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。     

短花针茅草原建群植物根部土壤含水量对放牧强度的响应

在短花针茅草原上研究建群植物根部土壤含水量对放牧强度的响应。结果表明:放牧强度的不同导致主要建群植物根部土壤含水量存在一定差异。短花针茅根部土壤含水量在轻度放牧区0～10cm土层较高,围封区10～20cm土层较高,中度和重度放牧区20～30cm土层较高;无芒隐子草根部土壤含水量在围封、轻度放牧区10～30cm土层较高,中度和重度放牧区0～10cm土层较高;冷蒿根部土壤含水量在围封区、轻度放牧区20～30cm土层较高,中度、重度放牧区0～20cm土壤水分较高。     

放牧对荒漠草原植物群落资源分配的影响

本试验于2004年在内蒙古畜牧科学院四子王旗实验基地,对不同放牧强度下短花针茅荒漠草原(Stipa breuiflora desert steppe)主要植物的资源分配进行了研究.结果表明:随着放牧强度的增加,植物各部分的资源分配比例在减少;冷蒿根部的投资增加,地上投资降低,生殖分配部分在轻牧区最高,适当放牧可增加冷蒿种子繁殖的机会.短花针茅和无芒隐子草在重牧区根茎叶上的投资同时减少,这是植物改变自己资源分配趋向,适应生境的一种方式.     

不同放牧率下冷蒿生物量对蒸散的影响

探讨不同放牧率下荒漠草原优势植物冷蒿的个体蒸散量与生物量之间的关系。结果表明,CK区和LG区的个体日蒸散量相对较高,HG区较低;冷蒿个体日蒸散量随地上生物量变化表现为相对滞后,随地下生物量的变化呈相反趋势。     

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。     

放牧强度对短花针茅草原冷蒿繁殖特性的影响

研究不同放牧强度下短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)草原植物——冷蒿(Artemisia frigida Willd.)的种子繁殖和营养繁殖特性,探讨不同放牧强度下冷蒿繁殖方式的变化。结果表明:冷蒿在轻牧区和封育区单位面积种子产量较高,重牧条件下不能产生种子。冷蒿营养繁殖的各构件在轻牧区表现最好,轻度放牧能促进冷蒿的营养繁殖更新。放牧增加了冷蒿地下部分的投资而减少了地上部分的,这是其适应环境的对策。随着放牧强度的增加,冷蒿的生殖格局由种子繁殖和营养繁殖并存向单一的营养繁殖转变。     

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。     

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。     

放牧对短花针茅荒漠草原草群氮贮量分配及动态的影响

在封育和轮牧条件下,研究了氮在短花针茅荒漠草原草群地上与地下、鲜草、立枯草以及短花针茅、冷蒿等各类群中的分配及季节动态规律.结果表明,在此生态系统中,草群中贮氮主要分配于地下部分,放牧可加大地下部分的分配比例,同时也改变了氮在草群各种群的分配比例;短花针茅贮氮比例增加,冷蒿的贮氮比例明显减少.     

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。     

在放牧干扰下冷蒿种群脯氨酸含量的变化

对放牧干扰下土壤含水量、冷蒿体内含水量、脯氨酸含量变化进行的研究结果表明随着放牧强度的增加土壤含水量降低,冷蒿叶片、根中含水量呈下降趋势。在生长初期,随着放牧强度的增加冷蒿叶片内脯氨酸含量迅速积累;生长盛期脯氨酸含量虽随牧压有所增加,但增加的幅度较小;生长末期脯氨酸含量较高,而且随着牧压的增加略有下降。地下部分,脯氨酸含量在牧压梯度间变化较小。相关分析表明,在生长初期和盛期,冷蒿叶片、根的含水量与土壤含水量呈正相关,生长末期不相关。冷蒿脯氨酸含量与植物的含水量呈负相关,在生长初期和末期呈显著负相关,而生长盛期相关不显著;与此不同,在生长初期冷蒿体内脯氨酸含量与土壤含水量呈负相关,在生长末期二者负相关性不显著,这说明随着放牧干扰强度的增加土壤含水量降低,导致冷蒿体内水分胁迫增加,致使脯氨酸开始逐渐积累。而生长末期的降温和群落中植物种间竞争减少,使脯氨酸的积累速度也相应放慢。在放牧干扰下,脯氨酸大量积累,对冷蒿的生存和生长起到了重要的作用,是冷蒿种群耐啃食、耐践踏、逐渐取代禾本科植物而成为退化草原的优势植物的生理基础之一。     

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。     

放牧强度对土壤水分影响的对应分析

为了解不同放牧利用强度对荒漠草原土壤水分含量的影响,采用随机区组设计,研究轻度（LG）、中度（MG）、重度（HG）放牧对短花针茅荒漠草原土壤水分含量的影响。不同放牧强度的载畜率分别为O．93（LG）、1．82（MG）、2．71（HG）sheep／（hm^2half year）,放牧羊只数分别为4、8、12只,放牧期为6个月／年。采用对应分析法比较不同放牧强度下近地表层0～10cm、10～20cm、20～30cm土壤的水分含量。结果表明,不同放牧梯度条件下,土壤含水量总体变化规律为LG〉CK〉MG〉HG．不同土层土壤含水量总体变化规律为0~10cm〉20-30cm〉10-20cm。各放牧强度对总特征值贡献率大小趋势为CK〉MG〉HG〉LG。随着放牧强度的增加,土壤含水量差异明显且呈梯度下降趋势。0-10cm土层土壤含水量受放牧强度的影响最大,其次为10～20cm和20～30cm土层．     

放牧制度对五趾跳鼠食性的影响

采用组织学鉴定法鉴定啮齿动物胃内含物,研究对栖息于短花针茅草原连续放牧区和轮牧区内的五趾跳鼠的食性.结果表明:1.五趾跳鼠是以植物性食物为主的杂食性啮齿动物,对植物性食物具有较强的择食性,放牧制度对该特性影响不显著;五趾跳鼠在短花针茅草原连续放牧区和轮牧区内的植物性食物组成相似度为0.71～0.88,采食频率最高的三种植物是冷蒿、无芒隐子草和木地肤.2.在植被条件较差时,连续放牧会促使五趾跳鼠更多地刨食植物根系,对草地的危害性增加.     

高寒沼泽湿地土壤湿度对放牧强度的响应

在青藏高原隆宝滩高寒沼泽湿地进行不同放牧强度试验,应用统计学成对数据的t检验方法,定性研究围栏封育（EN）、轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）、重度放牧（HG）、自由放牧（GU）5种放牧处理对不同深度土壤湿度的影响差异。结果表明：随着牧压强度的增加,影响湿地土壤水分含量的显著性也增强。EN和LG、MG处理对土壤水分含量的影响各个层次都不显著;HG对LG和MG的差异随深度的增加而减弱; GU和HG处理的影响最为显著,从土壤表层到50 cm深度,均表现为LG>GU、MG>GU、HG>GU、EN>GU和EN>HG、LG>HG。自由放牧和重度放牧加大土壤水分的蒸散,导致湿地土壤水分含量降低,加速湿地退化。合理有序的放牧活动是减少湿地土壤水分蒸发,减缓湿地退化的有效手段。     

不同放牧制度下短花针茅荒漠草原土壤呼吸动态研究

采用动态密闭气室法(IRGA),对短花针茅荒漠草原土壤呼吸进行野外定位观测,分析了生长季不同放牧制度土壤呼吸速率的日变化、季节变化及其与环境因子的关系。结果表明,1)不同放牧制度下短花针茅荒漠草原土壤呼吸日、季节动态差异不大,日动态受温度影响呈单峰曲线,季节变化主要受到水分因子的影响;2)与自由放牧土壤呼吸日均速率(0.449 7 μmol CO₂/m²·s)相比,划区轮牧(0.504 7 μmol CO₂/m²·s)在干旱月份较大,围栏禁牧(0.529 5 μmol CO₂/m²·s)除生长季初都显著增大,但纵观整个生长季,不同放牧制度下土壤呼吸均值差异不显著;3)土壤呼吸日均速率与气温的相关性大于与土壤温度的相关性,水温复合模型较单因子模型更好地解释土壤呼吸速率的变化;4)划区轮牧和自由放牧较围栏禁牧增大了土壤呼吸的温度敏感性(水分充足时),降低了土壤水分对土壤呼吸的影响。研究表明,不同的放牧方式对土壤呼吸速率及其环境因子效应影响较小,围栏禁牧较自由放牧改变了土壤呼吸日均速率及水热因子效应。     

短花针茅荒漠草原不同放牧强度土壤线虫群落研究

为探明短花针茅荒漠草原土壤线虫群落分布特征及不同放牧强度对土壤线虫群落的影响,该研究对短花针茅荒漠草原4个不同放牧强度草地的线虫群落进行了系统调查。结果表明：试验区共捕获18属7 200条/100 g干土线虫。拟丽突属、丽突属2个属分别占个体总数的22.78%、41.90%,为该地区的优势类群。多样性分析表明：线虫群落个体数、物种丰富度均为轻度放牧草地大于其余放牧强度草地;群落多样性指数为对照样地>轻度放牧草地>重度放牧草地>中度放牧草地;群落均匀度指数为重度放牧草地>对照样地>（轻度放牧草地=中度放牧草地）。生态指数分析表明：成熟度指数为轻度放牧草地>对照样地>中度放牧草地>重度放牧草地,可见轻度放牧草地和对照样地土壤较稳定,而重度放牧草地土壤受外界活动扰动程度最大;通道指数为中度放牧草地>重度放牧草地>轻度放牧草地>对照样地。此外,通过对不同放牧强度草地植物群落多样性、生物量、盖度、平均高度、枯落物干重、土壤含水量、酸碱度、土壤有机质等环境因子与土壤线虫群落特征指数进行多元逐步回归分析,阐明了放牧条件下影响土壤线虫群落的关键生态变量。研究结果可为确定有益于荒漠草原线虫群落生物多样性维护的放牧强度提供参考。