放牧对短花针茅荒漠草原建群种与土壤团聚体特征的影响

以内蒙古农业大学苏尼特右旗荒漠草原的放牧调控实验为平台,通过分析荒漠草原建群种种群结构及土壤团聚体特征,揭示放牧调控下荒漠草原短花针茅(Stipa breviflora)与沉积土壤的潜在联系。结果显示:(1)短花针茅幼龄与成年植株密度显著大于幼苗、老龄前期、老龄期密度;各年龄短花针茅种群密度、生物量均呈现重度放牧处理最高、适度放牧次之、重度放牧最低的规律;(2)短花针茅荒漠草原土壤团聚体分布受团聚体粒径及其与放牧强度的交互作用影响(P0.05);同一放牧处理中,100~250μm植物沉积团聚体含量最高,50μm与50~100μm团聚体含量次之、500μm团聚体含量最小;而裸地土壤团聚体以50μm团聚体含量最高;(3)50μm裸地土壤团聚体含量与50μm植物沉积土壤团聚体含量呈正相关(P0.05),而50μm植物沉积土壤团聚体含量与各年龄短花针茅种群密度、生物量呈负相关,各100μm植物沉积土壤团聚体含量与各年龄短花针茅种群密度、生物量呈正相关。研究认为,放牧降低了各年龄短花针茅种群密度和生物量,削弱了荒漠草地抵抗风蚀和沉降风沙的能力,降低了短花针茅改善基部土壤结构的生态功能,这可能是放牧草地退化过程的重要机制之一。     

短花针茅生长和繁殖策略对载畜率的响应

生长和繁殖是植物的两个最基本的生命过程,二者之间的资源分配是植物生活史策略的核心问题。为了响应家畜放牧的干扰,草原植物需要不断地在营养生长和生殖生长之间进行调节。试验以内蒙古荒漠草原为研究对象,采用4个载畜率水平完全随机区组试验设计,研究荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)生长和繁殖策略对不同载畜率的响应,对揭示短花针茅应对放牧干扰的响应策略有重要的生态学意义,也可为荒漠草原生态系统的保护和放牧利用提供参考。结果表明:(1)短花针茅种群盖度在轻度放牧区显著增大,在重度放牧区显著降低(P0.000 1),其种群和株丛地上生物量、高度均随载畜率的增大而显著降低(P0.000 1),但密度随载畜率的增大而增大(P0.000 1);(2)轻度放牧区短花针茅的分蘖数(P=0.048)和株丛径(P=0.023)显著高于其他处理,且分蘖节深度随着载畜率的增大而显著变浅(P=0.042);(3)轻度放牧显著增加了短花针茅的种子产量,重度放牧使之显著降低(P0.000 1),且种子生物量占植株地上生物量的比例在轻度放牧区最高(P0.000 1);(4)短花针茅总分枝数和生殖枝数在轻度放牧区最多(P0.000 1),随着载畜率的增大而显著减少,重度放牧显著降低了生殖枝所占比例而显著提高了营养枝的比例(P0.000 1)。短花针茅的生长、分蘖(无性繁殖)和有性生殖在轻度放牧区均显著升高,而随着载畜率的增大而显著降低,说明轻度放牧(载畜率为0.91sheep·hm-2·0.5 a-1)是短花针茅种群的最适载畜率,也是其生长和繁殖的载畜率阈值。     

短花针茅荒漠草原植物的群落组织力及其对重牧的响应

组织力是生态系统健康评价的主要指标之一。短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原研究区位于内蒙古自治区四子王旗查王府一队,该地区干旱、少雨、多风且蒸发量大,主导产业是畜牧业,草地类型为短花针茅+冷蒿(Artemisia frigida)+无芒隐子草(Cleistogenes songorica),多年的超载过牧使该地区草地健康受到严重影响,有必要通过组织力参数及其分级来描述无放牧时各种群占据空间与分享资源的能力,并对比分析重度放牧对其的影响。本研究采用2004—2015年无放牧和重度放牧时植物种群的频率、生物量、高度监测数据,计算了无放牧和重度放牧时的群落组织力,对两种情形下的种群组织力参数进行排序和等级划分,并结合物种特性分析了组织力等级变化的原因。结果表明:相比对照区,重牧时24个物种中有21个物种的种群组织力参数下降,组织力等级变化剧烈,反映出超载过牧导致草原生态系统偏离健康阈,发生严重退化,这也验证了组织力参数分级作为草原生态系统健康评价的指标,具有合理性和实用性。无芒隐子草、驼绒藜(Ceratoides latens)、乳白花黄芪(Astragalus galactites)的组织力参数不降反增,与其躲避采食或耐牧性有关。相比对照区,重牧区无芒隐子草组织力参数显著增加、短花针茅无显著差异、冷蒿显著降低,但3个优势物种的组织力参数仍占据前三位,在群落中的最优地位未发生改变。各物种种群组织力参数的数据与等级,可以作为短花针茅荒漠草原各物种对重牧响应研究的参照指标。     

放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落组成及种间关系的影响

探究不同放牧强度对短花针茅荒漠草原群落植物组成以及种间关系的影响,可为短花针茅荒漠草原制定合理科学的放牧制度提供理论依据。将短花针茅荒漠草原作为研究对象,以围封为对照(CK),设置轻度(LG)、中度(MG)及重度放牧(HG)处理进行植物群落调查,对总体关联指数(VR)和种间联结系数进行分析,结果表明:(1)CK、LG、MG和HG样地中物种数分别为39、34、32、25,表明植物物种数随放牧强度增加而减少;(2)CK和LG的VR指数小于1,MG和HG的VR指数大于1,围封和轻度放牧处理下植物群落整体呈负关联,表现为竞争关系,中度放牧和重度放牧处理下群落整体呈正关联,表现为亲和关系;(3)短花针茅(Stipa breviflora)-无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)-银灰旋花(Convolvulus ammannii)在CK样地中呈正关联,在MG样地中呈负关联,在LG、HG样地中无关联;无芒隐子草-木地肤(Kochia prostrata)在CK样地中呈负关联,在MG、HG样地中呈正关联,在LG样地中无关联;短花针茅-木地肤、无芒隐子草-银灰旋花在MG样地中呈正关联,在CK、LG及HG样地中无关联,说明中度放牧可以使物种间的关系由负关联转变为正关联,也可使物种间的关系由正关联转变为负关联。该文可为短花针茅荒漠草原种间竞争、群落稳定性以及生态位的研究提供重要参考。     

短花针茅(Stipa breviflora)叶片δ~(13)C对载畜率的响应

叶片δ~(13)C值、养分含量等特征体现了植物为获取最大碳收获所采取的生存适应策略,同时δ~(13)C值还可以指示植物的长期水分利用效率,了解荒漠草原短花针植物的水分及资源利用策略有助于人们掌握其生长机制,对分析短花针茅应对干扰的生态对策有重要意义。采用稳定性碳同位素技术,通过测定荒漠草原短花针茅(Stipa breviflora)叶片稳定性同位素值(δ~(13)C),结合植物叶片碳(C)、氮(N)、碳氮比(C/N)、水分含量(LWC)等生理指标,探讨不同载畜率下短花针茅叶片的适应机理。结果表明,短花针茅叶片δ~(13)C值随放牧强度的增大而显著减小(P=0.041),其中对照处理为-26.8‰,轻度放牧处理为-27.2‰,中度和重度放牧处理分别为-27.4‰和-27.5‰,表明随着放牧强度的增大,植物的水分利用效率降低。随着放牧强度的增大,短花针茅叶片N质量分数增大(P=0.003),从对照到重度放牧处理依次为2.1%、2.3%、2.5%和2.7%;C质量分数减小,但不显著(P=0.076),从对照到重度放牧处理依次为46.3%、46.1%、46.1%和45.3%;C/N显著降低(P=0.004),对照到重度放牧处理依次为26.1%、20.7%、19.6%、18.5%,表明随着放牧干扰的增强,植物积累有机物质及资源利用能力下降。相关分析发现短花针茅叶片δ~(13)C值与N质量分数呈显著负相关(r=-0.690,P0.05),与C质量分数、C/N呈显著正相关(r=0.565,r=0.668;P0.01);叶片δ~(13)C值可指示植物有机物质的积累和资源利用能力。     

短花针茅荒漠草原不同组织尺度地上生物量北大核心CSCD

以内蒙古短花针茅荒漠草地生物量为研究对象,比较分析个体、种群、功能群、群落尺度地上生物量的关联与变异.结果显示:(1)个体尺度上,高产草地的兴安胡枝子生物量最大,为(22.96±7.31)g/株,羊草生物量最小,为(0.16±0.69)g/株;种群尺度上,兴安胡枝子生物量较小,羊草的生物量较大;在功能群尺度上,兴安胡枝子生物量在灌木、半灌木该功能群的权重值为0.144,羊草的生物量在多年生禾草的权重值为0.303.(2)种群尺度上短花针茅在低产草地生物量最高(80.33 g/m2±5.15 g/m2),在个体尺度生物量同样最高(6.99 g/株±0.68 g/株);蒙古葱在种群尺度下生物量最低(0.12 g/m2±0.10 g/m2),在个体尺度下也最低(0.01 g/株±0.05 g/株).(3)高产草地的变异系数均值几乎都大于低产草地的变异系数均值,且随个体、种群、功能群、群落尺度的递进呈现下降趋势.本研究表明,从植物不同组织尺度研究短花针茅荒漠草原地上生物量,能够更好地揭示群落生物量置配过程和资源利用,这对于不同地区物种潜在规律的比较以及科学地实施区域生态系统保护具有重要意义.     

内蒙古荒漠草原短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的响应

植物叶片功能性状对不同草地经营方式的适应是一种有效地生态对策。短花针茅(Stipa breviflora)是亚洲中部暖温性荒漠草原的主要建群种,通过调查生长良好的不同龄级短花针茅叶性状,试图揭示荒漠草地利用模式与植物生态响应机制。该研究测量自然叶高(LNH,leaf natural height)、叶长(LL,leaf length)、叶鲜质量(LFW,leaf fresh weight)、叶干质量(LDW,leaf dry weight)、自然叶宽(LW,leaf width)、叶缘距(LED,leaf edge distance)、叶直立度(leaf erection index,LEI)、叶卷曲度(leaf rolling index,LRI)和叶干物质含量(leaf dry matter content,LDMC)等叶性状指标。结果表明,(1)短花针茅的LNH、LL、LFW、LDW、LW、LED等叶性状在灌溉草地几乎都显著大于放牧草地和围封草地。(2)LEI、LFW为生境干扰响应的敏感性状;LW、LDMC为生境干扰响应的惰性性状。(3)Pearson相关分析结果可知,放牧对短花针茅叶性状影响最大。研究认为,短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的的适应对策,是通过对不同性状的权衡,充分利用环境资源来完成的。     

春季休牧后放牧强度变化对短花针茅荒漠草原主要植物种群空间分布的影响

为揭示春季休牧后放牧强度变化对短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原主要植物种群空间分布形式、生态位变化和种内个体关系的影响,引入多重分形理论进行分析。结果表明,主要植物种群短花针茅、碱韭(Allium polyrhizum)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)在各处理区的空间分布均存在多重分形特征(计盒维数D0信息维数D1关联维数D2)。短花针茅种群空间分布主要受低密度分布区影响(多重分形谱Δf0),碱韭受高密度分布区影响(Δf0),无芒隐子草空间分布的主导因素由低密度区(Δf0)转为高密度区(Δf0)。春季休牧+夏季重牧+秋季适牧(SA2)处理下的主要植物种群空间分布较春季休牧+夏季适牧+秋季重牧(SA1)处理复杂(多重分形谱宽Δα表现为SA2SA1)。春季休牧能够使短花针茅植物种群生态位宽度、个体间竞争强度增加(分形维数均较CK增大),且增加程度SA2SA1;SA1有利于碱韭和无芒隐子草生态位宽度、个体间竞争强度增加(分形维数D0、D2更趋近于2)。     

放牧强度季节调控对短花针茅荒漠草原土壤养分的影响

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,设置五个放牧强度季节调控处理和对照处理,对不同处理方式下土壤养分进行研究。结果表明：放牧的季节调控对土壤养分状况有一定的影响。0~10 cm土层全氮、速效氮、NH4-N在各放牧处理下无显著差异（P>0.05）,春季零放牧+夏季重度放牧+秋季适度放牧处理下全氮含量随土层深度的变化无显著差异（P>0.05）,春季零放牧+夏季适度放牧+秋季重度放牧土壤表层全氮高于底层,秋季重度放牧土壤全氮含量有往表层积累趋势。土壤全磷、速效磷含量随土层深度的变化无显著差异（P>0.05）,春季适度放牧+夏季适度放牧+秋季适度放牧下0~10 cm土层全磷、速效磷含量低于其他土层,短期的放牧对草地磷的养分含量无太大的影响。全钾含量在春季零放牧+夏季重度放牧+秋季适度放牧和春季零放牧+夏季适度放牧+秋季适度放牧下无显著差异（P>0.05）。速效钾含量0~10、20~30 cm土层春季零放牧+夏季重度放牧+秋季适度放牧明显高于春季零放牧+夏季适度放牧+秋季适度放牧（P<0.05）,全年载蓄率相同的情况下季节载蓄率的调整能影响钾的有效性。土壤有机质含量在不同放牧处理下较对照区有所增加;在0~10 cm 土层各放牧处理较对照有机质有增加的趋势。速磷与 NH4-N、NO3-N 具有极显著相关关系（P<0.01）,全氮和有机质具有极显著相关关系（P<0.01）。     

放牧对荒漠草原建群种和优势种生态位的影响

短花针茅荒漠草原建群种为短花针茅（Stipa breviflora）,优势种为无芒隐子草（Cleistogenes songorica）和碱韭（Allium polyrrhizum）,3个种群地上现存量之和可达群落现存量的60%~80%,其数量消长、时空变化及结构的位移均会引起群落的巨大波动。为明确3个植物种群占有空间资源的能力、相互关系及其受放牧影响的变化规律,以内蒙古苏尼特右旗赛汉塔拉镇1999年建立的荒漠草原教学科研基地建群种和优势种为研究对象,于2012年8月在围封区（CK）和自由放牧区（CG）按样带法和样地法进行取样,运用生态位宽度指数、生态位重叠指数及灰色关联度进行数据分析,结果如下。受放牧影响,短花针茅和碱韭主要通过大幅度调节生态位宽度来保证植物种群存活及其在群落中的地位和作用,变化幅度分别为0.429~0.813和0.235~0.828;而无芒隐子草生态位宽度变化不大（为0.556~0.761）,其对放牧影响的耐受性较强。在生态位重叠方面,短花针茅与无芒隐子草受放牧影响后分别与其他两植物种群重叠程度增加,而碱韭植物种群表现相反;生态位重叠程度变化与种对间的竞争能力有关,也与种对间的亲和能力有关,且存在不对称性。     

不同放牧制度下短花针茅荒漠草原植物种群作用和种间关系分析

以短花针茅荒漠草原植物种群为研究对象,采用2×2列联表法和灰色关联分析方法,探讨植物种群地位和作用及种间关系在不同放牧制度下的变化。结果表明,放牧会使建群种短花针茅（Stipa breviflora Griseb.）重要值增大,使碱韭(Allium polyrhizum Turcz. ex Regel)的重要值减小;轮牧有利于无芒隐子草(Cleistogenes songorica (Roshev.) Ohwi)在群落中的地位和作用增加,自由放牧则相反。植物群落种间关系正联结强度表现为禁牧区(CK)>划区轮牧区(RG)>自由放牧区(CG),负联结种对数的多少表现为CK相似文献   

短花针茅荒漠草原生态系统净碳交换对载畜率的响应

草地生态系统作为中国最大的陆地生态系统,其碳循环的动态变化在全球碳收支平衡中扮演着重要角色。为探讨短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原净CO_2交换的日变化和季节变化特征,阐明放牧及土壤温度和湿度的季节性变化对生态系统净CO_2交换的影响,采用便携式光合仪LI-6400(LI-COR,USA)和密闭式箱法于2013—2014年生长季(5—10月)测定了对照(CK)、轻牧(LG)、中牧(MG)和重度放牧(HG)4个处理的生态系统净碳交换。结果表明:短花针茅荒漠草原净CO_2交换具有明显的日变化规律。净碳交换的日动态主要受气温影响,昼间净碳吸收随温度升高而降低,甚至出现碳释放;夜间随气温降低,生态系统呼吸减弱。整个生长季,短花针茅荒漠草原表现为碳汇,在植物生长季的高峰期,净碳吸收达到峰值(-2.96mol·m~(-2)·s~(-1))。年际间生态系统净碳交换差异显著(P0.000 1),净碳交换主要受降水调控。净碳吸收与土壤温度在两年间均呈显著的二次多项式关系(P0.01),而与土壤湿度的关系则是2013年为显著的线性关系(P0.000 1),2014年为显著的二次多项式关系(P0.01)。土壤温度对生态系统净CO_2交换变化的解释能力为0.31~0.36,而土壤湿度对生态系统净CO_2交换变化的解释能力为0.26~0.51。HG区净碳吸收速率(-0.66mol·m~(-2)·s~(-1))显著低于CK区(-1.65mol·m~(-2)·s~(-1))。放牧减弱了荒漠草原的固碳潜力。     

刈割时间对典型草原建群植物大针茅种群特征的影响

通过测定不同刈割时间处理(不刈割、8月1日刈割、8月16日刈割、8月31日刈割)下锡林郭勒盟典型草原大针茅(Stipa grandis)种群地上生物量和高度、密度、盖度、分枝数、每枝叶片数等5种个体性状以及大针茅种群粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等营养物质含量之间的差异性及各项指标之间的相关性,为探究不同的刈割时间对锡林郭勒盟典型草原建群植物大针茅种群特征的影响提供理论依据,也为草地生态系统的合理利用提供技术支持。结果表明:不同时间刈割对典型草原大针茅种群特征有显著的影响。与不刈割对照相比,8月16日刈割处理大针茅种群的密度和盖度均达到最大值,分别为45.28%和16.64%;8月1日刈割处理大针茅种群的株高、分枝数、每枝叶片数等个体性状,生物量及营养物质含量均达到最大值;大针茅种群的生物量与植株高度、分枝数之间存在极显著的正相关关系(r~2=0.5130、P0.0001;r~2=0.9075、P0.0001),与盖度之间存在显著的正相关关系(r~2=0.3498、P0.05);大针茅的高度、分枝数、密度、盖度之间具有相互影响的内在关联性(P0.05)。     

内蒙古不同草地类型隐子草种群对放牧强度的响应

放牧胁迫使隐子草(Cleistogenes)种群成为退化草地的优势种,而继续加重放牧致使隐子草逐步衰退。由于在退化过程中隐子草作为退化指示种和重度退化的过渡种其种群格局将发生变化,故以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原为研究对象,设置轻度、中度、重度以及对照样地4个放牧强度,经过5年的连续野外试验和研究,对隐子草在不同放牧强度下的变化趋势进行分析,以期为草地管理提供理论基础。研究结果表明,(1)无论是草甸草原还是典型草原、荒漠草原,退化草地指示种隐子草都呈现明显的随放牧强度增加而先增加后减少的趋势,只是不同草地类型对于年度以及峰值出现的情况是有差异的。(2)草甸草原和典型草原都是以中度放牧强度显著最高,而荒漠草原只在降水相对较高的2008年以中度放牧最高,在降水较少的2006年、2007年则以轻度放牧显著最高。(3)不同草地类型双因素方差分析结果表明只在典型草原中,年度因素对无芒隐子草(Cleistogenes songorica)有显著影响。草地类型和放牧对隐子草有显著影响(P0.01),且草地类型、放牧和年度的两两交互作用对隐子草的影响显著(P0.01)。     

围封对荒漠草原土壤微生物数量及其酶活性的影响

以鄂尔多斯高原温性荒漠草原为对象,对比研究了放牧和围封条件对草原植物地下生物量、土壤有机质、土壤微生物数量及酶活性的影响,旨在为干旱区退化草地的恢复与重建提供科学依据。结果表明,(1)与放牧区相比,围封显著增加了表层土壤(0~10 cm)草地植物地下生物量23.81%,极显著增加了次表层土壤(10~20 cm)草地植物地下生物量37.21%,而对土壤有机质含量无显著影响。(2)围封极显著提高了表层土壤真菌种群数量71%,次表层土壤细菌种群数量147%,显著提高了底层土壤(20~40 cm)真菌164%和表层、次表层土壤放线菌种群数量56%和8.9%。(3)围封区的次表层土壤脲酶活性显著增加了31.13%,表层土壤蔗糖酶活性显著降低了24.14%,表层土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性分别显著提高了16.59%和11.76%。(4)围封与放牧条件下,各指标相关性表现不尽一致;放牧条件下,放线菌种群数量与各指标相关性均不显著(P0.05),而在围封下,放线菌与真菌种群数量及碱性磷酸酶活性无显著相关性(P0.05),与其他指标均表现出显著(P0.05)或极显著(P0.01)正相关关系,相关系数达68%以上;放牧条件下,真菌种群数量与4种土壤酶活性均呈极显著(P0.01)正相关关系,相关系数在84%以上,而围封条件下,其与4种酶活性均呈显著正相关关系(P0.05)。     

极端干旱对荒漠草原群落物种多样性和地上生物量碳氮的影响

极端干旱及其对植物群落物种多样性的影响是气候变化及其影响评估的重要内容之一,而有关干旱荒漠草原区气候变化与植物群落多样性及其功能关系的研究鲜见报道。为明晰极端干旱对荒漠草原物种多样性和地上生物量的影响,利用野外极端干旱处理试验平台,研究了荒漠草原沙生针茅群落物种多样性和地上生物量及其碳、氮密度对极端干旱的响应特征。结果表明,极端干旱改变了荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)群落的物种组成,进而使物种多样性发生变化。在8月份,生长季5-8月截雨66%和6-7月干旱60 d两种极端干旱处理都降低了群落的Shannon-Wiener指数和物种丰富度指数。两种极端干旱处理使地上现存生物量较对照降低了50%以上(P0.05)。生长季5-8月截雨66%干旱处理使凋落物生物量较对照降低了61%(P0.05),同时使凋落物生物量的碳氮密度显著低于对照。两种极端干旱处理使地上现存生物量的碳氮密度显著低于对照。因此,极端干旱不仅改变了荒漠草原群落的物种组成,而且改变了地上生物量,影响了植被碳氮密度,从而减弱荒漠草原植物群落地上部分的碳氮汇功能。     

短花针茅荒漠草原甲烷通量对增温和施氮的响应

全球变化是多个因子发生变化的过程,土壤CH_4通量对全球变化的响应是多个因子对土壤CH_4通量影响的综合体现。近年来,内蒙古地区大气温度不断升高,大气氮沉降量不断增加,因此,研究增温和氮沉降对草地生态系统土壤CH_4通量的影响对全球碳收支平衡具有重要意义。为了研究增温、氮沉降及其交互作用对短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原土壤CH_4通量的影响,2013─2014年生长季(5─10月)采用静态箱法,对长期(2006年以来)增温和施氮条件下土壤CH_4通量进行测定,同时连续监测了10 cm土壤温度和土壤湿度。结果表明:在增温区,土壤温度和土壤湿度均会显著增加,而在施氮区,土壤湿度则会显著降低(P0.000 1)。生长季短花针茅荒漠草原土壤CH_4的平均吸收量为40.2~50.5μg·m~(-2)·h~(-1),年份会对土壤CH_4的吸收产生显著影响(P=0.009 7),但增温、施氮及其交互作用对土壤CH_4的吸收均无显著影响(P0.05)。在年际间,土壤CH_4的吸收与土壤温度间的关系不同,2013年二者呈显著的线性相关(P=0.029 1),而2014年二者呈显著的二次多项式关系(P=0.039 6);土壤CH_4的吸收与土壤湿度仅在2013年呈显著的二次多项式关系(P=0.012 4),2014年二者之间没有明显关系。土壤温度和土壤湿度或月降水量共同对土壤CH_4吸收变化的解释能力(R~2:0.37~0.76)高于单因子(R~2:0.20~0.34)。该研究表明在生长季短花针茅荒漠草原大气CH_4以汇为主;大气增温和氮沉降对短花针茅荒漠草原土壤CH_4的吸收无影响。     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原土壤呼吸的影响

草地是我国最大的陆地生态系统,土壤呼吸是草地碳循环研究的重要内容,是土壤碳库输出的主要方式,影响大气中CO2浓度变化。放牧是草地主要利用方式之一,通过动物采食和践踏,改变植被冠层结构,对土壤理化性质、土壤有机质和土壤微生物产生影响,进而改变土壤呼吸速率。为探究不同载畜率对短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原土壤呼吸速率的影响,2011—2012年用Li-8100开路式碳通量测定系统,对生长季内（6—10月）4个不同载畜率处理下的土壤呼吸进行测定,测定周期为2周1次。辅助测定地下10 cm的土壤温度及土壤湿度,并分析土壤呼吸与土壤温、湿度的关系。结果表明：1）2011年不同载畜率对土壤呼吸速率无显著影响,表现为对照〉中度放牧〉轻度放牧〉重度放牧的变化趋势。2012年与对照（1.6μmol·m-2·s-1）相比,重度放牧（1.07μmol·m-2·s-1）显著降低土壤呼吸速率。总体而言,2011年土壤呼吸速率低于2012年,但差异不显著。2011年土壤温度（20.73℃）显著高于2012年（14.38℃）,不同处理间无显著差异,重度放牧区偏高。2012年土壤湿度（7.24%）显著高于2011年（4.11%）,对2年数据整体分析发现,轻度放牧区土壤湿度显著低于对照和中度放牧。2011年土壤湿度变化趋势为中度放牧〉对照〉重度放牧〉轻度放牧。2012年,轻度放牧土壤湿度最小,各处理间差异不显著。2）2011年,土壤呼吸与土壤温度月动态无明显规律,与土壤湿度呈现相反的变化趋势。2012年土壤呼吸的月动态与土壤温、湿度变化趋势相似。3）2011年,土壤呼吸速率随温度升高出现波动,与土壤湿度呈负相关。2012年,土壤呼吸速率随土壤温、湿度升高而增大。在干旱年份,降水减少会掩盖放牧对土壤呼吸的影响;在降雨较多的年份,重度放牧显著降低土壤呼吸速率。     

不同放牧强度下川西北高寒草地植物功能群特征变化

放牧是川西北高寒草地最主要的生产方式，过度放牧可能造成草地生态功能的严重退化，但不同强度的放牧如何逐步引起草地植物群落演变与生态功能退化还未得到深入研究.调查当地长期放牧形成的梯度(围栏禁牧：长期围栏，NG；轻牧：1牛/hm²,LG；中牧：2牛/hm²,MG；重牧：3牛/hm²,HG)，研究生长盛期不同放牧强度下植物群落与功能群组成、多样性、生物量及其分配的变化，以理解放牧对草地植物的潜在影响和退化过程，为高寒草地生产实践的适应性管理提供理论基础.结果表明，随着放牧强度增加，群落高度出现显著下降；HG样地群落密度显著小于其他3个处理(P <0.05).群落Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数呈单峰变化，LG样地最大，HG样地最小. LG样地植物地上生物量显著大于NG、MG和HG样地(P <0.05);NG样地植物地下生物量显著小于LG样地，但显著大于HG样地(P <0.05)；各处理间总生物量存在显著差异(P <0.05),LG样地总生物量最...     

放牧对克氏针茅功能性状的影响

植物功能性状是植物对周围环境的适应及响应,进一步了解植物的功能性状,对于深入了解由放牧导致的草地退化具有重要意义。于内蒙古大学生态学研究基地开展4年(2012-2015年)放牧控制试验,通过研究克氏针茅(Stipa krylovii)在放牧干扰下的个体功能性状,探讨内蒙古典型草地生态系统中克氏针茅对放牧的响应和适应对策。2016年,在克氏针茅种群生物量高峰期(8月)测定了连续4年放牧(2012-2015年)和无牧条件下(对照)的植株高度(PH)、总叶面积(TLA)、茎叶比(SLW)、茎质量(SW)、总质量(AB)、总叶质量(TLQ)、比叶面积(SLA)、叶数(LN)、营养枝数(NNB)、丛幅(WCC)共10个性状指标。结果表明:(1)4年放牧显著降低了植株高度和比叶面积(P0.05),与对照相比,植株高度和比叶面积分别下降了31%和58%;显著增加了克氏针茅的营养枝数和叶数(P0.05);与对照相比,营养枝数与叶数分别增加了50%和63%;(2)其中比叶面积、营养枝数、叶数这3个功能性状为敏感性指标,其余7个为惰性指标;(3)生物量与株高、茎质量、营养枝数、总叶质量、茎叶比、丛幅、叶面积、和叶数存在极显著的正相关关系(P0.01),与比叶面积呈现显著负相关关系;(4)株高、茎质量、总叶质量、总质量、丛幅、叶面积之间存在显著正相关关系。该研究认为,克氏针茅各功能性状对放牧干扰的不同响应,是其对干扰产生的生态对策,进而维持种群的稳定性。