短花针茅荒漠草原撂荒恢复规律的研究

在无外力干扰下研究了短花针茅荒漠草原撂荒地恢复规律。结果表明,短花针茅草原自然恢复时间长,生态环境脆弱;根茎禾草阶段时间较短,而旱生轴根型植物阶段时间较长。     

放牧制度对短花针茅群落植物种群地上生物量的影响

在短花针茅荒漠草原群落进行了不同放牧制度对短花针茅、无芒隐子草、碱韭三个主要植物种群地上生物量影响的比较研究.结果表明禁牧能够提高群落种群的地上生物量,与自由放牧相比轮牧有利于种群地上生物量的恢复和提高;不同放牧制度下群落种群的地上生物量结构均呈金字塔型,其干鲜重比值差异不大,季节动态规律基本一致.     

重度放牧对短花针茅根系分解的影响

基于2004年在内蒙古短花针茅荒漠草原采用随机区组设计建立的放牧控制试验平台,在对照区和重度放牧区进行18个月的短花针茅根系分解试验,探讨重度放牧及其环境变化对短花针茅根系分解的影响。结果表明:放牧和分解时间对短花针茅根系分解均有显著影响,在分解前期(第1个月和第5个月)对照区的分解速率高于放牧区(P0.05)。Olson负指数衰退模型在该地区有很好的适用性,对照区和放牧区短花针茅根系的半分解时间分别为2.15a和2.41a。对于气象指标而言,累计空气温度(r~2=0.790,P0.0001)和累计降水量(r~2=0.796,P0.0001)对根系分解都有很好的预测性;对于土壤环境指标而言,累计土壤含水量(对照:r~2=0.856,P0.0001,放牧:r~2=0.783,P0.0001)和累计土壤温度(对照:r~2=0.823,P0.0001,放牧:r~2=0.751,P0.0001)对短花针茅根系分解的预测性均很高。     

短花针茅荒漠草原不同载畜率植物群落优势种群空间分布格局的研究

以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,应用扩散系数的t检验、平均拥挤度、丛生指标、聚块性指标、Green指数、Cassie指标等方法,研究了短花针茅、无芒隐子草和冷蒿3种优势植物在不同载畜率下的格局分布类型、格局规模以及聚集强度.结果表明,短花针茅、无芒隐子草和冷蒿的分布类型均为聚集分布,其中,在对照区和中牧区,其聚集强度的大小顺序依次为无芒隐子草、冷蒿、短花针茅;在轻牧区和重牧区,聚集强度的大小顺序依次为冷蒿、无芒隐子草、短花针茅.随着草地的退化,无芒隐子草和冷蒿在群落中上升为主要的种群.     

短花针茅荒漠草原不同载畜率植物群落优势种群空间分布格局的研究

以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,应用扩散系数的t检验、平均拥挤度、丛生指标、聚块性指标、Green指数、Cassie指标等方法,研究了短花针茅、无芒隐子草和冷蒿3种优势植物在不同载畜率下的格局分布类型、格局规模以及聚集强度.结果表明,短花针茅、无芒隐子草和冷蒿的分布类型均为聚集分布,其中,在对照区和中牧区,其聚集强度的大小顺序依次为无芒隐子草、冷蒿、短花针茅;在轻牧区和重牧区,聚集强度的大小顺序依次为冷蒿、无芒隐子草、短花针茅.随着草地的退化,无芒隐子草和冷蒿在群落中上升为主要的种群.     

荒漠草原不同利用条件下短花针茅贮藏性碳水化合物的对比

在不同利用条件下(休牧40d、休牧50d、休牧60d、自由放牧、禁牧)对荒漠草原短花针茅贮藏性碳水化合物进行了动态监测,并采用最优母序列关联分析探讨了荒漠草原不同利用条件下短花针茅贮藏性碳水化合物的年度内及年际间的差异,结果表明:试验期年度内和年际间不同利用条件下短花针茅还原糖含量波动均较大；休牧40d短花针茅总糖含量较高,休牧60d次之,休牧50d短花针茅总糖含量较低,但还原糖含量较高；还原糖与总糖比值的变化较还原糖含量、总糖含量稳定；休牧50d有利于短花针茅植物种群生长发育和种群繁衍.     

短花针茅荒漠草原植物群落特征对不同载畜率水平的响应

在内蒙古短花针茅荒漠草原采用5个载畜率水平绵羊放牧试验,研究植物群落对载畜率的响应.研究结果表明,主要植物盖度、高度和密度在低载畜率和中等载畜率下保持较高水平;中等载畜率有利于短花针茅生长;随着载畜率的增加,植物群落现存量下降;短花针茅草原适宜的载畜率为1.7～2只羊/hm2/半年.     

围栏休闲对短花针茅草原影响

通过对短花针茅草场围栏封闭的观察，了解到放牧能促进短花针茅的分蘖，禁牧则抑制短花针茅的分蘖，而有利于新生植株的生长。     

氮素和水分添加对荒漠草原短花针茅氮磷特征的影响

植物氮(N),磷(P)含量特征为研究植物的养分利用状况提供了重要的手段.为判断草地生态系统植被限制性元素及对环境的适应策略,在短花针茅荒漠草原的自由放牧区进行了N和水分添加试验,研究在N和水分添加条件下优势植物短花针茅叶的N,P含量及其化学计量特征.通过对N添加,水添加和N水同时添加3个处理的测定表明,短花针茅通过提高叶N含量来增强对贫瘠生境的适应能力.N和水分是影响短花针茅N吸收的限制因子.短花针茅叶N,P含量及N:P对N添加和水添加的响应在成熟期较枯萎期敏感;N对成熟期叶的N,P含量,N:P以及枯萎期的N:P有显著影响,而水分仅对成熟期叶的N,P含量有影响.     

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。     

短花针茅叶片热值及还原糖含量对载畜率的响应

热值能够衡量植物体光合作用能力的强弱,还原糖可以通过氧化还原反应直接给植物供能,二者对植物返青和再生具有重要作用.本研究采取野外取样与室内分析相结合的方法,分析不同载畜率水平下短花针茅(Stipa breviflora)叶片热值、还原糖含量和干物质的变化及其之间的相关关系.结果表明:1)短花针茅叶片热值、还原糖含量及干物质重的变化趋势一致,均随着载畜率的增加而下降,且重度放牧较围封显著下降(P<0.05);2)在不同月份之间短花针茅叶片热值和干物质重的变化一致,均随时间的推移显著增加(P<0.05),而叶还原糖含量先降低再升高;3)叶片热值与干物质呈极显著正相关关系(P<0.001),而叶还原糖与干物质呈显著负相关关系(P<0.05).研究结果表明,围封有利于草地中的能量向短花针茅中移动,进而促进其生长发育,有利于维持和改善荒漠草原生态系统.     

荒漠草原短花针茅表型特征可塑性对放牧的响应

在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原测定不同放牧强度下短花针茅的表型特征,包括株高、基丛径、地上生物量、分蘖等性状指标。结果表明:短花针茅的株高不受株丛大小调控但分蘖数量随株丛的增大而显著增加。放牧能够调控植物表型特征的可塑性,可塑性指数越高受放牧强度的影响越大。地上生物量和分蘖数较株高和株丛径更易受放牧强度干扰。短花针茅高度表型,中、小株丛的可塑性较大株丛更强;短花针茅分蘖表型,大株丛的可塑性较中、小株丛更强。重度放牧使小株丛在分蘖表型上的可塑性大大提高,但重牧下短花针茅高度表型可塑性差异消失,说明重度放牧导致短花针茅矮化已经达到可以消除自身高度差异的程度。     

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.     

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（Stipa breviflora）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：随着载畜率增大，短花针茅种群多度增加（P<0.05），但群落总多度随载畜率增大而呈现出先增加后降低的趋势；在9月时，与对照相比，放牧造成短花针茅种群变异性显著降低（P<0.05），但不同月份间短花针茅种群变异性无显著差异；通过对7月与9月的短花针茅种群空间分布进行平面模拟发现，在9月时，与对照相比，放牧造成短花针茅种群分布相对均匀，使得其种群变异性降低。综上，在长期放牧过程中，短花针茅种群趋向于均匀分布。     

短花针茅(Stipa breviflora)枝条数消长及其与种群产量关系的研究

本文阐述了短花针茅(Stipa breviflora Grisb.)枝条数的消长特征与消长过程,分析了其消长的原因,提出了枝条数与种群产量关系的定量模型以及短花针茅营养枝的最适密度范围,为短花针茅草原的合理利用提供了理论依据。     

放牧制度对短花针茅群落植物种群地上生物量的影响

在短花针茅荒漠草原群落进行了不同放牧制度对短花针茅、无芒隐子草、碱韭三个主要植物种群地上生物量影响的比较研究。结果表明：禁牧能够提高群落种群的地上生物量，与自由放牧相比轮牧有利于种群地上生物量的恢复和提高；不同放牧制度下群落种群的地上生物量结构均呈金字塔型，其干鲜重比值差异不大，季节动态规律基本一致。     

希拉穆仁草原两种主要植物光合特征对草地退化的响应

用LI-6400便携式光合作用测定系统对希拉穆仁草原短花针茅和糙隐子草的各项光合指标进行了测定,结果显示:随着草地退化程度加重,短花针茅和糙隐子草的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度及气孔导度均表现为轻度退化中度退化重度退化,短花针茅和糙隐子草的光合速率、蒸腾速率随草地退化的加剧而降低,短花针茅的各项光合指标降低幅度比糙隐子草相应指标降幅大。短花针茅的水分利用效率低于糙隐子草而光合速率高于糙隐子草,表明其对环境特别是干旱的耐受能力低于糙隐子草。土壤全氮、全磷和含水量是影响不同退化程度草原短花针茅光合特性的主要因素,而不同退化程度草原糙隐子草光合特性主要受土壤含水量影响。     

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.     

基于MaxEnt模型的短花针茅在中国的潜在分布区研究及预估

基于当前环境数据和IPCC第五次环境报告提出的三种气候情景以及短花针茅在中国现有分布点,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件,预测了短花针茅现阶段及2050年在我国的潜在分布区。结果表明:MaxEnt模型的训练数据与测试数据的精度分别为0.983和0.972,表明模型预测效果很好;最冷季度的降水量与年平均气温是影响短花针茅分布的主要环境因子;短花针茅在我国的主要适生区包括内蒙古荒漠草原的绝大部分地区及典型草原西部地区、黄土高原地区、河西走廊和新疆山地;在Rcp2.6、Rcp4.5和Rcp8.5三种未来气候情景模式下,2050年短花针茅的适生区面积较现在都将有所增加,且都向高纬度移动。     

短花针茅种群功能性状对载畜率的响应

对不同载畜率下短花针茅种群的表型功能性状(株高、单株重、叶长、叶面积、比叶面积)和元素类功能性状(叶片N含量、叶片C含量、叶片C/N)等性状指标进行了测定,探讨短花针茅种群对放牧的响应机制。结果表明:随着载畜率增加,短花针茅种群表型功能性状指标逐渐降低,重度放牧显著低于对照(P0.05);载畜率对短花针茅种群叶片C、N含量没有显著影响,中度放牧区C/N显著低于轻度放牧(P0.05);可塑性指数PI值随着载畜率的增加而变大;叶面积是短花针茅响应放牧干扰最显著的指示性状。