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.     

放牧强度对荒漠草原无芒隐子草密度及空间分布的影响

植物种群密度及空间分布的研究可以发现植物群落在放牧过程中的生态学现象及规律。为研究荒漠草原无芒隐子草(Cleistogenes songorica)种群在不同放牧强度下的密度差异及空间分布变化,采用随机区组试验设计：对照区(Contral,CK)、轻度(Light grazing,LG)、中度(Moderate grazing,MG)和重度放牧区(Heavy grazing,HG),通过机械取样法收集数据,结合地统计等方法进行分析。结果表明：无芒隐子草密度表现为LG>HG>CK>MG,随放牧强度增大,无芒隐子草的密度先增加,后减少,在重度放牧条件下,密度又增加。无芒隐子草在群落中的绝对密度占比伴随放牧强度增大逐渐增大,占比为HG＞MG＞CK＞LG。无芒隐子草在4个处理区下分型维度D₀数值相近,CK,LG,MG的空间结构比C/(C₀+C)均＞0.75,HG的空间结构比C/(C₀+C)为0.100。放牧条件下,无芒隐子草种群空间分布较为均匀,空间异质性减弱,空间分布主要受结构性因素影响。     

放牧强度对无芒隐子草小尺度空间分布特征的影响

为了研究荒漠草原无芒隐子草(Cleistogenes songorica)空间分布在不同放牧强度下不同尺度上的变化规律及其斑块特征,以内蒙古荒漠草原为研究对象,在对照区(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)条件下,选择2m×2m的代表性样方,记录无芒隐子草株丛的相对坐标,然后划分不同尺度并计算密度,再重新建立相对坐标并采用地统计分析方法进行分析,结果表明:荒漠草原无芒隐子草空间分布随着空间取样单元尺度的增加其缀块性减弱,CK区斑块主要在10cm×10cm尺度上,LG和HG区斑块主要呈现在20cm×20cm尺度上,而MG区在25cm×25cm尺度上的斑块性依然强烈;在LG和MG区,无芒隐子草空间分布比较复杂,空间异质性强烈;无芒隐子草空间分布主要受结构性因素主导,整体表现出随放牧强度增加异质性减弱的变化趋势。     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原优势物种间关系及其空间分布特征的影响

为探究不同载畜率对荒漠草原群落建群种与优势物种间的关系及其空间分布的影响，于2020年7-9月在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原进行野外调查，以建群种短花针茅及优势种无芒隐子草和冷蒿为研究对象，设置不放牧对照（CK）、轻度（LG）、中度（MG）和重度放牧（HG）载畜率水平（分别放牧0、4、8和12只羊），结合常规方法与地统计学方法分析建群种及优势种出现频率、多度、种间关系强度及空间分布特征。结果表明：1）与CK相比，LG下冷蒿出现频率仅在7月显著降低了50.55%（P<0.05），而MG和HG在7-9月均显著降低（P<0.05），7-9月平均降低77.76%和97.53%；而不同处理及月份下短花针茅和无芒隐子草出现频率无显著差异（P>0.05）。 2）与CK相比，各处理在7-9月时短花针茅种群多度均显著增加（P<0.05），LG、MG和HG分别在7-9月平均增加37.34%、75.72%和99.32%；冷蒿种群多度均显著降低（P<0.05），分别降低61.26%、66.32%和99.31%；无芒隐子草除LG在9月无显著变化外，各处理在7-9月时种群多度均显著增加（P<0.05）。3）短花针茅与无芒隐子草主要表现为亲和关系，而在9月时从CK的亲和关系转化为HG的竞争关系；短花针茅与冷蒿主要表现为竞争关系，放牧未改变其种间关系。4）短花针茅与无芒隐子草对冷蒿的作用强度较大，而冷蒿对短花针茅和无芒隐子草的作用强度较小。5）模拟9月物种间空间分布发现，CK中短花针茅种群多度随无芒隐子草种群多度增加而增加，随冷蒿种群多度增加而呈降低的趋势；HG中冷蒿种群多度不随短花针茅与无芒隐子草的变化而变化，但随着无芒隐子草种群多度增加，短花针茅种群多度整体上呈波动下降的趋势，表明短花针茅与无芒隐子草之间的关系由CK中的亲和关系转变为HG下的竞争关系。综上，放牧会改变物种的种群多度及物种间的关系。     

放牧强度对短花针茅植物种群空间分布的影响

为探讨荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)空间分布的多重分形特征及其在不同放牧强度下的响应规律,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,设置对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个放牧强度,载畜率分别为每公顷每半年0、0.93、1.82和2.71个羊单位,结合变异分析和多重分形研究方法,结果表明:在不同放牧强度下,短花针茅植物种群空间分布存在多重分形特征;伴随放牧强度的增大(轻度放牧除外),短花针茅植物种群空间分布的多重分形复杂性降低:生态位宽度几乎没有变化,空间分布由聚集状态转为均匀状态,个体间的竞争强度增大;轻度放牧下短花针茅植物种群空间分布多重分形特征最为复杂:生态位宽度降低,空间分布聚集特征最明显,个体间的竞争强度最小.无论放牧强度如何变化,短花针茅植物种群在植物群落中的主导地位没有改变,空间分布的整体特征是以大概率子集空间分布为主.     

放牧强度对短花针茅植物种群空间分布的影响

为探讨荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)空间分布的多重分形特征及其在不同放牧强度下的响应规律,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,设置对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG) 4个放牧强度,载畜率分别为每公顷每半年0、0.93、1.82和2.71个羊单位,结合变异分析和多重分形研究方法,结果表明:在不同放牧强度下,短花针茅植物种群空间分布存在多重分形特征;伴随放牧强度的增大(轻度放牧除外),短花针茅植物种群空间分布的多重分形复杂性降低:生态位宽度几乎没有变化,空间分布由聚集状态转为均匀状态,个体间的竞争强度增大;轻度放牧下短花针茅植物种群空间分布多重分形特征最为复杂:生态位宽度降低,空间分布聚集特征最明显,个体间的竞争强度最小。无论放牧强度如何变化,短花针茅植物种群在植物群落中的主导地位没有改变,空间分布的整体特征是以大概率子集空间分布为主。     

放牧强度对荒漠草原建群种短花针茅空间异质性的影响

[目的]探讨荒漠草原建群种短花针茅在不同放牧强度下空间异质性的特征和变化。[方法]以建群种短花针茅（Stipa breviflora）为对象,采用半方差函数、克里格插值法和多重分形维数等方法对其空间异质性进行研究。[结果]不同放牧强度下,短花针茅种群密度均值大小为重度放牧（HG）>禁牧（CK）>中度放牧（MG）;短花针茅种群具有多重分形特点;不同放牧强度下短花针茅空间分布有所差异,CK处理区结构比（C/C₀+C）最大,HG处理区次之,均大于75%,说明CK处理区和HG处理区都具有强烈的空间自相关性,而MG处理区最小,小于75%但大于25%,具有中等的空间自相关性;结构因素是导致短花针茅空间变异的主要原因。[结论]重度放牧增加了短花针茅种群密度,而中度放牧因家畜采食践踏作用小,导致短花针茅种群密度降低;在不同放牧强度下,结构因素是影响短花针茅空间异质性的主要因素;禁牧处理区内短花针茅种群空间分布最复杂,具有较强的空间异质性。     

放牧对小叶锦鸡儿种群数量特征的影响

本研究通过测定禁牧(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)下小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)种群总盖度、密度、高度和总生物量,旨在掌握放牧对小叶锦鸡儿种群数量特征的影响。结果表明:随着放牧强度的增加,小叶锦鸡儿灌丛密度呈现先增加后减少的趋势,但各处理间无显著差异(P=0.11)。这说明中度放牧在一定程度上有利于小叶锦鸡儿的繁殖。灌丛盖度、高度和总生物量随着放牧强度的增加而显著降低(P0.05),这说明放牧对灌木种群有明显的负作用。综合考虑小叶锦鸡儿种群的数量特征和生产力,在荒漠草原上适宜的载畜率应为中度放牧。     

放牧强度与主要植物种群及群落密度的对应分析

为了分析与验证放牧强度对草地植物种群及群落密度的影响,试验采用野外观测方法,测定了荒漠草原草地植物种群及群落密度,利用对应分析方法研究不同放牧强度与草地主要植物种群及群落密度之间的对应关系。结果表明:利用和占百分比信息及特征向量对应分析不同放牧强度下草地主要植物种群及群落密度的总体变化规律为零放牧(CK)轻度放牧(LG)中度放牧(MG)重度放牧(HG),即放牧强度增加会导致主要植物种群及群落密度下降。说明放牧强度对短花针茅种群密度的影响最小,对冷蒿种群密度的影响最大。     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原建群种空间异质性的影响

为探讨短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原建群种空间异质性在不同载畜率下的变化特点和差异,本研究以内蒙古自治区乌兰察布盟四子王旗内蒙古农牧业科学院试验基地的短花针茅种群为研究对象,采用半方差函数、分形维数和克里格差值方法进行系统研究,结果如下:短花针茅种群空间异质性随载畜率的增大呈增大趋势。轻度放牧(LG)和重度放牧(HG)处理区短花针茅种群空间分布主要受结构性因素影响,但表现结果的影响过程存在差异;中度放牧(MG)处理区短花针茅种群空间分布除结构性因素占主导地位外,放牧家畜的随机性牧食行为也占较大比重。     

放牧对短花针茅荒漠草原植物种群生态位及生态属性的影响

以内蒙古高原荒漠草原植物种群为研究对象,采用自由放牧(CG)和围封(CK)两个试验处理,对植物种群生态位及生态属性进行分析,结果表明:无论在时间还是空间尺度上,建群种短花针茅、优势种无芒隐子草、碱韭的总生态位宽度均明显高于其他植物种群,其在群落中依然占主导地位。在时间尺度上,受全球气候变化影响围封区草地的退化特征明显,采用适度自由放牧可在一定程上延缓群落退化。总生态位宽度与围封区和自由放牧区生态位宽度构成直角三角形关系。自由放牧使短花针茅和无芒隐子草生态位宽度增加,而碱韭的生态位宽度下降。生态属性可反映植物种群在群落中的演变方向,基于时间尺度探讨生态响应速率有助于理解和反映植物种群在时间轴上的发展和消亡过程。     

放牧强度对土壤水分影响的对应分析

为了解不同放牧利用强度对荒漠草原土壤水分含量的影响,采用随机区组设计,研究轻度（LG）、中度（MG）、重度（HG）放牧对短花针茅荒漠草原土壤水分含量的影响。不同放牧强度的载畜率分别为O．93（LG）、1．82（MG）、2．71（HG）sheep／（hm^2half year）,放牧羊只数分别为4、8、12只,放牧期为6个月／年。采用对应分析法比较不同放牧强度下近地表层0～10cm、10～20cm、20～30cm土壤的水分含量。结果表明,不同放牧梯度条件下,土壤含水量总体变化规律为LG〉CK〉MG〉HG．不同土层土壤含水量总体变化规律为0~10cm〉20-30cm〉10-20cm。各放牧强度对总特征值贡献率大小趋势为CK〉MG〉HG〉LG。随着放牧强度的增加,土壤含水量差异明显且呈梯度下降趋势。0-10cm土层土壤含水量受放牧强度的影响最大,其次为10～20cm和20～30cm土层．     

放牧对荒漠草原优势植物叶片养分含量和化学计量特征的影响

[目的] 阐明荒漠草原优势植物叶片养分含量对不同放牧强度的响应。[方法] 在内蒙古短花针茅荒漠草原的放牧样地上设置4个不同放牧强度的处理：对照（CK）、轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）和重度放牧（HG）,载畜率分别为0、0.91、1.82、2.71只羊/hm²。于2020年对荒漠草原优势植物短花针茅（Stipa breviflora）、无芒隐子草（Cleistogenes songorica）、银灰旋花（Convolvulus ammannii）和冷蒿（Artemisia frigida）在不同放牧强度下叶片中的C、N、P浓度进行测定,并对其化学计量特征进行计算。[结果] 与对照区（CK）相比,重度放牧显著（P<0.05）降低了短花针茅和银灰旋花叶片的C浓度;放牧对短花针茅、无芒隐子草、银灰旋花和冷蒿叶片N含量无显著（P>0.05）影响;中度放牧显著（P<0.05）增加了短花针茅和银灰旋花叶片的P浓度,并显著（P<0.05）降低了冷蒿的P浓度;重度放牧显著（P<0.05）降低了银灰旋花的C∶N,短花针茅、银灰旋花和冷蒿的C∶P,以及短花针茅的N∶P。[结论] 放牧改变植物对养分的利用状况,不同植物对相同生境有不同的适应策略。放牧降低荒漠草原优势植物固C能力。长期中度放牧有利于荒漠草原优势植物对N、P的吸收。     

糙隐子草种群在不同放牧强度下的小尺度空间格局

利用Ripley's K函数, 在0～100 cm的空间尺度域上定量分析了4种放牧强度--无牧(0 只/hm2羊)、轻牧(1.33 只/hm2羊)、中牧(4.00 只/hm2羊)、重牧(6.67 只/hm2羊)下糙隐子草种群的空间格局及其随尺度的变化规律;用蒙特卡罗(Monte Carlo)随机模拟方法估计了(t)的置信限.研究了放牧对糙隐子草种群空间格局的影响以及糙隐子草在不同放牧条件下的斑块大小,并进一步以放牧条件下糙隐子草的生活史特征、生态适应对策以及群落内植物种间的相互作用为基础,探讨产生和维持这些格局的机理.研究结果表明:1)放牧显著影响糙隐子草种群空间格局,即使在同一放牧强度下在不同尺度(0～100 cm)上糙隐子草种群的空间格局也显著不同;2)在0～100 cm尺度上,糙隐子草种群的空间格局在无牧条件下为均匀分布,在轻牧和中牧条件下为集聚分布.重牧条件下,糙隐子草种群的空间分布在0～42 cm尺度上为集聚分布,而在42～100 cm尺度上为均匀分布,这与其自身的生物学特性和种群对放牧压力的生态适应对策密切相关;3)不同放牧条件下,糙隐子草种群的斑块大小不同;4)放牧活动的加剧改变了群落中的各种过程,并最终代替群落中的种间竞争过程而成为决定群落内物种分布的主导过程,这为在放牧活动的干预下,退化草原群落演替规律的研究提供了理论依据.     

不同放牧强度下祁连山南麓高寒草甸植物群落及土壤水分特征

为探讨不同放牧强度对祁连山南麓高寒草甸植物群落演替及水源涵养功能的影响，本研究以青海海北地区典型高寒草甸为研究对象，通过野外实地监测与室内分析相结合的方法，分析轻度(LG, 4.5羊·hm^-2)、中度(MG,7.5羊·hm^-2)、重度(HG, 15羊·hm^-2)和极重度放牧(SG, 30羊·hm^-2)条件下植物群落特征、土壤容重及持水能力的变化特征。结果表明：1)随着放牧强度的增加，植物群落结构呈先稳定后显著变化的趋势。从LG至HG，禾本科、莎草科和杂类草重要值占比分别稳定在52.3%、4.2%和43.5%上下。至SG，禾本科重要值占比HG显著下降92.6%(P <0.05)，莎草科和杂类草分别比HG显著增加202.6%、100.2%(P <0.05)。2)从LG到HG，植物群落平均高度、盖度和特征性指数均无显著变化。至SG，植被平均高度、盖度、Shannon-Wiener指数和Patrick指数较HG显著降低94.8%、25.0%、41.8%和68.5%。3)从LG到HG，地上生物量和...     

荒漠草地地区伊犁绢蒿分枝数目对放牧强度的响应

试验于2012-2013年在新疆昌吉阿什里乡进行,以新疆荒漠草地典型植物种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)为研究对象,研究了不放(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)下伊犁绢蒿各级分枝数、营养枝和生殖枝的变化规律,通过在生长季内多次采样方法(每30d采样一次),比较不同放牧梯度下各级分枝数数目,营养枝与生殖枝的数目,以揭示伊犁绢蒿构件数目对放牧强度的响应机制。结果表明,各放牧梯度下伊犁绢蒿各级分枝数在CK区表现为二级分枝数一级分枝数,在LG、MG和HG区则表现为分枝级数越高,分枝数越低;营养枝数目也在LG区表现有最大值,占全株分枝数的20.5%以上,营养枝数目的变化趋势为LGCKMGHG;生殖枝数在各放牧处理间与不放牧条件下大部分差异显著(P0.05),变化趋势为CKLGMGHG。     

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。     

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。     

高寒沼泽湿地土壤湿度对放牧强度的响应

在青藏高原隆宝滩高寒沼泽湿地进行不同放牧强度试验,应用统计学成对数据的t检验方法,定性研究围栏封育（EN）、轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）、重度放牧（HG）、自由放牧（GU）5种放牧处理对不同深度土壤湿度的影响差异。结果表明：随着牧压强度的增加,影响湿地土壤水分含量的显著性也增强。EN和LG、MG处理对土壤水分含量的影响各个层次都不显著;HG对LG和MG的差异随深度的增加而减弱; GU和HG处理的影响最为显著,从土壤表层到50 cm深度,均表现为LG>GU、MG>GU、HG>GU、EN>GU和EN>HG、LG>HG。自由放牧和重度放牧加大土壤水分的蒸散,导致湿地土壤水分含量降低,加速湿地退化。合理有序的放牧活动是减少湿地土壤水分蒸发,减缓湿地退化的有效手段。     

放牧强度对晋北盐碱化草地植物经济类群的影响

通过在晋北盐碱化草地设置不放牧（CK）、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极度放牧(EG)5个放牧强度研究该草地群落物种类群的变化,为确定草地合理的载畜量和放牧利用奠定基础。研究表明,随着放牧强度的增大,禾本科类群比例减小,CK与其他4个放牧强度之间差异显著（P＜0.05）;豆科类群比例呈增大的趋势,但各放牧强度之间差异不显著（P＞0.05）;菊科类群比例减小,EG与其他4个放牧强度之间差异显著（P＜0.05）;委陵菜属比例增大,CK和LG之间差异显著（P＜0.05）;杂草类群减小,CK与LG、HG、EG之间差异显著（P＜0.05）。随着放牧强度的增大,草地中禾本科类群、豆科类群和菊科类群的质量指数减小,委陵菜属和杂草类的质量指数增大。