矮嵩草草甸功能群植物生长特征与地表温度的相关性分析

基于国际冻原计划（ITEX）模拟增温效应对植物影响的研究方法,设置温度梯度,从物种个体水平研究了莎草科功能群植物生长特征与地表温度的相关性。结果表明：莎草科功能群除了黑褐苔草的高度与地表温度呈线性关系外,矮生嵩草与黑褐苔草的分蘖数、叶片数、高度与地表温度均呈二次函数形式变化,说明少量增温有利于该功能群植物的生长发育,但...     

模拟增温效应对矮嵩草草甸莎草科植物无性繁殖的影响

本项研究采用国际冻原计划(ITEX)模拟增温对植物影响的研究方法,将温棚按从小到大的顺序依次设为A、B、C、D、E 5个温度梯度,主要从矮嵩草(Kobresia humilis)、黑褐苔草(Curex alrofuscu)(莎草科)无性繁殖方面探讨了它们对模拟增温的响应。研究结果表明:从对照至A温室随着温室的减小温度(地表温度和地温)逐渐升高,三年的平均温度在A温室中最大(11.9℃,11.7℃),在对照中最小(9.4℃,9.9℃);A温室平均温度(地表温度和地温)与对照相比平均升高了2004年(2.6℃,2.2℃)、2005年(2.2℃,2.1℃)、2006年(2.1℃,2.0℃)。莎草科植物(矮嵩草和黑褐苔草)对增温反应的总体变化趋势有所区别,矮嵩草的分蘖数和叶片数在E温室达到最大值,而生物量在C温室达到最大值;黑褐苔草的分蘖数在D温室达到最大值,生物量在A温室达到最大值。     

高寒草地主要物种对放牧方式的响应

以环青海湖高寒草地禾本科、莎草科、豆科和杂类草等各功能群的主要物种为研究对象,探讨禁牧和5种放牧方式(牦牛单牧、藏羊单牧、牦牛? 藏羊=1?6混牧、牦牛 ? 藏羊=1?4混牧、牦牛? 藏羊=1?2混牧)下各功能群主要物种频度和个体特征对放牧的响应机制.结果表明:1)在不同的放牧方式下特别是牦牛? 藏羊=1?2混牧条件下,禾本科、豆科和杂类草中适口性好以及生物量大的物种紫花针茅(Stipa purpurea)、洽草(Koeleria macrantha)、早熟禾(Poa annua)频度有所减少,适口性差、植株低矮的物种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)频度有所增加,各功能群主要物种的株高均有所降低.2)禾本科、豆科和适口性好的杂类草单株重有所降低,而低矮丛生型的莎草科物种矮生嵩草(Kobresia humilis)和低矮适口性差的根茎型杂类草星毛委陵菜单株重有所增加.3)除禾本科个别物种株高比低于对照,禾本科、莎草科、豆科和杂类草等各功能群主要物种的株高比高于对照.研究表明,青海湖流域高寒草地植物在物种水平对放牧响应明显,而且不同物种之间差异显著(P<0.05),但在功能群水平对放牧响应不显著(P>0.05);相较其他放牧处理,牦牛? 藏羊=1?2混牧处理对高寒草地主要物种的频度和个体特征影响显著.     

高寒草地主要物种对放牧方式的响应

以环青海湖高寒草地禾本科、莎草科、豆科和杂类草等各功能群的主要物种为研究对象,探讨禁牧和5种放牧方式(牦牛单牧、藏羊单牧、牦牛?藏羊=1?6混牧、牦牛?藏羊=1?4混牧、牦牛?藏羊=1?2混牧)下各功能群主要物种频度和个体特征对放牧的响应机制。结果表明:1)在不同的放牧方式下特别是牦牛?藏羊=1?2混牧条件下,禾本科、豆科和杂类草中适口性好以及生物量大的物种紫花针茅(Stipa purpurea)、洽草(Koeleria macrantha)、早熟禾(Poa annua)频度有所减少,适口性差、植株低矮的物种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)频度有所增加,各功能群主要物种的株高均有所降低。2)禾本科、豆科和适口性好的杂类草单株重有所降低,而低矮丛生型的莎草科物种矮生嵩草(Kobresia humilis)和低矮适口性差的根茎型杂类草星毛委陵菜单株重有所增加。3)除禾本科个别物种株高比低于对照,禾本科、莎草科、豆科和杂类草等各功能群主要物种的株高比高于对照。研究表明,青海湖流域高寒草地植物在物种水平对放牧响应明显,而且不同物种之间差异显著(P<0.05),但在功能群水平对放牧响应不显著(P>0.05);相较其他放牧处理,牦牛?藏羊=1?2混牧处理对高寒草地主要物种的频度和个体特征影响显著。     

放牧干扰下高寒草甸植物功能群组成的时空变化——以甘肃省天祝县为例

在青藏高原东北缘高寒草甸,设置6个可控放牧强度样地,进行连续4年的植物功能群变化研究。应用多重比较和双因素方差分析研究了放牧干扰对禾本科、莎草科和杂类草3大功能群的影响。结果表明:(1)放牧干扰下,高寒草甸群落总多度和各功能群多度均随放牧强度的增加而降低;(2)不同放牧强度区,莎草科多度均随放牧年份基本保持不变。低强度放牧区,禾本科和杂类草多度显著增加;高强度放牧区,禾本科和杂类草多度显著降低;(3)不同放牧强度区禾本科相对多度比例随放牧年份降低,而杂类草相对多度比例增加。综述所得,高寒草甸莎草科对放牧干扰的抵抗能力较强,且禾本科与杂类草对放牧干扰的差异化响应导致了放牧干扰下高寒草甸群落特征的变化。     

退化草地植物功能群和物种丰富度与群落生产力关系的研究

为了探讨草地退化后功能群的变化情况,采用群落调查和空间代替时间的方法,在青海省达日地区对不同退化程度的矮嵩草(Kobresia humilis)草甸物种丰富度和生产力之间的关系进行了分析.结果表明:物种丰富度和物种多样性指数在中度退化草地最高,轻度退化草地次之,重度退化草地最低;群落生产力则在轻度退化草地最高,中度退化草地次之,重度退化草地最低,且与物种总数和多样性指数无显著相关性.不同植物功能群的变化不尽相同,随着退化程度的加剧杂类草生物量增加、豆科和莎草科生物量减少、禾本科生物量呈现“低-高-低”的变化趋势.相关分析结果表明,功能群生物量与功能群内植物种数不存在明显的相关关系.     

气温变化对高寒草甸草地生产力影响研究

利用1995~2004年10a的气温资料(来源于玉树州曲麻莱县气象站),对青南高原的高寒草甸类矮嵩草草地型的产草量进行了测定研究。结果表明:气温变化对禾本科牧草产量影响较大;对莎草科、杂类草的影响也明显;但温度变化不是决定因素;另外,可食杂类草、不食杂类草、莎草科产草量与总产草量变化趋势一致。     

应用“清橐1号”防除黄帚橐吾对草地群落及生产力的影响

近年来,青藏高原高寒草甸上黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)大量蔓延,对草地质量的危害日益严重。为此,于2016年7月选用"清橐1号"进行了化学防除黄帚橐吾的试验研究,并对试验区植被群落结构及草地生产力进行了测定,结果表明:"清橐1号"对黄帚橐吾具有较好的防效,达95%以上,施药后第2年黄帚橐吾在草地群落中失去优势地位,家畜喜食的线叶嵩草、矮嵩草等莎草科牧草成为优势种,防除区群落的多样性、均匀度指数和优势度指数均高于对照区。防除区的禾本科、莎草科、豆科和杂类草的地上生物量与对照区相比均有增长的趋势,但差异不显著(P0. 05)。防除黄帚橐吾后,禾本科、莎草科、豆科和杂类草生物量比例均有所增加,其中莎草类和杂类草功能群生物量比例增加显著(P 0. 05)。     

青南牧区南部嵩草草甸群落植被构成及种间关联

植物群落构成和植物种间联结,反映植物物种空间上相互关系,对于草地演替动态及稳定性的揭示具有重要理论意义。以青南牧区南部3个嵩草群落为对象,分析了群落生物量构成变化;并基于2×2列联表及植物种多度,采用Ochiai种间关联度指数及Spearman秩相关分析,探讨了不同嵩草群落的植物种间关系及群落演替特征。结果表明:藏嵩草群落的生物量显著高于高山嵩草+异针茅/杂类草群落,群落生物量主要由莎草科植物构成,其占总生物量的45%~80%,而禾草、杂类草和不可食植物则分别约占总生物量的8.1%,15.2%和16.4%;3个嵩草群落内的植物种对一般存在完全关联、绝对关联和完全独立3种关系,藏嵩草群落和高山嵩草+杂类草群落中完全独立的种对较多,为38.1%和40.0%;而高山嵩草+异针茅群落中完全关联种对较多,为36.3%;3个群落中较多植物种对间存在显著联结性,且显著正联结种对数多于显著负联结种对数,同一种对在不同群落中的种间关系不同;各嵩草群落均处于稳定发展阶段。     

不同退化程度高寒草甸矮嵩草分株结构数量的研究

对不同退化程度下矮嵩草分株结构及数量关系进行了初步研究。结果表明不同退化程度下矮嵩草均以营养繁殖为主扩大无性系繁殖后代 ,单株无性系和无性系分株的分蘖芽占无性系分蘖总数的比例最大 ,分别为 41 97%～ 56 44%和 36 35 %～ 49 2 0 %。矮嵩草无性系分株构件结构可以概括为二级芽分蘖 (1年 )、一级芽分蘖 (1～ 2年 )、复合主分蘖 (2～ 3年 )、单分蘖 (2～ 3年 )、生殖分蘖 (3～ 4年 )和种子 6个组成部分。随放牧强度的增加 ,矮嵩草无性系分株各构件除生殖分蘖外均以中度退化程度为高。矮嵩草无性系分株的分蘖数、叶片数以及生物量都比单株无性系分株的为多。矮嵩草无性系分株生物量表现为根茎 >叶 >根 >生殖 ,地上生物量是地下生物量的 41 85 %～ 47 37%。     

不同退化程度下嵩草草甸矮嵩草无性系构件的研究

对不同退化程度下嵩草草甸矮嵩草无性系构件进行了研究。结果表明,矮嵩草无性系的面积大小与矮嵩草构件总数量和生物量显著相关(P<0.05),与其各构件平均值基本不相关。随着退化程度的加重,在一定限度内单位面积上各分株和各分蘖数量和生物量有所增加,随后呈下降趋势;平均分株数量与生物量、分蘖数量与生物量均呈下降趋势;每分株分蘖(营养、生殖)、每分蘖(营养、生殖)、生殖(叶、秆)的数量和生物量也呈下降趋势;平均分蘖节直径有增加的趋势,平均分蘖节距地面的高度除极度退化外均呈上升趋势。     

短穗兔耳草克隆生长与土壤养分的相关性分析

本研究选择未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极重度退化草地上的短穗兔耳草(Lagotis brachystachya)为研究对象,对短穗兔耳草克隆生长与土壤养分的相关性进行了研究,研究结果显示:PH值对短穗兔耳草匍匐茎数量的影响较为明显,而土壤的全氮、全磷、全钾对短穗兔耳草匍匐茎数量的影响不明显;土壤中全氮、全磷含量的高低对短穗兔耳草基株重的影响较为明显,而土壤的全钾含量和PH值对短穗兔耳草基株重量的影响不明显;土壤中全氮、全磷、全钾含量及PH值的高低对短穗兔耳草分株重的影响均不明显。     

短穗兔耳草的克隆生长特征

以调查统计的方法研究了高寒草甸匍匐茎植物短穗兔耳草Lagotis brachystachya无性系的生长特征、形态特征以及能量分配规律,研究结果表明:匍匐茎只有1条的短穗兔耳草最多,占60．47％,匍匐茎有4条的短穗兔耳草只占6．98％。在牧草生长盛期,短穗兔耳草无性系的基株高度4．03 cm,根长为9．11 cm,叶数为7．98;分株高度0．85 cm,根长2．73 cm,叶数为3．08;匍匐茎的茎生叶数为12．54,长度为15.14 cm,匍匐茎比节间重为2．18 mg／cm,粗度为0．97 mm,不同构件的干质量呈现出基株>匍匐茎>分株>茎生叶的规律。随着匍匐茎数目的增多,短穗兔耳萆无性系的基株根长逐渐增加,用于克隆繁殖的能量投资也有增加的趋势,其他参数都没有明显的变化规律。     

不同氮磷组合对短穗兔儿草克隆繁殖特性的影响

以短穗兔耳草(Lagotis brachystachya)为研究对象,采用随机区组设计,观测了不同氮磷肥料组合对其生长和克隆繁殖特性的影响。结果表明:短穗兔耳草的匍匐茎数、茎生叶数、匍匐茎长、分株叶片数、分株根长、分株高在不同氮磷肥料组合间存在显著差异(P0.05),其中,处理的基株叶片数、匍匐茎数、茎生叶数及分株根长均达到最大值,分别为16.25片、7.23条、11.25片及4.32 cm;而对匍匐茎长无显著影响。因此,土壤氮磷肥力条件的差异对短穗兔儿草的克隆繁殖特性存在一定的可塑性。     

不同退化草地上短穗兔耳草匍匐茎数量及长度的变化

在未退化、轻度退化、中度退化和重度退化草地上对短穗兔耳草无性生长及无性繁殖特征进行了研究，结果表明，在中度退化草地上短穗兔耳草的匍匐茎数量最多，其长度随着草地退化程度的加剧而逐渐变短。     

模拟增温对矮嵩草草甸莎草科功能群植物的影响

本论文以青藏高原矮嵩草草甸植物群落为主要研究对象,采用国际冻原计划(ITEX)模拟增温对植物影响的研究方法设置模拟增温样地,探讨了模拟增温对高寒矮嵩草草甸莎草科功能群植物的影响,结果表明,莎草科功能群植物的生物量随温度的逐渐升高先增大后减小;盖度在试验第一、二年均随温度的升高先增加后减小,在试验第三年盖度随温度的升高逐渐减小;植物高度随温度的升高逐渐增大;重要值在试验第一、二年随温度的升高先增大后减小,在试验第三年随温度的升高而逐渐增大。     

不同放牧强度下高寒草甸矮嵩草无性系分株构件的研究

对放牧强度分别为０、２、４、８（藏羊只／ｈｍ２）的矮嵩草无性系各构件数量和地上生物量进行了研究。结果表明随放牧强度的加重每分株生殖分蘖数、分蘖地上生物量、营养和生殖地上生物量呈下降的趋势，而营养生物量占分蘖生物量的分配比例呈上升趋势。在不放牧的情况下，矮嵩草无性系分株总数小，其各构件地上生物量和生殖分蘖数高（Ｐ＜０．００１）；每分株分蘖数、营养分蘖数及杆叶比低（Ｐ＜０．００１）。     

不同放牧强度下矮嵩草无性系构件组成量化研究

对不同放牧强度下 ( 0 ,2 ,4 ,8只 /hm2 二龄藏羊 )高寒草甸矮嵩草无性系构件组成进行了数量化研究。结果表明 ,随着放牧强度的增加 ,单位面积无性系内矮嵩草分株数、分蘖数、叶片数量及其营养分蘖和生殖分蘖生物量呈减少趋势 ;矮嵩草分蘖节距地面高度略有加深 ,而平均分蘖节直径变化规律不明显 ;生殖分株种子数和分蘖种子数有较明显的增加 ,在重牧区开始减少。随着放牧强度的增加 ,矮嵩草无性系营养和生殖分株生物量以中牧区为最大 ,分别是 6 9 133mg和 91 76 6mg。无性系大小对矮嵩草构件数量和生物量的影响随着放牧强度的增加逐渐减弱     

短穗兔耳草克隆生长对高寒草甸土壤营养库衰退的响应

在退化高寒草甸土壤营养库变化背景下,对短穗兔耳草无性生长特性(基株和分株高度、根长和叶片数目,基株匍匐茎长度、粗度和茎生叶数目等)进行调查分析,结果表明:短穗兔耳草克隆生长特性随草地土壤养分资源丰富程度而变化,其觅食行为受环境异质性资源量影响明显。在不同土壤养分库含量样地,短穗兔耳草匍匐茎出现概率和匍匐茎粗度,以及基株匍匐茎上分株的高度、根长和叶片数依其基株匍匐茎数均不同;具不同匍匐茎数短穗兔耳草的基株高度、根长和叶片数变化亦不同。具2条或不具有匍匐茎的短穗兔耳草基株的高度,在土壤养分资源较为丰富的样地要明显小于养分比较缺乏的样地,土壤速效钾和速效氮与基株高度之间有一定的线性相关性。没有匍匐茎基株和分株根的根长度在土壤养分丰富的样地显著小于养分少的样地,而基株和分株叶片数在不同样地的变化无规律。两条中第一条和具一条匍匐茎上茎生叶片数在土壤丰富的样地大于土壤养分少的样地,但样地间匍匐茎粗度没有差异。相同土壤养分条件下,短穗兔耳草基株、分株以及匍匐茎等无性系生长特性无明显差异。短穗兔耳草克隆生长特征严格按其生境养分资源变化而变化,是一种环境异质性变化的适应性植物。