载畜率对荒漠草原植物群落影响的研究

对不同载畜率下短花针茅荒漠草原植物群落特征进行比较,结果表明:不同植物种群的盖度对载畜率的响应不同,无芒隐子草盖度在轻度放牧区最大,栉叶蒿盖度在7月份、8月份分别以中度放牧区和轻度放牧区最大;短花针茅、冷蒿、阿氏旋花、细叶葱、木地肤随载畜率增大高度下降明显,猪毛菜高度在四个载畜率下差异均不显著;随着载畜率的增大,植物群落生物量呈下降趋势,且重度放牧与不放牧、轻度放牧有显著差异;随着载畜率的增大,建群种、优势种地位改变不明显,但一年生的猪毛菜重要值增大,在重度放牧区达到最大并占据优势地位;Shannon-wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数均以轻度放牧区最大,Shannon-wiener指数、Simpson指数均为轻度放牧>中度放牧>重度放牧>不放牧,且不放牧与轻度放牧差异显著。     

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。     

不同载畜率下荒漠草原非生长季植物群落特征对近地面风沙通量的影响

以短花针茅为建群种的内蒙古荒漠草原为研究对象,在长期梯度放牧试验和风蚀监测实验的平台上,通过对2018-2019年非生长季风蚀物及植物群落特征（植物群落高度、盖度、枯落物量）的调查,开展了不同载畜率下近地表高度的风沙通量与植物群落特征关系的研究,结果表明：在荒漠草原非生长季,1）载畜率的增加会加剧土壤风蚀,尤其显著增加集沙高度10 cm（即距地表最近的高度）和0~50 cm的总风沙通量。对于0~50 cm高度的总风沙通量来说,对照区的风沙通量最低,轻度放牧区和中度放牧区的风沙通量分别是对照区的1.29和1.81倍,重度放牧区的风沙通量最高,是对照区的2.20倍;2）不同载畜率下,植物群落特征对风沙通量有显著影响,风沙通量与植物群落高度、盖度和枯落物量均呈负相关关系,其中植物群落高度对不同集沙高度的风沙通量影响最大;3）载畜率显著影响植物群落特征,载畜率的增加使植物群落高度、盖度及枯落物量降低,进而增加草地风蚀量。     

不同载畜率下荒漠草原生长季地表特征及对风沙通量的影响

为探寻不同载畜率下荒漠草原地表特征变化及其对风蚀作用的影响,以内蒙古荒漠草原(短花针茅为建群种)为研究对象,通过对2021年5～10月植物群落盖度、枯落物盖度、土壤结皮盖度及裸地率的连续测定和风蚀土的收集,开展不同载畜率下不同高度的风沙通量与地表特征关系研究。结果表明：在荒漠草原植物生长季,载畜率显著影响地表特征(P<0.05),载畜率增加使植物群落盖度、草层高度、枯落物盖度、土壤结皮盖度降低,裸地率增大;10 cm、30 cm、100 cm三个集沙高度的风沙通量随载畜率增加均呈增加趋势且30 cm高度以下尤其显著(P<0.05)。0～100 cm高度总风沙通量在重度放牧区最高,较对照区增加了69.4%,较轻度、中度放牧区的风沙通量分别增加44.3%、7.6%;不同载畜率下,地表特征对风沙通量有显著影响(典型相关系数0.8960),风沙通量与植物群落盖度、枯落物盖度和土壤结皮盖度均呈负相关,与裸地率呈正相关,其中土壤结皮盖度对风沙通量影响最大(载荷系数为-1.3865)。载畜率梯度干扰下的地表特征对土壤风蚀有直接影响,且干旱环境下的土壤结皮盖度对抑制风蚀有较明显作用。     

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。     

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。     

不同载畜率对荒漠草原建群种短花针茅种群时空变异性的影响

为探讨不同载畜率下短花针茅（Stipa breviflora）种群的时空变异性特征及差异，本研究于2020年7—9月以荒漠草原建群物种短花针茅为研究对象，分析了对照（无牧）、轻度放牧、中度放牧和重度放牧等不同载畜率下的短花针茅出现频率、种群多度、相对多度及其时空变异性，并运用地质统计学软件进行平面空间分布模拟。结果表明：随着载畜率增大，短花针茅种群多度增加（P<0.05），但群落总多度随载畜率增大而呈现出先增加后降低的趋势；在9月时，与对照相比，放牧造成短花针茅种群变异性显著降低（P<0.05），但不同月份间短花针茅种群变异性无显著差异；通过对7月与9月的短花针茅种群空间分布进行平面模拟发现，在9月时，与对照相比，放牧造成短花针茅种群分布相对均匀，使得其种群变异性降低。综上，在长期放牧过程中，短花针茅种群趋向于均匀分布。     

不同载畜率对荒漠草原三种土壤酶活性的影响

以内蒙古短花针茅荒漠草原为对象,对不同载畜率下(轻度放牧、中度放牧、重度放牧)三种土壤酶(脱氢酶、脲酶、碱性磷酸酶)活性进行分析,并探讨植物群落生物量以及土壤pH值、有机质、全氮、全磷含量等环境因子与土壤酶的相互作用。结果表明,三种土壤酶活性随载畜率增加呈降低趋势,脱氢酶活性在禁牧区(197.51μgTPF/g·h)最高,脲酶活性在轻度放牧区(40.64mgNH+4-N/g·h)和重度放牧区(40.78mgNH+4-N/g·h)最高,磷酸酶活性在轻度放牧区(53.93μgphenol/g·h)最高;脱氢酶和脲酶活性在中度和重度放牧区不同土层内有显著差异(P<0.05),0~10cm土层酶活性高于10~20cm土层;不同载畜率下磷酸酶活性0~10cm土层高于10~20cm;三种酶之间相关性较低,但三种酶皆与环境因子有着密切联系。     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原建群种空间异质性的影响

为探讨短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原建群种空间异质性在不同载畜率下的变化特点和差异,本研究以内蒙古自治区乌兰察布盟四子王旗内蒙古农牧业科学院试验基地的短花针茅种群为研究对象,采用半方差函数、分形维数和克里格差值方法进行系统研究,结果如下:短花针茅种群空间异质性随载畜率的增大呈增大趋势。轻度放牧(LG)和重度放牧(HG)处理区短花针茅种群空间分布主要受结构性因素影响,但表现结果的影响过程存在差异;中度放牧(MG)处理区短花针茅种群空间分布除结构性因素占主导地位外,放牧家畜的随机性牧食行为也占较大比重。     

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。     

短花针茅草原五个载畜率水平绵羊活重变化规律

在内蒙古高原短花针茅荒漠草原采用5个不同载畜率水平进行的绵羊放牧试验结果表明,绵羊活重均以10月份为最大,中等载畜率有利于绵羊生产;随着载畜率增大,单位面积的绵羊增重逐渐增加,单个绵羊的增重逐渐减少,两者的交点为绵羊生产的适宜载畜率,即每半年 2.2只羊/hm2.     

放牧强度对短花针茅植物种群空间分布的影响

为探讨荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)空间分布的多重分形特征及其在不同放牧强度下的响应规律,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,设置对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个放牧强度,载畜率分别为每公顷每半年0、0.93、1.82和2.71个羊单位,结合变异分析和多重分形研究方法,结果表明:在不同放牧强度下,短花针茅植物种群空间分布存在多重分形特征;伴随放牧强度的增大(轻度放牧除外),短花针茅植物种群空间分布的多重分形复杂性降低:生态位宽度几乎没有变化,空间分布由聚集状态转为均匀状态,个体间的竞争强度增大;轻度放牧下短花针茅植物种群空间分布多重分形特征最为复杂:生态位宽度降低,空间分布聚集特征最明显,个体间的竞争强度最小.无论放牧强度如何变化,短花针茅植物种群在植物群落中的主导地位没有改变,空间分布的整体特征是以大概率子集空间分布为主.     

放牧强度对短花针茅植物种群空间分布的影响

为探讨荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)空间分布的多重分形特征及其在不同放牧强度下的响应规律,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,设置对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG) 4个放牧强度,载畜率分别为每公顷每半年0、0.93、1.82和2.71个羊单位,结合变异分析和多重分形研究方法,结果表明:在不同放牧强度下,短花针茅植物种群空间分布存在多重分形特征;伴随放牧强度的增大(轻度放牧除外),短花针茅植物种群空间分布的多重分形复杂性降低:生态位宽度几乎没有变化,空间分布由聚集状态转为均匀状态,个体间的竞争强度增大;轻度放牧下短花针茅植物种群空间分布多重分形特征最为复杂:生态位宽度降低,空间分布聚集特征最明显,个体间的竞争强度最小。无论放牧强度如何变化,短花针茅植物种群在植物群落中的主导地位没有改变,空间分布的整体特征是以大概率子集空间分布为主。     

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。     

长期不同放牧强度下短花针茅荒漠草原物种多样性季节性动态变化

为揭示短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原物种多样性季节性动态变化对长期放牧强度的响应机制,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,2018年5月至9月对围封14年（2004-2018）不同放牧处理下的物种组成、植物高度、盖度和密度进行观测,并对物种多样性、丰富度和均匀度分析。结果表明：5次观测对照区物种Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数均显著大于中度放牧区和重度放牧区;所有处理均是7月和8月的物种Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数较高,6月和9月观测值较小;Pielou均匀度指数变化差异由大到小排序为：重度放牧区 > 中度放牧区 > 轻度放牧区 > 对照样地;月份和放牧对短花针茅荒漠草原物种α多样性指数影响均达到极显著水平,且放牧处理对物种α多样性指数影响效应大于月份。研究认为,长期重度放牧对短花针茅荒漠草原物种多样性的影响在6月和9月表现最为明显,且会威胁草地生态系统的稳定性。     

肉牛放牧梯度对呼伦贝尔草甸草原植物群落特征的影响

通过小区控制放牧实验,研究了放牧梯度对呼伦贝尔草甸草原植物群落特征的影响。结果表明:群落高度、密度、盖度和生物量随季节的变化趋势不同,群落高度、盖度随放牧梯度的增大而降低;群落密度随着放牧梯度的增大呈现出增加-降低-再增加的趋势。载畜率高于0.46Au/hm2时群落高度显著下降,载畜率为0.69Au/hm2时高度、盖度、密度均达最低,牧草生长季肉牛载畜率0.00Au/hm2~0.46Au/hm2之间较为适宜。地上绿色生物量在牧草生长季节出现低—高—低的单峰曲线变化趋势;随载畜率的增加,最大绿色生物量曲线的峰值下降,且峰值达到最大的时间提前。整个放牧季节群落高度、盖度、密度及地上绿色生物量与放牧梯度之间呈负相关关系。     

增温和施氮肥对荒漠草原植物群落的影响

本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,于2015年8月,对设置在自然条件下进行增温和氮素添加交互控制模拟试验,研究了增温与氮素添加对荒漠草原植物群落结构,包括植物群落和物种盖度、高度、密度、频度和多样性。旨在为内蒙古荒漠草原植被对气候变化提供基础数据支持。主要研究结果表明:不同物种间的盖度,仅冷蒿物种的盖度在施氮肥和增温间有显著性差异;增温施氮肥交互作用显著降低短花针茅的盖度。施氮肥显著降低无芒隐子草物种平均高度,而增温和增温施氮肥交互作用对蒙古葱物种的平均高度有显著性差异。增温和施氮肥的交互作用显著降低短花针茅物种的密度。施氮肥显著降低冷蒿频度(P<0.05);增温和施氮肥的交互作用显著降低短花针茅频度(P<0.05)。