刈割留茬高度对大针茅草原物种多样性及地上生物量的影响

刈割作为草地有效管理手段之一,对生态系统功能与多样性均具有重要的影响。本研究以内蒙古锡林郭勒盟大针茅草原为研究对象,利用围封草地作为对照,探讨了不同刈割留茬高度（留茬8 cm、留茬5 cm和留茬2 cm）对群落生物量与多样性的影响。结果表明：与围封草地相比,留茬8 cm对地上生物量无显著影响,留茬5 cm和2 cm处理显著降低了群落地上生物量（P<0.05）;多年生禾草和大针茅生物量在留茬2 cm处理下显著降低（P<0.05）;留茬8 cm和5 cm处理显著提高了群落物种多样性指数（P<0.05）。相关结果表明合理的留茬高度对草原物种多样性和地上生物量有积极影响,本试验对指导当地生产实际、提高草地合理利用等方面具有重要意义。     

瑞香狼毒危害等级划分指标研究

[目的]探索划分瑞香狼毒（Stellera chamaejasme L.）危害等级的量化指标,为区域防治毒害草提供参考。[方法]在瑞香狼毒种群轻度、中度、重度发生的代表性区域布设大样地,调查不同危害等级下草原生态系统中瑞香狼毒的种群特征。每个大样地间隔10 km以上,样地面积为100 m×100 m。大样地内随机设置4个中样方,每个中样方间隔10 m以上,样方面积10 m×10 m,每次在中样方中随机布设2 m×2 m小样方进行调查,5次重复。样方调查内容包括植被群落和瑞香狼毒种群的高度、盖度、密度和地上生物量,以及瑞香狼毒个体的丛幅和分枝数,通过数据统计分析确定瑞香狼毒在不同危害区域的种群特征及与植被群落特征的关系。[结果]瑞香狼毒种群的盖度、高度、密度、地上生物量以及个体的分枝数均随危害程度的增加而增加。瑞香狼毒种群平均盖度在轻度、中度、重度危害区分别为13.75%、32.85%、49.50%,存在显著（P<0.05）差异;种群平均高度在重度、中度危害区分别为21.59、21.24 cm,无显著（P>0.05）差异,但均显著（P<0.05）高于轻度危害区（19.29 cm）;种群平均密度在轻度、中度、重度危害区分别为1.95、3.42、7.16株/m²,存在显著（P<0.05）差异;种群平均地上生物量在轻度、中度、重度危害区分别为34.79、70.73、98.39 g/m²,存在显著（P<0.05）差异;个体平均分枝数在重度、中度危害区分别为34.59、32.25条/株,无显著（P>0.05）差异,但均显著（P<0.05）高于轻度危害区（13.73条/株）;个体平均丛幅在轻度、中度、重度危害区分别为354.96、698.95、607.10 cm²/株,存在显著（P<0.05）差异。[结论]在定量评价退化草地中瑞香狼毒的危害程度时,盖度和密度可以考虑作为首选指标。     

封育年限对典型草原大针茅无性系构件组成与生长的影响

研究不同封育年限对黄土高原大针茅(Stipa grandis)无性系构件结构组成和生长的影响,可为阐明无性系构件组成和资源分配提供一定基础。在黄土高原典型草原选取不同封育年限区(10和20年)和放牧地(对照)作为试验样地,采用整个无性系完整挖掘的方法进行大针茅无性系构件特征的研究。结果表明：1)与放牧相比,封育10年显著增加了大针茅无性系丛径、生殖枝高度和花序高度(P < 0.05),而封育20年则显著提高了大针茅无性系丛径、总枝数、生殖枝数、营养枝数、分蘖芽数、生殖枝高度、花序高度、地上总生物量、营养枝生物量和花序生物量(P < 0.05)。封育降低了大针茅生殖枝数、生殖枝高度、花序高度、地上总生物量、生殖枝生物量和花序生物量的变异系数。2)随封育年限增加,营养枝生物量比例明显提高,生殖枝生物量比例下降,但花序生物量比例基本不变。3)封育措施显著提高了营养株单株生物量(P < 0.05),但生殖株单株生物量和全体分枝单株生物量与放牧处理差异不显著(P > 0.05)。4)大针茅丛径与地上总生物量、生殖枝数、生殖枝生物量、花序生物量呈极显著正相关关系(P < 0.001),与营养枝生物量呈极显著正相关关系(P < 0.01),与总枝数呈显著正相关关系(P < 0.05)。而地上总生物量与生殖枝数、营养枝数、总枝数、营养枝生物量呈极显著正相关关系(P < 0.001),与分蘖芽数、生殖枝生物量和花序生物量呈极显著正相关关系(P < 0.01)。分蘖芽数与营养枝数、总枝数、营养枝生物量呈极显著正相关关系(P < 0.001),与地上总生物量呈极显著正相关关系(P < 0.01)。综上所述,短期封育提高了大针茅的生殖分配,使大针茅迅速成为群落优势种,而长期封育使大针茅更依靠无性繁殖进行种群更新。     

封育年限对典型草原大针茅无性系构件组成与生长的影响

研究不同封育年限对黄土高原大针茅(Stipa grandis)无性系构件结构组成和生长的影响,可为阐明无性系构件组成和资源分配提供一定基础.在黄土高原典型草原选取不同封育年限区(10和20年)和放牧地(对照)作为试验样地,采用整个无性系完整挖掘的方法进行大针茅无性系构件特征的研究.结果表明:1)与放牧相比,封育10年显著增加了大针茅无性系丛径、生殖枝高度和花序高度(P??0.05).4)大针茅丛径与地上总生物量、生殖枝数、生殖枝生物量、花序生物量呈极显著正相关关系(P?相似文献   

典型草地地上现存生物量资产动态

生物量不仅是物质的载体,还是能量和价值的载体,也是评价生态系统结构和功能的重要指标。基于内蒙古站和海北站的已有动态监测成果,本研究分析了羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量资产动态。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量动态曲线均呈单峰型,羊草+大针茅群落地上现存生物量的最大值为197.21 g/m²,矮嵩草草甸的地上现存生物量最大值为307.75 g/m²。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上部分能量现存量动态曲线基本与地上现存生物量动态曲线一致,2个群落地上部分的能量现存量积累速率都与地上现存生物量积累速率呈显著的相关性。羊草+大针茅群落的地上部分能量现存量最大值为3 637.8 kJ/m²,矮嵩草草甸地上部分的能量现存量峰值为5 964.20 kJ/m²。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量价值曲线与地上现存生物量和能量现存量曲线存在显著差异。羊草地上现存生物量价值的最大值为584.95元/hm²,而大针茅的最大现存生物量价值为300.93元/hm²。矮嵩草草甸的地上现存生物量价值的峰值为2 066.84元/hm²。草地在生物量积累过程中,也形成了气体调节价值。羊草+大针茅群落释放O₂的最大价值为742.40元/hm²,固定CO₂的最大价值为1 484.89元/hm²。矮嵩草草甸群落释放O₂的最大价值量为1 158.52元/hm²,固定CO₂的最大价值为2 317.20元/hm²。     

贝加尔针茅草原植物多样性与地上生物量及其关系对刈割的响应

本研究以呼伦贝尔贝加尔针茅割草地为研究对象,探讨刈割干扰对植物群落多样性和地上生物量及其关系的影响。结果表明：刈割时间对植物的优势度和均匀度指数有显著影响,留茬高度对植物多样性影响不显著。随着留茬高度的增加,地上生物量显著下降;刈割时间对群落地上生物量影响不明显。植物多样性和地上生物量呈显著正相关关系。     

刈割留茬高度对大针茅草原生产力及可持续利用的影响

为探讨刈割对大针茅（Stipa grandis）草原生产力及可持续利用的影响,本研究以不刈割为对照（CK）,以不同留茬高度8 cm （R8）,5 cm （R5）,2 cm （R2）为处理,于2014—2019年8月生物量高峰期对草地地上生物量、牧草产量及刈割生产力衰减指数（Mowing reducing productivity index,MRPI）等进行分析,结果表明：2015年,与CK相比,R5和R2的群落地上生物量显著降低（P<0.05）,2016年,R2的群落产量显著高于R5（P<0.05）;随着留茬高度逐渐降低,禾草相对地上生物量及相对产量呈增加趋势,而非禾草呈降低趋势。然而,R2的群落MRPI显著低于R8（P<0.05）,主要由非禾草的MRPI降低造成,此外,R2的禾草和非禾草MRPI的变异系数高于R5和R8。综上所述,在草地刈割利用过程中,植物群落刈割留茬高度为8 cm时较适宜,有利于草地可持续利用。     

火干扰对本氏针茅草地群落特征的影响

摘要：以云雾山典型草原本氏针茅（Stipa bungeana）群落为对象,研究了火烧后2年、10年和未烧草地群落的物种重要值、群落平均高度、盖度、密度、地上生物量、多样性指数及枯落物积累量的变化。结果表明,1）3个样地中,本氏针茅和白颖苔草（Carex rigesoens）是共优势种;火烧后2年和未烧地,铁杆蒿(Artemisia sacrorum)成为次优势种,而火烧后10年,赖草（Leymus secalinus）成为次优势种。2）火烧后2年地,群落的平均高度显著减小(P<0.05);火烧后10年地,群落的平均盖度显著减小(P<0.05);火烧后2年和火烧后10年地,群落的平均密度显著增加(P<0.05)。3）火烧后,群落的地上生物量、多样性指数、丰富度指数、均匀度指数差异均不显著(P>0.05)。4）枯落物积累量变化表现为：未烧地>火烧后10年地>火烧后2年地,差异显著(P<0.05)。     

留茬高度对大针茅草原牧草产量及群落健康的影响

于2014～2018年8月生物量高峰期在内蒙古锡林郭勒盟毛登牧场大针茅典型草原,以长期留茬5cm刈割为对照(CK),设置提高留茬高度(留茬8cm)、降低留茬高度(留茬2cm)及围封(不刈割)等处理,进行草地群落、功能群及优势种产量、群落活力、组织力及恢复力等健康指标的分析,探讨不同刈割留茬高度及围封对大针茅草地产量及群落健康状况的影响。结果表明:留茬8cm或留茬2cm对群落和多年生禾草产量无显著影响;留茬8cm显著提高建群种大针茅产量(P0.05),留茬2cm显著提高杂类草产量(P0.05)。与留茬5cm相比,留茬8cm和围封处理提高优质牧草地上生物量、群落活力、恢复力和草地健康程度,但围封处理群落组织力较低。故从草地健康状况和草地实际利用考虑,留茬高度8cm左右既可在现有基础上保证草地产量也有利于草地群落健康及长期利用。     

青海湖地区紫花针茅型高寒草原群落特征变化

气候变暖促进青藏高原高寒草原分布面积逐渐增加,但有关紫花针茅(Stipa purpurea)型高寒草原生产力与物种丰富度长期变化特征及其驱动因素尚不明确。本研究连续13年观测青海湖地区高寒草地地上生物量、物种丰富度和盖度等指标,阐明了植被群落特征的长期变化规律,采用结构方程模型,解析了紫花针茅型高寒草原生产力和物种丰富度的主要影响因素。结果表明,高寒草原地上生物量和物种丰富度均呈现较强的波动上升趋势,平均鲜重和物种数分别为215.41 g·m^-2和15,高物种丰富度促进生产力增加;高寒草原群落总盖度和平均高度呈现显著增加趋势。紫花针茅型高寒草原地上生物量和总盖度分别受到年均气温和生产力的显著影响。未来增温气候情景将会显著增加青海湖地区紫花针茅型高寒草原生物量,但降雨量增加会降低物种丰富度。     

青海扁茎早熟禾种群地上生物量积累动态

在青海高寒地区对生长2年青海扁茎早熟禾地上生物量积累动态进行了研究,以探讨其地上生物量形成规律。研究结果表明,青海扁茎早熟禾茎(S)、叶(L)、穗(E)及地上总生物量(Ba)的积累均符合一元三次“S”型曲线变化,分别可用S∧=21.04-2.12 d+0.10 d²-0.000 62 d³,L∧=2.71+0.55 d+0.031 d²-0.000 22 d³,E∧=3.17-1.27 d+0.070 d²-0.000 51 d³,B∧a=26.92-2.84 d+0.20 d²-0.014 d³表示。青海扁茎早熟禾自返青至5月中旬进行营养生长,其地上分蘖数、叶面积、叶片数在此阶段迅速增加。5月中旬-6月中旬青海扁茎早熟禾生物量进入快速积累时期,茎、叶、穗及地上总生物量平均日增速分别可达6.836,2.611,2.409和11.876 g/(m²·d),同时茎叶比达到最大值(1∶1.61)。青海扁茎早熟禾茎、叶及地上总生物量在7月中旬达最大值,分别为220.3,151.7和406.1 g/m²;穗生物量在6月中旬达最大生物量92.3 g/m²。青海扁茎早熟禾在1个生长季中株高(H)、叶面积(LA)、枝条数(N_T)和叶片数(N_L)与地上总生物量(Ba)间的关系可用B∧a=-4.44+6.44 H-58.88 LA-0.065 N_T+0.029 N_L表示,株高对青海扁茎早熟禾地上生物量积累直接效应最大,叶面积、枝条数和叶片数通过影响株高间接影响地上生物量的积累。     

施氮量对科尔沁沙地燕麦生物量及物质分配规律的影响

在科尔沁沙地研究不同施氮条件下燕麦（Avena sativa L.）株高、地上生物量、地下生物量、总生物量,以及根冠比、茎叶比、叶片贡献率、茎秆贡献率、根系贡献率和穗贡献率等相关指标,探讨沙壤土条件下不同施氮量对燕麦的影响,为科尔沁沙地燕麦氮肥管理提供参考。结果表明：燕麦株高、地上生物量、总生物量随着施氮量增加呈现先增加后降低的变化趋势,均在N3（375 kg·hm^-2）达到最高值,值分别为：90.6 cm,1 878.6 g·m^-2,2 341.2 g·m^-2;不同施肥梯度之间叶片贡献率、穗贡献率、根系贡献率、茎叶比、根冠比均表现出一定差异,而茎秆贡献率差异不显著;其中,随着施肥量的增加,叶片贡献率和穗贡献率均呈现先增加后降低的变化趋势;建议本试验条件下,燕麦最佳追施氮肥量375 kg·hm^-2,追施氮肥范围300~450 kg·hm^-2之间。     

施肥对贵南县轻度退化草甸植被特征的影响

草地退化已严重影响青藏高原高寒牧区畜牧业的发展,施肥是改良轻度退化草地的常用措施。2011-2012年,本研究以贵南县轻度退化草地为研究对象,2011年施加不同氮肥量（0,60,105,150,195和240 kg·hm^-2）和菌肥（45 m³·hm^-2）,探讨施肥在退化草地治理过程中对草地群落盖度、高度和地上生物量的影响。结果表明：施肥处理能够有效提高轻度退化草地植被群落的盖度、高度和总地上生物量,且施肥后次年轻度退化草地群落的盖度、高度和总地上生物量显著（P<0.05）优于当年。45 m³·hm^-2菌肥处理在当年的效果较好,195 kg·hm^-2氮肥处理在次年更佳,2012年7-10月地上总生物量均为最高,分别比不施肥处理分别高出44.3%,97.1%,123.0%和135.4%。不同草种对施肥的响应也不同,195 kg·hm^-2氮肥处理下,2011年禾草地上生物量较高,2012年莎草生物量高于禾草。综上,195 kg·hm^-2尿素施用量配合围栏封育的措施可用于贵南县轻度退化草地的植被恢复。     

灌溉对白三叶种子生产的影响

冬春季灌溉可促进白三叶的营养生长和生殖生长,并在盛花期保有较高的土壤含水量,满足白三叶开花授粉对水分的需求,提高种子产量。在各试验处理中,盛花期冬春灌处理白三叶盖度90.50%,冠层高度13.50cm,地上干物质产量1269.09g/m^2,地下干物质产量507.64g/m^2,单位面积枝条数3012枝/m^2,枝条花序数3.29个/枝,花序小花数96.25个/花序,种子产量578.10kg/hm^2,高于其他处理,但与春灌处理差异不显著,与冬灌及对照处理间除单位面积枝条数及每枝条花序数差异不显著,其余各项均极显著（P〈0.01）。     

硅对不同抗性高羊茅耐盐性的影响

为研究不同盐生境下硅对不同抗盐品种高羊茅 (抗性强的XD和抗性弱的K31)耐盐性的影响,采用盆栽试验研究了添加硅对不同盐生境下两个高羊茅品种形态指标和保护酶活性的影响。结果表明:两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、叶宽、地上含水量和生物量均随盐浓度增加呈降低趋势,而SOD、CAT和POD活性呈先增加后降低趋势,其中盐浓度为150、100 mmol·L^-1时XD和K31的保护酶活性分别达到峰值。添加硅显著增加了两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、地上含水量、地上生物量、SOD、CAT和POD(P<0.05),但两个品种高羊茅对硅响应存在盐浓度分异,具体表现为:盐浓度≤50 mmol·L^-1时添加硅显著增加了XD分蘖数和叶片数(P<0.05),而对K31无显著影响;盐浓度≤100 mmol·L^-1时加硅显著增加了XD的株高、叶长、地上生物量、SOD和CAT活性,盐浓度为150、200 mmol·L^-1时,加硅显著增加了K31的株高、叶长、地上生物量、SOD、POD和CAT活性(P<0.05);硅仅在盐浓度≥200 mmol·L^-1时显著增加了K31的地上含水量(P<0.05),而对XD地上含水量在任何盐浓度下均无显著影响。说明添加硅能够增强高羊茅的耐盐性,而且增强程度因盐浓度和高羊茅品种存在分异,在较高盐渍化条件下,硅对抗盐性较弱品种耐盐性增强的幅度大于抗盐性较强品种,使得抗盐性较弱的高羊茅品种能够通过添加硅肥而适应盐浓度较高的盐渍化土壤,扩大其适应范围成为可能。     

黄土丘陵区白羊草群落冠层结构和多样性特征对氮磷添加的响应

为探究氮磷添加对黄土丘陵区典型草地群落冠层结构和多样性特征的影响,本研究以白羊草(Bothriochloa ischaemum)群落为研究对象,采用裂区试验设计,主区设4个氮(N)处理(0,25,50,100kg·hm^-2·a^-1),副区设4个磷(P₂O₅)处理(0,20,40,80kg·hm^-2·a^-1),测定了群落高度、叶面积指数、光合有效辐射百分比、光不对称性、地上生物量和Shannon-Wiener指数。结果表明：氮添加显著增加了群落高度和叶面积指数;氮磷添加显著增加了光合有效辐射百分比、光不对称性和地上生物量,降低了Shannon-Wiener指数。单施氮和磷分别增加了矮多年生禾本科草和多年生豆科草生物量贡献比;50和100kg·hm^-2·a^-1的氮添加水平与磷配施增加了高多年生杂类草生物量贡献比。结构方程模型表明,氮磷添加下光不对称性的增加对物种多样性的影响不显著。综上所述,黄土丘陵区在采取施肥措施促进退化草地恢复过程中,要权衡地上生物量提高和物种多样性下降的关系。     

放牧对赖草群落生物量及植物多样性的影响

通过对围封5年与自由放牧的赖草（Leymus secalinus）群落进行整个生长季的生物量和物种多样性动态观测,旨在了解放牧对赖草群落的影响。结果表明：整个生长季围栏内外赖草始终占据主导地位,放牧样地物种丰富度指数显著高于围封样地（P<0.05）,多样性指数和均匀度指数在不同时期变化趋势不同;赖草群落地上生物量、高度、盖度、物种丰富度、多样性指数和均匀度指数在整个生长季均表现为先增加后降低,放牧显著降低群落地上生物量（P<0.05）,在整个生长季放牧使群落盖度平均降低31.82%,群落高度平均降低36.37 cm;围封样地群落地下生物量在7月和9月出现2个峰值,分别为4148.4 和4359.27 g·m^-2,放牧样地地下生物量在8月达到最大,为2559.28 g·m^-2;群落地下生物量随土层深度的增加所占比例逐渐减小,其中围封和放牧样地0~30 cm土层所占比例分别为75.64%和77.37%。适度放牧有利于促进赖草群落的物种多样性,不合理放牧降低草地植物群落的盖度、高度和生物量,因此围栏封育能够促进赖草草地的稳定和可持续发展。     

土壤养分分布对植物群落数量特征的影响

选择植被分布较均匀的猪毛蒿(Artemisia scoparia Waldst. et Kitag.)群落作为样地划分小区,在空间呈均匀和异质2种分布方式将(NH₄)₂HPO₄肥料施入小区中,以分析土壤养分的分布方式对群落数量特征的影响。结果表明:同一施肥强度下,肥料在土壤中呈斑块状异质分布比均匀分布更能促进植被的高度和生物量的增加。高施肥强度下,肥料呈异质分布时植被平均高度为31.94 cm,呈均匀分布时为27.41 cm;施肥区植株生物量显著高于CK(P<0.05),而均匀施肥区植株生物量与CK间未达显著水平,说明一定范围内,土壤养分的异质性更能提高群落地上部生产力。异质施肥降低了植株的平均密度,为121株/m²;而均匀施肥提高了植株的平均密度,为291株/m²。异质施肥区植物群落Shannon-wiener(H)指数为0.752 2±0.40,显著高于均匀施肥区和CK(分别为0.400 2±0.31,0.394 7±0.24);Simpson(λ)优势度指数为0.484 7±0.20,显著低于均匀施肥区和CK(分别为0.818 2±0.15,0.822 8±0.11)。并且,同一施肥强度下,土壤养分呈异质分布,可以提高样地植物群落中的物种多样性和均匀度,降低群落的优势度。