牦牛放牧强度对小嵩草高寒草甸草场生产力的影响研究

依据小嵩草高寒草甸两年的牦牛放牧试验数据,构建了牦牛个体增重与放牧强度的简单数学模型,Y=a-bX(b>0),单位面积小嵩草高寒草甸牦牛生产力与放牧强度的数学模型,Y=ax-bX2(b>0);确定了暖季草场、冷季草场和年度每公顷草地牦牛最大生产力放牧强度和草地最大负载能力分别为2.52头/hm2、1.68头/hm2和1.47头/hm2,5.03头/hm2、3.36头/hm2和2.94头/hm2,相应的最大牦牛生产力分别为60.96 kg/hm2、19.41 kg/hm2和36.55 kg/hm2;确定了小嵩草高寒草甸两季轮牧草场放牧强度的最佳配置:暖季草场为1.81头/hm2,冷季草场为1.08头/hm2,探讨了限制小嵩草高寒草甸两季草场最大负载能力的因素以及在不同放牧强度下小嵩草高寒草甸的时空稳定性和恢复能力。     

牦牛放牧强度与小嵩草高寒草甸植物群落的关系

分析牦牛放牧强度对小嵩草(Kobrecia parva)高寒草甸生物量和群落结构的影响.结果表明:优良牧草比例和牦牛个体增重的年度变化呈正相关;在牦牛放牧条件下,优良牧草比例年度变化是评价小嵩草高寒草甸放牧价值的直接度量指标;而相似性系数和草地质量指数的变化与牦牛生产力没有明显的联系,只能指示植物群落整体的相对变化程度;当放牧强度为1.86头/hm2时,能维持优良牧草比例和牦牛年度增重,是保持小嵩草高寒草甸不退化的适宜放牧强度.     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸不同植物类群地上生物量生产率的影响

2年的牦牛放牧试验表明除不同植物本身的生理特性外,降水和地温是影响小嵩草高寒草甸两季草场不同植物类群地上生物量绝对生长率的关键因素.小嵩草高寒草甸两季草场地上总生物量的绝对生长率1999年在7月份最大;1998年,冷季草场各放牧处理的绝对生长率在8月份达到最大,暖季草场的对照组和轻牧组在7月份最大,中牧组和重牧组在8月份最大.不同植物类群地上生物量生长率的变化不尽相同.1998年,冷季草场禾草和莎草地上生物量的绝对生长率8月份达到最大,暖季草场禾草和莎草地上生物量的绝对生长率7月份达到最大,且9月份出现了营养的再次积累;1999年,冷季草场禾草地上生物量的绝对生长率在6月份和8月份出现了两个峰值,暖季草场禾草地生物量的绝对生长率在7月份达到最大.对杂草类而言,1998年冷季草场的绝对生长率6月份最大,暖季草场重牧组的绝对生长率8月份达到最大,其他各处理7月份达到最大;1999年重牧组杂草的绝对生长率在6月份达到最大,其他各处理杂草在8月份达到最大.     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸不同植物类群地上生物量生产率的影响

2年的牦牛放牧试验表明:除不同植物本身的生理特性外,降水和地温是影响小嵩草高寒草甸两季草场不同植物类群地上生物量绝对生长率的关键因素。小嵩草高寒草甸两季草场地上总生物量的绝对生长率1999年在7月份最大;1998年,冷季草场各放牧处理的绝对生长率在8月份达到最大,暖季草场的对照组和轻牧组在7月份最大,中牧组和重牧组在8月份最大。不同植物类群地上生物量生长率的变化不尽相同。1998年,冷季草场禾草和莎草地上生物量的绝对生长率8月份达到最大,暖季草场禾草和莎草地上生物量的绝对生长率7月份达到最大,且9月份出现了营养的再次积累;1999年,冷季草场禾草地上生物量的绝对生长率在6月份和8月份出现了两个峰值,暖季草场禾草地生物量的绝对生长率在7月份达到最大。对杂草类而言,1998年冷季草场的绝对生长率6月份最大,暖季草场重牧组的绝对生长率8月份达到最大,其他各处理7月份达到最大;1999年重牧组杂草的绝对生长率在6月份达到最大,其他各处理杂草在8月份达到最大。     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸地上、地下生物量的影响初析

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸地上、地下生物量有显著的影响。莎草、禾草地上生物量和总地上生物量在不同放牧率之间差异显著(P<0.05),且随着放牧率的降低,禾草和莎草的比例增加,可食杂草和毒杂草比例下降;两季草场优良牧草生物量组成的年度变化与放牧率均呈负相关(P<0.01),与杂类草均呈正相关(P<0.01)。地上生物量的绝对生长率1999年在7月份达到最大,1998年冷季草场各放牧处理的绝对生长率在8月份达到最大,暖季草场对照和轻牧在7月份最大,而中轻和重牧在8月份最大。各土壤层地下生物量随放牧率增大呈明显下降趋势;暖季草场各放牧处理0～10 cm地下生物量占0～30 cm总地下生物量的88.04％～89.37％,10～20 cm占7.14％～9.34％,20～30 cm占2.25％～3.5％;冷季草场各放牧处理0～10 cm地下生物量占0～30 cm总地下生物量的88.01％～91.14％,10～20 cm占5.44％～8.04％,20～30 cm占3.42％～3.94％。地上生物量、各土壤层的地下生物量(包括活根和死根)与放牧率之间呈负相关,其线性回归方程为y=a-bx(b>0)。地下与地上生物量呈正相关,其线性回归方程为y=a+bx(b>0).     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸地上、地下生物量的影响初析

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸地上、地下生物量有显著的影响.莎草、禾草地上生物量和总地上生物量在不同放牧率之间差异显著(P<0.05),且随着放牧率的降低,禾草和莎草的比例增加,可食杂草和毒杂草比例下降;两季草场优良牧草生物量组成的年度变化与放牧率均呈负相关(P<0.01),与杂类草均呈正相关(P<0.01).地上生物量的绝对生长率1999年在7月份达到最大,1998年冷季草场各放牧处理的绝对生长率在8月份达到最大,暖季草场对照和轻牧在7月份最大,而中轻和重牧在8月份最大.各土壤层地下生物量随放牧率增大呈明显下降趋势;暖季草场各放牧处理0～10 cm地下生物量占0～30 cm总地下生物量的88.04%～89.37%,10～20 cm占7.14%～9.34%,20～30 cm占2.25%～3.5%;冷季草场各放牧处理0～10 cm地下生物量占0～30 cm,总地下生物量的88.01%～91.14%,10～20 cm占5.44%～8.04%,20～30 cm占3.42%～3.94%.地上生物量、各土壤层的地下生物量(包括活根和死根)与放牧率之间呈负相关,其线性回归方程为y=a-bx(b>0).地下与地上生物量呈正相关,其线性回归方程为y=a+bx(b>0).     

放牧强度对高寒草甸草场地上生物量和牦牛生长的影响

讨论了放牧强度对高寒草甸草场地上生物量和牦牛生长的影响，结果表明：放牧强度对地上生物量和牦牛生长有显著的影响。随着放牧强度的减轻，优良牧草（禾草＋莎草）比例提高，杂草（可食杂草＋毒杂草）比例降低。在2年的试验期内，三个处理牦牛的平均总增重有显著的差异（F＝5．03＞F0．05＝3．68），进一步做新复极差测验，30％和50％之间差异不显著，但它们和70％之间的差异均显著。     

牦牛放牧率与小嵩草高寒草甸暖季草地地上、地下生物量相关分析

通过对牦牛放牧率与小嵩草Kobrecia parva高寒草甸暖季草地地上、地下生物量相关分析得出,牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸地上、地下生物量有显著的影响.随着放牧率的增加, 总地上生物量和优良牧草地上生物量及其比例减小,杂类草比例增加;总地上生物量和优良牧草地上生物量与放牧率呈线性回归关系, 杂类草地上生物量与放牧率呈二次回归关系,且当放牧率为2.30头/hm2时, 1998年杂类草的地上生物量达到最大;放牧率为2.04头/hm2时, 1999年杂类草的地上生物量达到最大.各土壤层地下生物量与放牧率呈线性回归关系;1998和1999年对照组0～30 cm地下生物量分别是轻度、中度和重度放牧的1.1,1.4,1.5倍和1.1,1.6,1.7倍;1998年各放牧处理不同土壤层地下生物量占0～30 cm地下生物量的比例为:0～10 cm占87.18%～88.38%,10～20 cm占8.19%～9.55%,20～30 cm占2.87%～3.44%;1999年各放牧处理0～10 cm地下生物量占0～30 cm总地下生物量的88.04%～89.37%,10～20 cm占7.14%～9.34%,20～30 cm占2.25%～3.5%;另外,1999年各处理组0～10 cm地下生物量的比例均高于1998年,而10～20和20～30 cm地下生物量的比例均低于1998年.不同土壤层地下生物量与地上生物量呈线性回归关系.     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸植物群落的影响

两年的放牧实验结果表明随着放牧率的提高,优良牧草的盖度和比例降低,杂草的盖度和比例增加;两季草场各放牧处理植物群落发生了变化轻度放牧和重度放牧的优势种没有变化,中度放牧的优势种发生了变化.在暖季草场,放牧率与植物群落多样性指数、均匀度指数和植物群落组成种的种数呈显著的线性回归关系 (R=0.9840,P<0.01;R=0.9986,P<0.01;R=-0.8660,P<0.05);在冷季草场,放牧率与植物群落多样性指数、均匀度指数和植物群落组成种的种数均呈显著的二次回归关系(P<0.05).地上现存量的变化基本呈"S"型变化,而且随着放牧率的提高,地上现存量减小.在冷季草场,放牧率与优良牧草的盖度和地上现存量之间呈极显著的线性回归关系,而与杂草的盖度和地上现存量之间呈显著的二次回归关系;在暖季草场,放牧率与各植物类群盖度和地上现存量之间呈极显著的线性回归关系.     

放牧对高寒小嵩草草甸冷季草场主要植物种群生态位的影响

对高寒小嵩草草甸冷季草场主要21种植物种群在不同放牧率下优势度、生态位宽度及生态位重叠规律的研究结果表明:1)经过两年的放牧,对照、轻度和中度放牧组的主要优势种均为小嵩草和垂穗披碱草,重度放牧组的主要优势种变成了小嵩草和鹅绒委陵菜;2)尽管枯草期小嵩草和高原早熟禾的适口性较好而被优先采食,但由于它们特有的耐牧、耐践踏等生物学特点,生态位宽度依然很大(0.948,0.901);垂穗披碱草尽管由于适口性和耐践踏性相对较差,但由于其株高优势,生态位宽度依然较大(0.815);青海野青茅和紫羊茅在枯草期由于适口性较好而耐践踏性相对较差,对放牧及由放牧引起的环境变化反应最为敏感,其生态位宽度很窄(0.302,0.416),说明放牧抑制了高大禾草层片的发育,为植株矮小的莎草科牧草和阔叶植物的生长创造了条件;3)鹅绒委陵菜和雪白委陵菜、高山紫菀和柔软紫菀之间生态位重叠的降低,是种间对资源利用上分化的结果,且生态位宽度较大的物种与其它种群间也有较大的生态位重叠,分布于放牧演替系列两个极端的种群间生态位重叠较小,说明物种的分布是既间断又连续的.     

高寒草地硫酸铵施肥对放牧牦牛铜代谢的影响

为了评价施肥对牧草矿物元素含量和牦牛铜代谢的影响,在黄河首曲草地进行施肥试验、放牧试验和动物矿物元素补充试验.结果表明:施肥明显增加了牧草N的含量(P<0.01),但各施肥处理之间没有明显的差异.(NH4)2SO4施肥明显增加了牧草S的含量(P<0.01).试验结束时(NH4)2SO4施肥牧场的牦牛血液和肝脏铜(Cu)含量极显著低于(P<0.01)NH4NO3施肥牧场和对照牧场,同时(NH4)2SO4施肥牧场的牦牛出现小红细胞贫血.肝脏Cu含量最低的10头牦牛接受Cu补充,在整个试验过程中接受Cu补充的牦牛肝脏和血液的Cu含量都在升高.试验结束时,补充CuClO(OH)3的牦牛肝脏铜含量极明显高于(P<0.01)补充CuSO4的牦牛,但血液铜蓝蛋白(Cp)含量没有显著的差异 .     

不同放牧强度下门源草原毛虫在高寒草甸上的空间分布

按照放牧强度递增的顺序在高寒矮嵩草草甸上选取冬季自由放牧、轻牧、中牧、重牧4个样地,每个样地随机选取10个0.5m×0.5m的样方,对每个样方中的植被高度、盖度、虫口密度、毛虫的垂直分布高度等指标进行测定,根据空间分布指数对不同放牧强度下门源草原毛虫幼虫的空间分布情况进行分析。结果表明,适度的放牧干扰会增大门源草原毛虫的虫口密度,过度放牧则可抑制该物种密度的增大。门源草原毛虫在水平和垂直两个方向上均呈现聚集分布。放牧干扰不会改变该物种的聚集分布特征,但可通过对其食物及生境的作用,影响其聚集程度。     

放牧率对牦牛生产力的影响初析

通过2年的牦牛放牧试验,结果表明:放牧率对牦牛生产力有显著的影响,牦牛个体增重与放牧率呈线性回归关系;在试验期内,轻度放牧组的日增重较快,中度放牧次之,重度放牧最慢,而且随着放牧率的提高,牦牛平均个体总增重依次为136.7kg,128.6kg,93.5kg,轻度放牧比中度放牧和重度放牧分别高6.3%和46.2%。经方差分析表明,3个处理的牦牛平均个体增重有显著的差异(P<0.05),进一步作新复极差测验,30%和50%之间差异不显著,但他们和70%之间的差异均显著。     

春季延迟放牧对高寒草甸草地群落特征及生产力的影响

冬春草地由于放牧时间长和返青期采食等原因,是高寒牧区退化较为严重的区域。本研究在高寒草甸选择4个放牧小区,依次延迟10天开展春季延迟放牧试验,并监测每个延迟区草地的产草量、盖度和牧草繁殖情况等,结果表明:在延迟放牧试验开始时,各试验小区之间的植被高度、盖度、生物量以及主要植物种的重要值无显著性差异,在6,7和8月份时,各小区的植被高度、盖度、生物量随着放牧时间的延迟而依次增加,8月份时,第4区达到最高分别为12.83 cm,100%和348.98 g·m^-2;延迟放牧最晚的第4区的开花数显著低于其他3个小区,但结实数以及开花结实总数显著高于其他;4个试验小区早熟禾(Poa sp.)以及垂穗披碱草(Elymus nutans)的重要值有所增加,赖草(Leymus secalinus)、无芒雀麦(Bromus inermis)的重要值有所下降,1,2和3区的阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)的重要值有所增加,而4区呈下降趋势。试验结果证明延迟放牧对提高草地生产力,改善草地植被盖度和增加牧草繁殖机会效果显著。     

不同强度放牧对祁连山高寒草甸优势种牧草营养价值的影响

为了研究放牧强度对祁连山高寒草甸优势牧草营养价值的影响,本研究以10年围封、轻度、中度和重度放牧处理下的高寒草甸作为研究对象,研究放牧强度对4个优势种牧草营养价值年际、月际变化和种的影响。结果表明：放牧显著增加了矮生嵩草（Kobresia humilis Sergiev）的粗蛋白（CP）和锦鸡儿（Caragana sinica Rehder）的干物质消化率（DMD）,显著降低了锦鸡儿的中性洗涤纤维（NDF）（P<0.05）;4种优势牧草CP和DMD表现出明显的年际和月际变化规律,即多雨年份CP和DMD显著高于干旱年份（P<0.05）,6月份牧草返青季CP和DMD含量显著高于9月份牧草枯黄季（P<0.05）,而NDF含量变化趋势则与之相反;4种优势牧草CP、DMD和NDF受到放牧强度、年际变化、月际变化和种的相互影响。因此,建议对围封高寒草甸进行放牧,并在干旱年份和牧草生长季末家畜转场或补饲,实现祁连山草地畜牧业的可持续发展。     

高寒草甸冷季牧场不同休牧期对土壤种子库的影响

为明晰青藏高原高寒草甸冷季牧场的适宜休牧期,在东祁连山天祝高寒草甸设置了土壤解冻临界期—牧草枯黄期(RP1)、土壤解冻后期—牧草枯黄期(RP2)、牧草返青初期—牧草枯黄期(RP3)、牧草返青后期—牧草枯黄期(RP4)和当地传统休牧(优势牧草高5 cm—牧草枯黄期)(RP5)5个休牧期,研究了土壤种子库的物种组成、密度、多样性及其与地上植被的关系。结果表明：供试土壤种子库中共萌发27种植物,分属12科23属;5个休牧期土壤种子库密度表现为RP1(2 136.67粒·m^-2)>RP2(1 983.33粒·m^-2)>RP3(1 576.67粒·m^-2)>RP4(1 220粒·m^-2)>RP5(863.33粒·m^-2);香农-威纳指数和辛普森多样性指数在RP1休牧土壤种子库中较高,Pielou均匀度指数在RP5中最高;5个休牧期土壤种子库与地上植被的Sorensen相似性指数在0.38～0.49,其中RP1休牧与地上植被的相似性最高。综上,土壤解冻临界期—牧草枯黄期休牧更有利于土壤储备植物种子,增加草地的抗干扰能力。