无芒隐子草地上部分功能性状对长期放牧的变异性响应

植物个体受放牧干扰影响,通过自身权衡不同功能性状,对不同放牧强度干扰做出差异性适应。为研究长期放牧条件下,植物个体各性状对不同放牧梯度的差异性响应,本研究以荒漠草原优势种无芒隐子草(Cleistogenes songorica)为研究对象,分析其个体功能性状对放牧的响应变化、地上生物量与各功能性状间的关系,以及各功能性状对个体地上生物量的影响权重。结果表明:随放牧强度增加,叶片各性状指标、个体生物量、植株高度、冠(丛)幅均有明显变小、变矮的趋势;除茎基部直径和平均叶长外,无芒隐子草个体地上生物量、茎重、叶重与植株茎、叶各表型性状均呈正相关关系,植物个体地上生物量组分具有较大的变异性,变异性较小的表型性状指标与地上生物量组分的相关性系数相对偏低;影响无芒隐子草地上生物量的表型性状中,总叶面积、叶片数和平均叶长的VIP(variable importance projection)值大于1,其对植物个体地上生物量的贡献率达到61.01%。放牧导致无芒隐子草各功能性状出现显著性差异,但并未改变其作为优势种的地位。     

季节放牧对典型草原植物群落不同生长季特征的影响

在内蒙古典型草原区建立放牧试验平台,研究秋季、冬季和初春放牧对草地植物返青期土壤温湿环境和植物生长以及生长旺季植物群落地上生物量及其构成的影响。结果表明:在草地返青季,秋季放牧草地表层土壤湿度相对于其他处理显著降低,而温度相对升高;土壤表层湿度与草地枯落物总量、立枯量呈显著正相关;秋季和冬季放牧显著降低草地返青期的地上生物量;秋季放牧显著降低优势植物地上生物量;而初春放牧不影响草地返青期的群落生物量。在生长旺季,初春放牧草地群落及其高大优势植物大针茅和羊草的生物量显著增加,而其下层的糙隐子草和杂类草生物量显著减少。     

不同利用方式对典型草原优势植物生物量的影响

植物个体性状是表征草原生态系统功能和结构的指示器。本试验对内蒙古典型草原优势植物种(克氏针茅和糙隐子草)在不同利用方式的响应进行了研究,物种地上生物量和分配比例及地下生物量作为研究指标,分析对比自由放牧,1995年围封和2003年围封3种不同利用方式对克氏针茅和糙隐子草生物量的影响。研究结果表明,不同利用方式显著影响了两种优势植物种地上、地下生物量(P<0.05)。放牧显著降低了两种植物地上茎、叶和种子生物量(P<0.05),但显著增加了两种植物的地下根系生物量(P<0.05);围封区(1995和2003年围封)C₃/C₄比率显著高于自由放牧区。     

晋北农牧交错带草地生物量对短期放牧强度的响应

放牧是草地的主要利用方式之一，适度放牧可维持草地的生产和生态功能。为探究不同放牧强度如何影响北方农牧交错带草地生物量，本研究依托2016年在山西典型农牧交错带建立的草地放牧试验平台，采用收获法监测了不同放牧强度干扰下植物群落优势种赖草生物量(Leymus secalinus Tzvel. biomass,L.s.B)、地上生物量(Aboveground biomass, AGB)和地下生物量(Belowground biomass, BGB)指标。结果表明：放牧降低了该地区群落地上现存生物量和地下生物量(P<0.01),提高了群落的根冠比(P<0.05);放牧影响优势种赖草生物量在群落地上生物量中的占比，与不放牧相比，轻度放牧和重度放牧对赖草生物量的影响大，而中度放牧的影响小。因此，放牧降低了群落的地上、地下生物量，但中度放牧对优势种赖草生物量的影响小，符合中度干扰假说，为农牧交错带草地科学管理和可持续利用提供理论依据。     

黄土区封育和放牧草地物种多样性和地上生物量对氮素添加的响应

氮素添加对草地生态系统地上生物量具有普遍促进作用,但对解释引起物种多样性丧失的机制仍存在较大争议。本研究以黄土高原半干旱区长期封育和连续放牧草地为对象,通过设置不同氮素添加水平来探索两种典型的草地管理方式下群落地上生物量、物种多样性、群落组分结构对氮素添加的响应及其异同以及物种多样性与地上生物量的关系,并研究这些响应的潜在生态学机制。结果显示,1)氮素添加显著提高长期封育草地地上生物量的同时降低了物种多样性;放牧草地群落地上生物量、物种多样性对氮素添加的响应与封育草地相同,但其响应程度均小于封育施肥草地;2)草地群落物种多样性随地表凋落物生物量增加而降低,随植被透光率增加而升高; 3)封育施肥草地Shannon-Wiener多样性指数与地上生物量存在显著线性负相关关系,而放牧施肥草地的物种多样性与地上生物量不存在显著的相关关系。以上结果表明放牧能够减缓施肥对物种多样性的负效应,在轻微降低物种多样性的前提下显著提高群落地上生物量,是一种合理的草地管理方式。     

放牧对呼伦贝尔羊草草甸草原生物量分布的影响

本研究以羊草（Leymus chinensis）草甸草原（基于呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站）为研究对象,通过测算2013年和2014年植物群落地上和地下生物量在不同放牧强度（不放牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧）下的变化,探究不同放牧强度对植物群落地上、地下生物量分布的影响。研究结果显示,群落地上生物量随放牧强度增加而减少,从不放牧的238.14 g·m^-2减少至重度放牧的79.60 g·m^-2;杂类草地上生物量所占比例增加,由不放牧的35.93%增加至重度放牧的97.66%。群落地下生物量随放牧强度增加呈先降低后增加的趋势,中度放牧时最小（2013年733.25 g·m^-2、2014年682.99 g·m^-2）;轻度放牧下,群落地下生物量在0~10 cm土层分布比例最大,2013年为61.86%,2014年为64.43%。综上可得出,放牧会引起植物群落地上、地下生物量分布发生变化,轻度或中度放牧利用该区域草地比较合理。     

短期放牧强度对半干旱草地植物群落多样性和生产力的影响

本文以晋北农牧交错带半干旱草地生态系统为研究对象,于2016年设置不放牧、轻度、中度和重度放牧4个不同放牧强度试验,研究短期放牧强度下羊对草地植物群落多样性与生产力的影响,以确定最佳放牧强度。研究结果表明,植物群落多度随放牧强度增加呈先升后降趋势,高度与盖度则随放牧强度的增加逐渐降低;物种多样性在中度放牧最高,重度放牧时最低;植物地上生物量随放牧强度增加呈抛物线形式变化,中度放牧时最高,分别为757.04 g·m^-2和398.37 g·m^-2,植物地下生物量随放牧强度增加逐渐降低;草地土壤容重随放牧强度的增加逐渐增大。短期放牧下中度放牧的植物群落多度、物种多样性与地上生物量最高,轻度放牧植物群落高度、盖度和地下生物量最高,重度放牧的物种多样性与生产力较低,因此适度放牧有利于保持草地植物群落稳定。     

温性草甸草原羊草功能性状对不同放牧强度的响应

【目的】研究锡林郭勒盟温性草甸草原建群种羊草（Leymus chinensis）茎叶性状在羊放牧干扰下的响应机制和相关关系。【方法】设置四个不同放牧强度（禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧）处理,测定锡林郭勒盟温性草甸草原羊草个体生长特征性状,量化分析羊草茎叶对不同放牧强度的响应,研究其关系、变化规律及其影响因素。【结果】随着放牧强度增加,温性草甸草原羊草重要值下降,植株出现矮小化,其株高、单株重、叶片数、叶宽和总叶面积减少;羊草地上生物量与株高、茎干重、叶干重和总叶面积显著正相关,而与叶片数无显著相关。轻度和中度放牧对羊草叶长有促进作用,而重度放牧对叶长有抑制作用。轻度放牧增加羊草比叶面积,中度放牧与禁牧比叶面积相差较小,但重度放牧时比叶面积显著减少。【结论】Corner法则同样适用于草原植物,轻度、中度放牧下叶性状较为敏感,并出现补偿现象,重度放牧下个体生长特征性状较为敏感。     

煤矸石场植被自然恢复初期草本植物生物量研究

以山西潞安矿业集团司马煤业有限公司煤矸石场为对象,采用空间序列代替时间序列的方法对植被自然恢复初期3年的草本植物生物量进行了分析。结果表明,1)各群落生物量之间存在显著差异(P<0.05),草本植物群落总生物量和总地下生物量变化呈现出先增后减的趋势,总地上生物量呈递减趋势。群落地下与地上生物量之比呈明显的上升趋势;2)群落总盖度、平均高度与群落生物量之间无显著相关性。群落物种组成相似性越小,生物量差异越显著。多年生植物地下生物量与总生物量呈显著正相关(P<0.05),而一年生植物的地上、地下和总生物量彼此间相关性不显著;3)依据综合优势比的大小,确定一年恢复期的优势种为野艾蒿,二年恢复期的为北京隐子草、羊草,三年恢复期的为羊草,而自然草地的优势种为阿尔泰狗娃花、羊草。优势种羊草的总生物量逐年增加,地上生物量与地下生物量呈彼此消长的关系。羊草在提高群落生产力以及加快复垦区植被恢复进程中起着重要作用。蒿类植物无论优势种野艾蒿还是伴生种黄花蒿,较大的平均盖度和平均高度会抑制其生物量的积累。     

大针茅对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用

通过放牧梯度试验,研究放牧对内蒙古典型草原5种优势植物在个体、种群和群落水平上的影响,探讨大针茅(Stip grandis)对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用。结果表明:个体水平,中轻度放牧对以大针茅和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为代表的丛生禾草株高影响较小,对以羊草(Leymus chinensis)、黄囊苔草(Carex korshinskyi)和米氏冰草(Agropyron michnoi)为代表的根茎型禾草株高影响较大,植物株高的降低与个体地上生物量减少呈显著正相关。种群水平,大针茅种群生物量对放牧的响应迟缓,羊草、米氏冰草、糙隐子草和黄囊苔草种群生物量的减少与多度减少呈显著正相关。群落水平,大针茅的耐牧性使其成为资源重配的获益者,轻中度放牧干扰下,其地上生物量的补偿生长缓冲了放牧对群落的影响,对维持群落生产力与功能稳定性起重要的调控作用。     

放牧强度对典型草原6个物种生物量分配格局的影响

本研究选取河北坝上地区为研究区域,以不同放牧强度样地的群落优势种或亚优势种（马蔺（Iris lactea）、线叶蒿（Artemisia subulata）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）、华北米蒿（A.giraldii）和羊草（Leymus chinensis））为研究对象,分析放牧强度对6个物种生物量分配格局的影响。结果表明：随放牧强度的增加,6个物种的单株总生物量和单株地上生物量均显著降低,单株地下生物量随放牧强度呈现不同的规律;与对照相比,重度放牧显著提高了糙隐子草的单株地下生物量,中度放牧则显著提高了二裂委陵菜的单株地下生物量;根冠比随放牧强度显著增加,且不同物种之间也呈现显著差异;羊草在群落中的重要值与根冠比呈显著负相关,其他5个物种的根冠比与其重要值呈显著正相关。本研究证实物种会通过调整其生物量分配格局来适应放牧干扰,研究结果有助于深入理解放牧退化草原群落物种组成的形成机制。     

不同放牧强度对糙隐子草功能性状的影响

以典型草原退化群落优势种糙隐子草为研究对象,探究其植株茎秆、叶片、根系等形态特征及生物量等功能性状指标对不同放牧强度的响应,结果表明:(1)轻度放牧和适度放牧对糙隐子草茎叶功能性状指标均无显著影响,重度放牧和极重度放牧使糙隐子草的株高较对照显著降低20.24%和21.09%,使糙隐子草的叶长较对照显著降低23.50%和23.24%,而重度放牧使糙隐子草的茎粗较对照显著增加35.00%。(2)糙隐子草根系总根长、表面积、体积等性状指标均随放牧强度的增加呈现先减小后增大的趋势,在重度放牧处理下最低,极重牧处理下有所升高。(3)糙隐子草茎秆和根系生物量性状指标随着放牧强度的增加呈现先减小后增大的趋势,叶片生物量性状指标随着放牧强度的增加呈现先增大后减小再增大的趋势,其值均在重牧处理最低。(4)Pearson相关分析发现糙隐子草的株高、叶长、分蘖数与地上生物量均呈显著相关关系;根系生物量与总根长、表面积、体积、根尖数均呈极显著相关关系;地上生物量与根系物量之间呈极显著相关关系。研究表明,糙隐子草是通过改变茎秆、叶片、根系功能性状,调整其生存策略适应放牧环境变化,以保证在典型草原放牧生态系统中的存在比率。     

氮添加和放牧对云雾山草原优势种异速生长模式的影响

氮添加和放牧是影响草地生态系统结构和功能的重要因素。本研究以宁夏云雾山典型草原为研究对象,采用标准化主轴估计和异速生长分析,探究了氮添加和放牧干扰对草地群落中7种优势植物根、茎、叶不同构件的生物量分配对策和异速生长模式（包括异速生长斜率和截距）的影响。结果表明：在封育地,氮添加处理显著提高了物种的叶生物量;而在放牧地,氮添加则使得物种的根生物量上升,而茎、叶生物量下降;植物各营养器官生物量均随植物个体生物量的增加而增加,且只有在放牧×氮添加处理下植物叶生物量与个体生物量之间的异速生长斜率和截距发生了显著改变,其余处理下植物的异速生长斜率均无明显差异。因此,植物营养器官的生物量分配主要依赖于植物个体大小,而氮添加和放牧对植物异速生长模式的影响相对较小。     

封育和放牧对黄土高原典型草原生物量的影响

摘要：采用收割法和土柱法研究封育和放牧两种方式对黄土高原典型草原地上、地下生物量的影响。结果表明,1）与放牧区相比,封育显著提高了草原植被的盖度和高度,增加了生物量（地上和地下）。2）封育区与放牧区草地地下生物量的垂直分布均呈典型的倒金字塔型或T字形的锯齿状分布。地下生物量都随土层深度增加而降低、符合指数函数减小规律。3）地下各层生物量变化幅度很大,其中0～10 cm土层与20～30、30～40、40～50 cm土层差异达到极显著（P＜0.01）,与放牧区相比,封育区在0～50 cm各层的地下生物量都高于放牧区。4）地下生物量/地上生物量的值偏大,与当地干旱的气候有关。由于水分条件的不同,封育区地下生物量/地上生物量的值大于放牧区。     

牦牛藏羊混合放牧对高寒草地紫花针茅功能性状的影响

植物功能性状是植物响应草地变化的主要指标,对于了解草地发展进程具有重要意义。本试验对牦牛、藏羊混合放牧（不同放牧方式）下对紫花针茅（Stipa purpurea）叶片元素含量（碳含量、氮含量、碳氮比）及种群表型性状指标（植株高度、单株重、叶厚、比叶面积）进行测定,旨在明确放牧方式对紫花针茅的影响。结果显示：不同放牧方式对紫花针茅碳含量、氮含量、碳氮比、叶厚无显著影响,对植株高度、单株重、比叶面积影响显著（P<0.05）,牦牛藏羊1∶4混牧处理下紫花针茅植株高度、单株重、比叶面积受放牧影响最显著（P<0.05）,与禁牧相比,分别降低了39.0%,59.70%,22.8%;相关性分析可知：植株高度、比叶面积、单株重存在极显著正相关关系（P<0.01）;单株重是紫花针茅响应放牧干扰的主要性状指标;综合分析可得牦牛藏羊1∶4混牧处理对紫花针茅功能性状影响最为显著。     

干草原放牧强度对草地生态变化及其利用效果的影响

通过不同强度的放牧试验表明,不同的放牧强度对土壤表层含水量、植被特征和绵羊增重都有程度不同的影响。随放牧强度的增加,土壤表层(0-20 cm)含水量、牧草叶层高度、多度呈下降趋势;草地地上生物量下降显著(P<0．05,放牧羊只增重差异不显著,但单位草地面积的羊只增重重度放牧区和中度放牧区较轻度放牧区分别提高56．14％(P<0．01)和 23．26％(P<0．05)。     

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。     

荒漠草原优势种功能性状对不同放牧强度的响应

放牧是草地最主要的利用方式之一,植物功能性状能够客观的表达植物应对放牧的适应性,为了研究植物功能性状在不同放牧强度下的避牧策略和进一步阐明合理放牧的重要性,本研究依托15年的长期放牧平台,探讨在不同放牧强度下荒漠草原两大优势物种短花针茅(Stipa breviflora)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)的15个功能性状变化以及其之间联系。结果表明：短花针茅的叶长和株高随放牧强度的增大而显著降低(P<0.05);由于植物的补偿性生长轻度放牧增加了无芒隐子草的株高和株丛径,但是中度和重度放牧对无芒隐子草功能性状均产生了消极的作用(P<0.05);短花针茅和无芒隐子草的地上生物量与株高、丛幅径以及茎叶干重均呈极显著正相关关系(P<0.01)。由此可见,荒漠草原两种优势种对放牧干扰有着不同的响应机制,这为深入了解荒漠草原提供了重要的科学依据。     

培育措施对高寒草甸草原植物多样性和生产力的影响

以植物群落特征和根系生物量为主要指标研究了高寒草甸草原对封育(E)、封育+灌溉(EI)、封育+灌溉+施肥(EIF)、封育+灌溉+施肥+补播(EIFR)和全年连续放牧(CG)的响应,以期为该区草地恢复、保护和管理提供支持。结果表明:与CG和E相比,各培育措施均增加了各功能群植物的高度和群落地上、地下生物量,提高了禾本科植物在草群中的比例,垂穗披碱草(Elymus nutans)和冷地早熟禾(Poa crymophila)等优质牧草的重要值显著增加,杂类草植物的重要值降低,其中以EIFR效果最为显著;各培育措施均不同程度的提高了群落物种多样性指数,其中EIF显著高于其他处理;各培育措施不同程度降低了地下与地上生物量比。说明合理选择和组合应用不同培育措施是提升退化高寒草甸草原生产力和有效恢复草地生态的重要手段。     

内蒙古荒漠草原4种优势植物生物量分配对不同放牧强度的响应

放牧是荒漠草原主要利用方式之一,生物量是生态系统获取能量能力的主要体现。目前对荒漠草原优势植物生物量分配及权衡研究相对缺乏。本研究以内蒙古荒漠草原为研究对象,设置3个不同放牧梯度(轻度放牧,中度放牧,重度放牧),并以不放牧作为对照,通过对群落特征和4种优势植物短花针茅(Stipa breviflora)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)、银灰旋花(Convolvulus ammannii)生物量进行分析,揭示不同放牧梯度下优势植物生物量分配特征及生物量权衡机制。结果表明：随着放牧强度增加,荒漠草原群落地上、地下生物量、凋落物、盖度、4种优势植物地上地下生物量呈降低趋势;4种优势植物生物量均表现出向地下权衡,且随着放牧强度增加,权衡值变大;4种优势植物地上地下生物量均与群落盖度和凋落物含量呈显著正相关关系,冷蒿和银灰旋花根冠比均与群落盖度和凋落物含量呈显著负相关关系。本研究为理解地上地下生物量分配提供了一个新的视角和方法。