短花针茅草原主要植物种群特征及其资源分配对载畜率的响应

采用随机区组试验方法研究内蒙古高原短花针茅荒漠草原地区主要植物种群特征及生物量资源分配对载畜率的响应,结果表明:植物群落结构在轻度放牧区最佳,不放牧区的植物群落结构优于重度放牧区。2005年降水量(156.8mm)较低,冷蒿、短花针茅和无芒隐子草的盖度、高度及地上现存量显著低于2004年(P<0.05),且随载畜率的增大而降低。从生物量资源分配可看出,冷蒿主要通过营养繁殖来竞争资源,其茎、叶和根的资源分配受载畜率与降水量双重因子的调配,对茎、叶的资源分配在轻牧区较高,且随载畜率增大对根系的资源分配逐渐增大;而短花针茅和无芒隐子草采用相同的生存策略适应载畜率变化,随着载畜率的增加对其根系的资源分配高于茎、叶。     

短花针茅荒漠草原土壤氮素矿化对载畜率的响应

氮矿化是决定土壤提供可利用性氮的关键生态环节,同时也是当今国内外土壤氮素循环的研究热点,荒漠草原作为草地生态系统中极特殊的一种草地类型,其资源贫乏,气候严酷,植被结构相对简单,因此研究荒漠草原氮素的可利用性对维持荒漠草原稳定发展十分必要。鉴于此,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为对象,采用顶盖埋管培养法,通过在整个生长季的跟踪调查,主要探讨了净氮矿化速率对4个载畜率梯度[0(对照)、0.91(轻度放牧)、1.82(中度放牧)、2.71(重度放牧)羊/(hm²·a)]的响应,并结合土壤温湿度,分析其与土壤氮矿化的关系,旨在为荒漠草原生态系统氮素可持续利用的研究提供基础数据及管理参考。结果显示,土壤的净氮矿化速率在整个生长季呈现出先降后增的趋势,并且在生长高峰期7月及8月受载畜率的影响较大。4种载畜率梯度下中度放牧处理[1.82羊/(hm²· a)]具有最高的净氮矿化速率,重度放牧处理中[2.71羊/(hm²·a)]净氮矿化速率最低。皮尔森相关分析表明硝化速率与净氮矿化速率显著正相关,在整个生长季中净氮矿化速率受硝化作用影响较大。不同载畜率梯度下,土壤水分与净氮矿化速率极显著负相关,而土壤温度则与净氮矿化速率无显著相关性。综上所述中度载畜率水平[1.82羊/(hm²·a)]是维持荒漠草原稳定矿化速率的理想载畜率。     

不同载畜率下短花针茅草原土壤水分空间异质性的分析

以短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,采用经典统计学和地统计学的方法对不同载畜率样地(不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧)的土壤水分进行描述性统计、半变异函数及空间插值分析,旨在研究载畜率对荒漠草原土壤水分空间异质性的影响。结果表明,01)各处理的土壤含水量均随载畜率的增大而逐渐升高,各处理的变异系数(CV)在7.29%~9.79%,均呈弱变异性。2)半变异函数分析显示各处理的土壤水分含量均呈指数模型,不放牧的结构比为74.4%,属于中等程度变异。轻度、中度、重度放牧处理的结构比分别为94.4%、91.2%和96.0%,具有强烈的空间自相关性;3)利用克里格插值法对各样地的未知采样点进行插值分析,发现重度放牧处理土壤水分的空间变异程度最大,不放牧处理土壤水分的空间变异程度最低。所以,载畜率对土壤水分的空间分布有明显的影响。     

短花针茅种群功能性状对载畜率的响应

对不同载畜率下短花针茅种群的表型功能性状(株高、单株重、叶长、叶面积、比叶面积)和元素类功能性状(叶片N含量、叶片C含量、叶片C/N)等性状指标进行了测定,探讨短花针茅种群对放牧的响应机制。结果表明:随着载畜率增加,短花针茅种群表型功能性状指标逐渐降低,重度放牧显著低于对照(P0.05);载畜率对短花针茅种群叶片C、N含量没有显著影响,中度放牧区C/N显著低于轻度放牧(P0.05);可塑性指数PI值随着载畜率的增加而变大;叶面积是短花针茅响应放牧干扰最显著的指示性状。     

短花针茅叶片热值及还原糖含量对载畜率的响应

热值能够衡量植物体光合作用能力的强弱,还原糖可以通过氧化还原反应直接给植物供能,二者对植物返青和再生具有重要作用.本研究采取野外取样与室内分析相结合的方法,分析不同载畜率水平下短花针茅(Stipa breviflora)叶片热值、还原糖含量和干物质的变化及其之间的相关关系.结果表明:1)短花针茅叶片热值、还原糖含量及干物质重的变化趋势一致,均随着载畜率的增加而下降,且重度放牧较围封显著下降(P<0.05);2)在不同月份之间短花针茅叶片热值和干物质重的变化一致,均随时间的推移显著增加(P<0.05),而叶还原糖含量先降低再升高;3)叶片热值与干物质呈极显著正相关关系(P<0.001),而叶还原糖与干物质呈显著负相关关系(P<0.05).研究结果表明,围封有利于草地中的能量向短花针茅中移动,进而促进其生长发育,有利于维持和改善荒漠草原生态系统.     

短花针茅叶片热值及还原糖含量对载畜率的响应

热值能够衡量植物体光合作用能力的强弱,还原糖可以通过氧化还原反应直接给植物供能,二者对植物返青和再生具有重要作用.本研究采取野外取样与室内分析相结合的方法,分析不同载畜率水平下短花针茅(Stipa breviflora)叶片热值、还原糖含量和干物质的变化及其之间的相关关系.结果表明:1)短花针茅叶片热值、还原糖含量及干...     

荒漠草原短花针茅茎叶功能性状对不同载畜率的响应

在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原测定不同载畜率下短花针茅的平均叶长(LL)、平均茎长(SL)、单叶质量(LWE)、总叶质量(TLW)、总茎质量(SW)、单叶面积(LA)、总叶面积(TLA)、比叶面积(SLA)、株高(PH)、基丛径(BD)、地上生物量(AB)、茎质量/叶质量(SLW)等性状指标,探讨短花针茅的茎叶功能性状对不同载畜率的响应。结果表明:短花针茅的BD、LWE、TLA、PH、LA、LL等性状在不同载畜率下差异显著(P0.05);BD、SLW、TLA、SL、SW等为放牧响应的敏感性状,LL、AB、SLA、PH、LA等为放牧响应的惰性性状;短花针茅生物量与PH、BD、LL、TLW等性状间显著正相关(P0.05),短花针茅的PH、LL和SL性状之间也存在着极显著(P0.0001)正相关关系。     

短花针茅荒漠草原植物群落特征对不同载畜率水平的响应

在内蒙古短花针茅荒漠草原采用5个载畜率水平绵羊放牧试验,研究植物群落对载畜率的响应.研究结果表明,主要植物盖度、高度和密度在低载畜率和中等载畜率下保持较高水平;中等载畜率有利于短花针茅生长;随着载畜率的增加,植物群落现存量下降;短花针茅草原适宜的载畜率为1.7～2只羊/hm2/半年.     

短花针茅荒漠草原植物群落特征对不同载畜率水平的响应

在内蒙古短花针茅荒漠草原采用了5个载畜率水平绵羊放牧试验，研究植物群落对载畜率的响应。研究结果表明，主要植物盖度、高度和密度在低载畜率和中等载畜率下保持较高水平；中等载率有利于短花针茅生长；随着载畜率的增加，植物群落现存量下防；短花针茅草原适宜的载畜率为1．7－2只羊／hm^2／半年。     

大针茅草原植物群落和绵羊增重对载畜率的响应

本文研究了不同载畜率大针茅草原植物群落特征的响应和绵羊的体重变化,目的是确定大针茅草原的适宜家畜载畜率。研究结果表明,在中等载畜率植物群落结构保存较好,获得了最大的绵羊增重;重度放牧虽然获得了较大的绵羊体重增量,但对植物群落结构的破坏也较大,表现为群落中一年生植物和杂类草增多,牧草高度降低,盖度减小,产量下降,说明大针茅草原对放牧干扰的耐受性是有一定限度的,过度放牧会破坏草地植物群落的结构。     

短花针茅草原建群植物根部土壤含水量对放牧强度的响应

在短花针茅草原上研究建群植物根部土壤含水量对放牧强度的响应。结果表明:放牧强度的不同导致主要建群植物根部土壤含水量存在一定差异。短花针茅根部土壤含水量在轻度放牧区0～10cm土层较高,围封区10～20cm土层较高,中度和重度放牧区20～30cm土层较高;无芒隐子草根部土壤含水量在围封、轻度放牧区10～30cm土层较高,中度和重度放牧区0～10cm土层较高;冷蒿根部土壤含水量在围封区、轻度放牧区20～30cm土层较高,中度、重度放牧区0～20cm土壤水分较高。     

短花针茅荒漠草原物种间关系的多度不对称性对载畜率的响应

目前物种的相对多度与种间关系的内部联系如何影响物种共存仍不清楚。为探讨植物群落物种间关系强度的多度不对称性及其对载畜率的响应,本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原植物群落为对象,分析了对照、轻度、中度及重度放牧下群落物种的多度及其频率。结果表明：随载畜率的增大,物种数呈现出降低的趋势。不同载畜率下同分布指数CO均存在明显的多度依赖性;常见种(如短花针茅、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)及刺穗藜(Chenopodum aristatum))对其他物种的作用强度普遍较强。不同载畜率下短花针茅对无芒隐子草及刺穗藜的作用强度均高于其二者对短花针茅的强度,表现出种间强度的不对称性。此外,放牧使得短花针茅对无芒隐子草的作用强度呈现出增大的趋势,使得无芒隐子草对短花针茅的作用强度呈现出降低的趋势。因此,物种间存在多度的不对称性,而放牧进一步造成其物种间作用强度的变化。     

短花针茅草原主要植物种群及群落特征对放牧强度季节调控的响应

在探究荒漠草原主要植物种群及群落特征对放牧利用方式的响应规律时,不仅可以明确荒漠草原植物群落的变化规律,亦可以探讨作为荒漠草原群落重要组成部分的主要植物种群变化特征和规律,二者结合有利于掌握荒漠草原植物群落结构和功能的变化形式。试验选取内蒙古自治区苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为研究对象,设置6个放牧处理,采用随机区组排列(3个区组,即3次重复),选取主要植物种群(短花针茅、无芒隐子草和碱韭)、植物群落的高度、盖度、密度和现存量为研究指标,运用最优母序列关联度分析方法,探讨主要植物种群、群落在放牧处理间、放牧季节间的关联序。结果表明,春季休牧+夏季重度放牧+秋季适度放牧的SA1处理区可以作为草地可持续利用的首选,其次是全年适度放牧的SA5处理区。采用最优母序列关联度评价草地具有简单便捷的特点。     

围栏休闲对短花针茅草原影响

通过对短花针茅草场围栏封闭的观察,了解到放牧能促进短花针茅的分蘖,禁牧则抑制短花针茅的分蘖,而有利于新生植株的生长。     

短花针茅草原主要植物种群与土壤养分对季节调控放牧的响应

试验以短花针茅荒漠草原为研究对象,共设4个试验处理区,进行植物养分与不同土壤土层养分含量变化的研究。结果显示:短花针茅的高度在轻度放牧SA1区、适度放牧SA5区、零放牧CK区显著高于重度放牧SA3区(P<0.05),植物种群的高度SA1区短花针茅最高,植物种群盖度影响最大的植物是碱韭,放牧区与对照组对比差异显著(P<0.05);植物群落的全氮含量在SA1区内最低,植物群落的碳含量在SA1区内最小,CK区次之;N/P数值大小依次为SA5>SA3>CK>SA1;放牧减少了土壤速磷含量,增加了土壤表层土的有机碳。     

载畜率对短花针茅荒漠草原土壤有机碳空间格局的影响

以短花针茅荒漠草原为研究对象,以样地调查数据为基础,采用半方差函数和克里克插值法,分析了不同载畜率下土壤有机碳的含量以及空间格局。结果表明:对照区土壤有机碳最高,轻度和中度放牧区次之,重度放牧区最小;随着载畜率的增加,有机碳的最大空间变异程度降低。对照和轻度放牧区为中等程度的空间自相关性,中度和重度放牧区具有强烈的空间自相关性;不同载畜率处理下,有机碳的空间异质性表现为对照轻度中度重度放牧区;对照区、轻度放牧区斑块镶嵌明显,具有小尺度的空间格局。     

不同绵羊载畜率对短花针茅荒漠草原植物群落特征的影响

采用分区放牧的方法,对不同载畜率处理短花针茅草原植物群落特征进行对比研究,目的是确定最适宜的载畜率。研究结果表明,过高的载畜率和过低的载畜率都不利于草地群落的正常演替,载畜率为1.8只/ha处理有助于维持草地生产力。