黄河源区黑土滩人工草地牧草植物量及营养动态研究

对黄河源区黑土滩人工草地在封育和放牧两种不同管理方式下,从8月到翌年的4月进行了地上植物量及牧草营养成分动态研究,结果表明:从8月到翌年4月牧草的自然损失量为138.7g/m~2,损失率为34.3%,家畜的采食量为174.9g/m~2,草地的实际利用率为43.3%;整个冷季牧草总体营养价值呈下降趋势,封育草地粗蛋白降低了56.87%,粗脂肪降低了51.09%。该类草地在夏季属碳氮营养型(CN),冬季属碳营养型(C)。     

格姆滩"黑土型"退化草地生物量及营养季节动态研究

通过对格姆滩"黑土滩"退化草地一年的禁牧封育,测定了地上生物量及营养成分季节动态,结果表明:"黑土型"退化草地群落优势种为阈叶型杂类草.从2006年8月～10月、10月～翌年的4月、8月～翌年的4月封育草地地上生物量分别损失了44.8%、34.5%、63.8%,植被盖度分别下降了25.1%、18.18.7%,放牧草地地上生物量分别损失了44.8%、82.8%、90.2%,植被盖度分别下降了25.1%、61.3%、71.0%.草地的实际利用率为26.3%.从8月～翌年的4月封育草地粗蛋白、粗脂肪、磷均呈下降趋势,粗灰分、粗纤维、无氮浸出物均呈上升趋势;在夏季属氮碳营养型(NC),冬季属碳氮营养型(CN).     

黄河源区“黑土滩”混播草地牧草植物量及营养动态初探

黄河源区的极度退化草地——"黑土滩",改建成人工草地是一种恢复退化草地的重要途径,同时可以收获大量饲草。对"黑土滩"混播草地(垂穗披碱草Elymus nutans+中华羊茅Festuca sinensis+碱茅Puc-cinellia distans+冷地早熟禾Poa crymophila+赖草Leymus secalinus)的生产力和营养价值动态进行了研究,分析了放牧对草地生产力的影响。结果表明,从生长高峰期8月到翌年4月,草地生产力自然损失量为144.3 g/m2,损失率为34.9%。这期间放牧利用导致牧草被采食187.2 g/m2。传统的放牧利用,使该类人工草地利用率为45.2%。冷季草地牧草营养价值全都下降,粗蛋白含量降低了69.86%,粗脂肪降低了65.85%。该"黑土滩"混播草地在夏季属碳氮营养型(CN),冬季属碳营养型(C)。因此建议,"黑土滩"混播草地在夏季生长高峰期适度进行人工割草,冬季进行适度放牧利用。     

禁牧封育对祁连山南麓高寒草甸植被群落结构及土壤水分特征的影响

以祁连山南麓高寒草甸为研究对象,设置自然放牧(3.5羊单位/hm²)、封育4 a、封育11 a样地,分析不同禁牧年限下研究区植被群落结构和土壤水分特征的变化规律。结果表明：植被高度、盖度、地上生物量随禁牧年限延长呈先升高后降低趋势,地下生物量及总生物量呈先降低后升高趋势。封育4 a与自然放牧(对照)相比,植被高度、盖度显著升高(P<0.05),地上生物量增加45.95%,地下生物量及总生物量分别降低4.71%、9.00%(P<0.05)。封育11 a时,植被高度、盖度及地上生物量较封育4 a呈下降趋势,地下生物量及总生物量分别增加13.88%、18.50%(P<0.05)。随禁牧封育年限的增加,植被群落物种数无明显变化,群落结构变化明显。与自然放牧(对照)相比,封育11 a样地植物多样性指数显著降低11.01%(P<0.05),均匀度指数降低4.20%,优势度指数增加40.28%。短期禁牧封育(封育4 a)对土壤最大持水量、毛管持水量、饱和导水率的影响主要集中在0～30 cm土层。随着封育年限的增加,0～30 cm土层土壤毛管孔隙度和总孔隙...     

封育与放牧对三江源区高寒草甸植物和土壤碳储量的影响

在三江源区选择不同封育年限的退化高寒草甸,测定其地上部分主要功能群(禾草类、杂类草、莎草类的总碳氮浓度)、植物根系和土壤碳浓度及储量的动态研究。结果表明:围栏封育主要功能群总碳浓度和碳氮比高于自由放牧草地;围栏封育地下根系碳浓度明显高于自由放牧草地;高寒草甸土壤有机碳储量最大,植物地上部分碳储量最小,植物根系碳储量居中。0～30cm深度土体单位面积有机碳储量由高到低依次为:围栏封育5年>围栏封育10年>自由放牧;封育5年和10年后,总碳储量较自由放牧草地提高了36.54%,24.61%;土壤有机碳分别增加了26.28%和24.28%;而封育5年和10年之间碳储量没有显著变化,说明围栏封育是高寒草甸固碳减排的有效措施之一。     

禁牧封育对"黑土滩"人工草地植被的影响

在三江源区对"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地进行围栏禁牧封育,封育期为一年,在8月中下旬进行群落调查,以冷季放牧利用的四龄人工草地作为对照,比较分析围栏内外样地的群落特征和地上生物量.结果表明:禁牧封育使"黑土滩"四龄垂穗披碱草人工草地地上生物量和物种数明显降低,同时垂穗披碱草的物候期被延迟.     

禁牧封育措施改良高寒地区退化草地的效果

2003-2005年,通过对青海省玉树县上拉秀乡高寒草甸和高寒沼泽化草甸退化草地进行为期3年的禁牧封育改良试验,结果表明:禁牧封育措施对恢复高寒草甸、高寒沼泽化草甸退化草地植被有明显的效果,禁牧封育后草地中植物的盖度、高度和产草量明显提高;牧草成分发生显著变化,优良莎草科、禾本科牧草种类与产量增加,杂类草的种类、产量下降.     

禁牧封育对退化草地的改良效果

在实施天然草原退牧还草示范工程的青海省玉树县上拉秀乡进行了3年禁牧封育退化草地的观测,研究了禁牧封育对高寒草甸和高寒沼泽化草甸退化草地的改良作用。试验结果表明,禁牧封育对恢复高寒草甸和高寒沼泽化草甸退化草地植被有明显的效果。禁牧封育后草地中植物的盖度,高度和产草量明显提高;牧草种类发生显著变化,莎草科、禾本科牧草的种类和产量增加,杂类草的种类和产量明显下降。     

不同放牧制度对荒漠草原地上生物量及种间关系的影响

采用围栏放牧控制试验,研究了不同放牧强度和放牧方式对封育9年荒漠草原地上生物量及种间关系的影响。结果显示,1)放牧强度对生长季不同时期牧草地上生物量的影响不同,中度自由放牧小区的牧草地上生物量在整个生长季都高于封育小区;2)环境条件对牧草地上生物量的影响较大,在光热水等资源充足时,自由放牧区3种牧压梯度下的牧草地上生物量均高于封育禁牧小区,当遭遇高温干旱胁迫时,自由放牧区的牧草地上生物量的增长量均比封育禁牧小区低,中度轮牧草场表现出较好的抗胁迫能力;3)放牧能够减小荒漠草原年内牧草地上生物量的时间变异,而其空间变异对不同放牧制度的响应较为复杂,在不同强度、不同方式以及植被生长季的不同时期都有所不同;4)轻度自由放牧不会改变植物的种间关系和群落之间的关系,而重度自由放牧不仅加剧了群落间的资源竞争,还会引起研究区3种群落发生不同程度的逆向演替,中等强度的4区轮牧方式为研究区最优的放牧模式,它一方面减缓了群落界面上的资源竞争,另一方面促进了本氏针茅群落的顺行演替。以上结果表明,合理地调控人类放牧制度能够促进草地生态系统功能,从而起到恢复和保护草原的作用。     

放牧强度对三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影响

为了揭示高寒草甸生态系统在放牧扰动下的植被和土壤特征变化,通过野外样地调查和室内分析法研究和探讨围栏封育(EN)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)、对照区(CK)几种不同放牧强度对草地生物量和土壤碳特征的影响,为高寒草甸的退化研究提供依据。结果表明,封育区地上生物量和地下生物量最高,随着放牧强度的增加,草地地上生物量和地下生物量均呈减少趋势;放牧干扰对高寒草甸土壤湿度也产生影响,其中封育区和轻牧区土壤湿度显著高于其他处理(P0.05);在土壤剖面上,随着土层深度的增加土壤湿度呈明显降低趋势;放牧的践踏作用不仅影响土壤湿度,而且随着放牧强度的增加土壤容重增加;土壤全氮和土壤有机碳也对放牧有一定的响应,土壤全氮表现为LGENMGCKHG,土壤有机碳从高到底为LGENMGHGCK。草地受到放牧干扰时,适度的践踏干扰将提高草地生产力和碳固存,但是高强度的放牧对草地植被和土壤结构的干扰作用不利于草地生态系统的可持续发展。     

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。     

围封和放牧条件下高寒矮嵩草草甸土壤性质的比较

选取自2002年围封禁牧和持续冬季适度放牧两种处理下的高寒矮嵩草（Kobresia humilis）草地为研究对象,分别对其土壤呼吸速率、根系生物量、土壤含水量、土壤容重、土壤有机碳和全氮含量进行了比较分析。结果表明,持续冬季放牧条件下的土壤呼吸速率、根系生物量和土壤容重均高于围封禁牧的高寒草地,而土壤含水量、有机碳和全氮含量均显著低于围封草地。适度的放牧活动有利于地下生物量的积累,促进生物量向地下的转移,可以加速氮的矿化和土壤有机碳的分解,增加土壤的活性;适当的围封措施则可以保持土壤养分,避免土壤有机质流失。     

放牧与围封对黄土高原典型草原植物生物量及其碳氮磷贮量的影响

将黄土高原典型草原植物亚生态系分为地上活体、立枯物、凋落物和地下根系4个部分,进行放牧与围封草地植物生物量及其碳、氮、磷贮量的研究。结果表明,放牧与围封草地各组分碳、氮、磷贮量的季节动态模式与其对应生物量变化规律一致;碳、氮、磷贮量均与生物量呈极显著正相关(P<0.01),其相关系数分别为0.990,0.899和0.936(FG),0.990,0.891和0.936(GG);封育和放牧草地植物间各部分碳、氮、磷贮量差异均由各自生物量差异引起。围封草地植物总生物量和地上、地下生物量、立枯物、凋落物的量,以及碳、氮、磷贮量一般高于放牧样地(P<0.05)。地上活体氮、磷贮量在其生物量最大时最高(7月),此时围封草地地上活体氮、磷贮量(1.2918,0.0837g/m²)显著低于放牧草地(1.5297,0.1002g/m²)(P<0.05)。放牧草地主要通过地上幼嫩器官生物量和氮、磷含量的增加来获得较大氮磷贮量,并以此提高草地利用率。     

禁牧对藏北高原狼毒型退化草地群落特征及生产力的影响

狼毒型退化草地是藏北高原主要的退化草地之一,禁牧是退化草地治理常用的措施。以藏北高原狼毒型退化草地为对象,于2010-2012年采用样方调查法对禁牧(2004年开始禁牧)和放牧样地的植物群落特征及生产力进行了3年的跟踪观测,旨在揭示禁牧对藏北高原狼毒型退化草地群落特征及生产力的影响。结果表明:1)禁牧显著增加了狼毒型退化草地地上总生物量(P<0.05),且时间越长,效果越明显。2010-2012年禁牧样地地上总生物量相比于放牧样地分别增加了62.4%、64.3%和70.2%。2)禁牧在提高其他牧草产量的同时,对狼毒生产力也有显著的促进作用(P<0.05),且随着禁牧时间的延长,这种促进作用逐渐强化。2010-2012年放牧样地狼毒地上生物量比禁牧样地分别低了43.8%、55.3%、89.3%(P<0.05)。3)禁牧有利于改善狼毒型退化草地群落物种多样性。随着禁牧年限的增加,禁牧样地物种多样性指数、均匀度指数、物种丰富度指数均显著增加(P<0.05)。4)放牧样地各类植物生物量随禁牧年限的变化与禁牧样地呈相同的趋势。综上所述,禁牧对狼毒型退化草地的恢复作用并不明显,还应结合其他的治理措施。     

不同土地利用方式对典型温性草原群落物种组成和多样性以及生产力的影响

以锡林郭勒典型温性草原区域不同利用、管理方式植物群落作为研究对象,选取当地较为常见的6种不同利用管理方式围封禁牧大针茅,围封禁牧羊草,公共放牧大针茅、私人放牧大针茅、大针茅火烧围封恢复和开垦人工饲草的典型草地设置实验样地,采用群落调查、收割称重和根钻取样等方法测定、比较上述群落的物种组成、物种多样性和生产力构成。结果表明放牧降低大针茅群落的地上、地下生物量,而长时间的围封显著增加群落的地上地下生产力(P<0.05),但对群落物种组成和物种多样性影响不大(P>0.05)。随着利用程度的减弱,群落C3植物生产力和所占比重逐渐上升(P<0.05),C4植物生物量保持稳定(P>0.05),但比例下降(P<0.05)。火烧显著增加群落物种多样性(P<0.05),同时显著降低地下生物量(P<0.05),但地上生物量变化不大,同时C4植物生物量显著上升。人工开垦极大改变了群落的物种组成,同时显著增加群落地上生物量,降低群落地下生物量,使群落获得了相对天然群落更高的地上生物量/地下生物量。     

围封与放牧措施下生物土壤结皮发育及其微生境土壤养分特征

为了探讨围封与放牧措施下生物土壤结皮发育及其与微生境土壤养分的对应关系,本研究以黄土高原天然草地两类生物土壤结皮（藻类和藓类）为研究对象,调查了生物土壤结皮发育的形态指标,并就不同措施下生物土壤结皮层及其下层土壤养分特征进行了比较分析。结果表明,两类生物土壤结皮对围封与放牧干扰的响应一致,盖度均表现为围封显著高于放牧,而厚度和生物量无显著差异。然而,围封与放牧对生物土壤结皮层及其结皮下层养分含量的影响不尽相同,围封藻结皮层及其结皮下层SOC,TN和Zn含量显著高于放牧,而TP和Na则显著低于放牧。另外,生物土壤结皮层与结皮下层养分间的关系均存在差异,其藻结皮层土壤SOC与TN,TP,Na,K,Fe,Mn和Zn均呈正相关,与Ca呈负相关;藓结皮层SOC分别与Mn和Zn呈正相关,而与Ca和Fe呈负相关。     

封育和放牧对高寒草甸植被群落特征和土壤特性的影响

为探究封育和放牧对高寒草甸植被群落和土壤特性的影响,本研究以封育13年和连续放牧高寒草甸为研究对象,采用野外群落调查和室内土壤分析相结合的方法,探究封育和放牧对植被群落状况和土壤特性的影响。结果表明：封育显著提高了群落的盖度和地上生物量（P<0.01）;封育显著提高了0~30 cm土壤总氮（Total nitrogen,TN）、速效氮（Available nitrogen,AN）、速效磷（Available phosphorus,AP）和速效钾（Available potassium,AK）（P<0.01）;封育显著降低了群落密度、物种丰富度指数、香农-维纳多样性指数和均匀度指数（P<0.01）。总之,封育虽增加了高寒草甸植物群落生物量和土壤养分,但在一定程度上导致草地植物群落多样性的下降,研究建议针对封育13年的高寒草甸进行适当的放牧以增加群落物种多样性和丰富度。     

长期围栏封育对中天山草地植物群落特征及多样性的影响

以中科院新疆巴音布鲁克草原生态站25年围封样地为对象,研究亚高山草原、亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原的植物群落特征及物种多样性。结果表明,长期围封对3种草地类型草地植被盖度、平均高度、地上生物量均有不同程度的提高,围栏内生物量与植株高度均表现为亚高山草原化草甸＞亚高山草甸化草原＞亚高山草原;3种草地类型围栏内外生物量和植被盖度差异呈极显著（P<0.01）,且亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原围栏内外植物高度差异极显著（P<0.01）。围封25年后,围栏外的群落丰富度指数和优势度指数均高于围栏内,而均匀度指数围栏内均高于围栏外。     

放牧干扰对内蒙古草甸草原羊草光合特性的影响

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原放牧草地和围封草地为实验样地,通过对两种样地羊草的水分关系、气体交换、渗透调节等生理生态学特性进行测定分析,比较研究放牧干扰对羊草的光合特性的影响。结果表明,在放牧处理下,羊草对水分亏缺更加敏感,通过降低蒸腾速率、提高水分利用效率(WUE)来应对放牧干扰。羊草能够提高叶绿素含量、 改变电子流动方向、提高实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)活性、增强Rubisco酶活性、提高光合氮、磷利用效率(PNUE、PPUE)适应放牧干扰,利于有机物积累。放牧和围封样地羊草净光合速率日变化都呈“双峰型”,出现“午休现象”,受气孔因素和非气孔因素的共同限制。在光合能量分配上,两种样地羊草PSⅡ的最大光化学量子产量(F_v/F_m)均出现光抑制现象,放牧样地羊草在光照较强时增加非光化学猝灭(NPQ),而在光照适宜时增加光化学猝灭(qP),将更多的能量用于光合反应中心,放牧干扰下羊草对能量的分配和利用更加迅速灵敏。因此,适宜放牧能够促进羊草的生长发育,维持草地较高的生产力,为内蒙古草甸草原生产力的恢复提供一定的理论依据。