立枯物和凋落物对土壤微环境及植物生长的影响

于2010～2011年在国家草地生态系统野外科学观测研究站(河北省沽源县)围封10年的羊草草原上进行去除立枯物和凋落物(T1)、去除立枯物保留凋落物(T2)、保留立枯物和凋落物(T3)三种处理,对不同处理表层土壤的温度、含水量、羊草植物学特征以及地上生物量组成进行了分析.结果表明:T1处理增加土壤表层平均温度,降低土壤表层含水量;T3处理降低土壤表层温度,增加土壤含水量.土壤水热条件的改变,导致T1处理羊草种群密度为1130株/m2,显著高于T2和T3处理;羊草植株高度为22.27cm,显著低于T3.不同处理间羊草的地上生物量差异不显著.T1处理杂类草地上生物量为36.80g/m2,显著高于T3处理,总生物量为206.80g/m2,显著高于T3.T1处理增加土壤温度,降低土壤含水量,促进羊草分蘖,降低羊草植株高度,引起杂类草的入侵.T3处理降低土壤温度,提高土壤含水量,抑制羊草分蘖,提高羊草植株高度,抑制杂类草的入侵,降低地上生物量.     

松嫩平原西部盐碱化草地典型植被群落生物多样性特征

采用样方法对松嫩平原西部盐碱化草地开展植被群落调查,以期探明盐碱化草地不同群落的生物多样性特征和生产力水平。结果表明:羊草群落0~20cm土层的土壤pH值和电导率均显著低于碱茅群落和虎尾草群落(P<0.05),但后两者之间差异不显著;虎尾草群落植株密度和盖度分别为1739.40株/m 2和79.20%,均高于碱茅群落和羊草群落,但各群落间差异不显著;虎尾草群落和碱茅群落地上生物量分别为199.30g/m 2和167.34g/m 2,均显著高于羊草群落的地上生物量(P<0.05);羊草群落和虎尾草群落Shannon-Wiener多样性指数分别为3.04和2.99,均显著高于碱茅群落(P<0.05);羊草群落Marglef物种丰富度指数为0.48,显著高于虎尾草群落及碱茅群落(P<0.05),但后两者之间差异不显著;羊草群落和虎尾草群落Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数,均显著高于碱茅群落(P<0.05),但前两者间差异不显著。在一定范围内随着土壤盐碱化的加重,植被群落种类组成趋向简单,多样性指数趋小,但地上生物量趋高。     

松嫩平原不同土壤基质条件下羊草种群的构件结构

羊草(Leymuschinensis)是典型的无性系植物。通过对不同土壤基质条件下羊草无性系构件的定量分析,结果表明,在松嫩平原4月中旬羊草种群返青期,无性系潜在种群芽库均由3个龄级组成,呈明显的增长型年龄结构,6种土壤基质0龄芽所占比重变化范围为78.5%～98.1%,依次为草甸土>林间风沙土>林缘风沙土>中度盐碱土>重度盐碱土>轻度盐碱土。在芽库的活动芽和休眠芽结构中,各土壤基质均以活动芽占较大比重,最低者为重度盐碱土占53.2%,最高者为林缘风沙土达95.6%。除林间风沙土春性植株占80%外,其余5种土壤基质均以冬性植株占较大比重,变化范围为53.7%～90.5%,依次为中度盐碱土>草甸土>轻度盐碱土>林缘风沙土>重度盐碱土。     

凋落物层对东北羊草草原植物群落特征的影响

在东北羊草草地上，采用模拟不同梯度凋落物层，探讨凋落物层对植物群落特征的影响。结果表明，随着凋落物积累量的增加，群落种类组成、优势种的数量特征、生物量，呈连续变化的趋势。群落物种数目随着凋落物层厚度增加而增多，于800g／m^2处达到最大值，然后随厚度增加种数逐渐减少。羊草种群的密度、高度、盖度呈先增后降的趋势，最大值出现在600g／m^2处。地上部和地下部生物量的变化曲线呈抛物线型，峰值分别出现在600g／m^2和700g／m^2处。凋落物积累量的最佳范围为600～700g／m^2之间，在此范围内植物群落可良好的发育。     

草甸草原天然打草场植物群落对刈割干扰的响应

为了研究刈割干扰下天然打草场植物群落呈现出的消长状态,试验对呼伦贝尔草甸草原天然打草场不同植物群落物种组成、数量特征、物种多样性、生物量等指标进行了定量分析。结果表明:在刈割干扰下,羊草+杂草类群落中物种总数略低于贝加尔针茅+羊草群落;羊草+杂类草群落的密度和盖度均显著高于贝加尔针茅+羊草群落(P0.05);羊草+杂类草群落的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均显著高于贝加尔针茅+羊草群落(P0.05);羊草+杂类草群落的现存量和枯落物量均显著高于贝加尔针茅+羊草群落(P0.05)。说明刈割干扰对羊草+杂类草群落的影响小于对贝加尔针茅+羊草群落的影响。     

不同放牧模式下青藏高原高寒草甸植被群落和土壤差异

不同放牧模式会对草原植物群落和土壤产生不同的影响,目前少有研究系统关注冬季、夏季和全年放牧对高寒草甸植物群落和土壤影响的差异。本研究以位于青藏高原东缘四川省红原县境内的全年放牧(AG)、冬季放牧(WG)和夏季放牧(SG)的高寒草甸为研究对象,分析了3种放牧模式下高寒草甸植物群落和土壤理化性质的差异。结果表明:1) AG模式下草甸的群落盖度和物种数均显著低于WG和SG (P 0.05);AG和SG模式下草甸的群落高度、地上生物量和地下生物量均显著低于WG (P 0.05),而杂草类牧草比例相反;同时根冠比在这3种放牧模式下无显著差异(P0.05)。2)植物群落优势种在3种放牧模式下发生明显变化,即AG模式下以菊科和毛茛科植物为主,WG则以禾本科、毛茛科和莎草科植物为主,而SG以菊科和禾本科植物为主。3)土壤pH (0-20 cm)在AG和WG影响下无显著差异(P 0.05),但均显著高于SG (P 0.05),并在两个土层深度(0-10 cm和10-20 cm)间无显著差异(P 0.05);土壤铵态氮、硝态氮、速效磷和全氮含量均是WS和SG高于AG,而土壤全磷含量则是AG和SG间无显著差异(P0.05),但均低于WG;同时上述指标均是0-10 cm土层土壤中的值显著高于10-20 cm土层(P 0.05)。本研究表明,与季节放牧(WG和SG)相比,全年放牧降低了群落高度、盖度、生物量、凋落物和物种数,并改变了牧草比例,从而降低了高寒草甸植物群落的稳定性,使得土壤养分流失严重,肥力降低。研究结果显示,季节性放牧能让草甸植物群落更加稳定,群落生产力及稳定性能够得以维持,有利于青藏高原高寒草甸牧场的可持续发展。     

不同放牧模式下青藏高原高寒草甸植被群落和土壤差异

不同放牧模式会对草原植物群落和土壤产生不同的影响,目前少有研究系统关注冬季、夏季和全年放牧对高寒草甸植物群落和土壤影响的差异.本研究以位于青藏高原东缘四川省红原县境内的全年放牧(AG)、冬季放牧(WG)和夏季放牧(SG)的高寒草甸为研究对象,分析了3种放牧模式下高寒草甸植物群落和土壤理化性质的差异.结果表明:1)AG模式下草甸的群落盖度和物种数均显著低于WG和SG(P<0.05);AG和SG模式下草甸的群落高度、地上生物量和地下生物量均显著低于WG(P<0.05),而杂草类牧草比例相反;同时根冠比在这3种放牧模式下无显著差异(P>0.05).2)植物群落优势种在3种放牧模式下发生明显变化,即AG模式下以菊科和毛茛科植物为主,WG则以禾本科、毛茛科和莎草科植物为主,而SG以菊科和禾本科植物为主.3)土壤pH(0?20 cm)在AG和WG影响下无显著差异(P>0.05),但均显著高于SG(P<0.05),并在两个土层深度(0?10 cm和10?20 cm)间无显著差异(P>0.05);土壤铵态氮、硝态氮、速效磷和全氮含量均是WS和SG高于AG,而土壤全磷含量则是AG和SG间无显著差异(P>0.05),但均低于WG;同时上述指标均是0?10 cm土层土壤中的值显著高于10?20 cm土层(P<0.05).本研究表明,与季节放牧(WG和SG)相比,全年放牧降低了群落高度、盖度、生物量、凋落物和物种数,并改变了牧草比例,从而降低了高寒草甸植物群落的稳定性,使得土壤养分流失严重,肥力降低.研究结果显示,季节性放牧能让草甸植物群落更加稳定,群落生产力及稳定性能够得以维持,有利于青藏高原高寒草甸牧场的可持续发展.     

旅游干扰对喀纳斯景区草地土壤-植被系统的影响

研究喀纳斯景区旅游干扰下草甸群落土壤一植被系统的变化,同时分析土壤理化性质与植被特征之间的相互影响程度.结果表明:从背景区到强烈活动区,景区草甸群落的盖度、高度、生物量、凋落物生物量和物种多样性均趋于减小,群落结构趋于简化,群落由少数物种控制.群落稳定性下降;表层土壤的物理性状明显趋于退化,土壤养分中碱解氮含量相应下降,而磷、钾的有效性则提高.相关分析表明,景区草甸表层土壤主要理化性质与植被特征之间存在较密切的相关性,旅游活动对景区草甸干扰的实质是草甸土壤一植被系统协同响应的过程,在这一过程中,植被系统对旅游干扰的响应要快于土壤系统.     

刈割和封育对松嫩草原碱化羊草草地土壤跳虫群落的影响

应用类群数、个体密度和多样性指数等多个群落参数,研究刈割活动和围栏封育对松嫩草原碱化羊草草地土壤跳虫群落特征的影响.本研究共捕获土壤跳虫1 086只,分别隶属于8科18属.研究结果表明,围栏封育能够提高草地土壤跳虫的类群数、个体密度和多样性,其中个体密度提高最为迅速和显著;但长期刈割活动造成恶化的土壤理化环境对跳虫类群数量增长和群落食物网的复杂性与稳定性的提高制约是长期的;凋落物的存在与否对草地土壤跳虫群落有较大的影响,其中凋落物的累积有助于退化草地土壤跳虫群落的恢复,而凋落物的流失可能会使草地土壤跳虫群落进一步退化.     

陕西省天然草地生物量空间分布格局及其影响因素

草地生态系统是全球陆地生态系统的重要组成部分,在全球碳循环中扮演着重要角色。以陕西省天然草地为研究对象,基于57个调查样地的地上、地下和凋落物生物量资料,分析不同植被类型草地生物量的空间分布特征及其影响因素,并揭示其之间的相互关系,为我国草地生态系统碳汇研究提供基础数据。结果表明:7种草地类型(暖性草丛类、暖性灌草丛类、温性山地草甸类、温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原类和低地盐化草甸类)的各部分生物量存在显著差异(P<0.05),其地上生物量分别为:238.3,293.6,157.0,350.5,156.9,99.9和144.6 g·m^-2,地下生物量分别为:670.2,560.5,726.3,1072.5,719.5,1156.7和775.0 g·m^-2,凋落物生物量分别为:332.2,294.0,328.5,271.4,107.4,97.2和155.7 g·m^-2;但是其群落总生物量差异不显著,分别为:1353.9,1240.8,1405.3,1501.0,983.8,1148.1和1075.3 g·m^-2。地下生物量均大于地上生物量和凋落物生物量,其分配比例介于38.8%~77.4%之间;地上生物量和凋落物生物量随海拔高度增加而极显著减少(P<0.01);地上生物量随生长期降雨量增加而极显著增加(P<0.01),随年均温增加而减少(P>0.05);地下生物量对降雨和温度的响应均不显著。因此,降水是陕西省天然草地生态系统地上生物量最主要的限制因子,且主要受生长期水分供给的制约,温度尚不是主要限制因子。     

刈割对羊草草甸草原生物量及牧草品质的影响

为明确刈割对羊草草甸草原生物量及品质的影响,确定适宜的刈割时间和合理的留茬高度,以科尔沁草原区羊草草甸草原为研究对象,于2016年利用刈割时间和留茬高度2个因素进行了随机区组试验研究,其中,刈割时间设3个水平,留茬高度设4个水平。结果表明,8月15日刈割的群落盖度、密度、地上生物量和羊草地上生物量显著高于8月1日刈割（P〈0．05）;随着刈割时间的推迟,群落和羊草cP含量逐渐下降,群落ADF和NDF含量逐渐增加,且8月1日刈割与9月1日刈割间差异显著（P〈0．05）,但与8月15日刈割无显著差异（P〉0．05）;羊草ADF和NDF含量呈增加趋势,各处理间无显著差异（P〉0．05）;0-10cm、10-20cm和20-30cm土层群落地下生物量呈逐渐增加趋势,羊草根茎生物量呈逐渐降低趋势。留茬高度2cm处理的群落地上生物量显著高于留茬高度8cm处理（P〈0．05）．与留茬高度5cm间无显著差异（P〉0．05）,留茬高度2cm、5cm和8cm处理间的群落CP含量无显著差异（P〉0．05）。科尔沁草原区羊草草甸草原适宜刈割时间为8月15日左右,以留茬高度2-5cm为宜。     

呼伦贝尔草原异质生境羊草有性生殖及其生物量分配的研究

在呼伦贝尔草原典型草原的栗钙土围栏草地、草甸草原暗栗钙土围栏草地和草甸草原暗栗钙土割草地等3个异质生境对羊草的有性生殖特征和生物量分配进行研究。结果表明,各个生境羊草生殖分蘖株的有性生殖和生物量分配的指标在一定范围变化,变异系数为8.234%～84.237%。典型草原栗钙土围栏场羊草生殖分配Ⅰ小于草甸草原暗栗钙土围栏场...     

不同利用方式下草地土壤微生物及土壤呼吸特性

通过对呼伦贝尔羊草(Leymus chinensis)草甸草原土壤呼吸特性及土壤微生物的测定,研究了3种不同利用方式(围封、放牧和刈割)对天然草地土壤呼吸特性及土壤微生物的影响,为草甸草原土壤呼吸研究提供基础理论依据。结果表明:不同利用方式下土壤呼吸速率、土壤微生物量碳含量与土壤酶活性(除脲酶)均表现为草地围封比放牧和刈割呼吸速率高(含量高、活性强);土壤微生物量氮含量、脲酶活性和微生物数量表现为草地放牧和刈割比围封的含量高(活性强、数量多);土壤微生物量碳、氮含量、土壤酶活性(除脲酶)和土壤微生物数量均以表层(0～10cm)最高(活性最强、数量最多),随着土层深度增加而降低(活性下降、数量减少)。土壤呼吸速率与微生物量碳、土壤酶活性(除过氧化氢酶)成正相关,与微生物量氮、过氧化氢酶和微生物数量成负相关,其中只与微生物量氮相关性显著,而其余之间均不显著。     

松嫩平原两种趋异类型羊草实验种群对盐碱胁迫的水分响应

采用盆栽实验，对灰绿和黄绿两个类型羊草，在幼苗期分别用NaCl,Na2CO3和混合盐碱胁迫进行植株含不率和水势等水分指标测定。定量分析结果表明，在盐碱条件下2个类型羊草实验种群的植株含水率，水势有显著或极显著差异。灰绿型羊草耐盐碱能力强于黄绿型。2个类型羊草实验种群耐盐碱水分特性已产生分化。     

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。     

松嫩羊草草甸羊草、碱茅群落土壤酶活性比较研究

研究了松嫩羊草草甸羊草,碱茅群落的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和多酚氧化酶活性的季节变化规律及垂直变化规律,并对上述4种土壤酶活性与各理化因子之间进行了相关分析,结果表明,2种群落的4种酶活性季节动态均呈单峰型曲线,并具有较强的规律性,过氧化氢酶,脲酶,转化酶活性的高峰值出现在7、8月,而多酚氧化酶活性的高峰值则出现在9、10月,并且作为优势群落的羊草群落,其各月份的土壤酶活性多数要大于碱茅群落,土壤酶活性一般是随土层的加深而逐渐递减的,只有碱茅群落的多酚氧化酶活性是呈现“高－低－高”的趋势,相关分析的结果表明过氧化氢酶,脲酶,转化酶活性与土壤肥力呈正相关,而多酚氧化酶与其相关程度不大。     

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。     

内蒙古典型草原表层土壤有机碳储量差异及影响因素

在内蒙古锡林河流域典型草原设置119个样地,确定群系序列,应用单因素方差分析法和最小差异法来对比分析不同群系0～30cm土壤有机碳储量的差异,并分析了表层土壤有机碳储量和植被群系类型、物种多样性、功能多样性、群落权重均值、地上生物量的关系。结果显示:(1)通过Canoco 5.0软件对119个样方进行PCA排序,结果确定出5个群系:羊草、大针茅、克氏针茅、苔草+委陵菜、冷蒿+冰草群系;(2)5个群系表层土壤有机碳密度变化范围为1.84～2.74 kg/m^2,平均值为2.41±0.84 kg/m^2,其大小关系为:羊草群系>大针茅群系>克氏针茅群系>苔草+委陵菜群系>冷蒿+冰草群系,其中冷蒿+冰草群系显著低于其他群系;(3)典型草原表层土壤有机碳储量与植被群系类型、地上生物量及叶面积呈显著正相关,其中植被群系类型是最主要的影响因素。     

切根与施有机肥对羊草草甸草原打草场地上生物量与土壤养分的影响

本试验以呼伦贝尔羊草(Leymus chinensis)草甸草原天然打草场为研究对象,设置五种处理:对照(CK),切根(Q),切根+低水平有机肥(QO1),切根+中水平有机肥(QO2)和切根+高水平有机肥(QO3),分析不同处理对天然打草场地上生物量与土壤养分的影响,为退化草地的恢复和改良提供参考和理论依据.结果表明:...     

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。