放牧和围封条件下草地土壤种子库特征研究

通过对比研究放牧草地、围封5年和10年草地.分析土壤种子库的种类组成、多样性特征以及种子库物种与地上植被的关系,揭示辽宁彰武地区草地围封后的土壤种子库特征.结果表明:放牧草地土壤种子库植物种数为9种,密度为(6573.15±210.14)粒·m-2:围封5年和10年草地种子库植物种数分别为9种和6种,密度分别为(9987.25±255.01)粒·m-2和(14675.16±535.72)粒·m-2.放牧草地土壤种子库群落中以1年生杂类草居多,围封草地则以多年生禾本科牧草和豆科牧草为优势种.放牧和围封5年、10年草地土壤种子库的丰富度指数分别为0.91.0.87和0.52.物种多样性指数呈现相同的变化趋势.3个样地土壤种子库与其地上植被之间相关性较低.     

聂荣县不同程度退化草地土壤种子库特征研究

通过研究西藏聂荣县不同程度退化草地土壤种子库物种种类、密度、分布等特征及地上植被群落的物种组成,探讨了地上植被与土壤种子库之间的关系及种子库在地上植被群落构建中的作用,研究结果表明:中度退化样地土壤种子库密度最高,重度退化草地土壤种子库密度最低。未退化与轻度退化样地土壤种子库物种种类以高山嵩草和矮生嵩草等莎草科植物为主,中度退化样地土壤种子库物种种类以蔷薇科委陵菜为主,各样地土壤种子库主要集中在0～3 cm土层中。样地土壤种子库与植被群落相似度从高到低的顺序依次为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化。对于中度退化草地,适当进行围封休牧;重度退化草地进行免耕补播将利于草地生态功能的恢复与保护,为高寒草甸的管理、高寒地区退化生态系统的恢复与重建提供参考。     

围栏和退化条件下西藏高山嵩草草甸土壤种子库的比较

【目的】研究围栏和退化对西藏邦杰塘高山嵩草草甸土壤种子库的影响,并探讨土壤种子库在地上植被群落构建中的作用,为高寒地区退化草甸生态系统的恢复与重建提供理论参考。【方法】采用幼苗萌发法,研究在围栏、退化条件下,西藏邦杰塘高寒草甸地上植被群落的物种组成、土壤种子库中物种种类、种子数量等特征及地上植被与土壤种子库物种组成之间的关系。【结果】围栏样地的地上植被群落中共出现18个物种,多年生禾本科、莎草科植物占主要地位;退化样地地上植被群落中共出现15个物种,以杂草类植物占据优势,其大多属于菊科、蔷薇科、毛茛科和龙胆科等。退化样地土壤种子库密度达5 489.4粒/m2,显著(P0.05)高于围栏样地的4 029.3粒/m2,退化样地土壤种子库密度主要依赖于菊科、龙胆科、蔷薇科等杂草类种子的输入,3个科的植物种子数占种子总数的64.6%;与退化样地比较,围栏样地土壤种子库的物种多样性指数和丰富度指数均显著提高(P0.05)。围栏样地土壤种子库与地上植被物种组成之间相似性较低,Sorensen相似性指数仅为0.44;退化样地中嵩草属植物严重退化,地上植被群落中依靠种子繁殖的杂草类所占比例较高,地上植被与土壤种子库表现出较高的相似性,相似性指数为0.72。【结论】种子库在地上植物群落构建中起到重要作用,但其对地上植被的贡献大小在围栏和退化条件下表现不同。围栏样地以高山嵩草、大花嵩草、紫花针茅为优势种,围封措施减少了环境的扰动,但其土壤种子库密度较低,说明在群落更新过程中,多年生禾本科、莎草科植物的种子萌生苗只起到辅助作用。     

围封年限对荒漠草原群落结构及物种多样性的影响

为探明不同围封年限对荒漠草原群落结构及物种多样性的影响,揭示荒漠草原群落及植被随围封年限的变化规律,选取宁夏盐池县未围封、围封5年、8年、12年和15年的荒漠草原天然草地为研究对象,比较其群落组成、地上植被特征及物种多样性指数。结果表明:随着围封年限的增加,物种所属的科种数目呈倒V型,围封第5年达最多;一年生和多年生草本植物随围封年限的增加呈递减趋势;围封样地植被的盖度、高度及地上生物量均大于未围封样地,各围封年限之间地上生物量差异均显著(P0.05);未围封样地与围封8年、12年的Simpson多样性指数间无差异显著性,与围封5年和15年的草地间差异显著(P0.05)。围封对退化的草地生态系统有一定的改善作用,但有草地灌丛化的趋势,不利于草场发展,初次封育5年较合理,长期封育15年较适宜。     

草原退化过程中土壤碳氮分布与群落生物量的关系

为了有效开发利用草原、维护草原生态系统良性循环,以内蒙古呼伦贝尔克鲁伦流域的克氏针茅(Stipa krylovii)典型草原为研究对象,通过设置不同放牧强度的天然草原试验样地,采用野外实地调查与室内分析法,研究不同放牧强度下土壤碳-氮空间分布格局以及其对植被生产力的影响。结果表明:不同放牧梯度上植物地上生物量变化趋势为:轻牧中牧重牧;不同放牧梯度上的土壤有机质碳含量有显著差异性,变化表现为:轻牧重牧中牧;不同放牧梯度上的土壤氮含量有显著差异性,且轻牧重牧、轻牧中牧,中牧、重牧变化关系不显著;不同放牧梯度上,土壤C/N值与植物生物量均保持一种相对稳定的关系。     

滴灌条件下典型草原区铁路防护体系内植被恢复效果研究

本文以集宁-二连浩特铁路赛汉路段护路林、围封地和放牧地3种类型为研究对象,通过自然植被调查,应用SPSS软件对植被种类组成、重要值、群落多样性指数、盖度、生物量以及土壤养分含量等调查数据进行分析,结果表明:防护林和围封草地内植被种类数量均高于放牧草地,围封使植被的种类组成更趋于向典型草原地带性植被的演变;林带、围封地内地带性植物种重要值明显增加,而非地带性和退化指示植物重要值明显下降;3种不同类型样地的Shannon-Weiner指数与Pielou指数排序均为,防护林内>围封草地>放牧地;建设防护林和采取围封措施均可有效地提高植被的盖度、地上生物量和土壤有机质、全氮、速效钾、速效磷的含量;对于铁路这一特殊防护对象在灌溉条件下,建设防护林的效果要优于采取围封措施.     

喀斯特山地典型植被恢复过程中土壤种子库特征

用“以空间换时间”的方法,从种类组成、种子数量、物种多样性、种子分布规律和物种相似性等方面比较了喀斯特山地典型植被恢复过程中处于不同生态演替序列的坡耕地、1年弃耕地、灌草地、15年疏林地、25年次生林地的土壤种子库特点.结果表明,研究区典型植被恢复过程中的5个样地土壤种子库共萌发植物46种,土壤种子库组成总体上以草本植...     

蒋家沟流域不同海拔梯度的土壤种子库与地上植被的关系

基于蒋家沟流域1 300～2 900 m的海拔范围,以200 m间隔划分8条海拔梯度,对不同海拔梯度的植物群落土壤种子库和地上植被的物种组成、物种多样性及其相似性进行研究。结果表明:各海拔梯度地上植被物种数均显著高于土壤种子库,地上植被与土壤种子库的相似程度均偏低,地上植被与土壤种子库的优势物种间存在不完全同步性,即地上植被除1 700～1 900、1 300～1 500 m外均以多年生草本占优势,土壤种子库仅在高于2 300 m海拔的地区以多年生草本占优势,流域内土壤种子库对地上植被自然恢复与更新的能力较弱。土壤种子库与地上植被的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指和Shannon-Wiener多样性指数均呈显著正相关,土壤种子库的Pielou均匀度指数显著高于地上植被。地上植被和土壤种子库的M、D和H最高值均出现在温带湿润山岭气候区,最低值均出现在亚热带干热河谷气候区,不同气候区水热条件的差异影响地上植被和土壤种子库的物种多样性,蒋家沟流域土壤种子库与地上植被受气候变化的影响较大,而对海拔梯度变化的响应不明显。该研究结果可为金沙江小流域的生态恢复与重建提供参考依据。     

新疆山地草甸植被群落特征及养分含量对围封和放牧的响应

【目的】 研究新疆山地草甸草地的植被群落特征和养分含量对围封和放牧的响应规律,分析其在不同生长季的动态变化规律,为退化草甸的恢复和科学管理提供理论依据。【方法】 在围封(5 a)与放牧条件下,以新疆山地草甸草地为对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定整个生长季(5~8月)的草地群落物种组成、数量特征、植物多样性以及牧草养分。【结果】 (1)围封和放牧条件下,禾本科植物在山地草甸草地中均占重要地位,其重要值分别为46.48%和26.91%,而在放牧区退化指示植物(如草原老鹳草、草原糙苏和紫花鸢尾等)所占比重增加;但围封降低了植物多样性。(2)植物群落数量特征对围封和放牧的响应明显,围封区群落植被密度、高度、盖度、地上生物量(7~8月)和地下生物量(0~10 cm)均高于放牧区。(3)与围封区相比,放牧区牧草粗纤维含量在生长季前期(5月)显著降低了18.95%,而牧草粗蛋白含量在生长季中期(6月)显著提高了的8.37%。【结论】 围封能提高草地的数量特征,增加优质牧草的比例,有效恢复退化草甸草地,但不利于植物多样性的维持;而在生长季前期适度放牧有利于提高群落的牧草品质。     

放牧和围封对赖草草地群落空间分布特征的影响

为明确赖草草地群落对不同放牧管理方式的响应,在长期放牧和围封条件下,对其空间格局异质性进行了研究。结果表明:经过6年的围栏封育,草地群落高度、盖度和地上生物量显著增加,放牧样地优势度指数和多样性指数显著低于围封样地,群落组分种的重要值也发生不同程度的变化;物种的多度等级分布格局在放牧样地符合对数正态分布模型和Zipf-Mandelbrot模型,而在围封样地符合生态位优先占据模型;放牧样地赖草空间变异主要由放牧家畜的选择性采食和践踏等随机因素引起;围封样地结构性因素引起的异质性占有较大的比重,群落空间分布格局简单,导致赖草单顶级群落趋于稳定。因此,建议对赖草草地采用适度放牧和短期围栏相结合的利用方式,这对维持草地生物多样性具有重要意义。     

载畜率对短花针茅荒漠草原植物群落和绵羊体重的影响

本文在不同载畜率条件下对生长旺季荒漠草原植物群落特性和绵羊体重进行了比较,旨在为草地适宜载畜率的确定提供基础数据。研究结果表明:植物群落总盖度、高度、地上生物量随着绵羊载畜率增大均普遍降低;植物重要值无芒隐子草、短花针茅、冷蒿、阿氏旋花始终占优;绵羊个体增重和日增重均表现为轻牧>中牧>重牧,公顷增重随载畜率升高表现为先增加后减小的趋势。     

不同放牧梯度大针茅草原植物群落变化

采用对比分析的方法调查了内蒙古锡林郭勒盟中国科学院草原生态系统定位站大针茅草原植物群落在不同放牧梯度下的群落变化，结果表明：随着放牧梯度的增加，群落中的优势种大针茅和羊草等优良牧草的营养枝高度、株丛密度及生物量均明显降低并逐渐被猪毛菜、糙隐子草和冷蒿等耐牧植物所取代，生产力及利用价值下降。从无放牧的对照样地到重度退化样地植物群落类型依次转变为：羊草 大针茅 丛生禾草、大针茅 羊草 糙隐子草 丛生禾草、糙隐子草 大针茅 羊草 丛生禾草、猪毛菜 糙隐子草 小丛生禾草。     

开垦对阴山北麓农牧交错区草原坡地的破坏作用

阴山北麓广大农牧交错区由于人口增加,草原低洼地已被开垦殆尽,近年来,草原上大量坡地被开垦为坡耕地。由此带来的生态恶化问题日益严重。以内蒙古包头市达茂旗腮吾素嘎查为例,研究了阴山北麓农牧交错区草原坡地开垦对土壤侵蚀、植被数量特征和土壤理化性质的影响。研究结果表明:①草原坡地开垦后,土壤侵蚀严重,春季以风蚀为主,夏季以水蚀为主;②草原坡地开垦造成植被发生明显变化,猪毛菜、刺藜、黄花蒿、绳虫实等一年生草本植物占据主导地位,而多年生优良牧草克氏针茅、羊草和冰草等相对较少;③草原坡地开垦使土壤肥力大幅下降,并且逐渐粗质化。草原坡地开垦第1年,土壤侵蚀量增加5倍以上,肥力下降30%,植物组成明显变化,开垦第4年,土壤肥力下降约50%,植被稀疏,此时已经不适合继续耕种,被大量摞荒。这些被摞荒的坡耕地由于植被稀疏,土壤贫瘠,水土流失剧烈,不仅对当地生态环境造成严重干扰,而且成为沙尘暴源地,给北方的生态安全带来严重威胁。因此,保护基本草原必须严控草原开垦。     

不同干扰对黄土区典型草原物种多样性和生物量的影响

对黄土区典型草原进行封育+施肥(EF)、封育+火烧(EB)、封育(E)和放牧(G)处理,实地调查分析群落盖度、高度、密度、地上现存量和物种多样性,以研究不同干扰对黄土区典型草原群落物种多样性和生物量的影响.结果表明:在4种干扰类型中,施肥+封育草地群落盖度和地上生物量最高,且优势度指数最高,这与禾本科草占优势地位有关,群落均匀度指数和多样性指数最低,符合“生态位理论”;放牧地群落高度、盖度、密度和地上现存量最低,群落丰富度指数和多样性指数最高,支持“中度干扰理论”;封育地密度和均匀度指数最高;具体表现为:4种干扰类型地上生物量的变化趋势为封育+施肥＞封育+火烧＞封育＞放牧;说明长时间的封育对草地是一种严重干扰.群落丰富度指数(R和Ma)的排列顺序为放牧＞封育+施肥＞封育+火烧＞封育,群落物种多样性指数(H''和D)的排列顺序为放牧＞封育＞封育+火烧＞封育+施肥,优势度指数与多样性指数相反,群落均匀度指数(Jsw和Ea)的排列顺序为封育＞放牧＞封育+火烧＞封育+施肥.不同干扰样地群落生产力与Shannon-Wiener和Simpson 多样性指数间呈负相关关系,这个结论可以用地上/地下竞争的相互作用来解释.     

围栏封育对退化草原土壤性质的影响

对内蒙古自治区锡林郭勒盟的羊草草原和大针茅草原长期围栏土壤的理化性质和腐殖质性质进行了研究。结果表明,围栏封育后,土壤容重下降,表面硬度减小,孔隙度和土壤毛管持水量增加;大针茅草原围栏封育样地土壤的有机质、全量养分和速效养分含量均有所增加;羊草草原围栏样地土壤的速效氮、速效磷含量增加,但有机质和全氮含量略有所降低。     

围栏封育在藏北高寒退化草地恢复中的效果研究

通过对西藏安多典型退化草地围栏,研究围栏对植被特征、地下生物量、地下种子库以及多样性等方面的影响。结果表明:经过围栏封育后草地植物高度、盖度、产量均有不同程度的提高。植物多样性有所增加,植被优势种差异较为显著。植物群落地下生物量变化幅度较大,经过围栏草地0～10 cm地下生物量增加明显。土壤种子库测定表明,围栏实验地种子总数明显高于围栏外,且增加的种子数主要分布在0～5 cm的土层中。     

克氏针茅繁殖的生态生物学特性

本文对克氏针茅（StipakryloviiKoshev．）繁殖的生态生物学特性的研究结果表明，在整个生育期内，分蘖的产生有两个峰期（拔节期和果后营养期）．分蘖枝的产生与不定根的形成在幼苗阶段有一定的相关性。当幼苗2月龄时，这是不定根接管种子根大部分作用的关键时期。群落中种子繁殖能力弱的主要原因是土壤紧实，种子入土困难，自然萌发能力低；不定根生长受阻，实生苗成活率低。     

放牧对山地草甸草地植物多样性与生产力关系的影响

【目的】 研究不同放牧强度下,山地草甸草地植物群落变化,为合理利用该类草地提供科学依据。【方法】 2016~2018年连续3年采用野外取样和室内分析相结合的方法,以天山北坡中段山地草甸草地为研究对象,设置轻度放牧(LG)、重度放牧(HG)和无放牧对照(CK),分析山地草甸草地植物群落数量特征、多样性指数,以及多样性指数与地上生物量间的关系。【结果】 (1)不同放牧强度下山地草甸草地以多年生草本植物为绝对优势,主要优势种有细果苔草(Carex stenocarpa)、溚草(Koeleria cristata)、针茅(Stipa capillata)、醉马草(Achnatherum inebrians);在重度放牧(HG)条件下,家畜首先采食适口性较好的植物,群落中适口性好的植物数量减少,群落优势地位逐步被有毒植物醉马草所替代。(2)CK与LG、HG条件下,随着放牧强度的增加,2016~2018年间植物群落地上生物量、群落高度和盖度呈下降趋势(P<0.05);群落密度在2016~2017年间呈下降趋势(P<0.05)。(3)随着放牧强度的增加,植物群落物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均下降趋势,表现为CK＞LG＞HG;2016~2017年CK、LG、HG之间差异不显著(P＞0.05),2018年CK与LG、HG之间差异显著(P＜0.05)。(4)植物群落Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数与地上生物量在LG、HG和CK条件下,均呈现正线性相关关系(P＜0.05)。【结论】 不同放牧强度下,山地草甸植物群落Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数随放牧强度的增加而降低;群落地上生物量与均匀度指数、多样性指数和丰富度指数均有显著的正线性相关关系(P<0.05)。     

温度对克氏针茅草原生态系统生长季碳通量的影响

草地生态系统碳通量的驱动机制研究是碳循环研究的重要方面。利用涡度相关技术观测了克氏针茅草原生态系统的净生态系统碳交换(NEE)、生态系统初级生产力(GEP)、生态系统呼吸(Reco)的变化,探讨了2010年生长季内温度对该系统NEE、GEP和Reco的影响。结果表明,2010年生长季内,克氏针茅草原日尺度上NEE和GEP只出现了1个明显的吸收峰,Reco则呈现倒"U"型变化规律。克氏针茅草原空气温度与NEE、GEP和Reco呈极显著相关关系,气温日较差对该系统碳通量的影响程度较小;土壤温度与NEE、GEP和Reco之间也呈极显著相关关系,土壤温度的增加会同时提高克氏针茅草原生态系统的固碳能力、初级生产力及呼吸作用。空气温度和土壤温度都是影响克氏针茅草原生态系统碳收支的重要驱动因子。