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...     

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。     

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了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，中等载畜率有利于棉羊生产；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／ｈｍ＾２。     

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.     

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。     

The response of leaf calorific value and reducing sugar to stocking rate of Stipa breviflora

The use of calorific value as a measure of photosynthesis in plants and the ability of reducing sugars to directly supply energy to plants through redox reactions, both play an important role in plant regreening and regrowth. In this study, field sampling and laboratory analysis were used to analyze the calorific value, reducing sugar content, and dry matter weight of Stipa breviflora under different stocking rates;correlations between the variables were also assessed. Results showed that 1) Calorific value, reducing sugar content, and dry matter weight decreased consistently with increasing stocking rate. Heavy grazing also decreased significantly when compared with enclosure (P < 0.05). 2) Leaf calorific value and dry matter weight changed at a consistent rate throughout the study, with no variation between months;both increased significantly with time (P < 0.05). Reducing sugar content decreased initially and then increased. 3) There was a significant positive correlation between leaf calorific value and dry matter weight (P < 0.001), and a significant negative correlation (P < 0.05) between reducing sugar content and dry matter weight. These results demonstrate that enclosure promotes the transfer of energy from grasslands to S. breviflora and encourages growth and development, indicating its importance in maintaining and improving the desert grassland ecosystem. © 2021 Editorial Office of Pratacultural Science. All rights reserved.     

放牧调控对短花针茅种群年龄及叶性状的影响

草食动物对植物种群结构和功能的调控机制是放牧生态学研究的重要内容。本研究以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗荒漠草原的长期放牧控制实验为平台,通过研究荒漠草原建群种短花针茅种群年龄动态与其相应叶性状,以期揭示荒漠草地放牧调控下植物响应机制。结果显示,1)短花针茅种群基径小于4 mm部分植株存活数少;适度放牧处理短花针茅各年龄阶段频度与不放牧基本一致,重度放牧处理龄级Ⅲ的频度和比例分别下降了0.79,0.73;2)短花针茅种群龄级Ⅰ与龄级Ⅱ的短花针茅频度和比例较高,龄级Ⅲ相对较低,属于比较稳定的种群;Godron指数显示短花针茅年龄结构的稳定性重度放牧>适度放牧>不放牧;3)放牧调控下,叶高、叶长、叶干重、叶直立度、叶长宽比为年龄型敏感性状,自然叶宽、完全叶宽、叶卷曲度、叶干物质含量为年龄型保守性状;4)相关分析认为自然叶宽和叶干物质含量与各年龄型敏感性状基本呈协同变化;叶卷曲度与叶干重负相关(P<0.05),与叶直立度呈正相关(龄级Ⅲ、龄级Ⅰ)。研究认为,短花针茅种群在亚稳定下,通过控制种群年龄及叶性状,来完成其生活史对放牧调控的适应。     

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。     

短花针茅荒漠草原植被群落结构及生物量对水氮变化的响应

为了解降水变化和氮沉降对荒漠草原植被群落结构和生物量的影响,在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原进行水氮交互试验,采用裂区试验设计,主区为CK(自然降水)、W(增水30%)、R(减水30%),副区为0 (N₀)、30 (N₃₀)、50 (N₅₀)、100 (N₁₀₀) kg N·hm^-2·a^-1共12个处理。结果表明:1)水氮的介入导致植物群落组成、重要值发生了明显变化,R中群落物种数最低,提高了优势种在群落中的重要值,氮素添加导致群落物种数呈“抛物线”型,群落物种数先增多后减少。2) CK、W、R条件下随施氮量增加,物种丰富度、Shannon-wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均先增大后减小,2016和2018年在CK-N₃₀、W-N₃₀、R-N₅₀达到最大值,干旱年份(2017)分别在CK-N₃₀、W-N₅₀、R-N₁₀₀达到最大值。水分主效应、氮素和水氮交互作用均对以上3个植物多样性指数有显著影响(P<0.05)。3)水分和氮素刺激了地上生物量的增加,短期氮素添加使多年生禾草生物量在地上总生物量中占比增加,多年生杂草生物量在地上总生物量中占比减小。水分、氮素、水氮交互均对地上生物量有显著影响(P<0.05)。     

短花针茅草地几种牧草利用率的确定

在短花针茅荒漠草原，利用高度一重量百分比方法确定了13种牧草的利用率。结果表明：对于大多数牧草消耗高度占总高度的50%，重量的消耗仅20%～30%；当牧草消耗高度80%时，牧草的利用率为70%。在利用率确定的情况下，可推导出各种牧草的适宜留茬高度。     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原优势物种间关系及其空间分布特征的影响

为探究不同载畜率对荒漠草原群落建群种与优势物种间的关系及其空间分布的影响,于2020年7-9月在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原进行野外调查,以建群种短花针茅及优势种无芒隐子草和冷蒿为研究对象,设置不放牧对照（CK）、轻度（LG）、中度（MG）和重度放牧（HG）载畜率水平（分别放牧0、4、8和12只羊）,结合常规方法与地统计学方法分析建群种及优势种出现频率、多度、种间关系强度及空间分布特征。结果表明：1）与CK相比,LG下冷蒿出现频率仅在7月显著降低了50.55%（P<0.05）,而MG和HG在7-9月均显著降低（P<0.05）,7-9月平均降低77.76%和97.53%;而不同处理及月份下短花针茅和无芒隐子草出现频率无显著差异（P>0.05）。 2）与CK相比,各处理在7-9月时短花针茅种群多度均显著增加（P<0.05）,LG、MG和HG分别在7-9月平均增加37.34%、75.72%和99.32%;冷蒿种群多度均显著降低（P<0.05）,分别降低61.26%、66.32%和99.31%;无芒隐子草除LG在9月无显著变化外,各处理在7-9月时种群多度均显著增加（P<0.05）。3）短花针茅与无芒隐子草主要表现为亲和关系,而在9月时从CK的亲和关系转化为HG的竞争关系;短花针茅与冷蒿主要表现为竞争关系,放牧未改变其种间关系。4）短花针茅与无芒隐子草对冷蒿的作用强度较大,而冷蒿对短花针茅和无芒隐子草的作用强度较小。5）模拟9月物种间空间分布发现,CK中短花针茅种群多度随无芒隐子草种群多度增加而增加,随冷蒿种群多度增加而呈降低的趋势;HG中冷蒿种群多度不随短花针茅与无芒隐子草的变化而变化,但随着无芒隐子草种群多度增加,短花针茅种群多度整体上呈波动下降的趋势,表明短花针茅与无芒隐子草之间的关系由CK中的亲和关系转变为HG下的竞争关系。综上,放牧会改变物种的种群多度及物种间的关系。     

不同载畜率下短花针茅和土壤生态化学计量特征研究

以荒漠草原建群种短花针茅为研究对象,分析不同载畜率(对照,CK;轻度放牧,LG;中度放牧,MG和重度放牧,HG)对短花针茅与其对应土壤(0～20 cm和20～40 cm)碳(C)、氮(N)、磷(P)及化学计量比的影响.结果表明:放牧对短花针茅N、P及C:N:P化学计量比没有显著影响,但C含量随载畜率的增加而显著增加(P...