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川西北高寒草地沙化土壤特征及治理模式探讨——以阿坝州红原县为例

川西北高寒草地沙化土壤特征及治理模式探讨——以阿坝州红原县为例
川西北高寒草地沙化土壤特征及治理模式探讨——以阿坝州红原县为例

论中国土地沙漠化的成因

论中国土地沙漠化的成因、危害及防治策略 外国语学院英语四班 201505010401 徐艺玮根据课上所讲以及所播放的视频资源,由此探知沙漠化是沙质荒漠化的简称,是土地荒漠化的一种类型,其主要成因是气候因素和人类不合理的生产活动。同时,沙漠化对人类社会经济生活也产生了严重的危害。防风固沙和合理水资源利用等是解决沙漠化的关键,并可开展工程治理、植物治理和汲水、输水及灌溉等一系列治理方法。 中国是受沙漠化严重危害的国家,自20世纪50年代起,我国就已开始大规模的沙漠治理研究。沙漠化土地的土壤粒间孔隙大,内部排水快,蓄水量少且易蒸发失水。且砂质土的毛管较粗,毛管水上升高度小,如果地下水位较低,不能湿润表土,植物则很难在表土上生长。由此,笔者论述了土地沙漠化的成因、危害及沙漠治理的主要方法,并重点比较不同技术间的优缺点,为土地沙漠化的治理提供依据。 一、中国土地沙漠化的成因 1、自然因素: 土地荒漠化的形成是一个复杂过程,它是人类不合理经济活动和脆弱生态环境相互作用的结果。自然地理条件和气候变异为荒漠化形成、发展创造了条件。异常的气候,特别是严重的干旱条件,容易造成植被退化,风蚀加快,引起荒漠化。干旱的气候条件在很大程度上决定了当地生态环境的脆弱性,因而干旱本身就包含着荒漠化的潜在威胁;气候异常可以使脆弱的生态环境失衡,是导致荒漠化的主要自然因素。当气候变干时,荒漠化就发展;气候变湿润时,荒漠化就逆转。全球变暖、北半球日益严重的干旱、半干旱化趋势等都造成荒漠化加剧。 2、气候因素: 赤道地区的上升气流在高空向两极方向流动,由于地球旋转偏向力的影响,在南北纬30°附近,大部分空气不再前进,而在高空积聚,并辐射冷却下沉,近地面气层常年保持高气压,气象学上称之为"副热带高压带"。这一地带除亚欧大陆东岸季风气候区外,其他地区气候干燥,云雨少见,而成为主要的沙漠分布区。 3、人为因素: 人类不合理的生产活动在最大程度上影响了沙漠化的形成。人口增长和经济发展使土地承受的压力过重,过度开垦、过度放牧、乱砍滥伐和水资源不合理利用等使土地严重退化,森林被毁,气候逐渐干燥,最终形成沙漠。 二、土地沙漠化的危害

对青海高寒草地生态系统的认识

对青海高寒草地生态系统的认识 1.高寒草地系统的生态环境 青海省位于青藏高原的东北部,约占青藏高原总面积的1/3。地理坐标东经89°35′~103°04′、北纬31°39′~39°19′。境内地势高峻,海拔在3 000 m以上的地区占80%以上,几条主要的山系均在4 000~6 000 m,构成了上千公里东西走向的长廊,山脉之间有复杂多样的地貌。全省除东部河湟谷地和柴达木盆地有少量种植业外,其余地区皆经营畜牧业,是我国重要的畜牧业基地之一。按照全国气候区划分,青海草地属青藏高寒区的3个气候带,主体是高原亚寒带,其次是高原温带和高原寒带,与气候带对应的草地分别是高寒草甸草地类、高寒草原草地类和高寒荒漠草地类。气候特点:温度低、温差大、降水少、日照长、风大、沙尘暴多,冷季长而干寒、暖季短而凉爽。年均温1.37℃,≥0℃积温为1 771.68℃;年均降水量为365.7 mm ,集中在6-8月,水热同步,有利于草地动、植物的生长繁衍;年均日照时间2 770.43 h,日照百分率为63.25%;大风、沙尘暴多分布在春季的2-4月,各地长短不一,大风一般为28~104 d,沙尘暴为13~19 d。青海土壤种类较多,有22个土类、53个亚类、161个土种。主要土种由高到低分别为高山寒漠土、高山草甸土、山地草甸土、高山草原土、栗钙土、黑钙土等。在生产上起决定作用的是高山草甸土和山地草甸土,约占天然草地的70%。其他是栗钙土和黑钙土,占天然草地和饲料地的20%左右。 2.高寒草地系统的植被 根据草地资源调查结果,青海草地共划分为9个草地类(7个亚

类),28个草地组,173个草地型。以草甸草地类为主体,占草地总面积的68.22%;其次是干草原草地类,占草地总面积的23.43% ;此外还有7.34%的荒漠草地类和0.79%的附带草地类。青海省常见的牧草为79科398属1 491种;重要牧草有16科72属285种。按各种牧草在地植被群落中的多度、盖度、生长量、适口性、营成分以及对动物生产的作用综合评价,可分为大经济类群。依次为禾本科、莎草科、菊科、豆科、藜科、杂类草。青海草地牧草的能量90%~95%来源于太阳能,经多年测量计算,全省每年平产鲜牧草941.47亿kg,即每年可提供可消化白17.1亿kg,无氮浸出物、脂肪等其它可消化养物质137.3亿kg。

川西北草地沙化成因及治理对策

若尔盖高原沙漠化成因及其治理对策 3土地沙化成因分析 3.1自然因素 3.1.1地理位置与地形地貌 研究区位于青藏高原东北端,地势西南高东北低,直接或间接地受到大西北生态恶化的影响与控制。特别是自大西北的8级大风增多,成为该区沙化快速延伸的外部条件之一。地貌以宽谷缓丘为基本特征,低山、丘陵相对高度50~100m。山坡多呈凹形,并与平底谷相连,因而坡面稳定,基本无冲沟发育。 流水是该区主要的地貌外营力,但区内黄河水系比降小,水流缓慢,侵蚀弱,多曲流及牛轭湖。平坦高原上有大面积的高原沼泽和湖泊形成的高原湿地。 若尔盖县土地沙化土地主要分布在黄河首曲、黑河中下游、白河下游及其故旧河床和阿西牧场等地的亚高山草甸草地上(表3),成带状分布,土壤为砂质土和砂壤土。 3.1.2岩性及成土母质 研究区地处青藏高原东北边缘,高原面上裸露的岩石多为新生代喜马拉雅运动强烈隆起的三叠系(T2,T3)板岩、千枚岩、片岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩,第三系砾岩和第四系河湖相以及早期冰川运动的松散沉积物。 三叠系(T2,T3)岩层易崩解和风化,岩体极为破碎,整体稳定性差。坡积物、残积物以砂土和粉砂土为主,土层自然粘结力极差,在外力作用下很容易疏松解体。在平坝沼泽区,主要是第四系沼泽有机质松散堆积物,河流冲积物、小溪洪积物、湖泊沉积物和风积物(沙)。丘原草甸区则主要是三叠系板

岩、砂岩、粉砂岩的堆积、残积物。地表植被层一旦遭到破坏,沙层随即露出,便随水流和风向扩散。这些砂层是草地沙化扩大的物质基础,再加上恶劣的气候条件,草地一旦沙化,恢复极其困难。 3.1.3新构造运动与地下水变化 若尔盖高原位于青藏高原巴颜喀拉三叠纪沉积盆地的东端,大地构造处于松潘———甘孜构造系巴颜喀拉冒地槽褶皱带的中间地块内。若尔盖高原的构造形态奠基于海西期,是在印支弧形褶皱带的基础上经燕山运动和喜马拉雅运动改造而崛起的新生代断陷盆地。三叠纪以后的印支运动和其后的喜马拉雅运动形成现今的高原地貌,第四纪又覆盖了一层厚厚的松散堆积物。 形成于第三纪末和第四纪初的若尔盖准平原相对沉降,成为浅凹状盆地。晚更新世以来盆地内部处于缓慢抬升,局部侵蚀基准面相对降低,造成晚更新世末黄河溯源侵蚀袭夺若尔盖古湖以及长江水系强烈袭夺黄河水系的现状。另一方面,盆地内部黄河干流及其支流白河、黑河大部分河段河流下切作用十分明显。很多阶地被新发育的河谷切割,沼泽地被暂时性流水切割出冲沟,不仅切透泥炭层,而且切入至泥炭层下伏矿质土层中。 地下水类型主要为第四系松散堆积层孔隙水,其上一般无隔水层,单井涌水量10~50 L/s。据实测,多数沼泽潜水位下降至地表1 m以下,退化沼泽、消亡沼泽潜水位下降幅度更大,一般达到2 m以下。地下水位以20世纪70年代人畜饮水打井20m即可水,到1998年打井出水深度为42m。沼泽大面积干枯,其面积已由6.89×104hm2缩小到3.40×104hm2。旱生植物在沙化草地随处可见,湖泊萎缩现象也十分明显。湖水深度普遍较60年代以前变浅。另外,盆地内已多年冻土退化,冻土层上水位持续下降,也是导致盆地高寒草甸失水向沙化过渡的因素之一。 3.1.4气候变化 研究区属于大陆性高原寒温带湿润、半湿润季风气候。若尔盖高原冬季受到西风南支流控制和北方寒流的侵袭,尤其是北半球西风带影响更为强烈,加之夏秋季风受印度洋、太平洋季风影响和冷低压的终年侵扰而呈现长冬无夏,春秋短,冬干(11—4月)、夏湿(5—10月),雨热同季,寒冷偏湿的气候特征(表4)。

如何解决中国土地沙漠化

如何解决中国土地沙漠化,干旱,水土流失,沙尘暴,空气污染等问题 解决中国土地沙漠化,干旱,水土流失,沙尘暴,空气污染等问题,唯一途径就是全国各地进行大规模植树造林运动,严禁乱砍乱伐,破坏森林,草原,湿地,利用一切可利用的人力,物力,财力投入到全国各地植树造林运动,经过几代乃至几十代人的努力,提高中国森林覆盖率,北方宜种植榆树,胡杨,梭梭等耐旱植物,南方适合种植各类乔木。一旦中国森林覆盖率达到百分之五十,中国土地沙漠化,干旱,水土流失,沙尘暴,空气污染等问题随之解决,中国必将风调雨顺,人民安居乐业,自然灾害日益减少。 生态专家指出,目前,中国荒漠化面积有262.2万平方公里,占国土面积的27.3%,每年还新增2460平方公里,遍布东经74度到119度、北纬19度到49度的广阔空间,涉及18个省、471个县(尤以西北及内蒙古6省区最为严重,占全国荒漠化面积的71.1%)。受荒漠化影响,全国40%的耕地在不同程度地退化,其中800万公顷危在旦夕,1.07亿公顷草场也是命若游丝。荒漠化深重地影响着4亿人的现在和未来,每年造成的经济损失有541亿元之巨,相当于西北5省3年的财政收入。 未来土地资源、粮食、水资源、能源、森林资源等均是制约我们中华民族腾飞的重要因素。过去由于乱砍乱伐导致暴雨泥石流、高温、干旱、沙尘暴等气候灾害,使我国成为世界上自然灾害最严重的国家之一。每年造成的直接损失已经超过2000亿人民币了。要使降水趋于均匀和谐变害为利,只有仰仗足够量的森林、湿地、灌丛和草地等天然植被的庇护。 我们爱护森林应该象爱护人类自己一样。森林植被具有水土稳固的作用,就好象一个大型的绿色水库,把水份吸收在树木的身体中和根系上。通过森林的蒸

青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征_王建林

青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征 王建林1,钟志明2*,王忠红1,余成群2,沈振西2,张宪洲2,胡兴祥1,大次卓嘎1 (1.西藏农牧学院植物科学学院,西藏林芝860000;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101 )摘要:利用67个样点数据,研究了青藏高原高寒草原土壤碳磷比的分布特征。结果表明,1)土壤碳磷比的平均值为24.45,变化幅度为1.05~177.69。在水平方向上,土壤碳磷比呈现出西北高东南低的总体态势和斑块状交错分布的格局,高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马拉雅北麓湖盆区,不同草地型和不同自然地带土壤磷含量差异显著;2)19个草地型不同土层(0~10cm,10~20cm,20~30cm,30~40cm)碳磷比的平均值分别为26.15,33.59,30.33和22.76,表土层(10~20cm)与底土层(30~40cm)碳磷比差异显著。土壤剖面自上而下,碳磷比可分为低-高-低-高型、低-高-低型、高-低-高-低型、高-低-高型和由高到低型等5个类型;3) 土壤碳磷比与植被盖度、植被高度、20~30cm土壤容重、10~20cm土壤含水量、30~40cm土壤含水量、HCO3 - 含量呈显著正相关关系,而与≥10℃年积温、年均相对湿度、10~20cm地下生物量、0~10cm土壤容重、0~10cm土壤含水量、 速效钾、有机质、总有机碳、水解性碳含量呈显著负相关关系。关键词:青藏高原;高寒草原;土壤;碳磷比;分布特征 中图分类号:S812.29 文献标识码:A 文章编号:1004-5759(2014)02-0009-11DOI:10.11686/cy xb20140202 土壤有机碳和磷素是土壤养分的重要组成部分 [1] ,也是植物生长发育的必需元素[ 2- 4]。土壤碳磷比通常被认为是土壤磷素矿化能力的标志[ 5- 6]。一方面,土壤碳磷比的高低对植物生长发育具有重要影响。如果碳磷比较低,则有利于微生物在有机质分解过程中的养分释放,促进土壤中有效磷的增加;反之,碳磷比较高,则会出现微生物在分解有机质的过程中存在磷受限,从而与植物存在对土壤无机磷的竞争,不利于植物的生长及NPP的增加。另一方面,NPP的大小以及植物组织中的碳磷比又直接决定了植物体死亡以后枯落物分解进入土壤的量和速率, 对生态系统碳素和磷素的平衡具有重要影响。近年来,生态化学计量学的发展为解决上述问题提供了有力的工具,它主要强调活有机体主要组成元素(特别是C、P) 的关系。应用化学计量学方法,研究碳磷比的区域分布规律已经成为近年来的研究热点[ 5]。青藏高原是地球上最大最高的高原,平均海拔在4000m以上,东西跨31个经度,南北跨13个纬度, 面积约占全国陆地总面积26.8%[6-8] , 被誉为地球的“第三极”。高原地势高耸、空气稀薄、太阳辐射强,对亚洲甚至北半球的现代大气环流、气候和碳平衡等均产生了重要影响,也使得高原植被和土壤对气候变化极为敏感,因此它被称为全球变化的敏感区。正是这种独特的地理环境,使得青藏高原高寒草原生态系统在全球变化研究中占有特殊地位, 从而也为研究不同地理气候条件下的生态系统结构和功能提供了天然“实验室”。所以该地区一直是全球地学、 生态学界等关注的热点地区。近年来,围绕青藏高原在土壤碳储量[9]、土壤温室气体排放[10]、土壤有机质周转[11]以及土壤氮循环[12] 等方 面开展了大量的研究工作,但是目前很少有涉及整个高原面上跨不同植被带(不同自然地带)高寒草原生态系统土壤碳磷比分布的研究报道。为此,本研究试图通过对青藏高原不同植被下高寒草原生态系统土壤碳磷比的研究,以期揭示不同植被-土壤(不同自然地带)内高寒草原土壤碳磷比的空间分布特征,为理解青藏高原对气候变化响应的区域差异提供科学依据。1 材料与方法 第23卷 第2期Vol.23,No.2草 业 学 报 ACTA PRATACULTURAE SINICA 9-19 2014年4月 *收稿日期:2013-04-26;改回日期:2013-08- 29基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.41061008)和国家科技支撑资助项目(No.2011BAD17B05-4)资助。作者简介:王建林(1969-),男,甘肃临洮人,教授。E-mail:xzwangj l@126.com*通讯作者。E-mail:zhongzm@ig snrr.ac.cn

高寒沙化草地土壤微生物群落结构特征研究

Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2019, 7(4), 299-305 Published Online October 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/b413151709.html,/journal/hjss https://https://www.wendangku.net/doc/b413151709.html,/10.12677/hjss.2019.74037 Study on the Characteristics of Soil Microbial Community Structure in Alpine Desertification Grassland Yunxu Peng, Song Bai College of Chemistry & Environment Protection Engineering, Southwest Minzu University, Chengdu Sichuan Received: Oct. 2nd, 2019; accepted: Oct. 23rd, 2019; published: Oct. 30th, 2019 Abstract Process on the alpine grassland degradation has a great effect on soil ecosystem due to the climate change and humans activities. At present, the physical, chemical and biological characteristics of the soil in the alpine desertification grassland have been studied so far, and the attention to the soil microbial characteristics is less, especially the understanding of the characteristics of the soil microbial community and the distribution of the microbial diversity in the sandy grassland. In this study, alpine sandy grassland on the eastern margin of Qinghai-Xizang Plateau was selected as the research object; using Illumina high throughput sequencing technique, the 16S rRNA V3-V4 area was applied to sequence the sandy soil, and the characteristics of microbial diversity and commu-nity structure in sandy soil were studied. The results showed that there were 25 phylums, 54 classes, 99 orders, 197 families, 340 genuses, 653 species, and 1331 OTUs in the tested soil of study area.Among them, there were three dominant bacteria with more than 10% proportion, among which Actinobacteria accounted for the highest (29.34%), and the Proteobateria accounted for 26.75%; Acidobacteria represented 16.43% of the total. At the genus level, the dominant genus is norank_c__Acidobacteria. All in all, the soil microbial diversity in sandy land was low and soil desertification has an inhibitory effect on microorganisms in soil. Keywords Soil Desertification, Microorganism, High Throughput Sequencing, Community Structure Characteristics 高寒沙化草地土壤微生物群落结构特征研究 彭云煦,柏松 西南民族大学化学与环境保护工程学院,四川成都

祁连山北坡高寒草地植被分异特征及退化治理研究

祁连山北坡高寒草地植被分异特征及退化治理研究 摘要:探讨和研究祁连山北坡高寒草地植被分异特征及演替规律,综合分析天然草地退化的成因,探索退化草地治理对策,不仅对治理祁连山北坡退化草地、恢复草地生态功能显得十分重要,同时对促进该区域畜牧业经济发展,改善当地生态环境,实现放牧畜牧业可持续发展具有重要意义。 关键词:祁连山;草原退化;演变规律;治理策略 1研究区概况与调查方法 1.1自然概况 祁连山东起乌鞘岭,西至当金山口与阿尔金山脉相接,南坡位于青海省东北部,北坡位于甘肃西部。位于甘肃境内的祁连山北坡属于青藏高原北缘,以明显的断裂陡降至平滩地。祁连山北坡是从南向北,由高海拔向低海拔倾斜的坡面,相对高差达3 000m,由多条西北-东南走向的平行山脉和宽谷组成,海拔3 000~5 000m,平均海拔4 000m以上。海拔4 500m以上的山峰终年积雪,有冰川发育,山地与河西走廊间相对高差1 500~3 000m,山地间由于地形变化,形成小气候,无霜期40~60d,年平均气温为-3℃,1月份平均气温-18℃,极端最低温度-30℃,7月份平均温度10℃,极端最高温度26℃,年平均降水量为340~400mm。由于山区雨雪较多,再加上冰雪融化,向北形成石羊河、黑河、疏勒河、党河等水系,灌溉着山前形成的大绿洲,是河西地区的生态屏障和生命线。 1.2调查内容和方法 以祁连山北坡地带性分布的高寒草地为研究对象,通过2008-2009年对乌鞘岭至阿尔金山祁连山北坡地带性分布的高寒草地资源的现状、草地植被分异特征及空间结构、草地植被退化态势进行了调查和探索。采取路线调查和实地抽样调查相结合,野外调查和室内定量分析相结合,对祁连山北坡引起草地退化的主要驱动因素进行了调查,利用四度一量等常规方法量度指标,分别在各类草地的样地采取随机取样法进行测定,结合统计和分析,运用恢复生态学有关原理和方法,对比分析主要高寒草地退化特征、群落演化趋势和结构变化。探讨和揭示高寒草地演变规律的同时,进而对草地退化趋势及其恢复机理有更清晰的认识。 2祁连山北坡高寒草地植被分异特征 祁连山北坡天然草地在水平分布和垂直分布交织变化上具有明显差异,形成了多样的草地类型。草地类型分异在水平分布上除地带性特征外,隐域性变化也比较明显,垂直分布带上差异明显,过渡类型简短。

我国土地荒漠化的成因及防治措施

我国土地荒漠化的成因及防治措施 尹时芳12级金融二班 摘要我国是全球荒漠化面积较大、分布较广、危害较为严重的国家之一, 土地荒漠化呈现分布广泛、成因复杂多变、类型多样、发展迅速、危害严重等特点。近年来,虽然采取了一系列行之有效的防治措施,使荒漠化和沙化扩延趋势得到初步遏制,但整体形势依然十分严峻。从我国的长远发展考虑,研究我国土地荒漠化的成因及防治措施是十分重要的,并且是越来越迫切的。 关键词土地荒漠化; 成因;防治措施 目前,我国的人口不断增长,但土地面积在不断减少,在我们面临的诸多的环境问题中,荒漠化是最为严重的灾难之一。对于受荒漠化威胁的我们来说,荒漠化意味着我们将失去最基本的生存基础--有生产能力的土地的消失。因此,对我们人类尤其是中国人民,研究我国土地荒漠化的成因、现状及防治措施是十分重要的,并且是越来越迫切的。 1土地荒漠化概念及成因 土地沙漠化是指风力作用为主形成的以风沙活动为主要标志的土地退化过程,土地表面出现的风蚀和流沙堆积的沙质荒漠化景观。土地荒漠化分为自然荒漠化和人为荒漠化,前者是气候变化、土地干旱、土壤和地下水逐渐盐碱化的结果,后者则是人为的不合理经济活动的结果,是干旱土地的复杂自然环境与人类为了保证自身生活资料而对这一环境的不合理开发利用这两者相互作用的结果。在现代土地加速荒漠化发展的过程中,人类不合理的生产活动则占主导地位。 1.1荒漠化发展的自然因素 自然因素主要指异常的气候条件(尤其是严重、长期的干旱条件)造成植被退化, 风蚀加快, 引起荒漠化。在我国,干旱、半干旱和亚湿润干旱地区多分布在内陆腹地, 是同纬度地区降水量最少、蒸发量最大、最为干旱和生态及其脆弱的环境地带[16]。气候干燥时,加快了荒漠化的进程, 气候湿润时, 荒漠化就逆转。我国华北地区近年来历次沙尘天气过程的强供沙区主要分布在内蒙古中西部与河北西北部近25 万hm2 的沙化发展区(京西北沙化发展区) [22]。而且, 最近几年频繁发生于我国西北、华北(北部) 地区的沙尘暴更加剧了这些地区的荒漠化进程。 有关研究结果也同样证明了以上论述,1990年底,由国家科委组织编写的中国科技蓝皮书———《气候》,明确指出了我国北方近年干旱化的趋势,列举了西北地区干旱化的证据:一是干旱出现的频率显著增加;二是湖泊水位下降、面积缩小,甚至干涸;三是河川径流量减少;四是冰川后退、变薄,雪线上升;五是荒漠及沙漠化土地面积明显扩展;六是指示性植被的衰退死亡等。在论及近10 a华北地区的干旱特点时又指出,这一地区降雨量愈来愈集中在夏季,年际变率加大,干旱的发生也愈来愈频繁。 1.2荒漠化发展的人为因素 1?2?1人口增长过快,对环境的压力增大 我国北方沙漠化发展较快地区与人口的过快增长有密切关系。由于人口的过快增长和落后的生产方式,加上长期缺乏对土地资源和生态环境保护的意识,造成了对资源的掠夺式开发,出现了草场超载放牧、陡坡开荒、广种薄收、乱砍滥伐等问题。这些现象对土地资源和生态环境构成了很大威胁,造成了土地生产能力的消退,从而加剧了土地荒漠化进程。 1?2.2区域生态系统功能定位不准,造成环境恶化,土地荒漠化严重 自然生态系统有其本身固有的特点,在没有人类活动影响的前提下,其平衡不会失调。由于人类对其功能认识不清,长期违反自然规律进行生产活动,造成了生态恶化,大自然同样无情地惩罚了人类。如河北省坝上地区属干旱与半干旱地区、农区与牧区的过渡带,也是内陆河流

气候变化对青藏高原高寒草地生态系统草丛-地境界面微生物的影响研究进展

第22卷第2期草地学报2014年3月V01.22No.2ACTAAGRESTIA SINICAMar.2014doi:10.11733/j.issn.1007—0435.2014.02.004 气候变化对青藏高原高寒草地生态系统 草丛一地境界面微生物的影响研究进展 芦光新1,陈秀蓉孙,王军邦¨,吴楚4 (1.青海大学农牧学院,青海西宁810016;2.甘肃农业大学草业学院,甘肃兰州730070; 3.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100094;4.长江大学园艺园林学院,湖北荆州434025)摘要:由于自然因素或人类因素驱动,以COz浓度增加、气候变暖、大气氮沉降等为主要特征的生态效应对草地生态系统产生了复杂的影响。草丛一地境界面中草地植被和土壤环境对全球变化的响应十分敏感,土壤微生物与草地植被和土壤环境之间的关系密切,不同层面上微生物对全球变化的响应特征不同。气候变化的各个因素对土壤微生物有直接或间接的作用,且目前作用机制尚不明确。本文综述了全球变化因子,包括CO。浓度、气温及氮沉降等因素对草地土壤微生物影响的相关研究进展,在此基础上分析评述了全球变化对草地生态系统微生物多样性的影响及微生物的响应机制,并对未来研究需关注的问题和方向进行了探讨和展望。 关键词:全球变化;草地生态系统;微生物群落多样性;草丛一地境界面 中图分类号:Q948文献标识码:A文章编号:1007—0435(2014)02—0234~09 ResearchProgressesontheEffectsofGlobalChangeontheMicrobesofPlant—siteInterfaceinAlpineGrasslandEcosystem LUGuang—xinl,CHENXiu—rong弘,WANGJun—bang¨,WUChu4 (1.AgricultureandAnimalHusbandryCollege,QinghaiUniversity,Xining,QinghaiProvince810016,China; 2.PratacuhuralCollege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,GansuProvince730070,China: 3.InstituteofGeographicSciencesandNatureResourcesResearch,CAS,Beijing100101,China; 4.CollegeofHorticultureandGardening,YangtzeUniversity,Jingzhou,HubeiProvince434025,China) Abstract:Theeffectsofglobalchangesongrasslandecosystemshavebecomeafocusofgreatconcerninthewholeworldduetonaturalfactorsandhumanactivities.Theecologicaleffectsofglobalchanges。in—eludingelevatedC02,warming,andincreasednitrogendeposition,ongrasslandecosystemsarecomplex. Theresponsesofthegrasslandvegetationandsoilenvironmentofplant—siteinterfacetoglobalchanges arevery sensitive,andthereiSacloserelationshipbetweensoilmicrobialcommunitiesandtheplant—siteinter—faceofgrasslandecosystem.Theresponsemechanismsofmicroorganismstoglobalchangesdifferfromdifferentlevels.Thefactorsofclimatechangeshavedirectorindirecteffectsonsoilmicroorganisms.butthemechanismsarestillnotclear.Theeffectsofglobalchanges,includingelevatedC02,warming,andincreasednitrogendeposition,onthesoilmicrobialcommunitydiversitiesofgrasslandecosystemsandtheresponsemechanismsofgrasslandmicroorganismstoglobalchangesarereviewedinthispaper.Andtheis-suesandresearchtrendsarediscussed. Keywords:Globalchanges;Grasslandecosystems;Microbialcommunitydiversity;Plant—siteinterface 人类的生存依赖于地球环境及其资源的可持续利用和发展。但近年来,由于自然因素或人类因素驱动,以CO。浓度增加、气候变暖、大气氮沉降等为主要特征的生态效应对生态系统产生了复杂的影响,在全球范围逐步引发了地球环境的变化或与全球环境有重要关联的区域环境的变化¨2|。草地是 收稿日期:2013-06—29;修回日期:2013一11—10 基金项目:国家自然科学基金“青藏高原草地耐低温纤维素分解真菌多样性研究”(41261064);“退化高寒草甸碳吸收和释放对气候变化的响应对比研究”(31270520)资助 作者简介:芦光新(1974一),男,青海湟中人,博士,教授,主要从事草地微生物多样性及功能利用研究,E—mail:lugx74@qq.com;*通信作者Authorofcorrespondence,E—mail:jbwang@igsnrr.ac.cn;chenxiurong@gsau.edu.ca

海拔对藏北高寒草地物种多样性和生物量的影响

生态环境学报 2019, 28(6): 1071-1079 https://www.wendangku.net/doc/b413151709.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.wendangku.net/doc/b413151709.html, 基金项目:国家重点研发计划课题(2016YFC0502003);国家自然科学基金项目(31600366;31570484);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金项目(BSRF201713) 作者简介:吴红宝(1988年生),男,博士研究生,从事气候变化生态学研究。E-mail: 554350484@https://www.wendangku.net/doc/b413151709.html, *通信作者:干珠扎布(1988年生),男,助理研究员,博士,从事气候变化生态学研究。E-mail: ganjurjav@https://www.wendangku.net/doc/b413151709.html, 收稿日期:2019-02-22 海拔对藏北高寒草地物种多样性和生物量的影响 吴红宝1 ,水宏伟 1, 2,胡国铮1,王学霞1,干珠扎布1*,严俊3 , 何世丞3,谢文栋3,高清竹1 1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京 100081; 2. 安徽师范大学地理与旅游学院,安徽 芜湖 241000; 3. 西藏自治区那曲市草原站,西藏 那曲 852000 摘要:高寒草地是青藏高原生态系统的主体,高寒草地物种多样性和生物量沿海拔梯度的空间分布格局在气候变化及人为干扰的双重影响下已发生重大变化。为明晰海拔对物种多样性和生物量的影响,以藏北地区那曲市罗玛镇高寒草地为研究对象,于2018年8月采用样方调查法对不同海拔梯度高寒草地植物高度、盖度、地上生物量及物种多样性沿海拔变化进行调查和统计分析,探讨藏北高寒草地物种多样性和地上生物量在海拔上的变化规律及二者的关系。研究表明:(1)植物盖度和地上生物量分别由海拔4600 m 的89.0%和64.7 g·m ?2降至4800 m 的67.3%和41.8 g·m ?2,即植物盖度和地上生物量随海拔的升高呈线性降低的趋势;(2)不同海拔梯度间植物物种组成存在较大差异,高海拔段中旱生禾本科植物逐渐被耐寒喜湿植物取代;(3)物种丰富度和Shannon-Wiener 指数沿海拔呈单峰分布格局,而E.Pielou 均匀度指数则呈U 型分布格局;(4)物种丰富度和Shannon-Wiener 指数与地上生物量呈负二次函数关系;地上生物量与土壤温度呈指数增长趋势,与土壤湿度呈指数降低的趋势。研究结果初步揭示了藏北高原高寒草地不同海拔梯度物种多样性及其生物量的垂直分布差异,以及不同海拔梯度间水热组合差异对物种多样性及其生物量的影响。 关键词:海拔梯度;物种多样性;生物量;高寒草地 DOI: 10.16258/https://www.wendangku.net/doc/b413151709.html,ki.1674-5906.2019.06.001 中图分类号:Q948; X17 文献标志码:A 文章编号:1674-5906(2019)06-1071-09 引用格式:吴红宝, 水宏伟, 胡国铮, 王学霞, 干珠扎布, 严俊, 何世丞, 谢文栋, 高清竹, 2019. 海拔对藏北高寒草地物种多样性和生物量的影响[J]. 生态环境学报, 28(6): 1071-1079. WU Hongbao, SHUI Hongwei, HU Guozheng, WANG Xuexia, H. Ganjurjiav, YAN Jun, HE Shicheng, XIE Wendong, GAO Qingzhu, 2019. Species diversity and biomass distribution patterns of alpine grassland along an elevation gradient in the Northern Tibetan Plateau [J]. Ecology and Environmental Sciences, 28(6): 1071-1079. 草地生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分(王长庭等,2004),具有维持生物多样性稳定、调节气候等生态服务功能和稳定生产力水平、保障畜牧业可持续发展等社会生产功能(郑晓翾等,2007;贾文雄等,2015)。研究表明,人类活动和气候变化可能导致生物多样性和生产力及其关系发生变化,也有可能导致生态系统结构与功能发生改变(Klein et al.,2004;Bellard et al.,2012;Ganjurjav et al.,2016;张中华等,2018)。物种多样性作为生物多样性最直接、最易观察和最主要的研究层次,是研究草地生态系统多样性、结构及功能的重要方面和重要指标,有助于维持草地生态系统的稳定和良性运转(Tilman ,2000;白可喻等,2013;干珠扎布等,2015)。生物量是草地生态系 统结构与功能的重要表现形式,是维持草地生态系 统稳定发展的基础,对草地维护与管理及牧区畜牧业的可持续发展起到重要作用(Tilman et al.,1996;郑晓翾等,2007)。因此,草地生态系统物种多样性和生物量逐渐成为生态学最为关注的热点问题之一。 物种多样性沿海拔的变化规律是生物多样性研究的重要议题,海拔梯度涵盖了温度、湿度及太阳辐射等环境因素的综合影响,对物种多样性的垂直分布格局具有重要作用(Gaston ,2000;Oommen et al.,2005)。就海拔梯度而言,国内外研究主要围绕草地物种多样性、生物量及物种多样性与生物量关系等方面展开(Wilson et al.,1990;段敏杰等,2011;刘哲等,2015)。贺金生等(1997)指出,

中国沙漠及土地沙漠化图

中国沙漠及土地沙漠化图 一、编图原则、内容及表示方法 本图属小比例尺全国性图件,主要反映我国沙漠和沙漠化土地的分布特点,并突出其危害现状,提示其形成环境及发展趋势。基于上述认识,我们确定了该图的编图原则、内容及表示方法如下: (一) 编图原则 1. 编图的资料依据,力求全面、翔实,以最新研究资料为基础,反映最新研究成果。对资料较缺乏的地区(如青藏高原等地),可从略表示; 2. 根据该图的用途和比例尺,对上图的专业内容进行合理的取舍与概括,制图单元繁简适中; 3. 重点反映我国沙漠、沙漠化土地的分布特征及规律,突出表现其危害类型及程度; 4. 对影响或促使沙漠、沙漠化发生、发展的地理、地质、气候和其它与之相关的要素,如戈壁、绿洲、沙漠和沙漠化土地的底垫层、地貌、气候条件等,视图面载负情况酌情表示,提高该图的系统性、全面性; 5. 对有争议的专业概念及研究内容,应依循我国多数学者所公认的基本意见。在以收集资料为主进行综合分析编图的情况下,对专业概念问题一般不做重大的修改。如沙漠化,就是“砂质荒漠化的简称”[1]。因此,本图所反映的沙漠化即砂质荒漠化。 (二) 编图内容 根据此次编图的原则和要求,考虑到1:600万比例尺图件的负载能力,本图主要表示了以下几项内容,现就其主要内容作扼要说明。 1. 沙漠 沙漠是沙漠化恶性发展的最终结果。就其危害来说,沙漠区流动速度不同的沙丘,所造成的危害及治理的难易程度亦具有较大的差异。因此,将沙漠区沙丘的年平均移动速度和植被覆盖度作为主要划分指标,把沙漠分为快速移动沙丘区,慢速移动沙丘区和半固定、固定沙丘区三种类型(表1)。 表1 沙漠分区类型表

高寒草地植被适应性变化与进化

高寒草地植被适应性变化与进化 和玉吉 (西南大学动物科技学院,重庆400716) 摘要:草地植物在进化过程中,不断与周围环境进行选择与被选择的作用,为了适应周围环境,形成许多外在形态和内在生理上的适应策略,最终导致草地生态系统在组成、结构、过程和功能等方面发生量和质的变化。本文主要简述了草地生态系统在进化演变中受到的各种环境因素与生物因素驱动力以及在这些因素的影响下草地植被发生的适应性变化,并从生态学的角度讨论了草地退化的本质,认为草地退化与植被进化有时是并存的。 关键词:进化群落环境因子生物因子 Adaptation and Evolution of Alpine Grassland He yuji (College of animal science and technology Southwest University, Chongqing 400716) Abstract:Natural selection and survival of the fittest in the process of evolution, Grassland plants form a number of external morphology and internal physiological adaptation strategy, eventually, composition structure, process and function of grassland ecosystem changed to adapt to the surrounding environment. This paper mainly describes the grassland ecosystem’s adaptive changes and t he driving force including environmental factors and biological factors, as well as, the nature of grassland degradation was discussed in the Angle of ecology. And it is suggested that vegetation evolution is being at the time grassland degradation. Abstract:evolution Community environment factor, biological factor evolution 1 我国草地现状 我们国草地资源主要包括北方草原、南方草山草坡、沿海滩涂、湿地和农区天然草地等。我国拥有草地资源3.92亿公顷,占国土面积的41.14%,仅次于澳大利亚,是世界第二草原大国。天然草地经过长时间的进化演替,已经达到演替顶级状态,植物群落稳定、植物种类多,类型结构复杂,但在人为因素,自然因素,社会因素的影响下,部分草地生态系统开始发生严重变化,甚至有些草地已沙漠化。近几年来,草地退化尤为受重视,并将草地退化定义为由于自然因素和人为因素导致草原的植物组成和土壤性质变劣,产草量下降,载畜量减少甚至不宜放牧的变化过程[1]。而从生态系统演化的角度看,草地退化是指草地由比较稳定的正常状态向着不稳定的方向演替的各个过程或演替阶段[2]。 所有的植物群落适应于一定的自然环境,均有一定的空间位置,但是每个群落都会受外界环境影响,因而群落又都是一个动态系统。而对于单个物种来说,植物遇到多变的气候环境或者土壤环境,会自主地调整行为,启动不同的基因,产生不同的生理生化代谢系统,以适应环境的变化来确保自身物种生存与繁衍,这就是植物的生态适应性。因此,在某种程度上草地植被的适应性进化与草地退化时并存的。 2 草地植被进化的驱动力 草地生态系统是陆地生态系统的一种重要群落类型,各种环境因子和生物因子对草地生态系统的结构和动态都起着重要作用,以下主要讲述在各环境因素及生物因素下草地植被所发生的适应性进化。 2.1 环境因子 自然作用是“塑造”生态系统的基本牵引力,它们决定着草地发生演替的方向,它们的作用一般来说是长期的、缓慢的[2]。然而,当这些作用力发生剧烈波动或变化时,就会切断或破坏生态过程的某一链节,扰乱生态系统的固有“秩序”[3]。植物在进化过程中,不断与周围环境进行选择与被选择的作用,最终形成许多外在形态和内在生理上的适应策略。因此,正受重视的全球变暖问题及青藏高原正升高的海拔尤为受重视。 2.1.1 全球变暖

遥感对土地沙漠化处理

遥感图像处理课程设计项目报考书 题目(不超过20字) 1.研究背景及目的意义 土地荒漠化就是指包括气候变异与人类活动在内的种种因素造成的干旱半干旱与亚湿润干地区的土地退化。及时准确地掌握土地荒漠化发生发展情况就是有效防止与治理土地荒漠化的基本前提。目前遥感技术在土地荒漠化监测中起到了不可替代的作用。使用遥感影像数据可以提取土地荒漠化信息,通过遥感影像所表现的不同信息,可以判断土地荒漠化的发生与否以及发展程度等。在进行土地荒漠化信息提取时,常用的方法有人工目视解译方法、监督分类方法、非监督分类方法、决策树分层分类方法、神经网络自动提取方法等。在实际应用中,通常选择其中的一种或结合几种方法进行分类提取。 研究意义如下: 1、通过处理后的遥感图像更清晰地了解土地荒漠化情况

2、使有关部门高度重视存在荒漠化问题的地区 3、便于对土地荒漠化地区进行科学合理的治理 2.研究的国内外现状 沙漠化即沙质荒漠化,就是我国荒漠化的最主要表现形式。中国的沙漠及沙漠化土地面积约为160、7万km[2],占国土面积的16、7%,其中,干旱区沙漠化土面积87、6万km[2],半干旱区沙漠化土地面积约49、2万km[2]。有关专家研究表明,50年代初至70年代中期,我国沙漠化土地面积年均扩大1560km[2],年均增长率为1、01%,70年代中期到80年代中期,年均扩大面积2100km[2],年均增长率为1、47%,而目前我国沙漠化土地面积正以每年2460km[2]的速度扩展,而且还有加速扩大的趋势,这对我国的国民经济与社会持续发展构成巨大危害。依照联合国环境规划署(UNEP)对全球荒漠化损失的评价标准,我国土地沙漠化每年造成的直接经济损失有17、4亿~20、4亿元,全部经济损失可达近900亿元。 中国荒漠化形势十分严峻根据1998年国家林业局防治荒漠化办公室等政府部门发表的材料指出,中国就是世界上荒漠化严重的国家之一。根据全国沙漠、戈壁与沙化土地普查及荒漠化调研结果表明,中国荒漠化土地面积为262、2万平方公里,占国土面积的27、

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