不同利用方式下贝加尔针茅草甸草原群落多样性变化

以内蒙古贝加尔针茅草甸草原围封、刈割和放牧样地为研究对象,分析2016~2018年内植物群落物种组成和多样性变化规律,为草原合理利用提供指导。结果表明:(1)贝加尔针茅草原共调查到76种物种,不同利用方式下植物组成不同。(2)相比较围栏和刈割利用,2018年放牧样地Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shanon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数均显著降低(P<0.05)。(3)围封利用下Simpson优势度指数表现为降-升年度变化(P<0.05);放牧样地Margalef丰富度指数表现为降低年度变化(P<0.05)。综合分析表明,相比较围封和刈割利用,放牧对贝加尔针茅草甸草原健康发展构成威胁,围封和刈割利用下群落物种多样性较高。     

典型草原群落不同围封时间下植被、土壤差异研究

以中科院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草(Leymus chinensis)样地和大针茅(Stipa grandis)样地为基础,在羊草样地处选择了围封26年、围封6年、围封2年和自由放牧的4个样点;在大针茅样地处选择了围封26年和自由放牧的2个样点。通过对各样点植物群落特征和土壤的理化性质差异分析,探讨草原植被、土壤指标对围封的响应差异。结果表明:不同围封时间的样点的主要差异体现在群落特征指标上,而各土壤指标中除土壤容重在羊草样地的4个样点表层土壤(0~10cm)体现出显著性差异外,土壤有机碳含量、全氮含量、全磷含量等指标在不同围封时间的各样点间变化均不显著。     

围栏封育对新疆山地退化草原植物群落特征的影响

围栏封育作为一种有效的退化草原管理措施,近年来在我国退化草原恢复中得到极为广泛的应用。以新疆巴里坤县退化温性荒漠草原为研究对象,通过连续4 a围栏封育样地和自由放牧样地的植被调查资料,对比分析围栏封育样地和自由放牧样地的植被群落组成和地上生物量的动态特征。结果表明:(1)通过围栏封育措施,退化草原的物种多样性和群落生态优势度与自由放牧样地相比略有提高,群落均匀度略有降低,但通过t检验,差异均未达到显著水平(P0.05)。(2)随着封育措施的实施,总体上草原群落优势种为沙生针茅和伊犁绢蒿,反映出西部内陆半干旱地区温性荒漠草原特有的特征;自由放牧样地,沙生针茅和伊犁绢蒿在群落中的优势地位发生变化。(3)围栏封育措施提高了植物群落的平均高度、地上生物量。随着围封时间的延长,群落地上生物量增加,且显著高于自由放牧区,然而4 a围栏封育并不能使温性荒漠草原产草量达到最高水平,也不能使植物群落的多样性指标与自由放牧样地形成显著差异。     

呼伦贝尔草甸草原不同退化程度羊草群落指标研究

本试验对放牧干扰下不同退化程度呼伦贝尔草甸草原羊草群落进行研究。结果发现,随着退化程度的增加,群落的平均高度、地上生物量及植物群落α多样性指数均表现出降低的趋势。各物种的重要值变化幅度很大,建群种羊草的重要值在重度退化区高于轻度退化区。随着退化程度的增加,羊草群落伴生种的重要值降低,一些耐践踏、适口性差的物种增加,一、二年生植物的重要值也呈现出增加的趋势。通过研究表明,可用群落的平均高度和地上生物量、物种α多样性指数和重要值作为放牧干扰下确定不同退化程度的植物群落学指标。     

典型草原不同演替阶段群落结构与物种多样性变化

针对退化草地恢复进程及恢复过程中的合理利用问题,选取生长季围封(4至9月)收获干草,其它时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,开展典型草原围封演替过程中群落结构与物种多样性变化的研究。研究结果表明:典型草原不同演替阶段群落的物种组成基本一致,但主要物种的优势地位发生了显著改变。在自由放牧草地,以星毛萎陵菜、冷蒿、糙隐子草为优势物种,采用生长季围封恢复措施后,优良牧草羊草、克氏针茅的优势地位增加,退化草地正向演替,群落的盖度、密度、地上、地下生物量及优良牧草比例增加,群落结构优化,物种多样性增加。但若围封后连续多年(13年以上)刈割利用,容易导致群落的盖度、密度、地上、地下生物量再次下降,草地发生2次逆行演替。研究认为:季节性围封的管理方式既可保证退化草地在一定程度上得到恢复,也能避免全年围封禁牧所带来的饲草资源浪费。季节性围封在我国牧区是可行的草地管理方法,但适宜的围封季节及围封后的合理利用问题(如合理的割草制度等)有待进一步研究。     

休牧对草原生态系统的影响及其放牧利用对策

本项工作在中国科学院内蒙古草原生态系统定位站的三块研究样地上进行。三块样地分别在地带性植被羊草草原,大针茅草原和一严重退化草场上。对生态系统的生产力,植物中元素的含量及土壤的某些理化性质作了研究。一、休牧对植被系统的影响研究结果表明,经过五年休牧,地上部分生物量在羊草草原样地和退化草场样地以围栏内较高。在大针茅样地可能因为远离居民点,受放牧影响小,内外测定值相近。可能与放牧     

草原植被-土壤的关系及对干扰响应差异研究

草原土壤跟植被有密切的关系,它们之间的关系对草地的退化和恢复机制研究十分重要。通过对内蒙古草原区(主要是典型草原)具有不同群落特征的14个样点进行植被与土壤调查,分析植被群落数量特征与土壤理化指标之间的相关关系,探讨围封与放牧作用下植被、土壤响应差异。结果表明:群落地下生物量、群落盖度、单位面积物种数与土壤有机碳、全氮含量均呈显著正相关关系(p<0.05),与土壤容重呈显著负相关关系(p<0.05)。土壤全磷含量与群落地下生物量和群落盖度存在显著正相关关系(p<0.05),而与单位面积物种数相关不显著。由于地上现存生物量受随机放牧和围封的影响较大,与土壤各项指标之间相关不显著。在围封26年、7年、2年和自由放牧4个样地中,土壤各指标除表层容重变化显著外,土壤粒径组成和有机碳、全氮、全磷含量变化均不明显(P>0.05),但4个样地在群落盖度、高度、生物量、群落物种数量、丰富度指数、多样性指数等群落数量特征上均呈现显著差异(P<0.05)。基于上述研究结果讨论了植被与土壤之间的关系,并提出了人为驱动力作用下草原植被-土壤响应差异的概念模型。     

放牧对小针茅荒漠草原枯落物及植被生产力的影响

在内蒙古苏尼特右旗荒漠草原试验示范基地,设置不同放牧强度和围栏对照5个处理,于2014年的5 ～10月生长季测定不同放牧强度下小针茅草地枯落物的蓄积量、蓄积动态、地上生物量和地下生物量月动态,并探讨了小针茅荒漠草原枯落物蓄积量及地上、地下生物量对放牧强度的响应.研究结果表明:1)围封条件下小针茅群落枯落物蓄积量最大,平均值为29.22g/m2;随着放牧强度的增加枯落物蓄积量减少;极重度放牧条件下小针茅群落枯落物蓄积量比围封对照区减少了57.77％.2)5-10月生长季,小针茅群落枯落物蓄积量在不同放牧强度下均随时间呈”Ⅴ”型的变化规律.3)小针茅群落地上和地下生物量均随着放牧强度的增加而减少,地下根系主要分布在0 ～ 10cm深度土层中,占0-30cm地下生物量的57.23％ ～ 66.83％,该比例随着放牧强度的增加而减少.     

不同干扰对高寒草原群落物种多样性和生物量的影响

通过对新疆巴音布鲁克高寒草原天然草地进行灌溉、围栏(2年、7年、13年)和自由放牧处理,探讨不同干扰类型对草地植物多样性和生物量的影响。结果表明:灌溉使草地植物群落的高度、盖度和地上、地下生物量达到较高的水平,物种多样性也有一定程度的增加;而在自由放牧制度下,由于干扰过于剧烈,草地已呈退化趋势,物种多样性和生物量均较低;在围栏草地中,随着围封年限的增加,群落高度、盖度、地上、地下生物量逐渐增加,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数呈现先增加后减小的趋势。在5种干扰类型中,物种丰富度、Shannon-W iener指数(H′)的排列顺序为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏13年草地<围栏7年草地;P ielou均匀度指数的排列顺序为:围栏2年<放牧<灌溉<围栏13年<围栏7年;地上生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<围栏7年草地<围栏13年草地<灌溉草地;地下生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏7年草地<围栏13年草地。     

不同放牧率对草甸植被特征的影响

通过对羊草+苔草草甸进行受控放牧实验,定量研究了草地植被结构对不同放牧率条件下的反应特征。结果表明:所有不同放牧小区的四种牧草牧前高度远远低于对照小区,而且留茬高度差异不大。各种牧草放牧后的高度受草地群落生物量和牧草本身适口性的影响,适口性越高,降低程度越大。在整个生长季内,羊草+苔草草甸群落地上部分生物量一直处于不断增加的状态,其中苔草和芦苇地上生物量于6月份达到峰值;羊草于7月份达到峰值;香茅在整个生长季内不断增加,于8月份达到最大值。各放牧小区群落生物量均明显低于对照小区。随着放牧率的提高,多样性指数先增高后降低,即适度放牧有利于多样性的维持。     

放牧与封育对沙质草地植被特征及其空间变异性的影响

采用经典统计和地统计学的方法,定量分析了放牧与封育沙质草地植被盖度、丰富度、平均高度、密度和Shannon-Wiener指数的变化及其对植被空间结构特征的影响。结果表明:封育沙质草地植被盖度、平均高度和Shannon-Wiener指数显著大于放牧草地(P<0.01),但两者丰富度变化不显著(P>0.05)。封育草地与放牧草地植被盖度、丰富度和Shannon-Wiener指数的变异系数分别为14.3%,24.4%,13.5%和17.8%,25.7%,21.7%,前者小于后者。在本研究尺度上,封育沙质草地植被盖度以及封育与放牧草地植被密度的空间变异规律均能较好地拟合成球状模型,封育沙质草地植被丰富度和Shannon-Wiener指数以及放牧草地植被盖度、丰富度和Shannon-Wie-ner指数的空间变异规律均能较好地拟合成指数模型。封育与放牧草地植被盖度、丰富度、密度和Shannon-Wiener指数的空间自相关度C/(Co C)分别为70.7%,56.5%,51.0%,68.7%和50.1%,73.3%,70.0%,68.9%,表明封育与放牧草地各变量均具有中等的空间相关性。封育草地所有变量半方差函数值均小于放牧草地。封育草地和放牧草地的植被盖度、丰富度、Shannon-Wiener指数变程分别是36.73 m,85.02 m,161.91 m和24.98 m,5.64 m,51.78m,前者大于后者。放牧草地植被的空间变异性强、破碎化程度高,封育草地植被的空间依赖性强、变异性弱。     

围封条件下紫花针茅群落主要结构特征和地上生物量变化

在新疆巴音布鲁克高寒草原,根据样方调查资料,通过测定围封22年后紫花针茅群落的特征值,并与围栏外作对照,就围栏封育对退化高寒草原植被特征的影响进行了分析。结果表明:对退化高寒草原实施长期的围栏封育,群落物种数目比围栏外增加23.77%;围栏内禾本科优良牧草比围栏外大量增加,杂类草较围栏外明显降低;群落物种多样性指数和均匀度指数均比围栏外减小;地上生物量较围栏外明显增加,其中禾本科牧草较围栏外增加66.46%。因此,从高寒草原生产利用角度看,构建围栏对于退化高寒草原的恢复和畜牧业的发展是有益的。     

Impact of enclosure management on soil properties and microbial biomass in a restored semi-arid rangeland,Kenya

Rangeland degradation is a serious problem throughout sub-Saharan Africa and its restoration is a challenge for the management of arid and semi-arid areas. In Lake Baringo Basin of Kenya, communities and individual farmers are restoring indigenous vegetation inside enclosures in an effort to combat severe land degradation and address their livelihood problems. This study evaluated the impact of enclosure management on soil properties and microbial biomass, being key indicators of soil ecosystem health. Six reseeded communal enclosures using soil embankments as water-harvesting structures and strictly regulated access were selected, varying in age from 13 to 23 years. In six private enclosures, ranging from 3 to 17 years in age, individual farmers emulated the communal enclosure strategy and restored areas for their exclusive use. Significant decreases in bulk density, and increases in the soil organic carbon, total nitrogen and microbial biomass contents and stocks were found in the enclosures as compared with the degraded open rangeland. In the private enclosures, the impact of rehabilitation on the soil quality was variable, and soil quality was in general lower than that obtained under communal management. The significant increase of absolute stocks of carbon, nitrogen and microbial biomass compared to the degraded open rangeland indicates the potential for the restoration of soil quality through range rehabilitation. Over-sowing with indigenous legume fodder species could improve total nitrogen content in the soil and nutritional value of the pastures as well.     

Effects of grassland management on the community structure,aboveground biomass and stability of a temperate steppe in Inner Mongolia,China

Plant community structure responds strongly to anthropogenic disturbances, which greatly influence community stability. The changes in community structure, aboveground biomass(AGB), biodiversity and community stability associated with different management practices were studied with a three-year field investigation in a temperate steppe of Inner Mongolia, China. The species richness, Shannon-Wiener index, evenness, plant functional type abundance, AGB, temporal community stability, summed covariance, scaling coefficient and dominant species stability were compared among areas subjected to long-term reservation(R), long-term grazing(G), mowing since enclosure in 2008(M) and grazing enclosure since 2008(E). Site R had higher perennial grass abundance and lower species richness than sites G, M and E, although the AGB was not significantly different among the four sites. The species structure varied from a single dominant species at site R to multiple dominant species at sites G, M and E. The long-term reservation grassland had lower biodiversity but higher stability, whereas the enclosed grassland with/without mowing had higher biodiversity but lower stability. Different stability mechanisms, such as the compensatory dynamics, mean-variance scaling and dominant species stability were examined. Results showed that community stability was most closely related to the relative stability of the dominant species, which supports the biomass ratio hypothesis proposed by Grime.     

放牧和封育条件下科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落土壤种子库特征

以科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落为研究对象,对比分析了放牧干扰和不同封育年限下土壤种子库特征。结果表明:①放牧和封育样地土壤种子库均以一年生植物为主,物种丰富度没有明显差异;②放牧样地土壤种子库密度为(3 475±519)粒/m2,封育6年和封育12年样地土壤种子库密度分别为(20 241±1 714)粒/m2和(28 777±3 946)粒/m2,显著高于放牧样地;③Shannon-W iener多样性指数、S impson多样性指数和P ielou均匀度指数在放牧样地分别为1.36,0.68和0.56,并随着封育年限的增加而降低;④放牧和封育样地土壤种子库主要分布于0~2 cm的土壤表层,封育样地各层的种子库密度均显著高于放牧样地;⑤放牧和封育样地土壤种子库均为聚集分布,但放牧样地种子库的空间异质性高于封育样地。     

Long-term effects of mowing on plasticity and allometry of Leymus chinensis in a temperate semi-arid grassland,China

Mowing is an important land management practice for natural semi-arid regions.A growing body of empirical evidence shows that different mowing regimes affect the functioning of grassland ecosystems.However,the responses of plant functional traits to long-term mowing and their allometric scaling under long-term mowing are poorly understood.For a better understanding of the effects of mowing on grassland ecosystems,we analyzed the allometric traits of leaves and stems of Leymus chinensis(Trin.) Tzvel.,a dominant grass species in eastern Eurasian temperate grassland,at different mowing intensities(no clipping,clipping once every two years,once a year and twice a year).Experiments were conducted on plots established over a decade ago in a typical steppe of Xilinhot,Inner Mongolia,China.Results showed that most of the functional traits of L.chinensis decreased with the increased mowing intensity.The responses of leaves and stems to long-term mowing were asymmetric,in which leaf traits were more stable than stem traits.Also significant allometric relationships were found among most of the plant functional traits under the four mowing treatments.Sensitive traits of L.chinensis(e.g.leaf length and stem length) were primary indicators associated with aboveground biomass decline under high mowing intensity.In conclusion,the allometric growth of different functional traits of L.chinensis varies with different long-term mowing practices,which is likely to be a strategy used by the plant to adapt to the mowing disturbances.     

基于TM影像的镶黄旗沙漠化草原封禁效果分析

以内蒙古镶黄旗北部的封育工程为研究区域,以2000年7月和2007年8月的TM影像为数据源,结合地面调查数据,从植被、土壤和风沙活动3个方面12项指标对镶黄旗北部沙漠化草原封禁效果进行了分析.结果表明:禁牧区内的植被盖度、地上生物量、植被高度等均显著高于自由放牧地,在植被恢复的同时,控制了地表的风沙活动,与工程实施前相比,固定沙地比例增加,流动沙地比例降低;土壤理化性质也得到了改良,如土壤有机质和细砂比例增加,出现土壤结皮等.     

青海都兰绿洲-荒漠交错带植物特征值及多样性研究

采用样方调查法对察汗乌苏绿洲-荒漠交错带五个不同封育区植被的群落结构和特征值进行调查分析,并运用α-多样性指数(shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指数E)分析生物多样性变化.对比2008和2009年不同封育区植被盖度,密度,生物量等植物特征值表明,到2009年,2003年荒滩造林封育区、安...