青藏高原高寒草甸生态系统退化预警及恢复策略研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘苗 |
| 答辩日期 | 2021-04 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 徐明 |
| 关键词 | 植被与土壤 退化 禁牧 护理植物 拐点分析 种间关系 高寒草甸 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 青藏高原高寒草地退化严重，深刻影响着区域生态功能、地方经济发展和社会稳定。国内外学者对青藏高原高寒草地退化的研究方兴未艾，从退化现状、原因和效应等方面阐述了各自的观点和见解。但是，高寒草甸对退化和恢复过程的响应变化，以及潜在的机制仍然知之甚少。基于此，我们以青藏高原东麓若尔盖高寒草甸为研究对象，选取9个退化程度的样地，分别于2017年8月和2018 年8月测定植被和土壤样品，采用分类回归树模型(CART)和结构方程模型(SEM) 筛选影响植被动态的主要因子，并探讨筛选因子之间的相互作用，进一步评估了放牧和禁牧处理对高寒草甸植被的影响。此外，人工种植灌丛，主要是高山红柳，可以有效防止若尔盖高寒草甸沙化，但随着高山红柳的冠幅增加，灌丛与林下植物种间关系的模式尚不明晰。基于此，我们沿着4个冠层面积梯度（1.3-1.8 m2、 3.8-5.5m2、12.6-14.5 m2和27.3-28.3 m2),采集并测定了高山红柳下的土壤样品，旨在验证胁迫梯度假说，即随着高山红柳的生长，其促进作用将转变为竞争。研究得出以下主要结论： 1.随着退化程度增加，地上生物量(AGB)、地下生物量(BGB)和 Shannon-Wiener指数均显著下降。退化程度显著（P<0.05)影响土壤理化性质。 其中，土壤含水量(SWC)、土壤有机碳(SOC)、全氮(STN)和全磷(TP)随着退化程度的增加而显著（P<0.05)下降，而土壤容重和pH值显著（P<0.05)增加。土壤理化性质解释了植被生物量沿退化程度变化的54.78%。其中，AGB主要受 SWC、SBD、SOC、STN和pH值的影响，土壤有效氮(SAN)、SOC和pH值对BGB有显著影响。除了 SBD和pH对AGB和BGB略有负向影响，其他土壤 指标对AGB和BGB均为正向作用。相较于其他土壤指标，SWC对AGB和BGB的解释度较低。土壤理化性质是调控退化程度上植被动态的关键因素，SWC是若尔盖高寒草甸植物生长的非限制性因素。禁牧1年显著增加了轻度和中度退化 草甸的SWC、SOC、STN、AGB和BGB指标。禁牧的恢复效率沿退化梯度呈先升高后降低的趋势，拐点出现在第三或第四退化水平。综上所述，短期禁牧是恢复若尔盖退化高寒草甸的有效措施，在轻度退化到中度退化阶段进行效果最佳，恢复效率最局。 2.高山红柳冠层面积在3.8-5.5 m2时，灌丛和林下植物的种间关系由促进作用转变为竞争作用，支持胁迫梯度假说。SOC、TN、SWC、土壤温度(ST)、 蔗糖酶和过氧化氢酶活性等指标之间的相互作用强度对不同冠层面积梯度的响应拐点不同。土壤微生物组成和丰度和土壤理化性质呈现趋同效应。土壤性质和微生物对护理植物的反应比目标植物对其的反应慢。因此，我们建议利用高原红柳对沙化草地进行恢复时，当其达到一定的冠层面积后，需重新考虑恢复措施。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 71 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194154]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘苗. 青藏高原高寒草甸生态系统退化预警及恢复策略研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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