本书立足青藏高原生态安全屏障建设国家战略，聚焦高寒草地生态系统，全面阐述高寒草地生态学学科的形成与发展历程，探究高寒草地生态系统结构和功能以及动植物、微生物等对全球变化和人类活动的响应特征与机制，总结高寒草地生态系统退化、生态修复和可持续管理成果以及生态畜牧业发展与实践，指出草地生态学在我国发展的主要方向。
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第1章 高寒草地生态学学科的形成与发展 1
1.1 高寒草地生态学发展历程 1
1.1.1 高寒草地生态学的诞生 1
1.1.2 人才培养 1
1.1.3 草场资源调查 2
1.1.4 成立机构与建立基地 3
1.1.5 多学科交叉融合 3
1.1.6 科学研究和解决生产问题 4
1.2 高寒草地生态学学科体系 5
1.3 高寒草地生态学的研究成果 6
1.3.1 学科定位 6
1.3.2 学科队伍与人才培养体系 6
1.3.3 取得的主要成果 7
1.3.4 国际合作 8
1.4 高寒草地生态学研究存在的问题 8
1.4.1 梯队建设与人才培养 8
1.4.2 教材与教学内容 8
1.4.3 研究的时空尺度 9
1.4.4 新技术应用与创新 9
1.4.5 成果推广与应用 9
第2章 青藏高原高寒草地的分类和时空分布特征 11
2.1 青藏高原高寒草地分类 11
2.1.1 青藏高原高寒草地分类原则和方法 11
2.1.2 青藏高原高寒草地分类系统 11
2.2 青藏高原高寒草地时空分布特征 12
2.2.1 青藏高原高寒草地生态系统的时空分布 12
2.2.2 高寒草地NDVI 时空分布特征和演变规律 12
2.2.3 高寒草地NPP 时空分布特征演变规律 14
第3章 高寒草地分布区域环境特征 17
3.1 高寒草地分布区气候概况 17
3.1.1 气温变化特征 17
3.1.2 降水变化特征 19
3.1.3 地面风速变化特征 21
3.1.4 日照时数变化特征 21
3.2 高原北部气候季节变化特征 22
3.2.1 高原北部春季干旱变化特征及影响 22
3.2.2 高原北部夏季强降水变化特征 25
3.2.3 高原北部秋季连阴雨变化特征与适应对策 29
3.2.4 高原北部雨季变化及对农业的影响 32
第4章 高寒草地动植物物种、种群、群落生态学研究 35
4.1 高寒草地植物抗旱性研究 35
4.1.1 高寒草地杂类草植物种子萌发期抗旱性研究 36
4.1.2 高寒草地禾本科牧草抗旱性研究与评价 40
4.2 长期模拟增温对高寒草甸物种多样性和群落结构的影响 44
4.2.1 模拟增温研究背景 44
4.2.2 长期模拟增温对高寒草甸物种多样性的影响 46
4.2.3 长期模拟增温对高寒草甸群落结构的影响 47
4.3 高寒草地动物物种、种群、群落生态学研究 50
4.3.1 高寒草地动物对低氧胁迫的适应 50
4.3.2 高寒草地动物对长期增温的适应 50
4.3.3 高寒草地土壤动物对放牧强度的响应 51
4.3.4 动物对高寒草地的影响 52
4.4 高寒草地高原鼠兔种群生态学研究 54
4.4.1 高原鼠兔的繁殖 55
4.4.2 温度和降水对高原鼠兔繁殖的影响 64
4.4.3 高原鼠兔种群动态 69
第5章 高寒草地土壤生物生态学研究 86
5.1 高寒草地土壤微生物群落特征 86
5.1.1 青藏高原环境特征及微生物资源 86
5.1.2 高寒草地土壤微生物的研究 90
5.2 青藏高原土壤生物多样性研究 99
5.2.1 青藏高原土壤生物多样性研究进展 100
5.2.2 青藏高原土壤生物多样性地理分布格局的形成与维持机制 100
5.2.3 青藏高原土壤生物各类群之间的联系 102
5.2.4 土壤生物多样性与生态系统功能之间的关系 103
第6章 高寒草地生态系统结构和多功能性 106
6.1 高寒草地生态系统结构 106
6.1.1 草地及高寒草地的概况 106
6.1.2 影响高寒草地群落结构的因素 107
6.1.3 高寒草地土壤微生物结构 109
6.2 高寒草地草毡表层的形成演化 117
6.2.1 高寒草地草毡表层的“今生” 117
6.2.2 高寒草地草毡表层的“前世” 120
6.3 高寒草地生态系统多功能性的影响因素 126
6.3.1 高寒草地生态系统多功能性格局 126
6.3.2 高寒草地生态系统多功能性对环境因子的不同响应 126
6.3.3 草地生态系统碳库 129
6.3.4 草地生态系统碳通量 135
6.3.5 高寒草地植物生产力 137
6.3.6 高寒草地土壤养分 144
6.3.7 高寒草地植被物候 145
6.4 高寒草地生态系统多功能性研究愿景 149
6.4.1 从生态系统功能到生态系统多功能的发展 149
6.4.2 生态系统多功能研究的必然性与必要性 150
6.4.3 生态系统多功能性的测度方法 151
6.4.4 目前有关生态系统多功能性的研究案例 153
6.4.5 生态系统多功能性研究存在的问题 155
6.4.6 生态系统多功能性研究方向 155
第7章 高寒植物对极端环境的适应机制 157
7.1 高寒生境与高寒植物概述 157
7.1.1 高寒生境特征 157
7.1.2 高寒植物逆境适应性特征 158
7.2 高寒植物对极端环境的响应机制 162
7.2.1 高寒植物适应极端环境的形态基础 162
7.2.2 高寒植物适应极端环境的生理生化机制 169
7.2.3 高寒植物适应极端环境的分子生物学机制 171
第8章 高寒草地对全球变化和人类活动的响应 175
8.1 高寒草地对气候变化的响应和反馈 176
8.1.1 高寒草地群落结构对增温的响应特征 177
8.1.2 高寒草地生态系统碳源汇效应及其影响因素 181
x 高寒草地生态学研究
8.1.3 高寒草地生态系统甲烷排放特征及源汇效应 184
8.1.4 高寒草地生态系统N2O 排放特征及源汇效应 185
8.2 高寒草地对人类活动的响应和反馈 192
8.2.1 高寒草地植被群落特征对放牧强度的响应 193
8.2.2 高寒草甸水分利用效率对放牧强度的响应 193
8.2.3 高寒草地承载力对放牧强度的响应 196
8.3 高寒草地对气候变化和人类活动的响应与反馈 197
8.4 典型生态功能区对气候变化的响应 198
8.4.1 柴达木盆地气候变化对植被的影响分析 198
8.4.2 三江源国家公园植被对气候变化的响应 203
8.4.3 青海湖流域草地植被变化特征 208
8.4.4 祁连山青海区域的变化特征 214
8.5 人类活动对高寒草地碳氮周转过程的影响 215
8.5.1 青藏高原高寒草甸退化现状及原因 215
8.5.2 放牧与草地碳氮周转 217
8.5.3 高寒草地碳氮周转研究展望 222
第9章 高寒草地生态系统退化演替过程及生态修复 224
9.1 高寒草地退化历史及成因 224
9.1.1 高寒草地退化历史 224
9.1.2 高寒草地退化成因 231
9.2 高寒草地退化分类分级及现状 236
9.2.1 高寒草地退化分级标准 236
9.2.2 高寒草地退化面积 237
9.3 高寒草地退化机制 237
9.3.1 草地退化对植物群落的影响 237
9.3.2 草地退化对土壤环境因子的影响 238
9.3.3 草地退化对生态系统服务功能的影响 244
9.4 高寒草地的生态修复及预测研究 246
9.4.1 高寒草地生态修复模式 246
9.4.2 高寒草地生态恢复的响应机理 262
9.4.3 高寒草地生态修复工程的技术措施及效果评价 267
9.4.4 高寒草地生态修复预测模型 275
第10章 高寒草地生态系统管理及预警机制 283
10.1 高寒草地生态系统放牧管理 283
10.1.1 放牧对高寒草地的影响 283
10.1.2 高寒草地的放牧利用 288
10.1.3 高寒草地管理的数学模型方法 289
10.2 高寒草地适应性管理与可持续发展 303
10.2.1 高寒草地的适应性管理 303
10.2.2 高寒草地的可持续发展 305
10.2.3 高寒草地生态承载力 316
10.3 高寒草地生态风险评估及预警 321
10.3.1 高寒草地生态风险评估及预警 321
10.3.2 高寒草地生态风险评估结果 329
10.3.3 高寒草地生态安全的综合风险预警 337
10.3.4 高寒草地灾害预警 337
10.3.5 高寒草地退化预警 341
10.3.6 高寒草地可持续管理措施 346
第11章 高寒草地生态畜牧业发展与实践 347
11.1 高寒牧区概况和草地生态畜牧业发展 347
11.1.1 高寒牧区概况 347
11.1.2 高寒牧区草地生态畜牧业发展 348
11.2 高寒地区生态饲草产业发展 353
11.2.1 青海省草产业发展现状 353
11.2.2 青海省饲草产业主要模式 353
11.2.3 高寒牧区适宜饲草品种 355
11.2.4 高寒草地人工改良与合理利用 367
11.2.5 高寒地区人工饲草基地建设 369
11.2.6 高寒地区饲草加工利用 373
11.3 高寒牧区牦牛藏羊生态养殖与产业化发展 378
11.3.1 高寒牧区牦牛生态养殖与产业化发展 379
11.3.2 高寒牧区藏羊生态养殖与产业化发展 395
11.4 优化高寒牧区草地畜牧业组织形式 412
11.4.1 高寒牧区草地生态畜牧业股份制合作社的组建 412
11.4.2 高寒牧区草地生态畜牧业股份制合作社的优越性 414
11.4.3 青海高寒牧区组建草地生态畜牧业股份制合作社的具体探究 415
11.5 青海高寒牧区生态畜牧业发展展望 427
11.5.1 加快构建高寒牧区现代养殖体系 428
11.5.2 建立健全高寒牧区动物防疫体系 430
11.5.3 加快构建高寒牧区现代畜产品加工流通体系 431
xii 高寒草地生态学研究
11.5.4 优化高寒牧区生态畜牧业发展组织形式 432
11.5.5 持续推动高寒牧区畜牧业绿色循环发展 436
第12章 高寒草地生态学研究展望 438
12.1 高寒草地生态系统结构和功能评价 438
12.1.1 高寒草地生态系统的重要性 438
12.1.2 高寒草地生态系统的研究不足 439
12.1.3 研究展望及对策建议 440
12.2 草地生态系统对扰动响应的时空尺度 441
12.2.1 草地生态学研究的尺度问题 441
12.2.2 草地生态系统对扰动的响应 442
12.2.3 存在问题与今后研究方向 442
12.3 新方法和新技术应用 443
12.3.1 草地生态学研究的新方法和技术 443
12.3.2 草地生态学研究大数据和整合分析 444
12.3.3 存在的不足与新方法和技术应用 445
12.4 学科交叉融合与高寒草地生态学研究的整合 447
12.4.1 多学科交叉融合与创新 447
12.4.2 单一学科已难以满足高寒草地生态学的研究需求 447
12.4.3 多学科交叉融合需要加强 447
12.5 人–草–畜–土协同进化与高寒草地生态适应 448
12.5.1 高寒草地适应性管理 448
12.5.2 高寒草地适应性管理研究有待加强 449
12.6 学科体系、人才培养和平台建设 449
12.6.1 改革课程和人才评价体系 449
12.6.2 提升研究生创新能力 450
12.6.3 打造导师团队和育人环境 451
参考文献 452
京公网安备 11010102004214号