放牧强度对荒漠草原一年生植物刺穗藜种群特征及空间分布的影响

为探讨不同放牧强度下一年生植物种群特征及空间分布的变化特点及差异,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原一年生植物刺穗藜（Chenopodium aristatum）为对象,分析了围封对照（CK）、轻度放牧（Light grazing）、中度放牧（Moderate grazing）和重度放牧（Heavy grazing）下刺穗藜种群特征（密度、单株重、株高、比叶面积、叶片/茎/根系干物质含量、叶片全碳、氮含量）,种群变异性及其空间分布。结果表明：放牧显著影响刺穗藜种群密度（P<0.05）,但对其比叶面积、叶片/根系干物质含量及叶片全碳、氮含量无显著影响;总体而言,放牧使刺穗藜种群密度增加,但对其种群性状影响较小;放牧使得刺穗藜种群相对密度增大（P<0.05）,并造成其种群变异性降低（P<0.05）;对刺穗藜种群空间分布模拟发现,放牧使得刺穗藜种群空间分布均匀,空间异质性降低。在草地利用过程中,一年生植物种群特征及其空间分布可能对群落结构造成影响,对其进行相关研究很有必要。     

干旱胁迫对盆栽小黑麦生物学特性及叶绿素含量的影响

通过时盆栽小黑麦在干旱和灌水两种条件下的叶绿素含量、地上生物量、地下生物量、株高、穗长、穗重和茎叶比进行研究,探讨干旱胁迫对叶绿素含量和形态指标的影响.结果表明,干旱胁迫显著降低小黑麦的地上生物量、地下生物量、植株高度、穗长和穗重,但对茎叶比影响不显著;干旱胁迫条件下,在营养生长期内小黑麦叶绿素A、叶绿素B和叶绿素的含量均表现出明显降低,但当其进入生殖生长阶段,叶绿素A、叶绿素B和叶绿素的含量虽然表现出降低的趋势,但结果不显著.     

4种牧草种间竞争力和种间关系的研究

盆栽条件下利用添加系列设计对箭舌豌豆（Vicia sativa CV.333/A),黄花草木樨（Melilots officinalis),牛尾草（Festuca elatior)和长穗偃麦草（Eltrigia elongata)个体的种间的关系和种间竞争力进行测定。结果表明：81．3％的目标种单株生物量潜势Pmax与邻居种密度显著负相关,56．3％的目标种单株生物量潜势Pmax与邻居种生物量呈显著负相关（P＜0．05）,邻居种密度平均可解释74．9％的目标种生物量变异。4个种的竞争效应和竞争反应对邻居种敏感,它们的等级无显著的协同性（P＞0．05）。1年生豆科牧草箭舌豌豆的竞争效应和竞争反应均占首位,生长当年与多年生牧草混播有生长优势;草木樨和长穗偃麦草的竞争反应较大,生长后期生长优势明显。     

高寒草地不同坡向金露梅种群空间分布格局研究

采用Ripley的k（d）函数分析方法及群落学调查法,对祁连山高寒草地不同坡向金露梅（Potentilla fruticosa）种群的空间格局分布特征进行了研究。结果表明,金露梅种群高度、密度和盖度阴坡〉平地〉阳坡,金露梅种群分枝数阳坡〉平地〉阴坡。金露梅种群的空间分布格局表现出与尺度密切相关的变化趋势,在阳坡,金露梅种群在较小尺度上表现为聚集分布,较大尺度上表现为随机分布;在阴坡,种群在所有尺度上表现为聚集分布,且聚集强度在降低;在平地,种群空间分布格局表现为均匀—随机的分布模式。坡向因素影响下的金露梅种群空间分布格局发生了较大转变,体现了植物种群的环境响应机制。     

不同载畜率对典型草原大针茅种群点格局的影响

基于点格局分析理论,使用成对相关函数并选择完全空间随机模型,结合大针茅种群地上数量特征,对不同载畜率下典型草原大针茅种群的空间格局变化特征予以分析。结果表明:(1)除平均枝条密度外,大针茅种群整体数量特征随着载畜率的增加表现出先升后降的趋势;平均高度、平均分盖度、地上现存量干重和重要值在轻度载畜率最高,在重度载畜率最低。(2)放牧条件下的大针茅种群空斑总面积显著高于未放牧(P0.05),种群领地面积、分布密度和领地密度显著低于未放牧(P0.05)。(3)在中等载畜率条件下,大针茅种群分布格局随着空间尺度的增加趋于均匀分布,在其他载畜率条件下呈随机分布模式。由上述结果得出,与未放牧相比,大针茅种群对放牧的适应性表现为:轻度载畜率下,在空间上采取收缩策略,以株丛个体内部调节为主;中度载畜率下,种群在空间格局上仍以聚集分布为主,种群数量特征上无显著变化;重度载畜率下,空间上由集聚分布向随机分布转变,株丛数量调节失灵,导致斑块破碎化。     

天山北坡两种退化梯度下伊犁绢蒿种群空间分布的点格局分析

采用Ripley’s K函数对重度和极度退化2个区域的伊犁绢蒿种群进行了空间格局及关联分析。结果表明,在20 m的一系列空间尺度上,重度退化区域的绢蒿种群总体上强烈偏离随机分布呈聚集分布,聚集强度在不同尺度上有所变化,在一系列空间尺度上出现明显的“聚集波”现象。而极度退化区域内绢蒿种群则在小尺度内呈聚集分布,到达聚集分布的临界值时则转入随机分布。进一步对不同大小级绢蒿进行了分析,在重度退化区域内,1、2级大小个体均呈聚集分布,但形体较大的植株聚集程度减弱。在极度退化区域内,1级大小个体在小尺度范围内呈聚集分布,而随着尺度增加转为随机或者均匀分布,2级大小个体则为随机分布。通过不同大小级个体的空间关联分析表明,2种退化梯度下,2个大小级的绢蒿群体在小尺度范围内均表现出正关联,但随着尺度的增加关联性逐渐减弱,且二者在产生正关联的尺度范围上有所差别。     

野生马唐和稗草分蘖株构件的生殖生长规律

为了定量分析花果期稗草和马唐无性系生殖分蘖株生长和繁殖分配规律,试验采用野外大样本随机挖取无性系分蘖株的方法在稗草和马唐单优群落进行取样,分别测定了株高、穗长、茎生物量、叶生物量和穗生物量。结果表明:随着株高的增加,稗草和马唐穗长均呈直线增长,而穗生物量均呈幂函数增长;稗草的穗生物量与总生物量之间呈极显著幂函数正相关关系(P0.001),马唐的穗生物量与总生物量之间呈现极显著线性正相关关系(P0.001)。稗草和马唐的生殖生长比率均与株高呈极显著幂函数负相关关系(P0.001)。稗草和马唐不同构件生物量分配表现为茎穗叶,且稗草茎生物量分配和叶生物量分配均显著高于马唐(P0.01),穗则相反(P0.01)。     

刈割对华北驼绒藜补偿生长的影响

华北驼绒藜广泛分布于我国干旱、半干旱地区,是可用作干旱区人工刈割草地的良好半灌木物种。作为优良牧草．抗旱、耐寒、耐贫瘠,在植被恢复和草地改良中发挥着重要的作用。通过对华北驼绒藜（Ceratoidesarborescens）在不同刈割方式下（即对照、两年刈割1次、两年刈割2次）的生长特性、光合生理以及能量分配等方面的研究。初步探讨刈割对华北驼绒藜补偿生长的影响,揭示其可能的补偿机制,为判别和评价植物的耐牧抗干扰性以及对人工草地的合理利用提供理论依据。该研究结果表明：①随着刈割次数的增加,华北驼绒藜的茎叶比呈增加趋势．刈割促进了华北驼绒藜当年生枝条和根系的生长。与对照相比．刈割增强了华北驼绒藜当年生枝条的生长,使其出现了“数目少、枝条长、茎基粗”等形态变化,根系也随之出现了“根幅大、主根长、侧根多”等变化,在形态上产生了超补偿效应。②刈割增加了华北驼绒藜的净光合速率、蒸腾速率,降低了水分利用效率,出现了光合补偿效应。③刈割降低了华北驼绒藜地上部叶、花的生物量,而增加了当年生枝条的生物量,将叶、花、当年生枝条合并为一个整体来看．随着刈割次数的增加,整体的当年部分地上生物量出现减少趋势。两年刈割1次的地上生物量表现为等补偿,两年刈割2次表现为欠补偿生长。其中。前者较后者提高了生物量的恢复补偿能力,但两者均未达到超补偿的水平。刈割后华北驼绒藜的生物量相对生长率显著增加的同时,根系生物量的分配增加,茎叶生物量分配减少,从而根冠比增加。（④刈割对华北驼绒藜各组分的干重热值没有显著影响,但却改变了华北驼绒藜的能量分配格局．使根系能量分配的投入增加,从而减少了地上部的分配比例。     

不同密度，不同刈割高度下老荒麦种群生物量的变化

就4种密度、4种刈割高度下老芒麦种群单位面积上的生物量和单株的生物量变化进行了研究。结果表明：返青初期的老芒麦种群在不同密度处理下单位面积上总生物量、地上生物量、地下生物量、单株重均不存在显著差异（P〉0．05），单分蘖重存在显著差异（P〈0．05）；不同刈割处理下总生物量、地上生物量、地下生物量、单分蘖重则存在显著差异（P〈0．05），单株生物量不存在显著差异；不同密度和不同刈割处理下，以上各生物量指标的变化均不显著（P〉0．05）。成熟期老芒麦种群在不同密度处理下单位面积上总生物量、地上生物量、地下生物量以及单株重、单分蘖重均不存在显著差异（P〉0．05）。在不同刈割处理下单位面积上生物量变化存在极显著差异（P〈0．01），但个体生物量变化则不具有显著差异（P〉0．05）。在密度和刈割两因素互作下，单位面积上生物量具有显著差异（P〈0．05），但互作效应并不影响单株和单分蘖生物量。     

季节性休牧对草甸草原植物群落空间分布格局的影响

为探索季节性休牧对植物群落及空间异质性的影响，本研究对内蒙古草甸草原季节性休牧样地进行网格采样，该草地设置连续放牧CG、早期休牧RE(6月15日—7月15日)、中期休牧RM(7月15日—8月15日)和晚期休牧RL (8月15日—9月15日)4种管理方式，结合统计学分析方法研究不同休牧时间处理下植物群落空间分布格局。结果表明：RM地上生物量、盖度和高度显著高于其他组；RE和RL的Shannon指数和物种丰富度显著高于CG和RM；RM增加了禾草生物量占比；CG和RM生物量分布均匀；RE表现为随机分布，RL表现为斑块分布；四种放牧方式的物种丰富度表现为斑块分布；CG和RM物种均匀度指数表现为斑块分布；RE分布均匀；RL均匀度表现为随机分布。综上所述，RM能够提高植物群落地上生物量，促进植物均匀分布、而RE和RL能够增加物种多样性。     

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。     

黄土丘陵区草本群落生物量空间分布格局及其影响因素

草地是干旱半干旱地区黄土高原植被组成的主体,而草本植物作为草地生态系统的优势群落,在黄土高原恢复植被和水土保持建设方面存在着不可替代的优势。因此本试验选取黄土丘陵区不同纬度下的草本群落为研究对象,分析草本群落地上、地下生物量的空间分布特征及其影响因素,同时并验证等速生长关系,以期为黄土丘陵区恢复植被、改善生态建设方面提供理论指导。结果表明:(1)在纬度梯度35.95°~38.36° N变化范围内,黄土丘陵区不同植被带草本群落地上生物量变化范围为54.60~204.32 g·m^-2,平均值156.968 g·m^-2,变异系数为27.83%;地下生物量变化范围为78.88~829.64 g·m^-2,平均值469.21 g·m^-2,变异系数为48.87%;草本群落地下/地上生物量变化范围为 0.93~4.49,平均值2.89,变异系数为39.18%。草本群落生物量(地下、地上)大小顺序均为:森林-草原带>草原带>森林带>草原-荒漠带,且地上、地下生物量随纬度梯度变化规律均呈现出“先增加后减少”的单峰型变化趋势。(2)草本群落地下与地上生物量呈极显著正相关(P<0.01),决定系数达到0.59,且符合等速生长关系。(3)草本群落地下生物量与年均降水、年均温、土壤有机碳、全氮、全磷含量之间均呈显著相关。气候因子和土壤理化性质对地下生物量都具有重要影响作用,其影响机理还需进一步结合植物生物学和生理生态方面的综合研究才能做出准确结论。     

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。     

不同放牧率对内蒙古典型草原地下生物量的影响

放牧明显地影响着草原植物地下地上生物量及其比例以及光合产物在地上地下部位的分配。结果表明,地下生物量随着放牧率的增大而呈下降趋势,但不同年份的变动较大,地下地上生物量的比例随着放牧率的增大而增大,但地下生物量与地上净初级生产力的比例则随着放牧率的增大而减小,而降水量的大小可改变其变化趋势。在退化冷蒿草原,地上净初级生产力占总生物量(地上＋地下生物量)的比例随着放牧率的增大而增大,而在干旱条件下光合产物对地上部的分配有所减少。与围栏条件下羊草和大针茅草原比较,退化冷蒿草原的根系有表层化的趋势。     

内蒙古中部草原地下生物量与生物量分配对环境因子的响应关系

为探究环境因子对草原地下生物量与生物量分配的影响以及验证功能平衡假说,沿水热变化梯度通过采样获取内蒙古中部草原的生物量,分析了地下生物量的垂直分布及其与地上生物量的关系,采用回归和结构方程模型的方法探讨了地下生物量与地下地上生物量比对环境因子的响应规律。结果表明:地下生物量主要分布在土壤表层,地下与地上生物量成显著正相关;地下生物量对年均降水量、土壤有机碳和全氮为正响应,对年均温和土壤pH值则为负响应;其中,降水量是导致地下生物量差异的主要因子;土壤环境也具有重要的作用。土壤全氮与地下地上生物量比之间的显著正响应关系与功能平衡假说不符。综上所述表明,环境因子对地下地上生物量比产生的影响十分复杂,需要进一步结合植物生理和生态学特性等多方面的综合分析才能得出可靠的结论。     

应用层次分析法研究公路边坡草种适应性

应用层次分析法，对中亚热带紫色砂岩地区护坡草种20个指标属性进行,得出其几个重要指标，按权重大小，依次是抗旱性，盖度，地上植物量，耐贫瘠性，地下植物量，抗寒性，绿期，根长。通过在新建公路边坡的种植试验，应用层次分析法，对4种豆科和19种禾本科牧草和草坪草的生态适应性和护坡效用进行综合评价。     

不同退化程度高寒嵩草草甸基况的初步研究

以高寒嵩草草甸退化群落指标为依据,研究了青海省未退化、轻度退化、中度退化和重度退化阶段,高寒嵩草草甸植物群落的结构特征及土壤特性的差异性。结果表明:不同退化程度的高寒嵩草草甸,其地上、地下生物量,牧草高度,生草层厚度,裸斑面积,物种数,土壤含水量等呈显著差异。同未退化阶段相比,重度退化阶段的优良牧草生物量和地下生物量分别降低了43.2和10.1 g/m2。而重度退化阶段时,裸斑面积则达到最大值65 m2,土壤含水量则为最小值22.83%,鼠洞密度则随着高寒嵩草草甸退化程度的加剧,呈倒"V"变化趋势。分析表明,高寒嵩草草甸退化的结果是,由莎草科和禾本科为主的植物演替为杂类草地。     

Driving Factors That Reduce Soil Carbon,Sugar, and Microbial Biomass in Degraded Alpine Grasslands

Soil carbon and sugars play key roles in carbon (C) cycling in grassland ecosystems. However, little is known about their changes in quantity and composition in degraded alpine meadows in the Tibetan plateau. We compared vegetation C density, soil organic carbon (SOC) density, and soil sugars in nondegraded (ND), degraded (DA; following artificial restoration), and extremely degraded (ED) grasslands and analyzed the relation among these parameters by redundancy analysis (RDA) and structural equation models (SEMs). Belowground biomass, soil microbial biomass C, soil microbial biomass nitrogen (N), belowground biomass C density, SOC density, and soil sugars were lower in DA and ED grasslands than in ND grasslands. In addition, the ratio of belowground biomass to aboveground biomass (BAR) decreased with an increase in degradation. The ratio of belowground biomass to aboveground biomass was identified as the main indirect driving force of ecosystem C density by affecting total vegetation C and SOC densities. Soil dissolved organic carbon (DOC), microbial biomass carbon (SMBC), neutral sugars (NS), and total nitrogen (TN) were identified as main direct driving forces. The ratio of belowground biomass to aboveground biomass altered DOC, SMBC, NS, and TN and, consequently, was the primary driving force for the alpine meadows’ ecosystem C density. It was concluded that land management in alpine meadows should include practices that maintain a relatively high BAR in order to curb degradation and increase ecosystem C density.     

放牧管理对西藏高寒沼泽植物群落结构和土壤碳氮的影响

对西藏当雄县3种不同放牧管理模式(冬季放牧、冬春季放牧和全年放牧)下的高寒沼泽的植物群落结构和土壤碳氮进行了调查。调查发现,3种放牧管理模式下的高寒沼泽植物群落总盖度差异不显著,而优势物种藏嵩草的高度和盖度差异显著;放牧管理对沼泽群落结构和物种多样性影响较大,随着放牧强度的增加,物种丰富度增加;放牧利用显著降低了高寒沼泽湿地群落优势物种藏嵩草的高度和盖度,其优势度也显著降低,使得高寒沼泽逐渐退化。冬季放牧、冬春季放牧和全年放牧沼泽地上生物量和地下生物量依次降低。同时,随着放牧强度的增加,高寒沼泽表层土壤有机碳氮的含量也显著降低,且高寒沼泽表层土壤碳氮与地上和地下生物量显著正相关。通过对比分析,冬季放牧是当前西藏高寒沼泽较好的放牧管理模式。     

放牧对西藏高寒嵩草草甸地上生物量空间分布的影响

以西藏自治区工布江达县的高寒嵩草（Kobresia）草甸为研究对象,利用地上生物量测定法对草地群落进行实地调查,并结合γ分布模型,从空间异质性角度来探索放牧对西藏高寒草甸地上生物量及其空间分布格局的影响,以期为高寒牧区退化草地的恢复及生产力的提高提供理论指导。结果表明：未放牧区（N）、适度放牧区（M）和重度放牧区（H）植物种地上生物量的空间分布与γ模型均具有很好的吻合性;样方内的平均生物量随着放牧强度的增大而减少,且适度放牧、重度放牧与未放牧区生物量之间均差异极显著（P<0.01）;群落的空间异质性表现为N>H>M,且草地植物种的生物量与其空间异质性负相关。因此在草地的管理与利用中,应有效控制植物群落的空间异质性来提高草地生产力,实现草畜平衡。