利用方式对大针茅草原植物多样性、功能性状及地上生物量的影响

2016年8月(生物量高峰期)在内蒙古锡林浩特市毛登牧场大针茅草原进行野外取样,以围封(CK)为对照,对放牧、刈割两种利用方式下大针茅草原枯落物量,地上生物量,地上现存量,群落物种多样性,共优种大针茅、羊草、糙隐子草植株高度、叶面积等功能性状变化及枯落物量与物种多样性间、物种多样性与地上生物量间相关关系进行研究,结果表明:枯落物量为CK刈割放牧(P0.05),放牧和刈割均造成枯落物减少。与对照相比,放牧显著降低了地上生物量和地上现存量(P0.05),使Simpson指数、Shannon-Wiener指数及Pielou指数显著增加(P0.05)。放牧、刈割均造成群落组成发生变化,禾本科植物地上生物量比重降低,且放牧造成多年生丛生禾草比重降低。与对照相比,放牧、刈割均造成大针茅、糙隐子草和羊草植株高度降低(P0.05),放牧使三者叶面积减小(P0.05),刈割使糙隐子草叶面积减小(P0.05)。刈割过程中,随着枯落物量增加,物种丰富度降低(P0.05);放牧过程中,随着物种丰富度增大,地上生物量降低(P0.05)。     

不同牧压梯度下植物群落特性的比较

用主分量分析法(PCA)分析了羊草草原退化系列上群落的分类及其群落特征,结果表明:所选择的退化系列可划分为无放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧四个群落退化阶段.主要种群对放牧退化阶段划分作用大小的相关性分析表明,羊草和大针茅与牧压的增加呈负相关,冷蒿和菊叶萎陵菜则与牧压的增加呈正相关.多样性指数大小为轻度放牧>无放牧>中度放牧>重度放牧;均匀性指数的变化趋势与多样性指数的变化相同,即轻度放牧>无放牧;均匀性指数的变化趋势与多样性指数的变化相同,即轻度放牧>无放牧>中度放牧>重度放牧.各退化阶段群落类型为:无放牧时为羊草+冰草+丛生禾草群落;轻度放牧时为羊草+大针茅+冷蒿+丛生禾草群落;中度放牧时为羊草+冷蒿+隐子草+丛生禾草群落;重度放牧时为冷蒿+隐子草+小丛生禾草群落.     

不同退化草地植物可溶性碳水化合物对氮素添加的响应

可溶性碳水化合物对草原植物代谢起重要作用,也是草原植物产量的形成基础,对植物生长具有重要意义。本研究以内蒙古锡林郭勒典型草原的未退化和退化的草地为研究地点,进行了氮素梯度控制试验(分别添加NH_4NO_3 0,30,50,80 g/m~2),分析羊草(Leymus chinensis)、米氏冰草(Agropyron michoni)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和大针茅(Stipa grandis)在不同退化状况下可溶性碳水化合物对氮素梯度的响应。结果表明,未退化与退化状态下4种植物可溶性碳水化合物含量比较,羊草可溶性碳水化合物显著增加,大针茅、米氏冰草和糙隐子草没有显著差异。不同氮素梯度比较,随着氮素梯度的增加,未退化样地中4种植物可溶性碳水化合物含量呈现出显著降低再缓慢增加的趋势,30 g/m~2处理下羊草、大针茅、米氏冰草和糙隐子可溶性碳水化合物含量均呈现最低值;退化样地中随着氮素梯度的增加4种植物可溶性碳水化合物没有明显规律。4种植物可溶性碳水化合物含量比较,未退化样地中4个氮素梯度下羊草可溶性碳水化合物含量最低,显著低于大针茅,米氏冰草与糙隐子草;在退化样地中羊草可溶性碳水化合物含量显著低于米氏冰草,与大针茅、糙隐子草没有显著差异。     

刈割和养分回添对羊草草原植物群落生物量及其构成的影响

基于2011年开始的养分回添控制试验,研究锡林郭勒盟草原羊草+克氏针茅+糙隐子草群落在不同肥料(氮、植物割取部分和有机质)对羊草割草场植物群落地上生物量的影响。结果表明:与不刈割相比,刈割+有机质回添、刈割+植物回添和刈割处理显著降低了植物群落地上生物量,但刈割+N素回添处理生物量并没有显著降低。4种处理均增加杂类草和一、二年生植物的地上生物量。与单纯刈割相比,刈割+植物回添处理可增加根茎禾草生物量;刈割+N素回添处理显著增加丛生型禾草地上生物量。与单纯刈割相比,刈割+植物回添处理增加了羊草(Leymus chinensis)种群地上生物量,刈割+N素回添处理增加克氏针茅(Stipa krylovii)种群地上生物量并显著增加糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)生物量。这说明养分回添对植物群落地上生物量的影响,不仅与所施肥料种类和施肥量有关,还与该草原植物群落物种组成有关。     

过度放牧对羊草杂类草群落种的构成和现存生物量的影响

主要分析了典型草原区的羊草Leymus chinensis杂类草草甸草原的土壤及植物群落随放牧强度梯度的变化,结果表明,随放牧压力的增大,表层土壤密度显著性增加,而表层土壤水分变化不明显。重度放牧区地上现存生物量高于中度放牧区,低于轻度放牧区。轻度放牧区的现存生物量与中度放牧区和重度放牧区,存在极显著性差异（P＜0.01）。其演替序列为：羊草草原+杂类草→羊草+糙隐子草Cleistogenes squarrosa+寸草苔Carex duriuscula→糙隐子草+大针茅Stipa grandis+米氏冰草Agropyron michhnoi→糙隐子草+星毛委陵菜Potentilla acaulis+冷蒿Artemisia frigida。因此,退化草原的植物组成取决于利用方式和强度,同时受生境条件的制约。其典型草原区的羊草杂类草草甸草原的演替序列介于典型草原与草甸草原两者之间。     

内蒙古典型草原主要草食动物食性及其营养生态位研究——以羊草群落为例

为探讨典型草原主要食草动物(绵羊、达乌尔黄鼠和亚洲小车蝗)的食性及其种间生态位变化与草原退化的关系,以内蒙古典型草原为研究对象,于2003年7-8月运用饱和链烷技术研究羊草群落不同放牧强度下绵羊、达乌尔黄鼠和亚洲小车蝗的食性及其生态位变化。结果表明,随牧压的增大,群落中羊草和克氏针茅的数量减少,星毛委陵菜比例增加;随牧压的增加,绵羊采食黄囊苔草的比例显著增加,在重度放牧区,绵羊没有采食西伯利亚羽茅和米氏冰草,而是增加了对星毛委陵菜的采食;达乌尔黄鼠在围栏内采食羊草的比例显著高于围栏外放牧区;但在围栏内没有采食米氏冰草、黄囊苔草和星毛委陵菜;围栏内无法捕捉亚洲小车蝗,在放牧区亚洲小车蝗对克氏针茅的采食随牧压的增加显著降低,但增加了对米氏冰草和星毛委陵菜的采食。三者同时采食羊草和糙隐子草,且对羊草的选择性指数最高;随牧压的增大,绵羊的生态位宽度变宽,而达乌尔黄鼠和亚洲小车蝗的生态位宽度变窄,三者生态位重叠程度类似。因此,重度放牧改变了羊草群落的植被组成,使其演替为星毛委陵菜群落,从而导致了草地的退化,而鼠类和蝗虫的危害则加剧了草地的退化演替,三者对草地资源的共同掠夺导致草原严重退化。     

锡林郭勒典型草原植物多样性和蝗虫种群的关系

通过对锡林郭勒典型草原4种群落（羊草＋糙隐子草、大针茅＋羊草、克氏针茅＋冷蒿、克氏针茅＋糙隐子草）的物种丰富度指数、物种多样性指数、生态优势度指数和均匀度指数进行比较分析,对各种指数与蝗虫群落关系进行了研究。结果表明：羊草＋糙隐子草和克氏针茅＋糙隐子草群落的丰富度指数和多样性指数低于大针茅＋羊草群落,但高于克氏针茅＋冷蒿群落,优势度指数高于大针茅＋羊草,均匀度指数低于克氏针茅＋冷蒿群落;克氏针茅＋冷蒿群落的物种丰富度指数和物种多样性指数最低,生态优势度指数较高,群落均匀度指数高于其他3种群落;大针茅＋羊草群落的物种丰富度指数、物种多样性指数最高,优势度指数最低。相关分析表明,蝗虫种类数与均匀度指数极显著相关,蝗虫个体数与物种多样性指数显著相关。     

内蒙古典型草原生物量碳分配格局

以内蒙古呼伦贝尔草原、科尔沁草原、锡林郭勒草原等为研究区域,借助群落分层取样方法,科学估测内蒙古典型草原的生物量碳分配情况,主要结论如下:1)我国内蒙古典型草原的平均生物量碳密度为400.56 g C/m²,其中羊草-杂类草(585.18 g C/m²)、冷蒿-其他小禾草(505.68 g C/m²)以及克氏针茅群落(501.45 g C/m²)具有较高的地下生物量碳密度。2)内蒙古典型草原拥有32.26×10⁶ hm²的面积,贡献了112.76 Tg的生物量碳,其中地上生物量碳20.42 Tg,地下生物量碳92.34 Tg。3)根冠比(R∶S)分布上,内蒙古典型草原的平均根冠比数值为4.52,要大于一般草地类型。4)地下生物量碳(BGB)沿土壤深度的分布情况,糙隐子草、克氏针茅、羊草-杂类草、羊草-丛生禾草、大针茅、冰草等草本群落均属于“指数型”,即BGB沿深度分布符合指数函数,主要分布在0~10 cm土壤层;冷蒿-糙隐子草、冷蒿-其他小禾草、差巴嘎蒿群落等灌丛群落的BGB分布曲线为“抛物线形”,其地下生物量碳主要分布于20~40 cm土壤层,不符合指数函数但符合二次函数。     

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。     

内蒙古白音华矿区草地群落地上生物量的变异性及物种间互补效应

开矿为人类创造物质财富的同时,会对群落结构与组成产生一定的影响。为研究草地群落中地上生物量的变异性及物种之间的互补效应,本研究以内蒙古白音华矿区周边大针茅（Stipa grandis）典型草原为研究对象,分析了草地群落组成及物种、功能群和群落等不同层次地上生物量的变异性及其互补效应。结果表明：群落主要物种为大针茅、黄囊苔草（Carex korshinskyi）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、羊草（Leymus chinensis）、冰草（Agropyron cristatum）和知母（Anemarrhena asphodeloides）,6种植物累计相对重要值为79.6%。在物种及功能群水平,随着地上生物量的增加,其变异性显著降低。随着组织水平增加,变异性的顺序依次为种群（587.1%）>功能群（237.9%）>群落（44.7%）。互补效应主要发生在优势种-优势种或非优势种间、优势功能群-优势或非优势功能群之间,非优势种-非优势种或非优势功能群-非优势功能群之间发生互补效应可能性较小。在开矿过程中,应同时兼顾经济与生态两方面,以保持草地群落稳定。     

以放牧率梯度研究内蒙古典型草原主要植物种群的生态位

对内蒙古典型草原主要植物种群在不同放牧强度下生态位分化规律进行研究。结果表明,羊草,克氏针茅的生态位,宽度相对较窄,分别为０．２９８和０．５６５,表明对放牧较敏感,属宜轻牧植物。蓿豆,冰草和菊叶委陵菜的生态位宽度适中,属宜中牧植物。而糙隐子草,冷蒿,星毛委陵菜,雨草苔,木地肤和变蒿等耐牧性较强,具有很宽的生态位宽度分别为０．９７８,０．９６９,０．９３１,０．９７０,０．９３８,０．９２４,具有很     

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。     

内蒙古典型草原8种优势植物养分回收特征

选取内蒙古典型草原优势植物羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)和冷蒿(Artemisia frigida)等8种植物,通过在夏秋季节每隔15天采样,重复测定其地上部分氮(N)和磷(P)浓度变化,确定不同植物的氮和磷养分回收特征。结果显示:每种植物的氮和磷回收过程基本同步,但不同植物的回收时间存在差异;羊草和大针茅的养分回收起始时间最早(7月15日~7月30日),而冷蒿最晚(8月30日),这与不同植物种的物候期相对应。在植物群落水平,氮和磷的回收起始时间均为7月30日。植物氮回收效率范围为41%~70%,磷回收效率范围为52%~84%;羊草养分回收效率最高,大针茅和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)次之,糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和冷蒿最低。羊草和大针茅的较强的养分回收能力可能是其在典型草原保持优势地位的重要因素之一。根据植物养分回收时间,确定草场年度终牧时间是保持草原植物活力、生态系统健康和可持续利用的基础。     

内蒙古典型草原主要物种-土壤互反馈初探

过度放牧不仅导致草地生产力下降,还会引起植物群落结构的改变,这可能与土壤理化性状和土壤生物组成的变化有关。探索土壤和植物的互反馈现象,对理解草原生态系统的稳定性具有重要意义。本研究选择内蒙古锡林郭勒草原相邻地块中度和过度放牧样地的2种土壤,在灭菌和不灭菌条件下,分别种植中度放牧样地优势物种大针茅（Stipa grandis）和过度放牧样地优势物种冷蒿（Artemisia frigida）2块样地共有物种冰草（Agropyron cristatum）和隐子草（Cleistogenes squarrosa）,测定了植物生物量和水分利用效率。结果表明,中度放牧样地优势物种大针茅表现出显著的负反馈作用,而过度放牧样地优势物种冷蒿,则表现出显著的正反馈作用。与不灭菌处理相比,灭菌后,4个物种地上部生物量与水分利用效率都有增加趋势,其中冰草和隐子草生物量和水分利用效率增加显著。     

内蒙古细毛羊日食量及对典型草原牧草的选食性测定

家畜对牧草的选食系数及基季节变化是草场评价和放牧决策的基础,家的采食量是评估草平衡的基本参数,在内蒙古典型草原区,对内蒙古细毛羊日食量与牧草无穷生测定表明,其日采食胆整个生长季平均为２．０６ｋｇ干物质,其季节动态为春季低,夏季高,秋季居中,在所研究草场上选食羊草、扁蓿豆、双齿葱、木地肤和糙隐子草等,而避弃大针茅、寸草 和星毛委陵菜等,为合理放牧提供了依据。     

内蒙东部大针茅草原群落类型和群落间的生态关系

内蒙东部呼伦贝尔和科尔沁草地的大针茅草原（Ｆｏｒｍ．Ｓｔｉｐａｇｒａｎｄｉｓ）划分为大针茅＋羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）大针茅＋糙隐子草（Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓｓｑｕａｒｒｏｓａ）,小叶锦鸡儿（Ｃａｒａｇａｎａｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ）一大针茅,西伯利亚杏（Ｐｒｕｎｕｓｓｉｂｉｒｉｃａ）－大针茅４个群丛组,大针茅草原内部各类型的演变了决于降水和热量条件,土壤水分和土壤基质状况。这些因素也     

典型草原区植物群落结构特征动态监测

1999-2002年在内蒙古锡林郭勒盟白音锡勒牧场典型草原区海流特,监测主要植物群落结构特征。结果表明,随时间推移,试验区主要群落的优势植物大针茅、羊草相对高度、相对盖度、相对密度和相对生物量呈降低趋势,退化指示植物冷蒿、狼毒相对高度、相对盖度、相对密度、相对生物量呈增加趋势;试验区群落物种丰富度指数、多样性指数和均匀性指数随时间推移均呈降低趋势;围栏在试验区草地植物群落特征的保持方面很有效,但围栏内植物群落特征随时间推移仍呈退化趋势。     

内蒙古草原植被在持续牧压下退化演替的模式与诊断

草原在长期超强度放牧压力下,发生逆行演替。由于群落中的植种群更替,使生物生产力衰退,并伴随着土壤与下垫面的变化,导致草原生态系统的物质与能量流程下降到低一级生态效率的系统状态。     

生长季降水量和刈割强度对羊草群落地上生物量的影响

对不同降水量和刈割强度下的羊草Leymus chinensis、南牡蒿Artemisia eriopoda、糙隐子草Cleistogenes squarrosa和群落总地上生物量的变化规律进行了研究,结果表明：降水量减少50％（R1）的处理中南牡蒿、糙隐子草的生物量和总生物量显著降低（P<0.05）,羊草生物量变化不明显;降水量增加50％（R3）的处理中南牡蒿和糙隐子草的生物量呈增加的趋势,羊草生物量和总生物量呈减少趋势（P>0.05）;随刈割次数的增加,羊草和南牡蒿的生物量与总生物量都呈增加趋势,南牡蒿的生物量和总生物量增加程度达显著水平（P<0.05）;丰雨年（2006年,311 mm）,南牡蒿和糙隐子草的生物量与总生物量显著高于少雨年（2005年,216 mm）（P<0.05）,羊草的生物量差异不明显;生长季前期干旱的丰雨年（2007年,290 mm）,羊草和糙隐子草的生物量与总生物量显著低于2006年（P<0.05）,羊草的生物量甚至也低于生长季前期不干旱的2005年。 糙隐子草、南牡蒿、羊草和总生物量的变异系数分别为85.2、58.3、36.0和16.5,彼此之间差异达到显著水平（P<0.05）。