内蒙古典型草原初级生产力的补偿性与稳定性
《2024年锡林郭勒盟草原生态补偿问题研究》范文
《锡林郭勒盟草原生态补偿问题研究》篇一一、引言随着人类社会经济的发展，自然资源的开发与利用带来了显著的生态环境问题。
特别是作为我国重要生态屏障的草原，其生态环境的保护与恢复显得尤为重要。
锡林郭勒盟作为我国北方重要的草原生态区，其草原生态补偿问题研究具有深远的理论意义和实践价值。
本文旨在分析锡林郭勒盟草原生态补偿的现状、问题及原因，提出针对性的策略建议，以期为当地草原生态补偿的推进与完善提供参考。
二、锡林郭勒盟草原概况锡林郭勒盟位于内蒙古高原的东南部，拥有广袤的草原资源。
这里的草原不仅是牧民的重要生产资料，也是我国北方重要的生态屏障。
近年来，随着全球气候变化和人类活动的增加，锡林郭勒盟草原面临着严峻的生态环境问题，如草原退化、沙化等。
三、锡林郭勒盟草原生态补偿现状为了保护和恢复草原生态环境，我国政府实施了一系列生态补偿政策。
在锡林郭勒盟，政府通过财政转移支付、生态保护工程、草畜平衡政策等措施，对草原进行了一定的生态补偿。
这些措施在一定程度上减缓了草原退化的速度，提高了牧民的生活水平。
然而，仍然存在一些问题亟待解决。
四、锡林郭勒盟草原生态补偿存在的问题及原因（一）问题1. 补偿机制不完善：当前的生态补偿政策缺乏系统性和可持续性，未能全面覆盖所有需要保护的区域和群体。
2. 资金投入不足：尽管政府已经加大了对草原生态补偿的投入，但与实际需求相比仍存在较大差距。
3. 政策执行不力：部分地区政策执行力度不够，存在资金滥用、挪用等现象。
（二）原因1. 制度设计不够科学：生态补偿政策的制定缺乏科学依据和评估机制，导致政策实施效果不佳。
2. 资金来源单一：目前生态补偿资金主要依赖政府投入，缺乏多元化的资金来源。
3. 政策宣传和执行力度不够：部分地区对生态补偿政策的宣传不够，导致牧民对政策了解不足，同时执行力度不够也影响了政策的实施效果。
五、锡林郭勒盟草原生态补偿的改进策略（一）完善政策制度1. 建立科学的评估机制：对生态补偿政策进行定期评估，根据评估结果调整政策内容和方向。
内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛化对水分再分配和利用的影响
内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛化对水分再分配和利用的影响彭海英;李小雁;童绍玉【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)009【摘要】灌丛化是全球草原地区存在的主要环境问题.通过对内蒙古典型草原区小叶锦鸡儿灌丛和草地斑块冠层降雨再分配、地表径流、土壤含水量的对比观测,研究了小叶锦鸡儿灌丛化对该区水分再分配和利用的影响.结果表明,灌丛和草地斑块的冠层截留量分别占降雨量的20.86％和7.88％,灌丛和草地斑块的平均地表径流系数分别为5.95％和17.19％.土壤含水量观测结果显示,0-60 cm土层中,降雨事件过程中,灌丛斑块较草地斑块能捕获更多水分,灌丛斑块植被冠层下方土壤含水量高于草地斑块;而在雨后无有效降水补充土壤水分的前提下,0-60 cm土层中,灌丛斑块土壤水分蒸散发量高于草地斑块,其中0-10cm土层中灌丛斑块土壤水分蒸散发速率低于草地斑块,10-60 cm土层中灌丛斑块土壤水分蒸散发速率高于草地斑块.研究认为,在水分为关键性限制因子的干旱半干旱区,小叶锦鸡儿灌丛化过程增加草原生态系统中水分分布的空间异质性,灌丛斑块能捕获、利用更多水分以维持更多的生物量.【总页数】10页(P2256-2265)【作者】彭海英;李小雁;童绍玉【作者单位】云南财经大学国土资源与持续发展研究所,昆明650221;北京师范大学资源学院,北京100875;北京师范大学资源学院,北京100875;云南财经大学国土资源与持续发展研究所,昆明650221【正文语种】中文【相关文献】1.内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛地上净初级生产力和种群结构对火烧的响应 [J], 林燕;白永飞2.内蒙古典型草原灌丛化对生物量和生物多样性的影响 [J], 彭海英;李小雁;童绍玉3.内蒙古半干旱草原灌丛化过程中小叶锦鸡儿引起的土壤碳、氮资源空间异质性分布 [J], 熊小刚;韩兴国4.围封年限对内蒙古灌丛化草原小叶锦鸡儿灌丛结构及群落种间关联的影响 [J], 董轲;丁新峰;郝广;王金龙;赵念席;高玉葆5.小叶锦鸡儿灌丛对土壤水分下渗及优势流的影响 [J], 李柳;郑肖然;李小雁;张思毅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
干旱对锡林郭勒草原植被净初级生产力的影响
小红, 王永芳, 郭恩亮, 等. 2024. 干旱对锡林郭勒草原植被净初级生产力的影响[J]. 气候与环境研究, 29(1): 90−102. XIAO Hong, WANG Yongfang, GUO Enliang, et al. 2024. Effects of Drought on Net Primary Productivity of Vegetation in the Xilingol Grassland [J]. Climatic and Environmental Research (in Chinese), 29 (1): 90−102. doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2023.22108干旱对锡林郭勒草原植被净初级生产力的影响小红 1 王永芳 1, 2, 3 郭恩亮 1, 2 包玉海 1, 4 康尧 1 美丽 11 内蒙古师范大学地理科学学院，呼和浩特 0100222 内蒙古自治区蒙古高原灾害与生态安全重点实验室，呼和浩特 0100223 蒙古高原气候变化与区域响应高校重点实验室，呼和浩特 0100224 内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室，呼和浩特 010022摘 要 为了探讨干旱对锡林郭勒草原植被净初级生产力（Net Primary Productivity, NPP）的影响，本文基于2000~ 2020年12个月尺度的标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）和同一时期的MODIS（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer）NPP数据，运用Theil-Sen趋势分析和Mann-Kendall非参数检验方法对干旱与NPP时空变化特征进行分析，并采用相关分析方法探讨干旱对锡林郭勒草原NPP的影响。
结果表明：锡林郭勒草原气候整体呈湿润趋势，东部较西部更为明显；NPP呈增加趋势，由东北向西南递减；SPEI与NPP呈正相关的面积达99.88%，说明植被状况随着干旱的缓解整体趋于好转；时间上，SPEI与不同植被类型NPP均呈显著正相关，其中相关性最大的是典型草原；干旱的发生会造成NPP损失，其减少幅度随干旱强度和面积的增加而上升。
呼伦贝尔沙化草地系统退化特征及围封效应研究
呼伦贝尔沙化草地系统退化特征及围封效应研究一、本文概述本文旨在对呼伦贝尔沙化草地系统的退化特征进行深入研究，并探讨围封措施对退化草地系统的恢复效果。
呼伦贝尔草原作为中国北方重要的天然草原之一，近年来受到自然和人为因素的双重影响，草地沙化现象日益严重。
这不仅影响了草原生态系统的稳定性和生物多样性，也对当地畜牧业生产和生态环境造成了严重威胁。
本文的研究具有重要的理论和实践意义。
本文将对呼伦贝尔沙化草地系统的退化特征进行详细分析。
通过收集历史资料和现场调查数据，研究草地沙化的空间分布、时间演变以及影响因素，揭示草地沙化的主要驱动力和机制。
同时，通过对草地植被、土壤理化性质、生物多样性等方面的综合分析，评估草地生态系统的健康状况和退化程度。
本文将探讨围封措施对退化草地系统的恢复效果。
围封作为一种有效的草地管理措施，可以通过减少人为干扰、促进植被恢复、改善土壤质量等方式，促进退化草地生态系统的恢复和重建。
本文将通过对比实验和长期监测数据，分析围封措施对草地植被、土壤、生物多样性等方面的影响，评估围封措施的恢复效果和可持续性。
本文将对呼伦贝尔沙化草地系统的退化特征和围封效应进行综合分析，提出针对性的草地管理和生态恢复建议。
通过本文的研究，可以为呼伦贝尔草原的生态保护和可持续发展提供科学依据和技术支持，同时也为其他类似地区的草地沙化防治和生态恢复提供借鉴和参考。
二、研究区域概况呼伦贝尔草原位于中国内蒙古自治区东北部，地处大兴安岭西麓，地理坐标介于东经115°31′~126°04′，北纬47°05′~53°20′之间。
这片广袤的草原是中国乃至世界上著名的天然草原之一，总面积约为10万平方公里。
呼伦贝尔草原以其独特的地理位置、丰富的生物多样性和重要的生态功能，成为了生态学、地理学、环境科学等多个领域研究的热点地区。
该区域的气候属于寒温带大陆性气候，冬季漫长且寒冷，夏季短暂而温暖。
不同轮割制度对内蒙古大针茅草原群落组成的影响
2007-0243(1) 北京师范大学学报(自然科学版)Journal of Beijing Normal University (Natural Science )83 不同轮割制度对内蒙古大针茅草原群落组成的影响3刘美玲1) 宝音陶格涛2) 杨 持2) 张新时1)(1)北京师范大学资源学院,100875,北京;2)内蒙古大学生命科学学院,010021,呼和浩特)摘要 野外试验设计结合室内分析,探讨了以大针茅(S ti pa g randis )为建群种的锡林郭勒典型草原区不同轮割制度对割草场产量、物种组成、群落结构及营养状态的影响.一年割2次的利用方式在短期内生物量收获较大,但这种状态较难持续;完全围封不利用也不利于草场恢复;一年割1次的适度刈割制度在当地较为合理,但是连年刈割会导致草场营养贫瘠,植物补偿现象减弱.越高频刈割对大针茅和羊草(L ey mus chinensis )种群的影响越严重,产量明显减少,重要值下降,而糙隐子草(Cleistogenes squarrosa )种群则相反;随刈割频度的增高根茎禾草在群落中的相对生物量上升,丛生禾草下降,二者明显互补.刈割对土壤和植物的N 素质量分数影响最明显,连续刈割3年的土壤有效N 质量分数较对照区降低18.62%,且达到显著水平,有效P ,K 质量分数也分别下降8.79%和1.93%.关键词 大针茅草原;轮割制度;地上生物量;群落组成;营养元素质量分数3国家自然科学基金资助项目(30460086,40571057)通讯作者收稿日期:2006206205 有关刈割对植物群落的影响,国内外的研究较多地针对于人工草地[125],但在内蒙古的广大牧区,为了使牲畜能安全过冬,每年都要从天然草场割取大量的牧草以备冬春补饲.,这些牧草中所含的营养元素也被带走、转化成畜产品并流出生态系统.而从整个系统营养平衡理论来讲,草场上这些流失掉的养分应及时予以补充,以便来年植物生长所用.据多年草场资源的调查发现,当地的割草地除了留茬部分和根系凋落物经过分解补充过一定的营养元素之外,几乎从未人为地给草场补充过其他营养物质,这使得天然割草地生产力日益下降,且出现退化,养分供需出现了矛盾.本文以大针茅(S ti p a g randis )为建群种的锡林郭勒草原区为背景,研究几种轮割制度对割草场产草量、群落功能群组成及草地品质的影响.1 研究地区概况研究点设在内蒙古锡林郭勒盟白音锡勒牧场的中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站,原羊草样地西部新围封围拦内(1998年围封).样地的地理坐标为43°38′N ,116°42′E ,海拔1265m 左右,在锡林河南岸二级玄武岩台地的平缓坡地上,属温带草原区栗钙土亚区,中温带半干旱草原气候.年降水量为350mm 左右,年蒸发量1600～1800mm ,是降水量的4～5倍,≥0℃的年积温约为2410℃.该地区水热同期,有利于植物生长.土壤为暗栗钙土[6].研究区虽与1979年围封的羊草样地仅一线之隔,但是从地形及土壤状况上2样地存在着较大差异,研究样地位于原羊草样地的中上坡位置,地表径流较强,截流雨水少,土壤机械组成上砾石质质量分数也较高,因此研究区的群落组成中大针茅占绝对优势,形成大针茅+羊草(L ey m us chi nensis )+糙隐子草(Cleistogenes squarrosa )群落.在物种丰富度上也相差甚远,不足前者的40%,且禾本科植物占绝对优势.可以看出新围栏样地仍处于群落恢复演替的前期.前人的研究成果[729]多集中于以羊草为建群种,物种丰富度很高的羊草样地.本研究则针对于典型草原区的大针茅群落,探讨了不同轮割制度对该群落组成的影响.2 试验设计及研究方法2.1 割草样地的布置 根据典型草原区群落的物候期以及当地打草习惯,设计了一年割2次(6月23日和9月12日,分别是抽穗期和营养末期)、一年割1次(8月16日,结实期后,也是当地的打草开始时间)和不割草对照3种轮割制度.对比法布置小区试验,每个试验小区的面积为600m 2(20m ×30m ),4次重复.于2001—2003年进行了3a 的实地调查取样分析.2.2 生物量测定 按设计的刈割时间,进行分种测产.记录每个样方内物种的个体数(或株丛数)、自然高度(营养苗与生殖苗),称鲜质量,然后在65℃烘箱内烘干,称干质量,对应记录.2.3 分析样品的取样与测定 用于分析营养元素质 84 北京师范大学学报(自然科学版)第43卷 量分数的植物样品首先在105℃下杀青10min,然后在65℃下烘干,粉碎,然后在硝化处理后分别采用凯氏定N法测定植物全N,钼锑抗比色法测定全P,火焰光度法测定全K.土壤样品采用对角线取样法均匀布点,取0～20cm表层土样进行分析有效N,P,K的质量分数,测定方法如上.2.4 计算及分析方法2.4.1 补偿生长的计算 Belsky等[10]采用被刈割植株与刈割对照植株的干质量比值作为刈割后植物的反应指标,陈红等[11]将该比值定义为补偿指数(C).补偿指数结合统计分析,如果C>1,且P<0105,则为超补偿;若C>1,但P>0.05,或者C=1则为等补偿;若C<1,则为不足补偿或部分补偿.2.4.2 重要值的计算 分别计算3种主要种群在群落中的重要值,计算公式[12]为:I V=(d+H r+B r)/3,式中I V,d,H r,B r分别为重要值、相对密度、相对高度和相对生物量.2.4.3 数据分析 运用Excel软件作图,SPSS11.0统计软件进行方差分析.3 结果与分析3.1 不同轮割制度对割草地植物群落地上生物量的影响 产草量是评价打草场状态的重要指标之一,在此用群落地上生物量来表示产草量(见表1).表1中C02/01和C03/01分别代表2002年和2003年产草量相对2001年的补偿指数.由表1可以看出:一年割2次中,虽然群落地上生物量从2001年到2003年有持续增长趋势,但从统计分析结果来看,并不存在显著的产量提高和牧草的补偿效应(P<0.05),且长期的高频刈割会显著降低割草场的产量[9];一年割1次中牧草在被刈割后表现出的补偿现象是最明显的,其补偿指数也是最高的;不割草对照居中.3.2 不同轮割制对割草地群落中主要功能群的影响3.2.1 不同轮割制度对群落中3个主要种群的影响 对3种群生物量的影响:研究区大针茅生物量最高(见图1),样地在多年放牧利用后虽经过几年的围封恢复,但是优势种羊草的相对生物量仍低于较低矮的疏丛型的糙隐子草.羊草在一年割1次的轮割制度下有增多的趋势.而建群种大针茅的生物量在不同轮割制度下,随着时间的推移,刈割频度越高,生物量下降越快.相反,糙隐子草却会因为自身矮小又柔韧等特点而“躲过”刈割,所以从图1中都可以看出糙隐子草随着刈割频度的增加,相对生物量均表现出明显的增加,而在不割草对照中其相对生物量变化很小.对3种群重要值的影响:从2001—2003年,在一年割1次中,3种群的重要值呈递减排序,为大针茅、羊草、糙隐子草(见图2),且随刈割的进行大针茅的重要值总体呈降低趋势,而羊草和糙隐子草的重要值缓慢上升;在一年割2次中,3种群的重要值排序为大针茅、糙隐子草、羊草,3年的高频刈割使得羊草在群落中的重要值小于糙隐子草;在不割草对照区,3种群的重要值变化都较微弱,其重要值排序仍然是大针茅、羊草、糙隐子草.对3种植物营养元素质量分数的影响:分析一年割1次处理与不割草对照情况下牧草的N,P,K质量分数变化,从图3中可看出,在不割草对照中,羊草、大针茅和糙隐子草的N质量分数很相近,但在刈割处理后,羊草和大针茅等高大禾草的N质量分数出现较不割草对照降低的现象,而糙隐子草的N质量分数却出现上升的趋势.说明连续刈割又不给被刈割牧草及时补充养分会造成这些高大禾草的营养元素质量分数降表1 2001—2003年不同轮割制度下群落地上生物量( x±s E)及其补偿指数(C)年份200120022003C02/01P sig C03/01P sig一年割2次154.41Aa±30.11173.48Aa±17.51186.94Aab±22.66 1.1240.290 1.2110.087不割草对照149.10Aa±16.48240.97Bb±26.18178.01Cb±17.16 1.6160.00033 1.1940.0763一年割1次106.26Ab±15.91191.05Bb±10.70154.52Ca±10.11 1.7980.00033 1.4540.00033 A,B,C为同行(同一种轮割制度内不同年间)相比的显著性差异标志;a,b,c为同列(同一年内不同轮割制度间)有显著差异(P<0.05). 第1期刘美玲等:不同轮割制度对内蒙古大针茅草原群落组成的影响85图2 不同轮割制度对3个种群重要值的影响图3 不同轮割制度对3个种群营养元素质量分数的影响 低,尤其在N素质量分数上表现得更明显.高大牧草的被刈导致对原有资源出现不完全利用,这样糙隐子草在资源享有上得到便利条件,从而提高其体内营养元素质量分数,如N素. 在2种处理中,3种植物的P质量分数均表现出一年割1次高于不割草对照的现象.植物在被刈割后,其生长受到刺激,促进新生茎叶的生长,加快从土壤中吸收P元素,说明刈割能在一定程度上促进植物对P 素的吸收,也在一定程度上说明,仅2年的刈割对土壤的P库影响较小,没有出现显著的缺P现象.同时,草原区土壤的K库储量较大,在短期刈割处理下,还没有出现显著的缺K状态(见图3).3.2.2 不同轮割制度对主要生活型功能群生物量的影响 生活型功能群主要划分为3类:多年生丛生禾草、多年生根茎禾草和杂类草.这是因为在研究样地内群落地上生物量组成中,多年生丛生禾草和多年生根茎禾草发挥了更大作用,占据了群落90%以上的生物量.群落的初级生产力主要受这2个植物类群的制约.从图4中可以看出丛生禾草在刈割处理下生物量表现出下降趋势,而根茎禾草整体上有增加的趋势.其中2002年由于在生长季之前和之间降水量较充沛,所以总体表现出较高的现象.尤其在杂类草上表现更明显,因为在该样地中杂类草中大部分是有一年生的藜科植物,如刺穗藜(Chnopl di um arist at um)和猪毛菜(S alsol av alli ra)之类,在水分供应充足的情况下,能快速生长完成生活史,在3年的生物量年际变化上表现得尤为突出.从图4中还可看出,多年生丛生禾草与多年生根茎禾草在群落中的相对生物量之间存在着明显的互补效应,这是因为二者是构成群落生物量的主体,在资源竞争中必然存在着一定的消长效应.在受到外界干扰(如刈割)时,任何受影响大的一方空出部分资源必然 86 北京师范大学学报(自然科学版)第43卷 被另一方利用.3.3 不同轮割制度对割草地土壤养分质量分数的影响 针对一年割1次与不割草对照2种处理进行了土壤养分质量分数的分析,发现前者较后者的土壤营养元素质量分数有降低现象,其中有效N 、有效P 和有效K 分别下降了1191,0108和3181g ・kg -1,较不割草对照下降了18162%,8179%和1193%,经方差分析得出,只有有效N 质量分数的下降达到了显著水平(P <0105).可见,土壤有效N 质量分数对割草干扰最敏感,也就是说刈割带走的营养元素中,N 流失的最快,而P ,K 流失的较慢,K 相对流失慢也可能是由于K 库较N 库较大的原因所致.图5 刈割造成的土壤有效养分质量分数的变化 4 讨论适度刈割不仅能保证畜牧业发展,还能在一定程度上刺激植物的再生生长潜力,有助于植物的更新演替.但是,长期只取不予的利用方式是不利于草场的维护与可持续发展的,大量的养分流出系统必然造成土壤养分的贫瘠,需要进行相应肥料的补给.高频刈割在典型草原区是不可行的,虽然短期内能收获较多的草量,但是长期如此利用将会降低草场的产量[13215];相反,完全不利用也不利于草场的恢复演替,长期围封会导致积累过厚的枯枝落叶覆被层,不仅其自身分解消耗能量,而且阻碍绿色植物吸收养分和水分.过厚的凋落物层还增加了土壤呼吸,呼吸过程也会消耗系统的能量.同时地被物过厚也会使很大一部分种子得不到与土壤接触的机会,从而影响种子的萌发,尤其是一些一、二年生的植物会因此逐渐从群落中消失,这些都会影响到群落的稳定性和草地的生产力水平.相关研究结果[16]也标明,长期刈割或持续高牧压下,大针茅群落的组成将发生质的变化,糙隐子草会成为群落的优势种,群落会演变成糙隐子草占优势的小禾草草原,这与本试验的结果是一致的.这种状态继续退化就会进而演变为以冷蒿为建群种的群落,更严重者则会退化到星毛委陵菜群落,成为几乎失去利用价值的草场类型[17219].可见在人口增长、草场退减的状况下,科学利用草场有着很重要的意义.5 参考文献[1] 孙德智,李凤山,杨恒山,等.刈割次数对紫花苜蓿翌年生长及草产量的影响[J ].中国草地,2005,27(5):33[2] 戎郁萍,韩建国,王培,等.刈割强度对新麦草产草量和贮藏碳水化合物及含氮化合物影响的研究[J ].中国草地,2000,22(2):28[3] 钟小仙,江海东,曹卫星,等.施肥和刈割日期对杂交狼尾草钙、磷、镁含量的影响及其与家畜需要的关系[J ].草业学报,2005,14(5):87[4] Hassink J.Effects ofsoiltexture andgrasslandmanagement on soil 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李博,雍世鹏,李瑶,等.中国的草原[M ].北京:科学出版社,1990,20225[17] 宝音陶格涛,陈敏,柳景辉.退化羊草草原封育恢复群落演替动态的研究[J ].内蒙古大学学报:自然科学版,1996,27(1):105[18] 王炜,刘钟龄,郝敦元.内蒙古草原退化群落恢复演替的研究:Ⅰ:退化草原的基本特征和恢复演替动力[J ].植 第1期刘美玲等:不同轮割制度对内蒙古大针茅草原群落组成的影响87物生态学报,1996,20(5):450[19] 仲延凯,孙维,包青海,等.割草对典型草原植物营养元素贮量及分配的影响:Ⅲ:刈割对植物营养元素含量变化的影响[J].干旱区资源与环境,1999,13(4):69EFFECT OF MOWING SYSTEMS ON COMPOSITION OF S TI PA GRAND ISCOMMUNITY IN INNER MONG OL IA STEPPELiu Meiling1) Baoyin Taogetao2) Yang Chi2) Zhang Xinshi1)(1)College of Resources Science and Technology,Beijing Normal University,100875,Beijing;2)Depart ment of Ecological and Environmental Science,Inner Mongolia University,010021,Hohhot)Abstract In t he grassland region of Inner Mongolia,a large amount of grass is mowed by herdsmen in aut umn and is p repared to feed to livestock in winter.Soil nut rient content is deficient seriously because of mowing continuously,and t he grassland has been degenerated more and more.Considering of t hese problems, The effect of different mowing systems on t he standing crop s,species composition,community st ruct ure and nut rient content of S ti p a g randis grassland of typical steppe is designed and analyzed.The result s show t hat t he standing crop s of community mowed twice one year is higher in short period,but can’t be persistent in long run,and t he yield of no mowing control plot s is also low,so t he system of mowing once a year is reasonable for local grassland correspo ndingly.But t he grassland mowed wit h t his f requency for a long time must also be degenerate,especially deficit soil nut rient content.For example,Compared to cont rol plot,soil nitrogen content of plot s mowed once a year can be reduced significantly by18.62%in t hird year.Tall grasses mowed wit h high2frequency will be seriously affected,such as S ti p a g randis and L ey m us chi nensis,concrete p henomenon is showed as following:t he standing crop s of S ti p a g randis reduced,tall grass (S ti p a g ran dis and L ey m us chi nensis)standing crop s percentage in community decreased too,important value lessened,and nutrient content is deficient.While t he sit uation of Cleistogenes squarrosa is reverse.And for t he two f unctional group s of life forms,rhizome grass and bunch grass,high f requent mowing could make much higher standing crop s percentage of rhizome grass and less of bunch grass,t he two f unctional group s have significant compensating action,and t hey have negative correlatio n.K ey w ords S ti p a g randis community;mowing system;standing crop s;plant community co mposition; nut rient element s co ntent。
《2024年干旱与氮沉降对内蒙古典型草原生态系统碳通量的影响》范文
《干旱与氮沉降对内蒙古典型草原生态系统碳通量的影响》篇一摘要：本文研究了干旱和氮沉降对内蒙古典型草原生态系统碳通量的影响。
通过对内蒙古地区连续多年不同环境条件的实地观测，综合运用生物生态学和气候学知识，探讨二者分别与协同作用下对碳循环和生态系统的影响。
文章指出，气候变化下内蒙古典型草原面临着氮沉降和干旱双重胁迫的严峻形势，对其生态系统碳通量有深远的影响。
一、引言近年来，随着全球气候变化的影响，干旱和氮沉降成为影响内蒙古典型草原生态系统的重要环境因素。
内蒙古作为我国重要的草原区，其生态系统的稳定性和碳循环过程对于区域乃至全球气候具有重要影响。
因此，研究干旱与氮沉降对内蒙古典型草原生态系统碳通量的影响，对于理解草原生态系统的动态变化和应对气候变化具有重要意义。
二、研究区域与方法本研究选取内蒙古典型草原为研究对象，通过连续多年的实地观测和数据分析，综合运用生态学、气候学和地球系统科学等学科知识，研究干旱和氮沉降对草原生态系统碳通量的影响。
研究方法包括野外实地观测、实验室分析以及模型模拟等。
三、干旱对内蒙古典型草原生态系统碳通量的影响（一）干旱对植物生长的影响干旱会导致植物生长受阻，叶片光合作用减弱，进而影响整个生态系统的碳固定能力。
研究发现，干旱条件下植物生物量减少，生态系统净初级生产力（NPP）下降。
（二）干旱对土壤碳储量的影响干旱会影响土壤的水分平衡和土壤微生物活动，从而影响土壤碳的固定和分解。
长时间干旱可能导致土壤有机碳的减少，进而降低整个生态系统的碳汇能力。
四、氮沉降对内蒙古典型草原生态系统碳通量的影响（一）氮沉降对植物生长的影响适量的氮沉降能够促进植物的生长和光合作用，提高生态系统的碳固定能力。
然而，过量的氮沉降会导致植物过度生长，破坏生态系统的平衡。
（二）氮沉降对土壤碳储量的影响氮沉降会影响土壤的氮含量和微生物活动，从而改变土壤碳的循环过程。
适量的氮沉降可以促进土壤有机质的形成和固定，但过量的氮沉降则可能导致土壤有机碳的损失。
我国草原生态补偿制度探析
我国草原生态补偿制度探析我国拥有草原亿亩，占国土面积的／。
据统计，目前我国％以上的草原都处于不同程度的退化中，草场退化面积达亿亩。
草原生态系统功能的恢复离不开生态补偿机制，本文阐述了我国建立草原生态补偿制度的必要性以及草原生态补偿机制中存在的问题，并就如何完善草原生态补偿机制提出了五点建议，希望能对草原生态补偿立法和制定相关政策有所帮助。
关键词：草原；生态补偿；草原生态补偿f－一、为什么要建立草原生态补偿制度我国有亿亩草原，约占世界草原面积的／左右，居世界第二位，是国土面积的／，是我国耕地面积的.倍、森林面积的.倍。
由于我国牧区属于典型的干旱、半干旱气候，草原生态系统极为脆弱。
据统计，目前我国％以上的草原都处于不同程度的退化中，草场退化面积达亿亩，占荒漠化地区草场面积的.％，致使养羊的数量每年减少多万只。
草原地区的生态系统退化的主要原因就是草原承载力超支，这一观点主要源于美国的草原学家克莱门兹(clements )的植物演替模型理论。
自年以来，我国草原人口增加了倍多，草地牲畜增加了倍多，草地面积却不断减少，世纪年代，每头草地牲畜占有的草地面积比世纪年代减少了％~％。
而现在，全国草地平均超载量约％，部分地区超载量大于％。
过度追求经济效益使得草原不堪重负，生态环境和生态系统都急剧恶化。
相反，新中国成立后年间支援牧业的总资金为.亿元，占牧业产值的.％，产出与投入之差十分巨大。
因此，草原生态效益补偿是确保草原生态系统功能恢复的必要保证。
生态补偿制度作为环境法的一项基本制度，在我国起步于世纪年代。
年代前期，生态补偿的方式是由环境的破坏者进行赔偿。
到了年代后期，生态补偿的权利主体才逐渐转向了生态环境的保护者。
我国最早的生态补偿政策应从天然林保护工程时算起，退耕还林还草工程生态补偿政策得以逐步规范。
生态补偿概念原属于生态学范畴，它侧重于生态系统自我功能的研究。
世纪年代初期，生态补偿的概念引入经济领域，其含义也发生了变化，生态补偿就是利用经济手段来保护生态环境。
基于CASA 模型的内蒙古典型草原植被净初级生产力动态模拟
植物生态学报 2008, 32 (4) 786~797Journal of Plant Ecology (Chinese V ersion)基于CASA模型的内蒙古典型草原植被净初级生产力动态模拟张峰周广胜*王玉辉(中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京 100093)摘要植被净初级生产力及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。
在利用内蒙古典型草原连续13年的地上生物量资料对基于遥感信息的生态系统碳循环过程CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型验证的基础上, 分析了内蒙古典型草原1982~2002年植被净初级生产力(Net primary productivity, NPP)的时间变异及其影响因子。
结果表明: 1) 1982~2002年21年间内蒙古典型草原的平均年NPP为290.23 g C·m–2·a–1, 变化范围为145.80~502.84 g C·m–2·a–1; 2)内蒙古典型草原NPP呈增加趋势, 但没有达到显著性水平, 其中1982~1999年的18年间NPP呈现非常显著的增加趋势(p<0.01), NPP增加的直接原因是由于生长旺季生长本身增强所致; 3)内蒙古典型草原NPP与年降水量呈极显著的相关关系, 年降水量显著影响NPP的变异, 而NPP与年均温无显著相关关系。
关键词CASA模型植被净初级生产力内蒙古典型草原DYNAMICS SIMULATION OF NET PRIMARY PRODUCTIVITY BY A SATEL-LITE DATA-DRIVEN CASA MODEL IN INNER MONGOLIAN TYPICAL STEPPE, CHINAZHANG Feng, ZHOU Guang-Sheng*, and WANG Yu-HuiState Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, ChinaAbstract Aims Vegetation net primary productivity (NPP) and its responses to global change have been focuses of global change research. Accurately estimating the spatial patterns and temporal dynam-ics of net primary productivity (NPP) of terrestrial ecosystems is of great interest to human society and is necessary for understanding the carbon cycle of the terrestrial biosphere. But only a few evidences in various biomes are available on the performance of global models of terrestrial net primary productivity (NPP) at ecosystem level.Methods Vegetation net primary productivity (NPP) derived from a carbon model (Carnegie-Ames- Stanford Approach, CASA) and its inter-annual change at ecosystem level in Inner Mongolian typical steppe, China, are investigated in this study using 1982~2002 time series data sets of normalized differ-ence vegetation index (NDVI) at 8 km spatial resolution and paired ground-based information on vege-tation, climate, soil, and solar radiation, after CASA model is validated by the aboveground biomass of13 years’ continuous observation.Important Findings Results show that 21-year averaged annual NPP is 290.23 g C·m–2·a–1, ranging between 145.80 g C·m–2·a–1 and 502.84 g C·m–2·a–1. From 1982 to 2002, annual NPP shows a slightly increasing trend, while from 1982 to 1999 a significant increase (p<0.01) is observed, and the increased NPP is mainly due to the increases of the amplitude of the NPP annual cycle. Annual precipitation significantly affects the variation of NPP, and there is no significant positive correlation between NPP and annual mean temperature.Key words CASA model, net primary productivity, Inner Mongolian typical steppe——————————————————收稿日期: 2007-09-03 接受日期: 2008-02-18基金项目: 国家自然科学基金(40601014)、中国科学院知识创新工程交叉型重要方向项目(KSCX2-SW-133)和国家杰出青年科学基金(40625015) 感谢中国科学院植物研究所袁文平博士在本项研究气象数据的准备中所给予的帮助* 通讯作者Author for correspondence E-mail: gszhou@张峰等: 基于CASA模型的内蒙古典型草原植被4期净初级生产力动态模拟DOI: 10.3773/j.issn.1005-264x.2008.04.007 787 DOI: 10.3773/j.issn.1005-264x.2008.04.007植被净初级生产力(Net primary productivity, NPP)是绿色植物在单位时间、单位面积由光合作用所产生的有机物质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分, 它作为地表碳循环的重要组成部分, 不仅直接反映植物群落在自然环境条件下的生产能力, 表征陆地生态系统的质量状况, 也是判定生态系统的碳源/汇和调节生态过程的主要因子, 因而在全球变化以及碳循环中扮演着重要的角色(Ruimy & Saugier, 1994; Field et al., 1998)。
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1． 2 样地与方法 1980 年，在内蒙古草原生态系统结构与功能的研究中，刘钟龄等开展了一些基础性动态研究［18，19］，其
中包括围封一些典型植被，如原生的典型草原—羊草（ Leymus chinensis） 与大针茅（ Stipa grandis） 草原植物 群落，在禁牧条件下，进行生物生产力年度与季节动态的长期测定，以便探索草原演替的内在机制。该动 态监测数据是文中研究工作的数据来源。
均数，它是离均差平方和平均后的方根，用 σ 表示。标准差能反映一个数据集的离散程度。公式如下：
n
槡 S =
∑（
i =1
Xi
－
X）
2
n －1
（ 1）
式中： S 为标准差，Xi 为每年 8 月初的地上生物量，X 为 24 年样地地上生物量的平均值，n 为年数。
变异系数（ C． V． ） 又称" 标准差率" ，是衡量各观测值变异程度的另一个统计量。表示为：
第1 期
李素英等 内蒙古典型草原初级生产力的补偿性与稳定性
·3·
数的比值（ 相对值） 来比较。变异系数可以消除单位
和（ 或） 平均数不同对两个或多个资料变异程度比较
的影响。可 以 从 图 1 看 出，降 水 量 的 变 异 系 数 （ 0．
332） 大于生物量的变异（ 0． 203） ，说明后者波动性更
能上起主要作用，其年季间生物量的变异性小将有利
于维持整个群落的稳定性。此外，还有一些相对生物
量较小、波动性较强的植物种类，它们往往可以减缓
群落优势种生物量巨大波动对整个草原生产力的冲
图 1 生物量与 4 － 8 月累计降水量的变异
击，从一定程度上，这些物种的快速繁殖缓冲了整个 Fig． 1 The CV map of the 4 － 8 precipitation and the biomass
1 研究区概况与方法
1． 1 研究区概况 研究区位于内蒙古锡林河流域，属于温带蒙古草原区典型草原栗钙土亚区，地理位置为北纬 43°26' ～
* 收稿日期： 2012 － 12 － 17； 修回日期： 2013 － 2 － 14。 基金项目： 国家 自 然 科 学 基 金 （ 31060078 ） ； 内 蒙 古 自 然 科 学 基 金 （ 2010BS1003 ） ； 内 蒙 古 大 学 高 层 次 人 才 引 进 科 研 启 动 项 目 （ Z20090141） 资助。 作者简介： 李素英（ 1970 － ） ，女，内蒙古锡林浩特人，博士，主要从事草地遥感方面的研究。E － mail： lisuying70@ yahoo． com． cn
的定点监测数据，分析草原地上生物量与研究区 10 类气候因子的回归关系，结果表明 4 － 8 月的累计降水量对
草原生物量的影响最大，降水量仅能解释生物量的 13% 左右。草原地上生物量随降水量年际间变动而波动，
其波动幅度不如降水量波动幅度大，说明群落生物量具有相对稳定性。进一步分析 24 年样方中出现 77 种植
选用每年的 7 月底或是 8 月初测的生物量作为样地的生物量，来研究 24 年植物生长盛期的草地群落生产
力维持相对稳定的机制。
文中对比分析了降雨量与草原地上生物量的均值、标准差与变异系数，来说明草原初级生产力的相对
稳定性。标准差（ Standard Deviation） ，也称均方差（ Mean Square Error） ，是各数据偏离平均数的距离的平
地处半干旱地区的典型草原地带，年季间降水量的波动性很强，其密切地影响着草原生物量。降水量 更多地增加了草原的不稳定性，为了研究生物量随降水量波动的变异性，文中研究分别计算了 24 年间生 物量和 4 ～ 8 月累积降水量的均值、标准差与变异系数。从图 1 可以看出，24 年降雨量平均值略高于生物 量的均值。
内蒙古典型 草 原 是 中 国 北 方 温 带 草 原 中 最 具 代 表 性、典 型 性 和 分 布 面 积 最 广 泛 的 植 被 类 型 之 一［6，17 － 19］，是中国北方重要的畜牧业基地。由于地处半干旱气候区，研究区年际间降水变化幅度较大，所 以草原生态系统的初级生产力波动也较大，而从长期的时间序列来看，又具有相对的稳定性，揭示其稳定 性维持的种群生态学机制，有助于了解草原生态系统种群间的功能协调，为中国北方草地管理与建设提供 理论依据。
平水年的生产力时，其他物种的生产力相对的增多，弥补了由于该物种生产力波动引起的群落总生产力的波
动，从而相应地维持了草原生态系统的相对稳定性。总而言之，典型草原生物量随降水量的波动性较强，而其
生产力能够长期维持相对稳定性依赖于群落中植物种类之间的补偿性。
关键词： 羊草和大针茅草原； 生物量； 降水量； 稳定性； 补偿性
存在 着 负 相 关 的 物 种 之间［6］。 为 此，文 中 对
24 年中出现常见的 77
种植 物 的 相 对 生 物 量
进 行 Pearson 相 关 分
析，种对 之 间 没 有 相 关 关系 的 占 91． 43% ，也
图 2 相对生物量与变异系数分布图 Fig． 2 The relative biomass and the its coefficient of variation of the species
9 月中旬，每隔 15 天收获一次地上生物量（ 齐地分种剪下样方中所有植物的地上生物量） ，即每半个月做
20 个 1m × 1m 的样方（ quadrat） ，收获下来的每种植物被烘干、称重，平均这 20 个样方每种植物的地上生
物量作为该样地群落的生物量。因为研究区生物量于 7 月底到 8 月初达到生长季的最大，所以文中研究
草原群落生物量的不稳定性，维持了草原生态系统的
稳定。
2． 2 草原群落生产力的补偿性
典型草原的生产
力之 所 以 随 降 水 量 波
动性不 是 非 常 强 烈，可
能物 种 之 间 存 在 着 某
种补 偿 机 制 以 减 轻 草
原生 态 系 统 的 不 稳 定
性，而这 些 补 偿 最 有 可
能存 在 于 相 对 生 物 量
李素英1 ，刘钟龄2 ，常英1 ，任丽娟1 ，王冉1 ，武晓霞1 ，樊强1
（ 1． 内蒙古工业大学能动学院环境科学系，呼和浩特 010051； 2． 内蒙古大学生命科学学院，呼和浩特 010021）
提 要： 降水量引起草原群落生产力的年际间波动，而典型草原系统又维持着相对稳定的生产力，其稳定
的机制如何，是目前草原生态研究急需探讨的问题。文中研究根据中国北方广泛分布的羊草大针茅草原 24 年
为和缓，也就是草原生物量随降水量年际间波动的同
时，可以维持生物量的相对稳定，而这种稳定性是通
过群落中植物种群间的相互补偿来完成的。
文中进一步分析了草原群落的பைடு நூலகம்物量稳定性维
持。从典型草原的 24 年定位观测数据看出（ 图 2） ，
物种（ 如羊草、大针茅） 的相对生物量越大，变异性越
小，这说明作为群落的优势种与亚优势种，在群落功
C． V． （ % ） = 标准差 / 平均值 × 100%
（ 2）
此外，为了研究羊草 － 大针茅群落中植物种的补偿性，文中计算了所有植物种的相对生物量（ % ） ，利 用相关系数的正负来检测两个物种之间是否存在补偿。
2 结果与分析
2． 1 草原生物量的相对稳定性 首先分析了羊草草原生物量与气候因子的关系，用 20 个样方的平均数作为该样地群落的地上生物
中图分类号： S812
文献标识码： A
草地植被生产力是草地生态系统结构和功能的综合体现，是植物生物学特性和外界环境条件共同作 用的产物。在干旱半干旱地区，年季间波动巨大的降水量成为影响植被生产力的关键因素之一［1］。大量 研究表明，年降水量与草原植被生产力之间关系表现出明显的区域性、时间性，不同的研究区与研究时段 的降水与植被生产力间关系可能有所不同［2 － 4］。虽然诸多研究已分析了植被生产力随降雨量的波动 性［5］，尚少研究时间序列上植物群落还存在着一定的相对稳定性［6］，这是通过补偿效应实现的［7 － 10］，就是 说在波动的环境中，一物种增加其丰富度与另一物种的减少，称之为补偿性［7，11］。目前，有不少研究工作 是在人工控制的试验地上，从生理生态角度进行补偿性生长研究［12 － 14］。白永飞等［15，16］已经注意到天然 草原生态系统中功能群间的补偿。因而进一步研究种群间的补偿性机制，将有助于解释草原生态系统稳 定性维持的自组织机制。
该样地约 25hm2 （ 500m × 9500m） ，是内蒙古草原生态系统研究站的长期观测地，位于中国北方内蒙古
锡林河中游。该样地的建群植物种为根茎型的羊草和丛生型的大针茅，该群落类型代表亚洲中部草原区 分布最广泛的草原群落类型之一［6，8，18］。每年 5 月初到 9 月下旬为该研究区的生长季，所以从 5 月中旬到
chinensis） 、大针茅（ Stipa grandis） 、西伯利亚羽茅 （ Achnatherum sibiricum） 、糙隐子草 （ Cleistogenes squarro-
sa） 、黄囊苔草（ Carex korshinshyi） 、冷蒿（ Artemisia frigida） 、小叶锦鸡儿（ Caragana microphylla） 等为主。
物的相对生物量，结果表明相对生物量大的物种，其生物量的变异系数小，就是说草原群落优势种年际间的生
产力波动性较小，这有利于维持系统的稳定性； 相关分析显示 31 种植物之间存在着负相关，这些种之间可能存
在着生物量的补偿性。通过分析这些植物种间的补偿性，可以看出优势种与亚优势种，优势种与其他非优势
种，非优势种之间均存在着补偿性，这表明在草原生态系统中，当一个物种由于水分的限制使其生产力低于其
量，与本区域不同周期的累积降水量做回归分析，包括累积降水量（ 前一年 10 月 ～ 现 4 月、前一年 10 月 ～ 当年 5 月、前一年 10 月 ～ 当年 7 月、前一年 10 月 ～ 当年 8 月、前一年 10 月 ～ 当年 9 月、当年 1 月 ～ 7 月、 当年 4 月 ～ 7 月、当年 4 月 ～ 8 月、当年 4 月 ～ 9 月） 和年降水量。相比较而言，当年 4 ～ 8 月降水量对典型 草原生物量的影响最大（ Ｒ2 = 0． 123） ，这也说明前一年降水量虽然对当年生物量的生成有一定的影响，但 远不如当年的生长期累计降水量对生物量形成的影响大。