伊犁绢蒿荒漠草地春季放牧强度与放牧始期的研究

[目的]以伊犁绢蒿荒漠草地为研究对象,探讨其放牧利用时的合理放牧强度及放牧始期.[方法]采用随机区组试验设计,设置轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极度放牧(EG)四个放牧强度,及4月1日、4月15日、5月1日、5月15日、6月1日5个放牧始期,利用常规测定方法对春季模拟放牧前后伊犁绢蒿种群的地上收获量、盖度、密度及高度进行测定与分析.[结果]放牧前,不同放牧始期间伊犁绢蒿盖度、密度差异不显著(P＞0.05),仅在高度和地上收获量上存在差异;而不同放牧强度间仅地上收获量存在差异,盖度、密度、高度差异不显著(P＞0.05).恢复后,除极度放牧全部死亡外,伊犁绢蒿的再生高度以4月1日、4月15日恢复最好,盖度以4月15日恢复最快,而密度变化不显著;轻度放牧、中度放牧条件下伊犁绢蒿的恢复效果较重度放牧好.[结论]春季4月15日前后及中等放牧条件下最有利于伊犁绢蒿荒漠草地的可持续利用.     

伊犁绢蒿荒漠草地植物多样性对放牧干扰的响应

以伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地为对象,通过对植物群落密度、香农-维纳多样性指数、辛普森多样性指数和均匀度指数的测定与分析,探讨植物多样性对放牧强度(对照、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)的响应速率和幅度。结果表明:伊犁绢蒿荒漠草地植物群落密度、植物多样性和均匀度指数对放牧的响应速率存在明显的年际和月际特征(P0.05)。由于年际和生长阶段的差异,放牧强度对伊犁绢蒿荒漠植物多样性和均匀度的影响既存在正效应,也存在负效应(P0.05)。伊犁绢蒿荒漠草地群落植物多样性对放牧的响应,受制于一系列生物和非生物因素的影响,是一个复杂的响应过程。     

放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落特征的影响

【目的】研究不同放牧强度对伊犁绢蒿荒漠草地植物群落数量特征及多样性的影响。【方法】以新疆天山北坡伊犁绢蒿荒漠退化草地为研究对象,选择对照、轻度放牧、重度放牧3个强度,野外测定群落的高度、盖度、密度及生物量并计算多样性指数。【结果】3种放牧强度下,伊犁绢蒿的重要值呈先增加后降低的趋势,一年生植物的比例均较高;随放牧强度的增加,群落高度、盖度、密度、生物量及重要值呈下降趋势,家畜不喜食的猪毛菜和灰藜的密度、生物量和重要值逐渐增加;植物群落Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别从0.45、0.5和0.72显著降低到0.25、0.20和0.33,而Pielou指数则无显著差异;植物群落多样性指数与伊犁绢蒿重要值呈正相关,与一年生植物重要值呈负相关。【结论】随着放牧强度的增加,植物群落趋于低矮稀疏,物种丰富度和多样性降低;一年生植物在植物群落中占主要优势。     

围栏封育和自由放牧对伊犁绢蒿生长规律和内源激素的影响

【目的】研究围栏封育和自由放牧对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)生长规律和内源激素水平的影响,分析蒿属荒漠草地围栏封育效果,为退化的蒿属荒漠草地生态系统中植被恢复研究提供理论参考依据。【方法】以围栏封育和自由放牧条件下的伊犁绢蒿为研究对象,利用植物学、植物生理学和草地管理学中有关植物形态、植物内源激素和“四度一量”方法,计数统计伊犁绢蒿高度PH、盖度PC、密度PD、生物量B、一级分枝PBN和二级分枝SBN,采取烘干法测定单株叶片干重、单株茎干重和单株根系干重,采取靶向测定内源激素(细胞分裂素IAA、脱落酸ABA、生长素CTK、赤霉素GAs、乙烯ETH)含量,每处理设置3条样线,每样线测定40个样方,对比分析各项指标,归纳总结伊犁绢蒿在两个处理下的生长规律和内源激素变化。【结果】围栏封育条件下的伊犁绢蒿株高是自由放牧株高的2.57倍,生物量是自由放牧的29.73倍,一级分枝是自由放牧的7倍,单株叶片干重、茎干重和根系干重分别是自由放牧的7.87倍、5.21倍和5.64倍;围栏封育和自由放牧对伊犁绢蒿叶片CTK和ABA含量影响较大,且差异显著(P<0.05...     

退化伊犁绢蒿荒漠草地土壤种子库水平分布格局研究

采用萌发法对伊犁绢蒿(Seriphidium transillense)荒漠草地中度退化、重度退化和极度退化三个不同阶段的土壤种子库进行调查研究.结果表明:三个阶段种子萌发的总量均集中在前15 d,萌发高峰期出现在第10 d,到50 d萌发结束;中度、重度和极度退化的土壤种子库内物种数变化不大,分别为13、11和11种,在数量上占优势的物种分别为伊犁绢蒿、叉毛蓬和角果藜、叉毛蓬;随着退化程度的加剧,草地植被逐渐演替为一年生植物,伊犁绢蒿土壤种子库逐步退化,直至消失.     

绢蒿荒漠草地两种主要植物的生态化学计量特征分析

【目的】研究退化伊犁绢蒿荒漠草地恢复后,主要植物的生态化学计量特征的变化,为干旱区草地恢复提供理论依据。【方法】以该草地的建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)和伴生种木地肤(Kochia prostrata)为对象,分析两种植物的C、N、P、K含量及计量比以及放牧和封育条件下,两种植物的生态化学计量特征,研究两种植物的养分利用策略以及封育对两种植物的生态化学计量特征的影响。【结果】伊犁绢蒿的P(0.82 g/kg)极显著高于木地肤的P(0.58 g/kg),伊犁绢蒿的N(15.11 g/kg)、K(13.06 g/kg)含量和N/P(22.46)极显著低于木地肤的N(25.14 g/kg)、K(21.17 g/kg)含量和N/P(43.75)。封育改善了荒漠草地植物的生长环境,但与放牧相比,伊犁绢蒿与木地肤的C、N、P、K含量及元素计量比变化不显著。【结论】伊犁绢蒿与木地肤的养分利用策略不同,伊犁绢蒿以吸收利用P为主,木地肤以吸收利用N和K为主,伊犁绢蒿的生长率高于木地肤。封育对荒漠草地两种植物的生态化学计量特征影响不显著。     

围栏封育对伊犁绢蒿非结构碳水化合物的影响

[目的]探讨围栏封育对伊犁绢蒿储藏营养物质-非结构性碳水化合物积累有没有影响,同时确定合理的封育时间后实施放牧,为今后荒漠草地生态系统管理和合理利用提供一定的基础资料和科学理论依据.[方法]对不同围栏年限的伊犁绢蒿根系、茎部和叶的非结构碳水化合物(可溶性糖、淀粉)的含量变化进行测定分析.[结果](1)伊犁绢蒿主要储藏性非结构性碳水化合物为淀粉,主要贮藏部位为茎部;非结构碳水化合物含量表现为8月最高(16.67;),5月最低(6.29;),说明伊犁绢蒿非结构碳水化合物积累易受季节因素影响,并且随时间变化淀粉含量先升高后降低,呈倒"V"字型变化.(2)围栏封育显著促进了伊犁绢蒿根系和茎部非结构碳水化合物含量的积累,而对叶部无显著影响;围栏封育4和2 a年后伊犁绢蒿可溶性糖含量高于放牧区,而淀粉含量表现出来的规律不明显.封育4 a与封育2 a之间非结构碳水化合物的含量变现出来的差异不显著.[结论]随着封育时间的增长,储藏物质增加到一定限度后保持稳定,此时牧草再生能力较强,适当利用反而有利于植被恢复.与放牧区相比,对于围栏封育4 a试验区内的伊犁绢蒿,应该在春秋两季利用可能更有利于其恢复;但围栏2 a试验区封育的效果不是很显著,有必要继续封育.     

伊犁绢蒿荒漠群落特征及植物多样性对短期封育的响应

【目的】研究封育对草地群落特征和植物多样性的影响规律,为该类退化草地恢复治理和科学经营提供理论依据。【方法】以玛纳斯县封育3a的伊犁绢蒿荒漠草地为对象,采用野外调查取样的方法,测定不同生长季(5月、7月和9月)围栏内外的群落数量特征,计算植物多样性指数。【结果】(1)与放牧区相比,伊犁绢蒿荒漠草地短期封育(3a)后群落高度、盖度和生物量分别显著提高52.55%~91.80%,40.28%~108.75%和44.36%~75.32%(P<0.05),但植物多样性指数对封育的响应较小;(2)5月围栏内外的群落盖度、密度、Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均显著高于7月和9月(P<0.05),群落高度均显著低于7月和9月(P<0.05),而围栏内外生物量在月际间差异不显著(P>0.05)。【结论】短期封育(3a)有利于退化伊犁绢蒿荒漠草地植被的恢复,但对植物多样性影响相对较小。     

3种绢蒿属植物种子萌发特性的比较

在实验室条件下,分别对3种绢蒿属Seriphidium(Bess.)Poljak.植物(伊犁绢蒿Seriphidium transiliense(Poljak.)Poljak.、新疆绢蒿Seriphidium kaschgaricum(Krasch.)Poljak.和西北绢蒿Seriphidiumnitrosum(Web.ex Stechm.)Poljak.)的千粒重、种子生活力、天然种衣形态、种子吸水曲线及发芽率进行了比较。结果表明,3种植物的千粒重均较小,伊犁绢蒿、新疆绢蒿和西北绢蒿的千粒重分别为0.331,0.455和0.313 g;种子吸水曲线均呈现“快-慢-稳”的格局;伊犁绢蒿和西北绢蒿的种子前期萌发快,后期慢;新疆绢蒿种子前期萌发平缓,后期快。伊犁绢蒿、新疆绢蒿和西北绢蒿种子开始萌发的时间分别为2,5和3 d,萌发持续时间分别为14,21和16 d。伊犁绢蒿种子的发芽率和发芽势均最高,分别为87.01%和88.69%,新疆绢蒿种子的发芽率和发芽势均最低,分别为59.83%和61.44%,西北绢蒿的发芽率和发芽势介于二者之间。说明伊犁绢蒿有效利用生境和适应恶劣环境的能力较强,西北绢蒿次之,新疆绢蒿最差。     

不同封育年限下伊犁绢蒿荒漠草地动态变化

[目的]以围栏封育的伊犁绢蒿荒漠草地为对象,探讨群落多样性对封育年限的响应,提出蒿属荒漠草地合理的封育年限.[方法]选择未封育(w0)、封育3年(w1)、封育8年(W2)、封育11年(W3)4个梯度,测定与分析5月伊犁绢蒿群落的高度、盖度、密度及生物量.[结果]随着封育年限的增加,群落的平均高度呈明显增高(P＜0.05),群落向高丛化方向发展;封育8年及11年的群落盖度显著高于封育3年及未封育群落(P＜0.05);封育3年群落密度明显高于其他3个处理(P＜0.05),生物量随封育年限的增加并没有显著差异(P＞0.05).群落中竞争力强的种群优势度得到提高,而竞争力弱的种群优势度先提高后降低.封育3年群落的多样性及丰富度显著高于其他群落,而群落均匀度间没有明显差异(P＞0.05).[结论]封育5～8年后进行放牧有利于维持草地多样性并获得较大生产力.     

新疆伊犁绢蒿荒漠草地资源特征及可持续利用对策

伊犁绢蒿荒漠草地主要分布在北疆各山地山前砂砾质冲积平原、洪积扇到前山、低山丘陵区中,在新疆各类草地中共有2个草地类、3个草地亚类、7个草地组和9个草地型,面积约600万hm2,不仅是新疆重要的春秋牧场,而且具有巨大的生态服务价值。受地质地貌、土壤及气候因素的影响,伊犁绢蒿荒漠草地发育为典型的中亚荒漠草地,每年春秋两季利用。由于人类对伊犁绢蒿荒漠草地资源经营的不合理,使其处于持续退化与草地面积持续减少的利用现状。针对利用现状和草地资源经营中的制约因素,提出了系统的可持续管理对策。     

水分胁迫对4种绢蒿属植物生理特性的影响

在土培条件下,研究水分胁迫对沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)、伊犁绢蒿(S.transiliense)、针裂叶绢蒿(S.sublessingianum)和民勤绢蒿(S.minchnense)4种绢蒿属植物生理特性的影响,并对4种绢蒿属植物进行抗旱性综合评价。结果表明,在水分胁迫下,伊犁绢蒿和针裂叶绢蒿叶片相对含水量显著降低;丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量均随胁迫程度的加强呈上升趋势,丙二醛和脯氨酸含量增加幅度较大的为针裂叶绢蒿和伊犁绢蒿,增加幅度较小的为沙漠绢蒿和民勤绢蒿;沙漠绢蒿和伊犁绢蒿根系活力呈先升高后降低的趋势;沙漠绢蒿和民勤绢蒿根冠比显著升高。模糊数学隶属函数法综合评价结果表明,4种绢蒿属植物抗旱性由强到弱为:民勤绢蒿>沙漠绢蒿>伊犁绢蒿>针裂叶绢蒿。     

伊犁绢蒿荒漠草地3种主要植物光谱及植被指数改进

【目的】伊犁绢蒿荒漠草地是新疆草地生态系统的重要组成部分,研究其主要植物地面光谱和植被指数特征是实现物种识别的基础,准确而实时获得群落物种组成变化、提高草地监测的质量和效果。【方法】借助SOC710 VP成像光谱仪,采集4月伊犁绢蒿荒漠草地群落高光谱影像,提取伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)和群落的原始光谱数据,通过反射率(REF)、吸收率(ABS)及其一阶微分(GREF和GABS)的变换提高光谱辨析度,分析并筛选敏感波段;通过各波段之间的相互组合计算NDVI值和DVI值,并以全波段计算的NDVI值和RVI值作为参考,筛选出优于全波段且差值最大植被指数。【结果】(1)3种主要植物光谱曲线相近,差异主要体现在光谱值的大小,在可见光400~780 nm和近红外波段780~820 nm的反射率均表现出角果藜>伊犁绢蒿>叉毛蓬>群落的特征;(2)通过反射率REF、吸收率ABS、一阶微分反射率GREF和一阶微分吸收率GABS的变换能够进一步扩大其光谱特征,相对稳定的波段有蓝光波段490~530 nm,绿光波段510~560 nm,红光波段620~760 nm,近红外波段780~820 nm。(3)GABS和ABS变换下490~530 nm和780~820 nm波段组合计算的NDVI’和RVI’在3种主要植物间的差异大于全波段和其它波段计算的NDVI’和RVI’。【结论】对敏感波段的反射率和吸收率进行一阶微分处理,并用于改进植被指数,能够提高伊犁绢蒿荒漠3种主要植物的识别效果。     

不同放牧强度对针茅草地春季群落的影响

通过在昭苏马场设置的轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极度放牧(EG)四个水平模拟放牧的测定,对针茅草地春季群落的盖度、优势度、产量和土壤含水量的变化进行了研究.结果表明:随着放牧强度的增大,针茅草地春季群落的盖度逐渐降低 ;极度放牧的主要优势种是草原糙苏,重度放牧、中度放牧、轻度放牧和对照主要优势种为针茅;不同放牧强度对植物类群生物量的影响达到极显著水平(P＜0.01 );5月30日土壤表层含水量随放牧强度的增加含水量降低,6月15日放牧强度对表层0～10 cm的含水量的影响差异达到极显著水平(P＜0.01),6月30日放牧强度对土壤含水量的影响差异在此时段不显著(P＞0.05).     

新疆山地草甸植被群落特征及养分含量对围封和放牧的响应

[目的]研究新疆山地草甸草地的植被群落特征和养分含量对围封和放牧的响应规律,分析其在不同生长季的动态变化规律,为退化草甸的恢复和科学管理提供理论依据.[方法]在围封(5 a)与放牧条件下,以新疆山地草甸草地为对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定整个生长季(5～8月)的草地群落物种组成、数量特征、植物多样性...     

刈割与放牧交替利用方式对草地植被主要数量性状的影响

[目的]以新疆伊犁昭苏马场禾草+杂类草草甸草地为研究对象,研究利用方式对草地植被主要数量性状的影响.[方法]采用放牧+刈割+放牧、放牧+刈割、刈割+放牧、刈割交替等处理.[结果](1)不同利用方式对植物的重要值影响不同,刈割+放牧(C)、刈割处理样地内的禾草比例高于其他两种利用方式;(2)在高度变化上,各利用方式之间差异性不显著(P＞0.05);刈割+放牧(C)、刈割(D)草地群落由于春季均未放牧利用,草地的高度均表现出略高于其他两种方式;(3)在盖度变化上,从三季利用上可以看出刈割(D)优于其他三种利用方式;(4)5 ～8月四种利用方式在密度变化上差异性不显著(P＞0.05),9月,由于放牧与不放牧的差别,刈割(D)利用方式草地群落密度高于其他三种方式(P＜0.05);(5)地上生物量变化方面刈割和刈割+放牧利用方式在草地群落地生物量上表现出一定的优势.[结论]初步确定刈割+放牧和刈割利用方式较好,但需要长期的动态监测,方能得到科学结论.