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...     

短花针茅荒漠草原物种间关系的多度不对称性对载畜率的响应

目前物种的相对多度与种间关系的内部联系如何影响物种共存仍不清楚。为探讨植物群落物种间关系强度的多度不对称性及其对载畜率的响应,本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原植物群落为对象,分析了对照、轻度、中度及重度放牧下群落物种的多度及其频率。结果表明：随载畜率的增大,物种数呈现出降低的趋势。不同载畜率下同分布指数CO均存在明显的多度依赖性;常见种(如短花针茅、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)及刺穗藜(Chenopodum aristatum))对其他物种的作用强度普遍较强。不同载畜率下短花针茅对无芒隐子草及刺穗藜的作用强度均高于其二者对短花针茅的强度,表现出种间强度的不对称性。此外,放牧使得短花针茅对无芒隐子草的作用强度呈现出增大的趋势,使得无芒隐子草对短花针茅的作用强度呈现出降低的趋势。因此,物种间存在多度的不对称性,而放牧进一步造成其物种间作用强度的变化。     

增温对荒漠草原不同退化程度草地恢复初期影响的研究

为探讨增温对短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原不同退化程度草地恢复初期的影响,本研究以天然草地为对照,在不同退化程度的自然恢复草地上设置增温处理。增温一年后,在2021年8月测定增温处理下天然草地和不同退化程度草地恢复初期植物的高度、密度和生物量,并计算重要值和植物多样性指数。结果表明：增温降低了天然草地和轻度退化草地的物种数;增温和退化的交互作用极显著降低群落地上生物量和C₃植物生物量(P<0.01),增温显著增加了天然草地的地上生物量,显著降低了重度退化草地的地上生物量(P<0.05);增温和退化的交互作用对物种多样性无显著影响,但增温增加了天然草地的群落多样性,降低了退化草地的群落多样性;增温增强了不同退化程度草地物种多样性与地上生物量和不同功能群生物量的相关性。综上所述,在未来全球持续变暖的趋势下,退化草地的初期恢复将变得更加困难。     

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。     

荒漠草原短花针茅表型性状对模拟绵羊采食的可塑性响应

为探讨短花针茅(Stipa breviflora)表型性状对模拟绵羊采食的可塑性响应,本研究设置对照(CK)、刈割(C)、模拟绵羊采食(CS)三个处理,测定短花针茅叶长、叶宽、单叶面积等11个表型性状,分析其不同处理下的差异性及可塑性。结果表明：与对照相比,刈割显著增加了短花针茅的比叶面积(P<0.05),模拟绵羊采食显著增加了短花针茅的单叶面积、比叶面积和株丛茎,显著降低了单叶质量、比叶质量和地上生物量(P <0.05);地上生物量、单叶质量和比叶质量是对刈割和模拟绵羊采食响应的敏感性状;单叶面积、平均叶长,株高及株丛径是对刈割和模拟绵羊采食响应的惰性性状;短花针茅地上生物量与分蘖数、单叶质量、比叶质量及株丛径呈极显著正相关(P<0.01),与株高呈显著正相关(P <0.05)。由此可见,短花针茅在模拟绵羊采食下产生的可塑性是其生存繁殖的重要反应机制之一。     

不同施肥策略对阴山北麓旱作燕麦人工草地N2O排放的影响

本研究以内蒙古武川县燕麦(Avena sativa)人工草地为研究对象,采用静态箱法,通过无氮施肥为对照(CK),设置常规施氮(NN),控释施氮(CN)2个施肥处理,研究旱作燕麦人工草地N₂O排放规律,探讨N₂O排放对不同施肥种类的响应。结果表明：与无氮施肥相比,常规施氮的地上生物量显著提高37.8%,控释施氮的地上生物量显著提高64.5%(P<0.05);与常规施肥相比控释肥氮素利用率显著提升了71.0%(P<0.05);不同施肥处理下,燕麦人工草地生长季的N₂O排放通量均表现为先增加后降低的趋势,并在苗期和拔节期出现峰值;与无氮施肥相比,常规施氮的N₂O排放量(0.85 kg·hm^-2)显著提高44.1%,控释施氮的单位产量N₂O排放量(0.86×10^-4 g·g^-1)显著降低37.2%(P<0.05)。本研究发现相较于常规施肥,控释氮肥提高了燕麦产量且降低了N₂O的排...     

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。     

放牧和刈割对大针茅草原羊草空间异质性的影响

【目的】分析不同利用方式下小尺度羊草种群的空间异质性及其分布,为草地的可持续利用提供参考。【方法】以大针茅典型草原优势种羊草为研究对象,基于地统计法,利用变异函数、空间自相关系数、分形维数以及克里格插值法,分析放牧、刈割和围封(对照)利用方式下羊草种群空间异质性的变化。【结果】放牧可显著提高羊草种群密度(P0.05),3种利用方式下羊草种群密度均值表现为放牧(48.38株/m~2)围封(12.53株/m~2)刈割(7.51株/m~2)。不同利用方式下,羊草种群空间分布的最优模型均为球状模型,羊草种群空间异质性表现为围封放牧刈割,羊草种群的空间分布格局主要受结构性因素的影响。在围封样地中,羊草种群呈现出较小尺度内变异较大的带状分布;在放牧样地中,羊草种群呈现出较大尺度内变异较小的片状分布;在刈割样地中,羊草种群以变异性大的高密度点状斑块镶嵌于平坦的低密度斑块上,呈现点状分布。【结论】放牧和刈割对大针茅草原羊草种群密度和空间异质性均有影响。     

林业监测无人机林冠下路径规划及其算法分析

从无人机自主路径规划角度,研究了重型四旋翼电动无人机林冠下自主巡航的控制策略.该算法以多个神经网络算法为核心模块,配合基于策略集的逻辑决策算法等辅助算法.神经网络训练时,无人机悬停稳定相关功能的训练可以使用自反馈训练,但路径选择相关功能需要采用人工遥控训练方法,经过48 h训练过程,无人机的实际路径规划能力及电池管理等...     

刈割留茬高度对大针茅草原土壤微生物群落结构及多样性的影响

大针茅(Stipa grandis)草原是内蒙古典型草原主要群落类型之一,刈割是典型草原的主要利用方式之一。为探讨大针茅草原土壤细菌、真菌群落结构及多样性对刈割的响应,利用IonS5 TM XL高通量测序平台研究不同刈割留茬高度下大针茅草原土壤细菌、真菌的群落结构、物种组成及多样性。研究结果表明:在留茬5cm时,土壤细菌、真菌的丰富度和多样性均达到最大值,且微生物群落结构发生了改变。不同留茬高度刈割处理下,在门水平上土壤细菌、真菌的优势类群没有改变,但是在属水平上,优势类群发生了改变且不同留茬高度间优势类群不同。与细菌相比,真菌对刈割的响应更加敏感,这表明真菌是更好的生态系统功能和微生物多样性的预测因子,且真菌群落的响应可能对牧草产量和品质有着积极的影响,有利于生态系统的可持续发展。