牦牛藏羊混合放牧对高寒草地紫花针茅功能性状的影响

植物功能性状是植物响应草地变化的主要指标,对于了解草地发展进程具有重要意义。本试验对牦牛、藏羊混合放牧（不同放牧方式）下对紫花针茅（Stipa purpurea）叶片元素含量（碳含量、氮含量、碳氮比）及种群表型性状指标（植株高度、单株重、叶厚、比叶面积）进行测定,旨在明确放牧方式对紫花针茅的影响。结果显示：不同放牧方式对紫花针茅碳含量、氮含量、碳氮比、叶厚无显著影响,对植株高度、单株重、比叶面积影响显著（P<0.05）,牦牛藏羊1∶4混牧处理下紫花针茅植株高度、单株重、比叶面积受放牧影响最显著（P<0.05）,与禁牧相比,分别降低了39.0%,59.70%,22.8%;相关性分析可知：植株高度、比叶面积、单株重存在极显著正相关关系（P<0.01）;单株重是紫花针茅响应放牧干扰的主要性状指标;综合分析可得牦牛藏羊1∶4混牧处理对紫花针茅功能性状影响最为显著。     

不同利用方式对大针茅草原生态系统多功能性的影响

为探究不同利用方式对大针茅(Stipa grandis)草原生态系统多功能性的影响,本研究以大针茅草原为研究对象,比较了刈割、放牧以及围封3种不同草地利用方式下大针茅草原生态系统多功能性的差异及其主要影响因素。结果表明：刈割显著提高了植物群落Shannon-Wiener指数和Margalef指数(P<0.05);围封和刈割下生态系统多功能性显著高于重度放牧,而且重度放牧显著降低了碳循环指数和氮循环指数(P<0.05);植物多样性与生态系统多功能性呈显著的正相关关系(P<0.05),植物多样性与土壤环境因子综合解释了生态系统多功能性72.75%的变化,综合考虑土壤环境因子有利于提高对生态系统多功能性的解释量。综上所述,重度放牧显著降低了生态系统多功能性,导致草地加剧恶化,而刈割在维持较高水平的生态系统多功能性的同时显著提高了植物多样性,因此,与围封和重度放牧相比,刈割下草地恢复状态最佳。     

刈割强度对大针茅草原植物群落特征和土壤理化性质的影响

探究不同刈割强度对大针茅典型草原植物群落特征以及土壤理化性质的影响,可为大针茅草原制定合理科学的刈割制度提供理论依据。本研究以大针茅典型草原为对象,于2020年在内蒙古锡林浩特市毛登牧场刈割实验平台进行野外植被调查和取样。该实验平台于2014年建立,以不刈割为对照（CK）,设置轻度（LM）、中度（MM）及重度刈割（HM）3个处理。本研究通过计算物种重要值和多样性指数,测定植物群落地上、地下生物量以及土壤理化性质,探究群落特征与土壤理化性质的关系。结果表明：1）与不刈割相比,不同刈割强度均增加了新物种,且中度刈割的物种数最多;与不刈割相比,不同刈割强度均显著增加了群落的丰富度和Shannon-Wiener指数,且轻度刈割显著增加了优势度和均匀度指数,表明轻度刈割最有利于群落多样性的维持;不同刈割强度对大针茅草原的生产力均无显著影响;2）土壤全碳、全氮和pH均在中度刈割时最高,且显著高于不刈割,表明中度刈割对土壤养分有积极影响;3）硝态氮是影响草地生产力的主要土壤因子,土壤含水量是影响草地群落多样性的主要土壤因子。本研究可为大针茅典型草原群落结构、物种多样性以及生产力等方面的研究提供重要参...     

混合放牧对荒漠草原群落生物量及地下净初级生产力的影响

为了研究内蒙古荒漠草原克氏针茅群落生物量对不同家畜组合的响应,试验以围封为对照,设置牛羊混牧、牛单牧和羊单牧三种放牧方式,于放牧2年后测定群落地上和地下生物量及相关群落特征指标。结果表明:整个生长季内(6—9月份),各处理群落地下生物量为(49.81±3.17)～(187.64±14.97)g/m~2;地下净初级生产力(BNPP)为(284.50±18.06)～(381.35±31.08)g/m~2。群落地上生物量于8月份达到最大值,地下生物量于9月份达到最大值。放牧降低了群落地上生物量但不同功能群生物量变化随草食家畜不同而有差异。牛单牧处理下群落生物量最小,可能与牛采食优势种羊草和克氏针茅等禾草有关,而羊单牧群落生物量和地下净生产力相对较大,可能和羊采食豆科和杂类草而较少采食优势种有关,牛羊混合放牧处理的生物量有介于牛单牧和羊单牧之间的趋势。说明结合生物量和BNPP的变化趋势,可初步判断牛羊混合放牧更有利于荒漠草原的高效和持久利用。     

半干旱草甸草地不同处理下植被特征与土壤酶活性的变化

不同草地处理措施对植被和土壤会产生重要的影响。为探究不同草地处理措施对草甸草地的影响,以科尔沁草甸草地不同点为研究对象,设置围封（UNM）、围封+刈割（M）、围封+火烧（F）、放牧（G）4种处理,针对生长季土壤脲酶（S-UE）、碱性磷酸酶（S-AKP）、蔗糖酶（S-SC）活性和植被特征等开展研究,以探究草甸草地的最佳处理方式。结果显示：1）土壤酶活性随着土层深度的增加而降低,不同处理间的差异随着土层深度增加逐渐降低。2）放牧较围封处理,不同点植被高度、盖度、地上生物量和酶活性均降低,而丰富度指数增加。3）刈割较围封处理,不同功能群物种的补偿能力不同,禾本科的补偿能力大于菊科。4）火烧较围封处理,不同点植被高度、盖度、地上生物量、丰富度指数和3种水解酶活性均增加。5）多年刈割较放牧处理,植被高度、盖度和地上生物量和蔗糖酶、碱性磷酸酶活性均增加,丰富度指数和土壤脲酶活性均降低。综上所述,控制性火烧是半干旱地区草甸草地的最佳处理方式。     

放牧和刈割对呼伦贝尔草甸草原物种多样性的影响

研究了内蒙古呼伦贝尔草甸草原贝加尔针茅（Stipa baicalensis)群落物种多样性对放牧和刈割的响应。结果表明,放牧条件下优势种贝加尔针茅的重要值高于刈割利用的,而样方内的物种数、Margalef指数、Shannon Wiener指数和Pielou指数均低于刈割利用,说明刈割利用较放牧增加了草原贝加尔针茅群落的α多样性。     

牦牛和藏羊单牧、混牧对高寒草地星毛委陵菜营养与生殖生长权衡的影响

放牧是草地利用与管理的主要方式,不同的放牧方式对草地优势物种存在不同的影响。探究不同放牧方式下草地植物营养枝与生殖枝的权衡关系,对研究草地植被恢复具有一定的科学意义。本研究依托于青藏高原高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台,在中度放牧压力下,设置了牦牛单牧、藏羊单牧、牦牛藏羊1:2混牧、牦牛藏羊1:4混牧、牦牛藏羊1:6混牧以及不放牧处理,分析了高寒草地退化指示物种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)营养枝与生殖枝的高度、数量、重量及权衡关系。研究结果显示:1)在星毛委陵菜营养枝与生殖枝高度、数量和重量的相关指标变化中,牦牛与藏羊1:6混牧的植株总体显著高于其他处理,牦牛与藏羊1:4混牧的植株数据总体低于其他处理;2)在不同放牧方式下星毛委陵菜营养枝与生殖枝的权衡指数,牦牛与藏羊1:4混牧是除不放牧外时最低的,牦牛与藏羊1:6混牧的权衡指数倾向于营养枝,牦牛单牧、藏羊单牧和牦牛藏羊1:2混牧处理的权衡指数倾向于生殖枝,不放牧和牦牛与藏羊1:4混牧时营养枝与生殖枝之间协同生长。结果表明,高寒草地牦牛与藏羊1:4的家畜组合是较为不利于草地健康的放牧方式。本研究提出有利于草原可...     

刈割对晋西北赖草草地温室气体通量的影响

为探讨草地温室气体通量对不同刈割强度的响应情况、优化草地利用方式及强度,本研究通过在晋西北赖草（Leymus secalinus）草地构建不同强度的刈割试验,采用静态箱/气相色谱法定量研究了不刈割、轻度刈割、中度刈割和重度刈割对3种温室气体（CO₂,CH₄和N₂O）通量的影响及温室气体通量与主要环境因子的关系。2017年和2018年生长季及非生长季观测结果表明,不同刈割强度下的草地均表现为CO₂和N₂O的源、CH₄的汇;刈割于2018年生长季显著影响CH₄和N₂O通量（P<0.05）;3种温室气体通量与土壤温度呈显著指数相关（P<0.05）,CO₂通量与土壤体积含水量、N₂O通量呈显著线性相关（P<0.05）。本研究为采用合理的草地刈割强度提供一定的参考和理论依据。     

牦牛和藏羊混合放牧对放牧家畜采食量和植物补偿性生长的影响

为探究放牧方式对青藏高原高寒草地家畜的采食量和植物补偿生长的影响,本试验在环青海湖流域高寒草地设置放牧方式（牦牛单独放牧、藏羊单独放牧、牦牛和藏羊1：2混牧、牦牛和藏羊1：4混牧、牦牛和藏羊1：6混牧）控制试验,以期确定草地的承载力,并为制定合理的草地管理措施提供依据。试验结果表明：在群落水平上,家畜的采食量在藏羊（Ovis aries）单独放牧以及牦牛（Bos grunniens）与藏羊1：2混牧方式下,显著高于其他方式（P<0.05）;在功能群水平上,藏羊单独放牧与牦牛和藏羊1：2混牧这2种放牧方式下家畜对豆科植物的采食量较高;藏羊单独放牧与牦牛和藏羊1：2混牧植物的补偿生长能力显著高于其他放牧方式（P<0.05）。研究表明：藏羊单独放牧时,其采食量最高;牦牛和藏羊1：2混牧的放牧方式对植物补偿性生长的促进作用最明显。因此,从放牧家畜采食量与植物补偿生长两方面考虑,在青藏高原高寒草地藏羊单独放牧与牦牛和藏羊1：2混牧的放牧方式较为合理。     

退化草地大针茅根系特征对氮素添加的响应

以大针茅为建群种的草原是蒙古高原典型草原地带广泛分布的地带性植物群落。近几十年来,由于不合理的利用,大针茅草原出现不同程度的退化。氮素是半干旱草原植物生长的限制性因素,氮素的添加有利于退化草原的恢复,但在氮素影响下草原植物根系特征变化的相关研究很少。本研究分别选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的轻度退化和重度退化草地,进行氮素添加实验（0,30,50,80 g／m2）,研究在不同退化程度的草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应。结果表明,在重度退化草地中,氮素的添加显著促进了大针茅的根系生长和地上部分生长,根系长度、面积、体积、深度以及地上高度均随氮素添加量的增加而显著增加,根系长度、面积、体积呈极显著正相关关系,根系深度与地上高度呈显著正相关关系;轻度退化草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应不显著。比较2个样地,在无氮素添加的条件下,重度退化草地中大针茅的根系直径显著低于轻度退化草地;在高氮素（80 g／m2）添加条件下,重度退化草地中的大针茅根系长度、面积、体积、地上高度与根系深度显著高于轻度退化草地。重度退化草地中土壤氮素的增加,促使大针茅根系主要通过增加根系长度扩大在土壤中的空间分布。     

内蒙古典型草原三种家畜采食量和食性选择的研究

放牧家畜的采食量和对不同牧草的选食性是制定草地放牧管理的基本参数。本研究选取内蒙古典型草原,在相同放牧强度下比较绵羊、山羊和牛的采食量及牧草选择性。结果表明：在相同放牧强度下,夏秋季节放牧牛的平均日采食量为9.64 kg·（头·天）^-1,喜食大针茅、黄囊苔草和一些非优势种牧草（选食系数1 < SI≤1.5）,而对羊草和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;绵羊的平均日采食量为1.87 kg·（头·天）^-1,喜食羊草、黄囊苔草和其它非优势种牧草（1 < SI≤1.5）,而对大针茅和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;山羊的日均采食量为1.65 kg·（头·天）^-1,嗜食其它非优势种牧草（SI>1.5）,喜食黄囊苔草和糙隐子草（1 < SI≤1.5）,而对羊草和大针茅表现为可食（0.5 < SI≤1）。本研究意味着不同家畜或多种家畜混牧可更高效的利用草地资源,如放牧绵羊和牛可能分别减少羊草和针茅在草地中的丰度,因而采用不同家畜放牧或多种家畜混牧有利于草地的可持续利用。     

藏北紫花针茅高寒草原适宜放牧率研究

通过5年的放牧试验研究了藏北紫花针茅高寒草原地上现存量和草地净初级生产力以及藏系绵羊采食量和采食率,以期能够准确制定藏北高寒草原适宜放牧率。研究结果表明,试验初期放牧强度对藏北紫花针茅高寒草地现存量的影响并不显著;随着试验后期对放牧强度增倍,草地地上现存量随放牧强度增加而减少。放牧样地地上净初级生产力在试验初期高于对照样地,但随着放牧强度和时间的增加,到2010年时对照样地净初级生产力明显高于放牧处理(P<0.05)。绵羊采食量与放牧强度间存在显著负相关(P<0.05);绵羊采食率大小顺序为:重牧>轻牧>中牧。综合分析试验结果,轻度放牧条件下,不仅草地现存量和净初级生产力最大,并且绵羊采食量也为最大,因此建议在牧草生长季内藏北紫花针茅高寒草原放牧率应低于4只/1.67 hm²为宜。     

绵羊宿营法清除天然植被对土壤和植物的影响

研究绵羊宿营法通过践踏和粪尿对土壤和对天然植被和人工草地的影响。结果表明,绵羊啃食和践踏对植被地上部分损坏严重,8羊夜后草本植物被全部清除,但对土壤容重、紧实度和通气性无显著影响。新鲜粪尿入土后,氨态氮和亚硝态氮浓度迅速上升(最高值分别达377mg·kg^-1和56.1mg·kg^-1),对植物产生毒害作用。单纯尿处理土壤氨态氮和亚硝态氮浓度分别达139mg·kg^-1和28.1mg·kg^-1,显著高于单一粪处理和对照。无毛丑柳叶片粗蛋白质含量显著高于对照(P<0.01)。调查结果表明,羊奶果和黄花香发芽枝条数在试验前后变化不大,但宿营后的无毛丑柳枝条数显著少于处理前。宿营处理的产草量明显高于践踏处理。     

放牧对藏北高寒草地优势种和伴生种生物量分配的影响

以藏北高寒草地优势种紫花针茅（Stipa purpurea）和伴生种小叶棘豆（Oxytropis microphylla）为研究对象,探讨围封和放牧草地中两种植物在叶、茎、根间生物量分配的差异性。结果表明：放牧对紫花针茅和小叶棘豆的叶、茎的质量比影响显著,两者叶-茎和叶-根的异速生长指数均升高,根-冠的异速生长指数均降低,植株叶-茎和叶-根的异速生长关系出现趋同化。种间根、茎和叶生物量分配存在显著差异性,小叶棘豆叶-茎、叶-根和茎-根的异速生长指数均大于紫花针茅。放牧改变了植物各器官间的权衡策略,紫花针茅在叶-茎权衡关系中更益于茎的生长,小叶棘豆更益于叶的生长;在叶-根和茎-根权衡关系中,小叶棘豆更倾向于叶,紫花针茅则更倾向于茎;相对于根系,两者均在放牧后分配更多资源到地上部分。放牧环境和种间差异导致的植物各器官间生物量分配的变化对群落组成演替有着重要意义。     

放牧对草甸草原土壤水热状况和地上生物量的影响

本文以呼伦贝尔草甸草原为对象,研究了不同放牧强度对草原群落土壤水热状况和地上生物量的影响,旨在揭示二者之间的相互关系。研究结果表明,随着放牧强度的增加,生长季平均土壤温度呈逐渐上升的趋势;放牧对群落3个组份[羊草（Leymus chinensis）、贝加尔针茅（Stipa baicalensis）、杂类草]生物量和相对优势度产生影响。其中,羊草地上生物量和优势度随着放牧强度的增加显著线性降低,而贝加尔针茅和杂类草的生物量与优势度均在中度放牧处理下最高。土壤含水量与羊草生物量显著正相关,与杂类草生物量负相关,而与贝加尔针茅生物量间的关系极弱。本研究为完善放牧优化理论,揭示放牧在草地生态系统功能过程中的梯度效应提供了一个较为重要的研究线索,为草地放牧优化管理制度的确立提供了一定的科学依据。     

The influence of urine and dung deposition on patch grazing patterns of cattle and sheep in the Southern Tall Grassveld

Abstract

The effect of urine and dung deposition on the patch grazing patterns of cattle and sheep in the Southern Tall Grassveld was investigated using an experiment with four treatments, viz. artificial urine, fresh cattle dung, fresh sheep dung, and a control. Cattle and sheep preferentially grazed the sward surrounding and within urine deposits for six months after deposition. Cattle rejected herbage from both cattle and sheep dung patches for six months after deposition. Sheep initially rejected the herbage from cattle dung patches, but their grazing patterns were no longer affected at six months after deposition. Sheep grazing tended not to be influenced by sheep dung. Urine deposition may consequently be an important factor in patch initiation and patch development.     

不同利用方式对贝加尔针茅草原土壤活性有机碳的影响

土壤活性有机碳能够准确反映土壤有效性,表征土壤质量变化,是探索可持续草地管理措施的关键指标之一。以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,采用围封、放牧和刈割野外控制试验,探讨不同利用方式对土壤有机碳（SOC）和活性有机碳的影响,发现不同利用方式下土壤SOC含量表现为围封>刈割>放牧,其中围封区和刈割区土壤SOC含量显著大于放牧区,围封区与刈割区土壤SOC含量差异不显著,在土壤活性有机碳中土壤可溶性有机碳（DOC）含量表现为放牧>围封>刈割。土壤微生物量碳（MBC）和土壤易氧化有机碳（ROC）含量均表现为围封>刈割>放牧,围封区与刈割区土壤MBC和土壤ROC平均含量差异不显著,且均显著大于放牧区。土壤MBC、ROC和SOC之间呈极显著相关性（P<0.01）。土壤ROC和土壤MBC与土壤全氮和土壤全磷呈极显著相关性（P<0.01）。围封与刈割有利于土壤SOC、MBC、ROC的提升,放牧对土壤DOC有一定累积作用。围封和刈割增强了土壤SOC的稳定性,活性有机碳与土壤有机碳和土壤理化性质密切相关,能够敏感地反映土壤有机碳的变化。     

祁连山北坡植物群落空间分布格局与多样性研究

干旱区山地植物群落的空间分布格局和多样性特征对海拔梯度的响应分析,有助于探究山地植物的生态适应性策略。采用TWINSPAN和DCA排序等方法,研究了祁连山北坡植物群落分布格局和多样性特征。结果表明：祁连山北坡植物群落可以分为9个类群,随着海拔的升高,植被类型由荒漠-荒漠草原-典型草原逐渐转变为草甸草原,植物群落由斑块状分布的盐爪爪+珍珠群丛至灌木亚菊+珍珠群丛和合头草+珍珠群丛过渡为甘蒙锦鸡儿+芨芨草群丛、扁穗冰草+西北针茅群丛和西北针茅+赖草群丛,最后逐渐演化为呈镶嵌分布的鬼箭锦鸡儿+高山柳群丛和苔草+嵩草群丛;草地群落的Shannon-Wiener多样性指数（H'）和物种丰富度指数（R）呈“双峰”变化趋势,Pielou均匀度指数（J）在中海拔有最大值,而Simpson优势度指数（C）在中海拔有最小值。祁连山植被类型由低海拔荒漠至高海拔草甸草原演化过程中伴随着植物群落分布格局和种类组成的改变,体现了山地环境对植物群落构建的过滤作用。