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青海海北地区高山嵩草草甸植物群落生物量动态及能量分配

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祁连山东段不同植物群落特征及生物量分配研究

祁连山东段不同植物群落特征及生物量分配研究

祁连山东段不同植物群落特征及生物量分配研究祁连山东段不同植物群落特征及生物量分配研究摘要：祁连山东段位于中国青海省东南部，是青藏高原的重要组成部分。

本研究通过野外调查和实验分析方法，对祁连山东段不同植物群落的特征及其生物量分配情况进行了研究。

结果表明，祁连山东段的植物群落多样性丰富，包括高山草甸、亚高山草甸和高山灌丛群落。

不同植物群落的特征和构成差异明显，受海拔、坡度、土壤及气候等因素的影响较大。

在生物量分配方面，高山草甸的地上生物量较大，而亚高山草甸和高山灌丛的地下生物量较大。

这些研究结果对于祁连山东段植物群落的保护与管理具有重要意义。

1. 引言祁连山东段是中国西北地区最大的山脉之一，其生态环境对于青藏高原的生态平衡具有重要作用。

植物群落的特征和生物量分配状况反映了该地区的生态系统状态和植物生长状况，对于保护该区域生态环境起着重要作用。

因此，研究祁连山东段不同植物群落的特征及生物量分配情况对于全面了解该地区植物群落的生态系统功能具有重要意义。

2. 材料与方法2.1 研究区域选取本研究选取了祁连山东段的三个典型植被带作为研究区域，包括高山草甸、亚高山草甸和高山灌丛。

2.2 调查方法采用系统抽样的方法，在每个植被带的不同海拔和坡度位置设置调查样方。

对每个样方进行植被调查，记录植物种类、数量、盖度等信息。

并对样方进行土壤采样，分析土壤理化性质。

2.3 实验方法在每个植被带选择代表性的样方，对样方内不同植物种群进行生物量测定。

采集地上和地下部分的植物材料，经称重后进行干燥和称重，得到地上和地下生物量数据。

3. 研究结果3.1 植物群落特征高山草甸植物群落主要由高山植物组成，常见的物种有早熟禾、小麦草等；亚高山草甸以高原植物为主，常见的有羽茅草、针茅等；高山灌丛主要由灌木和乔木组成，如柠条、云杉等。

不同植被带的植物种类和数量存在明显的差异，高山草甸物种较为单一，而高山灌丛则物种丰富度较高。

3.2 生物量分配状况高山草甸的地上生物量较大，平均约为135.6 g/m²，而亚高山草甸和高山灌丛的地下生物量较大，平均分别为315.4g/m²和211.2 g/m²。

高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析_王文颖

高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析_王文颖
8- 14
草 业 学 报
第 10卷第 3期
9 /2001
A CT A P RA T A CU L T U R AE SIN ICA
V o l. 10, N o. 3
高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落 结构特征及物种多样性分析
王文颖 1 ,王启基 2
( 1.青海师范大学 ,西宁 810008; 2. 中国科学院西北高原生物研究所 ,西宁 810001)
由于青藏高原独特的地理位置和生态环境的影响 ,太阳直接辐射的时空分布有别与我国 同纬度内陆平原 ,直接辐射年总量在 3 000～ 6 000 M J/m2之间 ,高原主体年日照时数在 2 500 ～ 3 600 h,一年无四季之分 ,仅有冷季和暖季之别 ,气温随海拔升高和纬度增加而降低 ,年平 均气温在 0～ - 5. 9℃之间 ,全区降水量由西北 ( 300 m m以下 )向东南 ( 500 mm 以上 )递增 ,且 降水主要集中在夏半年 ,雨季和干季分明。 植被类型丰富多样 ,其中以高寒嵩草草甸类型占优 势 , 主 要 优 势 种 有 小 嵩 草 ( Kobresia py gmaea )、 矮 嵩 草 ( K. humil is )、 线 叶 嵩 草 ( K . capilli f olia)、藏 嵩 草 ( K. tibetica ) 等 , 主 要 伴生 种 有 异 针 茅 ( Sti pa aliena )、羊 茅 ( Fest uca ovina )、紫羊茅 ( F. rubra )、高原早熟禾 ( Poa al pi gena )、双叉细柄茅 ( Pt ilagrostis dichotom a)、 藏异燕麦 ( Hel ictotri chon tibeticum )、珠芽蓼 ( Poly gonum v iviparum )等。 土壤类型以高山草甸 土、高山灌丛草甸土为主。 2 研究方法 2. 1 资料收集

退化程度不同的高山嵩草草龟群落结构特征的变化

退化程度不同的高山嵩草草龟群落结构特征的变化

２ 结 果 与分 析
地畜牧业发展缓慢。通过调查研究 ， 对不同退化程 度草地因地制宜、 切实地提 出合理而经济的治理方
并 使草 地恢 复 其原 有 的面 貌 ， 涵 ２１ 高 山嵩 草 草 甸退 化 类 型 的 划分 及 其 群 落 结构 案 ， 进行 综合 治 理 ， ． 养水源 、 截流雨水 、 减轻水土流失 ， 促使生态环境逐 特征 实 对 不 同退 化程 度 的高 山嵩 草 甸选 择 ５个 样 地 ， 步恢 复 ， 现草 地畜牧 业可 持续 发展 。 根 据野外 观测 将其 划 分为 未退 化 Ｉ （ 号 样地 ）轻 １ 、 由上述 分析 可 知 ， 轻度 退 化和 重 度退 化是 ２个
虫夏草等药用植物的采集 ， 使草甸植物群落结构发 测定（ 样地具体概况见表 １ ， ）测定 的植物群落结构
生 变化 、 良牧草 丧 失 竞 争 能 力 、 地 自然 更 新 能 特 征 参数 有 ： 地 盖 度 、 方 盖 度 、 种 盖度 、 种 优 草 样 样 分 分 力 不 断下 降 ， 而杂 草 和 毒 草 不 断增 加 、 地 覆 盖率 高度 和地 上生 物量 。其 中 ， 草 样地 盖度 、 样方 盖度 和分 不 断下 降 、 土流 失 更 加 严 重 ， 致 草 地 生 产 力水 种 盖 度 用 目测 法 进 行 测 定 ；分 种 高度 用 钢 卷 尺 测 水 导 平不 断下 降 、 物多 样 性逐 渐丧 失 、 生 草地 严 重退 化 、 定 ； 地上 生物 量 的测定 按样 方 （ １ｍ×１ｍ） １ 的 ／ ４进 生态环 境不 断恶化 。大面积 的草场 逐渐 退化 为寸草 行分 种 齐地 面 剪草 ， 后在 室 内恒 温 （５ ℃ ，４ ｈ 然 ６ ２ ）
表 １ 样 地 基 本 概 况

四种典型类型高寒草甸植被生物量变化

四种典型类型高寒草甸植被生物量变化

草 甸 牧 草 鲜 重 、可 食 牧 草 鲜 重 ，牧 草 干 重 和 可 食 牧 草 干 重 分 别 为 4 098.33 g/m2、3 681.67 g/ m2、
1 335 g/m2和 1 205 g/m2,与高山嵩草草甸不呈显著差异，而显著高于藏嵩草和线叶嵩草草甸。物 种 数 、
毒杂草种数和牧草鲜重、可食牧草鲜重、牧草干重和可食牧草干重呈显著正相关（P 专0.01)。
0.980"
1
0.787"
0.991 * *
0.103 0.289
牧草干重
1
0.808"
-0.340
可食牧草干重
1
0.271
可食牧草比例
1
* 显著相关（P<0.05)，* * 极显著相关（P<0.01) 下同
参考文献： [1] 王长庭，曹广民，王启兰，等.三江源地区不同建植期人工草地植被特征及其与土壤特征的关系[ J ]. 应用生态学报,2007,18( n ) :2426~2431. [2 ] 字洪标，阿的鲁骥，刘敏，等.高寒草甸不同类型草地群落特征及优势种植物生态位差异[J ] . 应用与 环境生物学报，2016,22(4) :054~055. [3] 王长庭，王启基，龙瑞军，等.高寒草甸群落植物多样性和初级生产力沿海拔梯度变化的研究[J ] . 植 物生态学报,2004,28(2) :240~245. [4] 陈文业，成登臣，李广宇，等.甘南高寒退化草地生态位特征及生产力研究[J ] . 自然资源学报，2010, 25(丨）：80~90.
tively There was no significant difference with 人
(P 专0.05),藏 嵩 草 草 甸 的 株 高 为 14.33 cm, 为最 (P >0.05)，而显著高于其他类型草甸（P 50.05)。

青海玉树高寒草甸典型植被类型土壤养分与生物量的变化

青海玉树高寒草甸典型植被类型土壤养分与生物量的变化

青海玉树高寒草甸典型植被类型土壤养分与生物量的变化孙长宏【摘要】以高寒草甸藏嵩草沼泽草甸、小嵩草草甸和黑土滩裸地为研究对象,测定土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、全钾及速效钾质量分数,分析不同植被类型的土壤养分变化规律,并与生物量进行相关性比较.结果表明,藏嵩草草甸土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾值最大,黑土滩值最小；不同植被类型土壤全磷相对稳定；地上、地下生物量与土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾呈极显著正相关(P≤0.01).说明,土壤速效养分直接决定生物量的高低.【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2013(022)002【总页数】6页(P198-203)【关键词】生物量;土壤养分;高寒草甸;植被类型【作者】孙长宏【作者单位】称多县草原站,青海称多 815100【正文语种】中文【中图分类】S153.621土壤是固定植物，促进植物生长的关键因子，土壤一方面通过矿物质等养分维持、促进植物生长［1］；另外，土壤含水量、质地等物理性质也极大地影响植物［2］。

探究土壤等环境因子对植物生长的影响历来是生态学研究的中心问题之一［3］。

有研究发现，不同植被类型不同土壤营养元素对植物生产力的贡献程度并不完全一致。

Vanguelova等［4］研究欧洲赤松（Pinus sylvestris）后指出，酸性土壤欧洲赤松的细根生物量随季节波动的最主要影响因素是土壤含水量及可溶性矿物质，而与土壤有机质等关系不大；Elser等［5］采用大尺度的整合分析（meta－analysis）方法分析指出，影响陆地、淡水及海洋生态系统植物生长的主要因子是N和P。

然而，对青海高寒草甸典型植被藏嵩草（Kobresiapy tibetica）沼泽、小嵩草（Kobresiapy pygmaea）草甸和黑土滩的研究表明，土壤有机质、土壤含水量与地上生物量呈显著正相关，而土壤矿物质则影响甚微［6］。

由此可见，对不同尺度、不同植被类型等而言，土壤养分对植物生产力的作用是不完全相同的。

青海省西藏嵩草沼泽化草甸资源及保护

青海省西藏嵩草沼泽化草甸资源及保护

青海省西藏嵩草沼泽化草甸资源及保护李春秀,孙海松(青海大学农牧学院,青海西宁810003)摘要:在野外调查的基础上分析了青海省西藏嵩草Kobresia tibetica沼泽化草甸的分布、群落结构及其退化特征。

气候的干暖化和人类不合理的生产经营活动是西藏嵩草沼泽化草甸退化的主要原因。

并以退化成因为依据,结合当地实际提出了实施生态保护工程、改变草地利用目的与方式,围栏封育退化草地、冲沟治理和加强科学研究等措施,以达到保护和恢复西藏嵩草沼泽化草甸的目的。

关键词:西藏嵩草;草地退化;保护对策;青海省中图分类号:S812 文献标识码:A 文章编号:100120629(2009)0920077207　西藏嵩草Kobresi a tibetica为多年生密丛性短根茎草本植物。

以西藏嵩草为优势种形成的高寒沼泽化草甸,不仅是青藏高原高寒草甸类草地的组成部分,而且是最重要的高原湿地植被类型,也是良好的牦牛放牧地。

西藏嵩草沼泽化草甸在青藏高原呈零星分布,主要集中分布于青南高原的莫云滩、旦云滩、星宿海、约古宗列、大通河上游、川西若尔盖和藏北高原[1]。

西藏嵩草沼泽化草甸具有典型的高原湿地生态特征,是区域内最具有生物多样性的草地生态系统之一,区域动植物特有种、迁徙种和濒危物种资源丰富,加之其独特的水源涵养功能,对青藏高原生物多样性保护及生态平衡的维持发挥着重要作用,具有极其重要的保护价值[2]。

通过实地调查确定和掌握青海省西藏嵩草沼泽化草甸分布范围及分布规律,并测定不同退化程度草地植物种类组成、草层高度、草地盖度及地上植物量等指标,结合有关文献资料,分析和研究西藏嵩草沼泽化草甸特征及其现状与退化原因,旨在为西藏嵩草沼泽化草甸资源保护及持续利用提供科学依据。

1　西藏嵩草沼泽化草甸及其分布1.1生物学与生态学特性　西藏嵩草为莎草科嵩草属多年生草本植物。

具根状茎,秆高20～50cm,圆柱形,粗硬,基部具褐棕色的枯叶鞘。

叶片丝状,长8～10cm,宽约1mm,边缘内卷。

高寒草甸主要植物群落物种多样性的初步研究艹-中国科学院西北高原


(Ej)依 次 为矮 话 草 草 甸 >小 嵩 草 草 甸 )藏 福草 沼
度 指 数 、多 样 性 指 数 和 均 匀 度 指 数 密 切相 关
)和 均 匀 度 指 数
)和 均 匀 度 指
泽 化 草 匈 .经 相 关 分 析 表 明 ,植 物 种 的丰 富
(H″
(p(o.01),环 境 多 样 性 指 数
,
家 、学 者们 的关 注 ,而 且使各 国首脑和 商业界人 士 的高度 重视
(WRI等 ” 1993;中 国科
+
“ ” 攀 登 计 划 和 中科 院重 大 项 目资 助课 题 . 本 文 于 1997年 lO月 15日 收 到 国家
,
・77・
学 院生物多 样性 委 员会 ,1992)。 由于对 高寒 草地的粗放 经营 、超载过牧 以及人 为 的破 坏 导致草 地严重退化 ,生 物多样性丧 失速率 加快 ,生 态环境破坏 ,严 重阻碍 了高原草地畜 牧业 生产 的高效 、持续 和协调发展 .因 此 ,开 展青藏 高原 主要植 物群落物种多样 性 的研 究 ,对 维护 草地 生态平衡 和保 护生物 多样性 均具有重要 的学术价值 和实践意 义 。 目前有关 高寒 草甸植 物群落多样 性研 究 的报道较少 ,通 过该项研 究 可揭示 高寒草甸 生态系统物种多 样性 、功能多样性 的形成 、分 布格 局 以及 维持 与丧失 机制 ,为 高寒草甸 生物多样性 的保护 和持续 利用 以及对 生物具有 重要 意义 的栖息地 的保 护和综合 治 理提供 科学依 据 。
第 14集
1999年 9月
高原生物学集 刊 ACTA BlOLOGICA PLATEAu sINIcA
No,14
scp., 1999

青藏高原矮嵩草草甸地下和地上生物量分配格局及其与气象因子的关系

青藏高原矮嵩草草甸地下和地上生物量分配格局及其与气象因子的关系戴黎聪;马建军;曹广民;柯浔;曹莹芳;张法伟;杜岩功;李以康;郭小伟;李茜;林丽【摘要】基于2006-2015年青海海北站10年生物量及气候因子监测数据,分析了青藏高原高寒矮嵩草草甸生物量的季节及年际动态,并探讨了气候因子对其影响.结果表明:(1)季节尺度上,高寒矮嵩草草甸地上生物量表现为单峰变化曲线,8月为其峰值点,为(345.72±27.01)g/m2,代表了高寒草甸的地上净初级生产力.而地下根系的现存量变化较为复杂,其中5-7月呈现持续上升趋势,8月快速下降,之后9月份急剧,且各月份之间未达到显著水平(P＞0.05);年际尺度上,10年间高寒矮嵩草草甸地上生物量整体呈现波动增加趋势,2014年为其峰值点,达(437.12±32.01) g/m2.地下生物量呈现波动性变化,变异较大,10年间平均值为(2566.99±138.11)g/m2;(2)高寒草甸光合产物分配主要分布在地下,80％地下根系生物量分布于地表0-10 cm土层,且不同土层根系生物量占总地下生物量的比值在不同月份较为稳定.(3)气候因子中,大气相对湿度是影响高寒草甸地上生物量大小的主要因素;而气候因子对地下根系生物量的影响极为微弱.研究表明,高寒嵩草草甸对环境变化具有较高的自我调节能力,且高寒草甸的演化受制于人类干扰,而非气候变化.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】8页(P486-493)【关键词】青藏高原;高寒矮嵩草草甸;生物量;季节动态;年际动态;气候因子【作者】戴黎聪;马建军;曹广民;柯浔;曹莹芳;张法伟;杜岩功;李以康;郭小伟;李茜;林丽【作者单位】中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院大学,北京100049;青海省门源种马场,门源810305;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院大学,北京100049;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院大学,北京100049;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008;中国科学院西北高原生物研究所,西宁810008【正文语种】中文草地是陆地分布面积最广的生态系统类型之一,几乎占全球陆地面积的25%,其净初级生产力约占全球植被净初级生产力的1/3[1- 3]。

青藏高原高寒草甸花期物候和群落结构对氮、磷、钾添加的短期响应


， Ｙ ａ ｎ Ｚ ｈ ａ ｎ Ｚ ｈ ｏ ｕＨ Ｋ， Ｙ ｅＸ， Ｙ ａ ｏＢＱ， Ｚ ｈ ａ ｎ ａＺ， Ｚ ｈ ａ ｏＸ Ｑ． Ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｔ ｅ ｒ ｍｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｆ ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ ｉ ｎ ｈ ｅ ｎ ｏ ｌ ｏ ｎ ｄｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｔ ｔ ｒ ｕ ｃ ｇＹＪ ｇＨ， ｇＣ Ｈ，Ｍ ｐ ｇｐ ｇ ｙａ ｙｓ ， ， （ ） ： ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｏｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｅ ｎ ｈ ｏ ｓ ｈ ｏ ｒ ｕ ｓａ ｎ ｄｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍｉ ｎａ ｎａ ｌ ｉ ｎ ｅｍ ｅ ａ ｄ ｏ ｗｏ ｎｔ ｈ ｅＱ ｉ ｎ ｈ ａ ｉ －Ｔ ｉ ｂ ｅ ｔ ａ ｎＰ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｕ ． Ａ ｃ ｔ ａＰ ｒ ａ ｔ ａ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｅＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ２ ０ １ ５， ２ ４ ８ ３ ５ ４ ３． ｇ ｐ ｐ ｐ ｇ
： ／ ／ 犺 狋 狋 犮 狓 犫 ． 犾 狕 狌 ． 犲 犱 狌 ． 犮 狀 狆 狔
杨月娟 ， 张灏 ， 周华坤 ， 叶鑫 ， 姚步青 ， 张春辉 ， 马真 ， 赵新全 ．青藏高原高寒 草 甸 花 期 物 候 和 群 落 结 构 对 氮 、 磷、 钾 添 加 的 短 期 响 应 ．草 业 学 报 ， ２ ０ １ ５，
青藏高原高寒草甸花期物候和群落结构对 氮、 磷、 钾添加的短期响应
２ ４ 杨月娟１， ， 张灏３ ， 周华坤１ ， 叶鑫２， ， 姚步青１， 张春辉１， 马真１， 赵新全１ （ 中国科学院西北高原生物研究所 ， 青海 西宁 ８ 中国科学院大学 ， 北京 １ 山西农业大学园艺学院 ， １． １ ０ ０ ０ ８； ２． ０ ０ ０ ４ ９； ３． 山西 太谷 ０ 中国科学院生态环境研究中心 ， 北京 １ ） ３ ０ ８ ０ １； ４． ０ ０ ０ ８ ５

青海湖流域天然草地主要植被的特征

青海湖流域天然草地主要植被的特征
首先，青海湖流域的天然草地主要分布在海拔3000米至4800米的地区，气候寒冷、干燥，年均气温在0°C左右。

这种特殊的气候条件导致
草地植被长势不旺盛，生长周期短，植被覆盖度较低。

同时，草地地区日
照时间较长，蒸发量大，土壤湿度低，水分资源相对匮乏，这也是草地植
被的生长所面临的困难之一
其次，青海湖流域的天然草地植被类型主要包括高寒草甸、高山草甸
和高山草原。

高寒草甸主要分布在海拔3000米至3800米的地区，以三毛
委陵菜、垂穗苔草和针茅等为主要植物群落。

高山草甸主要分布在海拔3800米至4200米的地区，以早熟禾、狭叶灰莓和厚叶灰莓等为主要植物
群落。

高山草原主要分布在海拔4200米至4800米的地区，以红花错碱草、柔毛黄囊苔草和紫花针茅等为主要植物群落。

这些植物群落在适应高寒、
干燥的环境条件下形成了不同的植被类型。

再次，青海湖流域的天然草地植被具有较高的物种多样性。

由于青海
湖流域的植被受到高寒环境、海拔、气候等多种因素的影响，导致该地区
生态系统内拥有众多特有的植物物种。

例如，高山草甸和高山草原区域分
布着多种高山植物，如藏北红绒蒿、青海蓝、侏儒杜鹃等。

这些植物不仅
具有较高的观赏价值，还对维护当地的生态平衡具有重要意义。

总之，青海湖流域的天然草地植被具有寒冷、干燥、多样性等特征。

了解这些特征对于保护当地生态系统、维护地方生物多样性和促进可持续
发展具有重要意义。

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植物生态学报　1998,　22(3)222～230Acta P hy toecolog ica S inica 青海海北地区高山嵩草草甸植物群落生物量动态及能量分配王启基　王文颖　邓自发α(中国科学院西北高原生物研究所,西宁　810001)摘　要　对青海海北地区高山草甸主要植物群落小嵩草(K obresia p y gm aea)草甸、矮嵩草(K.hum ilis)草甸、藏嵩草(K.tibetica)沼泽化草甸地上生物量动态和能量分配的研究结果表明,不同植物群落年地上净生产量及其年际动态和主要植物类群生物量季节动态具明显的差异,其生物量季节动态可由如下模型表示:W i=Ki (1+exp(A i-B it)) 植物群落地上、地下生物量的垂直分布呈典型的金字塔和倒金字塔模式。

小嵩草草甸、矮嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸的地上净生产量依次为36814g m-2 a-1、41815g m-2 a-1和51814g m-2 a-1,所固定的太阳能值依次为6655116kJ m-2 a-1、7610109kJ m-2 a-1、9488177kJ m-2 a-1。

光能利用率分别为011097%、011256%、011568%。

关键词　植物类群　生物量动态　能量分配　净生产量THE DY NA M I CS OF BI OM ASS AND THE ALLOCATI ON OFENERG Y I N AL P I NE KOBRES IA M EADOW C OMM UN I TI ES,HA I BE I REGI ON OF QI NGHA I PR OV I NCEW ang Q iji,W ang W enying and D eng Zifa(N orthw est P lateau Institu te of B iolog y,T he Ch inese A cad e m y of S cience,X ining　810001)Abstract　T his paper investigates the dynam ics of bi om ass and the all ocati on of energy for m ain comm unities of K obresia p y gm aea m eadow,K.hum ilis m eadow and K.tibetica s w amp m eadow of al p ine m eadow ecosyste m in range of H aibeiQ inghai.T he results are the foll ow ing:T he difference w ere obvi ous in annual aboveground net p roducti on and seasonal dynam ics of m ain group bi om ass among the different comm unity types.T he seasonal changes w ere p redicted by l ogistic equati on: W1=K i (1+exp(A i-B it))T he vertical distributi on of aboveground bi om ass and that of bel ow ground bi om ass disp layed pyram idal and reverse pyram idal model,respectively.In K.p y gm aea m eadow,K.hum ilis m eadow and K.tibetica s w amp m eadow,the aboveground net p roducti on w as368.4g m-2 a-1,418.5α本文于1996204225收稿,1997203210收到修改稿。

中国科学院重大项目“我国不同类型生态系统结构、功能及提高生物生产力途径模式的研究”课题和海北开放站基金资助。

本文承蒙内蒙古农牧学院富象乾教授、李德新教授指正,特此致谢。

g m -2a -1,518.4g m -2a -1.T he solar energy storage w as 6650.16kJ m -2a -1,7610.09kJ m-2a -1and 9488.77kJ m -2a-1respectively ,in the three comm unities.T heir utilizati on rates of ener 2gy w ere 0.1097%,0.1256%and 0.1568%,respectively .Key words P lant group ,D ynam ics of bi om ass ,A ll ocati on of energy ,N et p roducti on草地是宝贵的可再生资源,高山嵩草草甸是高山草甸生态系统初级生产者的主要组成成分,在高原草地畜牧业生产中占有重要的地位和作用,其年净生产量和能量在时间和空间的分布格局将直接影响着高山草甸生态系统的结构与功能、能量流动和物质循环,并制约着放牧家畜和草食野生动物的数量和兴衰。

因此,对高山草甸主要植物群落类型生物量动态变化规律及其空间分布的比较研究,不仅能揭示高山草甸生态系统结构、功能以及生物量形成机理和生态过程,而且为高山草甸草场的开发利用、科学管理和草地畜牧业可持续发展提供科学依据。

有关高山草甸生物生产量的研究虽有不少报道(杨福囤等,1986;1989;周立等,1991;李英年等,1996),但主要集中于矮嵩草草甸,而且缺乏主要群落之间的比较研究和定量分析。

1　研究方法本项研究在中国科学院海北高山草甸生态系统开放实验站进行,有关该区的自然概况和植被已有报道(杨福囤,1982;周兴民等,1982)。

该研究以高山草甸主要植物群落矮嵩草(K obresia hum ilis )草甸、小嵩草(K .p y gm aea )草甸和藏嵩草(K .tibetica )沼泽化草甸为对象,选择具有代表性的地段分别设置面积为30m ×30m 的固定样地,并用铁丝网围栏作保护。

在植物生长季每月月底分别测定其地上生物量,样方面积为50c m ×50c m ,5～10次重复。

并随机抽取3个样方按禾草类、莎草类、杂草类及枯枝落叶分类,称取鲜重后在80℃的恒温箱内烘干至恒重。

并于1989年植物生物量的高峰期(8月底),分层测定不同植物群落地上和地下部分生物量的垂直分布特征,地上部分从地表开始每10c m 为1层,到最上层为止。

地下部分每10c m 为1层,到50c m 为止,筛出草根,冲洗干净后烘干称重。

同时收集和连续测定矮嵩草草甸植物群落年地上净生产量和有关的气象资料,并同步测定土壤含水量等环境因子。

2　结果与分析211　高山嵩草草甸地上生物量季节动态及生长模型高山草甸植物由于低温的影响返青较晚,一般从4月21日左右,日平均气温稳定通过3℃开始萌动发芽,其地上干物质即从植物返青开始积累,并随植物生长发育节律和气温的升高,降水量的增加而逐渐增大,其峰值一般出现在8月底或9月初。

在植物生长季节,不同植物群落及其主要植物类群地上生物量季节动态具明显差异(图1),其干物质积累过程不尽相同。

由图1可知,在生物量高峰期(8月底),小嵩草草甸地上生物量组成依次为杂类草>莎322　3期王启基等:青海海北地区高山嵩草草甸植物群落生物量动态及能量分配 图1　高山草甸主要植物群落地上生物量季节动态F ig .1　Seas onal dyna m ics of aboveground bi om ass of m ain comm unities in A l p ine m eadow草类>禾草类>枯枝落叶,分别占地上总生物量的35137%、34138%、23136%、6189%;矮嵩草草甸依次为杂类草>禾草类>莎草类>枯枝落叶,分别占地上总生物量的39157%、31166%、20110%和8167%。

藏嵩草沼泽化草甸依次为莎草类>枯枝落叶>杂类草>禾草类,分别占地上总生物量的77160%、18109%、2151%和1180%。

植物群落各类群地上生物量(W )和时间(t )之间的动态关系可由L og istic 生长模型(表1)表示,通过相关指数的显著性检验,差异显著(P <0101),生长模型的效果良好。

表1　高山草甸主要植物群落地上生物量季节动态的回归方程Table 1　The regressi on equati on of seas onal dyna m ics of aboveground bi om ass of m ain comm unities in A l p ine m eadow小嵩草草甸K .p y gm aea m eadow矮嵩草草甸K .hum ilis m eadow藏嵩草沼泽化草甸K .tibetica s w a mp m eadow植物群落(1)W 1=448.3 (1+exp (3.2081-0.0352t3))W 1=431.87 (1+exp (3.9728-4.4220t ))W 1=552.63 (1+exp (3.1476-0.0457t ))Comm unity莎草类　(2)W 2=137.3(1+exp (4.3542-0.0507t ))W 2=95.18(1+exp (2.9548-3.9132t ))W 2=418.80 (1+exp (3.9679-0.0534t ))Sedges禾草类　(3)W 3=96.30(1+exp (4.2316-0.0472t ))W 3=162.40 (1+exp (4.1430-4.2178t ))W 3=9.92(1+exp (3.3845-0.0457t ))C rasses杂草类　(4)W 4=148.1(1+exp (3.1727-0.0385t ))W 4=173.04 (1+exp (4.5948-5.8148t ))W 4=13.49(1+exp (2.9829-0.0468t ))Forbs枯枝落叶(5)W5=0.0054t 2-0.9177t +51.5200W5=0.0108t 2-1.7413t +76.4883W 5=225.87(1+exp (2.3757-0.0152t ))L itter 3t:自4月21日起的天数　The num ber of days from 21th A p ril小嵩草草甸和矮嵩草草甸枯枝落叶生物量的季节动态呈“V ”字形曲线,即返青初较高,7月底最低,此后逐渐升高到枯黄期达到最大,说明气温最高,降水充足的7月份有利于土壤微生物的活动,大部分枯枝落叶被分解,此时枯枝落叶的分解率大于积累(王启基等,1995a )。