不同放牧强度对西藏邦杰塘高寒草甸土壤种子库的影响

通过研究不同放牧强度下地上植被群落的物种组成、植物生活型、土壤种子库物种种类和种子数量等特征,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,拟为高寒草甸的管理,特别是高寒地区退化生态系统的恢复与重建提供参考。结果表明：土壤种子库物种多样性指数和丰富度指数在围栏样地和中牧样地之间差异不显著。重牧样地土壤种子库物种多样性指数和丰富度指数显著低于中牧样地（P<0.05）;围栏样地、重牧样地、中牧样地土壤种子库密度表现为重牧 >围栏 >中牧,其中重牧样地土壤种子库密度显著高于中牧样地（P<0.05）,达4952.7粒·m^-2;中牧样地和围栏样地的种子库和地上植被之间相似性较低,二者的地上植被与土壤种子库Sorensen相似性指数分别为0.48和0.44。重牧样地上嵩草属（Kobresia）植物严重退化,地上植被群落和土壤种子库均以杂类草物种占优势,地上植被与土壤种子库表现出较高的相似性。因此,对于有退化趋势的嵩草草甸,适当的围栏并考虑利用本地多年生优良牧草种子进行补播将是有利的;嵩草高寒草甸土壤种子库种子主要集中在0~5cm,且各样地中种子数量均随着土壤深度的增加而减少。     

三江源草地植被群落与土壤性质对不同鼠兔密度的响应

为了探究高原鼠兔(Ochotona curzoniae)对高寒草地的影响,2016年在三江源高寒草原选取4个不同高原鼠兔密度梯度的采样点取样,分别对植被群落特征、地上地下生物量、土壤理化性质与高原鼠兔密度梯度进行相关分析。结果表明,1)植被群落的物种丰富度整体上随鼠兔密度的增加呈现显著下降的趋势,但适量的高原鼠兔能够改变草甸植物群落的组成。2)地上生物量和地下生物量都随着高原鼠兔密度的增加而减少,但其根茎比整体随高原鼠兔种群密度梯度呈逐渐升高的趋势。3)不同土壤属性及其在不同土壤深度上对鼠兔种群密度梯度的响应差异显著,在0–20 cm的土壤中,多数土壤属性值随鼠兔种群密度梯度的增加呈现波动状递减趋势;无鼠兔采样点与高密度和低密度鼠兔采样点的土壤属性整体上差异显著,而与中密度鼠兔采样点的土壤属性值趋于近似。4)通过对所有采集的土壤性质指标与根茎比做热度图分析,发现土壤因子是影响植物根茎比变化的主要驱动力。结果表明,适度的高原鼠兔密度能够改变草原的植物群落结构,改善土壤营养,为草原生态系统的可持续发展做出一定贡献。     

高原鼠兔洞穴密度与高寒草甸植物群落结构以及土壤因子的关系

本研究采用有效洞穴法确定高原鼠兔(Ochotona curzoniae)鼠洞密度(从低到高划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个梯度),通过分析鼠洞密度与研究区裸地面积、土壤物理特征、植被结构特征的关系探究鼠兔活动对果洛藏族自治州高寒草甸土壤和植被的影响。结果表明:1) 4个梯度的有效鼠洞数量依次为每100 m~2(4±3)个(Ⅰ)、(15±2)个(Ⅱ)、(24±2)个(Ⅲ)、(37±5)个(Ⅳ);2)高寒草甸表层(0–10 cm)土壤含水量受鼠洞密度影响,在梯度之间差异显著(P 0.05),随鼠洞密度增加表层土壤含水量急剧下降,在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ样地基本在50%以下;3)鼠洞密度对表层土壤紧实度影响不显著(P 0.05),仅梯度Ⅱ样地内的土壤紧实度显著高于梯度Ⅰ样地(P 0.05),其他梯度两两之间差异不显著(P 0.05);4)有效洞口数影响样地内裸地面积(P 0.001),其中梯度Ⅳ样地裸地面积最多(占比8.75%);5)鼠洞密度对高寒草甸群落盖度影响显著(P 0.001),梯度Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ样地的植物群落总盖度(46.55%～41.15%)显著低于梯度Ⅰ样地(98.7%); 6)鼠洞密度影响高寒草甸植被群落结构,伴随鼠洞密度的增加,优势种高山嵩草(Kobresia pygmaea)、矮嵩草(Kobresia humilis)的重要地位未改变,伴生种秦艽(Gentiana macrophylla)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、毛果婆婆纳(Veronica eriogyne)的重要值逐渐增大,矮泽芹(Chamaesium paradoxum)、西藏堇菜(Viola kunawarensis)、矮金莲(Trollius farreri)逐步退出群落结构;7)鼠洞密度对高寒草甸群落多样性指数影响微弱(P 0.05),不同鼠洞密度梯度样地之间植物多样性指数差异不显著。综上所述,适当的鼠兔干扰有助于改善鼠兔生境,推动高寒草甸生态系统正向演变,当高原鼠兔干扰过高时,生境质量下降迫使高寒草甸生态系统逆向演替。     

高原鼠兔和高原鼢鼠在高寒草甸中的作用

作为青藏高原高寒草甸生态系统组分的关键种,高原鼠兔Ochotona curzoniae和高原鼢鼠Myospalaxbaileyi在高寒草甸生态系统物质循环和能量流动中具有重要作用。虽然高原鼠兔和高原鼢鼠数量极端扩张后所产生的消极影响已被广泛认识,但其行为活动对生态系统土壤和植被的积极作用也不容忽略。通过简述青藏高原地区危害最严重的高原鼠兔和高原鼢鼠的生物学特征,全面分析了这2个种群的行为活动对高寒草甸生态系统植被和土壤的双重作用,指出这2个种群在适宜范围内对高寒草甸植被群落结构的种类组成、多样性、生物量及种子传播具有一定的积极效应,但当种群密度过大便会对高寒草甸生态系统的植被和土壤产生巨大的消极作用,加速植被和土壤退化。高原鼠兔和高原鼢鼠活动利害转变的关键在于确定种群致灾密度,从而发挥其积极作用,维持高寒草甸生态系统的平衡。     

高原鼠兔与青藏高原北麓河地区高寒草甸植被的关系

作为青藏高原高寒草甸生态系统组分的关键物种,高原鼠兔在高寒草甸生态系统物质循环和能量流动中具有重要作用。虽然高原鼠兔数量极端扩张后所产生的消极影响已被广泛认识,但其行为活动对生态系统土壤和植被的积极作用也不容忽略。通过简述青藏高原可可西里北麓河地区危害最严重的高原鼠兔的生物学特征,全面分析了这个种群的行为活动对高寒草甸生态系统植被和土壤的双重作用,指出这个种群在适宜范围内对高寒草甸植被群落结构的种类组成、多样性、生物量及种子传播具有一定的积极效应,但当种群密度过大便会对高寒草甸生态系统的植被和土壤产生巨大的消极作用,加速植被和土壤退化。高原鼠兔活动利害转变的关键在于确定种群致灾密度,从而发挥其积极作用,维持高寒草甸生态系统的平衡。     

高原鼠兔对大通河上游高寒草甸草地的影响

通过对祁连山地区不同退化高寒草甸中高原鼠兔洞口密度与植物群落的关系的研究分析表明:随着高寒草甸退化程度的加剧,植物群落的盖度、地上生物量、优良牧草的地上生物量逐渐减少,植物群落的优势种也逐渐由高山嵩草—禾本科牧草—毒杂草转变;鼠兔的洞口密度先增加,在中度退化时达到最高(2391个/hm2),然后降低;在高寒草甸退化过程中,高寒草甸植被盖度与鼠兔洞口密度呈二次函数关系。此外,当鼠洞密度达到中等水平时,优良牧草生物量、植物地上生物量和植物高度达到最小值,证实了由于鼠类活动参与而有悖于"中度干扰假说"的理论。     

返青期休牧对退化高寒草甸植被的影响

该项研究试图通过返青期休牧达到快速恢复退化高寒草甸植被的目的,于2015年5-7月在青海省祁连县默勒镇春季草场上进行返青期休牧试验。通过调查3个休牧样地和3个放牧样地,研究草地主要植被的株高、盖度和地上生物量等植被状况和高原鼠兔有效洞口的数量,从而评估返青期休牧对退化草地植被的影响。结果表明:返青期休牧时,草地的牧草高度、群落盖度和地上总生物量相对于放牧草地分别提高了165%,4%和77%,毒草生长明显受到了抑制,且其生物量下降了50%,高原鼠兔有效洞口数下降了72%。因此,我们认为在高寒草地过牧的关键时期实施返青期休牧可快速恢复退化草地植被,为高寒草地的合理利用提供了有效措施。     

高寒草甸鼠丘土壤种子库结构特征的研究

本研究以青海省河南县高山嵩草高寒草甸高原鼠兔鼠丘土壤种子库为研究对象,采用野外取样和室内镜检、萌发试验,探究了鼠丘土壤种子库的种子数量状况、垂直分布格局及季节动态规律,旨在为鼠丘土壤植被的恢复演替提供科学依据。结果表明：天然草地土壤种子库中的种子数量和种子质量均高于鼠丘土壤种子库,10-11月土壤种子库无论在种子数量上还是质量上均较高;发芽率表现为天然草地土壤种子库 > 新鼠丘 > 旧鼠丘;旧鼠丘土壤种子库种子数量多于新鼠丘;原生植被的土壤种子库呈明显的上层多下层少的垂直分布格局,新、旧鼠丘上下层间无明显的垂直分布规律;鼠丘土壤种子库与天然草地土壤种子库的相似性越高,鼠丘植被向原生植被恢复演替的几率越大。     

高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落及土壤物理性状的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是高寒草甸关键物种,在草地生态系统物质循环和能量转化中扮演着重要角色。采用样方法研究了高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落特征及土壤理化性状的影响。结果表明：1)高原鼠兔干扰显著降低了高寒草甸植被盖度、高度、物种丰富度指数、均匀度指数、土壤含水量和紧实度(P<0.05),而显著增加了多样性指数、表层土壤容重(P<0.05);2)随干扰强度增加,植被盖度、高度和土壤紧实度呈显著下降趋势,而丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和表层土壤的含水量均呈先上升后下降的趋势,在高原鼠兔有效洞口密度为375～735个/hm²时达到最高;3)高原鼠兔干扰显著降低了禾本科和豆科功能群多样性指数和重要值,而显著增加了杂类草功能群多样性指数和重要值(P<0.05),不同干扰强度下,各植被功能群多样性指数变化明显,其中,豆科功能群多样性指数呈下降趋势,而杂类草功能群多样性呈先上升后下降趋势。综上所述,高原鼠兔的干扰显著改变了川西北高原高寒草甸群落特征和土壤物理性状,适度的高原鼠兔干扰不仅增加了高寒草甸物种多样性,还改善了土壤条件,而高强度的鼠兔干扰降低了高寒草甸物种多样性和土壤含水量。     

围栏封育对甘南高原高寒草地植被群落特征的影响

为了初步探索围栏封育对甘南高原高寒草甸草原植被群落特征的影响,本试验通过植被群落特征指标的对比研究,发现经围栏封育后,植被植株的平均高度、草地生物量围栏内均比围栏外显著增加,围栏内物种数也较围栏外有所增加,围栏内优势种各项植被特征指标明显多于围栏外,且呈极显著差异,但毒杂草类在植被株高和产量上围栏外高于围栏内,群落密度差异不显著。由此可见,围栏封育对甘南高原高寒草甸草地退化的恢复和建设有重要作用。     

玛曲高寒草甸高原鼠兔种群数量对植被调控措施的响应

本研究通过在玛曲县退化高寒草甸草原实施不同草地改良措施后,对高原鼠兔发生生境的适合度进行调查分析,以期揭示当地高原鼠兔发生机理,并为有效开展高原鼠兔的生态防治提供理论依据和技术支撑。于2010年5月至2010年7月,对玛曲县退化高寒草甸草原进行围封、补播、施肥、划破等12种不同草地改良措施,通过堵洞盗洞法监测高原鼠兔种群密度,并结合样方法测定植被等生境因子,探讨玛曲退化高寒草甸草原高原鼠兔发生生境的适合度。研究结果表明:与采用改良措施前相比,不同改良措施下有效鼠洞密度均表现出差异显著性(P<0.05)。所有草地改良措施均显著降低了有效鼠洞密度(P<0.05),且补播措施显著优于其他措施(P<0.05)。有效鼠洞密度与群落结构的相关性及逐步回归分析表明,有效鼠洞密度与草层高度呈显著的负相关(P<0.05),因而在高寒草甸,植物群落草层高度是决定鼠群密度的重要因子,而禾草类高度是决定草层高度的重要因素。两年的植被定向调控试验表明,在该区不同草地改良措施均能有效降低有效鼠洞密度,而补播禾草和增施有机肥,增加植物群落中禾草的比例,进而提高整体草层高度,可显著降低有效鼠洞密度(P<0.05)。因此提出“增加植物群落中禾草比例,治理高原鼠兔危害” 的生物防治模式。     

高原鼠兔有效洞口数密度对高山嵩草草甸植物种间联结性的影响

高原鼠兔有效洞口数密度变化会引起高山嵩草草甸植物组分变化,而且引起种间关系的改变。研究了高原鼠兔有效洞口数密度对高山嵩草草甸植物种间联结性的影响。结果表明,随高原鼠兔有效洞口数密度增加,原优势种高山嵩草优势度降低,而原伴生种达乌里秦艽和小花草玉梅等植物的优势度却逐渐增加;植物群落内主要物种间的总体联结性从有效洞口数密度小于或等于224个/hm²时的正关联,转变为有效洞口数密度超过224个/hm²时的负关联;高山嵩草和青藏苔草的联结性从有效洞口数密度≤224个/hm²时的正关联,转变为有效洞口数密度超过224个/hm²时的负关联,而密花香薷和乳浆大戟、乳浆大戟和黄花棘豆的联结性则相反。这说明高原鼠兔有效洞口数密度变化改变了高山嵩草草甸植物种间的总体联结性,有效洞口数密度为224个/hm²时种间联结性最强,群落最稳定。     

高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性及地上生物量的影响

采用堵洞法设置高原鼠兔干扰区和非干扰区,然后在干扰区和非干扰区内利用样方法研究了高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性和地上生物量的影响。结果表明,植物物种多样性和不同植物功能群多样性对高原鼠兔干扰的响应并不一致,其中干扰增加了杂类草功能群丰富度指数与物种丰富度指数,降低了物种均匀度指数、莎草科功能群丰富度指数和禾草科功能群均匀度指数(P<0.05)。干扰区内物种均匀度指数、物种丰富度指数和杂类草功能群丰富度指数随干扰强度增加而呈增加趋势,但禾草科功能群均匀度指数却呈显著降低趋势。虽然高原鼠兔干扰显著降低了植物群落总生物量,莎草科、禾草科和豆科功能群生物量(P<0.05),但显著增加了杂类草功能群生物量(P<0.05)。干扰区随干扰程度增加,莎草科功能群和豆科功能群生物量逐渐降低,杂类草功能群生物量逐渐增加,而禾草科功能群生物量则先增加后降低。鉴于高山嵩草草甸植物群落物种多样性和功能多样性对高原鼠兔干扰的响应不一致,植物物种多样性和功能群多样性之间不能互相替代。     

青海果洛地区不同鼠洞密度下高寒草甸植物生物量分布特征

为探讨不同密度下的鼠类活动对高寒草甸植物生物量的影响,本研究以高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的有效鼠洞作为调查对象,分析了不同鼠洞密度对黄河源区青海果洛高寒草甸植物地上、地下和总生物量的影响。结果表明:随着草地鼠洞密度的增大,植物地上、地下和总生物量呈"V"字型变化趋势,先急剧下降后缓慢上升,满足y=ax²+bx+c关系;其中样地Ⅰ(3个/25 m×25 m)生物量最大,样地Ⅳ(54个/25 m×25 m)最小,样地Ⅴ(85个/25 m×25 m)鼠洞密度较大,而生物量并不是最小值;植物地下生物量主要分布在0~10 cm的范围内,随着鼠洞密度的增大有向表层聚集的趋势,生长旺盛期更为明显。植物群落组成中,随着鼠洞密度增大,莎草类和禾草类地上生物量均呈现下降趋势,而杂类草则趋于增加。     

不同放牧制度对土壤种子库的影响——以青藏高原东缘高寒草甸为例

以青藏高原玛曲地区高寒草甸为研究对象,通过对暖季牧场与冷季牧场不同放牧强度的比较分析,探讨了可萌发土壤种子库的密度、垂直分布规律及其与地上植被的关系。结果表明,1)暖季牧场土壤种子库中,轻度放牧有12种,种子密度为2 307.66粒·m~(-2),重度放牧有6种,种子密度为1 065.08粒·m~(-2),禁牧有5种,种子密度为828.38粒·m~(-2),轻度放牧的物种丰富度及密度都显著大于重度放牧草地(P0.05);冷季牧场轻度放牧有12种,种子密度为3 786.88粒·m~(-2),重度有8种,种子密度为5 621.15粒·m~(-2),禁牧有5种,种子密度为532.53粒·m~(-2),轻度放牧种子密度小于重度放牧。2)无论是暖季牧场还是冷季牧场轻度放牧土壤种子库的多样性指数、均匀度指数、优势度指数和丰富度指数均大于重度放牧,土壤种子库与地上植被的相似性在不同的放牧强度下都小于0.3,其中不放牧时的相似性最小,轻度放牧时的相似性最高。而暖季牧场和冷季牧场的轻度放牧和重度放牧两种放牧强度之间的相似性系数都最大,分别为0.63和0.67。3)土壤种子库在不同处理间随着土层的加深数量都呈现迅速减少的趋势,大部分集中在0-5cm。     

伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段草地土壤种子库分析

采用萌发试验研究了伊犁绢蒿(Seriphidium transillense)荒漠不同退化阶段草地土壤种子库的变化特征,以期为干旱、半干旱地区退化草地生态系统恢复提供参考依据。结果表明:伊犁绢蒿荒漠土壤种子库共有14个物种,分属8个科;从未退化阶段到重度退化阶段种子库密度由684粒·m^-2下降到443粒·m^-2,而在极度退化阶段种子库密度却升高至758粒·m^-2;种子库在空间垂直分布上表现为随土壤深度的增加而减少,有67%的种子集中在土壤表层。种子库物种丰富度和多样性指数在不同退化阶段之间变化不大,但均匀度指数呈现先上升后下降的趋势;不同退化阶段种子库间的相似性表现为随退化程度相差距离越远其土壤种子库相似性越低,土壤种子库与地上植被的Jaccard相似性指数介于0.11~0.21之间,处于极不相似水平。     

围封、浅耕翻改良对退化羊草草甸草地土壤种子库的影响

应用幼苗萌发法比较研究了浅耕翻改良、围封改良和自由放牧对退化羊草草甸草地土壤种子库的影响。结果表明,浅耕翻改良、围封改良措施均可显著提高退化羊草草地土壤种子库的密度,改善种子库的物种组成结构,其中围封改良较浅耕翻改良措施对土壤种子库的补偿和修复更为有利。     

Effects of plateau pika on the relationship between plant species diversity and functional diversity in alpine meadow北大核心CSCD

The relationship between plant species diversity and functional diversity in grassland will change with environmental changes. The plateau pika （Ochotona curzoniae） has an effect on the hydrothermal process of alpine meadow in its nesting area. However,it is not clear whether the disturbance of plateau pika effects the relationship between plant species diversity and functional diversity in alpine meadow. A random stratified and paired design was used to select plots in Luqu county in Gansu Province,and Qilian and Gonghe Counties in Qinghai Province and a field survey was conducted to investigate the effects of plateau pika disturbance on the relationship between plant species diversity and functional diversity of the alpine meadow. It was found that plateau pika disturbance significantly increased the plant species richness index and the species diversity index but did not significantly affect the species evenness index. Plateau pika disturbance significantly increased plant functional richness index （P< 0.05） but had no significant effect on the plant functional evenness index or the functional divergence index. With plateau pika disturbance effects,the relationship between plant functional richness index and species richness index changed from a logarithmic function to a quadratic function,and the relationship between plant functional evenness index and species evenness index changed from non-significant to significantly positive. In addition, positive correlations between functional richness index and species richness index,and functional richness index and species diversity index were significantly decreased,as were negative correlations between functional divergence index and species richness index,and functional divergence index and species diversity index were significantly decreased. The findings of this study provide basic information for understanding the mechanism of species coexistence of plant communities under plateau pika disturbance and help understanding of how plant diversity effects in an alpine meadow ecosystem function under plateau pika disturbance. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.