藏北高寒草地承载力调控机制研究
成果类型:: 著作权
发布时间: 2023-11-13 14:49:54
藏北高寒草地地处青藏高原腹地,生态环境敏感而脆弱。在气候变化和人类活动的双重驱动下,草地的退化和沙化程度加剧,严重威胁草地承载力。一方面,草地生产力受到多种限制资源共同调控,如低营养和低的水分有效性等;另一方面,超载放牧破坏了植被和土壤结构,加速草地退化。资源添加是草地生产力提升和自然恢复的有效手段,但多种资源添加如何调控草地生产力?放牧如何影响草地的结构和功能?藏北草地合理的放牧压力是多少?我们对这些问题尚不清楚。本研究依托西藏那曲高寒草地生态系统野外科学观测研究站(那曲国家站),以草地退化系列(放牧压力)和恢复系列(营养和水分添加)为研究主线,利用在藏北高原布设的多站点通量观测塔群、养分和水分交互联网平台、大型放牧实验平台及藏北草地水平样带等,采用统一的实验布设、实验处理及测定指标,阐明区域尺度生态环境要素对草地生产力的制约机制,探讨营养添加和降水改变及放牧对高寒草地群落物种组成、生物多样性、净初级生产力、土壤水分和养分可利用性的影响,预期揭示藏北草地承载力的调控机制,为藏北高寒草地生产力提升提供科技支撑。
通过整合当雄3个通量塔(草原化草甸、湿地和山地草地)、那曲3个通量塔2010-2020年的数据,计算生态系统碳通量组份,阐明高寒草地生产力变异的环境驱动要素。基于高寒草原区的基准点,利用自然水热梯度,在基准点东西测各选择1个站点,分别为索县和班戈县,降雨量分别为300mm,430mm和570mm。通过加减水与施氮磷钾养分的方式,构建跨越藏北高原多因子试验平台。 建设放牧试验,面积约为1000亩。最小放牧单元(plot)为4 公顷,每个plot设置为200m×200m的正方形样地。试验采用当地牦牛或绵羊进行放牧强度控制,共设置5个放牧强度,分别为0、1、2、4、8头(牦牛)/plot。每个放牧强度设 置5个重复,共计25个plots 。
创新点1:以高寒生态系统主要限制要素(养分和水分)为切入点,实现多种 资源添加对高寒草地生产力共同制约机理方面的突破;
创新点2:集成通量塔群、联网试验和放牧实验等研究平台,实现藏北草地生 态系统生产力提升和监测的技术创新。
藏北高寒草地承载力调控机制研究具有重要的应用前景,主要体现在以下几个方面:
1. 草地生态保护:藏北高寒草地是重要的生态屏障,对于维护高原生态系统的平衡和稳定具有重要作用。通过研究藏北高寒草地承载力的调控机制,可以更好地了解草地的生态特征和环境变化,为草地生态保护提供科学依据和指导。
2. 草畜产业可持续发展:藏北高寒草地是重要的畜牧业生产基地,草畜产业的发展对于当地经济发展和民生改善具有重要意义。通过研究藏北高寒草地承载力的调控机制,可以优化草地的利用和管理方式,提高草畜产业的生产效益和可持续发展能力。
3. 气候变化应对:藏北高寒草地是全球气候变化的敏感区和影响区,气候变化对于草地生态系统的影响日益显著。通过研究藏北高寒草地承载力的调控机制,可以更好地了解气候变化对草地生态系统的影响,为应对气候变化提供科学依据和解决方案。
4. 科研与教育:藏北高寒草地承载力调控机制的研究成果可以为相关科研与教育机构提供重要的学术资源和研究案例,促进相关领域的研究与教育发展。同时,这些研究成果还可以为政策制定者提供参考和决策支持,推动草地生态系统的保护和可持续发展。
5. 区域可持续发展:藏北高寒草地承载力调控机制的研究成果可以为当地政府和企业提供可持续发展的思路和方法,促进区域经济的绿色发展和生态保护的协同推进。同时,这些研究成果还可以为其他类似生态系统的地区提供借鉴和参考,推动全球草地生态系统的保护和可持续发展。
拉萨中科区域发展研究有限公司该公司的经营范围包括区域可持续发展研究、社会经济发展研究、市场研究、生态安全屏障建设与农牧业技术研究、技术开发、技术推广、技术咨询、技术转让、技术服务、生态环境监测、规划管理以及向社会提供具有公证、证明作用的数据和结果。
中国科学院地理科学与资源研究所,地理资源所科研系统由7个实验室(包括1个国家重点实验室、4个院重点实验室、1个院工程实验室和1个所重点实验室)和3个台站组成,分别是资源与环境信息系统国家重点实验室、陆地表层格局与模拟院重点实验室、区域可持续发展分析与模拟院重点实验室、生态系统网络观测与模拟院重点实验室、陆地水循环及地表过程院重点实验室、院黄河三角洲现代农业工程实验室、资源利用与环境修复所重点实验室、禹城综合试验站、拉萨高原生态综合试验站、千烟洲生态试验站。 地理资源所共有在编职工651人,包括“两院”院士11人,发展中国家科学院院士4人,欧洲科学院院士1人,研究员及正高级专业技术人员190人,副研究员及副高级专业技术人员295人。共获省部级以上科技奖励16项。其中,作为第一完成单位获得中国科学院杰出科技成就奖1项,省部级特等奖。
藏北高寒草地承载力调控机制研究产生的效益主要包括以下几个方面:
1. 生态效益:通过研究藏北高寒草地承载力的调控机制,可以更好地了解草地的生态特征和环境变化,为草地生态保护提供科学依据和指导。这有助于保护草地生态系统、维护高原生态平衡和稳定,同时还可以保护生物多样性、防止土地沙漠化和水土流失等环境问题。
2. 经济效益:藏北高寒草地是重要的畜牧业生产基地,草畜产业的发展对于当地经济发展和民生改善具有重要意义。通过研究藏北高寒草地承载力的调控机制,可以优化草地的利用和管理方式,提高草畜产业的生产效益和可持续发展能力,增加农牧民的收入来源。
3. 社会效益:藏北高寒草地承载力调控机制的研究成果可以为当地政府和企业提供可持续发展的思路和方法,促进区域经济的绿色发展和生态保护的协同推进。这有助于提高当地居民的生活质量和促进社会进步,同时还可以为其他类似生态系统的地区提供借鉴和参考,推动全球草地生态系统的保护和可持续发展。
4. 学术效益:藏北高寒草地承载力调控机制的研究成果可以为相关科研与教育机构提供重要的学术资源和研究案例,促进相关领域的研究与教育发展。这有助于提升相关学科的学术水平和推动科技创新,同时还可以为政策制定者提供参考和决策支持。
5. 气候变化应对效益:藏北高寒草地是全球气候变化的敏感区和影响区,气候变化对于草地生态系统的影响日益显著。通过研究藏北高寒草地承载力的调控机制,可以更好地了解气候变化对草地生态系统的影响,为应对气候变化提供科学依据和解决方案,有助于减缓气候变化的影响和维护生态安全。
藏北高寒草地承载力调控机制研究产生的效益非常广泛和重要,包括生态效益、经济效益、社会效益、学术效益和气候变化应对效益等多个方面。这些效益的实现将有助于推动草地生态系统的保护和可持续发展,促进当地经济和社会的发展以及全球环境保护的进步。
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