不同利用方式对天山北坡中段山地草甸草地植物生物量分布的影响

【目的】研究游牧放牧与定居放牧不同利用方式下山地草甸草地植物群落地上生物量与地下生物量的变化规律,为提高山地草甸草地生产力及确定合理的放牧方式提供依据。【方法】采用野外实地调查取样的方法,以天山北坡山地草甸草地为对象,分别在游牧放牧区和定居放牧区设置轻度放牧(Light grazing,LG)和重度放牧(Heavy grazing,HG)2种放牧强度,围栏打草场(未放牧区)为对照(Check test),分析2种放牧方式下植物群落地上生物量与地下生物量的分布。【结果】(1)在LG和HG下,不同利用方式下植物群落地上总生物量有显著差异(P<0.05)。游牧放牧和定居放牧在不同放牧强度下植物群落地上总生物量大小均为CK>LG>HG;除杂类草外,多年生禾草、多年生豆科草、多年生莎草地上生物量随放牧强度增加呈逐渐减少趋势。游牧放牧区与定居放牧区多年生莎草和杂类草地上生物量在LG下有显著差异(P<0.05),多年生豆科草地上生物量在HG下具有显著差异(P<0.05)。(2)在CK和LG下,不同放牧方式下土层0~10、10~20、20~30 cm的植物群落地下生物量有显著差异(P<0.05),且定居放牧区植物群落地下生物量比游牧放牧区分别高出36.79%、31.55%、27.38%。游牧放牧区植物群落地下生物量范围在743.99~1 229.83 g/m²;定居放牧区植物群落地下生物量分布范围在864.33~1 550.95 g/m²。(3)在LG和HG下,不同利用方式下植物根冠比有显著差异(P<0.05),定居放牧区植物群落根冠比游牧放牧区分别高出19.38%、9.91%。在不同放牧强度下,游牧放牧区和定居放牧区植物群落根冠比由大到小依次为HG>CK>LG。【结论】山地草甸草地的不同利用方式改变了植物群落地上、地下生物量的分布,定居放牧方式下植物群落地上、地下总生物量显著高于游牧放牧方式(P<0.05)。     

放牧对山地草甸草地植物多样性与生产力关系的影响

【目的】 研究不同放牧强度下,山地草甸草地植物群落变化,为合理利用该类草地提供科学依据。【方法】 2016~2018年连续3年采用野外取样和室内分析相结合的方法,以天山北坡中段山地草甸草地为研究对象,设置轻度放牧(LG)、重度放牧(HG)和无放牧对照(CK),分析山地草甸草地植物群落数量特征、多样性指数,以及多样性指数与地上生物量间的关系。【结果】 (1)不同放牧强度下山地草甸草地以多年生草本植物为绝对优势,主要优势种有细果苔草(Carex stenocarpa)、溚草(Koeleria cristata)、针茅(Stipa capillata)、醉马草(Achnatherum inebrians);在重度放牧(HG)条件下,家畜首先采食适口性较好的植物,群落中适口性好的植物数量减少,群落优势地位逐步被有毒植物醉马草所替代。(2)CK与LG、HG条件下,随着放牧强度的增加,2016~2018年间植物群落地上生物量、群落高度和盖度呈下降趋势(P<0.05);群落密度在2016~2017年间呈下降趋势(P<0.05)。(3)随着放牧强度的增加,植物群落物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均下降趋势,表现为CK＞LG＞HG;2016~2017年CK、LG、HG之间差异不显著(P＞0.05),2018年CK与LG、HG之间差异显著(P＜0.05)。(4)植物群落Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数与地上生物量在LG、HG和CK条件下,均呈现正线性相关关系(P＜0.05)。【结论】 不同放牧强度下,山地草甸植物群落Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数随放牧强度的增加而降低;群落地上生物量与均匀度指数、多样性指数和丰富度指数均有显著的正线性相关关系(P<0.05)。     

放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落特征的影响

【目的】研究不同放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落数量特征及多样性的影响。【方法】以新疆天山北坡伊犁绢蒿荒漠退化草地为研究对象,选择对照、轻度放牧、重度放牧3个强度,野外测定群落的高度、盖度、密度及生物量并计算多样性指数。【结果】3种放牧强度下,伊犁绢蒿的重要值呈先增加后降低的趋势,一年生植物的比例均较高;随放牧强度的增加,群落高度、盖度、密度、生物量及重要值呈下降趋势,家畜不喜食的猪毛菜和灰藜的密度、生物量和重要值逐渐增加;植物群落Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别从0.45、0.5和0.72显著降低到0.25、0.20和0.33,而Pielou指数则无显著差异;植物群落多样性指数与伊犁绢蒿重要值呈正相关,与一年生植物重要值呈负相关。【结论】随着放牧强度的增加,植物群落趋于低矮稀疏,物种丰富度和多样性降低;一年生植物在植物群落中占主要优势。     

天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及其多样性

【目的】研究天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及多样性变化规律,分析不同地区植物群落数量特征及多样性的差异,为该类荒漠草地的科学经营管理提供理论依据。【方法】采用野外调查取样方法,调查分析天山北坡西段、中段和东段蒿类荒漠草地植物群落特征。【结果】(1)从天山北坡西段到东段,半灌木生物量呈逐渐增加趋势,且东段比西段显著高了266.51%(P<0.05);而多年生草本盖度、密度和生物量从西到东呈逐渐降低的趋势(P<0.05);一年生草本和短生、类短生植物在数量特征上均在中段呈现最大值。(2)植物群落高度、盖度、密度和生物量由西向东均呈先增后降的趋势,在中段达到最大值。Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener物种多样性指数在空间上均表现为由西向东呈先增后降的变化趋势,而Pielou均匀度指数由西向东呈逐渐降低趋势。(3)天山北坡不同区域草地之间植物群落数量特征与多样性的相关性各有差异,蒿类荒漠草地群落盖度、密度和生物量对植物多样性呈正相关,而植物高度对植物多样性呈负相关。(4)引起蒿类荒漠植物群落空间变异的主要影响因素是海拔、土壤有机碳、年均...     

放牧方式对小针茅荒漠草原植物群落多样性的影响

研究了中蒙荒漠草原不同放牧方式植物群落多样性的特征。结果表明,四季游牧群落平均高度、盖度和重要值均高于定居放牧;多年生植物重要值为蒙古四季游牧高于定居放牧样地;四季放牧群落一年生植物重要值低于定居放牧样地。四季游牧的群落多样性指数、丰富度指数和优势度指数均高于定居放牧,而均匀度指数与多样性指数则正好相反。群落多样性指数间相关分析表明多样性指数、优势度指数与丰富度指数间均呈正相关,多样性指数、丰富度指数与均匀度指数间呈负相关。研究不同放牧方式荒漠草原群落结构和群落多样性特点,探讨不同放牧方式群落植物多样性的变化,可为荒漠草原生态恢复建设提供理论依据。     

坡向和海拔对乌孙山草地植物群落特征及物种多样性的影响

【目的】研究不同坡向、不同海拔梯度的草地植物群落特征差异,为合理利用草地资源提供科学依据。【方法】以位于西天山支脉乌孙山南麓的昭苏县和乌孙山北麓的察布查尔县天然草地为对象,采用典型的样方调查法,分析不同坡向(南坡、北坡)和海拔梯度(1 600~3 000 m)的草地植物群落物种组成,群落数量特征、物种多样性,研究草地植物群落物种多样性在不同海拔和坡向上的分布规律。【结果】同一海拔梯度上,南坡植物物种数多于北坡;在不同坡向上,基本上南坡各海拔草地植物群落高度大于北坡,而密度和盖度小于北坡。南坡各多样性指数沿着海拔高度变化呈现出双峰格局;北坡Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数沿着海拔高度变化均呈现出波浪型变化趋势,Patrick指数则呈现出双峰格局。【结论】乌孙山植物群落特征及物种多样性的变化是由海拔和坡向为主的多种环境因子综合作用的结果。     

新疆山地草甸植被群落特征及养分含量对围封和放牧的响应

【目的】 研究新疆山地草甸草地的植被群落特征和养分含量对围封和放牧的响应规律,分析其在不同生长季的动态变化规律,为退化草甸的恢复和科学管理提供理论依据。【方法】 在围封(5 a)与放牧条件下,以新疆山地草甸草地为对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定整个生长季(5~8月)的草地群落物种组成、数量特征、植物多样性以及牧草养分。【结果】 (1)围封和放牧条件下,禾本科植物在山地草甸草地中均占重要地位,其重要值分别为46.48%和26.91%,而在放牧区退化指示植物(如草原老鹳草、草原糙苏和紫花鸢尾等)所占比重增加;但围封降低了植物多样性。(2)植物群落数量特征对围封和放牧的响应明显,围封区群落植被密度、高度、盖度、地上生物量(7~8月)和地下生物量(0~10 cm)均高于放牧区。(3)与围封区相比,放牧区牧草粗纤维含量在生长季前期(5月)显著降低了18.95%,而牧草粗蛋白含量在生长季中期(6月)显著提高了的8.37%。【结论】 围封能提高草地的数量特征,增加优质牧草的比例,有效恢复退化草甸草地,但不利于植物多样性的维持;而在生长季前期适度放牧有利于提高群落的牧草品质。     

天山北坡中段山地紫花鸢尾草甸植物群落动态分析

【目的】 研究天山北坡中段山地紫花鸢尾草甸植物群落动态分析。【方法】 采用连续定位测定方法,分析1985~2004年间群落的植物种类组成、数量特征。【结果】 在近20年的时间段内,草地群落的种类组成和以紫花鸢尾为优势种,草原老鹳草(Geranium pratense)、草地早熟禾(Poa pratensis)和异燕麦(Helictrichon )为伴生种的群落格局没有发生变化。群落各项数量特征高度、盖度与地上生物量始终处于波动状态,有些年际间会出现显著差别,波幅最大与最小可相差2倍以上,但群落的这种消长变化均具有可逆性。群落优势种紫花鸢尾的盖度、地上生物量随着时间推移持续增长,草地朝着退化方向发展。【结论】 引起草地的波动气候是主因,紫花鸢尾数量逐年增加牧压是重要影响因素。     

放牧对围栏封育高寒草甸植被特征和生产力的影响

【目的】研究围栏封育条件下不同放牧强度对高寒草甸植被影响的特征.【方法】采用定位试验的方法,调查样地内的植物种类,测定植物高度、盖度、密度及地上、地下生物量.【结果】围栏封育后植被的平均高度、鲜草产量围栏内都比自然连续放牧显著增加,优势种多于自然连续放牧,且差异极显著(P0.05),但群落密度差异不显著(P0.05);在不同围栏放牧强度下,低放牧率植被盖度、密度均略高于高放牧率,但差异不显著(P0.05).而低放牧率鲜草产量显著高于高放牧率(P0.05).【结论】围栏封育和降低放牧率对高寒草甸退化的恢复和建设有重要的作用.     

天山北坡山地草原类组草地植物群落特征及多样性动态分析

【目的】针对天山北坡山地草原不同群落类型,测定不同月份间草地群落植物优势种的高度、盖度、密度、地上生物量,计算重要值,分析多样性指数的动态变化。【方法】在不同草地类型上设立固定监测样地,十字交叉法设立定点1 m×1 m样方,从牧草返青期至结实期每月定期测定植物群落高度、盖度、密度及地上生物量。【结果】植物群落的高度、盖度、地上生物量在5~9月期间均表现出春末夏初高,8、9月低的动态变化规律;不同草地类型主要优势种重要值存在一定差异,5~9月重要值呈逐渐降低趋势,尤其是家畜喜食的牧草,如针茅、羊茅的重要值降低较为明显,而杂类草重要值未呈现出一定的规律性;群落Simpson指数D和Shannon-Wiener指数H、均匀度指数Esw和丰富度指数R均表现出升高-降低-再升高的趋势,且Simpson指数D和Shannon-Wiener指数H及物种丰富度R与地上生物量呈显著正相关,而均匀度指数与地上生物量呈不显著负相关。【结论】不同草地型间的植物群落数量特征随季节变化呈先升高后降低趋势,物种多样性呈先升高后降低再升高的月动态变化规律,研究结果可为合理利用草地提供数据支持。     

镰芒针茅、博洛特绢蒿草地群落年际动态

【目的】研究长时期自然放牧条件下草地植物群落特征的变化。【方法】采用定位连续测定方法,分析测定1985~2001年分布于新疆天山北坡以镰芒针茅(Stipa caucsica)、博洛特绢蒿(Seriphidium borotalense)群落的种类组成、数量特征。【结果】在连续测定的17 a间,草地植物群落的种类组成与结构没有发生变化,而草地植物群落的数量特征始终处于动态变化过程;1985~1995年时段内,草地群落的高度、盖度和地上生物产量波动幅度不大,与自然降水量波动规律保持基本一致,影响草地基本数量特征的变化,降水量是主因,放牧干扰是次因;1996年~2001年时段内,草地基本数量特征波动较大。【结论】在1985~2001年期间,研究区草地群落植物种类组成与结构没有发生变化,群落优势种和主要伴生种在群落中的序位稳定,始终保持着群落原有的结构与功能。     

天山中段主要草地类型牧草饲用价值评价与动态分析

【目的】研究放牧条件下草地群落质量动态。【方法】采用连续定位测定方法,分析1985~2001年间植物群落牧草饲用价值动态。【结果】（1）饲用价值评定上,荒漠草原草地植物群落中,良等牧草是群落植物组成的主体,占群落历年平均地上生物量的80.1%;草原草地植物群落中,优等牧草与良等牧草占群落地上生物量的59.5%;草甸草地组成群落牧草的饲用价值较低,中、低等牧草占历年平均值的91.6%。（2） 牧草饲用价值动态上,各类型草地牧草的地上生物量均处于波动状态之下,草地类型不同,群落植物的消长变化规律不同,群落中饲用价值高的类群要较低的类群年变率大。【结论】（1）草地群落牧草饲用价值不稳定,受组成群落各类牧草地上生物量的波动影响较大;（2）3类草地牧草不同类群的数量消长模式,各年度间始终处于连续的波动状态,且年度之间波动系数、年变率较大;（3）山地荒漠草原、山地草原草地的波动具有可逆性,而山地草甸主要类群饲用价值变化,不具备可逆性,是过度利用导致群落饲用价值退化的表现。     

短期围封对伊犁绢蒿荒漠群落特征 及植被多样性的影响

【目的】 研究伊犁绢蒿荒漠群落数量特征、多样性对短期围封的响应规律,为退化蒿类荒漠恢复与重建提供理论依据。【方法】 以伊犁绢蒿荒漠为研究对象,通过对群落盖度、高度、密度、生物量的野外测定,并计算群落Simpson(D)、Shannon-Wiener(H)、Pielou(J)及Margalef(P)指数,研究短期围封对荒漠群落特征及其多样性的影响。【结果】 围封后,群落高度、盖度和生物量分别显著增加了89.7%,153.9%,130.8%(P<0.05),而群落密度显著降低了19.8%(P<0.05)。(2)与围封区相比,放牧区的Simpson指数和Pielou指数显著高于围封区(P<0.05),Shannon-Wiener指数略高于围封区,而Margalef指数低于围封区,但差异不显著(P>0.05)。【结论】 围封已成为恢复及重建退化草地的最有效的措施,通过围封可以提高退化荒漠植被生物量,但植被多样性指数偏低,放牧降低丰富度指数。     

短期封育对博乐绢蒿荒漠群落特征和碳密度的影响

【目的】研究封育对荒漠草地群落特征和物种多样性影响,分析生态系统碳库对草地封育的响应规律,为退化荒漠草地的修复和科学管理提供科学依据。【方法】以新疆博乐绢蒿荒漠为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对封育4 a的荒漠草地群落数量特征、物种多样性和生态系统碳库(生物量碳库,凋落物碳库和土壤碳库)测定分析。【结果】(1)与自由放牧区(FG)相比,封育4 a后博乐绢蒿荒漠草地的植被高度、盖度、密度、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数降低了6.2%~48.4%(P>0.05)。(2)封育不利于生物量的积累,茎、枯落物和地下(0~100 cm根系)生物量封育后显著下降了18.6%~31.1%(P<0.05),但根冠比没有显著变化。(3)封育降低了博乐绢蒿荒漠草地地上生物量碳密度、表层土壤有机碳含量,且土壤上层(0~50 cm)有机碳密度降低幅度为53.5~233.6 g/m²。【结论】短期封育不利于博乐绢蒿荒漠草地生物多样性的维持和生态系统碳库的积累,在封育措施的基础上配合施肥、补播等其他恢复措施。     

天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性分析

[目的]了解天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性、优势种群及影响其分布的主要因素.[方法]利用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T- RFLP),对天山北坡垂直自然带(山地荒漠带(H1),山地草原带(H2),山地森林带(H3),亚高山草甸带(H4),高山草甸带(H5),冰雪带(H6))土壤古菌多样性及主要影响因素进行研究.[结果]古菌多样性指数在山地森林带最低,高山草甸带和冰雪带最高;聚类分析表明,山地荒漠带、亚高山草甸带、高山草甸带和冰雪带聚为一类,山地草原带和山地森林带聚为一类;典范对应分析(CCA)表明:香依指数(Shannon index,H)和均匀度指数(Evenness,E)均与C/N,土壤湿度及海拔成正相关,与pH,土壤温度成负相关;T- RFs与pH,全氮,有效磷成正相关.[结论]天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性丰富度较低,土壤pH、湿度、全氮及植被类型可能是影响其多样性的关键因素.     

草甸草原放牧场退化定量评估指标体系建立

【背景】 内蒙古草原是我国北方重要的天然生态屏障,其中草甸草原处于森林向草原过渡地带,在我国温性草甸草原是一种非常宝贵的自然再生资源。且内蒙古草原在我国温性草甸草原所占比例最大,其中大部分是放牧场。放牧是人类影响草地生态系统最主要的方式之一,过度的放牧会导致草原群落发生逆行演替,草地的生产性能不断降低,从而限制了草地畜牧业的稳定发展。【目的】 全面准确及时地评估放牧场退化状况,为维护和促进草地可持续利用提供支持。【方法】 通过总结草地放牧场退化演替规律及驱动机制,采用层次分析、专家调查以及比较矩阵分析方法,构建了内蒙古草甸草原放牧场退化指标体系,包括地上生物量、盖度、平均高度、植物种数、枯落物量、退化指示植物比例、土壤有机碳含量、土壤容重共8个指标。基于评估综合指数模型的建立,提出对照基准指标的参数,利用定量评估的综合指数反映草甸草原放牧场退化的整体状况。同时,探讨和研究了内蒙古草甸草原放牧场退化定量评估指标体系构建及其技术方法,以呼伦贝尔谢尔塔拉控制放牧试验为基础,对该方法进行了评估验证。【结果】 研究得出内蒙古草甸草原放牧场评价指标体系的8项指标权重由大到小依次为地上生物量、盖度、平均高度、退化指示植物比例、植物种数、枯落物量、土壤有机碳含量、土壤容重增加比例。草甸草原退化分级可以分为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化4个等级,当放牧等于零或很轻的放牧状态时草地属于未退化草地范围。当放牧为90%以上时草原属于重度退化草地范围。【结论】 基于上述研究,建议在今后的研究中进行更长时期的探讨,对基准参考值做进一步的完善和更新,对放牧场退化评估指标体系更加完善和成熟有利,可以为放牧场退化定量评估提供依据。