克氏针茅(Stipa krylovii)草原土壤与优势植物碳氮含量对放牧强度的响应

为探究不同放牧强度对土壤和植物的影响,本文以内蒙古阿巴嘎旗克氏针茅（Stipa krylovii）草原为研究区,通过野外采样和室内试验分析了禁牧（UG）、轻牧（LG）、中牧（MG）、重牧（HG）下土壤及优势植物克氏针茅、羊草（Leymus chinensis）和糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）中有机碳、全氮含量和碳氮比及其相关性。结果表明：轻牧草场土壤有机碳和全氮含量显著高于其他放牧草场（P<0.05）,而各放牧强度对土壤碳氮比均无显著影响;与禁牧相比,放牧降低了克氏针茅和羊草有机碳含量,却增加了它们的全氮含量;糙隐子草的有机碳和全氮含量均显著增加（P<0.05）;土壤与植物的碳氮含量均无显著相关性。因此,从提高土壤与植物碳氮含量方面考虑,轻度放牧是克氏针茅草原适宜的放牧强度,禁牧并非合理的利用方式,但应避免重度放牧。     

典型草原区3种牧草生育规律及物候期气象指标

为了解典型草原区天然牧草生长发育规律,根据锡林浩特国家气候观象台多年牧草观测资料,运用统计学原理、物候学方法对典型草原区克氏针茅（Stipa kryloyii）、羊草（Leymus chinensis）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）3种牧草生育规律及物候期气象指标进行了研究。结果表明,3种牧草生长季高度与盖度、产量变化趋势一致,8月末牧草高度、盖度、产量同时达最高值。返青期在4月下旬至5月初,成熟期在8月中旬至9月上旬,抽穗期牧草生长速率最快,各物候期与40 cm日平均地温存在显著的相关性。牧草生长发育有着自身的生物学特性,生态环境的变化制约着牧草的生长发育规律。     

放牧强度对克氏针茅草原地下生物量及其垂直分布的影响

本文以内蒙古克氏针茅典型草原为研究对象,通过测定不同放牧强度下土壤各个层次中的地下生物量和地上生物量,分析随放牧强度增加植物地下生物量及其垂直分布的变化情况。结果表明：地下生物量大小依次为L〉CK〉M〉H。对植物地下生物量进行逐层分析发现,轻度放牧可以增加地下生物量,但是中度和重度放牧均使其减少。各放牧强度下植物地下生物量都随着深度增加而减少,而减少的幅度逐渐降低。但是放牧会影响植物地下生物量的垂直分布格局,放牧使地下生物量垂直分布的不均匀性增加,同时中度和重度放牧使地下生物量垂直分布趋向于表层化的现象更明显。     

不同利用方式对贝加尔针茅草原土壤活性有机碳的影响

土壤活性有机碳能够准确反映土壤有效性,表征土壤质量变化,是探索可持续草地管理措施的关键指标之一。以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,采用围封、放牧和刈割野外控制试验,探讨不同利用方式对土壤有机碳（SOC）和活性有机碳的影响,发现不同利用方式下土壤SOC含量表现为围封>刈割>放牧,其中围封区和刈割区土壤SOC含量显著大于放牧区,围封区与刈割区土壤SOC含量差异不显著,在土壤活性有机碳中土壤可溶性有机碳（DOC）含量表现为放牧>围封>刈割。土壤微生物量碳（MBC）和土壤易氧化有机碳（ROC）含量均表现为围封>刈割>放牧,围封区与刈割区土壤MBC和土壤ROC平均含量差异不显著,且均显著大于放牧区。土壤MBC、ROC和SOC之间呈极显著相关性（P<0.01）。土壤ROC和土壤MBC与土壤全氮和土壤全磷呈极显著相关性（P<0.01）。围封与刈割有利于土壤SOC、MBC、ROC的提升,放牧对土壤DOC有一定累积作用。围封和刈割增强了土壤SOC的稳定性,活性有机碳与土壤有机碳和土壤理化性质密切相关,能够敏感地反映土壤有机碳的变化。     

不同围封年限克氏针茅群落物种多样性分析

本文是在正镶白旗草原采用样线,样方进行了围封年限对克氏针茅群落物种多样性影响的研究,试验选取未围封、围封五年、围封十年的样地,通过分析不同围封年限克氏针茅群落主要物种组成,密度、高度、重要值和多样性指数,探讨围封对克氏针茅群落物种多样性的影响。主要研究结果如下：（1）不同围封年限克氏针茅群落物种重要值表现为：克氏针茅和冷蒿在十年围封区达最大值;糙隐子草在五年围封区达最大值;阿氏旋花在未围封地区达最大值。（2）群落多样性指数中：丰富度指数,优势度指数,表现为围封五年区最高,同时优势度指数和均匀度指数十年围封区最高。（3）围封年限对克氏针茅数量特征的影响：随着围封年限的延长,克氏针茅种群中个体的数量特征呈先增加后减小的趋势。     

管理方式对典型草原植物和土壤理化特征的影响

过度的放牧引起草地生态系统发生退化,而围封是恢复草地生态系统功能的有效管理措施。通过对不同管理方式(过度放牧、围封21年和围封34年处理)下内蒙古典型草地植物群落组成及土壤理化性质进行研究,结果表明：(1)不同草地管理方式通过改变优势植物种(羊草、大针茅和糙隐子草)的地上生物量,从而影响了植物群落地上净初级生产力;(2)围封处理显著增加了植物群落的地上生产力(P<0.05),且围封21年处理较高的物种多样性导致其植物群落生产力最高;(3)与长期过度放牧相比,围封21年和围封34年处理显著增加了土壤有机碳、总氮、总磷和土壤硝态氮的含量,而围封21年处理下土壤铵态氮含量显著高于围封34年处理。因此,研究结果建议合理的围封处理有利于草地生态系统的恢复。     

不同放牧强度对荒漠草原优势植物功能性状的影响

放牧是草原生态系统的主要利用方式之一,植物功能性状反映了植物对环境变化的响应。为了探究不同放牧强度对植物功能性状产生的影响,基于内蒙古的荒漠草原研究长期放牧实验平台,选取无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)两个优势物种,分析这些植物的7个主要功能性状。研究结果表明：冷蒿的生殖枝自然高度、营养枝自然高度、冠幅、基茎和生殖枝数量随放牧强度的增大而显著降低。轻度放牧增加了无芒隐子草的基茎和生殖枝数量,但是中度和重度放牧对无芒隐子草的其他功能性状均产生负效应。无芒隐子草的功能性状在7月和8月两个不同月份中有显著差异,而冷蒿在不同月份中没有显著差异。由此可知,荒漠草原中不同优势植物对于不同的放牧强度和时间的响应不同,这些研究结果为探究荒漠草地植物对于长期放牧干扰而采取的响应策略具有十分重要意义。     

荒漠草原优势种功能性状对不同放牧强度的响应

放牧是草地最主要的利用方式之一,植物功能性状能够客观的表达植物应对放牧的适应性,为了研究植物功能性状在不同放牧强度下的避牧策略和进一步阐明合理放牧的重要性,本研究依托15年的长期放牧平台,探讨在不同放牧强度下荒漠草原两大优势物种短花针茅(Stipa breviflora)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)的15个功能性状变化以及其之间联系。结果表明：短花针茅的叶长和株高随放牧强度的增大而显著降低(P<0.05);由于植物的补偿性生长轻度放牧增加了无芒隐子草的株高和株丛径,但是中度和重度放牧对无芒隐子草功能性状均产生了消极的作用(P<0.05);短花针茅和无芒隐子草的地上生物量与株高、丛幅径以及茎叶干重均呈极显著正相关关系(P<0.01)。由此可见,荒漠草原两种优势种对放牧干扰有着不同的响应机制,这为深入了解荒漠草原提供了重要的科学依据。     

不同围封年限对典型草原群落及大针茅种群特征的影响

为研究围封时间对退化草地恢复过程中的建群种种群特征以及群落特征的影响,于2008年7月以自由放牧的草地群落和大针茅(Stipa grandis P.Smirn)种群为对照,选取围封不同年限(围封4年、围封9年和围封29年)的草地群落进行样方调查,分析围封不同年限后植物群落和大针茅种群特征的变化,以期为退化草地建群种的恢复提供理论基础。结果表明:不同围封年限对植物群落和大针茅种群特征存在显著影响;随着围封年限的延长群落多样性和物种数目逐渐增加,围封到9年后,群落优势种和结构组成与原生境的相似,在围封29的样地中多年生杂类草和小灌木或半灌木种类增加;建群种大针茅种群特征和个体形态性状如生殖枝高度、营养枝长度和营养枝叶鞘长度等随着围封年限的延长呈增加趋势,围封9年后呈降低趋势,大针茅繁殖分配的变化趋势与形态特征变化趋势相似;大针茅比叶面积随着围封年限的延长呈逐渐降低的趋势,而叶片氮含量呈先降低后增加的趋势。这表明长期完全围封会对大针茅种群的更新存在负面影响。     

糙隐子草草原狼毒种群与其他主要植物的种间联结分析

应用方差检验法和基于 2× 2列联表的分析手段对糙隐子草草原的 3个放牧演替阶段主要植物种间的总体联结性和狼毒种群与其他主要植物的种间联结进行了定量分析。结果表明 ,随着逆行演替进程 ,群落主要植物总体的种间联结由显著的正关联过渡到无关联 ;狼毒与群落内大多数植物的关联不显著 ,种间系趋向于相互独立 ;在重牧和过牧阶段 ,狼毒与糙隐子草、达乌里胡枝子、冷蒿和冠芒草正关联不显著 ,但具有较高的关联度 ;狼毒与冠芒草在重牧、过牧、极牧 3个演替阶段均呈一定的正关联。     

内蒙古典型草原羊草和大针茅群落热值研究

以内蒙古典型草原羊草Leymus chinensis和大针茅Stipa grandis群落为研究对象,于2006年7月、8月进行了群落组成调查和生物量测定,并采样测定了各植物种热值,按各种的干质量权重计算了群落水平的热值.测定分析结果表明,在观测期羊草热值平均为18.99 kJ/g;大针茅热值平均为19.16 kJ/g;羊草和大针茅无论样地间还是种间差异都不显著.在观测期内,羊草和大针茅的热值均表现出一定的随季节略微增加的变化特征,羊草热值的季节变化以二次多项式拟合的效果较好,大针茅热值的季节变化以线性拟合更好.群落水平上,羊草群落和大针茅群落热值最高的均是大针茅,分别为19.03和19.28 kJ/g,热值最小的植物种在羊草群落中为轴藜Axyris amaranthoides和灰绿藜Chenopodium glaucum,在大针茅群落中为猪毛菜Salsola collina.羊草群落干质量加权热值为18.73 kJ/g,大针茅群落为18.43 kJ/g.整个观测期群落地上部分、根系、凋落物及立枯物热值结果说明,地上部分热值高于地下部分,群落热值随时间和群落结构变化而有略微波动,群落水平热值与种及器官水平上的热值有着一定差异.     

封育和放牧对黄土高原典型草原生物量的影响

摘要：采用收割法和土柱法研究封育和放牧两种方式对黄土高原典型草原地上、地下生物量的影响。结果表明,1）与放牧区相比,封育显著提高了草原植被的盖度和高度,增加了生物量（地上和地下）。2）封育区与放牧区草地地下生物量的垂直分布均呈典型的倒金字塔型或T字形的锯齿状分布。地下生物量都随土层深度增加而降低、符合指数函数减小规律。3）地下各层生物量变化幅度很大,其中0～10 cm土层与20～30、30～40、40～50 cm土层差异达到极显著（P＜0.01）,与放牧区相比,封育区在0～50 cm各层的地下生物量都高于放牧区。4）地下生物量/地上生物量的值偏大,与当地干旱的气候有关。由于水分条件的不同,封育区地下生物量/地上生物量的值大于放牧区。     

放牧对典型草原土壤有机碳及全氮的影响

以内蒙古锡林河流域羊草Leymus chinensis典型草原作为研究对象,研究不同放牧强度及放牧制度下,土壤有机碳、全氮的含量差异,结果表明:1)土壤有机碳含量大体表现为常年放牧地高于混合放牧地,且差异明显。常年放牧地表现为轻牧重牧中牧围封未放牧地,混合放牧地除"轻牧+割草"与"中牧+割草"在20~30 cm土层深度表现出显著差异以外,各个放牧强度间差异均不显著。土壤有机碳含量随着土层深度的增加而降低。2)土壤全氮在不同的放牧梯度间及不同土层深度间的变化趋势与土壤有机碳大体相同,趋势表现为轻牧重牧中牧围封未放牧地,而混合放牧地的变化趋势比较复杂,相比较常年放牧地,混合放牧地的全氮含量要低。全氮含量随着土层深度的增加而降低。研究结果表明重牧下有机碳含量要高于中牧,这可能是由于随着放牧强度的增加,草原植被C4植物增多而引起的。     

不同刈割频度对大针茅草原土壤呼吸及其土壤因子的影响

通过对大针茅草原土壤呼吸特性及影响因子的测定,研究3种不同刈割方式天然草地土壤呼吸特性及其影响因子,为典型草原刈割对碳收支研究提供基础理论依据。大针茅草原是亚洲中部草原亚区特有的一种草原类型。研究区设置在内蒙古锡林浩特市东部以大针茅建群的典型草原;在2009-2013年进行不同频度的刈割处理,一年两次、一年一次、两年一次(割一年休一年)、围封,在2013年8月采集测定土壤养分样品,在2013年生长季的6、7、8月进行土壤呼吸速率的测定及土壤微生物数量的测定。结果表明,围封处理下土壤含水量要高于其他刈割处理。6与8月时,围封处理下的细菌和微生物总数均显著高于刈割处理。不同频度刈割下群落的土壤呼吸速率有显著的差异,割一年休一年与围封处理显著高于其他刈割处理,且不同处理的土壤呼吸速率均在7月初为最低;土壤呼吸速率在内蒙古干旱半干旱地区与土壤含水量呈极显著正相关关系,受土壤含水量影响显著。结合生物多样性及生产利用的角度,割一年休一年为最合理的刈割频度。     

放牧与围封对黄土高原典型草原植物生物量及其碳氮磷贮量的影响

将黄土高原典型草原植物亚生态系分为地上活体、立枯物、凋落物和地下根系4个部分,进行放牧与围封草地植物生物量及其碳、氮、磷贮量的研究。结果表明,放牧与围封草地各组分碳、氮、磷贮量的季节动态模式与其对应生物量变化规律一致;碳、氮、磷贮量均与生物量呈极显著正相关(P<0.01),其相关系数分别为0.990,0.899和0.936(FG),0.990,0.891和0.936(GG);封育和放牧草地植物间各部分碳、氮、磷贮量差异均由各自生物量差异引起。围封草地植物总生物量和地上、地下生物量、立枯物、凋落物的量,以及碳、氮、磷贮量一般高于放牧样地(P<0.05)。地上活体氮、磷贮量在其生物量最大时最高(7月),此时围封草地地上活体氮、磷贮量(1.2918,0.0837g/m²)显著低于放牧草地(1.5297,0.1002g/m²)(P<0.05)。放牧草地主要通过地上幼嫩器官生物量和氮、磷含量的增加来获得较大氮磷贮量,并以此提高草地利用率。     

内蒙古大针茅草原草地生产力及其可持续利用研究Ⅰ.放牧系统植物地上现存量动态研究

1998－1999年对不同放牧强度下内蒙古大针茅草原地上现存量进行了研究。结果表明，草地的现存量与牧草的生长速率和采食量密切相关。牧草生长旺盛，草地现存量相对较高，随放牧期的延长表现出明显的单峰型季节动态，其季节高峰与牧草生长高峰同步；牧草生长缓慢，草地的现存量随放牧期的延长，呈现较低峰值的单峰型或下降的趋势，现存量较低；不同放牧强度对草群及优势种大针茅和羊草的地上现存量有显著的作用（P＜0．05），重度放牧下的草群、大针茅和羊草的地上现存量明显低于放牧强度（P＜0．01）；而不同放牧强度对伴生种如柴胡、寸草苔、台草和糙隐子草地上现存量的作用则取决于牧草的生长速率；地上现存量过高对丛生型禾草大针茅翌年返青及春季的生长起阻碍作用，进而，影响草群的生长量；现存量太低，影响牧草的生长发育和植物群落的组成，会造成草地的退化和家畜冬季的牧草供应不足。     

施粪对典型草原温室气体排放的影响

研究以陇东典型草原为对象,采用静态箱–气象色谱分析法测定典型草原滩羊放牧生态系统在施粪7、14、21 d和不同温度下CO₂、CH₄和N₂O气体通量,分析了施粪后时间和温度对3种主要温室气体通量的影响。主要结果如下:1)施粪具有抑制典型草原3种主要温室气体通量趋势,温室气体通量随施粪后时间的延长而下降。施粪后草原CH₄吸收通量减少;CO₂和N₂O的排放通量先增加,但是21 d后低于对照组。2)除对照组CO₂排放通量与土壤温度呈正相关关系外,土壤温度与施粪组的对照组的CH₄吸收量、N₂O排放量,施粪组的CO₂排放量呈负相关关系。