放牧强度对小叶章草甸植物生长和地上生物量的影响

在东北三江平原小叶章草甸,研究了不同放牧强度下小叶章、苣荬菜、小蓟、垂梗繁缕、蒲公英五个主要植物种群的生长以及地上生物量的季节动态。结果表明:小叶章、苣荬菜、小蓟随放牧强度增大生长速度减缓,中度放牧更能刺激垂梗繁缕的生长,放牧对蒲公英生长影响较小。地上总生物量高峰值在7月,最低值在9月,轻度放牧、中度放牧、重度放牧与不放牧比较,总生物量分别减少了26.85%、28.37%和44.64%。放牧对不同植物种群地上生物量的影响不一致。     

放牧强度对小叶章草甸始牧期种群特征和营养成分的影响

在小叶章草甸,以本地黄牛为试验动物,连续五年进行重度、中度和轻度放牧试验,以不放牧为对照。观测不同放牧强度对始牧期(5月15日)小叶章种群特征及营养成分的影响,并分析其变化规律。结果表明:随放牧强度增加,小叶章的高度、盖度和干草产量显著降低(P<0.05);与对照相比,重牧、中牧和轻牧的小叶章高度四年平均分别降低了22.95%、16.03%和7.54%,盖度分别降低了20.38%、12.25%和5.53%;干草产量分别降低47.35%、44.29%和35.81%;而小叶章密度在重牧区增加了3.02%,中牧和轻牧分别降低30.53%和36.34%。放牧年限对小叶章的株高和干草产量的影响不明显,但盖度和密度随放牧年限增加呈下降趋势。随着放牧年限的增加,小叶章的粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈上升的趋势,粗蛋白和粗脂肪的含量呈下降的趋势。     

放牧强度对高寒草甸植物叶片生态化学计量特征的影响

在青藏高原高寒草甸封育、适度放牧、重度放牧3种放牧强度中,选取并测定了异针茅、麻花艽、蒲公英3种植物叶片中C、N、P的含量,探讨了植物叶片的化学计量特征对不同放牧强度的响应机制。结果表明:3种植物叶片在不同放牧强度样地中C含量无差异;3种植物叶片N、P含量在重度放牧草地中高于其他两种放牧强度,且重度放牧草地整体受N限制,其他两种草地植物受P限制;重度放牧草地的C/P、N/P比值显著低于其他两种草地放牧强度中的比值,说明重度放牧草地3种植物采取了快速生长策略,而且不同物种在不同生境中受养分限制的程度不同。以上结果说明草地的放牧强度不同,在很大程度上间接改变植物对养分的利用状况,不同植物对相同生境有不同的适应策略。     

放牧强度对三江平原小叶章草甸群落特征及多样性的影响

设轻度(0.87头牛/hm2)、中度(1.42头牛/hm2)和重度(1.94头牛/hm2)三种放牧强度,以不放牧作为对照,采用样方法对三江平原小叶章草甸群落特征及物种多样性进行研究。结果表明:放牧1年,三种放牧强度均能增加群落的物种数,增加的物种多为禾本科、菊科、蔷薇科和蓼科植物。其中,在中度放牧强度下群落物种多样性和稳定性最优。放牧降低了多年生植物的重要值,一年生植物的重要值有小幅增加。放牧对草地主要植物种群密度的影响存在差异,三种放牧强度下小叶章、苣荬菜种群的密度降低,蒲公英种群的密度升高。     

放牧对三江平原小叶章草甸初级生产力及营养动态的影响

在黑龙江省三江平原小叶章(Deyeuxia angustifolia)草甸进行的第1年放牧,通过在放牧季(6月中旬-9月中旬)采用移动围笼法观测不同放牧强度(对照:零放牧,轻度:0.87头牛·hm-2,中度:1.42头牛·hm-2和重度:1.94头牛·hm-2)对其植被初级生产力及营养动态变化的影响,以期为该地区小叶章草甸资源的可持续利用提供理论依据.结果表明:群落净初级生产力随着放牧强度的增加而降低,轻度放牧与对照差异不显著,中度和重度放牧分别比对照降低45.16％和52.82％ (P＜0.05).在整个放牧季内,轻度、中度和重度放牧下群落地上现存量最大值都出现在7月中旬,其次为8月中旬,9月中旬最低.随着放牧的进行,群落植物粗蛋白质和酸性洗涤纤维含量下降,粗脂肪含量上升;群落植物钙含量在各月份间差异不显著,轻度和中度放牧下群落植物钙含量高于对照区和重度放牧区.放牧初期(6-7月),磷含量变化规律性较强,随着放牧的进行,各放牧强度下不同月份间磷含量变化均表现出先增加后下降的趋势,且最大值出现在8月的中度放牧区为0.67％,分别比6月和9月高48.89％和55.81％ (P＜0.05).     

放牧强度影响小叶章植被特征及土壤性状的研究进展

过度放牧会破坏小叶章草场的生产力、群落特征、营养含量及土壤理化性状,造成生态系统紊乱和生产力衰退,更加严重的会导致小叶章草场退化甚至丧失畜牧功能。本文就放牧强度对小叶章及草场综合特征的影响进行了综述,并探讨利用最佳放牧强度激发小叶章草场生产潜能的途径,为合理开发和保护小叶章草场资源提供理论依据。[关键词] 放牧强度|小叶章|草场|生产潜能     

放牧强度对高寒草甸群落碳氮磷化学计量特征的影响

植被生态化学计量特征是高寒草甸生态系统稳定性的基础,但其对放牧管理的响应仍不清楚。为此,以2011年在青海海北高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸建立的不同放牧强度试验地为研究对象,于2014年植物生长季的5月-9月,通过测定禁牧(对照,CK)、轻度放牧(light grazing,LG)、中度放牧(moderate grazing,MG)和重度放牧(heavy grazing,HG)样地的地上植被生产力和植被群落结构及群落叶片碳(carbon,C)、氮(nitrogen,N)、磷(phosphorus,P)含量,研究放牧强度对高寒草甸群落生态化学计量的影响。结果表明,MG能显著提高地上生物量和优良牧草禾草类植物的生物量比例,C含量的变异均在MG处理下最大,此结果支持了中度干扰理论;重牧能显著提高群落叶片的N含量(P0.05);放牧管理对叶片P含量的影响无明显规律;禁牧有利于系统N和P的周转。本研究结果显示,适度的放牧强度有利于高寒草甸生产力的提高,而禁牧可能通过改变群落优势种增强系统的N、P循环强度。     

不同放牧强度对高寒草甸植物群落返青的影响

针对不同放牧强度下海北地区高寒草甸植物群落进行调查，结果表明，不同放牧强度对植物群落种类组成影响不明显，植株高度随放牧强度的减小而逐渐增高。群落中的优势种矮嵩草、披碱草的密度随放牧强度的减小而逐渐减小，但地上生物量随放牧强度的减小而逐渐增加。次优势种异针茅、紫羊茅、唐松草和黑褐苔草的密度随放牧强度的减小而逐渐减小，地上生物量的变化也逐渐减小。一些适口性差的阳性植物如美丽凤毛菊的密度、地上生物量随放牧强度的减小而逐渐增大，且植物群落随着放牧强度的减小其差异性显著。高寒草甸植物群落在返青期由于对重度放牧条件下过度采食，植物光合叶面积减小，根系营养物质被大量消耗，植株生长发育不良导致植物净生产量下降。因此，适宜地采食有利于植物返青，且植物地上净生产量将有所提高。     

不同放牧强度对高寒草甸植物群落返青的影响

针对不同放牧强度下海北地区高寒草甸植物群落进行调查,结果表明,不同放牧强度对植物群落种类组成影响不明显,植株高度随放牧强度的减小而逐渐增高。群落中的优势种矮嵩草、披碱草的密度随放牧强度的减小而逐渐减小,但地上生物量随放牧强度的减小而逐渐增加。次优势种异针茅、紫羊茅、唐松草和黑褐苔草的密度随放牧强度的减小而逐渐减小,地上生物量的变化也逐渐减小。一些适口性差的阳性植物如美丽凤毛菊的密度、地上生物量随放牧强度的减小而逐渐增大,且植物群落随着放牧强度的减小其差异性显著。高寒草甸植物群落在返青期由于对重度放牧条件下过度采食,植物光合叶面积减小,根系营养物质被大量消耗,植株生长发育不良导致植物净生产量下降。因此,适宜地采食有利于植物返青,且植物地上净生产量将有所提高。     

放牧强度对高寒灌丛草甸土壤CO_2释放速率的影响

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站，研究放牧强度对土壤CO２释放速率的影响及其与环境条件的关系。结果表明，CO２释放速率具有明显的日变化规律，日最大值在12∶00～14∶00h出现，最低值出现于凌晨6∶00～8∶00h。轻牧和重牧区日释放速率分别为7.774±5.577 g·m－２·d －１和6.977±4.947 g·m－２·d－１。CO２释放速率具有明显的季节变化，最大值均出现在7月，而冬季则最低。CO２释放速率的日变化主要受气温和地表温度的制约，与气温和地表温度呈极显著的正相关(P＜0.01)。CO２释放速率的季节动态与气温和地温(0～30cm)呈极显著的正相关(P＜0.01)。放牧使CO2释放速率降低。     

高寒草甸表层土壤物理性状对短期放牧的响应

为探讨不同放牧强度对高寒草甸土壤物理性状的影响,设重度放牧(HG)、中度放牧(MG)和轻度放牧(LG)3个放牧强度样地,调查放牧样地表层土壤(0~10cm)的土壤容重、孔隙度、土壤饱和含水量、田间持水量、有效含水量并土壤持水和入渗性能。结果表明,LG和MG的初始含水量、毛管持水量与非毛管持水量均显著高于HG,LG的土壤饱和含水量和田间持水量均显著高于HG,但3个放牧强度间土壤容重、孔隙性状、土壤有效含水量和非毛管持水量均无显著变化;入渗曲线高低为LGMGHG,用模型模拟曲线,拟合精度为Horton模型通用经验模型Philip模型Kastiakov模型;初始入渗率、平均入渗率、稳定入渗率和90min入渗总量均表现为LG显著高于HG;土壤入渗性能均与土壤初始含水量、总孔隙度、非毛孔隙度、通气孔隙度、饱和含水量、田间持水量、有效含水量、非毛管持水量、毛管持水量、最大持水量显著正相关,与土壤容重显著负相关,与毛管孔隙度相关性不显著,但初始入渗率与初始含水量、田间持水量、有效含水量及毛管持水量无显著相关性。回归分析表明,土壤通气孔隙度和有效含水量是影响入渗率的限制因子。短期轻度放牧有利于土壤持水和导水,降低土壤物理结构退化风险;Horton模型适用于该区放牧草地入渗过程的模拟。     

放牧对荒漠草原土壤和优势植物生态化学计量特征的影响

以宁夏荒漠草原土壤和优势植物为研究对象,分析放牧对荒漠草原生态系统土壤和植物C、N、P化学计量学特征的影响机制。结果表明,土壤C、C∶N、C∶P随着放牧强度的增加呈下降趋势,P呈增加趋势,而N及N∶P呈先增加后下降趋势。不同优势植物N含量对放牧强度的响应存在一定的差异,中度和重度放牧区甘草、砂珍棘豆、山苦荬、牛心朴子N含量明显低于轻度和围封禁牧N含量,牛枝子、短花针茅、中亚白草、刺叶柄棘豆、虫实、猪毛菜、乳浆大戟、骆驼蓬N含量明显高于轻度和围封禁牧N含量,表明适度放牧会显著增加某些物种的N含量;13种优势植物C∶N和C∶P在不同放牧强度下均表现为与N、P的规律相反,且不同优势植物N∶P对放牧强度的响应也存在一定的分异性。优势植物P、C∶P与土壤P、C∶P呈显著正相关,而C、N、C∶N和N∶P与土壤C、N、C∶N和N∶P无显著相关性,说明植物叶片的化学计量特征并非是由土壤养分含量特征直接决定的,而更多是受植物自身遗传特性的影响,体现了荒漠草原优势植物对极端环境具有相对稳定的适应能力。     

不同放牧强度下西藏高山嵩草草甸土壤养分的变化

以西藏高山嵩草(Kobuesia tygmaea)草甸土壤为研究对象,分析不同放牧强度下土壤中全氮、全磷、全钾,速效氮、速效磷、速效钾,有机质及p H值的变化。结果表明,随着放牧强度的增加,在不同土层中,全氮、速效氮和速效钾含量减少;而全钾含量随着放牧强度的增加呈现先增加后减小的趋势;重度放牧显著降低了土壤中全氮、速效氮和速效钾的含量(P0.05);随着放牧强度的增加,土壤有机质含量逐渐减少;放牧强度对土壤p H值影响没有显著影响(P0.05)。因此,延迟+适度放牧和适度放牧可以有效地保护草地,防止高山嵩草草甸进一步退化。     

放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤有机质和微生物的影响

若尔盖高寒草甸处于生态脆弱带,人类活动会对若尔盖草甸的结构和功能产生影响。本研究以若尔盖高寒草甸为对象,以植被盖度作为放牧干扰强度的划分依据,将其分为:D₁,盖度0%~20%;D₂,20%~40%;D₃,40%~60%;D₄,60%~80%;D₅,80%~100%,分析探讨了不同放牧强度对土壤有机质、微生物群落结构及数量的影响。实验结果表明:随着放牧强度的增加,土壤有机质含量逐渐降低。同时,随着放牧强度增加,细菌、真菌、放线菌含量、革兰氏阳性菌(G⁺)及革兰氏阴性菌(G^-)整体呈现先降低后增加的趋势,土壤G⁺/G^-在D₃处最大,D₄处最小。以磷脂脂肪酸生物标记作为数量测度,引入生态学多样性指数的计算方法得到的微生物多样性指数表现为:D₅>D₄>D₁>D₂>D₃,且不同放牧强度之间差异不显著(P>0.05)。土壤微生物含量与土壤有机质含量存在显著的正相关关系。放牧强度不仅与高寒草甸植被生产力密切相关,还与土壤有机质及微生物群落紧密相关;因此,控制放牧强度是高寒草地恢复、维持其生产力和改善土壤质量的重要途径。     

草甸草原不同放牧强度对土壤有机碳含量的影响

对草甸草原土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和机械组成的研究结果表明,土壤表层(0～20 cm)的有机碳和全氮在轻度放牧和中度放牧的情况下没有显著差异,但都显著高于重度放牧的草地.草地植被则表现为:轻度放牧显著高于中度放牧,中度放牧显著高于重度放牧草地.因此,中度放牧草地是草地退化的警戒阈,应当引起关注.在土壤表层(0～20 cm),SOC和TN有显著地线性相关关系,两者与土壤机械组成没有显著的线性相关关系.     

不同季节休牧对三江平原小叶章草甸土壤性状的影响

为了研究不同季节休牧对草地土壤的影响,试验在3个放牧强度下,分别采用春季、夏季和秋季休牧的方法,对三江平原小叶章草甸土壤理化性状进行了分析。结果表明:与放牧相比,不同季节休牧可以降低0～≤5 cm土层的土壤容重(P>0.05),增加>5～≤10 cm土层的土壤容重;春季、夏季和秋季休牧均能显著增加>10～≤20 cm土层土壤中的全氮含量(P<0.05);春季、夏季、秋季休牧均可以显著增加土壤中的铵态氮含量(P<0.05),秋季休牧还能增加土壤中的硝态氮含量;中度放牧强度下,夏季、秋季休牧可以显著增加土壤的速效磷含量(P<0.05);不同季节土壤速效钾含量变化较大,规律不明显。     

放牧强度对昭苏草甸草原土壤有机质及速效养分的影响

采用小区控制放牧试验,在伊犁昭苏草甸草原上研究了短期放牧条件下轻度、中度和重度放牧对草地土壤有机质、土壤碱解氮、土壤速效磷及土壤速效钾的影响。结果表明,随放牧强度的增加,草地地上生物量呈降低趋势,但各放牧强度间差异不显著(P0.05);同一年度放牧强度间0～10、10～20和20～30cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量差异不显著,但与放牧前比,放牧后0～30cm土层养分含量增减趋势并不一致,体现出年度间的差异性;相关分析表明,0～30cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾与放牧强度间均无显著相关性,且随着放牧强度的增加,其响应规律存在一定差异性;无论放牧与否,土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量均随土层深度的增加呈降低趋势。     

放牧季节及放牧强度对高寒草地植物多样性的影响

在海北高寒草地进行了7年轻度放牧、中度放牧和重度放牧试验,并用围栏控制放牧进行对照.试验显示,物种丰富度和均匀度在夏季牧场和冬季牧场出现不同的变化.在夏季牧场,物种丰富度随着放牧强度的增强而增强,而均匀度则随着放牧强度的增强而下降;在冬季牧场,物种丰富度和放牧之间呈现驼峰反应模式,说明植物的丰富度在中度放牧强度时达到最大.不同牧场生物多样性变化的模式说明夏季牧场放牧强度不足.     

放牧对川西北高寒草甸植物物种丰富度和生物量的影响

为确定川西北地区高寒草甸的最佳放牧强度,根据牦牛的采食量和草地地上生物量,设置了轻度(0.71头·hm~(-2))、中度(1.19头·hm~(-2))、重度(1.60头·hm~(-2))3个放牧强度处理,进行连续3年的放牧,测定其对草地植物物种丰富度、地上生物量的影响。结果表明,随着放牧强度的增加,植物物种丰富度呈下降趋势;放牧第3年,中度放牧草地年度地上生物量最高,显著高于其它两处理(P0.05),轻度放牧次之,重度放牧最低;和放牧第1年相比,轻度放牧和中度放牧草地地上生物量中杂类草生物量比例显著减少(P0.05),禾草生物量比例显著增加(P0.05),而重度放牧草地杂类草生物量比例未变,禾草生物量比例显著下降(P0.05),但3个放牧处理中莎草占地上生物量的比例均显著增加(P0.05)。因此,川西北地区高寒草甸的最佳放牧强度为1.19头·hm~(-2),这利于草地高产和优良牧草禾草及莎草的生长。