一、沙化草地恢复过程中植被及土壤的变化(论文文献综述)
沈凇涛[1](2021)在《农牧废弃物改良高寒草原沙化土壤的效应研究》文中进行了进一步梳理若尔盖高寒草原地处青藏高原向四川盆地过渡地带,草地沙化已严重威胁该区域生态安全。选择若尔盖高寒草地的若尔盖县和红原县典型区,采用典型指标分析方法,刻画了草地沙化及恢复过程中土壤理化性质变化特征,并对农牧废弃物施加对沙化土壤及植被生长的影响进行了定量;进而采用主成份分析法,综合评估了不同农牧废弃物对高寒沙化土壤的改良效果;主要结果如下:(1)若尔盖高寒草地土壤沙化特征及植被治沙现状土壤沙化造成土壤有机碳及团聚体组成发生明显变化。随着沙化程度的加剧,土壤总有机碳含量显着降低,2mm以上粒级团聚体有机碳降低而0.25mm以下粒级升高;土壤团聚体表现为稳定性降低,大团聚体向微团聚体转变。当地主要植被治沙方式红柳种植增加了地表有机覆盖,但土壤有机碳含量在红柳种植前期增加并不明显,10-15年后才有着明显的提升;红柳种植使沙化土壤2mm以上粒级团聚体含量显着增加,但未能改变沙化土壤以0.25mm以下粒级微团聚体为主体的原有格局。(2)农牧废弃物对沙化土壤物理性质的影响农牧废弃物的施加能有效改善高寒沙化土壤的物理性质。施用当年,秸秆、菌渣制品就能提高沙土含水率、降低容重、改善团聚结构、增大毛管孔隙及提高田间持水能力;施用次年更是达到显着水平(P<0.05)。秸秆和菌渣改良沙土物理性质的效果均随时长而增加,不同的是二者达到在实验监测期的效果持久性所需的施用量不同,菌渣消耗更大。沙化土壤施加农牧废弃物后,土壤疏松情况得以改善,结构得以改良,将有利于沙化土壤保肥能力的提高。(3)农牧废弃物对沙化土壤有机碳库的影响农牧废弃物含丰富的有机质,能有效的增加沙化土壤有机碳库的容量,提高碳库管理指数。秸秆施加沙土使总有机碳、活性有机碳的含量显着(P<0.05)升高,且效果随施用量及处理时长的增加而提高。施用当年,菌渣处理就使沙土微生物量碳增加了373.27%,次年更是高达1007.03%;秸秆施用量达18 t·hm-2后,可保证碳库管理指数的持续升高。农牧废弃物的施加提高了有机质含量,增加土壤活性有机碳储备,为土壤微生物提供丰富碳源,对沙化土壤有机碳库扩容及碳循环过程改善具有积极作用。(4)农牧废弃物对沙化土壤养分及下渗的影响农牧废弃物含有大量的营养物质,能有效提高沙化土壤养分含量并降低下渗率。秸秆处理在增加沙土全氮含量上随时间增长而总体升高,从实验监测期开始到结束,分别平均增加56.59%到78.51%;菌渣处理沙土全氮含量随施用量的增加而升高,施用量超过24 t·hm-2后,仍有继续显着提高沙土全氮含量的趋势;秸秆、菌渣也能在高施用量处理中显着(P<0.05)降低外源养分下渗率。农牧废弃物的施加为沙化土壤提供丰富养分,刺激土壤微生物的快速发育,加速农牧废弃物降解的同时改良土壤结构、提高保肥能力,从而降低外源养分下渗率并进一步增加土壤养分含量。(5)农牧废弃物对沙化土壤植被生长的影响农牧废弃物施加促进了沙化土壤植被生长。秸秆处理黑麦草当年基本苗数平均增加了18.74%,次年达到43.11%,存活率随秸秆施用年限增长而提高;菌渣处理黑麦草株高随施用量增加显着(P<0.05)升高,18 t·hm-2的施用量基本满足株高增长所需;秸秆、菌渣处理黑麦草叶绿素含量均随施用年限增长及施用量加大而显着(P<0.05)提高,二者在根系形态、地上生物量等指标的提升上也均有明显效果。添加农牧废弃物,能优化沙化土壤结构、缓解有机质及养分缺失、改善水肥现状,从而对植被在沙化土壤的生长起到促进作用。(6)农牧废弃物制品改良高寒沙化草地效果对比在同一施用条件下,不同农牧废弃物在提高持水保肥能力、贡献有机碳库等方面年际差异明显,野外田间种植黑麦草的生理响应也不尽相同。施用当年,生物炭在土壤含水率、黑麦草地上重量等指标上优势突出;而秸秆则在有机碳库、养分两类指标上表现优异;其他如容重、基本苗、根系形态、叶绿素等指标表现上,三种农牧废弃物制品均优于牛粪。施用次年,土壤有机碳库、植被生长所有的指标均表现为秸秆>菌渣>生物炭>牛粪,且差异显着(P<0.05)。从高寒沙地土壤改良实验周期内效果来看,秸秆效果最好,其次是菌渣,最后是生物炭和牛粪。丰富有机质是若尔盖高寒沙化土壤改良的关键。本文以外源有机质施加后土壤性质的变化为基础,结合植被生理响应,阐释了农牧废弃物对沙化土壤的改良效应,建立了废物资源化与沙化草地生态修复的联系,可为高寒草原沙化治理提供有益参考。
马丽[2](2021)在《红原高寒沙化草地土壤特征及其与地形因子的关系研究》文中提出红原高寒湿地地处青藏高原东缘,是全球高寒湿地生态系统的典型代表,对我国乃至全球气候变化有着极其重要的指示意义。在高原特殊的地理环境、区域气候变暖和人为干扰等多因素的综合影响下,高寒湿地、草甸逐渐退化,正朝着“高寒湿地-高寒草甸-退化草甸-沙化草地”方向演替。基于草原区微地貌变化对生境异质性的控制作用明显,选择红原县瓦切乡典型沙化草地斑块为研究对象,采用空间系列代替时间系列的研究方法,开展地形因子对高寒沙化草地土壤结构特征、土壤养分、土壤微生物群落的作用机理研究,阐明高寒草地沙化与地形因子之间的内在关系,深化高寒草地退化演替发育规律的认识,为高寒草地生态修复和生态服务功能提升提供科学依据。本研究主要成果如下:(1)以瓦切乡重度沙化草地斑块为核心,分析沙化斑块两侧干旱草地方向和湿地方向高寒草地沙化过程中表层土壤团聚体、土壤养分分布特征,揭示了高寒草地沙化过程中土壤结构指示因子。随着沙化程度减弱干旱草地和湿地方向土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和>0.25mm团聚体含量(R0.25)均逐渐增大,分形维数(D)和<0.25mm团聚体含量逐渐减小,土壤结构稳定性逐渐增强,且干旱草地方向土壤团聚体MWD、GMD、R0.25均大于湿地方向,其土壤分形维数减小的程度大于湿地方向,干旱草地方向土壤结构稳定性强于湿地方向,草地沙化在湿地方向退化速率较快。土壤分形维数对土壤养分的指示作用在干旱草地方向和湿地方向存在异质性,干旱草地方向土壤分形维数与有机质、有效氮呈极显着负相关(P<0.01);湿地方向土壤中,分形维数与土壤养分均无显着相关关系。>1 mm团聚体和1~2 mm团聚体分别可作为评价干旱草地和湿地土壤沙化的指示性指标,即该粒径团聚体含量越高土壤沙化程度越弱,且在干旱草地中>1 mm团聚体可表征其含量越高,土壤容重越小,含水率越高。(2)通过对不同沙化程度高寒草地0~40 cm土壤理化性质、土壤有机碳、全氮、全磷、生态化学计量比等分析,明确了高寒沙化草地土壤团聚体有机碳储量分布特征,提出了土壤氮含量是影响沙化草地土壤有机质分解和植物生长的限制因子。本研究发现,沙化草地土壤团聚体有机碳储量较低(0.05~5.56Mg/ha),未沙化草地土壤有机碳主要存在于0.5~2 mm团聚体(38%)和<0.25 mm团聚体(25%)中,沙化草地有机碳主要存在于<0.25 mm团聚体(57%~82%)中。未沙化、轻度、中度沙化草地土壤碳氮比值(C/N值:15.18~36.11)均高于中国表层土壤(11.9±0.1),土壤有机质的分解效率越低,又由于土壤全氮含量(0.33~1.59g/kg)较低,土壤N/P(1.10~1.82)较低,反映了土壤氮含量可能是影响有机质分解和植物生长的限制因子。随着沙化程度的加重,土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮、速效磷、微生物生物量碳氮、C/N和C/P均逐渐降低,且与>0.5 mm团聚体和含水率呈正相关,与<0.25 mm团聚体、pH和容重呈显着负相关(P<0.05)。(3)通过高寒沙化草地土壤特征与坡度、坡向、坡位的关系研究,明确了坡向和坡位对沙化草地土壤团聚体稳定性和土壤养分分布控制作用明显。不同坡度坡向沙化草地0~40cm土壤均呈现出从坡顶到坡底>1 mm团聚体含量逐渐增加,R0.25、MWD、GMD逐渐增大,坡底土壤结构稳定性显着强于坡中和坡顶(P<0.05)。不同坡度沙化草地坡顶和坡中土壤有机质、全氮、全磷含量差异不显着,而坡底显着高于坡中和坡底;阴坡坡底土壤含水率和>0.5 mm团聚体均显着高于阳坡,阴坡和阳坡土壤有机质、全氮、全磷、微生物生物量碳和生物量碳均表现为坡底高于坡顶和坡中,且阴坡坡底显着高于阳坡(P<0.05),而阴坡坡顶、坡中和阳坡间无显着差异。(4)通过高寒沙化草地土壤细菌群落特征与地形因子的关系研究,明确了坡度坡向影响沙化草地土壤细菌群落结构组成和多样性。不同坡度沙化草地土壤细菌群落优势门均为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门,4种优势种群累计占总丰度的66.85%~73.59%。随坡度增加放线菌门、变形菌门、绿弯菌门丰度逐渐增加,而酸杆菌门则呈递减趋势。放线菌、变形菌和酸杆菌对沙化草地的生境条件具有很好的适应性,与有机质的分解和矿化作用关系密切。阴坡和阳坡不同坡位土壤细菌群落物种数量存在异质性,阳坡坡中高于坡顶和坡底,阴坡则坡底大于坡顶和坡中;土壤结构和土壤理化性质对细菌群落影响显着。0.25~0.5mm、1~2mm和2~5mm团聚体对细菌OUT水平的影响呈显着水平(P<0.05),且对细菌群落差异性的解释分别为44.7%、45.0%、36.7%;土壤容重、有机质、全氮、微生物生物量碳和全磷对细菌群落的影响呈显着水平(P<0.05),对细菌群落差异性的解释分别为43.3%、42.9%、38.0%、37.7%、36.1%。因此,0.25~0.5mm、1~2mm、2~5mm、容重、有机质、全氮、微生物生物量碳和全磷是土壤细菌群落及功能结构变化的主要驱动因子。
郎山鑫,胡嗣佳,李梦,钱虹宇,蒲玉琳,张世熔,李婷,贾永霞[3](2021)在《生态恢复措施提升高寒沙化草地的固碳效应》文中研究说明为评估不同生态恢复措施对高寒沙化草地系统固碳效应的影响,为高寒沙化草地生态功能恢复提供实践指导,该文以实施围栏禁牧草本模式(EG)、围栏禁牧灌草间作模式(ESG)和围栏禁牧沙障+灌草间作模式(ESSG)的退化草地为对象,未修复草地为对照(CK),研究沙化草地在不同生态修复模式和年限下的土壤有机碳和活性组分含量以及恢复草地固碳效应的变化特征。结果表明:恢复地土壤总有机碳含量、易氧化有机碳含量和溶解性有机碳含量较CK分别显着增加5.09~6.15倍、2.82~7.41倍和2.36~2.71倍(p<0.05)。土壤有机碳及活性组分含量在不同恢复模式间的高低顺序是ESSG>EG>ESG,在同一模式下按≥15 a、7~9 a、≤5 a的顺序显着降低。恢复地的总有机碳密度较CK显着提高1.28~7.66倍(p<0.05)。3种恢复模式间的总有机碳密度大小为ESSG>ESG>EG,且恢复年限7~9 a时ESSG分别较EG和ESG显着提高1.71倍和1.80倍,≥15 a时ESG和ESSG的分别比EG显着高54.2%和63.5%(p<0.05)。各模式下的总有机碳密度随恢复年限的增长而增加,≥15 a的分别是7~9 a和≤5 a的1.83~2.96倍和2.32~5.80倍。可见,围栏禁牧沙障间作灌草能持续高效提升退化高寒沙化草地系统的碳固存,促进土壤有机碳活化,有利于土壤质量的提升,是沙化高寒草地的优选生态恢复措施。
郭艳菊[4](2021)在《宁夏东部风沙区沙化草地植被及土壤碳氮的空间特征》文中提出草地沙化过程与植被、土壤演替在不同时空尺度上密切联系,形成一个复杂动态的生物地貌互馈系统。为了解宁夏东部风沙区沙化草地植被特征与土壤特性的空间格局及其驱动因素,以哈巴湖自然保护区沙化草地为对象,采用样线法在较大尺度范围内自潜在沙化草地至重度沙化草地设置3条长3600 m的平行样线(相邻样线间隔500 m),在每条样线上每隔200 m设置样方;在各沙化类型草地小尺度范围内设置5条80 m的平行样带(相邻样带间隔20 m),在每条样带上每隔20 m设置样方进行植被调查和土壤取样;通过经典统计学和地统计学分析,主要得出以下结果:(1)宁夏东部风沙区自潜在沙化草地至重度沙化草地植被盖度、地上生物量、物种丰富度和多样性指数的变化范围分别为41%-93%、29.60 g·m-2-115.04 g·m-2、0.82-2.80和 1.29-2.43。0-100 cm各土层土壤有机碳、全氮和土壤水分含量的平均值分别为2.05 g·kg-1-4.18 g·kg-1、0.13 g·kg-1-0.21 g·kg-1和0.93%-28.22%。土壤有机碳和全氮随土层的加深呈先升高后降低的趋势,40-60 cm土层是土壤有机碳含量变化的转折点。(2)自潜在沙化草地至重度沙化草地,植被地上生物量、盖度、0-60 cm各土层土壤有机碳和全氮含量表现为强烈的空间自相关性,其空间变异主要由结构因素决定。物种丰富度指数、多样性指数与0-100 cm各土层土壤水分表现为中等的空间自相关性,结构性因素和随机性因素在其空间总变异中均发挥作用。0-100 cm各土层土壤有机碳、全氮、水分和植被地上生物量、盖度、多样性指数的空间插值图呈条带状和斑块状的梯度变化,物种丰富度呈斑块分布,自潜在沙化草地至重度沙化草地,表现为逐渐降低的趋势。(3)0-40 cm各土层土壤水分、有机碳、全氮和植被盖度在各沙化类型草地内部均表现为强烈的空间自相关性。植被地上生物量、物种丰富度指数和多样性指数在潜在沙化草地和轻度沙化草地表现为强烈的空间自相关性。植被地上生物量在中度沙化草地、物种丰富度指数和多样性指数在中度沙化草地和重度沙化草地表现为中等程度相关。0-40 cm各土层土壤水分、有机碳、全氮、植被盖度、物种丰富度及多样性指数在各沙化类型草地的空间插值图呈条带状和斑块状的梯度变化。自潜在沙化草地至重度沙化草地,植被盖度、地上生物量、物种丰富度和多样性指数的插值图由条带状和斑块状的梯度变化逐渐转变为以斑块状分布为主。(4)随沙化程度的加重,植物群落中多年生草本植物逐渐减少,一年生植物和半灌木逐渐增加,物种发生替代,群落趋于不稳定性;0-40 cm各土层土壤有机碳、全氮、全磷及植被地上生物量、盖度显着降低,尤其在中度沙化草地和重度沙化草地阶段降幅较大。综上,伴随着草地的沙化,植被地上生物量、盖度及土壤养分逐渐降低,空间斑块分布格局更为明显,生境破碎化程度加重。基于空间分布格局,不同沙化类型草地之间的转换区是土壤和植被参数变化的敏感区域,是草地沙化防治的关键区域。
黄怡,赵聪,杨洋,刘轲,牟秋雨,杨林,胡进耀[5](2021)在《川西北高寒沙化草地围栏禁牧时段和恢复过程的耦合机理研究》文中研究表明川西北沙化草地在围栏禁牧生态恢复过程中,土壤中有机质、全氮、水解性氮变化特征,研究对象为:未修复沙化草地、围栏禁牧生态恢复时间分别为5年、10年的沙化草地,研究其不同围栏禁牧时间沙化草地0~40 cm土层土壤中有机质、全氮、水解性氮的变化。其结果表明,随着围栏禁牧时间的增长,各土层土壤有机质、全氮含量均增加,植被盖度、高度均极显着提高,其中,增加幅度较大的是0~20 cm土层。围栏禁牧10年,沙化草地土壤有机质、全氮含量比未修复沙化草地分别增长34.05%、27.89%,均显着高于未修复沙化草地;各土层土壤水解性氮含量却呈现先减少后增加的特征,其中,0~20 cm土层,围栏禁牧5年沙化草地较未修复沙化草地水解性氮含量减少了23.80%,围栏禁牧10年沙化草地较围栏禁牧5年沙化草地水解性氮含量增加了24.19%;20~40 cm土层,围栏禁牧5年沙化草地较未修复沙化草地水解性氮含量减少了31.49%,围栏禁牧10年沙化草地较围栏禁牧5年沙化草地水解性氮含量增加了1.13%。
赵晓男,唐进年,樊宝丽,李银科,王祺,金红喜,张莹花,杨雪梅,何芳兰,刘有军,刘振恒[6](2020)在《高寒地区不同程度沙化草地土壤种子库特征》文中研究表明为了探明高寒草甸土壤种子库对其沙化过程的响应,调查并分析了高寒区玛曲未沙化高寒草甸、沙化草地和流动沙丘土壤种子库特征与动态变化。结果表明:1)高寒草甸沙化过程中土壤种子库共出现物种13科32种,返青期和枯黄期均为11科24种,但物种组成有一定差异;2) 3种不同程度沙化草地0-15 cm土层种子库密度在返青期分别为3 096.0、679.4和56.6粒·m-2,集中分布在0-5 cm土层,且种子库密度均随沙化程度增加而显着降低(P <0.05),在枯黄期低于返青期,但差异不显着(P> 0.05);3)无论是返青期还是枯黄期,高寒草甸土壤种子库物种的优势度、多样性、均匀度和丰富度指数均随沙化程度的增加而降低,典型高寒草甸一旦沙化,种子库物种多样性就会锐减;4) 3种不同程度沙化草地土壤种子库与地上植被的相似性均较低,在0~0.5,但枯黄期高于返青期。研究结果表明,土地沙化使得高寒区土壤种子库受损较大,高寒草甸一旦沙化其土壤种子库的数量和多样性就会锐减,地带性种群不宜生存而退出,自然恢复较为困难。因此,在高寒区沙化土地治理中,人工建立适宜的土壤种子库是有效恢复与重建草地植被的关键措施和途径。
廖承锐[7](2020)在《西藏高寒河谷沙地植被恢复特征及经营对策研究》文中研究说明青藏高原作为“世界屋脊”,和地球南极、北极并列,被称为“世界第三极”。西藏高原是青藏高原的主体,平均海拔超过4000m,生态环境极其脆弱而敏感,易受人类活动和气候变暖影响。雅鲁藏布江中部流域是西藏自治区社会经济中心,由于地表沙物质丰富、气候干冷多风、植被稀疏低矮等,季节性的风沙灾害,给城镇生活和农牧业生产造成严重影响。植被恢复是生态修复的重要组成部分,能够提升区域生态防护功能和社会经济可持续发展能力。其中,人工恢复和自然恢复是退化生态系统修复治理的两种重要途径,也是林草资源资产增值的有效措施。本研究以西藏高原河谷沙地植被为研究对象,通过野外试验,从样方、样带和区域三个尺度,揭示了人工恢复模式下,不同沙地类型、沙障处理及海拔梯度下植被结构、物种多样性与生境因子变化的关系;首次在高寒沙地上,通过地面激光扫描技术(TLS),从植被水平覆盖和垂直结构的角度,揭示了自然恢复模式下群落结构及空间分布随地形/微地形的变化规律;探讨了不同恢复模式下沙地典型群落的植被与土壤的关系,阐明了植被恢复模式对植被和土壤变化的影响,进一步完善了西藏河谷沙地植被恢复研究,并提出相应的对策与建议,以期为西藏高原河谷沙地的植被恢复与重建研究提供科学依据。结果表明:(1)不同沙地类型人工恢复模式下的植被恢复特征存在极大差异。在河滩、河岸和山坡三种不同沙地类型的植被恢复试验中,共有14种植物种存活,不同沙地类型间的植株生长具有不同的特点。综合各植物种组成和生长特征,在河滩流动沙地上,籽蒿的重要值可达25%,生长最好;在河岸流动沙地上,藏白蒿和藏沙蒿的重要值分别为28%和16%,生长状况最优;而在山坡流动沙地上,拉萨狗娃花、花棒和藏沙蒿的长势最好。这些植物种均可以考虑作为植被恢复初期的适生植物种,在不同沙地类型的植被恢复过程中作为最优选择。山坡流动沙地不同海拔的植被恢复过程中,植株生长和土壤质量得到了改善。从先锋期(2011)到发展期(2017),随着植被盖度和高度的显着提高,其对土壤性质的改善极为明显,主要的土壤颗粒组成从中细砂变为了极细砂。在发展期,植株生长以中坡为优,pH值与株高呈显着正相关。沙障处理在人工恢复模式中起着重要的作用。不同沙障处理下的植被恢复效果不同。在植被恢复过程中,秸秆沙障更有利于植株生长;而石方格及塑料方格的铺设能够提高物种多样性,促进生态系统的稳定,增强沙地植被恢复潜力。(2)砂生槐群落的自然恢复成效显着。在不同地形条件下,冲积扇中部的个体生长最高。株高和冠幅投影面积呈显着正相关(p<0.01),而株高和海拔、坡度均显着相关(r分别为0.167和0.145,p<0.01)。随着海拔的升高,砂生槐种群的分布密度呈先减小后增大最后减小的趋势。在海拔为3593-3643 m,坡度为20°~25°的西南坡,其生境条件最有利于砂生槐种群的生长和分布。(3)在0-20 cm土层上,自然恢复模式下的砂生槐灌丛和长芒草草地的粉砂含量较大,分别为50.77%和62.16%,高于人工恢复模式下的柳树林和藏沙蒿灌丛。四种植被恢复模式中,长芒草草地粉砂含量最高,土壤容重最低。在0-20 cm土层的有机质含量差异不显着,而在20-40 cm土层中,不同模式的土壤有机质含量依次为:长芒草草地(23.37 g·kg-1)>砂生槐灌丛(17.42 g·kg-1)>藏沙蒿灌丛(14.85 g·kg-1)>柳树林(8.43 g·kg-1)。藏沙蒿灌丛的铵态氮含量高于其它植被恢复模式,因此,在沙地植被恢复模式中,自然恢复模式对于土地退化的防治而言至关重要,应以自然恢复为主,并与人工恢复相结合。沙地土壤有机质含量与土壤全磷、有效磷含量均呈极显着正相关。叶片全碳、氮、磷与土壤容重、土壤有效磷、速效钾含量呈显着正相关。(4)根据高寒河谷沙地恢复不同沙地类型的植被特征变化采取相应的经营对策。在河滩沙地上,良好的水、气条件有利于乔、灌、草相结合的沿江(河)防风固沙体系的构建,同时,应注重沙障等地面措施的实施;在河岸沙地上,植被恢复模式应贯彻“以自然恢复为主,与人工修复相结合”的方针,自然恢复以围栏封育为主,辅以适生灌丛的补种及飞播种草固沙等人工恢复措施;在山坡沙地上,人工恢复采用沿等高线人工脚踩回头撒播的植被种植方法,在构建完整的恢复体系时需要充分考虑地形因子的影响,同时,应严格执行围栏封育和禁牧措施。并且,高寒河谷沙地植被恢复的过程离不开科技的支撑和保障体系的完善。
张振超[8](2020)在《青藏高原典型高寒草地地上-地下的退化过程和禁牧恢复效果研究》文中研究表明由于高海拔和独特的高寒气候,青藏高原高寒生态系统非常敏感和脆弱。近年来,在气候变化和人类活动的影响下,高寒草地发生了不同程度的退化,严重影响牧民的生产和生活,威胁到我国甚至整个亚洲地区的生态安全。本文通过收集历史文献数据,并在红原高寒草甸和申扎高寒草原两个站点分别选取7个典型连续退化梯度草地进行实验观测,对红原站的7个退化梯度样带进行了1年的禁牧实验,同时研究了红原地区严重沙化的草地土壤和植被特征沿自然恢复时间序列的变化情况。分别从区域和站点两个尺度探索了青藏高原高寒草地退化和恢复演替过程,旨在为该地区草地利用、保护和适应性管理提供依据。主要研究结果如下:(1)区域尺度上,植物盖度、地上生物量、地下生物量、物种多样性、土壤水分、有机碳和全氮均随着退化程度的加深呈下降趋势,而土壤容重和p H则显着上升。不论高寒草原和高寒草甸,中度和重度退化程度的土壤水分、有机碳、全氮、全磷、植被盖度和地上生物量与近似未退化草地相比均显着下降,容重显着上升(P<0.05),且退化程度越强,变化幅度越大。(2)站点尺度上,随着退化程度的加强,植物地上生物量、物种丰富度和多样性均明显降低,而杂草相对于禾本科的权衡值显着上升(P<0.05)。相关性和差异性分析结果表明,草地退化造成土壤水分和养分下降,粘结性变差,与禾本科和杂草植物根系等特征差异,共同决定了草地退化过程中植物群落的变化。(3)站点尺度上,土壤含水量、紧实度、有机碳、全氮、过氧化物酶和脲酶活性,以及C/N、C/P和N/P均沿着退化梯度不断下降。结构方程模型结果表明,草地退化导致的土壤变暖、变干加速有机碳矿化,加上难分解的杂草比例增加,很大程度导致土壤C/N、C/P和N/P的减少。(4)高寒草地退化导致植物地下生物量显着降低。从其垂直分布来看,0-10 cm深度土壤的地下生物量相对于10-30 cm土层的权衡值沿着退化梯度急剧下降,与0-10 cm土壤含水量、紧实度、有机碳、全氮和速效氮显着正相关(P<0.05)。可解释为草地退化对表层土壤性质影响比下层土壤更剧烈,随着表层土壤质量的迅速恶化,浅根系的禾本科植物比例减少,而深根系的杂草比例升高并在植被群落中占据优势。(5)红原站禁牧1年对不同退化程度的草地土壤含水量、有机碳、全氮和植物生物量均有明显提升,并一定程度上降低了土壤容重。表明禁牧是该地区草地恢复的有效途径,可能与其丰富的降水有关。轻度退化草地禁牧1年可恢复到较为理想的状态,而退化相对严重的草地最佳禁牧时间为9年。
王保林[9](2020)在《内蒙古草甸草原区遥感生态评价与监测研究》文中进行了进一步梳理干旱区草原退化已成为严峻的生态问题,内蒙古牧区草畜关系和畜牧业发展正面临着严峻挑战,随着大数据技术和云计算平台的发展改变了地学和生态学的研究模式。草甸草原在内蒙古广泛分布,是我国重要的草地资源和景观群落。通过将草甸草原的生态系统服务价值进行货币化度量,量化区域景观生态风险等级以及监测草原关键的生态参量,为精细化草原保护和利用的相关政策提供数据参考。对我国生态可持续发展和生态文明建设具有重要意义。本文选取内蒙古草甸草原区为研究对象,在大数据云平台的基础上以数据驱动的方式在多个维度展开研究。在谷歌地球引擎的基础上集成,将样地实测的生态参量、气象观测数据、物候观测数据等地面数据,结合Landsat 8、Sentinel-2、MODIS等遥感卫星数据构建天地一体化的评价方式,基于地理格网计算、机器学习、混合像元分解、经验模型构建等多种方法,开展草原生态评价和监测研究。研究重点包括草甸草原区土地覆盖时空分布分析、景观生态风险变化分级评价、生态系统服务价值的时空调节及货币价值核算、草甸草原的基本生态参量反演、草甸草原区牧草产量和载畜量估算以及草原退化检测等多个维度研究结果显示:(1)内蒙古草甸草原区草地恢复明显,生态风险可控。草甸草原区的土地利用特征与内蒙古全域有相似性,具体表现为草地面积逐渐上升,同时相较于全域,草甸草原区的草地面积恢复速度更快。但没有大型的人口聚集区、没有成规模的河湖湿地,未来应继续重视天然草原的保护,坚决抑制天然草原被开垦为农田。草甸草原区景观生态风险水平总体偏低,个别地区有中等或者较高的风险水平,需要引起警示。(2)生态系统服务价值逐年上升,其中贡献最大的地类是草地,其中气候调节能力产生了最大的价值。草甸草原区最重要的生态系统服务功能是调节功能,而气候调节功能是重中之重。其价值贡献其次为森林和农田等生态系统,而时间则主要是4~10月份的生长季。由此表明内蒙古的草甸草原区保护应放在生态建设的首位。(3)草甸草原区的牧草盖度和长势具有向好的趋势,返青监测反映了地面真实情况。牧草盖度和长势的定量反演和定性分析均取得了较好的结果,满足监测需求。相较于线性回归模型,应用混合像元分解模型反演草甸草原盖度结果与实际情况更加符合,一方面是线性回归模型简单,不能充分挖掘波段与盖度之间的关联,另一方面混合像元分解能够充分保留草原的植被光谱特征。分析盖度与气象环境因子之间的相关性发现降雨量是影响牧草盖度的重要因素。返青监测结果与地面物候采集数据具有强相关性且准确地表达了返青的时序特征和空间分布特征。(4)牧草产量逐年提升,降水是影响产量的决定性因素。分别利用Landsat 8、Landsat 7、Sentinel-2、MODIS影像的原始波段及相关衍生波段构建产量一元及多元统计模型,经模型验证精度对比分析,基于Landsat 8数据构建的多元线性模型精度最优,应用该模型进行时空分析制图,发现草甸草原区2013-2019年产量总体呈增加趋势,这和盖度像元二分模型监测结果相对应,也与基于MODIS数据产品土地利用研究结果一致,不同数据源和不同算法得到的草原参量一致性可以佐证结果的可靠性。研究结合产量进行载畜能力分析及专题化制图,获得了 2019年内蒙古暖季和冷季的载畜量专题图。分析产量与气象环境因子之间的相关性,发现研究区降雨量是影响产量的重要因素。(5)应用随机森林模型反演草原沙化具有较高精度,可推广至全区域草原沙化反演。基于草原沙化地面采样数据分别构建随机森林模型和混合像元分解模型,利用模型反演结果分析草甸草原区草原沙化的时空分布特征。由于混合像元的端元提取具有较大误差及不确定性,导致混合像元分解反演沙化精度较低,而基于随机森林模型能取得较高的精度,总体精度为0.6383,卡帕系数为0.4495。草原沙化随机森林模型可以用于全域时序空间制图。
杨磊[10](2020)在《阿勒泰地区草地生态退化驱动机制及修复策略》文中研究表明为探讨全球气候变暖的环境背景下,温带草地生态系统退化的驱动力及其变化机制,本文借助于遥感技术的区域性优势,融合生态水文学、恢复生态学和地理学等学科的基本原理和方法,并结合气象、植被、社会经济等资料,以草地类型丰富的阿勒泰地区为研究区,选择覆盖度、产草量及生态服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)为量化指标,分析了草地退化的趋势、规律和空间差异性,评估了草地退化的ESV损失量,明晰了导致草地退化的主要驱动因素和影响强度,提出了草地退化区生态修复的具体措施和保障机制。为遏制阿勒泰地区草地生态退化不断加剧的趋势提供科学依据。研究结果表明:(1)2000~2017年,阿勒泰地区草地退化程度不断加重。空间上,全区50%以上草地呈现不同程度的退化,草地景观破碎化程度持续增大,多样性和均匀性不断减小;覆盖度较高的草地(覆盖度>0.6)面积减少明显,并不断向覆盖度较低的草地(覆盖度<0.4)转移,草地产草量降低,阿尔泰山山区及山前植被覆盖较高的山地草甸和温性草原退化明显。(2)利用时间累积归一化植被指数(Time-Integrated Normalized Difference Vegetation Index,TI-NDVI)作为ESV的当量修正系数,通过增强ESV空间分布的异质性表达,首次计算了阿勒泰地区草地生态系统服务价值损失量,计算得到:2000~2017年的18年内阿勒泰地区草地ESV损失5.10%。(3)自然方面,研究了草地的发展与降水和气温变化的关系,2000~2017年阿勒泰地区草地分布区内,92%以上区域气候变暖变湿,干旱的平原区内大面积草地在供水条件改善条件下发生改善,然而相对寒冷的山区,大面积草地在自然条件改善情况下发生了退化。(4)人为方面,阿勒泰地区草地超载比例高达52%,春秋牧场超载更是达到了69%。48.47%草地植被变化由人为因素所主导,46.82%由气候因素所主导,4.71%由两者共同主导。同时退化草地中的94.00%由人为因素主导,改善草地中的93.13%由气候因素主导。从而第一次比较清晰地区分了草地变化与气候、人为的关系,指出了阿勒泰地区草地退化的主要原因,为今后草地的保护、草场条件改善所要采取的有针对性措施提供了科学依据。(5)根据其生态退化现状与原因,结合当地实际情况,可采取以下具体措施:A.打草适宜时间应该在7月26日至8月9日期间,合理利用草地资源,有利于草地尽快恢复。B.开展草地修复和保护工程、生态廊道建设、围栏封育、人工补种和毒害草、鼠虫防治等工程措施。C.采取发展畜牧产业园、种植饲料灌木林,合理控制放牧强度,进行产业结构调整等非工程措施。坚持以促进社会经济可持续和生态环境和谐发展为目的,以推动当地农牧业向现代化进程发展的生态补偿政策、工程和措施为依托,推进生态补偿和政策奖惩机制以保障生态修复措施的顺利推行,逐步实现阿勒泰地区草地恢复及可持续性的开发利用。
二、沙化草地恢复过程中植被及土壤的变化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、沙化草地恢复过程中植被及土壤的变化(论文提纲范文)
(1)农牧废弃物改良高寒草原沙化土壤的效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土地沙化治理 |
1.2.2 沙化土壤改良 |
1.2.3 农牧废弃物改良剂 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究区域与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地质地貌 |
2.1.2 气候水文 |
2.1.3 植被土壤 |
2.1.4沙化状况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 若尔盖高寒草原沙化分级方法 |
2.2.2 供试材料的制备方法 |
2.2.3 实验方案 |
2.2.4 分析测试方法 |
2.2.5 计算与统计分析 |
3 若尔盖高寒草原土壤沙化特征与植被治沙现状 |
3.1 高寒草地土壤沙化特征 |
3.1.1 土壤含水率 |
3.1.2 土壤容重 |
3.1.3 土壤团聚体 |
3.1.4 土壤有机碳 |
3.2 植被治沙土壤特征 |
3.2.1 土壤含水率 |
3.2.2 土壤容重 |
3.2.3 土壤团聚体 |
3.2.4 土壤有机碳 |
3.3 本章小节 |
4 农牧废弃物对高寒沙化土壤物理性质的影响 |
4.1 秸秆对沙土物理性质的影响 |
4.1.1 土壤含水率 |
4.1.2 土壤容重 |
4.1.3 土壤团聚体 |
4.1.4 毛管孔隙度 |
4.1.5 田间持水量 |
4.2 菌渣对沙土物理性质的影响 |
4.2.1 土壤含水率 |
4.2.2 土壤容重 |
4.2.3 土壤团聚体 |
4.2.4 毛管孔隙度 |
4.2.5 田间持水量 |
4.3 本章小结 |
5 农牧废弃物对高寒沙化土壤有机碳的影响 |
5.1 秸秆对沙土有机碳的影响 |
5.1.1 总有机碳 |
5.1.2 活性有机碳 |
5.1.3 微生物量碳 |
5.1.4 碳库管理指数 |
5.2 菌渣对沙土有机碳的影响 |
5.2.1 总有机碳 |
5.2.2 活性有机碳 |
5.2.3 微生物量碳 |
5.2.4 碳库管理指数 |
5.3 本章小节 |
6 农牧废弃物对高寒沙化土壤养分及下渗的影响 |
6.1 秸秆对沙土养分及下渗的影响 |
6.1.1 全氮 |
6.1.2 土壤硝态氮 |
6.1.3 外源养分下渗率 |
6.2 菌渣对沙土养分及下渗的影响 |
6.2.1 土壤全氮 |
6.2.2 土壤硝态氮 |
6.2.3 外源养分下渗率 |
6.3 本章小结 |
7 农牧废弃物对高寒沙化土壤植被生长的影响 |
7.1 秸秆对植物生长的影响 |
7.1.1 基本苗数 |
7.1.2 植株高度 |
7.1.3 根系形态 |
7.1.4 叶绿素含量 |
7.1.5 植被重量 |
7.2 菌渣对植物生长的影响 |
7.2.1 基本苗数 |
7.2.2 植株高度 |
7.2.3 根系形态 |
7.2.4 叶绿素含量 |
7.2.5 植被重量 |
7.3 本章小结 |
8 农牧废弃物改良若尔盖高寒沙化土壤效应评价 |
8.1 指标相关性 |
8.2 沙化土壤效应评价 |
8.2.1 土壤含水率 |
8.2.2 土壤容重 |
8.2.3 土壤有机碳 |
8.2.4 土壤微生物量碳 |
8.2.5 土壤全氮 |
8.3 沙生植被效应评价 |
8.3.1 基本苗数 |
8.3.2 植株高度 |
8.3.3 根系形态 |
8.3.4 叶绿素含量 |
8.3.5 植被重量 |
8.4 农牧废弃物综合评价 |
8.4.1 施用当年 |
8.4.2 施用次年 |
8.5 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)红原高寒沙化草地土壤特征及其与地形因子的关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高寒草地退化沙化特征研究进展 |
1.2.2 地形因子对草地退化的影响 |
1.3 拟解决的关键科学问题、研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 拟解决的关键科学问题 |
1.3.3 技术路线 |
2 研究区概况 |
2.1 自然环境 |
2.2 研究样地的选择 |
3 高寒草地沙化过程中土壤结构与肥力特征 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 干旱草地和湿地方向沙化土壤结构 |
3.2.2 干旱草地和湿地方向沙化土壤肥力 |
3.2.3 土壤结构与土壤肥力的相关性 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
4 高寒沙化草地土壤生态化学计量特征 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 试验设计 |
4.1.2 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同程度沙化草地土壤基本物理性质 |
4.2.2 不同程度沙化草地土壤碳氮磷含量 |
4.2.3 不同程度沙化草地土壤碳氮磷的生态化学计量比 |
4.2.4 不同程度沙化草地土壤物理化学性质的相关性 |
4.2.5 不同程度沙化草地土壤团聚体有机碳储量分布特征 |
4.3 讨论 |
4.3.1 高寒草地沙化过程中土壤碳、氮、磷的分布特征 |
4.3.2 高寒沙化草地土壤生态化学计量比 |
4.3.3 高寒沙化草地土壤理化性质的相关性研究 |
4.3.4 土壤团聚体中有机碳的分布和储量对高寒草地沙化的响应 |
4.4 小结 |
5 地形因子对高寒沙化草地土壤结构和养分的影响 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 试验设计 |
5.1.2 数据处理 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 坡度对高寒沙化草地土壤特征的影响 |
5.2.2 坡向对高寒沙化草地土壤特征的影响 |
5.3 讨论 |
5.3.1 地形因子对高寒沙化草地土壤结构的影响 |
5.3.2 地形因子对高寒沙化草地土壤养分和生态化学计量特征的影响 |
5.4 小结 |
6 地形因子对高寒沙化草地土壤细菌群落的影响 |
6.1 研究方法 |
6.1.1 样地设置及样品 |
6.1.2 16S rRNA高通量测序 |
6.1.3 数据统计与分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 坡度对高寒沙化草地土壤细菌群落的影响 |
6.2.2 坡向和坡位对高寒沙化草地土壤细菌群落的影响 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 缩略词 |
攻读学位期间的研究成果 |
(3)生态恢复措施提升高寒沙化草地的固碳效应(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 研究区概况 |
1.2 生态恢复措施及年限 |
1.3 样品采集与测定 |
1.4 数据计算与分析 |
2 结果 |
2.1 不同生态恢复模式及其年限下沙化草地土壤有机碳及活性组分含量 |
2.1.1 沙化草地土壤有机碳及活性组分含量对生态恢复模式的响应 |
2.1.2 沙化草地土壤有机碳及活性组分含量对生态恢复年限的响应 |
2.2 不同生态恢复模式下沙化草地生态系统有机碳密度 |
2.2.1 沙化草地生态系统有机碳密度对生态恢复模式的响应 |
2.2.2 沙化草地生态系统有机碳密度对生态恢复年限的响应 |
3 讨论 |
3.1 生态恢复模式及其年限对退化草地土壤有机碳含量的影响 |
3.2 生态恢复模式及其年限对退化草地系统固碳效应的影响 |
4 结论 |
(4)宁夏东部风沙区沙化草地植被及土壤碳氮的空间特征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 草地沙化现状及其驱动因素 |
1.2.2 沙化对草地植被的影响 |
1.2.3 沙化对草地土壤理化性状的影响 |
1.2.4 植被和土壤的空间异质性 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 宁夏东部风沙区沙化草地植被和土壤的空间特征 |
1.3.2 不同沙化类型草地植被和土壤的空间特征 |
1.3.3 草地沙化过程中植被及土壤性状的变化 |
1.4 技术路线 |
第二章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区自然概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 植被调查及取样 |
2.2.2 样品处理及测定方法 |
2.2.3 数据计算和分析 |
第三章 结果与分析 |
3.1 宁夏东部风沙区沙化草地植被和土壤的空间特征 |
3.1.1 宁夏东部风沙区沙化草地植被参数的空间特征 |
3.1.2 宁夏东部风沙区沙化草地土壤水分含量的空间特征 |
3.1.3 宁夏东部风沙区沙化草地土壤有机碳含量的空间特征 |
3.1.4 宁夏东部风沙区草地土壤全氮含量的空间特征 |
3.2 不同沙化类型草地植被和土壤的空间特征 |
3.2.1 不同沙化类型草地植被参数的空间特征 |
3.2.2 不同沙化类型草地土壤水分含量的空间特征 |
3.2.3 不同沙化类型草地土壤有机碳含量的空间特征 |
3.2.4 不同沙化类型草地土壤全氮含量的空间特征 |
3.3 草地沙化过程中植被及土壤特征的变化 |
3.3.1 草地沙化过程中植被参数的变化 |
3.3.2 草地沙化过程中土壤理化特性的变化 |
3.3.3 宁夏东部风沙区沙化草地植被参数与土壤理化特性的相关性 |
第四章 讨论 |
4.1 宁夏东部风沙区沙化草地植被和土壤的空间特征 |
4.2 不同沙化类型草地植被和土壤的空间特征 |
4.3 草地沙化过程中植被及土壤性状的变化 |
第五章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简介 |
(7)西藏高寒河谷沙地植被恢复特征及经营对策研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 干旱区植被恢复研究 |
1.2.2 自然恢复和人工恢复模式研究现状 |
1.2.3 植被恢复的群落结构与空间分布特征研究 |
1.2.4 地形及土壤因子对植被恢复的影响 |
1.3 研究目标与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 拟解决的关键科学问题 |
1.5 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 野外调查 |
2.2.2 群落分析 |
2.2.3 土壤与植被样品分析 |
2.2.4 雷达数据处理 |
2.2.5 数据处理与统计分析 |
第三章 不同沙地类型人工恢复模式下植被特征变化 |
3.1 三种类型沙地植被恢复特征 |
3.1.1 植物种类的差异 |
3.1.2 植株生长的差异 |
3.1.3 物种多样性的变化 |
3.1.4 植被与土壤的关系 |
3.1.5 讨论 |
3.1.6 小结 |
3.2 沙障对沙地植被恢复的影响 |
3.2.1 植被种类的差异 |
3.2.2 植株生长状况的变化 |
3.2.3 物种多样性的变化 |
3.2.4 讨论 |
3.2.5 小结 |
3.3 基于TLS不同海拔植被恢复特征的动态变化 |
3.3.1 土壤性质和植株生长的变化 |
3.3.2 土壤性质随海拔的变化 |
3.3.3 植株生长随海拔的变化 |
3.3.4 讨论 |
3.3.5 小结 |
第四章 基于TLS自然恢复模式下砂生槐群落的植被特征变化 |
4.1 不同地形土壤状况 |
4.1.1 土壤粒度特征 |
4.1.2 土壤性质的变化 |
4.2 株高分级与个体数量随地形的变化 |
4.3 空间分布随微地形的变化 |
4.3.1 个体分布随高程的变化 |
4.3.2 个体分布随坡度的变化 |
4.3.3 个体分布随坡向的变化 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 不同恢复模式下高寒河谷典型群落的植被特征研究 |
5.1 沙地不同群落间的土壤状况 |
5.1.1 土壤物理性质 |
5.1.2 土壤养分含量 |
5.2 沙地不同优势植物种的植株生长与叶片养分 |
5.3 讨论 |
5.3.1 植被特征变化对土壤性质的响应 |
5.3.2 叶片养分与土壤性质的关系 |
5.4 本章小结 |
第六章 西藏高原沙地植被可持续经营对策 |
6.1 植被恢复现状与存在问题 |
6.1.1 现状 |
6.1.2 存在的问题 |
6.2 植被恢复的影响因素 |
6.2.1 自然条件 |
6.2.2 人为干扰 |
6.3 可持续经营对策建议 |
6.3.1 对策 |
6.3.2 建议 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足与展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
(8)青藏高原典型高寒草地地上-地下的退化过程和禁牧恢复效果研究(论文提纲范文)
资助项目 |
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 草地退化 |
1.2.2 草地恢复 |
1.2.3 土壤的演化机制 |
1.2.4 植被的演化机制 |
1.2.5 杂草的适应机制 |
1.3 存在主要问题 |
2 研究区概况 |
2.1 区域概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 水文 |
2.1.4 气候 |
2.1.5 土壤 |
2.1.6 植被 |
2.2 红原站概况 |
2.3 申扎站概况 |
3 研究内容与方法 |
3.1 研究目的及内容 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 样地的选择与布设 |
3.2.2 样地调查及指标测定 |
3.2.3 历史文献数据收集 |
3.3 数据分析 |
3.3.1 物种多样性计算 |
3.3.2 权衡量化计算 |
3.3.4 SEM结构方程模型 |
3.3.5 Meta分析 |
3.3.6 FP-Growth算法 |
3.3.7 生态系统多功能性指数计算 |
3.4 技术路线 |
4 典型高寒草地的地上退化过程 |
4.1 植物特征在区域尺度上对草地退化的响应 |
4.1.1 不同退化程度草地植物特征的变化规律 |
4.1.2 Meta分析不同类型草地植物对退化程度的响应 |
4.1.3 基于FP-Growth算法的不同类型和退化程度草地的植物特征变化 |
4.1.4 退化草地植被和土壤性质在区域尺度的相互关系 |
4.2 植物地上生物量和物种多样性对草地退化的响应 |
4.2.1 土壤和植物因子与退化梯度关系冗余分析 |
4.2.2 植物地上生物量和物种丰富度随退化梯度变化规律 |
4.3 植被功能群结构对草地退化的响应 |
4.3.1 禾本科和杂草根系特征差异 |
4.3.2 不同植被功能群随退化梯度变化规律 |
4.3.3 杂草权衡值与土壤性质和物种丰富度的关系 |
4.4 植物地下生物量分布对草地退化的响应 |
4.4.1 地下生物量在不同深度土壤分布沿退化梯度变化规律 |
4.4.2 植物地下生物量与土壤性质及植被群落组成的关系 |
4.5 讨论 |
4.5.1 草地退化对物种丰富度的影响 |
4.5.2 植物根系特征影响植物功能群结构变化 |
4.5.3 杂草对退化草地的潜在生态作用 |
4.5.4 土壤条件变化影响植物地下生物量分布 |
4.6 小结 |
5 典型高寒草地的地下退化过程 |
5.1 土壤理化性质对草地退化的响应 |
5.1.1 不同退化程度草地土壤性质在区域尺度的变化规律 |
5.1.2 Meta分析不同类型草地土壤对退化程度的响应 |
5.1.3 基于FP-Growth算法的不同类型和退化程度草地的土壤性质变化 |
5.1.4 土壤理化性质在站点尺度沿退化梯度的变化规律 |
5.2 土壤酶活性对草地退化的响应 |
5.2.1 土壤酶活性沿退化梯度的变化 |
5.2.2 土壤理化性质与酶活性的关系 |
5.3 土壤化学计量对草地退化的响应 |
5.3.1 土壤碳氮磷耦合对草地退化程度的响应 |
5.3.2 土壤化学计量沿退化梯度变化规律 |
5.3.3 土壤化学计量与土壤物理性质和植物群落特征相关关系 |
5.3.4 土壤物理性质和植被群落特征对土壤化学计量的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 草地退化对土壤理化性质的影响 |
5.4.2 草地退化对酶活性的影响 |
5.4.3 土壤物理性质对土壤化学计量的影响 |
5.4.4 植物特征对土壤化学计量的影响 |
5.5 小结 |
6 禁牧对典型高寒草地的恢复效果 |
6.1 短期禁牧对典型高寒草地的影响 |
6.1.1 短期禁牧对高寒草地植被的影响 |
6.1.2 短期禁牧对高寒草地土壤的影响 |
6.1.3 土壤理化性质和植被特征的关系 |
6.2 不同禁牧时间对典型高寒草地的恢复效果 |
6.2.1 典型高寒草地植物生产力和群落结构随禁牧时间序列的变化 |
6.2.2 典型高寒草地土壤随禁牧时间序列的变化 |
6.2.3 典型高寒草地生态系统功能随禁牧时间序列的变化 |
6.2.4 典型高寒草地禁牧过程中土壤和植被指标的相互关系 |
6.3 讨论 |
6.3.1 短期禁牧对典型高寒草地植被特征的影响 |
6.3.2 短期禁牧对典型高寒草地土壤理化性质的影响 |
6.3.3 高寒草地植被和土壤随禁牧时间序列的变化 |
6.3.4 禁牧在降雨丰富地区典型高寒草地的应用探讨 |
6.4 小结 |
7 研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(9)内蒙古草甸草原区遥感生态评价与监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 选题依据 |
1.1.1 大数据技术和云计算平台成为地学和生态学的研究热点 |
1.1.2 干旱区草原退化已成为严峻的生态问题 |
1.1.3 内蒙古牧区草畜关系和畜牧业发展面临严峻挑战 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 遥感波段指数生态评价研究进展 |
1.2.2 生态系统服务价值遥感估算研究进展 |
1.2.3 干旱区遥感生态参量估算研究进展 |
1.2.4 遥感草原返青和长势反演研究进展 |
1.2.5 草地盖度估算研究进展 |
1.2.6 草原普查和资源调查研究进展 |
1.2.7 草地产草量研究进展 |
1.2.8 草原退化检测研究进展 |
1.3 研究目标与技术路线 |
1.3.1 重要概念 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究意义 |
1.3.4 总体框架与技术路线 |
1.4 研究区概况 |
1.4.1 气候和物候 |
1.4.2 植被条件 |
1.4.3 农牧交错特征 |
2 材料与方法 |
2.1 地面采集数据介绍 |
2.1.1 野外样地实测生物量 |
2.1.2 气象观测数据 |
2.2 遥感数据集成方法介绍 |
2.2.1 基于GEE的遥感数据集成 |
2.2.2 遥感数据最大值合成方法介绍 |
2.2.3 遥感生态指数构建方法 |
2.3 遥感草原生态评价方法和技术 |
2.3.1 土地利用变化及生态风险评估方法 |
2.3.2 生态系统服务价值核算关键技术 |
2.4 遥感草原生态监测保护方法和技术 |
2.4.1 统计学和机器学习方法 |
2.4.2 混合像元分解原理 |
2.4.3 返青监测原理和方法 |
2.4.4 沙化研究方法和技术路线 |
2.4.5 产量和盖度研究技术路线 |
2.4.6 载畜量研究方法 |
3 结果与分析 |
3.1 土地利用变化及景观生态风险评估 |
3.1.1 内蒙古全域土地覆盖时序特征 |
3.1.2 草甸草原区土地利用变化时序特征 |
3.1.3 草甸草原区土地利用覆盖时空分布 |
3.1.4 草甸草原区近20年景观生态风险变化 |
3.2 生态系统服务价值评估结果及分析 |
3.2.1 基础当量价值时空动态调节分析 |
3.2.2 基础当量时空调节下的动态当量表构建 |
3.2.3 草甸草原区生态系统服务价值季度特征 |
3.2.4 生态系统服务基础当量价值季度特征 |
3.2.5 生态系统服务货币价值时序分析 |
3.2.6 生态系统服务货币价值空间特征 |
3.3 草甸草原区关键生态参量监测 |
3.3.1 盖度监测 |
3.3.2 长势监测 |
3.3.3 返青监测 |
3.4 草原保护和利用研究 |
3.4.1 产量监测和载畜量估算 |
3.4.2 退化检测 |
4 讨论 |
5 结论 |
6 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)阿勒泰地区草地生态退化驱动机制及修复策略(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 草地生态系统退化研究 |
1.2.2 草地生态系统恢复研究 |
1.2.3 问题与不足 |
1.3 关键科学问题、研究目标及创新点 |
1.3.1 关键科学问题 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 创新点 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.2 气候条件 |
2.3 土壤类型 |
2.4 生物资源 |
2.4.1 草地资源 |
2.4.2 森林资源 |
2.4.3 动物资源 |
2.5 水文水资源 |
2.6 经济社会概况 |
第三章 阿勒泰地区草地生态退化特征 |
3.1 数据来源和研究方法 |
3.1.1 数据来源及处理 |
3.1.2 研究方法 |
3.2 草地类型组成及当前存在的问题和危害 |
3.2.1 草地类型 |
3.2.2 不同草地类型的物种组成 |
3.2.3 当前存在的问题及危害 |
3.3 当地居民对草原生态退化的感知 |
3.3.1 问卷基本情况 |
3.3.2 居民对草地生态退化的认知 |
3.3.3 居民认为草地生态退化的原因 |
3.4 草地景观格局的变化特点 |
3.5 草地覆盖度等级的面积变化特点 |
3.6 草地覆盖度的时空变化 |
3.6.1 草地覆盖度变化的总体特征 |
3.6.2 草地覆盖度变化的空间特征 |
3.6.3 草地覆盖度趋势性预测 |
3.7 草地产草量的变化特点 |
3.7.1 草地产草量反演 |
3.7.2 草地产草量变化总体特征 |
3.7.3 草地产草量变化的空间特征 |
3.7.4 草地产草量趋势性预测 |
3.8 小结 |
第四章 阿勒泰地区草地生态系统受损评估 |
4.1 数据来源与研究方法 |
4.1.1 数据来源 |
4.1.2 研究方法 |
4.2 不同时段TI-NDVI的空间特征 |
4.2.1 TI-NDVI(第1时段)的空间特征 |
4.2.2 TI-NDVI(第2时段)的空间特征 |
4.2.3 TI-NDVI(第3时段)的空间特征 |
4.3 TI-NDVI变化及其空间特征 |
4.3.1 TI-NDVI(第1时段至第2时段)的变化特征 |
4.3.2 TI-NDVI(第2时段至第3时段)的变化特征 |
4.3.3 TI-NDVI(第1时段至第3时段)的变化特征 |
4.4 不同时段ESV的空间特征 |
4.4.1 ESV(第1时段)的空间特征 |
4.4.2 ESV(第2时段)的空间特征 |
4.4.3 ESV(第3时段)的空间特征 |
4.5 ESV变化及其空间特征 |
4.5.1 ESV(第1时段至第2时段)的变化特征 |
4.5.2 ESV(第2时段至第3时段)的变化特征 |
4.5.3 ESV(第1时段至第3时段)的变化特征 |
4.6 小结 |
第五章 阿勒泰地区草地生态退化驱动机制 |
5.1 数据来源和研究方法 |
5.1.1 数据来源与预处理 |
5.1.2 研究方法 |
5.2 自然因素对草地生态退化的影响 |
5.2.1 气温与降水时空变化 |
5.2.2 草地覆盖度及产草量与气温和降水相关性 |
5.2.3 土壤干旱指数时空变化 |
5.2.4 草地覆盖度及产草量与TVDI相关性 |
5.3 人为因素对草地生态退化的影响 |
5.3.1 草地超载放牧 |
5.3.2 其它人为因素 |
5.4 草地生态退化的驱动机制 |
5.4.1 物候变化 |
5.4.2 草地与水分的关系 |
5.4.3 气候变化与人类活动对草地生态退化影响的厘定 |
5.5 小结 |
第六章 草地生态修复策略与保障机制 |
6.1 野外采样与研究方法 |
6.1.1 野外采样 |
6.1.2 研究方法 |
6.2 草地围栏对草地影响 |
6.2.1 围栏对生物量的影响 |
6.2.2 围栏对草地植被盖度、高度的影响 |
6.2.3 围栏对草地群落结构的影响 |
6.2.4 围栏对草地产生影响的原因探讨 |
6.3 草地生态修复策略 |
6.3.1 草地生态修复工程措施 |
6.3.2 草地生态修复非工程措施 |
6.4 阿勒泰地区草地生态修复保障机制 |
6.4.1 生态补偿 |
6.4.2 政策奖惩机制 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附件 不同草地类型物种组成 |
致谢 |
个人简历 |
四、沙化草地恢复过程中植被及土壤的变化(论文参考文献)
- [1]农牧废弃物改良高寒草原沙化土壤的效应研究[D]. 沈凇涛. 西南科技大学, 2021(09)
- [2]红原高寒沙化草地土壤特征及其与地形因子的关系研究[D]. 马丽. 西南科技大学, 2021(09)
- [3]生态恢复措施提升高寒沙化草地的固碳效应[J]. 郎山鑫,胡嗣佳,李梦,钱虹宇,蒲玉琳,张世熔,李婷,贾永霞. 环境科学与技术, 2021(04)
- [4]宁夏东部风沙区沙化草地植被及土壤碳氮的空间特征[D]. 郭艳菊. 宁夏大学, 2021
- [5]川西北高寒沙化草地围栏禁牧时段和恢复过程的耦合机理研究[J]. 黄怡,赵聪,杨洋,刘轲,牟秋雨,杨林,胡进耀. 四川林业科技, 2021(01)
- [6]高寒地区不同程度沙化草地土壤种子库特征[J]. 赵晓男,唐进年,樊宝丽,李银科,王祺,金红喜,张莹花,杨雪梅,何芳兰,刘有军,刘振恒. 草业科学, 2020(12)
- [7]西藏高寒河谷沙地植被恢复特征及经营对策研究[D]. 廖承锐. 南京林业大学, 2020(01)
- [8]青藏高原典型高寒草地地上-地下的退化过程和禁牧恢复效果研究[D]. 张振超. 北京林业大学, 2020
- [9]内蒙古草甸草原区遥感生态评价与监测研究[D]. 王保林. 内蒙古农业大学, 2020(01)
- [10]阿勒泰地区草地生态退化驱动机制及修复策略[D]. 杨磊. 新疆大学, 2020(06)