放牧对贝加尔针茅草原群落植物多样性和生产力的影响

研究了不同放牧强度对贝加尔针茅草原群落植物多样性和生产力的影响。结果表明,在牧压梯度上,不同的植物表现出不同的生态适应对策,贝加尔针茅种群随着牧压的增加,种群株丛破碎化、小型化。羊草耐牧性较强,在中牧阶段生产力最高。群落初级生产力随着放牧强度的增加逐渐下降。较大的放牧压力下,群落中适口性差、耐牧的杂类草植物渐趋增加。而在更大的放牧压力下,群落逐步被耐牧的小丛生禾草、旱生小苔草、小灌木和灌木所替代。草地群落的稳定性随着放牧强度增加逐渐降低。放牧干扰对群落植物多样性和生产力及其稳定性的影响是不同步的,不对称的。植物群落初级生产力对放牧干扰的响应更迅速,变化更剧烈。     

松嫩平原主要草原群落放牧干扰梯度对植物多样性的影响

松嫩草原五个主要群落类型放牧干扰梯度对植物样性影响的研究结果表明,在放牧过程通过牧畜的啃食、践踏作用干扰草原环境,使群落物种组成发生变化,优势地位发生更替,导致植物多样性变化。随着放牧干扰强度的增大,群落丰富度随之下降。多样性指标在中牧或重牧阶段出现峰值,主要缘于群落均匀度的增加。β多样性研究结果表明,羊草群落和羊草－杂类草群落植物多样性的耐牧性较差,而贝加尔针茅－羊草群落、贝加尔针茅－杂类草群落     

克氏针茅草原种群特征对放牧强度的响应

于2010年和2011年在内蒙古锡林郭勒盟正镶白旗额力图牧场克氏针茅草原实施控制性放牧试验,采用对比分析的方法测定了主要植物种群特征在不同放牧强度下的变化。结果表明:随着放牧强度增加,群落的优势种克氏针茅、羊草等优良牧草的多度在中度放牧区出现最高值,重要值、高度、盖度均明显降低并逐渐被冷蒿、糙隐子草等耐牧性牧草所取代,草地初级生产力下降。     

草甸草原天然打草场植物群落对刈割干扰的响应

为了研究刈割干扰下天然打草场植物群落呈现出的消长状态,试验对呼伦贝尔草甸草原天然打草场不同植物群落物种组成、数量特征、物种多样性、生物量等指标进行了定量分析。结果表明:在刈割干扰下,羊草+杂草类群落中物种总数略低于贝加尔针茅+羊草群落;羊草+杂类草群落的密度和盖度均显著高于贝加尔针茅+羊草群落(P0.05);羊草+杂类草群落的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均显著高于贝加尔针茅+羊草群落(P0.05);羊草+杂类草群落的现存量和枯落物量均显著高于贝加尔针茅+羊草群落(P0.05)。说明刈割干扰对羊草+杂类草群落的影响小于对贝加尔针茅+羊草群落的影响。     

牧压梯度上呼伦贝尔典型草原植物群落学特征

植物群落学分析以演绎式的生态解释转向归纳式的实验研究。本文运用法瑞学派(Braun-Blanquet)调查分析和群落功能群分类方法,通过比较内蒙古呼伦贝尔克氏针茅草原不同放牧梯度上群落组成结构、特征种及群丛单位的变化,阐明群落物种组合规律。结果显示:根据Braun-Blanquet存在度/盖度等级的划分,得到两个主要群丛及下属两个亚群丛;随着放牧强度的增强,葱属植物等耐牧、耐旱物种出现频度显著增加,适口性好、耐牧能力弱的物种出现频度降低甚至消失;群落科构成和功能群类型在牧压梯度上呈现不同的变化特征,群落物种数和多样性指数具有显著差异。     

温度对两种野生禾草种子发芽的影响

采用2种恒温和6种变温8种处理方法,研究了不同温度对松嫩平原野大麦和贝加尔针茅2种野生禾草种子萌发影响。结果表明,变温有助于提高2种禾草种子发芽率。野大麦在30℃/20℃变温条件下的发芽率最高,达到53.33%。贝加尔针茅在昼夜温差为7.5～20.5℃的变温环境下发芽率最高,为25.67%。贝加尔针茅对发芽温度很敏感,而野大麦发芽适宜温度的范围较大。野大麦和贝加尔针茅种子萌发后,幼苗重量均随生长天数的增加而增加,胚乳的重量均随生长天数的增加而减少的变化趋势。幼苗重量与胚乳重量呈极显著的负相关关系。     

克氏针茅(Stipa krylovii)草原土壤与优势植物碳氮含量对放牧强度的响应

为探究不同放牧强度对土壤和植物的影响,本文以内蒙古阿巴嘎旗克氏针茅（Stipa krylovii）草原为研究区,通过野外采样和室内试验分析了禁牧（UG）、轻牧（LG）、中牧（MG）、重牧（HG）下土壤及优势植物克氏针茅、羊草（Leymus chinensis）和糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）中有机碳、全氮含量和碳氮比及其相关性。结果表明：轻牧草场土壤有机碳和全氮含量显著高于其他放牧草场（P<0.05）,而各放牧强度对土壤碳氮比均无显著影响;与禁牧相比,放牧降低了克氏针茅和羊草有机碳含量,却增加了它们的全氮含量;糙隐子草的有机碳和全氮含量均显著增加（P<0.05）;土壤与植物的碳氮含量均无显著相关性。因此,从提高土壤与植物碳氮含量方面考虑,轻度放牧是克氏针茅草原适宜的放牧强度,禁牧并非合理的利用方式,但应避免重度放牧。     

大针茅对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用

通过放牧梯度试验,研究放牧对内蒙古典型草原5种优势植物在个体、种群和群落水平上的影响,探讨大针茅(Stip grandis)对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用。结果表明:个体水平,中轻度放牧对以大针茅和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为代表的丛生禾草株高影响较小,对以羊草(Leymus chinensis)、黄囊苔草(Carex korshinskyi)和米氏冰草(Agropyron michnoi)为代表的根茎型禾草株高影响较大,植物株高的降低与个体地上生物量减少呈显著正相关。种群水平,大针茅种群生物量对放牧的响应迟缓,羊草、米氏冰草、糙隐子草和黄囊苔草种群生物量的减少与多度减少呈显著正相关。群落水平,大针茅的耐牧性使其成为资源重配的获益者,轻中度放牧干扰下,其地上生物量的补偿生长缓冲了放牧对群落的影响,对维持群落生产力与功能稳定性起重要的调控作用。     

呼伦贝尔不同草地类型土壤微生物量及土壤酶活性研究

以呼伦贝尔5种不同草地类型(线叶菊草原、贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原、克氏针茅草原)为研究对象,分析了不同草地类型土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤微生物量、土壤酶活性的变化特征及其相互关系。研究表明,各类菌群数量分布在5种草地中均为细菌>放线菌>真菌,但不同菌群数量及区系组成在各草地类型间均存在显著差异(P<0.05)。细菌数量在5种草地中依次为:羊草>贝加尔针茅>克氏针茅>线叶菊>大针茅,真菌数量依次为:线叶菊>克氏针茅>羊草>贝加尔针茅>大针茅,放线菌数量依次为:克氏针茅>羊草>线叶菊>贝加尔针茅>大针茅。土壤微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)在不同草地类型间差异显著(P<0.05),线叶菊草原土壤微生物量碳、氮均显著高于其他草地类型(P<0.05),其中大针茅草原、羊草草原土壤微生物量碳、氮均较低。研究还表明,各草地类型土壤酶活性的垂直分布均表现为表层土壤(0~10cm)酶活性大于下层土壤(10~20cm)酶活性,不同草地类型间土壤酶活性亦存在显著差异(P<0.05),线叶菊草原土壤过氧化氢酶和转化酶活性均显著高于贝加尔针茅草原和大针茅草原;土壤脲酶活性以克氏针茅草原最高,且与线叶菊草原、贝加尔针茅草原和大针茅草原差异显著;而土壤磷酸酶活性则为羊草草原显著高于其他样地。相关分析结果表明,不同草地类型土壤微生物数量、土壤微生物量、土壤酶活性、土壤理化性状之间均存在相关性,从回归分析得出的2个方程可知,土壤微生物量碳随着土壤含水量、细菌数量的增加而增加,随着土壤磷酸酶活性的增加而降低;土壤微生物量氮则随着土壤过氧化氢酶活性的增加而增加,而随着土壤磷酸酶活性与土壤容重的增加而降低。     

刈割和养分回添对羊草草原植物群落生物量及其构成的影响

基于2011年开始的养分回添控制试验,研究锡林郭勒盟草原羊草+克氏针茅+糙隐子草群落在不同肥料(氮、植物割取部分和有机质)对羊草割草场植物群落地上生物量的影响。结果表明:与不刈割相比,刈割+有机质回添、刈割+植物回添和刈割处理显著降低了植物群落地上生物量,但刈割+N素回添处理生物量并没有显著降低。4种处理均增加杂类草和一、二年生植物的地上生物量。与单纯刈割相比,刈割+植物回添处理可增加根茎禾草生物量;刈割+N素回添处理显著增加丛生型禾草地上生物量。与单纯刈割相比,刈割+植物回添处理增加了羊草(Leymus chinensis)种群地上生物量,刈割+N素回添处理增加克氏针茅(Stipa krylovii)种群地上生物量并显著增加糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)生物量。这说明养分回添对植物群落地上生物量的影响,不仅与所施肥料种类和施肥量有关,还与该草原植物群落物种组成有关。     

放牧对甘南草地常见植物的生长和繁殖的影响

本文研究了放牧对青藏高原高寒草甸植物群落中主要组分物种的影响。试验选用26种高寒草甸植物群落中常见的主要组分并分为两个功能群,研究这些物种在放牧压力下的生活史对策,分析了这些种的总生物量变化以及繁殖分配的差异。结果表明:放牧对植物群落中主要组分物种的生物量和繁殖分配有影响,这种影响在不同的功能群和物种之间有差异,对个别物种的影响变化和大多数物种的变化是相反的,但总体的变化趋势是个体总生物量减小,繁殖分配增加。     

刈割和放牧条件下伊犁绢蒿生物量分配特点

为了解伊犁绢蒿Seriphidium transiliense在不同干扰条件下资源分配特点,分别测定了刈割和放牧条件下根、茎、叶、花（种子）的生物量。结果表明：刈割引起伊犁绢蒿对根生物量分配增加,茎和叶生物量分配减少,随刈割强度的增加,根生物量分配增加8%20%,茎生物量分配减少5%14%,叶生物量分配减少3%6%;放牧引起伊犁绢蒿对根生物量分配增加,茎和叶生物量分配减小,有性生殖分配减少,生物量分配趋势为：根>茎>叶>花/种子,根生物量分配为45%67%,占优势地位,而有性生殖分配较小,在1%以下。且刈牧干扰下,伊犁绢蒿优先将资源分配给营养贮藏器官--根。     

青藏高原东缘不同恢复措施对披针叶黄华繁殖构件及资源分配的影响

以青藏高原东缘不同恢复措施草地中典型毒杂草披针叶黄华(Thermopsis lanceolata)为研究对象,通过设置放牧、围封和综合措施(围封+施肥+划破+补播)3种不同处理,比较披针叶黄华形态特征、器官生物量和资源投资状况,以揭示不同恢复措施对披针叶黄华繁殖分配的影响.结果表明:围封和综合措施显著降低了披针叶黄华的生殖枝高、营养枝高、每株分枝数、花和荚果数量(P<0.05).围封比放牧处理显著增加了披针叶黄华的根系生物量和生殖投资,显著降低了茎叶投资(P<0.05);综合措施比围封处理显著降低了披针叶黄华的总生物量、地上部生物量、花和荚果重以及生殖投资(P<0.05).3种处理下披针叶黄华的茎叶生物量与总生物量之间极显著相关(P<0.01).植物可以通过调整繁殖对策来适应环境的变化,围封对严重退化草地上披针叶黄华的防控效果并不理想,需要结合施肥、划破、补播措施才能使其得到有效的防控.     

封育年限对典型草原大针茅无性系构件组成与生长的影响

研究不同封育年限对黄土高原大针茅(Stipa grandis)无性系构件结构组成和生长的影响,可为阐明无性系构件组成和资源分配提供一定基础。在黄土高原典型草原选取不同封育年限区(10和20年)和放牧地(对照)作为试验样地,采用整个无性系完整挖掘的方法进行大针茅无性系构件特征的研究。结果表明：1)与放牧相比,封育10年显著增加了大针茅无性系丛径、生殖枝高度和花序高度(P < 0.05),而封育20年则显著提高了大针茅无性系丛径、总枝数、生殖枝数、营养枝数、分蘖芽数、生殖枝高度、花序高度、地上总生物量、营养枝生物量和花序生物量(P < 0.05)。封育降低了大针茅生殖枝数、生殖枝高度、花序高度、地上总生物量、生殖枝生物量和花序生物量的变异系数。2)随封育年限增加,营养枝生物量比例明显提高,生殖枝生物量比例下降,但花序生物量比例基本不变。3)封育措施显著提高了营养株单株生物量(P < 0.05),但生殖株单株生物量和全体分枝单株生物量与放牧处理差异不显著(P > 0.05)。4)大针茅丛径与地上总生物量、生殖枝数、生殖枝生物量、花序生物量呈极显著正相关关系(P < 0.001),与营养枝生物量呈极显著正相关关系(P < 0.01),与总枝数呈显著正相关关系(P < 0.05)。而地上总生物量与生殖枝数、营养枝数、总枝数、营养枝生物量呈极显著正相关关系(P < 0.001),与分蘖芽数、生殖枝生物量和花序生物量呈极显著正相关关系(P < 0.01)。分蘖芽数与营养枝数、总枝数、营养枝生物量呈极显著正相关关系(P < 0.001),与地上总生物量呈极显著正相关关系(P < 0.01)。综上所述,短期封育提高了大针茅的生殖分配,使大针茅迅速成为群落优势种,而长期封育使大针茅更依靠无性繁殖进行种群更新。     

内蒙古荒漠草原4种优势植物生物量分配对不同放牧强度的响应

放牧是荒漠草原主要利用方式之一,生物量是生态系统获取能量能力的主要体现。目前对荒漠草原优势植物生物量分配及权衡研究相对缺乏。本研究以内蒙古荒漠草原为研究对象,设置3个不同放牧梯度(轻度放牧,中度放牧,重度放牧),并以不放牧作为对照,通过对群落特征和4种优势植物短花针茅(Stipa breviflora)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)、银灰旋花(Convolvulus ammannii)生物量进行分析,揭示不同放牧梯度下优势植物生物量分配特征及生物量权衡机制。结果表明：随着放牧强度增加,荒漠草原群落地上、地下生物量、凋落物、盖度、4种优势植物地上地下生物量呈降低趋势;4种优势植物生物量均表现出向地下权衡,且随着放牧强度增加,权衡值变大;4种优势植物地上地下生物量均与群落盖度和凋落物含量呈显著正相关关系,冷蒿和银灰旋花根冠比均与群落盖度和凋落物含量呈显著负相关关系。本研究为理解地上地下生物量分配提供了一个新的视角和方法。     

母体放牧经历对羊草克隆后代干旱敏感性的影响

母体放牧环境可以对后代子株产生遗留效应，同时，放牧可通过改变生态系统蒸散发格局及强度加剧干旱。然而，放牧遗留效应是否影响了植物对干旱的响应，尚知之甚少。从长期围封和放牧样地采集羊草克隆后代进行室内培养，研究了放牧遗留效应对羊草干旱适应性的影响。结果表明：1）相对于围封羊草克隆后代（NG），放牧羊草克隆后代（GZ）单株株高、单株生物量的干旱抵抗力更强，材料来源与干旱处理交互作用显著；相反，GZ子株数对干旱的响应比NG更敏感；2）NG与GZ地上生物量、总生物量对干旱具有相同的响应趋势和强度；3）NG总根茎长、总根茎节间数对干旱的响应更敏感，对照处理下NG总根茎长度、总根茎节间数显著大于GZ，而干旱处理下无显著差异；4）NG在干旱下减小根茎和地上分配，提高根系分配；而GZ在干旱下减小根茎分配、提高地上分配，根系分配无显著变化。结果表明，放牧遗留效应改变了羊草对干旱的响应模式，为认识放牧生态系统过程提供了新的角度。     

不同施氮水平对克氏针茅草原地上地下生物量分配的影响

研究了不同施氮水平下克氏针茅草原群落地上地下生物量的分配格局。结果表明,氮素的添加明显改变了克氏针茅群落的地上地下生物量分配。施氮对群落地上生物量的影响较大,同时也使群落减少了对地下生物量的分配,但是不同施氮梯度对地下生物量各层分配的总体影响不大。     

水分胁迫下雌雄异株植物草繁殖策略的可塑性调节

研究雌雄异株草本植物应对环境胁迫的繁殖策略及生殖分配可塑性,对发展雌雄异株植物的生活史进化理论和该类植物资源保护利用具有重要意义。实验以草为材料,通过设置轻度（LS）、中度（MS）、重度（RS）水分胁迫梯度,研究雌、雄单株的花芽分化、生物量分配、花穗性状、花药（或子房）数、花粉数及活力等与生殖生长相关的可塑性。结果表明：1）草通过提前花芽分化应对水分胁迫,雄株先于雌株进入生殖生长（P ＜0．01）。2）雄株增加生殖分配应对 LS 胁迫,雌株减少花穗生物量应对水分胁迫;在 RS 胁迫时雄株的生殖分配为雌株的近3倍。3）草通过减少花穗数应对胁迫,雄株显著增加单个花穗的小花数来应对轻中度缺水（P ＜0．05）,雌株则减少开花频次降低水分胁迫下生殖能量消耗。4）轻中度水分胁迫对雌株子房宽度无显著影响;中重度胁迫虽使雄株显著缩短了花药长度、减少了单个花药的花粉数（P ＜0．05）,但花粉大小、花粉活性受影响较小。5）雄株花穗的 POD 和 SOD活性显著高于雌株,雄株对水分胁迫更加敏感。在水分胁迫下,草在生存和防御功能稳定的基础上,可以通过协调分配有限资源,实现有性繁殖来完成草本植物较为短暂的生活史。     

无芒雀麦地上生物量及各构件生物量分配动态

对栽培条件下的4份无芒雀麦材料不同生育期单株地上总生物量及其构件生物量分配变化规律进行了初步研究.结果显示:植株地上总生物量,从拔节期到完熟期4份材料均呈逐渐升高的趋势,从孕穗期到完熟期奇台无芒雀麦和Elsberry无芒雀麦显著高于公农无芒雀麦(P<0.05).随生育期的推进,营养枝茎和叶生物量分配先降低后升高,生殖枝茎和花序生物量分配先升高后降低,生殖枝叶生物量分配逐渐降低,立枯体变化规律不明显.生殖生长过程中生殖枝生物量分配占57%～90%.各构件生物量分配中,生殖枝茎占较大比例为21%～53%,花序占3%～30%.在同一生育期,相同构件生物量分配4份材料间差异不显著.在植株构件生物量分配相对稳定的前提下,提高花序生物量是提高种子产量的有效途径.     

放牧强度对典型草原6个物种生物量分配格局的影响

本研究选取河北坝上地区为研究区域,以不同放牧强度样地的群落优势种或亚优势种（马蔺（Iris lactea）、线叶蒿（Artemisia subulata）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）、华北米蒿（A.giraldii）和羊草（Leymus chinensis））为研究对象,分析放牧强度对6个物种生物量分配格局的影响。结果表明：随放牧强度的增加,6个物种的单株总生物量和单株地上生物量均显著降低,单株地下生物量随放牧强度呈现不同的规律;与对照相比,重度放牧显著提高了糙隐子草的单株地下生物量,中度放牧则显著提高了二裂委陵菜的单株地下生物量;根冠比随放牧强度显著增加,且不同物种之间也呈现显著差异;羊草在群落中的重要值与根冠比呈显著负相关,其他5个物种的根冠比与其重要值呈显著正相关。本研究证实物种会通过调整其生物量分配格局来适应放牧干扰,研究结果有助于深入理解放牧退化草原群落物种组成的形成机制。