植物群落的内禀冗余

植物落处于各种扰动之中，扰动导致群落的总体功能降低，为适应各种形式的扰动，群落的功能补偿作用就发生了，并由此产生了生长冗余，组分冗余及内颤冗余，内禀冗余是植物群落中组分冗余的一种特殊形式，是对波动的环境及人为或动物扰动适应的结果，是落功能最大化的产物，内禀冗余的作用是使群落多样性，物种多样性得以保持，使群落对各种扰动的抵抗能力增强，在一定条件下，内禀冗余阻碍了群落中当前有益物种产量最大限度地实现，但从生态学观点看，它对植物群落中目标物种的持续较高水平的输出具有重要作用，因此，保留以内禀冗余形式存在的非目标植物种对群落的稳定是有益的。     

植物群落的内禀冗余

植物群落处于各种扰动之中,扰动导致群落的总体功能降低.为适应各种形式的扰动,群落的功能补偿作用就发生了,并由此产生了生长冗余、组分冗余及内禀冗余.内禀冗余是植物群落中组分冗余的一种特殊形式,是对波动的环境及人为或动物扰动适应的结果,是群落功能最大化的产物.内禀冗余的作用是使群落多样性、物种多样性得以保持,使群落对各种扰动的抵抗能力增强.在一定条件下,内禀冗余阻碍了群落中当前有益物种产量最大限度地实现,但从生态学观点看,它对植物群落中目标物种的持续较高水平的输出具有重要作用.因此,保留以内禀冗余形式存在的非目标植物种对群落的稳定是有益的.     

放牧强度对黑麦草/白三叶混播草地种群牧草量构成与年生产力的影响

研究了不同放牧强度下(轻牧、适牧、重牧、过牧),黑麦草/白三叶混播草地的牧草现存量,种群牧草量构成及年产量变化。随放牧强度增大,草地牧草现存量呈下降,牧草利用率呈增加趋势。放牧强度对黑麦草茎、叶生长具明显影响,对白三叶影响则较小;黑麦草绿色茎叶比随放牧强度增大而降低,白三叶茎、叶植物量分配主要受季节影响。适牧的黑麦草和白三叶种群牧草量呈线形函数变化,而轻牧、重牧和过牧则呈幂函数变化,各放牧强度黑麦草现存量均随白三叶牧草量的增大而增多。黑麦草种群和群落产量均为:适牧>重牧>过牧>轻牧;白三叶种群产量为:适牧>过牧>重牧>轻牧。随放牧强度增大,黑麦草组分相近,白三叶组分呈增加,杂草和死物质组分呈降低趋势。因此,放牧能提高白三叶组分,抑制杂草植物生长,降低混播草地凋落、枯死损失,增强黑麦草和白三叶种群生长的正效应作用;适度放牧利于混播草地中黑麦草、白三叶组分比的稳定,维持混播草地高生产力。合理的草地利用率是保持高产、优质草地的关键。     

放牧和封育对青藏高原南缘亚高山草甸群落结构及物种多样性的影响

为探讨青藏高原南缘亚高山草甸的适宜管理措施,本研究以自由放牧、4年全年封育、4年生长季封育+非生长季放牧和20年生长季封育+季末割草管理下的亚高山草甸典型样地为研究对象,开展放牧和封育管理措施下亚高山草甸群落结构及物种多样性的比较研究。结果表明:退化亚高山草甸经4年的生长季封育+非生长季放牧管理,草地有害植物的优势地位降低,优良牧草的优势地位增加,物种丰富度显著下降,草地生产力、密度、盖度、多样性和均匀度无显著变化;经4年的全年封育管理,草地生产力、密度、盖度及优良牧草的优势度显著增加,优良牧草草地早熟禾(Poa pratensis)成为群落的单优势物种,群落的生态优势度急剧增加,丰富度、多样性和均匀度显著降低;经20年的生长季封育+季末割草管理,草地生产力、密度、盖度及优良牧草的优势度显著增加,草地早熟禾和大花嵩草(Kobresia macrantha)成为群落的优势物种,群落的生态优势度指数和丰富度指数显著增加,多样性和均匀度显著降低。可见,与自由放牧相比,3种封育措施均可增加滇西北退化亚高山草甸优良牧草的优势度,促进退化亚高山草甸植被的恢复,但封育后因群落中单个或少数物种在群落中的优势地位大大增加,草地中伴生种消失,物种丰富度和多样性降低。     

腾格里沙漠退化草地封沙育草试验

通过对腾格里沙漠退化草地封沙育草试验研究表明:封沙育草能够有效恢复天然草地生产力,提高植物多样性、牧草利用率和单位面积生产效率,改善植被构成和草地的生态功能;一般轻度退化草地封育2～3年,群落发生恢复性演替,沙质草地以轻度干扰对草本植被最有利,每年给予一定时间的轻度放牧更能促进植被旺盛生长;封沙育草后使沙进人退的局面得到彻底扭转,农田被沙埋、沙压的现象基本根治,封育草地早春提前解冻,牧草提前返青.     

围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响

针对退化草地恢复与合理利用问题,选取生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,进行不同围封年限群落结构及植物多样性的比较研究。结果表明,重度退化草地采用生长季围封措施后,群落生产力与物种多样性增加,群落结构和各物种的优势地位发生较大改变。随围封年限的延长,群落盖度与密度增加,到１４年达最大,之后降低,高度和产量持续增加,围封２５年达最大。草地由星毛委陵菜＋冷蒿＋克氏针茅演替为羊草＋ 糙隐子草＋ 麻花头。经５ 年围封,物种的丰富度、均匀度和多样性增加。随围封年限的延长,物种丰富度继续增加,到围封１４ 年达最大,但由于围封１４ 年后形成以羊草为单优势种的群落,物种均匀度及多样性降低。之后,随围封年限的继续延长,群落逐步趋于稳定,均匀度和多样性增加。群落相似性分析证明,采用生长季围封措施后,围封样地与未围封对照间的相似性降低,表明围封在改变群落的环境条件上也具有较好的效果。生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的管理方式可保证退化草地在一定程度上得到恢复,综合考虑群落结构、产量及物种多样性,认为１４年是较适宜的围封年限。     

甘肃马鹿冬季牧场牧草再生性对刈割的短期响应

在肃南裕固族自治县甘肃马鹿(Cervus elaphus kansuensis)不同放牧率(1.00、1.45、2.45、3.45、4.85、6.90AUM·hm-2)的冬季牧场,研究草原生产力与群落结构对牧草最佳生长期刈割的短期响应。结果表明,1)随放牧强度增加,刈割群落物种丰富度呈先增加后减少趋势,其中4.85 AUM·hm-2放牧率下的群落物种丰富度最高;刈割显著增加草地地上生物量。2)刈割群落的牧草株高和地上生物量均表现为超补偿生长,补偿指数分别以3.45、6.90AUM·hm-2放牧样地最高;各优势种变化趋势不同。3)刈割群落的Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数在放牧较重样地最高;随放牧强度增加,群落Shannon-Wiener多样性指数呈先增加后减少趋势,以4.85 AUM·hm-2群落最高;且除4.85 AUM·hm-2群落外,刈割后的群落Shannon-Wiener多样性指数显著高于刈割前的(P0.05)。4)各功能群植物对不同放牧强度响应不同。因此,适宜放牧强度下,刈割能发挥草地最大生产潜力并维持群落结构稳定性。     

划区轮牧与甘南牦牛结核病发病率相关性的调查分析

划区轮牧是根据草地牧草的生长和家畜对饲草的需求，将草地按计划分为若干分区，在一定时间内逐区循序轮回放牧，是一种先进的放牧制度。与自由放牧相比，可减少牧草浪费，提高载畜量，有利于改善牧草的产量和质量，可供给牲畜优质和充足的饲草和防止细菌性疾病的传播，经项目组调查分析，     

暖季放牧犊牦牛对高寒草甸地区人工草地的影响

为更好地了解青藏高原高寒草甸区暖季放牧条件下人工草地牧草的生长特点,为制定合理放牧制度提供依据,于2001~2003年开展了暖季放牧牦牛对多年生人工草地影响的试验。结果表明:放牧2年后轮牧人工草地播种牧草比例为95.27%,连续放牧人工草地为86.15%,无放牧人工草地为58.01%。轮牧人工草地牧草月风干重最高值3 198.8 kg/hm2,连续放牧人工草地为3 023.2 kg/hm2。放牧可以提高人工草地牧草生长率,轮牧人工草地的牧草生长率高于连续放牧人工草地。放牧还影响着第2年播种牧草的生长,轮牧能促进种子出苗数,播种牧草的鲜重,风干重和种子产量分别达到了5 088.88 kg/hm2,3 053.33 kg/hm2和480 kg/hm2,均高于连续放牧人工草地和无放牧草地,轮牧人工草地杂草鲜草产量最低,为193.33 kg/hm2。适宜的放牧是保持人工草地可持续利用的手段之一。     

不同放牧制度对荒漠草原地上生物量及种间关系的影响

采用围栏放牧控制试验,研究了不同放牧强度和放牧方式对封育9年荒漠草原地上生物量及种间关系的影响。结果显示,1)放牧强度对生长季不同时期牧草地上生物量的影响不同,中度自由放牧小区的牧草地上生物量在整个生长季都高于封育小区;2)环境条件对牧草地上生物量的影响较大,在光热水等资源充足时,自由放牧区3种牧压梯度下的牧草地上生物量均高于封育禁牧小区,当遭遇高温干旱胁迫时,自由放牧区的牧草地上生物量的增长量均比封育禁牧小区低,中度轮牧草场表现出较好的抗胁迫能力;3)放牧能够减小荒漠草原年内牧草地上生物量的时间变异,而其空间变异对不同放牧制度的响应较为复杂,在不同强度、不同方式以及植被生长季的不同时期都有所不同;4)轻度自由放牧不会改变植物的种间关系和群落之间的关系,而重度自由放牧不仅加剧了群落间的资源竞争,还会引起研究区3种群落发生不同程度的逆向演替,中等强度的4区轮牧方式为研究区最优的放牧模式,它一方面减缓了群落界面上的资源竞争,另一方面促进了本氏针茅群落的顺行演替。以上结果表明,合理地调控人类放牧制度能够促进草地生态系统功能,从而起到恢复和保护草原的作用。     

沙漠化草地的恢复与重建途径

在分析国内外草地沙漠化治理现状的基础上,研究1985-1998年沙化草地的自然恢复与人工恢复,结果表明:自然恢复属于进展演替类型,经历"沙生、一年生植物群落"、"根茎禾草杂类草群落"和"丛生禾草群落"三个演替阶段,最终向地带性植被类型发展;其植被物种组成,覆盖度、产草量均呈增加趋势,土壤有机质增加,表土结构变好;人工恢复的效果显著,播种抗旱、抗风沙型植物,可以快速建成植被覆盖地面,同时生产大量优质牧草,是我国沙化草原恢复重建的一条重要途径.     

祁连山东段不同植物群落的特征及生物量分配

为明晰不同植物群落特征及生物量分配结构,以祁连山东段高山灌丛及草地群落为研究对象,采用样地法对6种不同植物群落进行野外调查以及室内分析研究。结果表明:研究区内共计有草本植物22科55属91种,灌丛植物3科4属6种;不同灌丛植物群落密度、盖度、物种数等特征有显著差异(P<0.05),不同草地植物群落的密度、盖度、物种数等特征差异不显著(P>0.05)。草地植物群落地上生物量间无显著差异(P>0.05),地下生物量表现为阳坡柳(Salix)灌丛草地<阴坡杜鹃(Rhododendron capitatum)灌丛草地,且二者间有显著差异(P<0.05);灌丛地上生物量阳坡柳灌丛>阴坡杜鹃灌丛,地下生物量阳坡柳灌丛<阴坡杜鹃灌丛,且不同灌丛群落之间地上、地下生物量均有显著差异(P<0.05)。不同植物群落灌丛地上生物量均随着灌丛高度的增加而增加,表现为线性关系。可见,研究区不同植物群落受气候、环境的以及物种分布的共同影响,从而形成差异显著的植物群落特征及生物量分配结构。该结果为祁连山东段高寒灌丛草地群落生产力估测以及植被资源的合理开发利用提供了理论参考。     

喀斯特土层厚度异质性对草地群落结构和优势种生长的影响

喀斯特地区破碎陡峭的地形地貌和严重缺乏的土壤资源,使得该地区的土壤分布在空间上具有强烈的异质性。土壤是植物获取水分和养分的主要途径,土壤分布的不均匀会直接影响到植被的生长和分布。因此,选择重庆典型喀斯特山地草地植物群落为研究对象,采用样地调查法,对不同土层厚度生境中(0~15cm、15~25cm和25cm)草地的群落结构、物种分布和优势种生长状况等展开研究。结果表明,1)研究区域内草地群落的优势种主要是一年生、二年生或多年的草本植物,随生境土层厚度增加,群落的优势植物中逐渐有木本植物的出现,群落优势种的优势地位也随土层厚度的增加越来越稳定;2)群落的物种丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数随生境土层厚度改变均未发生显著变化(P0.05);3)非禾本科植物,主要是菊科和豆科的物种数目和重要值随土层厚度的增加而增加,禾本科物种数目随土层厚度增加而减少,重要值无明显变化;4)优势种荩草(Arthraxon hispidus)的株高、叶面积和地上部生物量均随土层厚度增加而表现出显著上升的趋势(P0.05)。可见,随生境土层厚度增加,喀斯特草地的群落结构表现出越来越成熟和稳定的趋势,优势种的生长受到显著促进,但各科的优势度和群落的物种多样性未发生显著变化。     

宁夏典型草原区退耕草地群落演替序列与环境解释

研究不同退耕年限草地植物群落的数量分类对恢复草地生态环境有重要意义。以宁夏南部典型草原区退耕草地为对象,借助植被数量生态学方法,对退耕1、2、3、5、6、8、9、11、15、16、20和21年的草地植物进行物种多样性分析、数量分类和排序,并研究植物群落演替序列与土壤因子的关系。结果表明:1)随着退耕年限的增加,物种多样性指数、丰富度指数、地上生物量均呈增大趋势。2)应用双向指示种(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)把12个不同退耕年限的样地划分为5个群落类型,TWINSPAN分类和DCA排序结果吻合,DCA排序进一步证明了TWIINSPAN分类的合理性。3)植被的演替序列为:猪毛蒿+狗尾草+早熟禾群落→赖草+披碱草群落→长芒草+赖草群落→赖草+野豌豆群落→长芒草+赖草+披碱草群落。4)通过冗余分析(RDA)得出,退耕年限的长短对草地植物生长的土壤环境产生一定影响,退耕前期土壤全磷和土壤有机碳含量较高;退耕中期土壤速效磷和土壤全氮含量较高,退耕后期土壤速效钾和土壤有机碳含量较高;这与不同退耕年限植物群落的TWINSPAN分类有密切联系。随着草地退耕年限的增加,草地植物群落演替序列不断优化,草原结构更加合理,生态环境得到改善。     

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。     

氮添加和放牧对云雾山草原优势种异速生长模式的影响

氮添加和放牧是影响草地生态系统结构和功能的重要因素。本研究以宁夏云雾山典型草原为研究对象,采用标准化主轴估计和异速生长分析,探究了氮添加和放牧干扰对草地群落中7种优势植物根、茎、叶不同构件的生物量分配对策和异速生长模式（包括异速生长斜率和截距）的影响。结果表明：在封育地,氮添加处理显著提高了物种的叶生物量;而在放牧地,氮添加则使得物种的根生物量上升,而茎、叶生物量下降;植物各营养器官生物量均随植物个体生物量的增加而增加,且只有在放牧×氮添加处理下植物叶生物量与个体生物量之间的异速生长斜率和截距发生了显著改变,其余处理下植物的异速生长斜率均无明显差异。因此,植物营养器官的生物量分配主要依赖于植物个体大小,而氮添加和放牧对植物异速生长模式的影响相对较小。     

瑞香狼毒对农牧交错带草原土壤特性的影响

瑞香狼毒（Stellera chamaejasme）是我国主要毒草之一。为了明确瑞香狼毒对草地土壤性状的影响,在北方农牧交错带草原,于瑞香狼毒生长季（5-9月）连续取样分析了其发生区及邻近未发生区土壤的物理、化学和生物学特性。结果表明,瑞香狼毒发生区,表层土壤（0～10 cm）含水量在干旱季节（5-6月）显著高于未发生区,土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度未见明显变化。发生区土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量以及土壤pH值与未发生区亦无显著差异,而5-9月速效磷含量显著高于未发生区。发生区7月微生物生物量碳、氮和磷显著高于未发生区。整个生长季土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性均显著高于未发生区;过氧化氢酶活性5-6月显著高于未发生区,7-9月则与未发生区无显著差异;过氧化物酶活性5-6月亦显著高于未发生区,7-9月却显著低于未发生区。瑞香狼毒能在一定程度上改善土壤理化性状,提高土壤生物学活性。瑞香狼毒滋生蔓延不是造成草地退化的原因,而是草地退化导致的结果。     

东乌珠穆沁草甸草原不同退化程度草地植物群落结构与多样性研究

为深入研究不同退化程度草甸草原植物群落多样性及稳定性的动态变化规律,本研究采用样方法对东乌珠穆沁不同退化程度草甸草原植物群落结构及多样性进行了调查分析。结果表明：研究区植物主要为禾本科、菊科、蔷薇科、莎草科、豆科、唇形科。随草地退化程度加剧：草地植被盖度减小;群落优势种从禾本科、莎草科、豆科等优质牧草逐渐转变为杂类草植物;多年生植物优势度下降,一年生杂草优势度上升,群落稳定性变差。未退化草地物种丰富度最大,中度退化草地较未退化草地表现出较高的多样性、优势度、均匀度、丰富度指数,其余草地类型多样性差异不显著。未退化草地样点间植物群落相似度较高,与轻度、中度、重度退化草地植物群落组成差别较大。轻度、中度、重度退化草地间植物群落组成存在相似性。本研究结果为退化草甸草原的恢复重建提供参考。     

季节放牧对典型草原植物群落不同生长季特征的影响

在内蒙古典型草原区建立放牧试验平台,研究秋季、冬季和初春放牧对草地植物返青期土壤温湿环境和植物生长以及生长旺季植物群落地上生物量及其构成的影响。结果表明:在草地返青季,秋季放牧草地表层土壤湿度相对于其他处理显著降低,而温度相对升高;土壤表层湿度与草地枯落物总量、立枯量呈显著正相关;秋季和冬季放牧显著降低草地返青期的地上生物量;秋季放牧显著降低优势植物地上生物量;而初春放牧不影响草地返青期的群落生物量。在生长旺季,初春放牧草地群落及其高大优势植物大针茅和羊草的生物量显著增加,而其下层的糙隐子草和杂类草生物量显著减少。