不同干扰对典型草原群落物种多样性和生物量的影响

采用样方法对内蒙古典型草原区围封27年(E27)、7年(E7)、1年割1次(M)和中度放牧(G)样地的群落物种多样性、群落高度、群落密度、地上生物量进行实地调查分析,以研究不同干扰对典型草原群落物种多样性和生物量的影响。结果表明,围封27年和中度放牧样地的丰富度指数、多样性指数、均匀度指数仍显著高于围封7年和1年割1次样地,但围封27年样地与中度放牧样地之间无显著差异,围封27年和中度放牧相对于围封7年和1年割1次可以维持群落物种多样性;1年割1次和中度放牧样地退化指示植物糙隐子草重要值显著高于围封样地,草原群落呈退化趋势;围封7年样地的地上现存量为454.06 g/m2,显著高于其他样地。说明围封7年可显著提高草原生产力,但围封时间过长将不利于其维持较高的生产力。     

高山草原放牧率与群落物种丰富度

选择甘肃省肃南裕固族自治县甘肃马鹿(Cervus elaphus kansuensis)养殖场冬季牧场不同牧压梯度的6个样地,采用巢式样方法调查草地植物群落的物种数,研究了甘肃马鹿山地草原放牧系统放牧率与草地群落物种丰富度的关系。结果表明,放牧强度梯度上,冬季牧场物种数随取样面积的增大而逐渐增加,放牧减轻导致物种增幅上升,放牧对物种丰富度的贡献率提高。高山草原的最小取样面积为0.71～1.54 m2,各放牧率样地物种数的变化分别在0.16～0.32和0.32～0.64 m2范围内最剧烈。物种数随放牧增强呈下降趋势,在放牧率2.45 AUM·hm-2出现拐点,拐点两侧放牧对物种多样性具有不同的作用规律,2.45 AUM·hm-2为高山草原适宜的放牧率。在牧场尺度上,当面积超过2.56 m2,改善放牧管理对物种丰富度的增加没有作用。     

放牧对温带典型草原植物物种多样性及土壤养分的影响

为探讨放牧强度对植物多样性及土壤养分的影响,本文以内蒙古温带典型草原毛登牧场为研究对象,选取围封、中度放牧、重度放牧3个放牧强度的试验样地,运用方差分析法研究不同放牧强度下植物多样性和土壤养分含量的差异性,采用典范对应分析揭示植物多样性与土壤养分间的关系。结果表明,植物群落物种组成受放牧强度影响变化显著,部分优势种重要值降低;放牧强度增大对植物群落多样性指数影响不显著,围封样地植物群落Pielou均匀度指数显著大于中度放牧、重度放牧样地（P<0.05）;围封样地土壤全钾（0~20 cm）、土壤有机质（0~40 cm）含量显著（P<0.05）大于中度放牧、重度放牧样地,硝态氮、铵态氮、全磷含量在不同强度放牧样地间差异不显著。典范对应分析结果表明,放牧干扰下温带典型草原多年生禾本科草本植物多样性与全钾、土壤有机质、铵态氮含量呈正相关,多年生非禾本科草本植物多样性与硝态氮、全磷含量呈正相关。     

不同放牧强度对拉萨河谷温性草原植物群落和物种多样性的影响

放牧对西藏温性草原的影响敏感且复杂。本试验通过研究植物群落特征在不同放牧强度下的变化,以期为物种多样性保护和放牧管理提供科学依据。本文以拉萨河谷温性草原为研究对象,设置3种放牧梯度,采用样方调查法,分析不同放牧强度对植物群落和物种多样性的影响。结果表明,禁牧处理下植物群落高度、Shannon-wiener指数、Pielou指数显著升高,但Simpson指数显著降低,物种更替程度最低;中度、重度放牧处理下Shannon-wiener指数、Pielou指数和Simpson指数显著降低。放牧是直接影响物种重要值的重要因素,并且是物种更替的直接驱动力。围封使植被群落高度、物种多样性增大,物种更替率降低,对退化草地有一定的修复作用,但重度放牧使植物向耐啃食、耐践踏、低矮化方向发展,并且使物种多样性降低。     

不同放牧强度下高寒草甸植被特征和土壤养分变化研究

放牧作为最主要的生物干扰因子之一,影响着草地生态系统植被和土壤的生态进程。在自然放牧条件下,通过不同放牧强度的比较试验,对高寒草甸土壤营养成分及地上群落特征进行分析,为制定合理的放牧强度提供理论依据。结果表明:随着放牧强度加大,地上总生物量、物种丰富度在封育样地最高,在重牧样地最低,而封育、轻牧、中牧样地香浓-威纳多样性指数并没有显著的差异;禾草和莎草的地上生物量和总盖度在中牧条件下最高。与轻牧、中牧和封育样地相比,重牧样地的杂草有较高的地上生物量和总盖度;5月份土壤含水量随放牧强度增加而减少,7月份、9月份则相反;封育、轻牧、重牧样地的土壤容重显著低于中牧样地(P<0.05);在整个生长季节,重牧样地的pH值明显高于其他3个处理,而封育?轻牧?中牧3个样地pH值没有显著差异;在整个生长季节,封育、轻牧、中牧、重牧4个样地土壤有机碳含量随着放牧强度的增加而趋于下降,其中封育、轻牧、中牧3样地土壤有机碳含量都显著高于重牧样地(P<0.05);土壤的全氮含量在各放牧样地里并没有显著变化,而土壤氨态氮、硝态氮则在植物整个生长季节随着放牧强度的加大而增加;在整个生长季节里全磷含量最大值都出现在中牧样地里,速效磷含量表现出了和全磷一致的结果。因此,适度放牧是保护生物多样性,维持土壤养分以及提高草地生产力的有效途径;当高寒草甸由于退化导致生物量锐减,生物多样性丧失等严重后果时,围栏可以作为有效的恢复手段。     

草原毛虫幼虫的食性及其空间格局

以禾草及嵩草在高寒草甸中的优势度为指标,研究草原毛虫(Gynaephora alpherakii)的食性、空间格局及其与植物群落的相关性。结果表明:草原毛虫的食性具有较强的选择性,其喜食程度排序为莎草科(Cyperaceae)>禾本科(Gramineae)>杂类草,特别对嵩草属(Kobresia Willd.)植物表现出强烈的偏好和倾向性;草原毛虫的分布型受制于其喜食植物的空间格局,在总体上呈聚集分布,但在小尺度下则常呈均匀分布;虫口密度依赖于喜食植物的丰富度和多样性,随着喜食植物的增加而显著上升,随着植物多样性的减少而显著下降;草原毛虫在高寒草甸生态系统中具有平衡物种关系、调控群落结构的功能;采用定向改变草地植物组成的农艺措施实现对草原毛虫数量的人工调控是实施虫害生态防治的有效途径。     

短花针茅荒漠草原物种数空间变化特点及其与取样方法的关系

以短花针茅荒漠草原物种数为研究对象,采用样线法和样地法两种取样方法,对短花针茅荒漠草原物种数空间分布特点及其与不同取样方法的关系进行初步探讨,结果表明：短花针茅荒漠草原物种数在不同样方间的变化为4-17种/m^2。样线法取样时平均物种数为9-10种/m^2,空间变化的结构比随样线长度的增加整体呈减小的变化趋势,分形维数在样线长度为1500m时最小,采用样线法取样时样线长度应该在1500m-2000m比较适宜。样地法取样时平均物种数为11-12种/m2,样地法取样时结构比随样地面积的增加呈先增加后稳定的变化趋势,分形维数随样地面积的增加而逐渐增大,样地取样面积在6400m^2-8100m^2比较适宜。样地法取样会在两个方向上同时获得荒漠草原物种数空间分布信息,更能够全面地反映荒漠草原物种数空间分布特点。     

松嫩平原主要草原群落放牧干扰梯度对植物多样性的影响

松嫩草原五个主要群落类型放牧干扰梯度对植物样性影响的研究结果表明,在放牧过程通过牧畜的啃食、践踏作用干扰草原环境,使群落物种组成发生变化,优势地位发生更替,导致植物多样性变化。随着放牧干扰强度的增大,群落丰富度随之下降。多样性指标在中牧或重牧阶段出现峰值,主要缘于群落均匀度的增加。β多样性研究结果表明,羊草群落和羊草－杂类草群落植物多样性的耐牧性较差,而贝加尔针茅－羊草群落、贝加尔针茅－杂类草群落     

牦牛干扰下草原毛虫对小嵩草高寒草甸植物群落特征的影响

采用野外受控放牧试验(放牧和不放牧)和人工控制草原毛虫(Gynaephora qinghaiensis)方法(草原毛虫移除和未移除),研究了牦牛干扰下草原毛虫对高寒草甸小嵩草(Kobresia pygmaea)草地植被群落(植被盖度、群落高度、地上生物量及植物多样性等)的影响。结果表明,在试验期内,草原毛虫种群数量随着时间的推移呈现出先增加后降低的趋势。在牦牛(Bos mutus)放牧区内草原毛虫种群数量及增长趋势均高于无牧区。草原毛虫单独存在时群落的盖度、高度及地上总生物量与对照(牦牛与草原毛虫都不存在,CK)差异不显著(P0.05),而牦牛与草原毛虫共存时群落盖度、高度及地上总生物量都显著低于CK(P0.05)。牦牛干扰了草原毛虫对群落中主要植物种的作用,植物重要值发生了显著变化。草原毛虫单独存在时植物多样性指数与CK间无显著差异,单独放牧牦牛和牦牛与草原毛虫共存时的植物多样性指数均显著低于CK(P0.05)。本研究表明,牦牛显著加剧了草原毛虫对小嵩草高寒草甸植被的影响。     

短期放牧强度对典型草原土壤有机碳及pH值的影响

选择克氏针茅典型草原放牧的西门塔尔牛为研究对象,分析研究短期不同放牧强度（零放牧、轻牧、中牧、重牧）对草地土壤有机碳及pH值的影响,以探索典型草原适宜的载畜率。结果表明：①0～20 cm土层,有机碳含量随着放牧强度的增大而降低,且在重度放牧条件下呈显著差异;而20～30 cm土层,有机碳含量大小顺序为重牧>中牧>零放牧>轻牧,且重牧与轻牧呈显著差异。②土壤pH值随着放牧强度的增大而显著增加。③垂直分布上,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而减少,而pH值大小顺序均呈现为10～20 cm>20～30 cm>0～10 cm。由此可见,制定适宜的载畜率,维持土壤养分平衡,是遏制草地退化的必要措施。     

试验增温和放牧对门源草原毛虫生长发育的影响

青藏高原是全球气候变暖的敏感区域之一,门源草原毛虫作为青藏高原东北部高寒草甸的主要害虫之一,虫害爆发时造成牧草短缺,引发家畜口膜炎甚至死亡。因此,未来持续增温情况下,门源草原毛虫的表现对当地畜牧业生产安全至关重要。通过野外控制试验,探讨增温(日增温1.2℃/夜增温1.7℃)和放牧对草原毛虫生长发育的影响。结果表明,放牧显著提高了幼虫生长速率和蛹重,雌蛹增重比率约为雄蛹的2倍。增温显著缩短了草原毛虫幼虫期(雌性幼虫4.4 d、雄性幼虫7.0 d)和蛹期(雌蛹3.6 d、雄蛹4.6 d),而且引发雄性先熟,即雄成虫羽化时间较雌成虫早5.0 d。增温放牧处理下,草原毛虫的生长速率提高9%、雌蛹增重26%。可见,未来持续增温的高寒草甸牧场,门源草原毛虫适合度升高,对当地草场和家畜的威胁加大,需加强害虫的监控和防治力度。     

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。     

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。     

野外扣笼条件下草原毛虫对食物的选择

1990～1991年在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区，定量研究了该地区重要的牧草害虫一门源草原毛虫在野外扣笼供食条件下的食物选择和利用，以及不同虫口密度对幼虫选择自然食物的影响。结果表明：在高寒草甸生态系统中该虫可取食约44种植物，隶属12科31属，喜食食物主要由禾草类和莎草类的16种植物组成；随着幼虫龄期的增长，毛虫食物谱植物种类逐渐增多；随着扣笼内幼虫密度的增加，幼虫的食物谱逐渐增大，出现食物谱泛化；毛虫对食物的利用表现出粗消化率较高、食物转化率低的特点；在供饲的四种喜食植物中，毛虫对小嵩草的利用和转化率最好。     

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。     

放牧强度对羊草草地植被特征的影响

通过小区控制放牧实验，研究了放牧强度对松嫩平原羊草草地植被特征的影响。结果表明：主要种群的高度、密度和生物量随季节的变化趋势不同，草地高度随放牧强度的增大而降低；一定程度的放牧可增加禾草在群落中的比例，提高牧草质量；随着放牧强度的增大，群落密度有增大的趋势，植物多样性指数先增高后降低，即中度放牧下多样性指数最大，有利于多样性的维持，多样性增加又增强草地对放牧的缓冲力。植物种数与多样性指数间没有明显的线性关系。     

短期放牧强度对半干旱草地植物群落多样性和生产力的影响

本文以晋北农牧交错带半干旱草地生态系统为研究对象,于2016年设置不放牧、轻度、中度和重度放牧4个不同放牧强度试验,研究短期放牧强度下羊对草地植物群落多样性与生产力的影响,以确定最佳放牧强度。研究结果表明,植物群落多度随放牧强度增加呈先升后降趋势,高度与盖度则随放牧强度的增加逐渐降低;物种多样性在中度放牧最高,重度放牧时最低;植物地上生物量随放牧强度增加呈抛物线形式变化,中度放牧时最高,分别为757.04 g·m^-2和398.37 g·m^-2,植物地下生物量随放牧强度增加逐渐降低;草地土壤容重随放牧强度的增加逐渐增大。短期放牧下中度放牧的植物群落多度、物种多样性与地上生物量最高,轻度放牧植物群落高度、盖度和地下生物量最高,重度放牧的物种多样性与生产力较低,因此适度放牧有利于保持草地植物群落稳定。     

基于无人机激光雷达与多光谱数据的不同放牧强度下草原冠层尺度特征研究北大核心CSCD

放牧活动不但影响草原生态过程,而且改变草原群落空间格局。为进行草地冠层连续变化的尺度对放牧强度响应的研究,基于无人机机载激光雷达和多光谱遥感获取亚米级的草原冠层数据,利用小波分析方法研究了不同放牧强度下草原冠层空间格局及其尺度特征,探究草原冠层高度(CH)、植被覆盖度(FVC)、归一化植被指数(NDVI)等不同冠层参数空间尺度特征对放牧强度的响应。结果表明:CH、FVC、NDVI的小波方差随放牧强度增大呈下降趋势,草原冠层空间结构整体趋于均匀;小波方差和系数实部分析显示,CH,FVC和NDVI的空间格局存在170~180 m、116~140 m等2个主特征尺度,不随放牧强度而变化,较为稳定;中度、重度放牧使植物群落在空间中产生了许多小斑块,植被盖度的空间格局在小尺度上的变化较大。     

喀纳斯草地群落和土壤理化特征对放牧干扰的响应

对不同放牧干扰强度下喀纳斯草地植物群落数量特征、土壤理化特征的变化及土壤养分分布与植物群落间的关系进行了研究,结果表明:随放牧强度的增加,植物群落高度下降,生物量减少,盖度降低,密度则在一定放牧强度内呈增加趋势;土壤容重在0～10 cm土层随放牧强度的增加而显著增加(P<0.05),土壤含水量在0～10 cm土层随放牧强度的增加而显著下降(P<0.05),两者在重牧与极牧阶段均无差异(P>0.05);从轻牧到重牧,土壤有机质、碱解氮和有效磷在土壤表层(0～10 cm)均呈下降趋势,到极牧阶段又上升,而土壤速效钾随放牧强度的增加而增加;土壤有机质和碱解氮的分布与植物群落高度和生物量呈正相关,且土壤有机质与植物群落高度和生物量相关性显著(P<0.05),土壤有效磷、速效钾与植物群落特征均表现为负相关关系.     

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。