休牧对三江平原小叶章草甸植被特征及生产力的影响

为了研究休牧对三江平原小叶章草甸的影响,在2010年对不同放牧强度的草地植被盖度、高度、密度、生物量等进行了测定。结果表明:除个别数值外,夏季、秋季休牧对草地植物群落和主要植物种盖度、密度、高度、重要值基本无显著影响(P>0.05)。夏季休牧可以显著提高中度、重度放牧区草地植物群落生物量,同时也可以显著降低植物种丰富度(P<0.05);秋季休牧仅在轻度放牧区可以显著降低草地植物种丰富度(P<0.05);而对草地植物群落生物量的影响不显著(P>0.05)。     

放牧强度对三江平原小叶章草甸群落特征及多样性的影响

设轻度(0.87头牛/hm2)、中度(1.42头牛/hm2)和重度(1.94头牛/hm2)三种放牧强度,以不放牧作为对照,采用样方法对三江平原小叶章草甸群落特征及物种多样性进行研究。结果表明:放牧1年,三种放牧强度均能增加群落的物种数,增加的物种多为禾本科、菊科、蔷薇科和蓼科植物。其中,在中度放牧强度下群落物种多样性和稳定性最优。放牧降低了多年生植物的重要值,一年生植物的重要值有小幅增加。放牧对草地主要植物种群密度的影响存在差异,三种放牧强度下小叶章、苣荬菜种群的密度降低,蒲公英种群的密度升高。     

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。     

返青期休牧对退化高寒草甸植被的影响

该项研究试图通过返青期休牧达到快速恢复退化高寒草甸植被的目的,于2015年5-7月在青海省祁连县默勒镇春季草场上进行返青期休牧试验。通过调查3个休牧样地和3个放牧样地,研究草地主要植被的株高、盖度和地上生物量等植被状况和高原鼠兔有效洞口的数量,从而评估返青期休牧对退化草地植被的影响。结果表明:返青期休牧时,草地的牧草高度、群落盖度和地上总生物量相对于放牧草地分别提高了165%,4%和77%,毒草生长明显受到了抑制,且其生物量下降了50%,高原鼠兔有效洞口数下降了72%。因此,我们认为在高寒草地过牧的关键时期实施返青期休牧可快速恢复退化草地植被,为高寒草地的合理利用提供了有效措施。     

不同强度放牧对短花针茅草原土壤物理性状的影响

不同强度放牧对草地土壤的影响是不同的，本文分析了重度、中度、轻度和零度（常年禁牧）四种不同的利用强度在冬春季和夏秋季放牧对短花针茅草原土壤的影响。所分析的指标有土壤容重、孔隙度、土壤机械组成、渗水速度及土壤侵蚀状况，结果表明，适宜的放牧强度对保持草地土壤的良好状况是至关重要的。反过来，通过土壤对不同强度放牧的反应，也能确定正确的草地载畜量。     

季节性休牧对草甸草原植物群落空间分布格局的影响

为探索季节性休牧对植物群落及空间异质性的影响,本研究对内蒙古草甸草原季节性休牧样地进行网格采样,该草地设置连续放牧CG、早期休牧RE(6月15日—7月15日)、中期休牧RM(7月15日—8月15日)和晚期休牧RL (8月15日—9月15日)4种管理方式,结合统计学分析方法研究不同休牧时间处理下植物群落空间分布格局。结果表明：RM地上生物量、盖度和高度显著高于其他组;RE和RL的Shannon指数和物种丰富度显著高于CG和RM;RM增加了禾草生物量占比;CG和RM生物量分布均匀;RE表现为随机分布,RL表现为斑块分布;四种放牧方式的物种丰富度表现为斑块分布;CG和RM物种均匀度指数表现为斑块分布;RE分布均匀;RL均匀度表现为随机分布。综上所述,RM能够提高植物群落地上生物量,促进植物均匀分布、而RE和RL能够增加物种多样性。     

不同放牧强度对高寒草甸植被群落结构和土壤理化性状的影响

放牧是青藏高原高寒草甸最基本的利用方式。高寒草甸生态系统能否可持续利用与放牧强度紧密相关。本研究通过在青藏高原东缘碌曲县设置三个放牧强度处理和一个对照,分析了植被群落结构和土壤理化性质对放牧强度的响应。结果表明,植被盖度、高度和地上生物量均随放牧强度增加而降低,物种丰富的在中度放牧下最高;适度放牧能显著增加莎草比例,杂草随放牧强度增加而增加;土壤含水量和有机质随放牧强度增加而降低,pH和全磷无显著性变化,土壤容重无规律性变化;全氮、全钾和速效钾随放牧强度增加呈先增加后降低的趋势;速效磷随放牧强度增加而增加。综合分析认为,适度放牧能显著改良植被群落结构和土壤理化性质,有利于高寒草甸的可持续利用。     

季节性休牧对草甸草原放牧系统甲烷通量的影响

甲烷(CH₄)是1种主要的温室气体。为了探究温性草甸草原放牧系统的CH₄通量特征,本研究设置了围封(CK)、持续放牧(CG)、早期休牧(R1)、中期休牧(R2)以及晚期休牧(R3)等多个处理,通过监测放牧季的土壤CH₄通量并测定放牧绵羊的CH₄排放量,计算了草地土壤的CH₄“碳汇”贡献度。结果表明：草地土壤在不同日期吸收CH₄的通量范围是25.37～79.46μg·m^-2·h^-1,吸收值在不同处理之间差异极显著(P<0.001),且CG,R1,R2和R3处理均高于CK处理;放牧绵羊的CH₄排放量在R3处理中最高而在R2处理中最低(P<0.001);草地土壤吸收CH₄-C的贡献度在不同处理之间也具有极显著的差异(P<0.001),CG处理最高而R1处理最低。综上所述,季节性休牧既可以增加草地土壤对CH₄的吸收,也会减少绵羊的CH     

放牧强度对小叶章草甸始牧期种群特征和营养成分的影响

在小叶章草甸,以本地黄牛为试验动物,连续五年进行重度、中度和轻度放牧试验,以不放牧为对照。观测不同放牧强度对始牧期(5月15日)小叶章种群特征及营养成分的影响,并分析其变化规律。结果表明:随放牧强度增加,小叶章的高度、盖度和干草产量显著降低(P<0.05);与对照相比,重牧、中牧和轻牧的小叶章高度四年平均分别降低了22.95%、16.03%和7.54%,盖度分别降低了20.38%、12.25%和5.53%;干草产量分别降低47.35%、44.29%和35.81%;而小叶章密度在重牧区增加了3.02%,中牧和轻牧分别降低30.53%和36.34%。放牧年限对小叶章的株高和干草产量的影响不明显,但盖度和密度随放牧年限增加呈下降趋势。随着放牧年限的增加,小叶章的粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈上升的趋势,粗蛋白和粗脂肪的含量呈下降的趋势。     

放牧强度对小叶章草甸植物生长和地上生物量的影响

在东北三江平原小叶章草甸,研究了不同放牧强度下小叶章、苣荬菜、小蓟、垂梗繁缕、蒲公英五个主要植物种群的生长以及地上生物量的季节动态。结果表明:小叶章、苣荬菜、小蓟随放牧强度增大生长速度减缓,中度放牧更能刺激垂梗繁缕的生长,放牧对蒲公英生长影响较小。地上总生物量高峰值在7月,最低值在9月,轻度放牧、中度放牧、重度放牧与不放牧比较,总生物量分别减少了26.85%、28.37%和44.64%。放牧对不同植物种群地上生物量的影响不一致。     

不同放牧制度对亚高山草甸土理化性质的影响

以新疆亚高山草甸土为研究对象,研究了自由放牧和划区轮牧对土壤理化性质的影响。结果表明：短期改变放牧制度对草地土壤养分含量影响不显著,理化性质对其响应程度亦有所不同。轮牧土壤碱解氮、有机质的含量稍低于自由放牧,土壤速效钾和有效磷的含量均高于自由放牧。不同放牧制度对草地土壤容重、孔隙度、机械组成的影响不大。     

放牧强度对草甸植物小叶章及土壤化学计量比的影响

本试验在不同放牧强度下,通过分析东北三江平原小叶章草甸的优势植物和土壤的碳氮磷养分及化学计量比,探讨放牧对生态系统化学计量学特征和养分循环速率的影响机制。试验结果表明,1)随着放牧强度的增加,小叶章活体与立枯物的全氮、全磷含量也随之增加,放牧使小叶章叶的全氮含量明显增加,而茎的变化不显著;0～10 cm土层根系的全碳、全氮、全磷变化比10～20 cm的更敏感;放牧降低了土壤全碳的含量,土壤表层的全氮含量随放牧强度的增加呈先增加后降低的趋势,且以重牧区为最小。2)在6-8月份小叶章全株及叶的C/N值随着放牧强度的增加先降低后升高,且在中牧区降为最小值,茎的C/N值受放牧的影响变化规律不明显,只有在8月份中牧区表现为最小值;3)放牧主要影响土壤表层的理化性状以及所含根系的元素含量,7-9月份随着放牧强度的增加,0～10 cm土壤的C/N值降低;7,8月份0～10 cm土层根系的的C/N值随着放牧强度的增加先降低后升高,且在中牧区为最小值,而N/P值却在中牧区为最大值。     

休牧对西藏高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征的影响

休牧是西藏主要放牧管理和草地保护的措施之一,目的是通过自然力的作用使退化草地的植被与土壤得到恢复,维持较高的多样性和生物量。本研究以西藏中部高寒草原和高寒草甸为研究对象,通过野外调查和室内试验分析,研究自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植物物种多样性、总生物量、地上地下生物量权衡以及土壤理化性质的影响,对比自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征影响的差异。结果表明:在高寒草原与高寒草甸,休牧6~8年虽一定程度降低了植物群落的Simpson指数、Pielou指数、Shannon-Wiener指数,增加了植被总生物量,但变化均未达到显著水平(P>0.05)。休牧6~8年提高了地上和地下生物量权衡值,并促使植物更多地向地上部分生长,且在高寒草甸的作用效果更为明显。另外,休牧和自由放牧对高寒草甸以及高寒草原草地土壤机械组成、土壤微团聚体、土壤营养元素影响没有显著差异。综合分析发现,休牧对西藏高寒草地的植被恢复尚未产生明显的效果,表现为休牧对群落生物多样性、植被生物量和土壤理化性质影响均未达显著水平,因此,对西藏休牧的实施效果还有待于今后进一步的观测和研究。     

高寒草甸不同利用方式对土壤理化性质的影响

为了深入了解高寒草甸土壤理化性质对利用方式的响应,以放牧地、退耕还林地、次生沙棘林地和耕地等4种利用方式的土壤为对象,研究其0～10、10～20 cm土层土壤颗粒组成、pH值、有机碳、全氮、全磷和全钾等理化性质特征。结果表明:放牧地土壤含有的粉粒、粘粒多,粗砂粒少,耕地土壤含有的粗砂粒多,粉粒和粘粒少。土壤pH值由高到低的顺序为:耕地>次生沙棘林地>退耕还林地>放牧地。土壤有机质、全氮含量遵循放牧地>退耕还林地>次生沙棘林地>耕地的变化趋势。有机质和全氮含量之间以及与粘粒比例之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系,和pH值之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关关系。利用方式对有机质、全氮、粗砂粒和全钾含量的影响较大。     

三江平原小叶章湿地种群生物量结构动态与生长速率分析

对三江平原典型草甸小叶章和沼泽化草甸小叶章的生物量结构动态及生长速率进行了研究。结果表明,2种小叶章地上及各器官生物量均呈单峰型变化且峰值出现的时间相差15 d左右,地上及各器官生物量均表现为典型草甸小叶章>沼泽化草甸小叶章,但地下生物量则表现为典型草甸小叶章<沼泽化草甸小叶章;二者地上生物量的组成结构不尽相同,各器官对地上生物量的平均贡献率存在明显差异;2种小叶章地下生物量均具有明显的垂直结构和季节动态,但差异很大;二者各器官生物量生长速率的变化基本一致,但不同阶段生长速率值的大小存在明显差异;模拟结果表明,二者地上及各器官生物量均符合抛物线模型(y=b0 b1t b2t2),地下生物量和总生物量符合“S”型曲线[y=b0/(1 b1e-kt)],其R2大多在0.920以上。     

高寒草甸表层土壤物理性状对短期放牧的响应

为探讨不同放牧强度对高寒草甸土壤物理性状的影响,设重度放牧(HG)、中度放牧(MG)和轻度放牧(LG)3个放牧强度样地,调查放牧样地表层土壤(0~10cm)的土壤容重、孔隙度、土壤饱和含水量、田间持水量、有效含水量并土壤持水和入渗性能。结果表明,LG和MG的初始含水量、毛管持水量与非毛管持水量均显著高于HG,LG的土壤饱和含水量和田间持水量均显著高于HG,但3个放牧强度间土壤容重、孔隙性状、土壤有效含水量和非毛管持水量均无显著变化;入渗曲线高低为LGMGHG,用模型模拟曲线,拟合精度为Horton模型通用经验模型Philip模型Kastiakov模型;初始入渗率、平均入渗率、稳定入渗率和90min入渗总量均表现为LG显著高于HG;土壤入渗性能均与土壤初始含水量、总孔隙度、非毛孔隙度、通气孔隙度、饱和含水量、田间持水量、有效含水量、非毛管持水量、毛管持水量、最大持水量显著正相关,与土壤容重显著负相关,与毛管孔隙度相关性不显著,但初始入渗率与初始含水量、田间持水量、有效含水量及毛管持水量无显著相关性。回归分析表明,土壤通气孔隙度和有效含水量是影响入渗率的限制因子。短期轻度放牧有利于土壤持水和导水,降低土壤物理结构退化风险;Horton模型适用于该区放牧草地入渗过程的模拟。     

放牧对青藏高原高寒草地土壤和生物量的影响

随着人类对青藏高原高寒草地干扰的不断加剧,特别是放牧干扰的增加,该草地生态系统正在受到持续的破坏,草地退化尤为严重。本研究通过在青藏高原东缘红原县设置4个不同牦牛放牧强度处理和1个对照处理,分析土壤含水量和容重、植物生物量和盖度以及草食家畜牦牛相关数据,研究牦牛放牧对青藏高原高寒草地生态系统的影响,确定最优牦牛放牧强度。结果表明,随着放牧强度的增加,土壤含水量逐渐减少,土壤容重无显著性变化(P0.05);地上和地下生物量及禾本类和莎草类生物量呈现先上升后下降的趋势,而豆科和杂草类变化不明显;随放牧强度的增加,牦牛的增重趋于减缓。综合分析认为,该区域最优放牧强度应在1.016~1.284头牦牛当量·hm~(-2)。研究结果可为青藏高原高寒草地退化恢复治理和生态减畜工程提供理论依据。     

不同放牧强度对矮嵩草草甸群落返青的影响

对青海省海北地区矮嵩草草甸植物群落不同放牧强度下返青时的特征进行了调查。结果表明，不同放牧强度对群落返青时的植物种类组成影响明显，种丰富度随放牧强度的增大而减少，莎草科植物类群的重要值增加，禾本科与杂类草的重要值无明显变化，细叶亚菊、棘豆等杂毒草的重要值减少，同时各类群内植物密度、频度、盖度、地上生物量以及重要值等数量指标随放牧的变化比较复杂，与群落处于季节稳定状态时（7－8月份）的特征并不完全相同，说明尚不能简单地对该群落不同时期的特征进行了相互推证。     

模拟氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物功能多样性的影响

采用Biolog-Eco方法分析了模拟氮沉降对三江平原小叶章（Calamagrostis angustifolia）湿地土壤微生物碳源利用的影响。结果表明：不同氮沉降处理间土壤微生物功能多样性差异显著,AWCD值随培养时间延长而增加。土壤微生物对6大类碳源利用强度存在差异,各处理间土壤微生物对氨基酸类碳源利用率最高,为优势碳源;不同处理间土壤微生物在碳源利用上有明显的空间分异,土壤微生物功能多样性的差异主要体现在对羧酸类、酚酸类和胺类碳源的利用上,其中胺类尤为突出;此外,对不同施氮处理土壤微生物群落功能多样性与土壤理化因子相关分析表明,全氮、铵态氮、全磷会对小叶章湿地土壤微生物组成和功能活性产生显著影响。以上结果表明增加氮沉降改变了土壤微生物功能多样性。