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.     

放牧强度对无芒隐子草空间分布的多重分形结构影响

以内蒙古高原短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,设置不放牧(对照区,CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个放牧强度处理,分析丛生类禾草空间分布状态及其对放牧强度的响应.结果表明,随着放牧强度增加,无芒隐子草(Cleistogenes songorica)空间分布的多重分形度逐渐增大.无芒隐子草空间分布多重分形特征在CK处理下最为复杂,随放牧强度增加,空间分布的多重分形特征复杂程度增加,但均小于CK处理.无芒隐子草空间分布的均匀度在LG和MG处理下较大.CK处理下无芒隐子草空间分布的复杂性主要由母株株丛繁殖能力、扩散能力和群落中种群竞争决定,HG处理下无芒隐子草空间分布的复杂性由放牧家畜选择性采食、随机游走践踏和种群本身的耐受能力决定.     

放牧强度对无芒隐子草空间分布的多重分形结构影响

以内蒙古高原短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,设置不放牧(对照区, CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG) 4个放牧强度处理,分析丛生类禾草空间分布状态及其对放牧强度的响应。结果表明,随着放牧强度增加,无芒隐子草(Cleistogenes songorica)空间分布的多重分形度逐渐增大。无芒隐子草空间分布多重分形特征在CK处理下最为复杂,随放牧强度增加,空间分布的多重分形特征复杂程度增加,但均小于CK处理。无芒隐子草空间分布的均匀度在LG和MG处理下较大。CK处理下无芒隐子草空间分布的复杂性主要由母株株丛繁殖能力、扩散能力和群落中种群竞争决定,HG处理下无芒隐子草空间分布的复杂性由放牧家畜选择性采食、随机游走践踏和种群本身的耐受能力决定。     

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。     

放牧强度对荒漠草原建群种短花针茅空间异质性的影响

[目的]探讨荒漠草原建群种短花针茅在不同放牧强度下空间异质性的特征和变化。[方法]以建群种短花针茅（Stipa breviflora）为对象,采用半方差函数、克里格插值法和多重分形维数等方法对其空间异质性进行研究。[结果]不同放牧强度下,短花针茅种群密度均值大小为重度放牧（HG）>禁牧（CK）>中度放牧（MG）;短花针茅种群具有多重分形特点;不同放牧强度下短花针茅空间分布有所差异,CK处理区结构比（C/C₀+C）最大,HG处理区次之,均大于75%,说明CK处理区和HG处理区都具有强烈的空间自相关性,而MG处理区最小,小于75%但大于25%,具有中等的空间自相关性;结构因素是导致短花针茅空间变异的主要原因。[结论]重度放牧增加了短花针茅种群密度,而中度放牧因家畜采食践踏作用小,导致短花针茅种群密度降低;在不同放牧强度下,结构因素是影响短花针茅空间异质性的主要因素;禁牧处理区内短花针茅种群空间分布最复杂,具有较强的空间异质性。     

放牧对荒漠草原主要植物种群空间格局与生态位的影响

本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,在长期不同载畜率(对照CK、轻度放牧LG、中度放牧MG和重度放牧HG)放牧样地,通过群落调查探讨建群种短花针茅、优势种冷蒿(Artemisia frigida)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)以及主要伴生种银灰旋花(Convolvulus ammannii)的空间分布格局和生态位特征。结果表明：物种多样性指数随载畜率增加而降低,在HG处理显著低于其他处理(P<0.05);不同载畜率下,4种植物均为聚集分布的格局;随载畜率的增加,短花针茅和无芒隐子草的聚集强度降低,生态位变宽,冷蒿和银灰旋花的聚集强度提高,生态位变窄;短花针茅和无芒隐子草之间的生态位重叠随载畜率的增加而增加,二者的种间竞争作用加强,而冷蒿和银灰旋花之间或二者与短花针茅或无芒隐子草之间的生态位重叠均降低。综上,放牧改变了4种植物种群的空间分布和生态位,随载畜率增加,群落中短花针茅和无芒隐子草在群落中处于优势地位,冷蒿和银灰旋花在群落中的地位减弱。     

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。     

放牧强度对荒漠草原建群种短花针茅空间分布异向性的影响

以荒漠草原建群种短花针茅为对象,采用半方差函数和分形维数分析研究放牧强度对其空间分布异向性的影响。结果表明:在0°、45°和90°方位上,放牧导致短花针茅在样地方位内总的空间变异性加大,且在0°和90°方位上随放牧强度增加而增大;在135°方位上,放牧使短花针茅空间分布趋于均匀化。0°方位上短花针茅空间分布分形维数随着放牧强度的增加而减小,45°方位上只有LG区的分形维数高于CK区,在90°和135°方位上,放牧区的分形维数高于CK区。     

放牧背景下短花针茅荒漠草原研究进展

荒漠草原是脆弱生态系统，探讨荒漠草原对长期放牧等人为干扰的响应，为深入开展脆弱生态系统适应性研究提供更加可靠的理论依据。本文总结了近20年涉及短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原相关研究中的关键发现，从植物个体、种群、群落、生态系统以及土壤理化性质等方面归纳、总结并探讨了短花针茅荒漠草原对不同放牧利用方式和不同放牧强度的响应和适应特征，为有效节省后续研究人员查阅时间的同时，确定了知识薄弱的地方，提出了放牧利用下荒漠草原将来的几个重要研究方向和亟待解决的关键科学问题。     

放牧对短花针茅荒漠草原植物种群生态位及生态属性的影响

以内蒙古高原荒漠草原植物种群为研究对象,采用自由放牧(CG)和围封(CK)两个试验处理,对植物种群生态位及生态属性进行分析,结果表明:无论在时间还是空间尺度上,建群种短花针茅、优势种无芒隐子草、碱韭的总生态位宽度均明显高于其他植物种群,其在群落中依然占主导地位。在时间尺度上,受全球气候变化影响围封区草地的退化特征明显,采用适度自由放牧可在一定程上延缓群落退化。总生态位宽度与围封区和自由放牧区生态位宽度构成直角三角形关系。自由放牧使短花针茅和无芒隐子草生态位宽度增加,而碱韭的生态位宽度下降。生态属性可反映植物种群在群落中的演变方向,基于时间尺度探讨生态响应速率有助于理解和反映植物种群在时间轴上的发展和消亡过程。     

放牧强度与主要植物种群及群落密度的对应分析

为了分析与验证放牧强度对草地植物种群及群落密度的影响,试验采用野外观测方法,测定了荒漠草原草地植物种群及群落密度,利用对应分析方法研究不同放牧强度与草地主要植物种群及群落密度之间的对应关系。结果表明:利用和占百分比信息及特征向量对应分析不同放牧强度下草地主要植物种群及群落密度的总体变化规律为零放牧(CK)轻度放牧(LG)中度放牧(MG)重度放牧(HG),即放牧强度增加会导致主要植物种群及群落密度下降。说明放牧强度对短花针茅种群密度的影响最小,对冷蒿种群密度的影响最大。     

荒漠草原主导种群与植物群落地上现存量的关系

以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为对象,采用随机区组放牧试验设计,结合对比分析、线性回归分析以及结构方程模型等数据分析方法,探讨荒漠草原主要种群与植物群落地上现存量的关系及在放牧条件下的变化特点.结果表明:随放牧强度增大,短花针茅、无芒隐子草和碱韭主导种群地上现存量占植物群落地上现存量的比例下降,且主导种群...     

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。     

荒漠草原短花针茅表型特征可塑性对放牧的响应

在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原测定不同放牧强度下短花针茅的表型特征,包括株高、基丛径、地上生物量、分蘖等性状指标。结果表明:短花针茅的株高不受株丛大小调控但分蘖数量随株丛的增大而显著增加。放牧能够调控植物表型特征的可塑性,可塑性指数越高受放牧强度的影响越大。地上生物量和分蘖数较株高和株丛径更易受放牧强度干扰。短花针茅高度表型,中、小株丛的可塑性较大株丛更强;短花针茅分蘖表型,大株丛的可塑性较中、小株丛更强。重度放牧使小株丛在分蘖表型上的可塑性大大提高,但重牧下短花针茅高度表型可塑性差异消失,说明重度放牧导致短花针茅矮化已经达到可以消除自身高度差异的程度。     

荒漠草原优势种功能性状对不同放牧强度的响应

放牧是草地最主要的利用方式之一,植物功能性状能够客观的表达植物应对放牧的适应性,为了研究植物功能性状在不同放牧强度下的避牧策略和进一步阐明合理放牧的重要性,本研究依托15年的长期放牧平台,探讨在不同放牧强度下荒漠草原两大优势物种短花针茅(Stipa breviflora)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)的15个功能性状变化以及其之间联系。结果表明：短花针茅的叶长和株高随放牧强度的增大而显著降低(P<0.05);由于植物的补偿性生长轻度放牧增加了无芒隐子草的株高和株丛径,但是中度和重度放牧对无芒隐子草功能性状均产生了消极的作用(P<0.05);短花针茅和无芒隐子草的地上生物量与株高、丛幅径以及茎叶干重均呈极显著正相关关系(P<0.01)。由此可见,荒漠草原两种优势种对放牧干扰有着不同的响应机制,这为深入了解荒漠草原提供了重要的科学依据。     

短花针茅草原主要植物种群及群落特征对放牧强度季节调控的响应

在探究荒漠草原主要植物种群及群落特征对放牧利用方式的响应规律时,不仅可以明确荒漠草原植物群落的变化规律,亦可以探讨作为荒漠草原群落重要组成部分的主要植物种群变化特征和规律,二者结合有利于掌握荒漠草原植物群落结构和功能的变化形式。试验选取内蒙古自治区苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为研究对象,设置6个放牧处理,采用随机区组排列(3个区组,即3次重复),选取主要植物种群(短花针茅、无芒隐子草和碱韭)、植物群落的高度、盖度、密度和现存量为研究指标,运用最优母序列关联度分析方法,探讨主要植物种群、群落在放牧处理间、放牧季节间的关联序。结果表明,春季休牧+夏季重度放牧+秋季适度放牧的SA1处理区可以作为草地可持续利用的首选,其次是全年适度放牧的SA5处理区。采用最优母序列关联度评价草地具有简单便捷的特点。     

放牧对荒漠草原优势植物叶片养分含量和化学计量特征的影响

[目的] 阐明荒漠草原优势植物叶片养分含量对不同放牧强度的响应。[方法] 在内蒙古短花针茅荒漠草原的放牧样地上设置4个不同放牧强度的处理：对照（CK）、轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）和重度放牧（HG）,载畜率分别为0、0.91、1.82、2.71只羊/hm²。于2020年对荒漠草原优势植物短花针茅（Stipa breviflora）、无芒隐子草（Cleistogenes songorica）、银灰旋花（Convolvulus ammannii）和冷蒿（Artemisia frigida）在不同放牧强度下叶片中的C、N、P浓度进行测定,并对其化学计量特征进行计算。[结果] 与对照区（CK）相比,重度放牧显著（P<0.05）降低了短花针茅和银灰旋花叶片的C浓度;放牧对短花针茅、无芒隐子草、银灰旋花和冷蒿叶片N含量无显著（P>0.05）影响;中度放牧显著（P<0.05）增加了短花针茅和银灰旋花叶片的P浓度,并显著（P<0.05）降低了冷蒿的P浓度;重度放牧显著（P<0.05）降低了银灰旋花的C∶N,短花针茅、银灰旋花和冷蒿的C∶P,以及短花针茅的N∶P。[结论] 放牧改变植物对养分的利用状况,不同植物对相同生境有不同的适应策略。放牧降低荒漠草原优势植物固C能力。长期中度放牧有利于荒漠草原优势植物对N、P的吸收。     

放牧强度对荒漠草原植物种群高度的季节性影响

荒漠草原是处于草原和荒漠之间的过渡草原和缓冲地带,其植物种群高度易受自然因素和人为因素的制约。研究了人为因素中的放牧对3种植物种群高度的季节性影响,分别为建群种短花针茅（Stipa breviflora）,优势种冷蒿（Artemisia frigida）和无芒隐子草（Cleistogenes songorica）。结果表明,在6—9月,3种植物种群高度均随放牧强度的增加而降低。其中,短花针茅种群高度从6月初—9月呈现逐月降低的趋势;冷蒿和无芒隐子草种群高度从5—9月表现为先增加后降低的趋势,8月达到最大值。     

荒漠草原主要植物蒸散对土壤含水量的响应

对荒漠草原不同放牧强度下主要植物的日蒸散量及其根部土壤含水量进行了研究。结果表明,短花针茅根部的土壤含水量随着放牧强度的增加呈增加趋势;冷蒿、无芒隐子草表层根部的土壤含水量随放牧强度的增加变化不大。相同放牧条件下,短花针茅个体日蒸散量相对较大,冷蒿个体日蒸散量相对较小。土壤含水量同植被日蒸散量具有高度的正相关关系。     

短花针茅荒漠草原不同载畜率植物群落优势种群空间分布格局的研究

以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,应用扩散系数的t检验、平均拥挤度、丛生指标、聚块性指标、Green指数、Cassie指标等方法,研究了短花针茅、无芒隐子草和冷蒿3种优势植物在不同载畜率下的格局分布类型、格局规模以及聚集强度.结果表明,短花针茅、无芒隐子草和冷蒿的分布类型均为聚集分布,其中,在对照区和中牧区,其聚集强度的大小顺序依次为无芒隐子草、冷蒿、短花针茅;在轻牧区和重牧区,聚集强度的大小顺序依次为冷蒿、无芒隐子草、短花针茅.随着草地的退化,无芒隐子草和冷蒿在群落中上升为主要的种群.