黄土丘陵典型草原土壤理化性质对生态恢复措施的响应

研究土壤理化性状及土壤质量变化对草地生态建设具有重要意义。在宁夏黄土丘陵区典型草原,以放牧草地为对照,对封育、水平沟和鱼鳞坑生态恢复措施实施15年草地的0～40 cm土壤粒径、容重、持水性、孔隙度、有机质、氮磷钾等理化性状进行了比较,通过主成分分析和土壤质量综合指数(SQI),评价了不同措施下土壤质量恢复状况。结果表明:1)土层黏粒含量以水平沟措施最高,粉粒以放牧草地最高、砂粒以鱼鳞坑最高;土壤颗粒体积分形维数值(D)从大到小依次为水平沟、封育、鱼鳞坑和放牧草地,土壤粒径垂直变化差异不明显;2)放牧草地土壤容重最高,为1.14 g·cm^-3,封育、水平沟和鱼鳞坑均可显著减小土壤容重,增加土壤持水性和总孔隙度,但对土壤毛管孔隙和非毛管孔隙的改善效果不大;各处理土壤物理性状垂直变化不显著;3)土壤有机质、全氮和碱解氮含量呈封育>放牧>鱼鳞坑>水平沟,全磷含量以放牧和封育草地较高,水平沟最低;速效钾含量以放牧草地最高,封育草地次之,鱼鳞坑最低,土壤养分含量呈表聚性;4)土壤质量综合指数在放牧、封育、水平沟和鱼鳞坑措施下分别为0.337、0.719、0.348和0.281,呈封育>水平沟>放牧草地>鱼鳞坑。基于土壤理化性状,认为草地封育对土壤质量改善最为明显,是研究区最适宜的草地生态恢复措施。     

鱼鳞坑生态恢复措施对宁夏典型草原 植物群落特征的影响

研究植物群落特征对草原生态建设具有重要意义。在宁夏黄土高原丘陵区典型草原,以放牧草地(FM)为对照,研究了草地封育(FY)和鱼鳞坑整地1年(Y1)、3年(Y3)、6年(Y6)、10年(Y10)和15年(Y15)措施对植物群落特征的影响。结果表明,1)鱼鳞坑和封育措施下,植物物种数较放牧增加。其中鱼鳞坑使一年生植物、多年生杂类草及半灌木比例增加;封育使半灌木和多年生草本重要值增加;随鱼鳞坑恢复年限增加,优势物种呈根茎-疏丛-密丛型植物的变化趋势。2)草地植物盖度、高度和生物量呈现鱼鳞坑居中,封育草地最高,放牧草地最低;鱼鳞坑植被仍处于恢复演替阶段。3)鱼鳞坑物种多样性、均匀度、优势度和丰富度指数随恢复年限变化规律不明显,但其多样性显著(P0.05)高于放牧草地,与封育草地接近;各措施下植物群落均处于不稳定阶段。相对而言,放牧草地稳定性最大,鱼鳞坑15年稳定性最低。相对放牧草地,鱼鳞坑可改善植被,但弱于封育草地恢复效果,一定的放牧干扰有利于群落稳定性的增加。     

黄土丘陵典型草原土壤理化性质对生态恢复措施的响应

研究土壤理化性状及土壤质量变化对草地生态建设具有重要意义。在宁夏黄土丘陵区典型草原,以放牧草地为对照,对封育、水平沟和鱼鳞坑生态恢复措施实施15年草地的0～40 cm土壤粒径、容重、持水性、孔隙度、有机质、氮磷钾等理化性状进行了比较,通过主成分分析和土壤质量综合指数(SQI),评价了不同措施下土壤质量恢复状况。结果表明:1)土层黏粒含量以水平沟措施最高,粉粒以放牧草地最高、砂粒以鱼鳞坑最高;土壤颗粒体积分形维数值(D)从大到小依次为水平沟、封育、鱼鳞坑和放牧草地,土壤粒径垂直变化差异不明显;2)放牧草地土壤容重最高,为1.14 g·cm~(-3),封育、水平沟和鱼鳞坑均可显著减小土壤容重,增加土壤持水性和总孔隙度,但对土壤毛管孔隙和非毛管孔隙的改善效果不大;各处理土壤物理性状垂直变化不显著;3)土壤有机质、全氮和碱解氮含量呈封育放牧鱼鳞坑水平沟,全磷含量以放牧和封育草地较高,水平沟最低;速效钾含量以放牧草地最高,封育草地次之,鱼鳞坑最低,土壤养分含量呈表聚性;4)土壤质量综合指数在放牧、封育、水平沟和鱼鳞坑措施下分别为0.337、0.719、0.348和0.281,呈封育水平沟放牧草地鱼鳞坑。基于土壤理化性状,认为草地封育对土壤质量改善最为明显,是研究区最适宜的草地生态恢复措施。     

不同生态恢复措施对宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落特征的影响

以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,研究了封育、水平沟和鱼鳞坑3种生态恢复措施实施0年(1年)、3年、6年、10年和15年的草地植物群落组成、多样性、稳定性等,并采用RDA排序结合Pearson相关分析探讨了植物群落特征与土壤理化因子间的关系。结果表明:3种措施的多年生草本物种数、物种及重要值比例、多样性均在10年时达到最高。随恢复年限延长,封育草地植被盖度、高度及地上生物量呈上升趋势(P 0.05),水平沟和鱼鳞坑盖度呈增加趋势(P 0.05)。相近恢复年限下,植被盖度、高度及地上生物量为封育最高,放牧地高度及生物量最低;丰富度、多样性和均匀度指数为封育草地较低。各措施下群落均处在不稳定的演替阶段,水平沟和鱼鳞坑间群落相似性较高,土壤含水率是影响研究区植物特征的主要因子。研究认为,封育有利于多年生草本物种数、植被盖度和地上生物量的增加,水平沟和鱼鳞坑措施增加了物种多样性,长期封育会使物种多样性降低。     

不同恢复措施对宁夏典型草原土壤碳氮储量的影响

为探讨不同恢复措施下草原土壤有机碳、全氮储量特征的变化,以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,对放牧(对照GG),封育(EG),水平沟(CG)和鱼鳞坑(FG)3种不同恢复措施下0~40 cm土壤有机碳、全氮储量进行研究。研究表明:1)土壤有机碳和全氮含量以封育草地最高,分别为30.35和2.92 g/kg,放牧草地次之,水平沟草地最低(P<0.05);C/N表现为封育最高,水平沟次之,放牧草地最低;各措施下土壤有机碳和全氮含量随着土层加深整体呈下降趋势。2)土壤有机碳和全氮密度呈封育和放牧草地较高,鱼鳞坑居中,水平沟最低。各恢复措施下有机碳密度随着土层加深而降低,全氮密度无明显规律。3)土壤碳氮储量表现为封育草地>放牧草地>鱼鳞坑草地>水平沟草地。禁牧封育更有利于该区典型草原土壤有机碳和全氮储量的积累。     

不同生态恢复措施下宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落数量分类和演替

进行植物群落数量分类和演替研究对退化草地生态恢复具有重要意义。以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,借助植被数量生态学方法,对封育、水平沟和鱼鳞坑3种生态恢复措施实施0(1年)、3、6、10和15年下的草地植物群落进行了数量分类,研究了群落演替序列及其与土壤因子的关系。结果表明:(1)应用双向指示种(TWINSPAN)结合除趋势对应分析(DCA),将研究样地植物群落类型划分为8个。(2)封育0~15年,植被演替序列为本氏针茅+百里香群落→本氏针茅+大针茅群落→百里香+本氏针茅群落→本氏针茅+大针茅群落→本氏针茅+铁杆蒿群落;水平沟和鱼鳞坑整地后1年到15年,植被演替序列分别为沙打旺+白草群落→早熟禾+赖草群落→本氏针茅+百里香群落→百里香+赖草群落→本氏针茅+大针茅群,沙打旺+白草群落→早熟禾+本氏针茅群落→本氏针茅+百里香群落→百里香+本氏针茅群落;随着恢复年限增加,鱼鳞坑和水平沟措施下植物优势物种变化总趋势是根茎型—疏丛型—密丛型植物,但也存在非线性或螺旋式的变化; 3种恢复措施下,植物群落盖度和地上生物量随恢复年限增加呈上升趋势,其中封育草地增加速度最快,鱼鳞坑最慢。(3)除趋势典范对应分析(DCCA)表明,土壤容重、有机质、真菌、全磷和蛋白酶是影响该区植物群落分布的主要土壤因子。     

宁夏典型草原土壤微生物特征对不同管理方式的响应

草地土壤微生物是土壤养分循环的推动力,可灵敏反映草地生态环境变化,常被用来评价草地土壤质量。本研究以宁夏典型草原为对象,研究了封育、放牧和水平沟改良管理方式下土壤微生物特征及其与土壤有机质的相关性。结果表明,试验区0~40 cm土层土壤微生物数量表现为细菌>放线菌>真菌;细菌和放线菌数量随封育年限增加呈增加趋势,真菌以封育5年草地最高;微生物总数量和微生物量碳、氮含量均表现为随封育年限增加而增加,放牧草地最低;水平沟改良草地微生物特征未表现出明显的优越性;土壤微生物数量表现为5~15 cm土层最高,25~40 cm土层最低;土壤微生物数量与有机质含量之间存在极显著正相关关系。     

不同生态恢复措施下宁夏黄土丘陵区典型草原土壤种子库特征

开展土壤种子库的研究对草原植被恢复具有重要意义。以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,对封育(F15)、水平沟(S15)、鱼鳞坑(Y15)整地后15年草地以及长期放牧草地(F0)的0~15 cm土壤种子库的物种组成、密度特征、物种多样性及其与地上植被的相似性进行了研究。结果表明:1)土壤种子库植物以多年生植物为主,F0和S15种子库以禾本科物种比例最高,Y15和F15以菊科最高;植物种类以鱼鳞坑最多,封育次之,放牧地最少。2)相对于F0,Y15、S15和F15措施使土壤种子库密度增加,且以Y15增加最为明显。各处理下种子库优势物种各异,种子库密度具有表聚特征。3)各措施下,土壤种子库优势度、多样性和均匀度指数接近,鱼鳞坑提高了种子库丰富度指数;处理间土壤种子库存在一定程度的相似性,以封育和鱼鳞坑相似性最高,达到0.81。4)各措施下土壤种子库与地上植被多样性、丰富度、均匀度和优势度存在一定差异,种子库与地上植被的相似性系数在0.37~0.55之间,相似性总体较低。相对而言,鱼鳞坑土壤种子库和地上植被的相似性最高,是最有利于土壤种子库密度和丰富度增加的措施。     

黄土高原地区不同类型天然草地群落学特征

摘要：根据气候-植被特征,选取森林草原、典型草原和荒漠草原3种不同草地类型的封育和放牧草地进行群落特征研究,旨在分析黄土高原天然草地的群落分布规律。结果表明,荒漠草原的盖度、平均高度、个体数和物种数均显著低于其他两类草地（P≤0.05）,森林草原的样方内个体数和平均高度显著高于典型草原,而后者则在盖度和物种数上优于前者;群落生物量表现为典型草原＞森林草原＞荒漠草原,且各草地类型之间差异显著（P≤0.05）;荒漠草原的多样性明显低于其他两个草地类型,典型草原和森林草原的物种多样性表现相类似。通过利用方式间的比较发现,封育措施对荒漠草原的植物群落结构有一定的改善作用,对于典型草原和荒漠草原,封育措施增加了其盖度和平均高度,但未达到显著水平（P≤0.05）。     

轻度退化草地植物群落特征对围栏封育的响应

为探究围栏封育对轻度退化草地植物群落特征的影响，以碌曲县玛艾镇披碱草、异针茅、短柄草及嵩草4种不同类型草地为研究对象，采用样方法调查植物群落结构及数量组成，通过对比围栏内封育和围栏外自由放牧区的植物群落特征，对该地区的围栏封育效果进行评估。结果表明，围栏封育后，草地的地上生物量显著增加，轻度退化草地的植物群落发生正向演替，但是第4年和第3年相比，可食牧草产量、牧草盖度、高度等无显著差异（P>0.05），说明禁牧封育超过3年后，草原生产性能及植物群落特征无显著变化，应在封育3年后适当利用。     

飞播年限对浑善达克沙地植物群落特征的影响

于2013~2017年对浑善达克沙地的11个飞播区和1个未飞播的流动沙地(对照)进行植物群落调查,采用固定样地观测和空间差异代替时间变化相结合的方法,对飞播后浑善达克沙地的植被恢复状况及乔木、灌木半灌木和草本植物的稳定状况进行了分析。结果表明:飞播后,随着恢复年限的延长,沙地植物群落的物种数明显增加,且在恢复第9年时物种数达到最高值;飞播提高了浑善达克沙地植物群落的高度、盖度和密度,但随着恢复年限的延长,沙地植物群落的频度呈先升高后下降的趋势;在浑善达克沙地植被恢复过程中,乔木和灌木半灌木的综合指数波动较小,草本植物波动较大,综合指数变动幅度分别为0.0750、0.0714和0.1617;浑善达克沙地飞播区的乔木、灌木半灌木和草本植物主要呈竞争关系,其稳定指数分别为5.07、6.78、16.74,表现为乔木<灌木半灌木<草本植物。浑善达克沙地飞播区草本植物的稳定性高于乔木和灌木半灌木,且飞播有利于浑善达克沙地退化植被的恢复与重建。     

坡度对香根草护坡植物群落早期特征的影响

对不同坡度的相邻两边坡上香根草(Vetiveria zizanioides)护坡植物群落早期阶段连续2年的调查与分析,结果显示:(1)菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、豆科(Lentil)3类物种最早在群落中定居,3类物种数占物种总数比例为56.00%～84.62%。(2)香根草种植两年后两坡面上植物群落开始出现分化。其中,1#坡面(坡度小)有利于香根草种群的发展,但也有利于乡土植物种在其中定居,植物群落保水效果也较好。(3)秋季植物群落特征规律明显,表现为:1#坡面(坡度小)植物群落丰富度指数R、多样性指数H′、均匀度指数J′随时间上升,植物群落优势度指数C′则呈现随时间下降;而2#坡面(坡度大)表现规律则相反。(4)植物群落丰富度指数R与群落中香根草物种优势度呈显著线性负相关;多样性指数H′和均匀度指数J′与群落中香根草物种优势度呈极显著线性负相关;优势度指数C′均与群落中香根草物种优势度呈极显著线性负相关。     

Wildlife Responses to Vegetation Height Management in Cool-season Grasslands

Herbaceous vegetation comprises the main habitat type in cool-seasons grasslands and can be managed by various methods. We compared changes in plant communities and bird and mammal use of grasslands that were not managed, managed by mechanical methods (mowing), or managed by chemical methods (plant growth regulator). This 1-year study was conducted from May through October 2003 in Erie County, Ohio. Twelve circular 1.5 ha plots were established: 4 were not managed, 4 were mowed to maintain vegetation height between 9–15 cm, and 4 were sprayed with a plant growth regulator and mowed when vegetation exceeded 15 cm. We monitored vegetation growth, measured plant community composition, and observed all plots for wildlife activity each week. Vegetation in unmanaged plots was taller and denser (P < 0.001) than vegetation in mowed and growth regulator plots. Plant community characteristics differed among study plots (P < 0.001); managed plots had higher grass cover and lower woody cover than unmanaged plots. We observed more (P < 0.001) total birds per 5-minute survey in unmanaged than mowed or growth regulator plots. We observed more (P < 0.001) white-tailed deer (Odocoileus virginianus) in mowed plots than either control or growth regulator plots. We captured 13 small mammals in unmanaged plots and no small mammals in managed plots. Applying the plant growth regulator was not a cost-effective alternative to mowing for managing vegetation height in our study. Vegetation height management practices altered plant communities and animal use of grassland areas and thus might be useful for accomplishing species-specific habitat management objectives.     

天水市区园林植物群落组成与结构调查

植物群落作为城市绿地最基本的构成单位,是城市绿地系统生态功能的基础,是提高绿地景观丰富度和反映一个城市绿化水平的重要标志。以天水市麦积区、秦州区主干道、广场、公园、单位附属绿地和居民小区等的绿地为研究对象,对天水市区园林绿地植物种类、群落结构及植物配置等进行了调查和分析,并提出了对策和建议,以期为天水建设园林化旅游城市提供依据。     

高寒草地植物多样性与Godron群落稳定性关系及其环境驱动因素

植物群落多样性及稳定性对草地生态系统功能的稳定发挥至关重要。本研究以青藏高原高寒湿地草甸、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原为研究对象,基于480个野外样方调查及实验分析,运用显著性分析、回归分析和结构方程模型等方法,探究不同草地类型植物多样性与稳定性之间关系及其影响因素。结果表明：高寒草原植物多样性显著高于其他3种草地类型;高寒草甸群落稳定性最高。高寒草地中,不同的物种多样性指标与群落稳定性的关系不同,4种草地类型均匀度与群落稳定性显著负相关;高寒草甸和高寒荒漠草原中Shannon-Wiener多样性与群落稳定性显著负相关,在高寒湿地草甸和高寒草原中丰富度与稳定性显著正相关。降水量是影响高寒草地植物多样性和群落稳定性的主要因素,土壤有机碳、pH以及铵态氮含量也能通过影响植物多样性进而影响群落稳定性。综上,在高寒草地生态系统的管理过程中,需充分考虑气候和土壤因子的变化,根据草地类型制定不同的管理措施。     

不同草灌配比对泌桐高速公路护坡植物群落特征的影响

通过在泌桐高速公路典型边坡分别建立自然恢复样地、单一狗牙根播种样地和5个不同播种密度的草灌混播样地,调查统计植物种类分布和植物功能群类型,研究播种密度对群落的数量特点和多样性指标的影响,对不同样地之间进行相似性分析,结果表明,1)样地植物豆科、禾本科、菊科的植物所占比例较大,根据优势种变化,随着播种密度的增加,将草灌混播样地划分为:狗牙根草地(300~400株/m²)、狗牙根与紫花苜蓿共生草地(500~600株/m²)和紫花苜蓿草地(700株/m²);2)群落密度、盖度、高度和生物量均随着草本播种密度的增加表现为先减小后增加,并在草本播种密度700株/m²样地处达到最大;3)群落的物种丰富度、多样性指数以及均匀度指数,随着播种密度的增加呈单峰形变化,在草本播种密度500株/m²样地达到最大;4)随着播种密度增加,不同样地与自然恢复样地(BL)的相似性指数呈先下降后增加的趋势,决定群落差异的因素是人工播种组成成分,而与播种密度无关;5)草本播种密度大于500株/m²时,播种密度对群落高度、盖度、生物量以及多样性指数的变化影响无差异。选择合适的草种配比和合理的播种密度,可以节约成本,实现最佳的边坡恢复效果。     

短期封育对蒿类荒漠草地现存生物量及植物群落多样性的影响

为明确荒漠草地植物群落特征对短期封育的适应情况,采用成对试验设计,研究短期封育对天山北坡不同区域蒿类荒漠草地地上活体生物量、凋落物生物量、地下生物量及其植物群落多样性的影响。结果表明：封育后新源、玛纳斯、呼图壁、奇台等地的蒿类荒漠草地地上活体生物量较放牧区（CK）分别显著增加98.91%、65.99%、246.66%、91.91%,而博乐的变化不显著。封育后半灌木地上活体生物量较CK显著提高65.56%~265.47%,而多年生草本、一年生草本类因所处样地差异而有所不同。封育促进蒿类荒漠草地地下生物量的积累,仅博乐、呼图壁样地较CK显著增加65.16%~151.89%,且主要集中在0~5 cm,但封育对所有样地凋落物生物量的积累影响不显著。封育后博乐样地Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数较CK分别显著增加15.12%、14.88%、11.54%;新源样地Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数较CK分别显著降低62.12%、64.54%、58.02%、34.81%;玛纳斯样地的Patrick指数较CK显著降低32.48%,而Pielou指数较CK显著增加21.90%;呼图壁样地的Shannon-Wiener指数、Simpson指数较CK分别显著降低73.21%、68.69%;而奇台样地的群落多样性没有显著影响。总体看,短期封育利于退化蒿类荒漠草地生物量的积累,而对植物群落多样性的影响因地区不同而不同。     

土壤养分分布对植物群落数量特征的影响

选择植被分布较均匀的猪毛蒿(Artemisia scoparia Waldst. et Kitag.)群落作为样地划分小区,在空间呈均匀和异质2种分布方式将(NH₄)₂HPO₄肥料施入小区中,以分析土壤养分的分布方式对群落数量特征的影响。结果表明:同一施肥强度下,肥料在土壤中呈斑块状异质分布比均匀分布更能促进植被的高度和生物量的增加。高施肥强度下,肥料呈异质分布时植被平均高度为31.94 cm,呈均匀分布时为27.41 cm;施肥区植株生物量显著高于CK(P<0.05),而均匀施肥区植株生物量与CK间未达显著水平,说明一定范围内,土壤养分的异质性更能提高群落地上部生产力。异质施肥降低了植株的平均密度,为121株/m²;而均匀施肥提高了植株的平均密度,为291株/m²。异质施肥区植物群落Shannon-wiener(H)指数为0.752 2±0.40,显著高于均匀施肥区和CK(分别为0.400 2±0.31,0.394 7±0.24);Simpson(λ)优势度指数为0.484 7±0.20,显著低于均匀施肥区和CK(分别为0.818 2±0.15,0.822 8±0.11)。并且,同一施肥强度下,土壤养分呈异质分布,可以提高样地植物群落中的物种多样性和均匀度,降低群落的优势度。