刈割干扰对羊草草甸草原植物功能群及多样性的影响

【目的】刈割是草原主要利用方式之一,植物功能群和群落物种多样性是判别干扰条件下草地生态系统退化的重要生态学指标。研究不同刈割干扰下羊草草甸草原植物功能群和群落物种多样性的变化,了解刈割干扰下草原功能群与多样性变化过程和机制,为退化割草地生态恢复提供理论依据。【方法】以呼伦贝尔羊草草甸草原时空刈割配置为试验平台,于2014—2018年植物生长最旺盛的季节(即每年8月初),采用样方法对各个小区进行群落植被调查。分析一年一割(G1)、两年一割(G2)、漏割带10 m(G3)、漏割带5 m(G4)和对照(CK)处理下草甸草原群落功能群和物种多样性变化以及刈割时间和不同刈割处理间的交互作用,探讨植物功能群与群落物种多样性的相关关系。【结果】研究发现羊草(Leymus chinensis)在不同刈割制度下均为优势物种,但是随着刈割频次的增加呈现出羊草重要值逐渐降低,退化指示物种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)、披针叶黄华(Thermopsis lanceolate)等重要值增加的趋势;两年一割处理下羊草、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、长柱沙参(Aden...     

刈割对山地草甸草原群落特征及多样性的影响

[目的]结合独立样本t检验和Spearman秩相关分析,研究刈割对草原群落特征及多样性的影响.[方法]设置刈割和不刈割2个处理,用目测法估测盖度,用测量法量取高度,密度为样方中的物种数目,分种齐地面剪割测定植被地上生物量.[结果]刈割对草地群落特征和物种多样性的影响仅在地上生物量上表现为差异显著(P＜0.05);刈割后,植被高度均高于不刈割,禾草和杂类草的地上生物量减少,相反,豆科和莎草科增加;刈割处理中,Margalef指数和Shannon-Wiener指数与地上生物量呈显著负相关,而不刈割处理中,前者没有相关性,后者表现出极弱的负相关性;刈割后的Simpson指数和Pielou指数与地上生物量表现为无相关性,但在不刈割处理中,二者均呈极弱的负相关性.[结论]刈割对植被地上生物量的影响效果显著;不同生活型的植物刈割后在高度、地上生物量和组成比例上均发生了变化;刈割对地上生物量和多样性的相关性影响有三种结果.     

放牧干扰对草甸草原羊草植株及根际土壤植物寄生线虫多样性的影响

对人畜干扰下的草甸草原羊草根、茎、叶及根际土壤中植物寄生线虫进行了研究,结果表明,草甸草原羊草根、茎、叶及根际土壤中植物寄生线虫种类(属)有:类短体属(Pratylenchoicles)、叉针属(Bolendorus)、野外垫刃属(Aglenchus)、螺旋属(Helicotylenchus)、矮化属(Tylenchorhynchus)、头垫刃属(Aphelen)、盘旋属(Bursapbrelenchus)、粒属(Anguina),居民点周围羊草根、茎、叶及根际土壤中的线虫种类(属)及数量高于围栏内羊草;居民点周围羊草根、茎、叶及根际土壤中的稀有种的多样性指数(H’)、均匀度指数(J)、丰富度指数(SR)显著低于围栏内,而植物寄生线虫成熟度指数(PPI)显著高于围栏内;植物寄生线虫稀有种多样性指数(H’)、均匀度指数(J)、丰富度指数(SR)、植物寄生线虫成熟度指数(PPI)可作为指示受干扰的植物及草地的线虫生态特征指标.     

呼伦贝尔羊草草甸草原植物多样性与退化程度关系

对不同退化程度下呼伦贝尔羊草草甸草原植物多样性进行了研究.结果表明:随草原退化程度加重,植物种数目逐渐减少,其中禾本科植物物种明显下降,而豆科、菊科、莎草科植物物种数目变化不大;生活型内多年生草本植物和半灌木类植物种逐渐减少,而一、二年生草本则呈现"低-高-低"的波动变化;中生植物物种数目在群落中所占比例明显下降,而中旱生和旱生植物所占比例逐渐上升;在草原退化过程中,植物群落发生了羊草+杂类草草原-羊草+寸草苔-寸草苔的逆向演替;随草原退化加剧,群落α-多样性明显下降,其中重度退化草地的物种丰富度、多样性、均匀度分别比轻度退化草地下降了27%、62%、61%;β-多样性指数表明,轻度退化草地与中度、重度退化草地的群落结构相似性较低,中度与重度退化草地之间相似性较高.     

放牧强度对草甸草原羊草功能性状的影响

【目的】研究草甸草原优势种羊草群落重要值(IV)和其功能性状对放牧强度的响应规律,观察羊草是否通过调整自身各功能性状(如个体、茎、叶等)来适应外界环境的变化,以便为草原合理放牧利用提供参考依据。【方法】通过控制试验设置6个放牧强度,即对照(G0:0)、轻度(G0.23:0.23 cow.AU/hm²)、轻中度(G0.34:0.34 cow.AU/hm²)、中度(G0.46:0.46 cow.AU/hm²)、重度(G0.69:0.69 cow.AU/hm²)、极重度(G0.92:0.92cow.AU/hm²),3个重复,采用随机区组排列。在每个处理中分别测定优势种羊草IV以及其植株性状(株高、茎重、叶重、茎叶比、单株重)和叶片性状(形态性状:叶面积、单片叶重、比叶面积(SLA)、叶长、叶宽;生理性状:叶片C、N含量、C/N),其中羊草IV通过随机选取试验小区内5个1 m×1 m群落样方调查得到,羊草功能性状通过随机选取每个试验小区内的羊草单株进行测定。【结果】(1)与不放牧G0相...     

放牧强度对草甸草原羊草功能性状的影响

【目的】研究草甸草原优势种羊草群落重要值(IV)和其功能性状对放牧强度的响应规律,观察羊草是否通过调整自身各功能性状(如个体、茎、叶等)来适应外界环境的变化,以便为草原合理放牧利用提供参考依据。【方法】通过控制试验设置6个放牧强度,即对照(G0:0)、轻度(G0.23:0.23 cow.AU/hm~2)、轻中度(G0.34:0.34 cow.AU/hm~2)、中度(G0.46:0.46 cow.AU/hm~2)、重度(G0.69:0.69 cow.AU/hm~2)、极重度(G0.92:0.92cow.AU/hm~2),3个重复,采用随机区组排列。在每个处理中分别测定优势种羊草IV以及其植株性状(株高、茎重、叶重、茎叶比、单株重)和叶片性状(形态性状:叶面积、单片叶重、比叶面积(SLA)、叶长、叶宽;生理性状:叶片C、N含量、C/N),其中羊草IV通过随机选取试验小区内5个1 m×1 m群落样方调查得到,羊草功能性状通过随机选取每个试验小区内的羊草单株进行测定。【结果】(1)与不放牧G0相比,羊草IV的降低幅度随着放牧强度的增加依次为42.9%、66.0%、82.7%、91.8%、91.2%;(2)羊草植株性状(株高、茎重、叶重、茎叶比、单株重)随着放牧强度增加逐渐降低。不同放牧强度下羊草植株茎叶比均小于1,并且与G0相比,G0.92显著降低39.22%;叶片性状中叶面积、单片叶重、叶长、叶宽均随着放牧强度的增加逐渐降低,而SLA却随着放牧强度的增加而增加,且在G0.92时最大,为136.61 cm~2·g~(-1),其与G0、G0.23、G0.34、G0.46、G0.69相比,增加幅度分别为23.7%、19.0%、17.8%、20.2%、13.2%;(3)羊草叶片C、N含量在极重度放牧(G0.92)下分别为44.2%、2.8%。随着放牧强度的增加,羊草叶片C含量整体变化相对稳定,但叶片N含量则不断增加,相比于G0,G0.69与G0.92中N含量分别增加21.8%、43.2%;(4)相关分析表明,羊草叶片SLA与N含量存在极显著正相关,与C含量存在极显著负相关;叶片形态性状与生理性状存在显著相关。同时典型相关分析表明,形态性状中主要以单片叶重为主,生理性状中以C/N为主。【结论】放牧强度改变了羊草的优势度,使羊草植株个体变小,茎叶比降低,但羊草为适应外界环境的变化而改变自身叶片SLA、N含量,尤其在极重度放牧条件下,SLA与N含量协同增加。     

刈割对呼伦贝尔草甸草原生态系统呼吸和甲烷排放的影响

【目的】 草原刈割利用是我国最常用的草原利用方式,刈割强烈影响草原生态系统呼吸（Re）和甲烷（CH₄）的排放,但对草甸草原的影响大小及机制尚未定论。【方法】 文章利用静态箱-气相色谱连用,分析了刈割对呼伦贝尔羊草草甸草原Re和CH₄排放的影响。【结果】 （1）与对照相比,刈割处理组2021年和2022年的Re（P<0.01）和CH₄（P<0.05）通量显著降低,平均分别降低45.0%和1.2%;2021年刈割和对照处理的Re分别为（10.66±0.24）mg/（m²·h）和（6.05±0.16）mg/（m²·h）;2022年刈割和对照处理的Re分别为（11.52±0.38）mg/（m²·h）和（6.29±0.27）mg/（m²·h）;2021年刈割和对照处理的CH₄排放量为（0.43±0.01）mg/（m²·h）和（0.40±0.01）mg/（m²·h）;2022年刈割和对照处理的CH₄排放量为（0.43±0.01）mg/（m²·h）和（0.41±0.01）mg/（m²·h）。（2）刈割处理的土壤温度（P<0.05）和土壤湿度（P<0.01）显著增加。（3）函数拟合分析表明地上生物量与Re正相关,土壤湿度与CH₄通量正相关。【结论】 呼伦贝尔羊草草甸草原中,刈割处理会显著降低生态系统呼吸和CH₄通量,这对于了解和掌握刈割处理下羊草草甸草原温室气体排放特征及其影响机制,准确评估草原生态系统温室气体排放具有重要意义,为草原生态系统碳管理和可持续利用提供了重要依据。     

放牧强度对羊草草甸草原植物器官及群落氮磷化学计量的影响

[目的]以地上植物茎、叶以及群落为研究对象,探究不同放牧强度对植物器官以及群落碳、氮、磷含量及化学计量特征的影响,为深入解析放牧干扰下草地生态系统退化过程,促进草地放牧适应性管理提供科学依据.[方法]基于呼伦贝尔羊草草甸草原长期控制放牧试验平台,在6种不同放牧强度(不放牧G0.00、较轻度放牧G0.23、轻度放牧G0....     

羊草克隆后代对刈割处理的响应

【背景】 母体放牧历史可以改变羊草（Leymus chinensis）克隆后代的形态及光合生理性状,也可以改变其对干旱环境的响应,但是母体放牧历史是否影响了羊草克隆后代对家畜啃食的响应尚不清楚。【目的】 研究母体放牧历史是否增强了羊草克隆后代对模拟家畜啃食（刈割）的适应性。【方法】 利用不同放牧历史的羊草克隆后代（1983年围封 VS 长期自由放牧）进行室内盆栽试验,从个体性状、子株数、生物量及生物量分配等角度对比了其对模拟放牧处理（刈割）的响应。【结果】 （1）母体放牧历史与刈割处理对羊草单株株高、单株生物量交互作用极显著,放牧羊草克隆后代（GZ）单株株高、单株生物量对刈割处理的抵抗力较围封羊草克隆后代（NG）强;但是,母体放牧历史并没有明显改变羊草克隆后代子株数对刈割处理的响应。（2）母体放牧历史与刈割处理对羊草根茎生物量交互作用显著,对地上、根系及总生物量交互作用不显著,但是NG地上、根系及总生物量在刈割处理下的表型可塑性指数及绝对减少量均明显大于GZ。因此,母体放牧经历增强了羊草克隆后代对刈割处理的适应性。（3）NG在刈割处理下被刈割掉的地上部分生物量显著小于GZ,但是NG的被刈割程度（被刈割生物量/总生物量）显著高于GZ。（4）GZ生物量分配对刈割处理响应不显著,但是刈割处理显著降低了NG的根茎生物量分配。【结论】 羊草母体经历放牧干扰后,其克隆后代对家畜啃食的适应性增强;母体放牧历史并不通过改变生物量分配增强羊草克隆后代的适牧性,叶片光合生理的响应及避牧性可能是母体放牧历史增强羊草克隆后代的途径。本研究通过控制试验排除土壤等环境因子的干扰,从植物自身角度出发,研究其克隆后代表型性状对放牧的响应,这对充分认识草原生态系统放牧退化过程及退化修复过程提供了新的视角。     

封育条件下刈割对山地草甸植物群落的影响

本研究以云南省马龙县山地草甸为研究对象,对封育的退化草地刈割后植物群落的变化进行了测定和分析。结果表明:刈割1a后,各刈割小区的盖度、物种数以及再生强度均呈下降趋势,而杂类草有明显的增长趋势。这说明连续的刈割会导致草原植物群落向逆向方向演替。所以,围栏封育的草地利用应每年刈割1~2次为宜。     

放牧和刈割对山地草原植被多样性和凋落物分解的影响

为探究天山北坡谢家沟区域草地利用模式对草地植被多样性和凋落物分解(土壤碳输入)的影响,本研究以天山北坡中段乌鲁木齐县谢家沟的山地草原为研究对象,以放牧(载畜量2.8羊单位/hm²)和刈割为试验处理,采用样方法和凋落物原位分解法对放牧、刈割草地的植被α多样性、凋落物分解动态进行测定,同时对凋落物分解过程中的土壤表面和10 cm温度、土壤水分、容重、辐照度等环境因子进行监测。结果表明,放牧降低了草地植被的高度、盖度、地上生物量,同时其植被多样性指数、丰富度指数、均一性指数显著低于刈割草地(P<0.05);地上凋落物分解速率显著高于地下凋落物(根系)(P<0.05);放牧显著降低了地上、地下凋落物的分解速率,同时相较于刈割处理,放牧降低了土壤水分,增加了土壤温度、土壤容重和辐照度(P<0.05);冗余分析(RDA)表明,水分是该区域限制凋落物分解的主要因素。天山北坡谢家沟区域刈割利用维持了草地植被多样性,同时其凋落物分解碳输入也没有受到抑制,而放牧利用使得草地植被多样性下降,抑制了作为碳输入的凋落物分解过程。     

放牧和刈割对大针茅草原羊草空间异质性的影响

【目的】分析不同利用方式下小尺度羊草种群的空间异质性及其分布,为草地的可持续利用提供参考。【方法】以大针茅典型草原优势种羊草为研究对象,基于地统计法,利用变异函数、空间自相关系数、分形维数以及克里格插值法,分析放牧、刈割和围封(对照)利用方式下羊草种群空间异质性的变化。【结果】放牧可显著提高羊草种群密度(P0.05),3种利用方式下羊草种群密度均值表现为放牧(48.38株/m~2)围封(12.53株/m~2)刈割(7.51株/m~2)。不同利用方式下,羊草种群空间分布的最优模型均为球状模型,羊草种群空间异质性表现为围封放牧刈割,羊草种群的空间分布格局主要受结构性因素的影响。在围封样地中,羊草种群呈现出较小尺度内变异较大的带状分布;在放牧样地中,羊草种群呈现出较大尺度内变异较小的片状分布;在刈割样地中,羊草种群以变异性大的高密度点状斑块镶嵌于平坦的低密度斑块上,呈现点状分布。【结论】放牧和刈割对大针茅草原羊草种群密度和空间异质性均有影响。     

放牧与刈割对山地高草草甸植被演替的影响

山地高草草甸草地是新疆天然草地的精华,在生产中主要作为天然打草场利用,在新疆传统的季节畜牧业中占有非常重要的地位.然而,长期以来,人们忽视了对山地高草草甸草地的合理利用,经营粗放,没有充分发挥其生产潜力.针对目前新疆山地高草草甸草地利用中存在的问题,以乌鲁木齐市南山菊花台一带的山地高草草甸草地为对象,研究割草与放牧两种利用方式对高草草甸植被演替的影响,为选择合理的山地高草草甸草地利用方式、防止草地退化及退化草地的恢复提供科学依据.结果表明:割草地优势度最大的5个种为草原糙苏(11.87)、草原老鹳草(10.94)、黄花苜蓿(8.72)、无芒雀麦(8.44)、披碱草(6.87);放牧地优势度最大的5个种为新疆党参(14.80)、草原老鹳草(12.46)、草原糙苏(12.24)、白三叶(6.73)、高山唐松草(6.04).割草地禾草的高度是放牧地的10倍,杂类草的高度是禾草高度近3倍.割草地与放牧地杂类草和禾草的盖度、频度接近,相差不显著.     

高原鼠兔干扰对藏北高寒草甸微斑块植物多样性的影响

高原鼠兔干扰是藏北高寒草甸退化的因素之一,同时也对退化草地中微斑块的植物群落产生影响.为了解以高原鼠兔为主要影响因素的藏北退化高寒草甸微斑块植物群落特征,本文通过野外调查法研究了不同退化程度草地微斑块植物群落的差异.结果表明:严重退化草地微斑块植物群落盖度和生物量显著高于中度退化、轻度退化草地微斑块;各退化程度草地微斑...     

短期休牧对昭苏草甸草原植被特征及多样性的影响

[目的]研究秋季短期休牧对昭苏草原的影响,探讨适宜的休牧时间.[方法]采用控制放牧试验及野外常规取样技术,对不同时期(9月,10月)短期休牧(30 d)下昭苏草甸草原植被群落特征、多样性、主要种群特征进行测定.[结果]与对照比,休牧后草地植被群落高度、盖度、密度、生物量、Simpson指数、Shannon wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数均出现不同幅度的增加,且9月休牧仅在生物量上增加显著,而10月休牧均增加显著(P＜0.05);休牧后黄花苜蓿、无芒雀麦、野草莓、委陵菜等适口性好的优良牧草重要值呈现增加,而当前主要优势种草原苔草、亚洲百里香重要值呈下降趋势.[结论]休牧有利于昭苏草甸草原植被的恢复,秋季休牧在10月进行效果较好.     

短期放牧强度对昭苏草甸草原植被特征及多样性影响

采用控制放牧试验,在昭苏研究了短期放牧强度对草甸草原植被特征及多样性的影响.结果表明,放牧后草群高度、盖度及地上生物量均明显降低（P＜0.05）,密度变化不显著,且轻度放牧、中度放牧、重度放牧间植被特征差异不显著（P＞0.05）;放牧显著增加了草原苔草重要值,降低了针茅重要值（P＜0.05）,其余草种相对较为稳定;放牧显著影响了Shannon-wiener指数、Pielous均匀度指数,且轻度放牧下达到最高（P＜0.05）,而对Margalef物种丰富度、Simpson指数、Mclntosh指数、Alatalo均匀度指数影响不显著（P＞0.05）.短期放牧强度对草地植被特征的影响较缓慢,对植被多样性的影响相对较快.     

不同干扰因素下草甸草原自然保护区群落物种多样性研究

[目的]调查不同干扰因素下呼伦贝尔自然保护区草甸草原的物种多样性,为自然保护区生态环境的保护及合理利用提供参考.[方法]设羊草放牧、羊草刈割、针茅放牧、针茅刈割4个不同样地,调查群落的种类组成及其特征.[结果]各群落物种的重要值变化幅度很大,物种数在放牧干扰下都明显下降,α多样性指数均表现出降低的趋势;羊草群落中羊草在放牧干扰下重要值比刈割干扰高;贝加尔针茅群落中贝加尔针茅在刈割干扰的重要值比放牧干扰低.[结论]在各种干扰因素下,草甸草原群落的物种组成发生重大变化,物种多样性发生改变.     

羊草群落植物生活型功能群多样性变化与环境因子关系的研究

研究了中国东北样带以羊草(Leymus chinensis)为建群种或共建种的草原群落植物生活型功能群组成及其与群落初级生产力和环境变化的关系。结果表明：地面芽植物生物量没有明显的地带性规律;地上芽、地下芽和一年生植物生物量与群落生物量相关系数及占群落生物量比例过低,而且变异性最大。认为植物生活型功能群不宜作为评估和预测本研究区域植被变化的关键植物功能型。     

刈割对四川嵩草（Kobresia setchwanensis）高寒草甸植物生物量和氮含量的影响

研究了生长季内刈割频次和时间对四川嵩草(Kobresia setchwanensis)草甸植物全年积累的生物量及其氮素特征的影响.结果表明,在生长季内刈割2次(6和7月份每月1次)或3次(6、7和8月份每月1次)比不刈割(仅在生长季末收获现存生物量)显著降低了植物地上和地下积累的生物量,但生长季内多次刈割能增加植物地上部分氮含量和贮量.与不刈割相比,生长季内不论在6、7或8月份刈割1次有利于获得较高的植物地上生物量和氮贮量,而且在8月份刈割1次是所有刈割处理中全年地上积累生物量及氮贮量最高的处理.除6月份刈割1次植物地下生物量及氮贮量显著小于不刈割外,7或8月份刈割1次与不刈割之间差异不显著.由此可见,生长季内多次刈割不利于四川嵩草草甸植物生物量及氮的积累,而在8月份进行1次刈割可获得全年最大的地上积累生物量及氮贮量.     

气温和降雨量对高寒草甸不同功能群植物产草量的影响

[目的]研究气温和降雨量对高寒草甸不同功能群植物产草量的影响。[方法]选择典型的高寒草甸为研究对象,通过对1995~2004年气温和降雨量变化的分析,对不同功能群产草量的影响进行了研究。[结果]气温和降雨量对禾本科功能群植物的产草量的影响较大,相关性均达到极显著水平;降雨量对莎草科产草量影响较大且相关性达到显著水平。[结论]不同植物个体对气温和降雨量的反应不同。该研究结果可为草地生态学研究提供理论依据。