放牧强度对高寒草甸群落特征及植被生存状态的影响

植物群落特征和生存状态变化能够反映植物群落内种间关系和演替进程.本研究以青海海北地区高寒草甸的冷季放牧场为研究对象,分析比较了禁牧封育(CK,禁牧)、轻度放牧(LG,4.5只羊·hm?2)、中度放牧(MG,7.5只羊·hm?2)和重度放牧(HG,15只羊·hm?2)?4种放牧压力对植物群落特征及各功能群代表性植物生存状态指数的影响.结果表明:1)禾本科的重要值在轻度放牧时最大,莎草科的重要值在禁牧样地中最大,杂草类植物的重要值在重度放牧样地中最大.2)?Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Patrick丰富度指数随着放牧强度的增加均呈增加趋势.3)轻度放牧样地中垂穗披碱草(Elymus nutans)和山地早熟禾(Poa orinosa)的生存状态指数最高,禁牧样地中矮生嵩草(Kobresia humilis)和钝苞雪莲(Saussurea nigrescens)的生存状态指数最高,但随着放牧强度的增加,钝苞雪莲(Saussurea nigrescens)的生存状态指数也随之增加.研究结果表明放牧强度增加能提高高寒草甸群落多样性,禾草类生存状态和在群落中的优势地位下降,杂草类生存状态和在群落中的优势地位上升,草地质量下降.     

放牧强度对青藏高原东部高寒草甸植物群落特征的影响

通过对青藏高原东部玛曲高寒嵩草草甸植物群落在3个放牧梯度下的特征比较,分析了该类草甸主要群落特征对放牧强度差异的响应。结果表明,随着放牧强度的增加,草甸群落的高度、盖度和地上生物量都呈现显著降低的趋势;草甸群落中优势种群的莎草科和禾本科物种的优势度逐渐降低,被一些杂草类物种(黄帚橐吾和火绒草)所取代。放牧强度的增加,导致了禾草类和莎草类功能群生物量比例的显著降低,及豆科类、毒草类和杂草类功能群生物量比例的显著增加。中度放牧下的草甸群落表现出了最高的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数,排序为中牧草甸>重牧草甸>禁牧草甸。随着放牧干扰强度的增加,高寒草甸群落将经历一个由上层的莎禾草类为主的草甸群落→上层莎禾草类＋中层杂草类共存的草甸群落→中下层杂草类为主的草甸群落的演替过程。     

放牧强度对高寒草甸物种多样性和生产力关系的影响

放牧对草地植物群落结构和功能的影响深远而复杂,为了探讨高寒草甸植物物种多样性和生产力受长期不同放牧强度的影响,在高寒草甸草地群落设置不同放牧强度试验,分析不同放牧强度下植物群落物种多样性和生产力及其关系的变化,以期为高寒草甸生态系统的可持续利用和管理提供理论依据。结果表明,随着放牧强度的增大,草地植物群落的Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数先增大后减小,高寒草甸植物群落的优势物种由禾本科向莎草科和杂类草转变,其中禾本科植物的优势度从70%降到12%,杂类草植物的优势度由13%增大到82%,植物群落的地上净初级生产力(ANPP)逐渐减小,轻度放牧处理减少了61.56%,中度放牧处理减少了76.75%,重度放牧处理减少了78.72%,重度放牧处理地下净初级生产力(BNPP)比禁牧处理降低了90.06%,轻度放牧、中度放牧处理地下净初级生产力与禁牧处理无明显差异,3个处理下的地下净初级生产力(NPP)总体保持稳定。放牧强度增大会导致植物群落高度下降,中度放牧处理会增加植物群落中莎草科植物的分蘖数。高寒草甸上植物群落的Pielou指数和NPP负相关,Margalef指...     

放牧强度对高寒草甸群落碳氮磷化学计量特征的影响

植被生态化学计量特征是高寒草甸生态系统稳定性的基础,但其对放牧管理的响应仍不清楚。为此,以2011年在青海海北高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸建立的不同放牧强度试验地为研究对象,于2014年植物生长季的5月-9月,通过测定禁牧(对照,CK)、轻度放牧(light grazing,LG)、中度放牧(moderate grazing,MG)和重度放牧(heavy grazing,HG)样地的地上植被生产力和植被群落结构及群落叶片碳(carbon,C)、氮(nitrogen,N)、磷(phosphorus,P)含量,研究放牧强度对高寒草甸群落生态化学计量的影响。结果表明,MG能显著提高地上生物量和优良牧草禾草类植物的生物量比例,C含量的变异均在MG处理下最大,此结果支持了中度干扰理论;重牧能显著提高群落叶片的N含量(P0.05);放牧管理对叶片P含量的影响无明显规律;禁牧有利于系统N和P的周转。本研究结果显示,适度的放牧强度有利于高寒草甸生产力的提高,而禁牧可能通过改变群落优势种增强系统的N、P循环强度。     

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.     

不同放牧强度下祁连山南麓高寒草甸草毡层及其土壤水分特征

为探讨放牧强度对高寒草甸草毡层及其土壤水分特征的影响,本研究分析了不同放牧强度[轻度(4.5羊单位·hm^-2)、中度(7.5羊单位·hm^-2)、重度(15羊单位·hm^-2)和极重度(30羊单位·hm^-2)]对祁连山南麓高寒草甸草毡厚度、根土比、硬度、抗剪强度、容重、孔隙度、饱和导水率和持水能力的影响。结果表明：1)随着放牧强度的增加,植物群落结构从轻度至重度放牧较稳定,至极重度放牧,禾本类植物重要值占比显著下降(P <0.05),莎草类和杂草类植物重要值显著增加。2)草毡层厚度和根土比均随放牧强度增加呈上升趋势,在极重度放牧达到最大。土壤硬度无显著变化(P> 0.05)。土壤抗剪强度呈先增加后稳定的趋势,中度放牧样地最大;土壤容重随放牧强度增加呈先减少后增加趋势,重度放牧样地最低,极重度放牧样地显著增加。总孔隙度、毛管孔隙度随放牧强度增加呈先上升后降低趋势,在重度放牧样地达到最大,至极重度放牧,较重度放牧样地显著降低。3)最大持水量、毛管持水量、田间持水量及饱和导水率随放牧强度增加呈先升...     

藏北高寒草原群落维持性能对封育年限的响应

针对近年来退化高寒草原的恢复和合理利用的问题,对自然放牧、封育3年和7年的藏北申扎高寒草原设置样地,采用群落调查、收割法收集地上生物量,根钻法收集地下生物量等,比较分析不同封育年限下草地群落各生态指标。结果表明,高寒草原围栏封育后,随自然放牧到3年禁牧再到7年禁牧,植被高度持续增加,地上地下生物量、总盖度、物种多样性维持性能增加再降低,Pielou 均匀度指数在自然放牧草地最大。随封育年限延长,禾草类及莎草类植物功能群生物量及重要值显著增加,杂草类功能群生物量及重要值显著降低,说明封育措施有利于群落的正向演替。但通过对群落总盖度、地上生物量及群落种类组成与封育年限间关系进行统计分析表明,藏北高寒草原封育达3到5年后以1.23只羊单位/hm²的放牧强度放牧为佳。     

放牧对锡林郭勒草甸草原群落特征及生产力的影响

于2016年在锡林郭勒草甸草原设置4个不同放牧强度(禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)试验,探究不同放牧强度对草地群落特征及生产力的影响。研究发现:1)中度放牧下群落植物物种数最多,随放牧强度增加,禾本科牧草的重要值先增加后降低、莎草科等杂类草重要值增加;2)随放牧强度增加植物群落的高度下降,多度和盖度呈先增加后降低的趋势;3)中度放牧增加了群落物种丰富度、多样性、优势度及均匀度;4)随放牧强度增加,群落的地上、地下生物量均呈抛物线变化。轻度放牧下群落生产力最高,中度放牧下群落的多样性最高,重度放牧下群落生产力及多样性都最低。综上所述,中度放牧可使锡林郭勒草甸草原生态系统稳定保持良好状态,也是畜牧业生产发展的合理利用方式。     

不同放牧强度对高寒草甸土壤种子库的影响

以青海省贵南县高寒草甸为研究对象,采用地上植被调查和室内萌发试验相结合的方法,对不同放牧强度下土壤种子库的特征及其与地上植被的关系进行研究,并探讨放牧条件下地上植被、土壤种子库和土壤理化性质三者的联系,拟为高寒地区的植被恢复和草地管理提供科学参考。结果表明：1)随放牧强度的增加,土壤种子库密度呈现出“单驼峰”型趋势。2)无论是禁牧还是放牧样地,种子主要集中于0-5 cm表层土壤,且随土层的加深而减少。3)高寒草甸土壤种子库与地上植被的相似性整体较低,在中度放牧样地中杂类草占主导地位,群落物种多样性增加,相似性相对较高;在禁牧样地中种群趋于平衡且枯落层较厚,相似性最低。4)放牧干扰后,植物群落高度整体降低,地上植被盖度增加,种子库的密度增大;且较低的磷含量有利于种子的储存。综上,高寒草甸适度的放牧干扰有利于维持草地群落的物种多样性,提高种子库种子的储存,从而促进地上植被的更新建植,进而维持草地生态系统稳定。     

不同强度短期放牧对高寒草甸植被特征的影响

为探索不同强度短期放牧对高寒草甸植被特征的影响,在碌曲县加仓村选择禁牧5年的高寒草甸草地作为试验样地,通过不同强度放牧试验,探究其地上生物量变化规律及其相互之间的关系,结果表明:对照组禁牧的地上生物量值最大,为1084 g/m2,当放牧强度不断增大时,地上生物量逐步减小;重度放牧物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数最低,中度放牧最高,与"中度干扰理论"相契合;禾草和莎草在中度放牧条件下密度最大,重度放牧使禾草物种丰富度和株高减小,与禁牧差异显著(P＜0.05);杂类草在重度放牧条件下所占比重最高,其中,当放牧强度逐渐增大时,毒草和可食杂草物种丰富度明显减小,毒草密度随着放牧强度增大而增加,但差异不显著(P＞0.05),重度放牧可食杂草密度与禁牧、轻度放牧差异显著(P＜0.05);试验区出现的毛茛科植物绝大多数为毒草,其物种丰富度和密度表现出了和毒草相似的变化趋势,即物种丰富度逐渐下降,密度逐渐增加,禁牧株高与三个放牧实验组差异显著(P＜0.05).因此适宜强度的牦牛放牧可使草地植被结构与功能得以改善,当高寒草甸发生退化时,可利用围栏禁牧作为有效恢复手段.     

藏北紫花针茅高寒草原适宜放牧率研究

通过5年的放牧试验研究了藏北紫花针茅高寒草原地上现存量和草地净初级生产力以及藏系绵羊采食量和采食率,以期能够准确制定藏北高寒草原适宜放牧率。研究结果表明,试验初期放牧强度对藏北紫花针茅高寒草地现存量的影响并不显著;随着试验后期对放牧强度增倍,草地地上现存量随放牧强度增加而减少。放牧样地地上净初级生产力在试验初期高于对照样地,但随着放牧强度和时间的增加,到2010年时对照样地净初级生产力明显高于放牧处理(P<0.05)。绵羊采食量与放牧强度间存在显著负相关(P<0.05);绵羊采食率大小顺序为:重牧>轻牧>中牧。综合分析试验结果,轻度放牧条件下,不仅草地现存量和净初级生产力最大,并且绵羊采食量也为最大,因此建议在牧草生长季内藏北紫花针茅高寒草原放牧率应低于4只/1.67 hm²为宜。     

放牧强度对土壤水分影响的对应分析

为了解不同放牧利用强度对荒漠草原土壤水分含量的影响,采用随机区组设计,研究轻度（LG）、中度（MG）、重度（HG）放牧对短花针茅荒漠草原土壤水分含量的影响。不同放牧强度的载畜率分别为O．93（LG）、1．82（MG）、2．71（HG）sheep／（hm^2half year）,放牧羊只数分别为4、8、12只,放牧期为6个月／年。采用对应分析法比较不同放牧强度下近地表层0～10cm、10～20cm、20～30cm土壤的水分含量。结果表明,不同放牧梯度条件下,土壤含水量总体变化规律为LG〉CK〉MG〉HG．不同土层土壤含水量总体变化规律为0~10cm〉20-30cm〉10-20cm。各放牧强度对总特征值贡献率大小趋势为CK〉MG〉HG〉LG。随着放牧强度的增加,土壤含水量差异明显且呈梯度下降趋势。0-10cm土层土壤含水量受放牧强度的影响最大,其次为10～20cm和20～30cm土层．     

科尔沁沙质草地禾本科植物主要功能类型对连续放牧的反应

为了正确评价连续放牧对禾本科牧草的影响,在科尔沁典型沙质草地,设置不同放牧强度的4块样区,连续放牧4年后对各样区植被中禾本科植物的盖度和高度进行了样方调查,分析了3个禾本科植物功能类型.结果表明:1)禾本科植物的平均盖度对重牧比较敏感,而在中牧区、低牧区和对照区差异较小;2)3个功能类型植物的高度随放牧强度的增加,呈有规律的降低.而且多年生牧草的高度对放牧强度最敏感,一年生优质牧草次之,一年生劣性牧草最不敏感;3)多年生牧草在各样区的相对盖度随放牧强度的增加,逐渐减少,在重牧区仅为0.69%;一年生优质牧草在各样区的相对盖度表现为中牧区＞低牧区＞重牧区＞封育对照区,说明放牧干扰有提高此相对盖度的影响;一年生劣性牧草在各样区的相对盖度随放牧强度的增加,逐渐增大.     

放牧强度对晋北盐碱化草地植物经济类群的影响

通过在晋北盐碱化草地设置不放牧（CK）、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极度放牧(EG)5个放牧强度研究该草地群落物种类群的变化,为确定草地合理的载畜量和放牧利用奠定基础。研究表明,随着放牧强度的增大,禾本科类群比例减小,CK与其他4个放牧强度之间差异显著（P＜0.05）;豆科类群比例呈增大的趋势,但各放牧强度之间差异不显著（P＞0.05）;菊科类群比例减小,EG与其他4个放牧强度之间差异显著（P＜0.05）;委陵菜属比例增大,CK和LG之间差异显著（P＜0.05）;杂草类群减小,CK与LG、HG、EG之间差异显著（P＜0.05）。随着放牧强度的增大,草地中禾本科类群、豆科类群和菊科类群的质量指数减小,委陵菜属和杂草类的质量指数增大。     

放牧强度对土壤物理性状和速效养分的影响

在东北三江平原放牧季6月中旬～9月中旬,设置3个放牧强度即轻度(0.87头牛/hm2),中度(1.42头牛/hm2)和重度(1.94头牛/hm2),以不放牧作为对照,观测不同放牧强度对小叶章草地土壤物理性状和速效养分变化的影响。2010年放牧结果表明:放牧对土壤浅层物理性状产生影响,对土壤深层性状影响微弱。重度放牧强度下土壤含水量0～10cm最低,为42.84%,并与其他放牧处理产生差异(P<0.05);放牧对土壤容重的影响主要体现在0～5cm的土层,与对照相比放牧处理对土壤容重略有增加趋势,放牧对土壤深层容重不能产生显著影响(P>0.05);家畜对土壤有夯实作用,土壤孔隙度随放牧强度增加而降低,重度放牧土壤孔隙度最低,与对照相比降10.8%并与其产生显著差异(P<0.05)。放牧对土壤速效养分的影响表现在,重度放牧降低0～10cm的土层速效氮含量,其他放牧强度对小叶章草地土壤速效氮的影响微弱,各放牧处理间差异不显著(P>0.05);不同放牧强度与对照相比对速效磷含量影响微弱;土壤速效钾含量随放牧强度增加而降低,轻度、中度、重度分别较对照下降1.72%,3.8%和8.2%,但差异不显著(P>0.05),表明放牧对小叶章草地土壤速效养分含量影响微弱。     

放牧强度对内蒙古典型草原群落结构和家畜生产性能的影响

认识放牧对草地植物群落结构和家畜生产性能的影响是修复放牧退化草地和制定可持续放牧体系的理论基础。本研究在内蒙古锡林郭勒典型草原开展了基于草地放牧留茬高度的适应性放牧实验,连续4年监测了无牧(NG)、轻牧(LG)、中牧(MG)和重牧(HG)条件下草地植物群落的变化和家畜生产性能,分析其对放牧强度的响应。结果表明：与NG相比,HG显著降低了优势种的相对生物量,提高了伴生种的相对生物量(P<0.05);LG和MG处理下主要提高了优势种的生产力,而在HG处理主要提高了伴生种的生产力;在所研究的典型草原采用适应性放牧方式下,中度放牧可获得最佳的草地植物生产和家畜生产性能。研究为制定合理的草原放牧制度、促进草地群落结构优化和草畜平衡发展提供了理论依据。     

放牧及AM真菌对垂穗披碱草生长和白粉病抗性的影响

于兰州大学玛曲高山草原站设3个不同放牧强度样地,采集样地的土壤和优势植物垂穗披碱草(Elymus nutans)种子,在温室建立盆栽试验,研究轻度、中度和重度放牧条件下,AM真菌对垂穗披碱草生长和白粉病(Blumeria graminis)发生的影响。结果表明:中度和重度放牧处理下接种AM真菌土(AM)侵染率显著高于轻度放牧土壤(P0.05),重度放牧条件下自然土(NS)和AM处理的侵染率比轻度和中度放牧分别高32.48%、2.39%和69.2%、21.17%;轻度、中度和重度放牧条件下AM处理的发病率比SS处理分别低22.1%,57.26%和20.46%,AM真菌有效抑制垂穗披碱草白粉病的发生,降低发病率,且对抗病相关酶活性产生显著影响,随放牧强度的增强AM真菌处理的SOD酶和PPO酶活性增高,POD酶活性在中度放牧强度下最高;中度放牧土壤的植物根系全磷含量最高;AM真菌不同程度提高植物根系全磷含量、总生物量、根冠比、叶绿素含量及光合速率。因此,在玛曲高山草原,适当增加放牧强度可提高AM真菌侵染率。AM真菌通过促进植物生长,调节抗病相关酶活性,有效降低了垂穗披碱草白粉病的发生。     

高寒草甸土壤有机碳和全氮变化对牧压梯度的响应

针对高寒草甸土壤碳氮变化对牧压梯度的响应,以青海海北高寒草甸为研究对象,监测分析了禁牧(对照,CK)、轻牧、中牧、重牧试验地土壤有机碳密度、土壤全氮密度的变化特征。结果表明:SOCD和STND均与牧压梯度呈"V"形二次曲线关系(P0.05),说明禁牧可增加SOCD和STND,但放牧强度约高于7.5只羊·hm-2时存在由低向高的一个阈值转折点。同一放牧梯度上0~40cm的SOCD均表现出5月最低,升至7月后,CK、LG到9月持续升高,而MG、HG有所下降,而STND自5月到9月表现为"И"型波动变化规律。随着土层深度加深SOCD和STND下降明显。不论是季节变化还是垂直变化,SOCD和STND相互间均呈显著的正相关关系(P0.05)。C/N随生长季延长逐渐增加,随土层深度的加深而降低,放牧梯度并未改变土壤C/N的变化趋势。     

晋北盐碱化赖草草地群落特征对不同放牧强度的响应

在盐碱化赖草（Leymus secalinus）草地设置不放牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧和极度放牧5个放牧强度研究赖草草地群落特征的变化,以期为确定草地合理的载畜量和优化草地的利用方式及利用率奠定基础。研究表明,中度放牧强度时,主要优势种赖草和鹅绒委陵菜（Potentilla anserina）的盖度、频度都达到最大,而密度和高度的变化趋势不明显,艾蒿（Artemisia lavandulaefolia）、草地风毛菊（Saussurea amara）、蒲公英（Taraxaacum mongolium）的盖度达到最大;随着放牧强度的增大,草地主要优势物种的优势度有下降的趋势,个别耐牧且繁殖能力强的物种优势度逐渐增加;草地现存量随着放牧强度的增大逐渐减小,但在中度放牧时有增大的趋势。经过两轮放牧后,不同放牧强度下,植物群落的Shannon Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、E.pielou均匀性系数和Margalef物种丰富度指数差异显著（P<0.05）;在中度放牧强度下,草地群落主要优势种的盖度、频度相对较大,具有较高的物种丰富度和优势度,但均匀度较低。