土滩草地(P <0.05)㊂建植1a 到3a 禾本科高度明显上升,建植7a 到24a 呈现波动式下降的趋势㊂建植24a时莎草科植物群落高度显著最高为8.67c m(P <0.05)㊂人工草地豆科植物群落高度在各建植年限间无显著性差异,建植7a 豆科植物群落高度最高为4.69c m ㊂杂类草高度随着建植年限增加而逐渐增加,在建植1a 时为最低值3.87c m ,并且建植24a 的人工草地和C K 样地中杂类草高度显著高于其他建植年限样地(P <0.05)㊂ 由图2可知,建植3~24a 植物群落总盖度随着建植年限的增加呈现逐渐减小的趋势,且建植1a ㊁3a ㊁7a 植物总盖度显著高于其他年份(P <0.05),C K 样地植物总盖度显著低于其他年份(P <0.05),且建植21a 的人工草地相较于建植17a 的人工草地群落盖度增加7.44%㊂建植3~24a 人工草地的禾本科㊁莎草科㊁豆科盖度随着建植年限的增加呈现逐渐增加的趋势,且禾本科㊁莎草科在建植21a 时达到最大值,分别为75.67%㊁9.33%㊂人工建植3~24a 禾本科植物盖度显著高于其他3种(P <0.05),莎草科盖度㊃429㊃西 北 农 业 学 报33卷在建植7~12a时呈先增加后降低的趋势,并且建植21a时莎草科盖度显著大于其他建植年限人工草地(P<0.05),分析其原因可能是人工放牧管理措施不同导致,C K样地的禾本科和莎草科植被盖度显著低于其他建植年限(P<0.05)㊂豆科盖度在建植17a时显著最高,建植7a与建植21a无显著差异,建植1a㊁12a与C K样地无显著差异㊂C K样地杂类草盖度显著最高(P< 0.05),人工草地杂类草盖度在建植1a时为最大值,在建植12a和21a时有显著增高的趋势㊂不同大写字母表示相同经济类群不同建植年限间差异显著(P<0.05);不同小写字母表示相同建植年限不同经济类群间差异显著(P<0.05),下同D i f f e r e n t u p p e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e d i f f e r e n t p l a n t i n g y e a r s i n t h e e c o n o m i c g r o u p s(P<0.05), a n d l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e d i f f e r e n t e c o n o m i c g r o u p s o f t h e s a m e p l a n t i n g y e a r s(P<0.05).T h e s a m e b e l o w图1不同建植年限人工草地植物群落高度F i g.1P l a n t c o m m u n i t y h e i g h t o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d i n d i f f e r e n t y e a rs图2不同建植年限人工草地植物群落盖度F i g.2T o t a l p l a n t c o m m u n i t y c o v e r a g e o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d i n d i f f e r e n t p l a n t i n g y e a r s㊃529㊃5期李思瑶等:三江源区不同年限黑土滩人工草地植被特征2.3 草地植物群落生物量由图3可知,建植3~21a 禾本科㊁莎草科㊁豆科的地上生物量均随着建植年限的增加而呈现波动式增加的趋势,建植24a 的人工草地各功能群的地上生物量均有所下降㊂建植12a ㊁24a 人工草地和C K 样地的禾本科地上生物量显著低于建植21a ㊁17a ㊁12a ㊁7a 和3a (P <0.05)㊂在同一建植年限间禾本科的地上生物量显著高于其他功能群(P <0.05)㊂各年限间莎草科无显著变化㊂建植24a ㊁12a ㊁1a 和C K 样地的豆科地上生物量显著低于建植21a ㊁17a ㊁7a 和3a,相较于C K 样地,豆科地上生物量分别显著增加128.72%㊁647.87%㊁1592.55%㊁425.53%(P <0.05)㊂杂类草地上生物量随着建植年限的增加而逐渐减少㊂C K 样地杂类草地上生物量显著高于其他建植年限的人工草地,其中建植3a 的人工草地地上生物量有显著下降的趋势(P <0.05)㊂图3 不同建植年限人工草地地上生物量F i g .3 T o t a l a b o v e g r o u n d b i o m a s s o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d i n d i f f e r e n t p l a n t i n g ye a r s 由图4可知,黑土滩人工草地的各土层地下生物量均随着建植年限的增加而逐渐增加㊂建植1a 的人工草地0~10c m ㊁10~20c m 地下生物量较C K 样地分别减小19.31%㊁25.41%㊂C K 样地各土层地下生物量均显著高于其他建植年限的人工草地(P <0.05),且除建植1a 的人工草地外,其他建植年限的人工草地地下生物量均无显著性差异㊂各年限的人工草地0~10c m 地下生物量显著高于10~20c m ㊁20~30c m 的地下生物量(P <0.05),建植17a 和建植24a 的人工草地10~20c m 地下生物量分别显著高于20~30c m 地下生物量93.41%㊁119.44%(P <0.05)㊂C K 样地各土层地下生物量之间并无显著差异㊂2.4 草地植物群落物种和功能群多样性人工草地禾本科㊁莎草科和豆科重要值均随着建植年限的增加呈现波动式上升的趋势,而C K 样地杂类草重要值显著高于其他3种功能群(P <0.05)㊂物种丰富度㊁香农-维纳指数和均匀度指数均随着建植年限的增加呈现先增加后减小的趋势㊂建植3a 的人工草地香农-维纳指数和均匀度指数最低,在建植7a 后各项多样性指数显著增加,在人工建植12a 时禾本科香农-维纳指数达到最高值,在之后的5a 内有显著性下降的趋势,建植21a 时又有所升高㊂莎草科和豆科群落多样性指数随着建植年限增加逐渐升高又减小,与植被群落总体趋势一致㊂禾本科均匀度指数在建植7a 时达到峰值为0.98㊂莎草科和豆㊃629㊃西 北 农 业 学 报33卷科在建植12a ㊁3a 时达到最大值,分别为0.95㊁0.91㊂黑土滩退化草地均匀度指数和香农-维纳指数较高,原因是杂类草占优势地位,其数量与种类都较为一致㊂图4 不同建植年限人工草地地下生物量F i g .4 U n d e r g r o u n d b i o m a s s o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d i n d i f f e r e n t p l a n t i n g ye a r s 表3 不同建植年限人工草地植物群落物种多样性T a b l e 3 C h a n g e s o f p l a n t c o m m u n i t y d i v e r s i t y c h a r a c t e r i s t i c s o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d i n d i f f e r e n t p l a n t i n g ye a r s 样地编号S e r i a l n u m b e r o f p l o t s物种丰富度S p e ci e s r i c h n e s s 香农-维纳指数S h a n n o n -W i e n e r i n d e x均匀度指数P i e l o u e v e n n e s s i n d e xC K 20.00ʃ0.81c0.95ʃ0.15a b0.69ʃ0.11a bS 15.67ʃ0.47f0.76ʃ0.03b c 0.55ʃ0.02b c S 29.00ʃ0.00f0.66ʃ0.09c0.48ʃ0.07cS 312.33ʃ1.24e f0.93ʃ0.18a b 0.67ʃ0.13a b S 417.67ʃ2.62d e0.83ʃ0.00a b c 0.60ʃ0.00a b c S 518.33ʃ2.05c d 1.00ʃ0.06a0.72ʃ0.04aS 624.00ʃ2.45b0.96ʃ0.10a b0.69ʃ0.07a bS 728.00ʃ1.63a0.94ʃ0.02a b 0.68ʃ0.01a b注:不同小写字母表示不同建植年限间人工草地植物群落多样性差异显著(P <0.05)㊂N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e t h a t t h e r e a r e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s o f p l a n t c o mm u n i t y d i v e r s i t y o f a r t i f i c i a l gr a s s l a n d b e t w e e n d i f f e r e n t p l a n t i n g ye a r s (P <0.05).2.5 植被群落N M D S 分析对不同建植年限间人工草地的植被群落进行其s t r e s s 值小于0.2说明NM D S 分析在本研究中可行㊂如图6所示,人工草地植被群落与极度退化的黑土滩草地重合部分很少,说明人工草地植被群落与黑土滩草地的植被群落相似度很小,其中建植24a ㊁建植21a 和建植12a 的人工草地与C K 样地并无重合部分,说明之间并无共同的植被群落,差异度很大㊂人工草地各样地的样点之间距离较近且存在许多相互重叠的部分,表明各建植年限间人工草地相似性很高且物种较为丰富㊂3 讨论青藏高原高寒草甸由于受独特的气候㊁地理等因素作用,生态系统结构相对简单,易受环境和人为因素的扰动而发生草地退化[22],因此探讨时间因素对三江源区黑土滩人工草地植被特征的影响十分有必要㊂三江源区黑土滩退化草地与不同建植年限间人工草地植物群落的高度㊁盖度㊁地上地下生物量以及物种多样性指数之间都存在着显著性差异㊂植物群落的高度随着建植年限的增加而呈现逐渐升高又降低的趋势,这与郝红敏等[23]研究一致㊂不同建植年限人工草地中禾本科的盖度逐渐下降,莎草科㊁豆科和杂类草盖度随着建植年限的增加逐渐增大,原因可能是多年生禾本科植物在群落演替初期占据优势地位从而抑制毒杂草生长,植株矮小的莎草科㊁豆科更有利于吸收利用光照和土壤中的养分进行生长,盖度也随之增加,而建植年限较长的人工草地中禾本科在种植后可能未经过人工干预调节而导致杂类草扩增,使得其盖度和生物量随着建植年限的增加而逐渐增长[24]㊂随着演替的进行,以禾本科㊁莎草科为㊃729㊃5期李思瑶等:三江源区不同年限黑土滩人工草地植被特征I v-G.禾本科植物重要值;I v-C.莎草科植物重要值;I v-L.豆科植物重要值;I v-F.杂类草植物重要值;H'-G.禾本科植物香农-维纳指数;H'-C.莎草科植物香农-维纳指数;H'-L.豆科植物香农-维纳指数;H'-F.杂类草植物香农-维纳指数;E-G.禾本科植物均匀度指数;E-C.莎草科植物均匀度指数;E-L.豆科植物均匀度指数;E-F.杂类草植物均匀度指数I v-g.I m p o r t a n t v a l u e o f g r a m i n e o u s p l a n t s;I v-C.I m p o r t a n t v a l u e o f C y p e r a c e a e;I v-l.I m p o r t a n t v a l u e o f l e g u m e s;I v-f.I m-p o r t a n t v a l u e o f m i s c e l l a n e o u s g r a s s p l a n t s;H'-G.S h a n n o n W i e-n e r i n d e x o f g r a m i n e o u s p l a n t s;H'-C.S h a n n o n W i e n e r i n d e x o f c y p e r a c e a e;H'-L.S h a n n o n W i e n e r i n d e x o f l e g u m e s;H'-F. S h a n n o n W i e n e r i n d e x o f m i s c e l l a n e o u s g r a s s;E-G.E v e n n e s s i n-d e x o f g r a m i n e o u s p l a n t s;E-C.E v e n n e s s i n d e x o f c y p e r a c e a e p l a n t s;E-L.E v e n n e s s i n d e x o f l e g u m e s;E-F.E v e n n e s s i n d e x o f m i s c e l l a n e o u s g r a s s图5不同建植年限人工草地各经济类群植被多样性指数F i g.5V e g e t a t i o n d i v e r s i t y i n d e x o f e c o n o m i c g r o u p s o fa r t i f i c i a l g r a s s l a n d w i t h d i f f e r e n t p l a n t i n g y e a r s主的优良牧草慢慢影响并逐渐取代杂类草在植物群落中的主导地位,促进草地群落结构组成以禾本科㊁莎草科植物为主,促进了生态恢复的进程,这与前人[25]研究结果相吻合㊂草地群落生物多样性丰富程度对于草地生态系统的可持续利用和生产力的维持起着关键作用㊂建植人工草地对植物群落多样性的影响:时间梯度上的植物群落物种多样性变化在一定程度上可以反映出植被的演替变化[26]㊂不同建植年限草地植物群落的种类组成存在着一定差异,与黑土滩极度退化草地差异极显著,结果表明通过建植人工草地的方式恢复植被,随着建植年限的增加其物种多样性指数和植被群落的物种数量呈现逐渐增加的趋势,这与张耀生等[27]的研究结果具有一致性㊂本研究发现,黑土滩草地的物种丰富度较高,原因在于黑土滩草地的毒杂草种类较多导致其物种丰富度高于其他建植年限的人工草地㊂人工草地植物群落的物种丰富度㊁香农-维纳指数和均匀度指数均随着建植年限的增加呈现波动式上升的趋势,即先逐渐增加后又减小再增加的阶段性趋势变化,各经济类群也与整体的物种多样性变化趋势相一致,这与王长庭等[28]㊁罗少辉等[29]研究一致㊂群落的变化过程则可以从这种阶段式波动中很好地反映出来,即可以解释为:优势种在植被群落变化的更替过程中可表达为原有优势种及其伴生种群落的优势地位下降,新优势种及其伴生种群落逐渐占据优势地位,群落内各组成的优势地位相当,群落又达到一种较高的均匀程度,下一个转变过程开始,相关的指标开始出现阶段性的波动,直至达到相对最稳定[30]㊂本研究结果表明,在建植21a时与黑土滩退化草地群落相似度最小,差异度最高,两样地间并无共同植被物种,植被群落的经济类群之间的均匀度指数差异有减小趋势,各多样性指数波动趋势较小,表明植物群落组成趋于稳定,可以通过建植人工草地的方式恢复黑土滩型退化草地,且在人工草地建植21a时效果最好,本研究中建植3a人工草地与黑土滩极度退化草地的植被群落组成重合部分较多,且群落多样性指数有显著下降趋势,说明与黑土滩退化草地差异性指数较小,相似度较高,存在衰退现象㊂4结论对于恢复三江源区黑土滩退化草地,建植人㊃829㊃西北农业学报33卷C K.极度退化黑土滩草地;I.建植24a人工草地;J.建植21a人工草地;K.建植17a人工草地;L.建植12a人工草地;M.建植建植7a人工草地;N.建植3a人工草地;O.建植1a人工草地C K.R e p r e s e n t s e x t r e m e l y d e g r a d e d b l a c k s o i l l a n d g r a s s l a n d;I,J,K L,M,N,O r e p r e s e n t a r t i f i c i a l g r a s s l a n d f o r24a,21a,17a,12a, 7a,3a,1a,r e s p e c t i v e l y.图6不同建植年限间人工草地N M D S分析F i g.6N M D S a n a l y s i s o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d i n d i f f e r e n t p l a n t i n g y e a r s工草地年限的延长可以更好地促进其生态的修复㊂在本研究中,人工建植1~3a植被高度㊁盖度及生物量显著上升,3~7a出现退化现象㊂人工建植7a时样地的物种多样性指数较高,是杂类草拓殖的强烈阶段,是生产性能下降但生态多样性增加的关键阶段,应在人工草地建植3a至7a之间加强人工干预措施,提高其生产力㊂人工建植7~21a物种多样性指数逐渐上升,人工建植24a时又显著下降㊂建植21a后的人工草地与黑土滩极度退化草地差异性最大,相似度最低,群落多样性指数较高且植被群落组成较为稳定㊂参考文献R e f e r e n c e:[1]董锁成,周长进,王海英. 三江源 地区主要生态环境问题与对策[J].自然资源学报,2002,17(6):713-720.D O N G S C H,Z H O U C H J,WA N G H Y.M a i n e c o-e n v i-r o n m e n t a l p r o b l e m s a n d c o u n t e r m e a s u r e s i n t h e t h r e e r i v-e r s s o u r c e a r e a[J].J o u r n a l of N a t u r a l R e s o u r c e s,2002,17(6):713-720.[2]曹广民,龙瑞军.三江源区 黑土滩 型退化草地自然恢复的瓶颈及解决途径[J].草地学报,2009,17(1):4-9.C A O G M,L O N G R J.B o t t l e n e c k s a n d s o l u t i o n s o f n a t u r a lr e s t o r a t i o n o f b l a c k s o i l b e a c h d e g r a d e d g r a s s l a n d i n t h es o u r c e a r e a o f t h r e e r i v e r s[J].A c t a A g r e s t i a S i n i c a,2009, 17(1):4-9.[3] L I X L,G A O J,B R I E R L E Y G,e t a l.R a n g e l a n d d e g r a d a-t i o n o n t h e Q i n g h a i-T i b e t p l a t e a u:i m p l i c a t i o n s f o r r e h a b i l i-t a t i o n[J].L a n d D e g r a d a t i o n&D e v e l o p m e n t,2013,24: 72-80.[4] L I X L,P E R R Y L W G,B R I E R L E Y G,e t a l.R e s t o r a t i o np r o s p e c t s f o r H e i t u t a n d e g r a d e d g r a s s l a n d i n t h e S a n j i a n-g y u a n[J].J o u r n a l o f M o u n t a i n S c i e n c e,2013,10(4):68.[5]尚占环,董世魁,周华坤,等.退化草地生态恢复研究案例综合分析:年限㊁效果和方法[J].生态学报,2017,37(24): 8148-8160.S H A N G Z H H,D O N G S H K,Z HO U H K,e t a l.C a s e s t u d y o n e c o l o g i c a l r e s t o r a t i o n o f d e g r a d e d g r a s s l a n d: y e a r s,e f f e c t s a n d m e t h o d s[J].A c t a E c o l o g i c a S i n i c a, 2017,37(24):8148-8160.[6]张蕊,王媛,马丽娜,等.三江源区退化人工草地㊁ 黑土滩 和天然草地植物群落物种多样性[J].草地学报,2014, 22(6):1171-1178.Z H A N G R,WA N G Y,MA L N,e t a l.S p e c i e s d i v e r s i t y o fd e g r a d e d a r t i f i c i a l g r a s s l a n d, b l a c k s o i l b e a c h a n d n a t u r a lg r a s s l a n d p l a n t c o mm u n i t i e s i n t h e s o u r c e a r e a o f t h r e e r i v-e r s[J].A c t a A g r e s t i a S i n i c a,2014,22(6):1171-1178.[7]李媛媛,董世魁,李小艳,等.围栏封育对黄河源区退化高寒草地植被组成及生物量的影响[J].草地学报,2012,20(2): 275-279,286.㊃929㊃5期李思瑶等:三江源区不同年限黑土滩人工草地植被特征L I Y Y,D O N G S H K,L I X Y,e t a l.E f f e c t s o f e n c l o s u r e o n v e g e t a t i o n c o m p o s i t i o n a n d b i o m a s s o f D e g r a d e d A l p i n eG r a s s l a n d i n t h e s o u r c e a r e a o f t h e Y e l l o w R i v e r[J].A c t aA g r e s t i a S i n i c a,2012,20(2):275-279,286.[8]马玉寿,周华坤,邵新庆,等.三江源区退化高寒生态系统恢复技术与示范[J].生态学报,2016,36(22):7078-7082.MA Y S H,Z H O U H K,S H A O X Q,e t a l.R e s t o r a t i o n t e c h n o l o g y a n d d e m o n s t r a t i o n o f D e g r a d e d A l p i n e E c o s y s-t e m i n t h e s o u r c e a r e a o f t h r e e r i v e r s[J].A c t a E c o l o g i c a S i n i c a,2016,36(22):7078-7082.[9]郭军乐,郑建宗,李春宁.不同退化状态高寒草甸人工恢复与自然恢复比较[J].陕西林业科技,2008(4):1-5,68.G U O J L,Z H E N G J Z,L I C H N.C o m p a r i s o n b e t w e e n a r t i-f i c i a l r e s t o r a t i o n a n d n a t u r a l r e s t o r a t i o n o f a l p i n e m e a d o wi n d i f f e r e n t d e g r a d e d s t a t e s[J].S h a a n x i F o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,2008(4):1-5,68.[10]李里,刘伟.退化草地植物功能群和物种丰富度与群落生产力关系的研究[J].草地学报,2011,19(6):917-921,999.L I L,L I U W.S t u d y o n t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p l a n tf u n c t i o n a lg r o u p s,s p e c i e s r i ch n e s s a n d c o mm u ni t y p r o d u c-t i v i t y i n d e g r a d e d g r a s s l a n d[J].A c t a A g r e s t i a S i n i c a, 2011,19(6):917-921,999.[11] S U X K,WU Y,D O N G S K,e t a l.E f f e c t s o f g r a s s l a n dd e g r a d a t i o n a n d r e-v e g e t a t i o n o n c a r b o n a n d n i t r o g e n s t o r-a g e i n t h e s o i l s o f t h e h e a d w a t e r a r e a n a t u r e r e s e r v e o n t h eQ i n g h a i-T i b e t a n P l a t e a u[J].C h i n a J o u r n a l o f M o u n t a i nS c i e n c e,2015,12(3):582-591.[12]王学霞,董世魁,李媛媛,等.三江源区草地退化与人工恢复对土壤理化性状的影响[J].水土保持学报,2012,26(4):113-117,122.WA N G X X,D O N G S H K,L I Y Y,e t a l.E f f e c t s o f g r a s s-l a n d d e g r a d a t i o n a n d a r t i f i c i a l r e s t o r a t i o n o n s o i l p h y s i c a la n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s i n t h e s o u r c e a r e a o f t h r e e r i v e r s[J].J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e r C o n s e r v a t i o n,2012,26(4):113-117,122.[13] D O N G S K,L I J P,L I X Y,e t a l.A p p l i c a t i o n o f d e s i g nt h e o r y f o r r e s t o r i n g t h e b l a c k b e a c h d e g r a d e d r a n g e l a n da t t h e h e a d w a t e r a r e a s o f t h e Q i n g h a i-T ib e t a n P l a t e a u[J].A f r i c a n J o u r n a l o f A g r i c u l t u r a l R e s e a r c h,2010,5(25):3542-2552.[14]王守顺,于健龙.围栏封育+人工补播措施对 黑土滩 退化草地生物量的影响[J].青海草业,2018,27(1):11-13,10.WA N G S H S H,Y U J L.E f f e c t s o f e n c l o s u r e a n d a r t i f i c i a ls u p p l e m e n t a r y s o w i n g o n b i o m a s s o f d e g r a d e d g r a s s l a n d i nb l ac k s o i l b e a c h [J].Q i n g h a i G r a s s l a nd I n d u s t r y,2018,27(1):11-13,10.[15]李希来.青藏高原 黑土滩 形成的自然因素与生物学机制[J].草业科学,2002(1):20-22.L I X L.N a t u r a l f a c t o r s a n d b i o l o g i c a l m e c h a n i s m o f t h ef o r m a t i o n o f b l a c k s o i l b e a c h o n t h e Q i ngh ai T i b e t P l a t-e a u[J].P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e,2002(1):20-22.[16] WA N G C T,C A O G M,WA N G Q L,e t a l.C h a r a c t e r i s t i c so f c u l t i v a t e d g r a s s l a n d p l a n t c o mm u n i t i e s w i t h d i f f e r e n te s t a b l i s h m e n t d u r a t i o n a n d t h e i r r e l a t i o n s h i p s w i t h s o i lp r o p e r t i e s i n t h e s o u r c e r e g i o n o f T h r e e R i v e r s i n C h i n e s e[J].J o u r n a l o f A p p l i e d E c o l o g y,2007,18(11):2426.[17] S HA N N O N E S,K A T H R Y N A Y,J O N A T H A N A N.S p e c i e s p a t c h s i z e a t s e e d i n g a f f e c t s d i v e r s i t y a n d p r o d u c-t i v i t y r e s p o n s e s i n e s t a b l i s h i n g g r a s s l a n d s[J].J o u r n a l o fE c o l o g y,2016,104(2):479-486.[18]董全民,马玉寿,赵新全.江河源区 黑土型 退化栽培草地管理技术研究[J].草业科学,2007(8):9-15.D O N G Q M,MA Y S H,Z H A O X Q.S t u d y o n m a n a g e-m e n t t e c h n o l o g y o f b l a c k s o i l t y p e d e g r a d e d c u l t i v a t e dg r a s s l a n d i n t h e s o u r c e a r e a o f r i v e r s a n d r i v e r s[J].P r a t-a c u l t u r a l S c i e n c e G r a s s l a n d S c i e n c e,2007(8):9-15.[19]王长庭,龙瑞军,王启兰,等.三江源区不同建植年代人工草地群落演替与土壤养分变化[J].应用与环境生物学报, 2009,15(6):737-744.WA N G C H T,L O N G R J,WA N G Q L,e t a l.C o mm u n i t ys u c c e s s i o n a n d s o i l n u t r i e n t c h a n g e s o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n di n d i f f e r e n t p l a n t i n g y e a r s i n t h e s o u r c e a r e a o f t h r e e r i v e r s[J].C h i n e s e J o u r n a l o f A p p l i e d a n d E n v i r o n m e n t a l B i-o l o g y,2009,15(6):737-744.[20]张杰雪,王占青,全小龙,等.高寒地区人工草地土壤微生物群落对不同种植方式和年限的响应[J].草地学报, 2021,29(2):271-280.Z HA N G J X,WA N G Z H Q,Q U A N X L,e t a l.R e s p o n s eo f s o i l m i c r o b i a l c o mm u n i t y o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d t o d i f f e r-e n t p l a n t i n g m e t h o d s a n d y e a r s i n a l p i n e a r e a[J].A c t aA g r e s t i a S i n i c a,2021,29(2):271-280.[21]孙华方,李希来,金立群,等.黄河源人工草地土壤微生物多样性对建植年限的响应[J].草业学报,2021,30(2):46-58.S U N H F,L I X L,J I N L Q,e t a l.R e s p o n s e o f s o i l m i c r o-b i a l d i v e r s i t y t o p l a n t i n g y e a r s o f a r t i f ic i a l g r a s s l a nd i n t h es o u r c e o f t h e Y e l l o w R i v e r[J].A c t a P r a t a c u l t u r a e S i n i-c a,2021,30(2):46-58.[22]刘育红,魏卫东,杨元武,等.高寒草甸退化草地植被与土壤因子关系冗余分析[J].西北农业学报,2018,27(4): 480-490.L I U Y H,W E I W D,Y A N G Y W,e t a l.R e d u n d a n c y a n a l-y s i s o f t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n d e g r a d e d g r a s s l a n d v e g e-t a t i o n a n d s o i l f a c t o r s i n a l p i n e m e a d o w[J].A c t a A g r i c u l-t u r a e B o r e a l i-o c c i d e n t a l i s S i n i c a,2018,27(4):480-490.[23]郝红敏,刘玉,王冬,等.典型草原开垦弃耕后不同年限群落植物多样性和空间结构特征[J].草地学报,2016, 24(4):749-754.H A O H M,L I U Y,WA N G D,e t a l.P l a n t d i v e r s i t y a n ds p a t i a l s t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s o f c o mm u n i t i e s i n d i f f e r e n ty e a r s a f t e r r e c l a m a t i o n a n d a b a n d o n m e n t o f t y p i c a l g r a s s-l a n d[J].A c t a A g r e s t i a S i n i c a,2016,24(4):749-754.㊃039㊃西北农业学报33卷[24]王超,王晓丽,施建军,等.黄河源区不同建植年限黑土滩栽培草地植物群落变化特征[J].草业科学,2020,37(12):2422-2430.WA N G C H,WA N G X L,S H I J J,e t a l.C h a n g e s o f p l a n tc o mm u n i t y i n b l a c k s o i l b e a c h c u l t i v a t ed g r a s s l a n d w i t hd i f fe r e n t p l a n t i n g y e a r s i n t h e s o u r c e a r e a of t h e Y e l l o wR i v e r[J].P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e,2020,37(12):2422-2430.[25]左万庆,王玉辉,王风玉,等.围栏封育措施对退化羊草草原植物群落特征影响研究[J].草业学报,2009,18(3):12-19.Z U O W Q,WA N G Y H,WA N G F Y,e t a l.E f f e c t s o f e n-c l o s u r e m e a s u r e s o n p l a n t c o mm u n i t y c h a r a c t e r i s t i c s o fd e g r a d e d L e y m u s c h i n e n s i s g r a s s l a n d[J].A c t a P r a t a c u l-t u r a e S i n i c a,2009,18(3):12-19.[26]徐彩琳,李自珍.干旱荒漠区人工植物群落演替模式及其生态学机制研究[J].应用生态学报,2003,14(9):1451-1456.X U C L,L I Z Z H.S t u d y o n s u c c e s s i o n m o d e l a n d e c o l o g i-c a l m e c h a n i s m o f a r t i f i c i a l p l a n t c o mm u n i t y i n a r id de s e r ta r e a[J].C h i n e s e J o u r n a l o f A p p l i e d E c o l o g y,2003,14(9):1451-1456.[27]张耀生,赵新全,黄德清.青藏高寒牧区多年生人工草地持续利用的研究[J].草业学报,2003,12(3):22-27.Z HA N G Y S H,Z H A O X Q,HU A N G D Q.S t u d y o n s u s-t a i n a b l e u t i l i z a t i o n o f p e r e n n i a l a r t i f i c i a l g r a s s l a n d i n a l p i n ep a s t o r a l a r e a o f Q i n g h a i T i b e t[J].A c t a P r a t a c u l t u r a eS i n i c a,2003,12(3):22-27.[28]王长庭,曹广民,王启兰,等.三江源地区不同建植期栽培草地植被特征及其与土壤特征的关系[J].应用生态学报, 2007(11):2426-2431.WA N G C H T,C A O G M,WA N G Q L,e t a l.C h a r a c t e r i s-t i c s o f c u l t i v a t e d g r a s s l a n d p l a n t c o mm u n i t i e s w i t h d i f f e r-e n t e s t a b l i s h m e n t d u r a t i o n a n d t h e i r r e l a t i o n s h i p s w i t h s o i lp r o p e r t i e s i n t h e s o u r c e r e g i o n o f t h r e e r i v e r s i n C h i n a[J].C h i n e s e J o u r n a l o f A p p l i e d E c o l o g y,2007(11):2426-2431.[29]罗少辉,李林栖,马玉寿,等.不同生长年限青海草地早熟禾栽培草地植被群落特征[J].草学,2018(5):24-29.L U O S H H,L I L Q,MA Y S H,e t a l.V e g e t a t i o n c o mm u-n i t y o f P o a p r a t e n s i s L.c v.Q i n g h a i c u l t i v a t e d g r a s s l a n dw i t h d i f f e r e n t g r o w t h y e a r s[J].J o u r n a l o f G r a s s l a n d a n dF o r a g e S c i e n c e,2018(5):24-29.[30]武胜男,张曦,高晓霞,等.三江源区 黑土滩 型退化草地人工恢复植物群落的演替动态[J].生态学报,2019,39(7):2444-2453.WU S H N,Z HA N G X,G A O X X,e t a l.S u c c e s s i o n d y-n a m i c s o f a r t i f i c i a l l y r e s t o r e d p l a n t c o mm u n i t i e s i n b l a c ks o i l b e a c h d e g r a d e d g r a s s l a n d i n t h e s o u r c e a r e a o f t h r e er i v e r s[J].A c t a E c o l o g i c a S i n i c a,2019,39(7):2444-2453.㊃139㊃5期李思瑶等:三江源区不同年限黑土滩人工草地植被特征。
三江源区气候变化及其对草地植被的影响分析

替, 这对整个青藏高原乃至全国气候的调节具有重 要意义[17]。 已有研究表明,近年来三江源区气候暖湿 化,冰川融水增多,有助于草地生态系统的恢复 。 [6,7] 自 2000~2010 年起三江源区生态系统状况结构基 本稳定,草地退化状况轻微好转,产草量和生产力微 弱增加。 植被生长季水热条件的改善是促使产草量 增加和草地退化态势趋缓的重要原因, 同时生态工 程的实施也发挥了积极作用[8]。
暖趋势,平均每 10 年升高 0.61℃,近 19 年年平均
气温升高了 1.2℃(图 1a)。 全区表现为一致的升 温趋势,其中玛沁、甘德、曲麻莱、贵德等地增温 明显, 玉树、 兴海、 贵南等地升温速率相对较小 (图 1b)。
2000~2018 年,三江源地区年降水量呈增多趋 势, 平均每 10 年增多 39.6mm,19 年来共增加了 75.2mm,但自 2013 年以来降水量略有减少(图 1c)。 除囊谦降水量呈减少趋势外, 其余地区均呈增多趋 势,其中贵南、久治、尖扎等地年降水量增加趋势较 为明显(图 1d)。
进展[J].地球科学进展,2013,28(10):1119-1125. [5] Br觟de P,Fiala D,Blaejczyk K,et al.Deriving the operational
procedure for the Universal Thermal Climate Index(UTCI) [J]. International Journal of Biometeorology,2012,56(3): 481-494. [6] Lise W,Tolrs J.Impact of climate on tourism demand [J]. Climatic Change,2002,55(4):429-449.
三江源地区不同退化草地土壤物理性状分析

三 江源地 区是长江 , 黄河 和澜 沧江 的发 源地 , 中 有
退化 、 极度 退化 。试 验样 地 自然概 况见表 1 ] [。 6 研 究 样地 海 拔 39 0 43 0 m, 均 温 一4 9 0 ~ 0 年 . ~
一
国“ 塔 ” 水 之称 。三 江源 地 区 的 草 地 类 型 是 以嵩 草属
分类 法确定 土壤 质地类 型[ 。 8 2
试验 样 地 主 要设 在 三 江 源 区域 的 8个 地 区 1 2个
样地 ( 中对 G 样 地分 为 中 度 退化 和极 度 退 化梯 度 , 其
对 G 样地 分为 轻 度 退 化 、 度 退化 和 极 度 退化 梯 度 , 重
对 G 样 地分 为重 度退 化 和极度 退化梯 度) 表 1 。 。 ( ) 在 不 同 退 化 草 地 用 土 钻 ( 径 3 内 5mm 外 径 4 0 mm; 2 m) 机 取 3个 土 样 , 别 取 0 1 、0 长 0c 随 分 ~ 0 1 ~
收 稿 日期 : 0 71—8 修 回 日期 : 0 80 -4 2 0-12 ; 2 0- 1 2
后 的土重 ( ) 二者 之 比即为草 土 比。用 甲种 土 壤 比重 g, 计法 测定 土壤悬 浮液的 比重确 定 土 壤质 地[ 。不 同退 7 ]
化 草地 的土壤 质 地 可 以 由 土壤 粒 级 组成 确 定 , 即小于 0 0 . 1mm 的物理 粘粒 土粒 , 根 据卡 庆斯 基 土壤 质地 并
( bei ) 物 为主 的高 寒 草 甸 , 地 资 源 主要 以 畜 Ko rsa 植 草 牧 的方式利用 。近 年来 由于人类 活动 对 草地影 响 的加 剧 , 江源地 区生态环 境 日趋 恶 化 , 地 鼠虫危 害 面积 三 草
中国北方地区草地地上生物量遥感估测及变化分析研究

中国北方地区草地地上生物量遥感估测及变化分析研究中国北方地区草地地上生物量遥感估测及变化分析研究摘要:草地是北方地区重要的生态系统,草地地上生物量的准确估测和变化分析对于草地管理和生态环境保护具有重要意义。
本文基于遥感技术,分析了中国北方地区草地地上生物量的估测方法及其变化的研究情况。
结果显示,遥感技术在草地生物量估测中具有广阔的应用前景,能够提供准确且高效的草地监测手段,为草地保护提供科学依据。
关键词:中国北方地区;草地;遥感;地上生物量;变化分析一、引言草地是中国北方地区的重要生态系统,具有重要的生态、经济和社会效益。
然而,由于过度放牧、气候变化等原因,草地生物量存在着显著的时空变化。
因此,准确估测草地地上生物量并分析其变化趋势具有重要意义,对草地管理和保护具有指导作用。
遥感技术拥有获取大范围、长时间序列数据的优势,能够提供草地地上生物量的准确估测手段。
因此,许多学者将遥感技术应用于草地生物量的估测和变化分析中,取得了一系列重要进展。
二、草地地上生物量估测方法1. 光谱指数法光谱指数法是最常用的草地地上生物量估测方法之一。
根据草地的光谱特征,利用遥感数据计算不同的植被指数,如归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)等,通过建立草地地上生物量与植被指数之间的关系,实现草地生物量的估测。
2. 模型法模型法基于草地的生长规律和地上生物量与环境因素的关系,建立草地地上生物量估测模型。
常用的模型包括经验模型、统计模型和机器学习模型等。
这些模型可以利用遥感数据和环境因素数据,较准确地估测草地地上生物量。
三、草地地上生物量变化分析草地地上生物量的变化与多种因素相关,包括降水、温度、放牧强度等。
遥感技术能够提供多时相的遥感图像,通过对时序数据的分析,可以定量分析草地地上生物量的变化趋势。
1. 变化检测通过对不同时间的遥感图像进行比较,可以检测草地地上生物量的变化情况。
常用的变化检测方法包括差异图像比较法、主成分分析法和时间序列分析法等。
三江源地区草地生态系统功能分析

维 素 生 产 、生 物 能 源 以及 多 种 经 济 的 原 材 料 基 地 。
草 地 资 源是 可 更新 的 自然 资 源 ,它 不仅 是 国 民经 济 持 续 发 展 的物 质 基础 ,而 且 对 维 护 生态 平 衡 、保 护 人 类 生 存 环境 ,具 有其 它资 源 不 可 替代 的重 要 地 位
中图 分 类 号 :S 1. 8 28
文 献 标 识 码 :B
文 章 编 号 : 17 - 4 3 2 1 )8 0 3 - 3 63 8 0 (0 2 0 - 03 0
草 地 资 源是 草 食 家 畜 的食 物 来 源 ,也 是 发 展 纤
《 海 三江 源 自然保 护 区生态 保 护与 建设 总体 规划 》 青 ,
三江 源 地 区地 处 青 藏 高 原腹 地 ,位 于青 海 省 南
部 , 因其 是 长 江 、黄 河 、 澜 沧 江 的发 源 地 而 得 名 。
策 、保 护 和恢 复 草地 资源效用 具有 十分 重大 的意义 。
1 草地 生态 系统功 能概 述 草原 生 态 系 统 的服 务 功 能 既包 括 生 产 功 能 ,也
摘 要 :本 文对 三 பைடு நூலகம் 源 自然保 护 区 草地 生 态 系统 功 能 从提 供 生 物 量 功 能 、 碳 蓄 积 和 氧 释 放 功 能 、 空 气 调 节 功 能 、土 壤 养 分保
持 和 防 风 固沙功 能 、 土壤 水 分保 持 功能 、人 文 信 息服 务 功 能 六 个 方 面进 行 了分 析 ,说 明三 江 源地 区草 地 生 态 系统 虽然 十 分 脆 弱 , 但 其 生 态 功 能价 值 是 巨大 的 ,直接 关 系到我 国 生 态安 全 的 全局 。 关键 词 :三 江 源 地 区 ;草 地 生 态功 能 ;分 析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
计 算残 差 趋 势 来 判 断 人 为 因素 对 草 地 生 长 状 况 的
影 响 。 以中 国三江 源称 多 、 玛多 、 玉树 、 曲麻 莱 、 治多 、
杂多 、 囊谦 、 达 日等 县部 分 地 区为 研 究 区 , 采 用 实 测 盖度 光谱 数据 结 合遥感 影 像定 量建 模 的方法 监测 研
关 键词 草地 变化 中图法分类号
植被盖度
遥感 反演 B
三江源
T M 影像
P 2 3 7 ;
文献 标志码
近几 十年 来 , 草地 退 化 日益加 剧 , 已成 为制 约一 些 国家 , 特别 是 干旱 与 半 干 旱 地 区 草地 畜 牧业 持 续 发展 及生 态环 境 改善 的重 要 因素之 一 。引起 草 地退
⑥
2 0 1 5 S c i . T e c h . E n g r g .
地球科学
三江源 中东部地 区 1 9 9 0~ 2 0 0 8草地覆盖度 变化 遥感估算与分析
安 如 孙 梦秋 陆 玲 赵 颖 辉 , 尤加 俊 陆彩 红 张 玲
( 河 海大学地球科学与工程学 院地理信息科学 系 , 南京 2 1 0 0 9 8 ;
取 与 处理 有严 格要 求 , 并要 求解 译 人 员 有 丰 富 的先 验知识 , 工作量 大 ;
( 2 ) 结合实测数据遥感定量反演草地退化指标 监 测 草地 退化 的方 法 。草 地退 化指 标包 括 生物 学和 地 表 特 征 两 大 指 标 。生 物 学 指 标 有 盖 度 ¨ 、 生 物
度与 2 0 0 8年 实地调查 的结果进行相关性检验 与精 度验证 , 相 关性达 到 0 . 8 4 , 平均精度为 8 0 . 1 8 % 。用 光谱 分解分析 法得到 的
盖度分布 结果 与本 文结果做精度验证 , 精度为 7 7 . 4 6 % 。分 析研 究结果 , 较符合 已有研 究成果和草地保 护 区建 设规律 , 表明了 方法 的有效性 。两个 时期三江源部分县 的草地 监测结果表 明: 该研 究 区部分地 区草地是退 化的 , 但也有部 分地 区草地 正在恢
感影 像 问 的定 量模 型 , 对1 9 8 7年 与 2 0 0 0年 两期 T M
化的 自然因素主要有气候条件 的变化 , 包括降水、 温 度等 ¨ J 。 因此 , 对 草 地 退 化 的监 测 , 包括退化现状 、
特征 、 过程、 机 理 和恢 复治 理等 方 面 。纵观 已有 研究 方法 , 主要 有 三种 :
第 1 5卷
第 3期
2 0 1 5年 1 月
科
学
技
术
与
工
程
V o 1 . 1 5 No . 3 J a n .2 0 1 5
1 6 7 1 —1 8 1 5 ( 2 o 1 5 ) 0 3 — 0 0 1 1 — 0 7
Sc i e n c e Te c hn o l o g y a nd En g i ne e r i n g
复。研 究区0 . 1 6 %严 重退化, 1 1 . 4 0 % 中度退 化, 3 1 . 8 9 %轻度退化 , 5 6 . 5 5 % 处于 不 同程度 的草地恢 复 中。草地 恢复 区与轻度
退 化 区位 于 三 江 源 自然 保 护 区 内 , 国家 自然 保 护 区建 设起 到 了一 定 效 果 。
影像 做 比较 , 监测 研究 区 的草地 退化 时空 变化 规律 ;
( 3 ) 基 于 归一 化 植 被 指 数 N D V I 时 间 序 列 与气
候 数 据关 系变 化规 律 的草地 退化 监测 方法 。降水利 用率 ( r a i n f a l l u s e e ic f i e n c y , R U E ) 方 法 即 单 位 降雨 量可 获得 的生 物 量¨ , 该 方法 在 很 大程 度上 可克 服 以植 被指 标 为主 的评价 方 法受 降水 波动影 响 大 的缺 点¨ 。 由 E v a n s 和G e e r k e n提 出 的残 差 趋 势法 , 根据 R U E建模 预测 N D V I , 得 到 每个 像 元 全 时 间序
列实 际年 最大 N D V I 与预 测最 大 N D V I 的残差 , 通过
( 1 ) 目视综 合 判读 法 。刘 纪远 等 设 计 了 以遥 感 图像 计算 机屏 幕人 机 交互 直接 判读 为 核心 的三 江源
草地退化信息获取技术方案 , 形成一致的判读标准 , 保 证 了人 工解 译 的 精度 , 但 目视 对遥 感 影像 的选
浙 江 同 济 科 技 职 业 学 院 , 杭州 3 1 0 0 0 0 )
摘
要 以中国三江源称 多、 玛 多、 玉树 、 曲麻莱 、 治多 、 杂 多、 囊谦、 达 日等县部分地 区为草地变化研 究 区, 利用 2 0世 纪 9 0年
代初期 、 2 0 0 8年 两个 时期 T M 影像 , 结 合 实地 测量 盖 度、 地 面光 谱信 息 以及 G P S技术 , 建 立 了监 测 草地 植被 变化 的重 要指 标——植被 盖度 的定量反演模 型。将 两期影像 进行 比较, 监测研 究 区草地 植被 变化 的时 空变化规律 。将模 型预测 的植被盖
量、 可食 牧草 率及 净第 一生 产力 ( n e t p r i m a r y p r o . d u c t i o n , N P P ) 等, 地表 特 征指 标 有 土壤 含 水 量 、 水 土 保 持 能力 等 。查 勇 ¨ 对 中 国青 海 省 环青 海 湖地 区 , 建立 了盖度 和可食 牧 草率 两个 指标 的实 测数 据与 遥