青藏高原高原鼢鼠鼠丘植被恢复过程中植物群落特征的变化

植物群落特征是评价高原鼢鼠裸露鼠丘植被自然恢复的重要内容。以甘肃碌曲和夏河的高寒草甸为研究对象,研究了高原鼢鼠鼠丘植物群落自然恢复过程中的特征。结果表明,碌曲调查区和夏河调查区的植被盖度,丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、总生物量、多年生禾草,莎草科和多年生杂草类的生物量均随高原鼢鼠鼠丘自然恢复年限增加而增加,1、2年生植物生物量随鼠丘恢复年限增加表现为先增加后降低。碌曲调查区鼠丘恢复时植被盖度,植物多样性和生产力均大于夏河调查区。因此高原鼢鼠鼠丘植被随恢复年限增加的变化趋势趋同,但其过程因地点而存在差异,这为青藏高原高原鼢鼠鼠丘植被的自然恢复管理提供了一定的依据。     

青藏高原高原鼢鼠鼠丘植被恢复过程中植物群落特征的变化

植物群落特征是评价高原鼢鼠裸露鼠丘植被自然恢复的重要内容。以甘肃碌曲和夏河的高寒草甸为研究对象,研究了高原鼢鼠鼠丘植物群落自然恢复过程中的特征。结果表明,碌曲调查区和夏河调查区的植被盖度,丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、总生物量、多年生禾草,莎草科和多年生杂草类的生物量均随高原鼢鼠鼠丘自然恢复年限增加而增加,1、2年生植物生物量随鼠丘恢复年限增加表现为先增加后降低。碌曲调查区鼠丘恢复时植被盖度,植物多样性和生产力均大于夏河调查区。因此高原鼢鼠鼠丘植被随恢复年限增加的变化趋势趋同,但其过程因地点而存在差异,这为青藏高原高原鼢鼠鼠丘植被的自然恢复管理提供了一定的依据。     

高原鼠兔鼠丘覆压对鼠丘上植被重建的影响研究

本研究以青海省河南县高山嵩草高寒草甸高原鼠兔鼠丘为研究对象,进行鼠丘覆压植被模拟试验,探究萌出植物群落的物种组成、物种多样性、植被覆盖度以及原生植被对鼠丘植物群落重建的贡献率,为鼠丘植被恢复演替提供依据。结果显示：随着鼠丘形成时间的推移,萌出植物主要为多年生杂类草;鼠丘覆压1-2年后萌出植物群落的辛普森指数、香农威纳指数、丰富度指数与均匀度指数整体表现为先快速上升后趋于缓和;被覆压的原生植被对鼠丘植物群落重建的贡献在物种组成上达到47.1%~64.7%。随着鼠丘形成时间的延长,鼠丘向有植被定居的恢复演替方向发展,植被覆盖度逐渐增加。     

鼢鼠土丘植被恢复演替过程中的物种多样性变化

中华鼢鼠是亚高寒草甸的主要害鼠之一,其觅食掘洞的活动严重地破坏了草地原有的植被,同时也影响土丘植被恢复演替的过程。本研究调查分析了亚高寒草甸的鼢鼠土丘植被演替过程中群落种类组成,其结果表明,1)随着演替时间的推移,物种丰富度呈单调递增;2)Shanon-Wiener指数在群落演替初期先迅速增加,至顶极又略微降低;3)用相异性指数公式计算群落物种组成间的变化情况,结果显示,次生演替初期群落间物种组成的相异性程度较高;随着演替时间的推移,这种相异性逐渐减小。因而,鼠丘植被的演替过程是一个由分异至趋同的过程。     

高原鼢鼠干扰对高寒草甸植物群落特征的影响

高原鼢鼠的采食造丘活动影响草地植被群落组成和结构,造成草地植被的空间异质性——土丘和植被斑块。本研究以冬季牧场中不同高原鼢鼠种群密度干扰下的植被性状为研究对象,探索植被群落组成结构对高原鼢鼠不同种群密度干扰的功能性响应。结果表明:植被高度随着鼢鼠种群密度的增加呈显著增加趋势(P0.05),群落盖度和禾草丰富度呈显著下降趋势(P0.05),而物种丰富度及杂类草丰富度随鼢鼠种群密度的增加表现出单峰曲线格局。地下总生物量随鼢鼠种群密度的增加呈显著下降趋势(P0.05),杂类草生物量则表现出相反的趋势,而禾草类生物量表现出先降低后增加的趋势。由此可见,适宜密度的鼢鼠干扰有利于物种丰富度的提高,而低密度和高密度的鼢鼠干扰有利于草地中禾草生物量的提高。     

高原鼢鼠干扰对高寒草甸植物群落特征的影响

高原鼢鼠的采食造丘活动影响草地植被群落组成和结构,造成草地植被的空间异质性——土丘和植被斑块。本研究以冬季牧场中不同高原鼢鼠种群密度干扰下的植被性状为研究对象,探索植被群落组成结构对高原鼢鼠不同种群密度干扰的功能性响应。结果表明:植被高度随着鼢鼠种群密度的增加呈显著增加趋势(P<0.05),群落盖度和禾草丰富度呈显著下降趋势(P<0.05),而物种丰富度及杂类草丰富度随鼢鼠种群密度的增加表现出单峰曲线格局。地下总生物量随鼢鼠种群密度的增加呈显著下降趋势(P<0.05),杂类草生物量则表现出相反的趋势,而禾草类生物量表现出先降低后增加的趋势。由此可见,适宜密度的鼢鼠干扰有利于物种丰富度的提高,而低密度和高密度的鼢鼠干扰有利于草地中禾草生物量的提高。     

高原鼢鼠鼠丘斑块空间分布格局及对植物群落特征影响

为探究高原鼢鼠不同干扰强度下鼠丘空间分布格局及其对植物物种丰富度和地下生物量的影响，选取祁连山东段高寒草甸高原鼢鼠典型分布区，根据鼠丘面积占比表征鼢鼠干扰梯度，人工调查各干扰区鼠丘斑块特征和植物群落特征，解译无人机图像得到鼠丘斑块空间格局指数，采用单因素方差分析和全子集回归方法进行分析。结果表明：鼠丘斑块平均半径、高度、体积、面积、边缘长度、数量和植物物种丰富度随干扰强度增加而显著增加(P<0.05);鼠丘斑块欧氏邻近距离和地下生物量随干扰强度增加而显著减少(P<0.05);但鼠丘斑块形状和聚集指数随干扰强度增加而不变；相关性分析表明鼠丘面积与斑块欧氏邻近距离呈显著负相关关系(P<0.01),与鼠丘平均高度、斑块边缘长度、斑块形状和斑块数量呈显著正相关关系(P<0.05)。研究结果表明，鼠丘斑块面积和聚集属性指示了鼠丘空间格局变化，并解释了草地植物物种丰富度和地下生物量变异。     

高原鼢鼠土丘空间格局及主要特征研究

通过对高原鼢鼠土丘的数量、植被、分布格局、形态演化等内容的分类研究表明,高原鼢鼠的土丘可依据其形成时间分为1年龄、2年龄和3年龄3种类型。3类土丘的面积和数量关系分别为1∶0.9 6∶1.0 1和1∶0.9 7∶1.10,说明近3年来鼠群数量基本保持稳定。通过对3类土丘比例关系的分析,可预测鼠群数量的消长趋势。由于当年8月前形成的土丘具有易于识别、代表性强、稳定性好等特点,因此作为高原鼢鼠相对密度的指标更为适宜。在正常情况下,鼠丘植被的恢复周期在3年左右。3年龄土丘的植被盖度、物种组成等指标与背景植被已无显著差异,但鼠丘地仍有较明显的凸起,平均高出背景地约7~8 cm,而鼠丘占地面积则较新生土丘有显著缩小。     

施肥和夏季休牧对高原鼢鼠扰动区草地群落结构的影响

高原鼢鼠挖掘和草食家畜啃食能加速草地退化和草地群落逆向演替的进程,而施肥和夏季休牧是实现高寒草地生产力提升和草地群落正向恢复的主要手段。然而,有关应用施肥和夏季休牧措施对高原鼢鼠扰动区草地群落结构影响的研究较少。基于此,本研究以高原鼢鼠活动频繁的退化草地为研究对象,分析施肥和夏季休牧对草地功能群生物量、植物多样性、高原鼢鼠相对种群数量的影响及植物多样性指数与高原鼢鼠种群数量的相关性。结果表明:施肥、夏季休牧和全年放牧区草地物种数量分别为23、19和16种,施肥和夏季休牧区禾本科植物的重要值高于全年放牧区;而全年放牧和夏季休牧区内莎草科、菊科、蔷薇科植物的重要值高于施肥区。施肥、夏季休牧区的高原鼢鼠相对种群密度显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,夏季休牧和施肥区的莎草科、禾本科和杂类草生物量显著高于全年放牧区(P0.05)。另外,夏季休牧区和施肥区香农维纳指数、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,高原鼢鼠相对种群密度与香农维纳多样性指数、均匀度指数、丰富度指数及优势指数呈显著的正相关,相关性大小表现为:均匀度指数优势度指数香农维纳指数丰富度指数。由此可见,施肥和夏季休牧状态下,能促使草地植被向正向演替方向进行,从而间接地影响高原鼢鼠种群数量。     

不同放牧管理模式下高寒草甸鼢鼠鼠丘土壤种子库特征

为明确放牧管理模式对高寒草甸鼢鼠鼠丘土壤种子库特征的影响,于2019年10月和2020年5月,分别采集禁牧、生长季休牧、传统放牧和连续放牧4种长期放牧管理模式下鼠丘土壤种子库,分析其密度、组成、多样性及与植被群落物种之间的相似性。结果发现：放牧显著影响鼢鼠鼠丘土壤种子库特征。与禁牧相比,连续放牧(5月)与生长季休牧(10月)模式下鼠丘的土壤种子库密度显著增加(P<0.05);丰富度指数、多样性指数和优势度指数在连续放牧(5月)和生长季休牧(10月)管理模式下最高,禁牧模式下最低。优势度指数在传统放牧模式下最高,禁牧模式下最低,大小顺序为TG>RG>CG>NG。Sorensen相似性分析发现,5月和10月鼠丘土壤种子库与植被群落物种之间的相似性指数均在连续放牧管理模式下最大,分别为0.58(5月)和0.57(10月),大小次序为CG>RG>TG>NG(5月)和CG>TG>RG>NG(10月)。放牧会影响鼠丘土壤种子库特征,进而对鼠丘斑块的演替产生影响。     

高原鼢鼠危害对高寒草甸植被的影响

在甘肃省夏河县甘加草原的高寒草甸连续6年观测高原鼢鼠Myospalax baileyi影响植被的全过程,经一次性抽样并作定量分析后发现,在高原鼢鼠的轻度、中度、重度和极度危害影响下会出现不同的植物群落,证明高原鼢鼠活动可引起植被演替,并具有一定的演潜方向和可检验性.     

高原鼢鼠的干扰对高寒草地植物群落物种多样性的影响

在青藏高原东部的甘南高寒草甸就高原鼢鼠Myospalax baileyi不同干扰强度对草地植被的影响,主要是对植被组成、物种多样性和功能群多样性的影响进行了研究。结果表明,高原鼢鼠干扰对草地植被组成和物种多样性变化有重要影响;物种数在中度干扰时达到最大(32种),依次为轻度干扰(20种)、重度干扰(16种);Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均表现出相似的变化趋势;功能群数在各干扰样地中没有变化,但功能群内物种数和功能群内Shannon指数变化显著,各功能群内物种数均在中度干扰时达最大值。     

祁连山东段不同放牧强度下高原鼢鼠栖息地选择分析

本研究以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠为研究对象,探讨不同放牧强度下高原鼢鼠栖息地特征及选择因素,为合理控制草原鼠害及保护草地生物多样性提供科学依据。本研究选择4个不同放牧强度小区,调查每个小区的高原鼢鼠相对种群密度、土壤紧实度和容重、植物学组成、植物物种丰富度、地上生物量、可食牧草产量及各植物功能群产量,并分析高原鼢鼠相对种群密度与这些要素之间的关系。结果表明,放牧强度与高原鼢鼠相对种群密度有正相关关系但不显著(P>0.05),重度放牧区下高原鼢鼠相对种群密度最高,禁牧区高原鼢鼠相对种群密度最低;高原鼢鼠相对种群密度与土壤紧实度呈显著负相关(P<0.05),与土壤容重和地上生物量呈负相关但不显著(P>0.05);高原鼢鼠相对种群密度与杂类草产量有正相关关系但不显著(P>0.05),与可食牧草产量、禾草产量和物种丰富度有负相关关系但不显著(P>0.05);多元线性回归方程表明影响高原鼢鼠栖息地选择的主要因素是土壤紧实度(Y=205.36-0.145X₁,X₁为土壤紧实度)。     

Effect of Plateau Zokor (Myospalax fontanierii) Disturbance on Plant Community Structure and Soil Properties in the Eastern Qinghai-Tibet Plateau,China

Plateau zokor (Myospalax fontanierii) is a native subterranean rodent in alpine rangeland on Qinghai-Tibet Plateau (QTP) in China, and its foraging, digging, and mounds building cause the unique disturbance pattern to alpine rangeland ecosystem. Over the past decades, the zokors have been regarded as major pests who result in the degradation of the rangeland ecosystem in the QTP and have been simply eliminated by rodenticides or traps. Understanding the function of zokors and evaluating the zokors’ impacts on alpine rangeland systems should be the solid scientific basis for zokor control. In this study, we considered the average nearest neighbor indices of zokor mounds to represent the disturbance intensity of zokor to alpine rangeland and surveyed the plant species richness, diversity indices, biomass, and soil physicochemical properties in intermound areas under different zokor disturbance intensities in alpine rangeland in Tianzhu Tibet Autonomous County, located in eastern QTP. Our results indicated that 1) the plant species diversity indices were positively correlated with zokor disturbance intensity and aboveground and belowground biomasses were not significantly different under the different disturbance intensities; 2) the importance value of the forb functional group increased as the disturbance intensities increased, and the sedge functional group showed the opposite trend. The proportions of aboveground and belowground biomasses of forbs increased as the disturbance level increased; 3) there were no changes in the dominant plant species among the different disturbance intensities, but new plant species (Polygonum viviparum and Equisetum arvense) occurred in the plots with high disturbance intensities; 4) a significant positive correlation was observed between soil moisture in the 0-20 cm layer and disturbance intensity, while soil temperature exhibited a significantly negative relationship with the disturbance intensity; however, no differences in soil chemical properties were observed; and 5) redundancy analysis identified that mound building changed soil physical properties, especially soil moisture, in intermound areas, which influenced the plant community structure. In conclusion, the plateau zokor in our study area increased plant species diversity and did not decrease plant biomass, which is beneficial for alpine rangeland systems. We suggest that rangeland managers should consider the multiple functions of zokors to an alpine rangeland ecosystem instead of simply eliminating them.     

草地补播对甘南草原高寒草甸高原鼢鼠食性的影响

本研究阐明草地补播对高原鼢鼠(Eospalax baileyi)食性的影响,能为其防控和草地管理提供重要参考.利用胃容物显微分析法,研究高原鼢鼠在甘南高寒草甸补播草地和退化草地的食性与生态位差异.结果发现,草地补播显著改变了高原鼢鼠的食物资源,退化草地下优势植物主要是菊科(Asteraceae,45.30％)、唇形科(Lamiaceae,26.40％)和蔷薇科(Rosaceae,18.72％),而补播后则变为禾本科(Poaceae,37.00％)、蔷薇科(25.68％)和莎草科(Cyperaceae,16.54％).退化草地中高原鼢鼠采食15科27属27种植物,食物比例中蔷薇科(45.72％)、禾本科(19.68％)和廖科(Polygonaceae,17.11％)最高.而在补播草地高原鼢鼠采食15科25属28种植物,主要采食蔷薇科(40.71％)、禾本科(25.32％)、廖科(11.70％)和莎草科(11.45％).草地补播影响了高原鼢鼠采食植物的比例,且食性的生态位宽度、食物的多样性指数和均匀度有所提高.综上所述,补播可以通过减少杂类草的比例来减少高原鼢鼠的食物来源,喜食植物的减少可能会增加高原鼢鼠的觅食时间从而增加高原鼢鼠的觅食代价.通过补播影响高原鼢鼠食性是其生态防控的一个有效途径.     

高原鼢鼠洞道空间对高寒草甸植被性状的影响

为了探明高原鼢鼠(Myospalax baileyi)在草地生态系统中的生态学地位,采用网格穿刺法对高原鼢鼠不同洞道空间与植被性状的对应关系以及对洞道上方植被特征的影响进行了研究。结果表明:洞道空间与鼠群密度成负相关,35%～45%的洞道空间是鼠群密度升降的临界区间,也是种群密度相对稳定的区间;适度的洞道空间(35%～45%)对草地植被盖度无显著性影响,但对物种多样性、高度和地上生物量则存在显著促进作用(P<0.05),并可显著提高禾草的优势度(P<0.05),弱化毒害草和根茎型莎草的竞争力;洞道上方植被物种多样性显著低于对照(P<0.05),植被高度和地上生物量均显著高于对照(P<0.05),而盖度则与对照无显著差异;同时,禾草和杂类草在群落中的优势地位也显著高于对照(P<0.05),而毒害草和莎草则显著低于对照(P<0.05)。因此,高原鼢鼠对植被的影响在很大程度上具有建设和修复的性质,是植被自然动态过程的组成部分,即使从人类经济利益的角度出发,这种影响也同样具有积极的意义。     

黑土滩人工草地土壤种子库研究

采用萌发试验方法,研究了黑土滩人工草地土壤种子库的物种组成、密度、时空格局和物种多样性等特征,为黄河源区黑土滩退化草地改建成的人工草地群落演替的动态预测和持续利用提供一定的理论依据。结果表明:(1)土壤种子库中共有36种植物组成,隶属于16科。(2)土壤种子库在物种比例和发芽数比例上都表现出多年生草本植物>一二年生草本植物>灌木。(3)土壤种子库中禾本科植物是群落的优势种,经济型中优良牧草占最大比例。(4)土壤种子库中种子数量在垂直分布上呈现出由表层土壤向深层逐层减少的变化规律。(5)人工建植草地Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数均随年龄的增长而呈下降趋势。