不同干扰对典型草原群落物种多样性和生物量的影响

采用样方法对内蒙古典型草原区围封27年(E27)、7年(E7)、1年割1次(M)和中度放牧(G)样地的群落物种多样性、群落高度、群落密度、地上生物量进行实地调查分析,以研究不同干扰对典型草原群落物种多样性和生物量的影响。结果表明,围封27年和中度放牧样地的丰富度指数、多样性指数、均匀度指数仍显著高于围封7年和1年割1次样地,但围封27年样地与中度放牧样地之间无显著差异,围封27年和中度放牧相对于围封7年和1年割1次可以维持群落物种多样性;1年割1次和中度放牧样地退化指示植物糙隐子草重要值显著高于围封样地,草原群落呈退化趋势;围封7年样地的地上现存量为454.06 g/m2,显著高于其他样地。说明围封7年可显著提高草原生产力,但围封时间过长将不利于其维持较高的生产力。     

放牧强度对典型草原6个物种生物量分配格局的影响

本研究选取河北坝上地区为研究区域,以不同放牧强度样地的群落优势种或亚优势种（马蔺（Iris lactea）、线叶蒿（Artemisia subulata）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）、华北米蒿（A.giraldii）和羊草（Leymus chinensis））为研究对象,分析放牧强度对6个物种生物量分配格局的影响。结果表明：随放牧强度的增加,6个物种的单株总生物量和单株地上生物量均显著降低,单株地下生物量随放牧强度呈现不同的规律;与对照相比,重度放牧显著提高了糙隐子草的单株地下生物量,中度放牧则显著提高了二裂委陵菜的单株地下生物量;根冠比随放牧强度显著增加,且不同物种之间也呈现显著差异;羊草在群落中的重要值与根冠比呈显著负相关,其他5个物种的根冠比与其重要值呈显著正相关。本研究证实物种会通过调整其生物量分配格局来适应放牧干扰,研究结果有助于深入理解放牧退化草原群落物种组成的形成机制。     

封育和放牧对黄土高原典型草原生物量的影响

摘要：采用收割法和土柱法研究封育和放牧两种方式对黄土高原典型草原地上、地下生物量的影响。结果表明,1）与放牧区相比,封育显著提高了草原植被的盖度和高度,增加了生物量（地上和地下）。2）封育区与放牧区草地地下生物量的垂直分布均呈典型的倒金字塔型或T字形的锯齿状分布。地下生物量都随土层深度增加而降低、符合指数函数减小规律。3）地下各层生物量变化幅度很大,其中0～10 cm土层与20～30、30～40、40～50 cm土层差异达到极显著（P＜0.01）,与放牧区相比,封育区在0～50 cm各层的地下生物量都高于放牧区。4）地下生物量/地上生物量的值偏大,与当地干旱的气候有关。由于水分条件的不同,封育区地下生物量/地上生物量的值大于放牧区。     

典型草原啮齿动物群落对不同放牧干扰的响应

2014~2018年,在锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗典型草原区,选定试验区采用完全随机区组设计3个处理,即过度放牧(OG)、季节轮牧(QG)和禁牧(GE,对照样区),对不同草地利用方式人为干扰下啮齿动物群落的演替和优势种群动态进行研究。结果表明,典型草原不同草地利用方式人为干扰下出现了啮齿动物群落在不同年度的动态演替,表现为群落组成、结构明显改变和优势种替代,共同特点是典型草原不同利用方式草地经过4~5年,啮齿动物群落的优势种均被布氏田鼠替代。     

不同放牧率对内蒙古典型草原地下生物量的影响

放牧明显地影响着草原植物地下地上生物量及其比例以及光合产物在地上地下部位的分配。结果表明,地下生物量随着放牧率的增大而呈下降趋势,但不同年份的变动较大,地下地上生物量的比例随着放牧率的增大而增大,但地下生物量与地上净初级生产力的比例则随着放牧率的增大而减小,而降水量的大小可改变其变化趋势。在退化冷蒿草原,地上净初级生产力占总生物量(地上＋地下生物量)的比例随着放牧率的增大而增大,而在干旱条件下光合产物对地上部的分配有所减少。与围栏条件下羊草和大针茅草原比较,退化冷蒿草原的根系有表层化的趋势。     

放牧干扰对内蒙古草甸草原羊草光合特性的影响

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原放牧草地和围封草地为实验样地,通过对两种样地羊草的水分关系、气体交换、渗透调节等生理生态学特性进行测定分析,比较研究放牧干扰对羊草的光合特性的影响。结果表明,在放牧处理下,羊草对水分亏缺更加敏感,通过降低蒸腾速率、提高水分利用效率(WUE)来应对放牧干扰。羊草能够提高叶绿素含量、 改变电子流动方向、提高实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)活性、增强Rubisco酶活性、提高光合氮、磷利用效率(PNUE、PPUE)适应放牧干扰,利于有机物积累。放牧和围封样地羊草净光合速率日变化都呈“双峰型”,出现“午休现象”,受气孔因素和非气孔因素的共同限制。在光合能量分配上,两种样地羊草PSⅡ的最大光化学量子产量(F_v/F_m)均出现光抑制现象,放牧样地羊草在光照较强时增加非光化学猝灭(NPQ),而在光照适宜时增加光化学猝灭(qP),将更多的能量用于光合反应中心,放牧干扰下羊草对能量的分配和利用更加迅速灵敏。因此,适宜放牧能够促进羊草的生长发育,维持草地较高的生产力,为内蒙古草甸草原生产力的恢复提供一定的理论依据。     

放牧干扰对内蒙古草甸草原羊草光合特性的影响

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原放牧草地和围封草地为实验样地,通过对两种样地羊草的水分关系、气体交换、渗透调节等生理生态学特性进行测定分析,比较研究放牧干扰对羊草的光合特性的影响。结果表明,在放牧处理下,羊草对水分亏缺更加敏感,通过降低蒸腾速率、提高水分利用效率(WUE)来应对放牧干扰。羊草能够提高叶绿素含量、改变电子流动方向、提高实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)活性、增强Rubisco酶活性、提高光合氮、磷利用效率(PNUE、PPUE)适应放牧干扰,利于有机物积累。放牧和围封样地羊草净光合速率日变化都呈双峰型,出现午休现象,受气孔因素和非气孔因素的共同限制。在光合能量分配上,两种样地羊草PSⅡ的最大光化学量子产量(Fv/Fm)均出现光抑制现象,放牧样地羊草在光照较强时增加非光化学猝灭(NPQ),而在光照适宜时增加光化学猝灭(qP),将更多的能量用于光合反应中心,放牧干扰下羊草对能量的分配和利用更加迅速灵敏。因此,适宜放牧能够促进羊草的生长发育,维持草地较高的生产力,为内蒙古草甸草原生产力的恢复提供一定的理论依据。     

内蒙古典型草原不同放牧强度下羊草光合生理生态特性分析

通过对内蒙古典型草原不同放牧强度下羊草光合日动态、叶绿素荧光参数以及光合生理生态指标的测定,分析探讨了放牧对羊草光合及生理生态特性的影响。结果表明:羊草净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随放牧强度的增大而增大,T2放牧强度下羊草光合日动态为双峰曲线,出现"午休现象",非气孔因素是主要原因;叶绿素荧光参数Fv/Fm三种处理间差异不显著,ΦPSII、qP、ETR三种参数随放牧强度的增大而增大,T2放牧强度下的值显著大于T0和T1;T1放牧强度下羊草相对叶绿素含量显著小于T0和T2,叶干物质含量则相反,比叶面积和干物质含量二者呈负相关关系;羊草叶片数、叶片长度随放牧强度的增大而下降。由此表明,适度放牧有助于羊草光合作用,叶片形态出现缩小特征,以适应放牧干扰。     

阿巴嘎旗典型草原植物物种多样性与地上生物量的关系

植物物种多样性与地上生物量的关系是近年来生态学的研究热点和前沿问题。通过在内蒙古阿巴嘎旗典型草原[针茅(Stipa capillata)+光穗冰草(Agropyron cristatum)群丛、针茅+赖草(Leymus secalinus)群丛、针茅+多根葱(Allium polyrhizum)群丛和赖草-木地肤(Prostrate summer-cypress)群丛]开展植被特征调查,旨在进一步探讨研究区域草原群落植物物种多样性与地上生物量的关系。结果表明:在该研究区域中,地上总生物量高低表现为针茅+多根葱群丛针茅+赖草群丛赖草-木地肤群丛针茅+光穗冰草群丛;凋落物量高低表现为针茅+赖草群丛针茅+多根葱群丛针茅+光穗冰草群丛赖草-木地肤群丛;草原群落生活型以多年生草本为主,其地上生物量在4个群丛间差异显著(P0.05),且在同一群丛中显著(P0.05)高于其他生活型;草原群落功能群以禾本科为主,其地上生物量在4个群丛间差异显著(P0.05),且在同一群丛中显著(P0.05)高于其他功能群;物种丰富度及群落多样性指数与草原群落地上生物量、凋落物量、生活型中绝对优势生物量和功能群中各生物量均呈显著(P0.05)的负二次函数关系。     

放牧率对内蒙古典型草原物种发布空间异质性的影响

本文应用统计学研究放率对内蒙古温带典型草原的羊草,大针茅、冷蒿和星毛委陵菜分布空间异质性的影响。     

放牧率对内蒙古典型草原物种分布空间异质性的影响

本文应用统计学研究放牧率对内蒙古温带典型草原的羊草、大针茅、冷蒿和星毛委陵菜分布空间异质性的影响。结果表明:1)放牧率对典型草原物种空间分布有明显的影响。随着放牧率的增大,羊草与大针茅空间分布的随机性减小,空间自相关尺度逐渐增大。而在退化过程中入侵的冷蒿和星毛委陵菜,空间分布的随机性逐渐增大,空间自相关尺度亦呈增大趋势。在放牧率胁迫超过一定程度时,冷蒿空间分布的自相关开始下降,而星毛萎陵菜的空间分布则表现出强烈的随机性。2)格局图谱法反应出群落演替的主要矛盾,对于草原,格局图谱不受啃食和小尺度生境变化的影响,适用于不同放牧下群落之间的比较。     

内蒙古典型草原大型土壤动物群落动态及其在放牧下的变化

本文研究在定量化实验牧压下内蒙古典型草原区大型土壤动物群落动脉及其对牧压变化的反应。结果表明,在４－８只羊／ｈｍ＾２放牧强度下土壤动物多样性,均匀性相对较其他放牧区高。在过牧区,土壤动物生物量,密度虽无明显降低,但优势类群单一化,群落稳定性差。土壤动物密度,生物量,群落多样性,均匀性,种类丰富度与放牧强度的提高呈负相关,但随着放牧强度的提高,上述变化不呈线性下降。     

短期放牧下典型草原草畜生产和转化效率研究

以内蒙古锡林郭勒典型草原为对象,研究不同放牧梯度下(0、170SU·d/y·hm~2、340SU·d/y·hm~2、510SU·d/y·hm~2、680SU·d/y·hm~2)草原植被和家畜生产力及其互作转化效率,以期为研判草地适度放牧阈值提供证据。结果表明:放牧利用有利于植被干物质的有效积累与转化,表现出超补偿生长;随着放牧强度增加,单位草原面积的家畜生产力呈增加趋势,当接近或超过510SU·d/y·hm~2放牧压时,单位面积草地家畜体重的增长将受到限制;随着放牧强度增加,单位家畜生产性能呈下降趋势,当接近或超过510SU·d/y·hm~2放牧压时,单位家畜体重将显著降低;放牧压为340SU·d/y·hm~2时,草畜转化效率达到最高值11.32%,草地利用率60%左右,可看作是当年气候环境背景下的适度放牧强度。     

放牧强度对克氏针茅典型草原地上生物量的影响

2011~2013年对内蒙古锡林郭勒盟正镶白旗额里图牧场克氏针茅典型草原的6个牧户进行了连续3年的放牧强度与生长季草场地上生物量的追踪调查研究。结果显示,6个牧户间放牧强度和生长季草场的地上生物量差异显著(P0.05),放牧强度在牧户间的差异达5.4~6.5倍之多,但地上生物量的差异只有1.8~2.1倍。地上生物量随放牧强度的增加而降低,两个变量之间存在显著的负相关关系(P0.05)。在年均降水量有所增加的情况下,地上生物量仍逐年下降,主要是草场的放牧强度逐年增加造成的,因此,放牧强度是决定草场地上生物量的最主要因素。     

放牧对温带典型草原植物物种多样性及土壤养分的影响

为探讨放牧强度对植物多样性及土壤养分的影响,本文以内蒙古温带典型草原毛登牧场为研究对象,选取围封、中度放牧、重度放牧3个放牧强度的试验样地,运用方差分析法研究不同放牧强度下植物多样性和土壤养分含量的差异性,采用典范对应分析揭示植物多样性与土壤养分间的关系。结果表明,植物群落物种组成受放牧强度影响变化显著,部分优势种重要值降低;放牧强度增大对植物群落多样性指数影响不显著,围封样地植物群落Pielou均匀度指数显著大于中度放牧、重度放牧样地（P<0.05）;围封样地土壤全钾（0~20 cm）、土壤有机质（0~40 cm）含量显著（P<0.05）大于中度放牧、重度放牧样地,硝态氮、铵态氮、全磷含量在不同强度放牧样地间差异不显著。典范对应分析结果表明,放牧干扰下温带典型草原多年生禾本科草本植物多样性与全钾、土壤有机质、铵态氮含量呈正相关,多年生非禾本科草本植物多样性与硝态氮、全磷含量呈正相关。     

养分添加和降水变化对荒漠草原植物群落物种多样性和生物量的影响

本研究旨在探讨荒漠草原植物群落物种多样性及生物量对养分添加和降水变化的适应策略,以期为退化荒漠草原的恢复和管理提供理论基础。本试验在宁夏荒漠草原开展了养分添加和降水变化野外控制试验,通过测定植物群落物种数及生物量,研究养分添加和降水变化对荒漠草原植物群落物种多样性和生物量的影响。结果表明：养分添加显著降低禾草丰富度（P<0.05）;减少50%降水显著降低Shannon-Wiener指数和物种总丰富度,增加50%降水显著增加物种总丰富度（20.5%～28.2%）（P<0.05）;养分添加和增加50%降水显著提高植物群落盖度和生物量（P<0.05）;减少50%降水条件下,养分添加处理与不添加处理相比植物群落地上生物量显著提高（54.3%～75.6%）（P<0.05）;植物群落地上生物量与Shannon-Wiener指数和物种总丰富度呈显著正相关（P<0.05）。研究表明：减少50%降水条件下,养分添加能够缓解水分对荒漠草原植物生长的限制,其中氮磷钾添加缓解效果优于氮添加。     

温性典型草原羊草光合特性对模拟放牧因素分解的响应

放牧是一种复合胁迫,包括采食、践踏、粪尿返还等因素。为明晰放牧对草原影响的过程与机制,通过刈割、人工模拟踩踏、人工粪尿添加来模拟家畜放牧过程,以羊草为例,研究了株高、盖度、干重以及羊草叶片的光合特性对放牧分解因子的响应。结果表明,采食及包含采食因子的处理显著降低了羊草的盖度、高度及干重,但提升了羊草叶片的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）,降低了羊草叶片的水分利用效率（WUE）。羊草株高与羊草叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率显著负相关,与水分利用效率显著正相关;土壤含水量与气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率显著正相关。相对而言,践踏和粪便以及它们的交互作用对羊草的影响比采食弱。综合可得,家畜的采食是放牧对温性典型草原羊草光合特性影响的主要因子。     

内蒙古典型草原主要物种-土壤互反馈初探

过度放牧不仅导致草地生产力下降,还会引起植物群落结构的改变,这可能与土壤理化性状和土壤生物组成的变化有关。探索土壤和植物的互反馈现象,对理解草原生态系统的稳定性具有重要意义。本研究选择内蒙古锡林郭勒草原相邻地块中度和过度放牧样地的2种土壤,在灭菌和不灭菌条件下,分别种植中度放牧样地优势物种大针茅（Stipa grandis）和过度放牧样地优势物种冷蒿（Artemisia frigida）2块样地共有物种冰草（Agropyron cristatum）和隐子草（Cleistogenes squarrosa）,测定了植物生物量和水分利用效率。结果表明,中度放牧样地优势物种大针茅表现出显著的负反馈作用,而过度放牧样地优势物种冷蒿,则表现出显著的正反馈作用。与不灭菌处理相比,灭菌后,4个物种地上部生物量与水分利用效率都有增加趋势,其中冰草和隐子草生物量和水分利用效率增加显著。     

典型草原群落及功能群物种多样性对放牧因素分解的响应

本研究采用模拟采食、践踏、粪尿返还3个实验处理,通过连续3年(2017～2019年)动态监测,分析放牧因素和年际降水量对物种多样性(物种丰富度指数、物种优势度指数、物种多样性指数)及其功能群(多年生植物、一年生植物)的影响。结果表明:群落物种多样性受年际降水量和放牧因素及其交互作用的影响,在3个放牧因素中,模拟采食对群落物种多样性的影响最大,主要通过影响群落中的一年生植物功能群,提高群落的物种丰富度与多样性指数;在模拟践踏作用下,一年生植物功能群的丰富度指数和优势度指数有所提高;物种丰富度指数年际间的稳定性趋势为整体群落多年生植物功能群一年生植物功能群,由于放牧因素影响下一年生植物的种间补偿作用,群落物种多样性在年际间趋于稳定。     

放牧制度对短花针茅荒漠草原主要植物种光合特性日变化影响的研究

以内蒙古苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为研究对象,通过划区轮牧与自由放牧的比较试验,研究3种主要植物种短花针茅、无芒隐子草和碱韭光合特性日变化对不同放牧制度的响应。结果表明,1)短花针茅、无芒隐子草和碱韭光合速率、蒸腾速率和气孔导度均表现为双峰型,具有明显的“午休”现象。胞间CO₂浓度表现为双谷型。2)在其他条件相同时,放牧方式的不同对主要植物种的净光合速率、蒸腾速率无影响,但对双峰值出现的时间有所影响。3)对照禁牧和划区轮牧较自由放牧提高荒漠草原疏丛型禾草无芒隐子草的气孔导度和胞间CO₂浓度。