三江源区高寒草地生态研究进展_魏卫东
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第36卷第8期2011年8月环境科学与管理
ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT Vol.36No.8Aug.2011
收稿日期:2011-03-28
基金项目:青海大学中青年科研基金项目“黑土滩”退化草地土壤侵
蚀驱动力与动态模型研究(2010-QN -08)资助
作者简介:魏卫东(1970-),男,河南舞阳人,本科,副教授,从事草地
生态环境、牧草栽培等方面的教学和研究工作。
文章编号:1674-6139(2011)08-0122-04
三江源区高寒草地生态研究进展
魏卫东,李希来
(青海大学农牧学院,青海西宁810016)
摘要:综述了三江源区高寒草地在种群生态、群落结构与特征、群落演替、高寒草地土壤及微生物、高寒草地
分布与分类、高寒草地生态与气候背景等生态领域的研究现状,分析了目前三江源区高寒草地生态研究的局限
性,
展望了三江源区高寒草地生态研究的发展趋势。关键词:三江源;高寒草地;生态;研究进展中图分类号:X173文献标识码:B
Advances in Researches on Alpine Grassland Ecosystem
in the Three River Head Waters Region
Wei Weidong ,Li Xilai
(College of Agriculture and Animal Husbandry ,Qinghai University ,Xining 810016,China )
Abstract :This paper reviewed the study of alpine grassland about the population ecology ,community structure and character-istics ,community succession ,soil and microorganisms ,distribution and classification ,ecosystem and climate background and
other aspects in the Three River Head Waters Region ,analyzed the current advances in researches on alpine grassland ecosystem in the Three River Head Waters Region ,and prospect for its ecological research trends in the Three River Head Waters Region was discussed as well.
Key words :three river head waters region ;alpine grassland ;ecology ;research progress
三江源区地处青藏高原腹地,是青藏高原重要组成部分[1],
是长江、黄河、澜沧江三大河流发源地[2]
。三江源区地形起伏跌宕、河网密布、湖泊众多、雪山连绵、冰川纵横,是世界上海拔最高,高原生物多样性最
集中和生态系统最敏感、脆弱的地区[3],是青海省乃至全国重要的生态环境保护区。
近些年来,由于全球气候变化,加之该地区人口
迅速增加,
天然草地超载过牧,鼠虫危害,风蚀水蚀等人为和自然因素的共同作用,导致三江源区草地严重
退化,次生裸地“黑土滩”面积已达4.90ˑ106hm 2
,占
三江源区草地面积的22.94%[4]
。“黑土滩”的大面积出现,不仅使牧草产量急剧减少,牧民赖以生存的畜牧业生产发展受到严重制约,而且土地裸露面积增
大,气象下垫面环境恶化,加速了该地区生态环境恶
化的进程,同时严重威胁着三江中下游广大地区的生态安全。
因此,有关青海三江源区高寒草地生态方面的研究日渐成为生态学领域的研究热点和重点。在三
江源区高寒草地生态研究过程中,
广大研究人员应用了生态学普遍原理,采用化学、物理学、植物学、动
物学、
土壤学、昆虫学、气象学等微观和宏观的不同研究方法及手段、
技术,以三江源区高寒草地为主要研究对象,进行了不同层面、不同角度的研究。
1高寒草地种群生态研究
种群是指生活在一定空间内,同属一个物种的
个体集合[5]
。通过对种群的研究,
可以阐明种群动态及其与环境间的相互关系。目前看,种群生态学不论在理论上还是在方法上都是生态学最为活跃的一个领域。
王彦龙[6]
等对格姆滩“黑土滩”退化草地人工植被群落主要植物种群生态位宽度和生态位重叠进
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行了研究。结果表明,生态位宽度较大的物种,对资源的利用能力较强,分布较广,因而与其它物种间的生态位重叠也较大。垂穗披碱草与铁棒锤、黄帚橐吾、肉果草、白苞精骨草的生态位重叠值较大,当可利用资源不足时,易产生激烈竞争,其优势地位有可能被铁棒锤、黄帚橐吾等阔叶型杂类草取代。
从研究人员进行的三江源区草地动物种群方面的研究看,巩爱岐等[7]综述了高寒草甸草地啮齿动物的种群类型及危害,表明高原鼠兔、高原鼢鼠种群为高寒草甸草地优势种群之一,广泛分布于滩地、河岸阶地、山麓缓坡和谷地。严作良[8]等通过调查江河源区高寒草地高原鼠兔种群数量,分析了种群的季节变化规律,构建了种群年动态数学模型,结果表明密度阻滞型的逻辑斯谛方程很好地拟合了高原鼠兔的年度种群数量变化。来德珍[9]等对三江源核心区果洛州高原鼠兔繁殖特性种群数量和对天然草地的危害进行了研究,结果表明,果洛鼠害区高原鼠兔5年的平均密度达908只/hm2,属极严重的鼠害区,高原鼠兔的性别比并非1:1,5年的性别比平均为1.25ʒ1。张清香[10]等对江河源区退化草地人工改良措施对高原鼠兔种群动态影响进行了研究,反映出在人工草地建植过程中,将原来形成的适宜高原鼠兔的栖息地环境彻底毁坏后,可以直接杀灭和驱赶大部分鼠兔,只有少数残鼠存留,从而能够将高原鼠兔种群数量控制到很低的水平。另外,也有一些研究人员在类似三江源区的其他高寒草地上开展了有关草地植物种群的研究。董世魁[11]等在甘肃省天祝县金强河地区开展多年生禾草人工草地杂草种群动态研究,结果表明该区多年生人工草地的主要杂草为灰绿藜、香薷、微孔草和野胡萝卜。
2高寒草地群落生态研究
生物群落是指在特定时间聚集在一定区域或生境中所有生物种群的集合。群落生态可以从植物群落、动物群落、微生物群落等不同角度来研究。在开展群落研究时,可以从群落的组成与结构、群落的性质和功能、群落的发展及演替、群落内的种间关系、群落的丰富度、多样性、稳定性、分类和排序等方面进行。在当今群落研究领域,已经不仅仅局限于对群落的组成结构和空间分布格局作定性描述,而是将数学统计分析方法引入该领域中,促进了群落生态的机理性研究。从目前三江源区高寒草地群落生态研究现状看,仍然侧重于群落结构等方面的研究。2.1群落结构与特征方面的研究
群落结构又称为群落格局,是指生物在环境中分布及其与周围环境之间相互作用形成的结构。而群落特征包括物种多样性特征、物种功能差异特征、群落结构特征等。张静[12]等研究了三江源地区不同退化程度草地群落结构特征,表明在典型三江源区草地群落结构中,随着草地退化程度的增加,草地群落中杂草类的优势度明显提高,优良牧草优势度明显下降,草地演替度、样地总盖度、物种均匀度指数、物种丰富度指数、草地质量指数、物种丰富度及物种多样性指数均有明显降低。张静[13]等还探讨了三江源区高寒草地群落的垂直分布规律,反映出随海拔的增高,玛多地区高寒草原类草地垂直分布表现为明显的两个草地型,分别为紫花针茅草地型和小嵩草草地型,物种丰富度、均匀度等指数随海拔的增加而增加。徐松鹤[14]等采用样方调查方法研究了江河源区“黑土滩”退化草地、高寒湿地及其二者交错区的植物群落结构及其多样性。结果表明,交错区植物群落多样性最高,“黑土滩”退化草地植物群落多样性明显高于高寒湿地植物群落多样性。刘德梅[15]等开展了三江源区天然草地群落特征及群落多样性研究,结论是围栏后草地群落的生物量明显增加,说明围栏封育有助于群落生物量的增加,对提高草地群落的生产力是有益的。但经过长期围栏封育后,围栏内草地群落的多样性和物种丰富度略有降低,但其均匀度却高于围栏外的退化草原群落。
2.2群落演替方面的研究
群落演替是指在一定区域内,群落随时间而变化,由一种类型转变为另一种类型的生态过程。史惠兰[16]等研究了“黑土滩”退化草地以及在“黑土滩”上建植的垂穗披碱草人工草地在第2 6年间植物群落演替问题。结果发现,随着演替的发生,两种不同类型草地群落的α多样性指数均呈现单峰变化趋势,人工草地群落的α多样性指数比“黑土滩”退化草地群落的低。尚占环[17]等对“黑土滩”退化草地、高寒湿地及其二者交错区植物群落β多样性进行了研究,表明在时间序列上可分为两个阶段,2 4龄主要是一年生草本的入侵,4 6龄主要是多年生草本的定居。王长庭[18]等研究了三江源区不同建植年代人工草地群落演替问题,发现不同建植期人工修复草地植物群落的种类组成、植物功能群组成和群落数量特征存在显著差异,随着演替时间的推移,人工草地群落盖度、高度、物种数、生物量和
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