高原鼢鼠干扰对高寒草甸植物群落特征的影响

高原鼢鼠的采食造丘活动影响草地植被群落组成和结构,造成草地植被的空间异质性——土丘和植被斑块。本研究以冬季牧场中不同高原鼢鼠种群密度干扰下的植被性状为研究对象,探索植被群落组成结构对高原鼢鼠不同种群密度干扰的功能性响应。结果表明:植被高度随着鼢鼠种群密度的增加呈显著增加趋势(P<0.05),群落盖度和禾草丰富度呈显著下降趋势(P<0.05),而物种丰富度及杂类草丰富度随鼢鼠种群密度的增加表现出单峰曲线格局。地下总生物量随鼢鼠种群密度的增加呈显著下降趋势(P<0.05),杂类草生物量则表现出相反的趋势,而禾草类生物量表现出先降低后增加的趋势。由此可见,适宜密度的鼢鼠干扰有利于物种丰富度的提高,而低密度和高密度的鼢鼠干扰有利于草地中禾草生物量的提高。     

高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性及地上生物量的影响

采用堵洞法设置高原鼠兔干扰区和非干扰区,然后在干扰区和非干扰区内利用样方法研究了高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性和地上生物量的影响。结果表明,植物物种多样性和不同植物功能群多样性对高原鼠兔干扰的响应并不一致,其中干扰增加了杂类草功能群丰富度指数与物种丰富度指数,降低了物种均匀度指数、莎草科功能群丰富度指数和禾草科功能群均匀度指数(P<0.05)。干扰区内物种均匀度指数、物种丰富度指数和杂类草功能群丰富度指数随干扰强度增加而呈增加趋势,但禾草科功能群均匀度指数却呈显著降低趋势。虽然高原鼠兔干扰显著降低了植物群落总生物量,莎草科、禾草科和豆科功能群生物量(P<0.05),但显著增加了杂类草功能群生物量(P<0.05)。干扰区随干扰程度增加,莎草科功能群和豆科功能群生物量逐渐降低,杂类草功能群生物量逐渐增加,而禾草科功能群生物量则先增加后降低。鉴于高山嵩草草甸植物群落物种多样性和功能多样性对高原鼠兔干扰的响应不一致,植物物种多样性和功能群多样性之间不能互相替代。     

施肥和夏季休牧对高原鼢鼠扰动区草地群落结构的影响

高原鼢鼠挖掘和草食家畜啃食能加速草地退化和草地群落逆向演替的进程,而施肥和夏季休牧是实现高寒草地生产力提升和草地群落正向恢复的主要手段。然而,有关应用施肥和夏季休牧措施对高原鼢鼠扰动区草地群落结构影响的研究较少。基于此,本研究以高原鼢鼠活动频繁的退化草地为研究对象,分析施肥和夏季休牧对草地功能群生物量、植物多样性、高原鼢鼠相对种群数量的影响及植物多样性指数与高原鼢鼠种群数量的相关性。结果表明:施肥、夏季休牧和全年放牧区草地物种数量分别为23、19和16种,施肥和夏季休牧区禾本科植物的重要值高于全年放牧区;而全年放牧和夏季休牧区内莎草科、菊科、蔷薇科植物的重要值高于施肥区。施肥、夏季休牧区的高原鼢鼠相对种群密度显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,夏季休牧和施肥区的莎草科、禾本科和杂类草生物量显著高于全年放牧区(P0.05)。另外,夏季休牧区和施肥区香农维纳指数、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,高原鼢鼠相对种群密度与香农维纳多样性指数、均匀度指数、丰富度指数及优势指数呈显著的正相关,相关性大小表现为:均匀度指数优势度指数香农维纳指数丰富度指数。由此可见,施肥和夏季休牧状态下,能促使草地植被向正向演替方向进行,从而间接地影响高原鼢鼠种群数量。     

祁连山东段不同放牧强度下高原鼢鼠栖息地选择分析

本研究以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠为研究对象,探讨不同放牧强度下高原鼢鼠栖息地特征及选择因素,为合理控制草原鼠害及保护草地生物多样性提供科学依据。本研究选择4个不同放牧强度小区,调查每个小区的高原鼢鼠相对种群密度、土壤紧实度和容重、植物学组成、植物物种丰富度、地上生物量、可食牧草产量及各植物功能群产量,并分析高原鼢鼠相对种群密度与这些要素之间的关系。结果表明,放牧强度与高原鼢鼠相对种群密度有正相关关系但不显著(P>0.05),重度放牧区下高原鼢鼠相对种群密度最高,禁牧区高原鼢鼠相对种群密度最低;高原鼢鼠相对种群密度与土壤紧实度呈显著负相关(P<0.05),与土壤容重和地上生物量呈负相关但不显著(P>0.05);高原鼢鼠相对种群密度与杂类草产量有正相关关系但不显著(P>0.05),与可食牧草产量、禾草产量和物种丰富度有负相关关系但不显著(P>0.05);多元线性回归方程表明影响高原鼢鼠栖息地选择的主要因素是土壤紧实度(Y=205.36-0.145X₁,X₁为土壤紧实度)。     

高原鼢鼠洞道空间对高寒草甸植被性状的影响

为了探明高原鼢鼠(Myospalax baileyi)在草地生态系统中的生态学地位,采用网格穿刺法对高原鼢鼠不同洞道空间与植被性状的对应关系以及对洞道上方植被特征的影响进行了研究。结果表明:洞道空间与鼠群密度成负相关,35%～45%的洞道空间是鼠群密度升降的临界区间,也是种群密度相对稳定的区间;适度的洞道空间(35%～45%)对草地植被盖度无显著性影响,但对物种多样性、高度和地上生物量则存在显著促进作用(P<0.05),并可显著提高禾草的优势度(P<0.05),弱化毒害草和根茎型莎草的竞争力;洞道上方植被物种多样性显著低于对照(P<0.05),植被高度和地上生物量均显著高于对照(P<0.05),而盖度则与对照无显著差异;同时,禾草和杂类草在群落中的优势地位也显著高于对照(P<0.05),而毒害草和莎草则显著低于对照(P<0.05)。因此,高原鼢鼠对植被的影响在很大程度上具有建设和修复的性质,是植被自然动态过程的组成部分,即使从人类经济利益的角度出发,这种影响也同样具有积极的意义。     

高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落及土壤物理性状的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是高寒草甸关键物种,在草地生态系统物质循环和能量转化中扮演着重要角色。采用样方法研究了高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落特征及土壤理化性状的影响。结果表明：1)高原鼠兔干扰显著降低了高寒草甸植被盖度、高度、物种丰富度指数、均匀度指数、土壤含水量和紧实度(P<0.05),而显著增加了多样性指数、表层土壤容重(P<0.05);2)随干扰强度增加,植被盖度、高度和土壤紧实度呈显著下降趋势,而丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和表层土壤的含水量均呈先上升后下降的趋势,在高原鼠兔有效洞口密度为375～735个/hm²时达到最高;3)高原鼠兔干扰显著降低了禾本科和豆科功能群多样性指数和重要值,而显著增加了杂类草功能群多样性指数和重要值(P<0.05),不同干扰强度下,各植被功能群多样性指数变化明显,其中,豆科功能群多样性指数呈下降趋势,而杂类草功能群多样性呈先上升后下降趋势。综上所述,高原鼠兔的干扰显著改变了川西北高原高寒草甸群落特征和土壤物理性状,适度的高原鼠兔干扰不仅增加了高寒草甸物种多样性,还改善了土壤条件,而高强度的鼠兔干扰降低了高寒草甸物种多样性和土壤含水量。     

天祝高寒草甸高原鼢鼠鼠丘植被演替调查

高原鼢鼠鼠丘植被演替是反映草地恢复的重要指标之一。以定点标记的方法对天祝高寒草甸高原鼢鼠鼠丘植被演替进行了调查。结果表明,鼠丘植被在不同演替阶段外貌特征及植物组成差异较大。随演替的进行,1~2年生植物和多年生杂类草比例呈递增趋势,禾本科和莎草科植物也伴随出现,但在群落中所占比例相对较低。α多样性表明,鼠丘植物的丰富度指数随演替进行呈显著递增趋势,但都低于原生植被。Shamon-wiener指数表明,形成4年的鼠丘植被群落达到演替后期,物种组成接近原生植被。植物功能群组成显示,演替各阶段1~2年生植物生物量在各自群落中的比例显著高于原生植被。     

气象因子对高原鼢鼠种群数量的影响

高原鼢鼠是青藏高原地区主要的啮齿动物种类之一,了解其种群数量与气象因子的关系对高原鼢鼠种群消长规律及生物多样性的维持具有重要意义。2013-2016年对高原鼢鼠种群密度进行了研究,利用Pearson相关分析以及典范对应分析对高原鼢鼠种群密度以及扰动区草地生物量与7个气象因子的相关性进行了分析。结果表明,高原鼢鼠种群密度及草地生物量总体呈下降趋势,且高原鼢鼠种群密度与双子叶植物生物量呈显著正相关(P0.05)。温度和降水量对高原鼢鼠种群数量以及生物量有较大影响,其中年平均气温和年平均最低气温与高原鼢鼠种群密度显著相关(P0.05),另外,高原鼢鼠种群密度与日照时数关系密切。气象因子主要通过对高原鼢鼠食物的影响而对其产生间接影响。     

放牧强度对环青海湖高寒草原群落物种多样性和生产力的影响

通过2年的连续放牧试验,采用比较样地法,调查了不同放牧强度对环青海湖高寒草原生物多样性和生产力的影响,并探讨了植物物种多样性与草地生产力之间的关系,为高寒草原的合理利用提供基础资料。结果表明:物种丰富度和多样性指数随放牧强度的增加基本呈单峰变化,即在中度放牧下多样性最高,重度放牧下群落物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均表现为最小;群落生产力随放牧强度的增加而降低(P<0.05);莎草科地上生物量差异不显著,禾本科和豆科生产力降低(P<0.05),杂类草生物量有增加趋势;禾草和豆科比例减小,莎草和杂类草比例增加;草地生产力与Simpson多样性指数和Alatalo均匀度指数呈显著的单峰函数关系(R²=0.910, P=20.027; R²=0.953, P=20.010),结合Simpson多样性指数和Alatalo均匀度指数才能更好地反映维持草地生产力水平的多样性指标。放牧强度是影响群落物种多样性和生产力及其关系的重要因素。     

放牧对川西北高寒草甸植物物种丰富度和生物量的影响

为确定川西北地区高寒草甸的最佳放牧强度,根据牦牛的采食量和草地地上生物量,设置了轻度(0.71头·hm~(-2))、中度(1.19头·hm~(-2))、重度(1.60头·hm~(-2))3个放牧强度处理,进行连续3年的放牧,测定其对草地植物物种丰富度、地上生物量的影响。结果表明,随着放牧强度的增加,植物物种丰富度呈下降趋势;放牧第3年,中度放牧草地年度地上生物量最高,显著高于其它两处理(P0.05),轻度放牧次之,重度放牧最低;和放牧第1年相比,轻度放牧和中度放牧草地地上生物量中杂类草生物量比例显著减少(P0.05),禾草生物量比例显著增加(P0.05),而重度放牧草地杂类草生物量比例未变,禾草生物量比例显著下降(P0.05),但3个放牧处理中莎草占地上生物量的比例均显著增加(P0.05)。因此,川西北地区高寒草甸的最佳放牧强度为1.19头·hm~(-2),这利于草地高产和优良牧草禾草及莎草的生长。     

重庆红池坝地区草地群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度格局变化

以重庆红池坝地区草地群落为研究对象,沿海拔梯度设置了14个样地,利用收获法和土钻法分别测定地上生物量和地下生物量,同时记录各样方内的物种数,研究了群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度的变化特征。结果表明:草地群落地上生物量沿海拔梯度呈降低趋势,地下生物量和根冠比呈增加趋势;禾本科与杂类草植物的地上生物量与海拔梯度呈显著负相关(P<0.05),菊科植物地上生物量与海拔梯度相关性较小;物种丰富度与海拔梯度呈负相关关系,分布格局呈单峰曲线;物种丰富度与地上生物量呈正相关关系,与地下生物量和总生物量呈显著负相关关系(P<0.05),物种丰富度与生物量的关系呈单峰曲线。     

高原鼢鼠扰动对鹅绒委陵菜无性系特征的影响

【目的】明确草地退化背景下高原鼢鼠(Eospalax baileyi)种群密度的增多对草地退化进程的影响，为高寒草甸的退化演替提供证据，并为草地生态系统的恢复提供理论依据。【方法】以草地退化过程中优势种鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)为研究对象，探究高原鼢鼠扰动对其无性系种群特征的影响。【结果】随着高原鼢鼠扰动增加，植被群落物种总数、物种丰富度、香农维纳指数和辛普森指数均降低，植物优势种由矮嵩草、苔草变为垂穗披碱草、冰草再到鹅绒委陵菜、车前等杂类草；鹅绒委陵菜地上、地下生物量亦呈减小趋势，根冠比则先减小后增大；中密度扰动下的鹅绒委陵菜盖度、重要值和株高均最大；鹅绒委陵菜在高原鼢鼠低密度区无匍匐茎，在中密度区其匍匐茎长度、间隔子数目及长度均大于高密度区。【结论】鹅绒委陵菜通过匍匐茎特有的调节策略来克服高原鼢鼠扰动所造成的不利外界环境的影响，最终达到有效繁殖的目的。     

草原毛虫对小嵩草草地植被群落的影响

采用人工控制方法(移除和未移除),研究了草原毛虫对高寒草甸小嵩草草地植被群落(地上生物量、植被盖度、群落高度及植物多样性等)的影响。结果表明:在不同调查期草原毛虫种群数量随着时间的变化呈现出先增加后降低的趋势,最大值出现在7月10日,最小值是8月11日。草原毛虫对草地地上总生物量影响不大,但对莎草科和杂类草植物地上生物量影响显著。草原毛虫显著降低莎草科生物量,增加杂类草生物量(P0.05),草原毛虫移除试验区莎草科的地上生物量比对照增加26.92%,而杂类草的地上生物量仅为对照的64.08%。草原毛虫对群落盖度影响不大,能够显著降低群落高度(P0.05),移除试验区的高度是对照区的1.43倍。草原毛虫对丰富度指数没有影响(P0.05),显著降低了Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数(P0.05)。草原毛虫对草地群落的影响主要是由其选择性采食,改变了群落植物种的竞争关系,使其生态位发生变化。     

祁连山东段高原鼢鼠栖息地植物群落物种分布与土壤因子的关系

【目的】研究高原鼢鼠栖息地植物群落组成变化,以及植物群落物种分布与土壤理化性质关系。【方法】以祁连山东段高原鼢鼠(Eospalax baileyi)栖息的高寒草甸为对象,设置4个不同高原鼢鼠鼠丘密度干扰区,调查植物群落特征和土壤理化性质,应用多元排序分析方法。【结果】高原鼢鼠干扰造成栖息地植物物种丰富度变异不显著,但是增加了特有物种和总的物种数量。高原鼢鼠干扰降低了优势种矮生嵩草(Kobresia humilis)的重要值,各干扰强度样地重要值累积对数模型拟合曲线达到显著水平(R²>0.95,P<0.01);随干扰强度增加,植物群落重要值整体下降。同时,高原鼢鼠干扰显著增加了杂类草植物在群落中占比(F=4.30,P<0.05)。冗余分析结果表明,土壤因子分别解释物种和功能类群空间分布变异的22.6%和54.8%(P<0.05),土壤温度、全氮和水分对群落物种分布的贡献率最高,分别占总解释效应21.28%、18.31%和16.25%。【结论】极重度高原鼢鼠干扰明显改变植物群落结构,鼢鼠干扰下土壤水热条件驱动高寒草甸植物物种的空间分布格局。     

气象因子对高原鼢鼠种群数量的影响

高原鼢鼠是青藏高原地区主要的啮齿动物种类之一,了解其种群数量与气象因子的关系对高原鼢鼠种群消长规律及生物多样性的维持具有重要意义。2013-2016年对高原鼢鼠种群密度进行了研究,利用Pearson相关分析以及典范对应分析对高原鼢鼠种群密度以及扰动区草地生物量与7个气象因子的相关性进行了分析。结果表明,高原鼢鼠种群密度及草地生物量总体呈下降趋势,且高原鼢鼠种群密度与双子叶植物生物量呈显著正相关(P<0.05)。温度和降水量对高原鼢鼠种群数量以及生物量有较大影响,其中年平均气温和年平均最低气温与高原鼢鼠种群密度显著相关(P<0.05),另外,高原鼢鼠种群密度与日照时数关系密切。气象因子主要通过对高原鼢鼠食物的影响而对其产生间接影响。     

不同年限封育对黄土高原典型草原地上植被的影响

为了揭示自然恢复过程中植被动态变化规律,以黄土高原典型草原为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,分析不同年限封育(0、5、15、23和32年)对草地植被特征、物种多样性和群落演替动态变化的影响。结果表明,随着封育年限的增加,枯落物量和厚度呈递增趋势,群落盖度呈先增加后降低趋势,群落密度呈递减趋势,地上生物量和禾草地上生物量均呈先增加后降低的趋势,且均在封育23年草地达到了峰值。不同年限的封育对Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数影响不显著(P0.05)。地上植被的物种丰富度呈先增加后降低趋势,且在封育15年达到峰值。地上植被群落封育演替的一般模式为杂类草生长阶段→本氏针茅(Stipa bungeana)逐渐占优势阶段→本氏针茅稳定发展阶段。     

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(P0.05),表现为LDGMDGSDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)48.67%(LDG)30.05%(MDG)、20.81%(LDG)18.01%(SDG)17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。     

补播对高寒草甸生产力和植物多样性的影响

为了解补播对高寒草甸退化草地恢复过程中群落生产力、功能群结构和物种多样性方面的影响,于2010年5月以位于青藏高原东段的玛曲高寒草甸为研究对象,进行了补播试验。结果表明,补播显著提高地上生物量,同时物种数和丰富度指数Margalef也有显著增加,其中补播处理地上生物量是不补播处理的1.31～1.44倍。补播后莎草类和禾草类地上生物量都呈增长趋势,补播后禾草类地上生物量显著提高,其中最高是不补播的2.7倍,杂类草在群落中所占比例显著降低。适量补播既可以使草地的经济价值得以提高,同时也有利于高寒退化草地的恢复和生态系统的稳定。     

高原鼢鼠鼠丘斑块空间分布格局及对植物群落特征影响

为探究高原鼢鼠不同干扰强度下鼠丘空间分布格局及其对植物物种丰富度和地下生物量的影响，选取祁连山东段高寒草甸高原鼢鼠典型分布区，根据鼠丘面积占比表征鼢鼠干扰梯度，人工调查各干扰区鼠丘斑块特征和植物群落特征，解译无人机图像得到鼠丘斑块空间格局指数，采用单因素方差分析和全子集回归方法进行分析。结果表明：鼠丘斑块平均半径、高度、体积、面积、边缘长度、数量和植物物种丰富度随干扰强度增加而显著增加(P<0.05);鼠丘斑块欧氏邻近距离和地下生物量随干扰强度增加而显著减少(P<0.05);但鼠丘斑块形状和聚集指数随干扰强度增加而不变；相关性分析表明鼠丘面积与斑块欧氏邻近距离呈显著负相关关系(P<0.01),与鼠丘平均高度、斑块边缘长度、斑块形状和斑块数量呈显著正相关关系(P<0.05)。研究结果表明，鼠丘斑块面积和聚集属性指示了鼠丘空间格局变化，并解释了草地植物物种丰富度和地下生物量变异。     

移栽措施对工布乌头群落物种多样性的影响

工布乌头(Aconitum kongboense)作为常用藏药植物,其种质资源的保护和人工繁育技术是保证其可持续利用的基础。藏药的野生抚育是维持藏药种群数量的有效方式,但人为增加单一种群数量有可能会对高原环境造成不利影响。为此本研究对藏药工布乌头的原生境和野生抚育生境进行调查,分析了藏药工布乌头移栽措施对原有生境植被群落的结构和多样性的影响。结果表明:对照草地植被群落的总密度和地上生物量在不同海拔梯度均高于移栽处理,其中在海拔3 950m时差异显著(P0.05);从不同草地群落的种群多度分配来看,画眉草(Eragrostis pilosa)在各海拔梯度上均占据了较大优势,常见种和偶见种的多度比例随海拔的增加呈现先增加后减少的趋势;移栽处理草地群落的Shannon-Wiener和Simpson多样性指数在海拔3 950m和4 260m是低于对照,但在其他海拔梯度上其多样性指数高于对照;移栽处理Margalef物种丰富度指数在海拔高度4 071m、4 260m均高于对照。总的来看,工布乌头移栽措施降低了草地群落物种数量和地上生物量,但仍能维持高原群落较高的物种多样性,对高原生态环境影响较小。