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。     

模拟降水对短花针茅荒漠草原土壤养分的影响

为了探究降水对短花针茅荒漠草原土壤养分的影响,在内蒙古四子王旗荒漠草原采用完全随机区组设计开展了模拟降水试验,试验设4个不同模拟降水梯度(减少自然降水50%、自然降水、增加自然降水50%和增加自然降水100%),在不同水分梯度下用直径3.5cm土钻钻取表层土样,测定土壤养分(全碳、全氮、全钾、全磷、有机碳、铵态氮、硝态氮、速效钾和速效磷)含量。结果表明:随着降水量的增加,土壤有机碳、全碳、全氮和硝态氮的含量呈显著降低趋势(P<0.05);减少降水能够使土壤养分积累;过高的降水量会导致土壤养分淋溶,造成养分流失;降水处理对土壤钾元素和磷元素含量没有显著性影响。     

放牧强度对荒漠草原无芒隐子草斑块碳氮化学计量特征的影响

以短花针茅荒漠草原无芒隐子草斑块为研究对象,研究植被-土壤的化学计量特征,探索无芒隐子草斑块在不同放牧强度的干扰下,植物—土壤碳氮的变化规律。研究结果表明:随着放牧强度的增加,无芒隐子草叶片全碳含量、C/N值均显著降低(P0.05);但无芒隐子草根系碳氮含量未发生变化;随着放牧强度的增加,0～30cm根际土壤全碳和全氮含量先增加后降低,30～40cm土层逐渐下降(P0.05),非根际土壤0～30cm全碳和全氮逐渐增加,30～40cm土层全碳先降低后增加,全氮整体呈下降趋势;根际和非根际土硝态氮含量随着放牧强度的增加呈显著增加趋势(P0.05),铵态氮无一致的变化规律;植被-土壤碳氮含量之间无显著的相关关系。     

模拟降水变化对荒漠草原优势植物叶片氮回收特征的影响

未来降水量的变化会改变草地对水资源的利用情况,影响植物内部养分循环。为了理解植物叶片氮回收特征对降水量变化的响应规律,本研究以5种内蒙古荒漠草原优势植物为研究对象,通过模拟降水试验(减水50%、自然降水、增水50%和增水100%),分析了降水量变化对土壤水分含量、土壤有效氮(Nitrogen,N)含量、植物叶片N浓度、N回收效率(Nitrogen resorption efficiency,NRE)的影响。结果表明：与自然降水相比,增水100%显著增加了土壤水分含量、地上生物量和植物的NRE,显著降低了土壤有效N浓度、绿叶和枯叶中N浓度;而减水50%显著降低了土壤水分含量,增加了土壤有效N,降低了地上生物量,对绿叶和枯叶N浓度没有显著影响,降低了短花针茅(Stipa breviflora)的NRE;植物NRE与枯片中的N浓度呈显著负相关关系。综上,增水通过影响土壤水分含量以及叶片N浓度间接降低了荒漠草原优势植物叶片的NRE。     

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。     

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。     

荒漠草原植物和土壤碳氮养分含量对不同载畜率的响应

以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,基于围封19年的长期放牧试验平台,设置4个载畜率水平,分别为对照(CK)0、轻度放牧(LG)0.91、中度放牧(MG)1.82、重度放牧(HG)2.71羊单位·(hm²·0.5a)^-1,测定并分析2021年8月植物生长高峰期优势植物及土壤的碳、氮养分含量。结果表明：与对照相比,载畜率的增加降低植物香农维纳指数、辛普森指数;轻度、中度和重度载畜率显著降低植物碳库氮库。随着载畜率增大,土壤铵态氮含量在中度载畜率时含量最高;与对照相比,重度载畜率显著增加土壤硝态氮含量,显著降低土壤全碳、全氮和土壤有机碳含量;中度和重度载畜率显著增加了土壤的pH值。表明在荒漠草原,高载畜率会降低植物多样性水平和碳、氮养分归还能力,增加土壤碳、氮含量的流失,进而造成了土壤全碳、全氮含量的降低,有机碳的累积转化受阻。     

荒漠草原土壤养分和植物群落稳定性对不同管理方式的响应

以宁夏短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,研究不同管理方式(放牧、补播改良和封育)对土壤养分及植物群落稳定性的影响,并分析土壤养分与植物群落稳定性之间的相关性.结果表明:不同管理方式对荒漠草原0～40 cm土壤养分含量影响显著,封育和补播有利于土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的积累,中等强度的自由放牧较封育降低了土壤有机质、水解氮和速效钾含量;土壤养分的垂直分布规律并不一致,土壤有机质含量和全氮含量5~15 cm土层高于表层,而速效磷含量和速效钾含量表现为0～5 cm最高.不同管理方式下的荒漠草原植物群落均处于不稳定阶段,相比之下封育5年和7年草地植物群落稳定性较高;群落稳定性与土壤速效钾含量成显著正相关关系,与其他养分含量无显著相关性.     

放牧强度对短花针茅荒漠草原植物种群生态位的影响

为探讨放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落结构及生态位的影响,并进一步探究优势植物生态位宽度与种群特征的关系,以不放牧(NG)为对照(CK),设置轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)3个处理,载畜率分别为0.91(只羊/hm²)、1.82(只羊/hm²)和2.71(只羊/hm²)。于2020年8月植物生长高峰期对短花针茅荒漠草原植物物种重要值、生态位宽度、生态位重叠以及物种种群特征与生态位宽度的关系进行分析。结果表明：CK、LG、MG和HG群落中物种数分别为18、15、12和5,表明随着载畜率增加,群落中物种数减少;与CK相比,LG提高了优势种短花针茅、无芒隐子草等的生态位宽度,降低了半灌木冷蒿和木地肤的生态位宽度,而MG和HG降低了优势种的生态位宽度;与CK相比,LG显著降低了群落中物种生态位重叠平均值,而MG和HG显著增加了群落中物种生态位重叠平均值;建群种短花针茅的生态位宽度与种群特征均无显著相关性,优势种无芒隐子草的生态位宽度与其密度和生物量呈显著正相关,银灰旋花与无芒隐子草相同。综上所述,载畜率为...     

放牧强度季节调控对荒漠草原土壤和植物养分的影响

以短花针茅(Stipabreviflora)荒漠草原为对象,设置5个放牧强度季节调控试验处理和一个对照处理,进行了土壤养分和植物碳氮磷特征研究。结果表明:全年重牧下土壤全钾含量随着土层深度增加而减少。CK(全年零放牧)处理的土壤速效钾、有机碳含量与其他放牧处理差异不显著(P<0.05)但有降低的趋势。放牧对土壤全磷、速效磷含量的没有显著影响。0-10cm土层的全氮含量最高。群落全氮含量在全年重牧区含量最高;放牧降低了群落C、P含量,其中CK处理的P含量显著高于其他处理(P<0.05)。     

8年围封对内蒙古荒漠草原植物和土壤的影响

为了探讨围封对荒漠草原植物和土壤的影响,在内蒙古短花针茅荒漠草原设计了不同放牧强度的试验,试验采用完全随机区组的设计,一共有3个区组,每个区组有4个处理,分别为围封、轻度放牧、中度放和重度放牧。试验期间采用样方法对样地内的植物进行了调查以及对土壤的全氮、全钾、全磷、速效钾、速效磷含量和pH进行了测定,我们的研究得出了以下主要结论：围封显著的增加了植物群落的盖度、密度、生物量和丰富度（P<0.05）,同时也显著的增加了香浓熵指数、香浓维纳指数、辛普森指数、均匀度指数和丰富度指数（P<0.05）。围封对土壤全氮、全钾、全磷、速效磷和pH都没有显著的影响。在短花针茅荒漠草原,短期围封可以增加植物的多样性和生物量,但是对土壤没有影响。     

重牧对荒漠草原主要植物种和功能群组织力的影响

在内蒙古短花针茅荒漠草原区连续12年进行对照和高载畜率二处理的随机区组试验,测定样方内植物种类、高度、密度和生物量,评价重度放牧对群落组织力的影响,并从主要物种和功能群角度剖析群落组织力改变的主导原因。结果显示:(1)重牧区群落组织力下降至对照区的69%,转变为少数植物占绝对优势的简单结构群落。(2)主要物种的年度组织力均值排序由对照区的短花针茅冷蒿无芒隐子草木地肤银灰旋花细叶韭栉叶蒿狭叶锦鸡儿,转变为重牧区的短花针茅冷蒿无芒隐子草银灰旋花栉叶蒿木地肤细叶韭狭叶锦鸡儿,其中无芒隐子草组织力显著增加,木地肤、细叶韭、狭叶锦鸡儿组织力显著下降。(3)功能群的年度组织力均值排序,由对照区的多年生禾草灌木、半灌木多年生杂草一年生草本,转变为重牧区的多年生禾草灌木、半灌木一年生草本多年生杂草,其中优势功能群多年生禾草组织力显著增加,物种最丰富的多年生杂草的组织力显著下降。重牧区优势物种和主导功能群组织力的上升或不变,非优势物种及多物种功能群组织力的下降,表明群落自组织能力下降的主要原因是群落物种多样性减少、组成结构变差。组织力参数的年度动态反映出围封禁牧对群落自组织能力的恢复起至关重要的作用。     

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...     

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。     

不同利用方式下贝加尔针茅草原植物和土壤的生态化学计量特征

掌握不同利用方式对草原植物和土壤碳、氮和磷生态化学计量特征的影响,可为全面分析和评估不同利用方式对草原生态系统的影响提供基础数据。以贝加尔针茅草原围封、放牧和刈割3种草地为研究对象,研究不同利用方式对贝加尔针茅、羊草和扁蓿豆3种主要植物叶片和土壤碳、氮和磷化学计量特征的影响,分析植物与土壤化学计量之间的相互关系。结果表明,与围封相比,放牧显著增加3种植物叶片全氮含量和贝加尔针茅、扁蓿豆叶片氮磷比;刈割显著增加贝加尔针茅和羊草叶片碳氮比,显著降低贝加尔针茅和羊草叶片全氮含量和氮磷比(P<0.05)。利用方式、物种以及它们之间的交互作用显著影响植物叶片碳、氮、磷化学计量特征。围封增加了0～10cm土层土壤有机碳含量、碳氮比、碳磷比和10～20cm土层土壤碳磷比。不同利用方式对20～30cm土层土壤有机碳、全氮、全磷含量和化学计量比影响不显著。植物与土壤碳、氮、磷化学计量比密切相关,但不同物种与土壤碳、氮、磷化学计量比间的相关关系存在分异。     

利用饱和烷烃技术对短花针茅荒漠草原放牧绵羊食性的测定

为进一步研究饱和烷烃技术在放牧绵羊食性测定中的应用,本研究在4.4 hm2放牧试验区内,放牧8只蒙古羊,分别于6、9和11月利用饱和烷烃技术对放牧绵羊的食性进行测定.结果表明,同一季节,不同牧草的烷烃模式存在差异,其中以C27和C31差异最为显著,C33次之,C29最差.绵羊的食性表现出明显的季节性变化,夏季羊只所食的牧草主要以冷蒿、无芒隐子草和银灰旋花为主,分别占79.68%、12.12%和7.30%,而短花针茅只占0.90%;而进入秋季后,随着适口性好植物密度的降低,羊只开始对短花针茅进行采食,由原来占食入牧草总量的0.90%升高到3.81%,同时无芒隐子草的采食量也开始增加,由原来占食人牧草总量的12.12%提高到23.57%;冬季家畜采食牧草的种类开始减少,冷蒿占羊只采食量的86.26%,无芒隐子草和银灰旋花分别减少到8.33%和5.41%,而对短花针茅不采食.综上,饱和烷烃技术可以准确测定短花针茅荒漠草原放牧绵羊的食物组成.     

增温和施氮对内蒙古荒漠草原土壤理化性质的影响

利用红外线辐射器模拟全球气候变暖,以硝酸铵(NH4NO3)为氮源进行施氮处理,探讨增温和施氮对内蒙古短花针茅荒漠草原不同深度淡栗钙土 pH值以及水分、铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量的影响.结果表明:增温极显著增加了 0～30cm 土壤硝态氮含量(P＜0.01),对土壤pH值、含水量以及铵态氮、速效磷和速效钾的含量无...     

荒漠草原优势植物根部土壤含水量研究

对荒漠草原地区不同放牧强度下优势植物根部土壤含水量进行了研究。结果表明,放牧强度的不同导致植物根部土层中土壤含水量的变化规律有所差异。短花针茅、冷蒿和无芒隐子草根部土层的土壤含水量均随着放牧强度的增加而增加,与之相对应的空斑土壤含水量却随着放牧强度的增加呈下降趋势。     

载畜率对荒漠草原植物群落影响的研究

<正>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