返青期休牧对玛多高寒草原植物群落特征的影响

针对高寒草原冬春草场退化及草畜不平衡问题,为遏制草地生态系统进一步退化、提高草地生产力,本研究于2018年在青海省玛多县玛查理镇冬春草场开展返青期休牧育草试验。试验采用随机区组设计,设置返青期休牧和返青期放牧两个处理,在休牧结束时期和牧草生长高峰期(7月10日和8月10日)分别进行草地植物群落调查。结果表明:相对于放牧草地,7,8月份休牧草地的禾本科牧草株高增加了236.33%和123.83%(P<0.05),盖度增加了41.13%和61.71%(P<0.05),地上总生物量增加58.66%和33.62%;休牧以后草地主要植物种由原来的沙生风毛菊(Saussurea arenaria Maxim)、山莓草(Sibbaldia procumbens Linn.)等变为紫花针茅(Stipa purpurea Griseb)、疏花针茅(Stipa penicillata Hand.-Mazz)等;休牧草地和放牧草地样点植物群落结构存在差异;休牧草地植物群落物种丰富度、辛普森指数、香农-维纳指数较放牧草地均有所增加。因此,返青期休牧在高寒草原的实施改善了草地植被恢复情况,优化了草地植物群落结构,增强了生态系统多样性。本试验可为退化高寒草原植被恢复及休牧制度的实施提供科学理论依据。     

放牧模式对祁连山东缘高寒草甸植被特征的影响

为明晰不同放牧模式对高寒草句植被特征的影响,以祁连山东缘全年连续放牧(CG)、冷季重度放牧(HG)、冷季轻度放牧(LG)、全年划区轮牧(RG)和全年禁牧(NG)5种不同模式放牧草地为研究对象,系统研究植物群落组成和结构的变化.结果 表明:植物群落的盖度、密度、地上生物量、地下生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、丰富度指数和辛普森指数均在RG样地最高,而在CG样地最低.此外,NG样地禾本科植物密度显著提高,莎草科、豆科、杂类草植物密度、群落总密度、植物群落物种数和多样性降低,和RG样地相比,NG样地总物种数减少了20种.因此,为期5年禁牧致使高寒草句植物群落结构单一化,不利于植物多样性的维持.从提高生产力和植物多样性的角度来看,全年划区轮牧是祁连山东缘高寒草甸生态系统的最佳放牧模式.     

放牧对赖草群落生物量及植物多样性的影响

通过对围封5年与自由放牧的赖草（Leymus secalinus）群落进行整个生长季的生物量和物种多样性动态观测,旨在了解放牧对赖草群落的影响。结果表明：整个生长季围栏内外赖草始终占据主导地位,放牧样地物种丰富度指数显著高于围封样地（P<0.05）,多样性指数和均匀度指数在不同时期变化趋势不同;赖草群落地上生物量、高度、盖度、物种丰富度、多样性指数和均匀度指数在整个生长季均表现为先增加后降低,放牧显著降低群落地上生物量（P<0.05）,在整个生长季放牧使群落盖度平均降低31.82%,群落高度平均降低36.37 cm;围封样地群落地下生物量在7月和9月出现2个峰值,分别为4148.4 和4359.27 g·m^-2,放牧样地地下生物量在8月达到最大,为2559.28 g·m^-2;群落地下生物量随土层深度的增加所占比例逐渐减小,其中围封和放牧样地0~30 cm土层所占比例分别为75.64%和77.37%。适度放牧有利于促进赖草群落的物种多样性,不合理放牧降低草地植物群落的盖度、高度和生物量,因此围栏封育能够促进赖草草地的稳定和可持续发展。     

放牧对青海湖北岸高寒草原植物群落特征的影响

基于青海湖北岸高寒草原连续3年放牧控制试验,研究了暖季和冷季放牧草地植物群落特征的变化。结果表明,暖季和冷季放牧草地群落地上生物量均随放牧强度的增加呈现下降趋势,禾本科地上生物量的变化趋势基本与群落地上生物量的一致;中度放牧对暖季放牧草地植被的影响程度高于冷季放牧草地;围栏封育区和冷季重度放牧草地的优势种均为紫花针茅(Stipapurpurea)和矮嵩草(Kobresia humilis),暖季放牧各放牧小区和冷季放牧草地轻度和中度放牧处理优势种均为紫花针茅和披针叶黄华(Thermopsis lanceolata);随放牧强度的增加,暖季放牧草地群落物种多样性指数和均匀度指数表现出先降低后增加的趋势,冷季放牧草地群落物种多样性指数和均匀度指数表现出增加的趋势,但是多样性指数在暖、冷季放牧草地均以重度放牧区最高。     

季节性放牧对草地植物多样性与功能群特征的影响

针对放牧对高寒草地生态系统的影响,通过比较暖季放牧(6月-10月)和冷季放牧(11月-翌年5月)下典型高寒草地物种多样性和功能群特征的变化,分析了高寒草地植物群落对季节性放牧的响应机制。结果表明,暖季放牧草地中物种多样性指数为1.92,均匀度指数为0.78,明显高于冷季放牧草地的1.81和0.74,而冷季放牧草地的丰富度指数为17.45,高于暖季放牧草地的16.45。冷季放牧草地的地上生物量为246.61 g·m~(-2),莎草类和豆科类功能群的生物量比例分别为66.85%和15.86%,其值均高于暖季放牧草地。暖季放牧草地植物总密度为2 064株·m~(-2),明显高于冷季放牧草地的1 394株·m~(-2)。合理的放牧强度下,暖季放牧相比冷季放牧有利于草地群落物种多样性和均匀度的维持,但冷季放牧草地有利于草地群落地上生物量的积累。     

短期休牧对克氏针茅草原植物群落物种多样性及稳定性影响研究

文章采用野外植物样方采取及实验室数据分析相结合的方法,以阿巴嘎旗北部牧户常年放牧和隔年休牧的冬季草场为例,探讨短期休牧对克氏针茅草原植物物种多样性及群落稳定性的影响。结论如下:(1)两个草场植物群落内植物数量差异不大,主要差异表现在主要植物的平均重要值及两个草场仅有2对共优种。此外,短期休牧冬季草场的禾本科植物比重提升的同时,一年生藜科植物也显著提升;(2)短期休牧冬季草场的植物群落物种多样性指数略高于常年放牧冬季草场,但差异不显著;(3)两个草场植物群落处于中等相似水平,植物种间存在分异化趋势;(4)短期休牧冬季草场植物群落总体呈微弱正联结,种间联结松散,处于正向演替阶段,常年放牧冬季草场呈微弱负相关,群落较不稳定,存在一定退化风险;(5)两个草场的植物群落离稳定性都有一定差距,但短期休牧冬季草场植物群落稳定性略好于常年放牧冬季草场。可见,短期休牧有利于克氏针茅草原植物群落物种多样性和稳定性保持。     

休牧对西藏高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征的影响

休牧是西藏主要放牧管理和草地保护的措施之一,目的是通过自然力的作用使退化草地的植被与土壤得到恢复,维持较高的多样性和生物量。本研究以西藏中部高寒草原和高寒草甸为研究对象,通过野外调查和室内试验分析,研究自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植物物种多样性、总生物量、地上地下生物量权衡以及土壤理化性质的影响,对比自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征影响的差异。结果表明:在高寒草原与高寒草甸,休牧6~8年虽一定程度降低了植物群落的Simpson指数、Pielou指数、Shannon-Wiener指数,增加了植被总生物量,但变化均未达到显著水平(P>0.05)。休牧6~8年提高了地上和地下生物量权衡值,并促使植物更多地向地上部分生长,且在高寒草甸的作用效果更为明显。另外,休牧和自由放牧对高寒草甸以及高寒草原草地土壤机械组成、土壤微团聚体、土壤营养元素影响没有显著差异。综合分析发现,休牧对西藏高寒草地的植被恢复尚未产生明显的效果,表现为休牧对群落生物多样性、植被生物量和土壤理化性质影响均未达显著水平,因此,对西藏休牧的实施效果还有待于今后进一步的观测和研究。     

苏尼特右旗荒漠草原三种放牧方式下群落斑块特征

利用景观指数、分形模型以及稳定性指数、单变量点格局方法，对内蒙古苏尼特右旗荒漠草原不同放牧方式下群落微斑块特征、形状分形及稳定性、分布格局进行探究，以期揭示荒漠草原微斑块自身特征及其与环境的关系。结果表明：1）3种放牧方式下群落斑块特征差异明显。休牧状态下芨芨草斑块面积占景观整体面积的91.15%，蔓延度指数（CONTAG）为77.92，连接性较好，为优势斑块，分形维数为1.43，稳定性较差；自由放牧状态下银灰旋花斑块空间分布最为密集；轮牧状态下锦鸡儿数量最多，分离度指数（SPLIT）为46.99，破碎化程度较高，分形维数为1.88，形状最不规则。2）3种放牧方式下各斑块类型在样地尺度范围（120 m×120 m）内主要呈聚集分布，且自由放牧状态下各斑块类型的聚集规模均较大，表明其资源分布不均匀。     

荒漠草原生物量空间异质性对长期不同放牧强度的响应

研究植物群落空间异质性及其动态是认识生物多样性和生态系统稳定性维持机制的基础。本研究以拥有20年放牧历史的内蒙古荒漠草原放牧试验样地中的植物群落地上生物量为研究对象,基于地统计学分析不同放牧强度下植物群落地上生物量空间异质性。结果表明：(1)放牧显著降低了植物群落地上生物量,对变异系数未发生显著影响;(2)通过半方差函数进行拟合发现,CK,MG和HG处理植物群落地上生物量空间格局均符合指数模型,LG处理符合高斯模型,且结构比大小随放牧强度降低;(3)通过分形维数发现,随着放牧强度增大,空间分布呈现了较明显的均质化趋势;(4)结合2D和3D空间分布图看出,CK和LG处理中植物群落地上生物量为斑块化分布,MG和HG地上生物量则为梯度分布,趋于均质化。由此可见,随着放牧强度增大,植物群落地上生物量空间异质性逐渐降低。     

施肥和夏季休牧对高原鼢鼠扰动区草地群落结构的影响

高原鼢鼠挖掘和草食家畜啃食能加速草地退化和草地群落逆向演替的进程,而施肥和夏季休牧是实现高寒草地生产力提升和草地群落正向恢复的主要手段。然而,有关应用施肥和夏季休牧措施对高原鼢鼠扰动区草地群落结构影响的研究较少。基于此,本研究以高原鼢鼠活动频繁的退化草地为研究对象,分析施肥和夏季休牧对草地功能群生物量、植物多样性、高原鼢鼠相对种群数量的影响及植物多样性指数与高原鼢鼠种群数量的相关性。结果表明:施肥、夏季休牧和全年放牧区草地物种数量分别为23、19和16种,施肥和夏季休牧区禾本科植物的重要值高于全年放牧区;而全年放牧和夏季休牧区内莎草科、菊科、蔷薇科植物的重要值高于施肥区。施肥、夏季休牧区的高原鼢鼠相对种群密度显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,夏季休牧和施肥区的莎草科、禾本科和杂类草生物量显著高于全年放牧区(P0.05)。另外,夏季休牧区和施肥区香农维纳指数、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,高原鼢鼠相对种群密度与香农维纳多样性指数、均匀度指数、丰富度指数及优势指数呈显著的正相关,相关性大小表现为:均匀度指数优势度指数香农维纳指数丰富度指数。由此可见,施肥和夏季休牧状态下,能促使草地植被向正向演替方向进行,从而间接地影响高原鼢鼠种群数量。     

青海省海北地区高寒草甸群落特征和生物量对短期休牧的响应

为揭示高寒草甸植被群落特征和生物量对短期休牧的响应,为高寒草甸合理利用提供依据,于2017年9月上旬采用样方法对青海省海北州门源县的连续放牧、生长季休牧和禁牧1年的高寒草甸样地进行调查、取样和分析,研究了短期休牧对高寒草甸植被群落结构和地上/地下生物量的影响。结果表明:1)生长季休牧和禁牧1年较连续放牧极显著提高了高寒草甸的群落高度、群落盖度和样方物种丰富度(P<0.01),极显著提高了异针茅、矮嵩草、异叶米口袋和青海苜蓿等代表性牧草高度(P<0.01);2)生长季休牧和禁牧1年较连续放牧极显著提高了枯落物量和半腐殖质量(P<0.01),极显著提高了禾本科、豆科和阔叶类植物生物量(P<0.01),极显著提高了总地上生物量和优质牧草产量(P<0.01);3)生长季休牧和禁牧1年较连续放牧极显著提高了表层地下生物量(0~10 cm)和总地下生物量(0~30 cm)(P<0.01)。对于青海海北地区的未退化高寒草甸,可以采用短期休牧技术优化其群落结构,提高生物量和优质牧草产量,促进天然草地资源合理利用。     

Grassland Community Composition Response to Grazing Intensity Under Different Grazing Regimes

Grazing plays a key role in many ecosystems worldwide and can affect the structure and composition of terrestrial plant communities. Nonetheless, how grazing management, especially grazing regime (yearlong continuous and seasonal grazing), affects the relationship between grazing and vegetation on alpine grasslands has not been extensively studied. Here, we performed a grazing experiment in Gangcha county of Qinghai province of the Qinghai-Tibetan Plateau to test the effects of different stocking rates and grazing regimes on grassland biomass and plant structure and composition. Six stocking rates (ranging from 0 to 5.62 sheep ha^? 1) were used for continuous grazing, and three grazing intensities (1.72, 2.87, and 5.62 sheep ha^? 1) were used for seasonal grazing (grazed only in the growing season, from June to October) at the study sites. Plant biomass and grass functional community composition were characterized in two different yr (2011 and 2012). Additionally, species richness and plant diversity indexes were estimated to quantify the impacts of grazing on plant community composition. Our results indicated that grazing intensity best explained the plant biomass decrease in low-productivity environments, and different grazing regimes also influenced these results. The shifts in plant community structure and composition in response to increased grazing intensity differed considerably between continuous grazing and seasonal grazing. Seasonal grazing maintained greater amounts of palatable plant species, and fewer undesirable species in plant communities when compared with the composition after continuous grazing. Our results emphasize the importance of grazing regime in regulating the effects of grazing on plant communities and the importance of seasonal grazing for ecosystem maintenance, especially in the Qinghai-Tibetan Plateau. This suggests that periodic resting of grasslands could be a good management strategy to keep palatable species, thereby minimizing undesirable species in the overall species composition.     

不同轮牧方式对荒漠草原植物群落特征的影响

研究轮牧方式对草地植被特征的影响,可为草地合理放牧提供科学依据。在宁夏荒漠草原,以载畜率0.75只·hm^-2为水平,以围封禁牧草地为对照(CK),对连续放牧(CG)、二区轮牧(TG)、四区轮牧(FG)和六区轮牧(SG)方式下草地物种植被组成、群落盖度、生物量、净初级生产力、物种多样性以及群落稳定性进行研究。结果表明:1)轮牧使荒漠草原优良牧草重要值下降,但可增加植物物种种类;增加轮牧分区有利于优良牧草和多年生草本重要值的保持,但对半灌木的影响较小;2)植被盖度以封育和四区轮牧较高,地上生物量和净初级生产力以四区轮牧和六区轮牧草地较高,地下生物量以封育和六区轮牧处理较高,草地凋落物量以封育较高;3)轮牧可增加物种丰富度、多样性以及优势度,但群落均匀度指数下降;4)各处理下植物群落均不稳定,相比之下,围封禁牧群落稳定性最高,连续放牧最低。综合植被特征和生产中的便利性,研究认为四区轮牧是研究区最适宜的轮牧方式。     

Clipping by Plateau Pikas and Impacts to Plant Community

Plateau pikas (Ochotona curzoniae) often clip tall plants near active burrow entrances to detect and avoid predators. This clipping behavior influencing plant communities near active burrow entrances has not been well documented. A field experiment was conducted to investigate the effects of this clipping behavior on plant communities across three sites in the Qinghai-Tibetan Plateau by comparing plant communities near active burrow entrances with communities near abandoned burrow entrances. This study showed that the clipping behavior decreased plant community height and increased plant cover and species richness of the community and had no effect on plant community biomass across three sites or at each site. This study further showed that clipping behavior decreased the plant biomass of the graminoid group and had no effect on the plant species richness of the graminoid group, whereas it increased the plant biomass and plant species richness of the forb group across the three sites or at each site. These findings suggest that a general pattern concerning the effect of the clipping behavior can increase plant species richness and decrease the grazing quality of alpine meadows near active burrow entrances.     

围栏封育对轻牧与重牧金露梅灌丛的影响

连续5年的封育对轻牧与重牧区金露梅灌丛产生了影响。结果表明:封育后轻牧与重牧区的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数都有所下降;总盖度、枯草盖度和上下层株高增加,绿草盖度减少,群落内主要植物种群特征发生相应变化,轻牧区金露梅灌丛的莎草类、杂草类和金露梅的地上生物量减少,而枯草、禾草的生物量增加,其中枯草生物量增加显著(P<0.05),优良牧草比例由0.72下降为0.62;在重牧区金露梅灌丛的枯草、禾草及莎草生物量增加显著(P<0.05),金露梅的生物量增加不显著(P>0.05),而杂草生物量减少显著(P<0.05),优良牧草比例由0.48上升为0.59;围栏封育后轻牧区金露梅灌丛的草场质量指数明显下降,重牧区草场质量指数明显上升。     

荒漠草原区围封草地群落特征及其形成机制

以宁夏盐池9年围封草地为对象,研究围封草地群落特征和土壤水分变化。结果表明,研究区具有异质性较高的植被群落特征,并且呈以长芒草+蒙古冰草群落、白草群落和赖草群落3个群落镶嵌分布的空间格局;土壤水分是影响该地区植被生长的关键生态因子,它对围封草地植物群落特征的影响程度不同,其中对生物量、高度和盖度影响较大,而对物种丰富度影响较小;植物群落的空间分布格局是群落特征形成的主要原因,而3种群落内各自土壤水分的空间变异特性使得各群落内部的植被生长状况差异也较大。     

3种荒漠植物群落物种组成与丰富度的季节变化及地上生物量特征

对古尔班通古特沙漠36个蛇麻黄群落、28个白茎绢蒿群落及13个准噶尔沙蒿群落物种组成与丰富度的季节变化及现存生物量的研究表明,初夏时蛇麻黄和白茎绢蒿群落的科数和物种数均高于准噶尔沙蒿群落,而秋季时3个群落科、种数均明显较少。初夏时期,各群落均有5种植物生活型,其中短命植物种类最多;而秋季短命和类短命植物消失,仅剩3种生活型,以一年生草本的种类最多。3种群落的物种丰富度也表现为夏季高于秋季;夏季时,准噶尔沙蒿群落物种丰富度显著低于蛇麻黄和白茎绢蒿群落,而秋季时三者差异均不显著;各群落不同季节的物种丰富度间均显著正相关,体现了群落结构的稳定性。夏季草本层生物量(0.67～6.99 g/m²)稍大于秋季(0.89～4.20 g/m²)。秋季3类群落总地上生物量分别为73.19,85.38和54.21 g/m²,其中建群种分别占86.03%,84.07%和89.65%,而草本生物量均小于5%。夏季和秋季草本植物丰富度与生物量间均表现为显著的“单峰型关系”,表明中等生物量时丰富度最高。尽管研究群落内草本层生物量较低,但时间上交错出现的短营养期和长营养期草本植物对维持荒漠生态系统物种多样性及地表稳定均具有重要意义。总体上,与中国同纬度的其他荒漠相比,本研究区3类群落物种组成和丰富度具有明显的季节变化特征,但表现出较低的生物量。     

短期围栏封育对红松洼自然保护区群落数量特征的影响

为了解红松洼自然保护区植物群落数量特征对短期围栏封育的响应,以当地草原植被为研究对象,采用样方法对封育区和放牧区植被生长状况进行调查.结果表明:围栏内外植物群落的基本组成未发生明显变化,围栏内外均以披针叶苔草(Carex lanceolata)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)、地榆(Sanguisorba officinalis)和裂叶蒿(Artemisia tanacetifolia)等植物为优势种,围栏封育措施提高了草地群落高度、密度和地上生物量.围栏内外物种丰富度指数S、优势度指数DS、Shannon-Wiener多样性指数H和均匀度指数JP差异不显著.围栏封育2年植物群落的相似性系数和Cody指数的变化趋势基本相同,围栏内外群落具有较高的相似性.     

禁牧与放牧对新疆温性草原群落结构、生物量及牧草品质的影响

本试验研究了不同利用方式下温性草原植被特征及品质变化情况,旨在了解禁牧和放牧对草地群落产生的影响和群落变化过程,为合理利用与管理新疆温性草原提供理论依据。本研究以禁牧与放牧两种利用方式下的新疆温性草原为研究对象,2018年采用野外调查和室内分析相结合的方法,对整个生长季的草地群落生物量、数量特征、多样性及植被品质进行了动态观测。结果表明：放牧使群落基本数量特征（群落高度、盖度和密度）显著降低（P<0.05）,退化指示植物在群落中所占比重增加;与放牧草地相比,禁牧草地的群落优势物种生物量、总生物量均显著提高（P<0.05）,优势物种所占比重增加,群落丰富度下降,植物中粗蛋白含量降低,纤维含量显著增加（P<0.05）。本研究发现自由放牧会使草原群落向退化方向演替,长期禁牧会使得群落丰富度下降,在草原利用时要合理的将放牧与禁牧相结合,促进草地生态系统可持续发展。