| 题名 | 西藏那曲高山嵩草草甸人为干扰与适宜干扰强度的研究 |
| 作者 | 魏兴琥 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2004 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 赵哈林 |
| 关键词 | 高山嵩草 草甸 人为干扰 干扰强度 那曲地区 西藏 |
| 其他题名 | Research of human disturbance and optimum disturbance intensity on alpine Kobresia (Kobresia pygmaea) meadow in Nagqu prefecture, Tibet |
| 中文摘要 | 西藏有草地面积82万km2，占全国草地面积的20.5％。那曲地区是西藏自治区最大的畜牧业基地，拥有34.2万km2的草地面积，占全自治区草地面积的41.7％。放牧活动是藏族同胞可持续利用资源的基本方式。但西藏的高寒草地大范围、长时间的退化己成为事实，仅那曲地区退化草场的面积就达12万km2，并且，每年还以5％的速度扩大。本研究针对那曲地区高山嵩草草甸生产及退化现状，选择典型区，以超载放牧、围栏草场、人工草场、畜粪消耗、鼠害等主要的人为干扰方式下高山嵩草草原化草甸植被、土壤的变化为主要研究对象，分析各种干扰下高山嵩草草甸的群落结构、生物多样性、生产力和土壤理化性质的变化，探讨各种干扰的结果，提出干扰的适宜强度。初步结论如下：1、那曲地区高山嵩草草原化草甸超载程度严重，周年利用天然草场的超载率平均达到130％，草场的过度利用已超过40年时间。调查分析表明：随超载程度的增加，高山篙草草甸的种群密度、植被盖度、总现存生物量显著减少，但莎草科植物和杂类草的生物量并没有明显的减少；丰富度指数、多样性指数和均匀度指数基本呈减少的趋势，并显著低于围栏禁牧草场，优势度指数逐渐增加，并显著高于围栏禁牧草场；植物种重要值的变化证明高山嵩草草原化草甸是长期放牧演替的顶级群落，一旦停止放牧，莎草科植物由建群种退居为伴生种，而禾本科植物很快会重新成为建群种。不同超载草场的土壤分析表明：随超载程度加大，土壤表层侵蚀加剧，粗粒化日渐明显，草场向砾石荒漠化发展；土壤有机质、全N、P、K含量和速效N、P、K含量从禁牧草场到重度超载草场、中度超载草场逐渐减少，但在极重度超载草场有机质含量和速效养分含量迅速升高，土壤N潜在损失的可能很大，与禁牧草场比较，高山嵩草草甸土壤在中度超载情况下已开始出现退化，在极重度超载时强退化，最后导致部分高寒草场已成为砾石荒漠化草场。 2、围栏草场保护了植被在生长季节免受采食，有助于其生长和繁殖，因此，即使在超载程度大于天然超载草场的围栏草场，其种群密度、植被盖度明显高于极重度超载的天然草场，植物的层片也从单层增加到2层。围栏禁牧草场的禾本科植物生物量、杂类草植物生物量和总生物量均显著高于围栏超载草场。随着围栏时间的延长，植被的总生物量有增加的趋势，特别是杂类草植物的生物量增加较明显。较轻的载畜量更有利于禾本科植物的恢复。丰富度指数、Shonnon-Wiener指数、均匀度指数从围栏13年、围栏2年的放牧草场到6年的围栏禁牧草场显著增加，而优势度指数显著降低。围栏草场的地表砾石含量明显低于极重度超载草场，而粘粉粒含量高于天然草场。围栏禁牧草场的土壤有机质、全氮和水解氮含量高于围栏超载放牧草场，但低于极重度超载天然草场。3、垂穗披碱草人工草地建成后即向天然草场植被方向演替，5龄后演替速度加快。禾本科、莎草科植物在人工草地群落中逐渐减少，而二裂委陵菜、短穗兔耳草等杂类草随着人工草地时间的推移呈明显增加的趋势，但人工草场完全演替成为和天然草场相同的群落需要较长的时间。垂穗披碱草的产量在第3-5年为高峰期，之后下降，在自然状态下逐渐接近于围栏禁牧草场的产量，而同时，莎草科和杂类草植物产量逐渐增加。人工草地植被总盖度随建植时间呈显著性增加的趋势，但垂穗披碱草的分盖度呈下降趋势。5龄人工草地的丰富度指数、种群密度最大；Shannon-Wiener指数、均匀度指数随人工草地时间延长而呈增加的趋势，优势度指数呈减少的趋势。天然草地开垦为人工草地后，表层土壤侵蚀程度加强，尤其在翻耕后未能及时播种的人工草地，土壤表面的粗粒化明显增加。土壤养分和其生物量一样，在第3-5年达到高峰，之后，逐渐下降。从长期的变化看，人工草地减少了天然草场原有土壤中的矿物和植物养分，土壤养分存在潜在损失的可能。并且，草皮层一旦遭受破坏会加重区域内土壤退化。4、在那曲地区的高山嵩草草甸上，牧草生长期（5-8月）共有高原鼠兔64205万只，在非生长季，共有高原鼠兔16694万只。每年鼠兔挖掘出的土壤体积达7276.6万 m3，植被受损面积5 10205hm2，占那曲地区高山嵩草草甸总面积的8.56％。高原鼠兔采食牧草总量达到2808616t干重，相当于452.6万个绵羊单位的采食量，对草场的危害程度已超过了家畜。在鼠洞口侵蚀区，肉果草、独一味和二裂委陵菜成为主要的优势种，而原有的建群种高山嵩草已成为伴生种。鼠洞土堆掩埋了原有植被，形成裸露地表，随着时间推移，尽管植被盖度有所增加，但小于非侵蚀区植被盖度。侵蚀坑深度在10-20cm基本稳定。随着侵蚀过程的延续，鼠洞口侵蚀区的生物量逐渐增加，但低等和劣等牧草生物量在总生物量中的比例超过94％，基本无生产价值。在鼠洞区域植被的演替过程中，尽管物种多样性指数有所增加，但不显著，鼠洞区域植被仍以少数低等和劣等牧草种为主，鼠洞口区域的丰富度指数远低于鼠洞区域外。从土堆形成到鼠洞口侵蚀坑形成，粗粒含量逐渐增加，细粒物质逐渐减少，在侵蚀后期，粘粉粒含量有所增高，但仍处于侵蚀损失的过程。在侵蚀过程中，表层土壤的有机质、全N、全P、水解N、速效P含量在土堆形成和侵蚀初期增加，但在土堆消失后含量迅速降低，直到侵蚀深度达到6-10cm左右时才逐渐提高。在10-20cm土壤，有机质、全N、全P、速效K含量从土堆形成开始就逐渐减少，一直到侵蚀深度达到6-10cm左右才开始回升，但大都低于起始值。因此，鼠洞侵蚀区域的养分总体上呈减少的趋势。5、由于缺少替代能源、经济落后和传统习惯，畜粪是当地居民必不可少的燃料资源。那曲地区每年燃烧的牛羊粪达到37.45万t，占总生产量的18.72％。畜粪燃烧消耗的氮磷含量占到家畜总消耗量的36％以上，全地区每年畜粪燃烧损失氮6909t，磷5790t，钾2287t。高山嵩草草甸的土壤养分逐年下降。畜粪难以返还草地已成为导致高山嵩草草地退化的原因之一。6、高原鼠兔、超载、畜粪截流是目前高山嵩草草原化草甸的主要负千扰形式，干扰强度和频度己超出了高山嵩草草原化草甸的生态承受闭限，导致了草地退化程度增加，退化面积扩大。在草皮层完整的高山嵩草草甸建设人工草地不利于原有草场的保护和恢复，加速侵蚀发生，在管理技术欠缺的地区，极易造成次生演替，并最终发展到砾石荒漠化草场。围栏是一种正干扰方式，对退化草场围栏封育有助于植物多样性、稳定性增加，草地生产力提高。控制载畜量、控制鼠兔密度和保证完整的草地物质循环是高寒草地生态系统可持续发展的当务之急。在每年保证有效控制鼠兔密度面积超过100万hn挤的基础上，逐步减少家畜数量，使夏秋季草场的载畜量控制在0.71个绵羊单位．hm-2，冬春草场的载畜量控制在0.58个绵羊单位．hm-2，才能保证草场不退化。夏秋季草场和冬春草场的适宜面积达到1.00：1.22，逐年增加围栏草场面积，最终将所有冬春草场进行围栏保护，并对严重退化的夏秋季草场采取围栏封育措施逐步恢复。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 123 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22020]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 魏兴琥. 西藏那曲高山嵩草草甸人为干扰与适宜干扰强度的研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2004. |
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