短花针茅荒漠草原草地生物量与营养动态

研究了短花针茅荒漠草原8个月间的生物量与营养动态变化。用罩笼差额法估测法测定放牧消耗量,用实验室常规分析方法测定营养物质含量。结果表明：生物量月份动态呈明显的单峰曲线,最高值在9月68．47±0．81g／m^2,5月出现最低值6．50士1．40g／m。。CP、Ash和P含量的波动较相似．最高值均出现在7月中旬分别为22．11％、8．29％和0．41％。最低值均出现在4月,与CF含量呈负相关（P〈0．01）,CF含量最高值出现在4月,值为36．70％,8月呈最低值。EE含量波动较多,10月中旬呈最高值2．76％。Ca含量变化动态曲线与生物量变化曲线相似．最高值出现于9月。     

短花针茅荒漠草原植物群落组成对模拟降水的响应

为了阐明降水变化对荒漠草原植物群落组成的影响,在短花针茅荒漠草原进行了模拟增加降水和减少降水的试验。试验有 4 种处理,分别是减少 50% 自然降水量(P1)、自然降水量(P2)、增加 50% 自然降水量(P3)、增加 100% 自然降水量(P4)。结果表明：(1)增加 50% 降水量对土壤含水量没有显著影响,增加 100% 降水量时土壤含水量明显增加,减少 50% 降水量使土壤含水量显著降低(P ＜ 0. 05);(2)群落物种丰富度和多样性指数没有随着降水增加而增加,但是群落内部的组成却发生了变化,多年生杂类草和一、二年生草本的比例显著增加(P＜0. 05),而减少降水使得一、二年生草本显著减少(P＜0. 05)。试验结果有助于更好地预测植物群落组成对降水变化的响应,制定合理的草原保护措施来提高草原的生态系统稳定性,从而应对降水变化的影响。     

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。     

围封对短花针茅荒漠草原群落结构及多样性研究

以内蒙古高原荒漠草原亚带短花针茅（Stipa breviflora）草原为研究对象,对不同围封年限群落的组成、群落特征和多样性进行研究。结果表明：放牧区短花针茅、无芒隐子草和碱韭为优势种,其累计优势度分剐为0．21、0．20和0．24。围封7a多年生禾草累计优势度高于围封1a和围封2a,其累计优势度为0．39。围封区之间地上现存量围封2a〉围封7a〉封1a,但是无显著差异（p〉0．05）。Margarlef丰富度指数围封1a〉围封2a〉围封7a〉放牧。Shannon-Wiener多样性指数在不同围封年限和放牧区之间无显著差异（p〉0．05）。     

降水变化对荒漠草原植物群落生物量及其权衡关系的影响

本研究依据中国常用的降水年型划分标准,结合研究样地当年降雨量数据,把降水年型划分为丰水年和枯水年。为探讨不同降水年型(丰水年和枯水年)下荒漠草原植物群落地上-地下生物量及其权衡关系对降水变化的响应策略及其驱动机制,本研究依托2017年在宁夏荒漠草原建立的全球变化试验样地,选择自然降水(CK)、增加50%降水(CK+50%)和减少50%降水(CK-50%)处理,在丰水年和枯水年测定不同处理植物群落及功能群生物量。结果表明：在枯水年,CK+50%显著增加植物群落地下和总生物量;在丰水年和枯水年,CK-50%均显著降低豆科和禾本科地上生物量,而显著增加群落根冠比;在丰水年和枯水年,CK+50%生物量权衡比更倾向于地上,而CK-50%生物量权衡比趋向地下;荒漠草原降水变化主要通过直接影响豆科和禾本科地上生物量进而间接影响植物群落地上生物量,进而影响群落总生物量。本研究结果表明,无论是丰水年还是枯水年,不同功能群植物生物量及其比例对降水变化的响应有所不同。     

短花针茅荒漠草原不同退化程度的植被特征

通过野外调查与室内分析探讨了不同退化程度的荒漠草原植物群落特征,结果表明:各样地均以多年生植物为主,重要值在所有物种中呈先分散再集中的趋势,重度退化样地有一二年生植物及矮灌木出现;随着退化程度的增加,群落生物量、群落高度及群落盖度显著降低,而群落密度呈相反的趋势,群落地下生物量由深到浅呈"T"形分布;Margalef指数在中度退化样地最大,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数都随退化程度的增大呈逐渐增大趋势。     

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.     

短花针茅草原生态系统稳定性对放牧的响应

为探讨不同放牧强度与生态系统稳定性的关系,在内蒙古短花针茅荒漠草原野外放牧试验基地(2004 年开始放牧)展开研究。试验采用完全随机区组设计,设置 4 个不同的放牧处理：对照 (CK)、轻度(LG)、中度(MG)、重度(HG)放牧,3 个区组(3 个重复)。2019 年对植物群落的物种数、盖度、密度、生物量进行观测,采用 Gordon 稳定性方法评估不同放牧强度对群落稳定性的影响。结果表明：随着放牧强度的增大,植物群落物种数、生物量和盖度显著降低(P＜0. 05),密度随放牧强度的增加呈先增加后降低的趋势,在中度放牧时最高。植物群落多样性指数与群落物种数、盖度、生物量呈显著相关性(P＜0. 05)。植物群落多样性随放牧强度增加而降低,中度放牧强度下群落稳定性最高。     

短花针茅荒漠草原土壤氮素矿化对载畜率的响应

氮矿化是决定土壤提供可利用性氮的关键生态环节,同时也是当今国内外土壤氮素循环的研究热点,荒漠草原作为草地生态系统中极特殊的一种草地类型,其资源贫乏,气候严酷,植被结构相对简单,因此研究荒漠草原氮素的可利用性对维持荒漠草原稳定发展十分必要。鉴于此,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为对象,采用顶盖埋管培养法,通过在整个生长季的跟踪调查,主要探讨了净氮矿化速率对4个载畜率梯度[0(对照)、0.91(轻度放牧)、1.82(中度放牧)、2.71(重度放牧)羊/(hm²·a)]的响应,并结合土壤温湿度,分析其与土壤氮矿化的关系,旨在为荒漠草原生态系统氮素可持续利用的研究提供基础数据及管理参考。结果显示,土壤的净氮矿化速率在整个生长季呈现出先降后增的趋势,并且在生长高峰期7月及8月受载畜率的影响较大。4种载畜率梯度下中度放牧处理[1.82羊/(hm²· a)]具有最高的净氮矿化速率,重度放牧处理中[2.71羊/(hm²·a)]净氮矿化速率最低。皮尔森相关分析表明硝化速率与净氮矿化速率显著正相关,在整个生长季中净氮矿化速率受硝化作用影响较大。不同载畜率梯度下,土壤水分与净氮矿化速率极显著负相关,而土壤温度则与净氮矿化速率无显著相关性。综上所述中度载畜率水平[1.82羊/(hm²·a)]是维持荒漠草原稳定矿化速率的理想载畜率。     

短花针茅草原群落种间联结研究

种间联结能够反映群落中物种之间的交互作用,在群落结构功能研究中占有重要位置.在1 m×1 m样方尺度上研究了短花针茅荒漠草原群落中出现频率较高的13个物种之间的交互联结性.结果表明,短花针茅群落多种间负相关,多物种之间存在对资源的竞争;11个种对联结显著,其中5个种对联结极显著;显著联结的11个种对中,4对为正联结,7对为负联结;其余种之间相对独立,互为中性联结或联结性不显著.关键种与其它物种之间呈中性联结或联结性不显著,在群落中表现出很强的独立性,分布不受其它物种的影响或所受影响很小,在群落中能够稳定存在并占据优势生态位.伴生种或杂类草与其它物种之间联结显著,正向或负向,在群落中表现出很强的依赖性,分布易受其它物种的影响,在群落中不能稳定存在且只占据劣势生态位.     

不同放牧制度下短花针茅荒漠草原土壤碳储量动态

放牧制度是影响草原土壤碳储量的主要人为因素, 从碳储量角度研究不同放牧制度下土壤碳储量动态特征, 对草原合理利用具有重要指导意义。以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原自由放牧样地、划区轮牧样地和围栏禁牧样地为研究对象, 分析了整个生长季(5－10月)0－30 cm 土层有机碳储量变化规律。结果表明, 1)自由放牧样地有机碳储量显著低于围栏禁牧和划区轮牧样地(P0.05), 围栏禁牧和划区轮牧样地间差异均不显著 (P0.05)。2)自由放牧样地有机碳储量经过明显的2次碳源过程和1次碳汇过程;划区轮牧样地经过明显的1次碳汇和1次碳源过程;围栏禁牧样地经过明显的1次碳源过程。3)各样地土壤有机碳储量净增量均表现为碳源, 其中自由放牧样地表现为最强碳源, 其次为划区轮牧样地, 围栏禁牧样地为最弱碳源, 分别为-0.75、-0.45和-0.32 kg·m-2。综合分析表明, 放牧制度明显改变短花针茅荒漠草原土壤有机碳储量积累过程, 减少碳释放的放牧制度能力大小排序依次为围栏禁牧、划区轮牧和自由放牧。     

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.     

氮添加对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响

为揭示不同氮添加量对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响,依托长期定位试验,采集8个氮添加水平(0、15、30、50、100、150、200、300 kg N·hm^-2·yr^-1)下0~10 cm土层土壤,利用高通量测序技术,分析不同氮添加水平下土壤细菌群落结构特征及其与土壤化学性质的关系。结果表明:随着氮添加水平增加,细菌Alpha多样性指数呈现先增加后降低的趋势,7个氮添加处理的Alpha多样性指数与对照相比无显著差异。在群落中占主导的细菌门类有酸杆菌门(19.01%~38.31%)、变形菌门(6.64%~17.11%)、放线菌门(5.07%~16.06%)、疣微菌门(3.57%~7.40%)、绿弯菌门(3.38%~8.42%)和芽单胞菌门(0.87%~1.81%)。随着氮添加水平的增加,占主导的细菌门类相对丰度表现出不同的变化趋势。氮添加改变了土壤细菌群落结构,且高氮添加对土壤细菌群落结构影响高于低氮添加。相关性分析表明,土壤pH、硝态氮、铵态氮和全磷含量是影响细菌群落结构的主要因素,其中土壤pH对细菌群落结构的影响最大。     

围栏封育对荒漠草地群落结构和品质的影响

为监测宁夏盐池不同地段荒漠草原围栏封育的恢复效果以及毒杂害草对封育改良的影响,在一块具有相同恢复措施和年限的围栏草地内分异出4个毒杂害草生长状况不同的典型采样小区。通过样方调查统计群落的基本特征,运用PCA排序方法、相关分析和一元线性回归模型进行数据分析,研究发现,经过9年的围栏封育,草地优势种发生明显变化,并且不同地段的优势种群不同,其恢复进程也各不相同;毒杂害草的大量生长降低了植被的总盖度、物种多度、优良牧草的相对生物量以及优势种群的优势度,使种群结构呈现简单化趋势,促进了牧草的簇状生长格局;草地系统的自然恢复过程不能明显控制老瓜头（Cynanchum komarovii）、刺叶柄棘豆（Oxytropis aciphylla）等有毒植物的生长和繁殖,应该采取适当的人为干扰措施。     

半干旱沙地草场地面节肢动物群落对封育措施的响应

以宁夏盐池国家级草原资源生态监测站为依托,选择荒漠草原典型冰草植被类型的封育(5年)与未封育样地对地面节肢动物、植物以及土壤性质进行了调查,同时分析了地面节肢动物对封育后植物和土壤变化的响应。结果表明,封育对地表植被和土壤性质均产生了明显的影响,尤其是植物个体数、高度和盖度以及生物量封育样地显著高于未封育样地(P<0.05)。调查样地共捕获地面节肢动物7目26科28个类群;封育围栏内外共有的优势类群为拟步甲科琵甲属,共有的常见类群有13个类群,共有类群数占总类群数的50%。并且,地面节肢动物对封育亦产生了积极的响应,动物群落个体数、类群数和多样性封育样地均高于未封育样地,但均没有达到显著水平(P>0.05),说明荒漠草原短期封育(5年)对地表植被和地面节肢动物具有不同的生态效应。相关分析表明,地面节肢动物类群数和Shannon指数均与土壤容重呈显著负相关(P<0.05),而优势度指数与土壤容重呈显著正相关(P<0.05)。表明土壤容重是地面节肢动物群落结构封育内外差异的主要影响因素,而且不同地面节肢动物类群对封育内外生境的选择性而表现出不同的响应特征。     

乌拉特荒漠草原不同植被群落对土壤碳、氮的影响

以乌拉特荒漠草原3种典型植被群落及其不同深度土层为研究对象, 比较不同群落及其土壤碳、氮含量差异。结果显示, 1)小针茅(Stipa klemenzii)群落的植被盖度显著高于芨芨草(Achnatherum splendens)和红砂(Reaumuria soongorica)群落(P0.05), 但其地上生物量却显著低于其他两个群落;2)3种植被群落间的C含量差异不显著;N含量则表现为芨芨草小针茅红砂群落, 且差异均达到显著水平;C/N表现出红砂小针茅芨芨草群落, 差异均达显著水平;3)小针茅群落的土壤有机碳含量在0-30 cm层显著高于其余两群落, 红砂群落土壤表层(0-10 cm)全氮含量则显著高于另外两群落。不同植被类型各土层的C/N存在一定差异, 但变化没有随着土层深度的增加呈现出规律性。