极端干旱对内蒙古荒漠草原植物群落物种多样性和土壤性质的影响

在内蒙古希拉穆仁荒漠草原利用人工设置野外减雨措施(生长季5～8月减雨66％、6～7月减雨100％和自然降雨)探讨荒漠草原植物群落物种多样性和土壤理化性质对极端干旱的响应特征.结果表明:(1)极端干旱改变了荒漠草原植物群落结构组成,促使多年生根茎型及一二年生草本植物成为主要优势种.(2)减雨66％和减雨100％两种极端干...     

草甸草原与典型草原及其过渡带群落物种组成比较

以呼伦贝尔典型草原、草甸草原及其中间的三条过渡带为研究对象,采用野外群落调查法,设置草甸草原(A)、过渡带(B1、B2、B3)和典型草原(C)5个试验样地,每个样地随机取15个1m×1m的样方,测定地上生物量、物种组成等,分析群落重要值、多样性指数、群落相似性指数等.结果表明:(1)由草甸草原→过渡带→典型草原样地内物...     

内蒙古典型草原物种多样性的空间尺度效应及其分形分析

为研究空间尺度对物种多样性的影响,以内蒙古典型草原为对象,采用样线调查法分析Shannon指数和Patrick 丰富度指数2种α多样性指数随取样尺度的变化特征,结合分形理论和方法,得出2种α多样性指数的分形维数D。结果表明:随着取样尺度的逐渐增加,Shannon指数呈先迅速增加后降低的规律,而Patrick 丰富度指数达到最大值后则保持不变;5 m²(1 m×5 m)是该区域α多样性研究的最佳尺度;在5 m范围内,2种α多样性指数与取样尺度在双对数坐标上均呈极显著线性相关(P<0.01),相关系数(R)都在0.99以上,5 m后未表现出明显的线性规律;D值表明该区域物种组成简单。因此,在植物群落多样性研究中,采用较小的单个或多个样方要格外谨慎,应根据研究目的和多样性指标反应的特征来综合考虑取样尺度。     

放牧强度对荒漠草原建群种短花针茅空间异质性的影响

[目的]探讨荒漠草原建群种短花针茅在不同放牧强度下空间异质性的特征和变化。[方法]以建群种短花针茅（Stipa breviflora）为对象,采用半方差函数、克里格插值法和多重分形维数等方法对其空间异质性进行研究。[结果]不同放牧强度下,短花针茅种群密度均值大小为重度放牧（HG）>禁牧（CK）>中度放牧（MG）;短花针茅种群具有多重分形特点;不同放牧强度下短花针茅空间分布有所差异,CK处理区结构比（C/C₀+C）最大,HG处理区次之,均大于75%,说明CK处理区和HG处理区都具有强烈的空间自相关性,而MG处理区最小,小于75%但大于25%,具有中等的空间自相关性;结构因素是导致短花针茅空间变异的主要原因。[结论]重度放牧增加了短花针茅种群密度,而中度放牧因家畜采食践踏作用小,导致短花针茅种群密度降低;在不同放牧强度下,结构因素是影响短花针茅空间异质性的主要因素;禁牧处理区内短花针茅种群空间分布最复杂,具有较强的空间异质性。     

刈割留茬高度对大针茅草原物种多样性及地上生物量的影响

刈割作为草地有效管理手段之一,对生态系统功能与多样性均具有重要的影响.本研究以内蒙古锡林郭勒盟大针茅草原为研究对象,利用围封草地作为对照,探讨了不同刈割留茬高度(留茬8 cm、留茬5 cm和留茬2 cm)对群落生物量与多样性的影响.结果表明:与围封草地相比,留茬8 cm对地上生物量无显著影响,留茬5 cm和2 cm处理...     

基于物种周转揭示放牧对荒漠草原植物多样性的影响

放牧引起草原生态系统物种更替,进而调控群落植物多样性。然而,放牧过程中物种更替与植物多样性改变间具有怎样的联系,目前缺乏系统的研究。本试验在内蒙古荒漠草原放牧实验平台进行,对群落植物多样性进行了调查。研究发现：随放牧强度的增加,群落物种总数下降了28%～52%且物种组成发生了明显的分异;随放牧强度的增加,群落科的数目和多年生杂类草的物种数逐渐减少,一年生植物的物种数增加,同时群落Simpson指数和Shannon-Weiner指数等显著降低(P<0.05);随放牧强度的增加,物种损失率和周转率显著提高(P<0.05),但物种获得率无显著变化;放牧荒漠草原物种损失率和周转率与植物多样性指数间呈显著负相关关系(P<0.05)。本研究从物种周转的角度揭示了放牧荒漠草原植物多样性降低的驱动机制,为优化荒漠草原管理和利用提供科学支撑。     

不同载畜率对荒漠草原建群种短花针茅种群时空变异性的影响

为探讨不同载畜率下短花针茅(Stipabreviflora)种群的时空变异性特征及差异,本研究于2020年7-9月以荒漠草原建群物种短花针茅为研究对象,分析了对照(无牧)、轻度放牧、中度放牧和重度放牧等不同载畜率下的短花针茅出现频率、种群多度、相对多度及其时空变异性,并运用地质统计学软件进行平面空间分布模拟.结果表明:...     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原建群种空间异质性的影响

为探讨短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原建群种空间异质性在不同载畜率下的变化特点和差异,本研究以内蒙古自治区乌兰察布盟四子王旗内蒙古农牧业科学院试验基地的短花针茅种群为研究对象,采用半方差函数、分形维数和克里格差值方法进行系统研究,结果如下:短花针茅种群空间异质性随载畜率的增大呈增大趋势。轻度放牧(LG)和重度放牧(HG)处理区短花针茅种群空间分布主要受结构性因素影响,但表现结果的影响过程存在差异;中度放牧(MG)处理区短花针茅种群空间分布除结构性因素占主导地位外,放牧家畜的随机性牧食行为也占较大比重。     

贺兰山荒漠草原几种主要植物花粉形态观察

通过扫描电镜观察结果,描述了贺兰山荒漠草原植被6科、8属、10种主要植物的花粉形态特征。结果表明,在扫描电镜观察下,每种植物花粉的轮廓、形状、大小、表面纹饰、萌发器官类型及数量各不相同;同科或同属内种间总体形态特征相似,而细微特征存在明显差异。     

放牧率对内蒙古典型草原物种分布空间异质性的影响

本文应用统计学研究放牧率对内蒙古温带典型草原的羊草、大针茅、冷蒿和星毛委陵菜分布空间异质性的影响。结果表明:1)放牧率对典型草原物种空间分布有明显的影响。随着放牧率的增大,羊草与大针茅空间分布的随机性减小,空间自相关尺度逐渐增大。而在退化过程中入侵的冷蒿和星毛委陵菜,空间分布的随机性逐渐增大,空间自相关尺度亦呈增大趋势。在放牧率胁迫超过一定程度时,冷蒿空间分布的自相关开始下降,而星毛萎陵菜的空间分布则表现出强烈的随机性。2)格局图谱法反应出群落演替的主要矛盾,对于草原,格局图谱不受啃食和小尺度生境变化的影响,适用于不同放牧下群落之间的比较。     

不同放牧强度对拉萨河谷温性草原植物群落和物种多样性的影响

放牧对西藏温性草原的影响敏感且复杂。本试验通过研究植物群落特征在不同放牧强度下的变化,以期为物种多样性保护和放牧管理提供科学依据。本文以拉萨河谷温性草原为研究对象,设置3种放牧梯度,采用样方调查法,分析不同放牧强度对植物群落和物种多样性的影响。结果表明,禁牧处理下植物群落高度、Shannon-wiener指数、Pielou指数显著升高,但Simpson指数显著降低,物种更替程度最低;中度、重度放牧处理下Shannon-wiener指数、Pielou指数和Simpson指数显著降低。放牧是直接影响物种重要值的重要因素,并且是物种更替的直接驱动力。围封使植被群落高度、物种多样性增大,物种更替率降低,对退化草地有一定的修复作用,但重度放牧使植物向耐啃食、耐践踏、低矮化方向发展,并且使物种多样性降低。     

内蒙古典型草原三种家畜采食量和食性选择的研究

放牧家畜的采食量和对不同牧草的选食性是制定草地放牧管理的基本参数。本研究选取内蒙古典型草原,在相同放牧强度下比较绵羊、山羊和牛的采食量及牧草选择性。结果表明：在相同放牧强度下,夏秋季节放牧牛的平均日采食量为9.64 kg·（头·天）^-1,喜食大针茅、黄囊苔草和一些非优势种牧草（选食系数1 < SI≤1.5）,而对羊草和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;绵羊的平均日采食量为1.87 kg·（头·天）^-1,喜食羊草、黄囊苔草和其它非优势种牧草（1 < SI≤1.5）,而对大针茅和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;山羊的日均采食量为1.65 kg·（头·天）^-1,嗜食其它非优势种牧草（SI>1.5）,喜食黄囊苔草和糙隐子草（1 < SI≤1.5）,而对羊草和大针茅表现为可食（0.5 < SI≤1）。本研究意味着不同家畜或多种家畜混牧可更高效的利用草地资源,如放牧绵羊和牛可能分别减少羊草和针茅在草地中的丰度,因而采用不同家畜放牧或多种家畜混牧有利于草地的可持续利用。     

羊草草原群落初级生产力动态研究

在锡林郭勒盟南部羊草草原对群落初级生产力动态进行11年的定位研究,结果表明:群落地上生物量有着显著的波动,在11年中遇丰年3个、平年7个、欠年1个。群落地上生物量季节积累动态符合Compertz曲线B_t＝B_max·e^-ea-kt,其高峰值出现在返青后的125.2～162.7天。制约群落地上生物量波动的限制因素是水分条件。建立了群落地上生物量与水热因子关系的数学模型。根据这些规律作者对畜牧业生产提出了合理建议。     

短花针茅草原主要植物种群特征及其资源分配对载畜率的响应

采用随机区组试验方法研究内蒙古高原短花针茅荒漠草原地区主要植物种群特征及生物量资源分配对载畜率的响应,结果表明:植物群落结构在轻度放牧区最佳,不放牧区的植物群落结构优于重度放牧区。2005年降水量(156.8mm)较低,冷蒿、短花针茅和无芒隐子草的盖度、高度及地上现存量显著低于2004年(P<0.05),且随载畜率的增大而降低。从生物量资源分配可看出,冷蒿主要通过营养繁殖来竞争资源,其茎、叶和根的资源分配受载畜率与降水量双重因子的调配,对茎、叶的资源分配在轻牧区较高,且随载畜率增大对根系的资源分配逐渐增大;而短花针茅和无芒隐子草采用相同的生存策略适应载畜率变化,随着载畜率的增加对其根系的资源分配高于茎、叶。     

内蒙古荒漠草原东部植被指标动态变化及其与气候变化的关系

本研究以内蒙古荒漠草原东部的苏尼特右旗为研究区域,利用2003—2013年草原植被高度、覆盖度、鲜草和干草产量等植被指标动态变化数据,结合水热等重要气候因子,分析了区域植被指标时空动态变化与气候因子变化趋势,并对植被指标动态变化与气候变化最佳模型进行评价与筛选。结果表明,该区域气温和降水量整体呈“冷干化”趋势,植被覆盖度、高度、草产量与降水量呈正相关关系,与气温呈负相关关系;降水量对荒漠草原植被影响更大。植被年最大高度、覆盖度、草产量与水热因子存在时滞效应。植被高度、鲜草产量、干草产量与水热因子最优拟合模型均为二项式模型,植被覆盖度与水热因子最优拟合模型为幂指数模型。     

典型草原健康评价的VOR和CVOR指数

为准确定量评价围封禁牧对草原生态系统健康的影响,以内蒙古太仆寺旗境内植被组成一致(以羊草(Leymus chinensis)+克氏针茅(Stipa krylovii)草原为主)、土壤类型相同的自由放牧样地和围封样地为研究对象,开展自由放牧和围封禁牧对典型草原健康影响的VOR和CVOR指数评价,建立典型草原健康评价的VOR和CVOR综合指数的计算模型,并用于不同围封年限典型草原的健康评价。结果表明:VOR和CVOR综合指数均可准确评价不同围封禁牧年限典型草原的健康状况,两者具有基本一致的评价结果。典型草原在围封恢复演替过程中,尽管草地基况(C)、活力(V)、组织力(O)和恢复力(R)变化各异,但围封禁牧后草地的VOR和CVOR综合指数均随围封禁牧年限的延长呈逐渐增加的变化趋势,草地的健康等级由未围封和围封前期的"警戒"等级逐步恢复演替至 "健康"(围封13~20年)等级,表明围封有利于退化草地生态系统的健康恢复。     

氮素添加对黄土高原典型草原植物比叶面积及其重要值的影响

为了解氮素沉降对草地群落植物生长策略和群落组成的影响,通过长期(2009-2012年)氮素添加野外控制试验,研究了黄土高原天然草地禾本科植物长芒草(Stipa bungeana)、赖草(Leymus secalinus),豆科植物达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)以及菊科植物阿尔泰狗哇花 (Heteropappus altaicus) 4种植物在不同施氮水平下叶片比叶面积(SLA)和物种重要值(IV)的变化特征,并探讨了氮素添加对各种植物叶片SLA和物种重要值影响的内在联系.结果显示:沿施氮水平,禾草科植物长芒草和赖草叶片SLA增加幅度较小、物种重要值整体上呈现逐渐增加的趋势,非禾草科植物阿尔泰狗娃花和达乌里胡枝子叶片SLA增加幅度较大,物种重要值整体上呈降低的趋势,施氮对禾草科植物更有利;各物种的重要值与叶片SLA之间无相关关系;物种重要值随着氮素添加量增加所产生的变异系数与该物种在群落中的重要值大小成显著负相关.表明在干旱贫瘠环境中,植物叶片SLA保守性强、可塑性低;氮素沉降对禾草科植物更有利.     

PEG模拟干旱胁迫对3种豆科牧草种子萌发的影响

[目的] 探究聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫对达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）、扁蓿豆（Medicago ruthenica）和多变小冠花（Coronilla varia）种子萌发的影响。[方法] 采用浓度为0、5%、10%、15%、20%和25%的PEG溶液对3种豆科牧草种子进行模拟干旱萌发,分析发芽率、发芽指数、平均发芽时间和幼苗活力指数,并进行抗旱性综合评价,以探究在干旱胁迫下的萌发特性。[结果] 随着干旱胁迫的加剧,达乌里胡枝子和扁蓿豆种子的发芽率、发芽指数和幼苗活力指数均呈显著（P<0.05）下降趋势,平均发芽时间则均呈显著（P<0.05）上升趋势,PEG浓度为25%时,达乌里胡枝子种子已失活。多变小冠花种子的发芽率、发芽指数和幼苗活力指数在PEG浓度为5%~10%时均显著（P<0.05）高于对照,之后随PEG浓度增加而呈下降趋势。采用隶属函数法综合评价发现,3种豆科牧草种子萌发期的抗旱性强弱排序为多变小冠花>扁蓿豆>达乌里胡枝子。[结论] PEG模拟干旱胁迫会抑制达乌里胡枝子和扁蓿豆种子的萌发,而低浓度（≤10%时）PEG模拟干旱胁迫会促进多变小冠花种子的萌发,高浓度（≥15%时）PEG模拟干旱胁迫则相反。多变小冠花种子的抗旱萌发能力要高于扁蓿豆和达乌里胡枝子。     

丛枝菌根对羊草的综合效应及其对退化羊草草原植被修复的研究展望

羊草(Leymus chinensis Tzvel.)草原是我国北方地区最好的天然草原类型。由于近年来的过度放牧、开垦破坏与干旱等原因,导致羊草草原退化面积逐年扩大,产草量和草群营养价值降低,经济和生态功能日趋削弱,羊草草原的修复需求是紧迫的。然而,由于气候干旱、土壤贫瘠,羊草草原的修复面临诸多难题。丛枝菌根真菌广泛存在于草原生态系统中,能与宿主植物形成共生体,对植物具有多种有益效应。本文从养分吸收、生长发育、抗逆性、根际土壤环境及种间关系这些方面介绍丛枝菌根真菌对羊草的综合效应,并对丛枝菌根修复退化羊草草原植被提出展望,旨在为开展退化羊草草原的菌根修复研究提供参考。