放牧和围封条件下草地土壤种子库特征研究

通过对比研究放牧草地、围封5年和10年草地.分析土壤种子库的种类组成、多样性特征以及种子库物种与地上植被的关系,揭示辽宁彰武地区草地围封后的土壤种子库特征.结果表明:放牧草地土壤种子库植物种数为9种,密度为(6573.15±210.14)粒·m-2:围封5年和10年草地种子库植物种数分别为9种和6种,密度分别为(9987.25±255.01)粒·m-2和(14675.16±535.72)粒·m-2.放牧草地土壤种子库群落中以1年生杂类草居多,围封草地则以多年生禾本科牧草和豆科牧草为优势种.放牧和围封5年、10年草地土壤种子库的丰富度指数分别为0.91.0.87和0.52.物种多样性指数呈现相同的变化趋势.3个样地土壤种子库与其地上植被之间相关性较低.     

短期围封对高寒草甸土壤有机碳及主要养分含量的影响

【目的】对那曲县高山嵩草草甸进行围封处理,并按随机布点方式连续3年进行采样。【方法】以自由放牧的高山嵩草草甸为参照,分析短期围封对高寒草甸土壤有机碳及主要养分含量的影响。【结果】土壤有机碳、碱解氮、速效钾的含量在3年间,围封草甸与自由放牧草甸在所有土层间均无显著差异。土壤速效磷含量2013年只在0～5 cm土层内围封草甸显著高于自由放牧草甸(P0.05),在2014-2015年围封草甸与自由放牧草甸在所有土层间均无显著差异。【结论】围封虽然对保护生态稳定性差的草地以及恢复退化草地来说是有效手段之一,但其并不一定是在所有情况下都会产生积极作用。     

不同放牧强度下塔尔巴哈台山山地草甸植被特征分析

2014年5—7月对塔尔巴哈台山不同放牧强度下的山地草甸样地进行动态监测分析,利用草地的野外实际测定数据,计算了群落盖度、高度、地上生物量以及物种优势度等数量指标,对山地草甸样地3种放牧强度的群落结构和功能指标进行了研究。结果表明:在5—7月,山地草甸草地群落的高度、盖度、地上生物量都随着放牧强度的增大而逐渐降低;可食牧草综合优势度随放牧强度加大而下降,而退化标志物种冷蒿以及一年生植物等呈上升趋势。     

刈割与放牧交替利用方式对草地植被主要数量性状的影响

[目的]以新疆伊犁昭苏马场禾草+杂类草草甸草地为研究对象,研究利用方式对草地植被主要数量性状的影响.[方法]采用放牧+刈割+放牧、放牧+刈割、刈割+放牧、刈割交替等处理.[结果](1)不同利用方式对植物的重要值影响不同,刈割+放牧(C)、刈割处理样地内的禾草比例高于其他两种利用方式;(2)在高度变化上,各利用方式之间差异性不显著(P＞0.05);刈割+放牧(C)、刈割(D)草地群落由于春季均未放牧利用,草地的高度均表现出略高于其他两种方式;(3)在盖度变化上,从三季利用上可以看出刈割(D)优于其他三种利用方式;(4)5 ～8月四种利用方式在密度变化上差异性不显著(P＞0.05),9月,由于放牧与不放牧的差别,刈割(D)利用方式草地群落密度高于其他三种方式(P＜0.05);(5)地上生物量变化方面刈割和刈割+放牧利用方式在草地群落地生物量上表现出一定的优势.[结论]初步确定刈割+放牧和刈割利用方式较好,但需要长期的动态监测,方能得到科学结论.     

放牧对山地草甸草地植物多样性与生产力关系的影响

【目的】 研究不同放牧强度下,山地草甸草地植物群落变化,为合理利用该类草地提供科学依据。【方法】 2016~2018年连续3年采用野外取样和室内分析相结合的方法,以天山北坡中段山地草甸草地为研究对象,设置轻度放牧(LG)、重度放牧(HG)和无放牧对照(CK),分析山地草甸草地植物群落数量特征、多样性指数,以及多样性指数与地上生物量间的关系。【结果】 (1)不同放牧强度下山地草甸草地以多年生草本植物为绝对优势,主要优势种有细果苔草(Carex stenocarpa)、溚草(Koeleria cristata)、针茅(Stipa capillata)、醉马草(Achnatherum inebrians);在重度放牧(HG)条件下,家畜首先采食适口性较好的植物,群落中适口性好的植物数量减少,群落优势地位逐步被有毒植物醉马草所替代。(2)CK与LG、HG条件下,随着放牧强度的增加,2016~2018年间植物群落地上生物量、群落高度和盖度呈下降趋势(P<0.05);群落密度在2016~2017年间呈下降趋势(P<0.05)。(3)随着放牧强度的增加,植物群落物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均下降趋势,表现为CK＞LG＞HG;2016~2017年CK、LG、HG之间差异不显著(P＞0.05),2018年CK与LG、HG之间差异显著(P＜0.05)。(4)植物群落Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数与地上生物量在LG、HG和CK条件下,均呈现正线性相关关系(P＜0.05)。【结论】 不同放牧强度下,山地草甸植物群落Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数随放牧强度的增加而降低;群落地上生物量与均匀度指数、多样性指数和丰富度指数均有显著的正线性相关关系(P<0.05)。     

禁牧对乌鲁木齐市城市周边典型草地类群落数量特征的影响

[目的]新疆主要以传统的游牧为主,过度放牧是新疆草原退化的主要原因.禁牧作为生态恢复的重要手段,已成为新疆草地恢复和保护的一项重要措施.研究植被群落结构与草地经济效益对禁牧的响应,对理解草地退化与恢复机理以及合理利用封育后的草地等提供指导作用.[方法]以乌鲁木齐市周边禁牧3、4和5年的平原荒漠、山地荒漠、平原荒漠草原、山地荒漠草原、山地草原和低地草甸草地类型为对象,分别测定围栏内草地植被群落结构、高度、覆盖度、生物量,为新疆草地恢复和保护决策提供科学依据.[结果](1)经过3年、4年、5年的禁牧后,不同类型草地植物群落的组成结构未发生明显的变化;围栏内主要植物种的高度存在一定差异,均表现为禁牧5年＞禁牧4年＞禁牧3年;除低地草甸草地外,其余各类型草地植被覆盖度均为禁牧4年＞禁牧5年＞禁牧3年.(2)不同草地类型间生物量总体上表现为禁牧4年＞禁牧5年＞禁牧3年.草地禁牧虽可以有效地禁止牲畜对植物的采食践踏干扰.[结论]禁牧时间对不同类型草地植物群落的组成结构不产生较为明显的影响,但对主要植物种的高度和草地类型间的生物量总和有较为明显的影响.     

放牧对呼伦贝尔羊草草原凋落物积累的影响

本研究将呼伦贝尔羊草草原作为研究对象,根据草地退化程度分别设置围封草地(对照)、轻度放牧草地、中度放牧草地和重度放牧草地4个样地,对其群落数量特征分析、并且将凋落物量与群落高度、群落盖度、物种多样性及地上生物量进行相关性分析。结果表明:在围封草地、轻度放牧、中度放牧、重度放牧4个样地中,中度放牧时群落物种数最大;群落密度在重度放牧样地中最高。当放牧强度增大时,群落高度、群落盖度都相应减少;地上生物量逐渐降低;凋落物量逐渐降低;物种多样性指数逐渐增加。凋落物的量与群落高度、群落盖度和地上生物量呈正相关;凋落物的量与物种多样性指数呈负相关。     

祁连山北坡5类天然草地地上部数量特征及其与环境因子的关系

利用祁连山北坡5类天然草地调查数据和同期的气象资料,分析其地上部数量特征及其与环境因子的关系.结果表明,5类草地的地上生物量、植被盖度均存在显著差异(P＜0.05),表现为山地草甸＞山地草甸草原＞山地草原＞高寒草原＞山地荒漠草原;各草地群落地上生物量、高度和盖度的季节变化均呈单峰型,且峰值均出现在8月下旬;地上生物量与植被盖度显著相关(P＜0.05),与群落高度(除山地草甸外)极显著相关(P＜0.01),说明地上生物量随植被盖度和高度的增加而增大;各草地群落高度在达到最大值之前,均基本符合Logistic生长模型(P＞0.01);地上生物量与同期水热因子的相关性均不显著(P＞0.05),各草地群落高度和植被盖度对水热因子的敏感性存在差异.     

放牧与刈割对山地高草草甸植被演替的影响

山地高草草甸草地是新疆天然草地的精华,在生产中主要作为天然打草场利用,在新疆传统的季节畜牧业中占有非常重要的地位.然而,长期以来,人们忽视了对山地高草草甸草地的合理利用,经营粗放,没有充分发挥其生产潜力.针对目前新疆山地高草草甸草地利用中存在的问题,以乌鲁木齐市南山菊花台一带的山地高草草甸草地为对象,研究割草与放牧两种利用方式对高草草甸植被演替的影响,为选择合理的山地高草草甸草地利用方式、防止草地退化及退化草地的恢复提供科学依据.结果表明:割草地优势度最大的5个种为草原糙苏(11.87)、草原老鹳草(10.94)、黄花苜蓿(8.72)、无芒雀麦(8.44)、披碱草(6.87);放牧地优势度最大的5个种为新疆党参(14.80)、草原老鹳草(12.46)、草原糙苏(12.24)、白三叶(6.73)、高山唐松草(6.04).割草地禾草的高度是放牧地的10倍,杂类草的高度是禾草高度近3倍.割草地与放牧地杂类草和禾草的盖度、频度接近,相差不显著.     

坡向对天山北坡山地草原群落特征的影响

【目的】研究坡向对山地草原群落特征的影响,揭示植物群落在生长季不同时期的变化规律。【方法】以新疆天山北坡山地草原为对象,采用野外取样的方法,测定不同坡向(东坡、坡顶和西坡)、不同生长季时期(6~9月)草地群落特征。【结果】(1)冷蒿重要值在6~9月整体上表现出坡顶东坡西坡;针茅重要值在坡顶和西坡显著高于东坡的67.1%~673.7%(P0.05),短柱苔草的重要值在6~7月表现出东坡≥西坡坡顶。(2)在6月、8月、9月,东坡群落盖度比坡顶、西坡显著高了21.4%~36.1%(P0.05),8~9月东坡群落密度显著高于西坡,7月的群落地上生物量在东坡显著高于西坡。【结论】坡向和生长季时期对天山北坡山地草原的群落特征产生较大的影响。     

伊犁绢蒿荒漠群落特征及植物多样性对短期封育的响应

【目的】研究封育对草地群落特征和植物多样性的影响规律,为该类退化草地恢复治理和科学经营提供理论依据。【方法】以玛纳斯县封育3a的伊犁绢蒿荒漠草地为对象,采用野外调查取样的方法,测定不同生长季(5月、7月和9月)围栏内外的群落数量特征,计算植物多样性指数。【结果】(1)与放牧区相比,伊犁绢蒿荒漠草地短期封育(3a)后群落高度、盖度和生物量分别显著提高52.55%~91.80%,40.28%~108.75%和44.36%~75.32%(P<0.05),但植物多样性指数对封育的响应较小;(2)5月围栏内外的群落盖度、密度、Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均显著高于7月和9月(P<0.05),群落高度均显著低于7月和9月(P<0.05),而围栏内外生物量在月际间差异不显著(P>0.05)。【结论】短期封育(3a)有利于退化伊犁绢蒿荒漠草地植被的恢复,但对植物多样性影响相对较小。     

退化草原恢复中草原植物群落特征的变化

【目的】分析实施禁牧和草畜平衡后的退化草原植被群落特征,研究退化草原生态环境恢复情况,为乌鲁木齐市退化草地的恢复重建提供科学指导。【方法】选取乌鲁木齐市实施禁牧和草畜平衡的天然草地为对象,对不同恢复年限禁牧区和草畜平衡区的植被长势变化及植物群落平均高度、盖度和地上生物量等进行实地调查和分析,研究退化草地在恢复过程中植物群落特征的变化。【结果】(1)实施草原补奖政策后,恢复5 a后较恢复1 a,恢复8 a较恢复5 a草原植物长势明显变好。(2)禁牧区不同草地类型的植被盖度、高度和生物量随恢复时间的延长呈上升趋势,草畜平衡区不同草地类呈现先升高后降低的趋势,在恢复8 a时出现下降趋势,这可能与2018年乌鲁木齐市降雨量较低有关。【结论】通过实施禁牧和草畜平衡,乌鲁木齐市草地退化的现象得到了一定程度的遏制和改善,在政策实施8 a后草地植被恢复较好,但不同草地类型的变化有所差异,需继续加强草地资源监测。     

短期封育对博乐绢蒿荒漠群落特征和碳密度的影响

【目的】研究封育对荒漠草地群落特征和物种多样性影响,分析生态系统碳库对草地封育的响应规律,为退化荒漠草地的修复和科学管理提供科学依据。【方法】以新疆博乐绢蒿荒漠为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对封育4 a的荒漠草地群落数量特征、物种多样性和生态系统碳库(生物量碳库,凋落物碳库和土壤碳库)测定分析。【结果】(1)与自由放牧区(FG)相比,封育4 a后博乐绢蒿荒漠草地的植被高度、盖度、密度、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数降低了6.2%~48.4%(P>0.05)。(2)封育不利于生物量的积累,茎、枯落物和地下(0~100 cm根系)生物量封育后显著下降了18.6%~31.1%(P<0.05),但根冠比没有显著变化。(3)封育降低了博乐绢蒿荒漠草地地上生物量碳密度、表层土壤有机碳含量,且土壤上层(0~50 cm)有机碳密度降低幅度为53.5~233.6 g/m²。【结论】短期封育不利于博乐绢蒿荒漠草地生物多样性的维持和生态系统碳库的积累,在封育措施的基础上配合施肥、补播等其他恢复措施。     

短期围封对伊犁绢蒿荒漠群落特征 及植被多样性的影响

【目的】 研究伊犁绢蒿荒漠群落数量特征、多样性对短期围封的响应规律,为退化蒿类荒漠恢复与重建提供理论依据。【方法】 以伊犁绢蒿荒漠为研究对象,通过对群落盖度、高度、密度、生物量的野外测定,并计算群落Simpson(D)、Shannon-Wiener(H)、Pielou(J)及Margalef(P)指数,研究短期围封对荒漠群落特征及其多样性的影响。【结果】 围封后,群落高度、盖度和生物量分别显著增加了89.7%,153.9%,130.8%(P<0.05),而群落密度显著降低了19.8%(P<0.05)。(2)与围封区相比,放牧区的Simpson指数和Pielou指数显著高于围封区(P<0.05),Shannon-Wiener指数略高于围封区,而Margalef指数低于围封区,但差异不显著(P>0.05)。【结论】 围封已成为恢复及重建退化草地的最有效的措施,通过围封可以提高退化荒漠植被生物量,但植被多样性指数偏低,放牧降低丰富度指数。     

放牧与舍饲条件下夏洛莱牛肠道微生物多样性及差异分析

【目的】采用高通量测序技术研究放牧与舍饲条件下夏洛莱牛肠道微生物多样性及差异。【方法】选取新疆塔城地区健康的舍饲夏洛莱牛(CB组)和放牧夏洛莱牛(CG组)各5头,分别采集CB、CG组每头夏洛莱牛的直肠粪便,提取微生物总DNA,通过Illumina HiSeq 测序技术,分析10个粪便样品的菌落结构及多样性。【结果】所有样本共检测出1 089个OTUs(CB:1 044、CG:1 087),归属于12门24纲33目57科170属的细菌。在门水平,厚壁菌门和拟杆菌门在2组中均为优势菌门,其次为疣微菌门、放线菌、广古菌门和变形菌门,在科水平的优势菌依次为瘤胃球菌科、理研菌科、毛螺菌科、消化链球菌科、普雷沃氏菌科、克里斯滕森菌科、拟杆菌科等;其中CB组中拟杆菌门、拟杆菌纲、拟杆菌目、理研菌科、消化链球菌科丰度显著高于CG组(P<0.05),CG组中厚壁菌门、瘤胃球菌科的丰度显著高于CB组(P<0.05)。【结论】舍饲夏洛莱牛和放牧夏洛莱牛肠道微生物结构与组成存在显著性差异,放牧夏洛莱牛肠道微生物具有更强的纤维消化的能力。     

基于高通量测序技术的酿酒葡萄产区土壤微生物多样性

【目的】研究新疆4大酿酒葡萄产区土壤中的微生物群落结构及多样性,为构建新疆酿酒葡萄主产区的微生物菌库奠定基础。【方法】分别从新疆酿酒葡萄主产区采集土壤样品,提取总DNA,通过Illumina MiSeq高通量测序结合生物信息学分析,得到新疆酿酒葡萄主产区的土壤微生物群落结构及多样性。【结果】在12份土壤样品中,伊犁河谷土壤中细菌的群落多样性最高,天山北麓土壤中细菌群落多样性最低;吐哈盆地中真菌群落多样性最低,焉耆盆地中真菌的群落多样性最高。节杆菌属细菌和耐冷酵母属真菌是吐哈盆地和天山北麓葡萄园土壤中的优势菌属;芽单胞菌属细菌和刚毛四枝孢属真菌是伊犁河谷葡萄园土壤中的优势菌属;节杆菌属细菌和赤霉菌属真菌是焉耆盆地葡萄园土壤中的优势菌属。土壤pH值对细菌群落组成的影响最显著,Mn元素含量对真菌群落组成的影响最显著。【结论】揭示了新疆酿酒葡萄主产区土壤中细菌和真菌群落组成,新疆酿酒葡萄产区的微生物多样性存在差异。     

游牧与定居放牧下山地草甸草地植物群落特征分析

【目的】研究游牧与定居放牧2种方式对天山北坡中段山地草甸草地植物群落数量特征及多样性的影响,为该区域冬季牧场合理利用提供理论依据。【方法】以天山北坡中段昌吉市阿什里哈萨克民族乡的冬季牧场为对象,在游牧与定居放牧2种处理下分别设计轻度放牧、重度放牧2个放牧强度,无放牧区(围栏打草场)作为对照,采用野外实地调查取样的方法,测定分析草地植物群落种类组成、植物重要值、地上现存量及植物多样性指数。【结果】随着放牧强度的增加,植物种类数量变化表现定居>游牧,植物群落种类组成发生了明显改变,禾本科和豆科等植物重要值下降,群落优势种逐步被杂类草及醉马草等取代;植物高度、盖度、密度和地上现存量变化表现定居>游牧,植物盖度和地上现存量在游牧与定居放牧区存在显著差异(P<0.05),2个指标差异性均在定居显示最高;Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson生态优势度指数变化表现为定居>游牧,但两者差异不显著(P>0.05)。【结论】游牧和定居放牧影响天山北坡中段山地草甸冬季牧场植物群落基本特征。与定居放牧区相比,游牧区植物高度、盖度、密度和地上现存量随着放牧强度的递增逐步降低降幅分别为23.45%、7.43%、9.42%和13.57%;植物高度、密度、盖度和地上现存量均在游牧区处于较低水平,α多样性指数均在游牧区达到最低值。定居轻度放牧下植物种类数量最多,植物多样性和生态优势度维持在较高水平。     

不同油菜品种对盐碱土壤理化性质与微生物多样性的影响

【目的】研究不同油菜品种对土壤细菌群落和结构的影响并分析对土壤理化性质的影响为新疆地区盐碱地种植油菜提供理论依据。【方法】以不同油菜品种1、16-P22外、华5号和金油158为研究对象,应用Illumina MiSeq测序技术。,筛选出更适宜盐碱地种植的油菜品种。【结果】种植油菜品种16-P22外对降低盐碱地土壤pH值、提高碱解氮、速效磷、有机质含量效果最显著(P<0.05);土壤样品微生物群落丰富度间无显著性差异,微生物群落多样性指数最大为1。不同油菜品种土壤中优势菌门为Proteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi,Pontibacter 耐盐菌属相对丰度大小顺序为16-P22外>1 >金油158>华5号; PCA主成分分析显示细菌群落中相似性最高在16-P22外与华5号之间;土壤碱解氮和速效磷与土壤细菌群落分布显著相关。【结论】油菜品种16-P22外更适宜盐碱地上进行种植,促进盐碱土壤优势菌群的形成。     

喀纳斯泰加林火成演替群落多样性及其测度指标

【目的】比较分析以多度、盖度和重要值作为测度指标对群落多样性测度指数值的影响,研究适用于泰加林火成演替群落多样性分析的测度指标和测度指数。【方法】以新疆喀纳斯泰加林火成演替群落为研究对象,调查8种群落类型的383个典型样方数据,分别以多度、盖度和重要值作为测度指标,选取测度群落物种丰富度、多样性、优势度和均匀度的11个指数进行分析。【结果】以重要值作为测度指标,8种群落类型的同类型物种丰富度指数值、多样性指数值、优势度指数值和均匀度指数值变化趋势相同或相近;物种均匀度对群落物种多样性的影响大于物种丰富度;Patrick 丰富度指数、Shannon多样性指数和Simpson优势度指数对物种丰富度的敏感性较其它同类型指数高;McIntosh均匀度指数对物种丰富度的敏感性较其它同类型指数低。【结论】可以重要值作为喀纳斯泰加林火成演替群落的多样性测度指标,以Patrick 丰富度指数、Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和McIntosh均匀度指数作为群落多样性的测度指数。物种均匀度对喀纳斯泰加林火成演替群落物种多样性指数值的贡献要大于物种丰富度。