荒漠草原优势种功能性状对不同放牧强度的响应

放牧是草地最主要的利用方式之一,植物功能性状能够客观的表达植物应对放牧的适应性,为了研究植物功能性状在不同放牧强度下的避牧策略和进一步阐明合理放牧的重要性,本研究依托15年的长期放牧平台,探讨在不同放牧强度下荒漠草原两大优势物种短花针茅(Stipa breviflora)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)的15个功能性状变化以及其之间联系。结果表明：短花针茅的叶长和株高随放牧强度的增大而显著降低(P<0.05);由于植物的补偿性生长轻度放牧增加了无芒隐子草的株高和株丛径,但是中度和重度放牧对无芒隐子草功能性状均产生了消极的作用(P<0.05);短花针茅和无芒隐子草的地上生物量与株高、丛幅径以及茎叶干重均呈极显著正相关关系(P<0.01)。由此可见,荒漠草原两种优势种对放牧干扰有着不同的响应机制,这为深入了解荒漠草原提供了重要的科学依据。     

不同放牧强度对糙隐子草功能性状的影响

以典型草原退化群落优势种糙隐子草为研究对象,探究其植株茎秆、叶片、根系等形态特征及生物量等功能性状指标对不同放牧强度的响应,结果表明:(1)轻度放牧和适度放牧对糙隐子草茎叶功能性状指标均无显著影响,重度放牧和极重度放牧使糙隐子草的株高较对照显著降低20.24%和21.09%,使糙隐子草的叶长较对照显著降低23.50%和23.24%,而重度放牧使糙隐子草的茎粗较对照显著增加35.00%。(2)糙隐子草根系总根长、表面积、体积等性状指标均随放牧强度的增加呈现先减小后增大的趋势,在重度放牧处理下最低,极重牧处理下有所升高。(3)糙隐子草茎秆和根系生物量性状指标随着放牧强度的增加呈现先减小后增大的趋势,叶片生物量性状指标随着放牧强度的增加呈现先增大后减小再增大的趋势,其值均在重牧处理最低。(4)Pearson相关分析发现糙隐子草的株高、叶长、分蘖数与地上生物量均呈显著相关关系;根系生物量与总根长、表面积、体积、根尖数均呈极显著相关关系;地上生物量与根系物量之间呈极显著相关关系。研究表明,糙隐子草是通过改变茎秆、叶片、根系功能性状,调整其生存策略适应放牧环境变化,以保证在典型草原放牧生态系统中的存在比率。     

羊草个体性状对不同放牧模式响应的研究

为了解放牧系统中优势植物个体性状的响应机制和方式,可为草地持续利用及健康管理提供相应的科学依据。在河北沽源草地生态系统野外站以连续5年放牧的典型草原中优势植物羊草（Leymus chinensis）为研究对象,对不同放牧模式下羊草的株高、地上、地下生物量、根冠比等个体性状进行观测。结果表明：长期过度放牧导致羊草植株变矮,冠丛幅降低;放牧改变了羊草生物量分配,增加了地下生物量所占比例;羊草地上部对放牧干扰响应强烈,地下部对放牧响应较地上滞后,根系含水量有随放牧强度加大而增加的趋势。羊草个体性状对不同放牧模式有着不同的适应策略,对秋季重度放牧方式响应强烈。     

放牧对糙隐子草地上个体功能性状的影响

以典型草原退化群落优势种糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为研究对象,探究放牧干扰下其植株地上部分功能性状对放牧的响应。试验于2016年植物群落的地上生物量达到高峰期时取样,测定经过连续4年放牧(2012～2015年)和禁牧条件下株高(PH)、茎叶比(SLW)等11个性状指标,并比较其差异情况。结果表明:(1)放牧使糙隐子草的叶数、总叶面积显著增加(P0.05),与对照相比叶数增加了69%,总叶面积增加了24%;(2)单片叶面积、株高、茎叶比显著减小(P0.05),与对照相比单片叶面积减少了23%,株高下降了19%,茎叶比下降了12%;(3)地上生物量、比叶重、总叶干重等性状变异性较大(PI0.12),株高、茎叶比、丛幅的变异性较小(PI0.12);(4)除株高、丛幅、单片叶面积外,糙隐子草地上生物量与茎叶各表型性状之间具有显著相关关系(P0.01,P0.05)。本研究认为,糙隐子草在放牧干扰下采取的生态策略主要包括:降低高度以躲避采食(避牧策略)及增加叶数和总叶面积进而增加光合竞争能力(光合竞争策略),这些策略可达到充分利用周围环境条件完成其生活史的目的。     

放牧制度对短花针茅群落植物种群地上生物量的影响

在短花针茅荒漠草原群落进行了不同放牧制度对短花针茅、无芒隐子草、碱韭三个主要植物种群地上生物量影响的比较研究.结果表明禁牧能够提高群落种群的地上生物量,与自由放牧相比轮牧有利于种群地上生物量的恢复和提高;不同放牧制度下群落种群的地上生物量结构均呈金字塔型,其干鲜重比值差异不大,季节动态规律基本一致.     

大针茅对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用

通过放牧梯度试验,研究放牧对内蒙古典型草原5种优势植物在个体、种群和群落水平上的影响,探讨大针茅(Stip grandis)对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用。结果表明:个体水平,中轻度放牧对以大针茅和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为代表的丛生禾草株高影响较小,对以羊草(Leymus chinensis)、黄囊苔草(Carex korshinskyi)和米氏冰草(Agropyron michnoi)为代表的根茎型禾草株高影响较大,植物株高的降低与个体地上生物量减少呈显著正相关。种群水平,大针茅种群生物量对放牧的响应迟缓,羊草、米氏冰草、糙隐子草和黄囊苔草种群生物量的减少与多度减少呈显著正相关。群落水平,大针茅的耐牧性使其成为资源重配的获益者,轻中度放牧干扰下,其地上生物量的补偿生长缓冲了放牧对群落的影响,对维持群落生产力与功能稳定性起重要的调控作用。     

放牧制度对短花针茅群落植物种群地上生物量的影响

在短花针茅荒漠草原群落进行了不同放牧制度对短花针茅、无芒隐子草、碱韭三个主要植物种群地上生物量影响的比较研究。结果表明：禁牧能够提高群落种群的地上生物量，与自由放牧相比轮牧有利于种群地上生物量的恢复和提高；不同放牧制度下群落种群的地上生物量结构均呈金字塔型，其干鲜重比值差异不大，季节动态规律基本一致。     

温性草甸草原羊草功能性状对不同放牧强度的响应

【目的】研究锡林郭勒盟温性草甸草原建群种羊草（Leymus chinensis）茎叶性状在羊放牧干扰下的响应机制和相关关系。【方法】设置四个不同放牧强度（禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧）处理,测定锡林郭勒盟温性草甸草原羊草个体生长特征性状,量化分析羊草茎叶对不同放牧强度的响应,研究其关系、变化规律及其影响因素。【结果】随着放牧强度增加,温性草甸草原羊草重要值下降,植株出现矮小化,其株高、单株重、叶片数、叶宽和总叶面积减少;羊草地上生物量与株高、茎干重、叶干重和总叶面积显著正相关,而与叶片数无显著相关。轻度和中度放牧对羊草叶长有促进作用,而重度放牧对叶长有抑制作用。轻度放牧增加羊草比叶面积,中度放牧与禁牧比叶面积相差较小,但重度放牧时比叶面积显著减少。【结论】Corner法则同样适用于草原植物,轻度、中度放牧下叶性状较为敏感,并出现补偿现象,重度放牧下个体生长特征性状较为敏感。     

放牧强度对半干旱草地优势植物赖草功能性状的影响

放牧是草原生态系统中草地利用的主要方式，研究草地植物功能性状对长期放牧干扰的响应策略具有重要意义。本文以晋北农牧交错带半干旱草地为例，研究优势植物赖草(Leymus secalinus)功能性状在不同放牧强度下的变化，结果表明：放牧显著降低了赖草株高等形态结构性状以及茎叶比等生产力性状(P<0.05)，中度放牧与不放牧的差异最小；整株干重(地上部分)的变异系数(52.92%)和可塑性指数(93.17%)最大；生产力性状、光合生理性状和化学计量3类性状内部指标之间的相关性均为极显著正相关(P<0.01)；茎氮磷比等性状是赖草响应放牧干扰的主要功能性状。本研究表明，中度放牧下，赖草具有补偿性生长的能力，矮化型变特征和非对称性响应机制是赖草在放牧干扰下的主要适应方式。     

放牧强度对无芒隐子草空间分布的多重分形结构影响

以内蒙古高原短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,设置不放牧(对照区,CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个放牧强度处理,分析丛生类禾草空间分布状态及其对放牧强度的响应.结果表明,随着放牧强度增加,无芒隐子草(Cleistogenes songorica)空间分布的多重分形度逐渐增大.无芒隐子草空间分布多重分形特征在CK处理下最为复杂,随放牧强度增加,空间分布的多重分形特征复杂程度增加,但均小于CK处理.无芒隐子草空间分布的均匀度在LG和MG处理下较大.CK处理下无芒隐子草空间分布的复杂性主要由母株株丛繁殖能力、扩散能力和群落中种群竞争决定,HG处理下无芒隐子草空间分布的复杂性由放牧家畜选择性采食、随机游走践踏和种群本身的耐受能力决定.     

荒漠草原主导种群与植物群落地上现存量的关系

以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为对象,采用随机区组放牧试验设计,结合对比分析、线性回归分析以及结构方程模型等数据分析方法,探讨荒漠草原主要种群与植物群落地上现存量的关系及在放牧条件下的变化特点。结果表明:随放牧强度增大,短花针茅、无芒隐子草和碱韭主导种群地上现存量占植物群落地上现存量的比例下降,且主导种群与植物群落地上现存量的线性关系减弱;不同年度间主导种群占植物群落地上现存量比例以及线性关系会产生变动;短花针茅种群对荒漠草原植物群落的影响强于无芒隐子草种群和碱韭种群,但无芒隐子草种群在降雨较好年份具有补偿作用。     

放牧强度对荒漠草原植物种群高度的季节性影响

荒漠草原是处于草原和荒漠之间的过渡草原和缓冲地带,其植物种群高度易受自然因素和人为因素的制约。研究了人为因素中的放牧对3种植物种群高度的季节性影响,分别为建群种短花针茅（Stipa breviflora）,优势种冷蒿（Artemisia frigida）和无芒隐子草（Cleistogenes songorica）。结果表明,在6—9月,3种植物种群高度均随放牧强度的增加而降低。其中,短花针茅种群高度从6月初—9月呈现逐月降低的趋势;冷蒿和无芒隐子草种群高度从5—9月表现为先增加后降低的趋势,8月达到最大值。     

短花针茅草原主要植物种群特征及其资源分配对载畜率的响应

采用随机区组试验方法研究内蒙古高原短花针茅荒漠草原地区主要植物种群特征及生物量资源分配对载畜率的响应,结果表明:植物群落结构在轻度放牧区最佳,不放牧区的植物群落结构优于重度放牧区。2005年降水量(156.8mm)较低,冷蒿、短花针茅和无芒隐子草的盖度、高度及地上现存量显著低于2004年(P<0.05),且随载畜率的增大而降低。从生物量资源分配可看出,冷蒿主要通过营养繁殖来竞争资源,其茎、叶和根的资源分配受载畜率与降水量双重因子的调配,对茎、叶的资源分配在轻牧区较高,且随载畜率增大对根系的资源分配逐渐增大;而短花针茅和无芒隐子草采用相同的生存策略适应载畜率变化,随着载畜率的增加对其根系的资源分配高于茎、叶。     

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。     

荒漠草原优势植物根部土壤含水量研究

对荒漠草原地区不同放牧强度下优势植物根部土壤含水量进行了研究。结果表明,放牧强度的不同导致植物根部土层中土壤含水量的变化规律有所差异。短花针茅、冷蒿和无芒隐子草根部土层的土壤含水量均随着放牧强度的增加而增加,与之相对应的空斑土壤含水量却随着放牧强度的增加呈下降趋势。     

不同放牧强度对荒漠草原牧草微量元素和营养成分的影响

[目的] 探明不同放牧强度下荒漠草原牧草和主要优势牧草的微量元素和营养成分含量的变化特征。[方法] 在内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗荒漠草原不同放牧强度区域（适度放牧区、禁牧区和重度放牧区）进行连续3年野外调查和室内检测,综合分析不同放牧强度对荒漠草原牧草以及优势牧草微量元素和营养成分含量的影响。[结果] 适度放牧区优势牧草无芒隐子草和蒙古韭的硒含量显著（P<0.05）高于禁牧区和重度放牧区,适度放牧区牧草铜含量显著（P<0.05）高于禁牧区和重度放牧区,且禁牧区和重度放牧区牧草硒和铜含量近持平或低于该地区安全含量标准;适度放牧区优势牧草蒙古韭的铁含量显著（P<0.05）高于禁牧区;重度放牧区牧草镁含量显著（P<0.05）高于禁牧区和适度放牧区,且超该地区安全含量标准;适度放牧区优势牧草短花针茅、无芒隐子草和蒙古韭钠含量显著（P<0.05）高于禁牧区和重度放牧区;适度放牧区牧草粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、磷和钙的含量分别高于禁牧区牧草60.71%、69.00%、47.62%、28.57%和347.85%;适度放牧区牧草粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量比禁牧区分别降低13.93%、24.80%和6.35%;适度放牧区优势牧草短花针茅粗蛋白质含量高于禁牧区11.50%,优势牧草无芒隐子草粗脂肪、粗灰分和钙含量分别高于禁牧区24.12%、87.56%和116.86%;适度放牧区蒙古韭钙含量比禁牧区高出24.03%。[结论] 由于长期禁牧和过度放牧导致鄂托克旗荒漠草原迁入欠硒、欠铜草地。只有在适度放牧强度下,草地牧草才能保持应有的优良品质。     

不同利用方式对典型草原优势植物生物量的影响

植物个体性状是表征草原生态系统功能和结构的指示器。本试验对内蒙古典型草原优势植物种(克氏针茅和糙隐子草)在不同利用方式的响应进行了研究,物种地上生物量和分配比例及地下生物量作为研究指标,分析对比自由放牧,1995年围封和2003年围封3种不同利用方式对克氏针茅和糙隐子草生物量的影响。研究结果表明,不同利用方式显著影响了两种优势植物种地上、地下生物量(P<0.05)。放牧显著降低了两种植物地上茎、叶和种子生物量(P<0.05),但显著增加了两种植物的地下根系生物量(P<0.05);围封区(1995和2003年围封)C₃/C₄比率显著高于自由放牧区。     

荒漠草原主要植物蒸散对土壤含水量的响应

对荒漠草原不同放牧强度下主要植物的日蒸散量及其根部土壤含水量进行了研究。结果表明,短花针茅根部的土壤含水量随着放牧强度的增加呈增加趋势;冷蒿、无芒隐子草表层根部的土壤含水量随放牧强度的增加变化不大。相同放牧条件下,短花针茅个体日蒸散量相对较大,冷蒿个体日蒸散量相对较小。土壤含水量同植被日蒸散量具有高度的正相关关系。