短花针茅草原主要植物种群特征对不同放牧制度响应的比较研究

短花针茅草原主要植物种群特征对不同放牧制度响应的比较研究

刘红梅[1]2011年在《短花针茅草原群落特征与草地空间异质性对不同放牧制度的响应》文中进行了进一步梳理以短花针茅草原生态系统为研究对象,在2006~2010年期间,对轮牧区不同利用时间及不同放牧制度小区的植物种群数量特征进行动态监测,并分种记录植物种群的高度、盖度、密度,计算其重要值。每年牧草生长旺季对轮牧区不同利用时间及不同放牧制度小区的植物分种齐地面剪割,阴干称重。2009年和2010年在不同试验处理小区选取代表性样地,按机械取样法对样方内植物种类、高度、盖度、密度等群落数量特征进行详细调查,分析不同试验处理小区各植物种群的种间关系和生态位,并对主要植物种群的空间异质性进行研究,同时在相应的样方取0~10cm土样带回实验室进行土壤养分常规测定,分析土壤养分空间分布特点。最终采用DCA(Detrended correspondence analysis,除趋势对应分析)和CCA(Canonical correspondence analysis,典范对应分析)方法探讨植物种群、土壤养分和各试验处理小区之间的关系。主要研究结果如下:1轮牧区不同利用时间下,早期放牧小区主要植物种群的高度均较低,短花针茅的盖度和密度较大;晚放牧小区无芒隐子草盖度和密度较小。不同放牧制度,短花针茅盖度和密度为自由放牧区>轮牧区>对照区;无芒隐子草盖度和密度为对照区与轮牧区接近,均大于自由放牧区;碱韭盖度和密度对照区>轮牧区>自由放牧区。2轮牧区不同利用时间下,群落地上现存量表现为,中期放牧区>晚期放牧区>早期放牧区。不同放牧制度下,群落地上现存量对照区>轮牧区>自由放牧区。3轮牧区不同利用时间下,晚放牧小区植物种群种间关系复杂,早放牧区植物种间关系简单。不同放牧制度下,放牧能够促使种间关系明显加强,而轮牧更能够使种间相关性表现明显。轮牧、自由放牧和对照区物种间种间亲和性的表现均是以正相关为主。4轮牧区不同利用时间下,早期放牧和晚期放牧短花针茅生态位宽度较大,碱韭和无芒隐子草在中期放牧小区生态位宽度较大。不同放牧制度,短花针茅生态位宽度表现为自由放牧区>轮牧区>对照区,碱韭和无芒隐子草生态位宽度均表现为轮牧区>自由放牧区>对照区。主要植物种群之间及其与阿氏旋花、寸草苔、细叶葱和猪毛菜的生态位重迭程度比较大。5轮牧区不同利用时间下,中期放牧区3个植物种群随机因素引起的空间变异较小,植物种群最大空间变异程度较大。不同放牧制度,主要植物种群空间异质性均比较小,受结构性因素影响较大。同一试验处理小区内3个主要植物种群主要以镶嵌的斑块状分布为主。6轮牧区不同利用时间下,早放牧区随机因素引起土壤全氮、速效钾和有机碳空间异质性较大。晚放牧区全氮和碱解氮最大空间变异程度较大。不同放牧制度下,全氮和有机碳由随机因素引起的空间变异表现为自由放牧区>轮牧区>对照区,碱解氮、全钾和速效钾由随机因素引起的空间变异表现为对照区>轮牧区>自由放牧区。土壤养分主要受结构性因素影响,受随机因素影响较小,空间异质性较小,空间自相关性较强。7在轮牧区不同利用时间下,早放牧和和晚放牧区主要植物种群与土壤养分空间分布关系密切。在不同放牧制度下,主要植物种群与土壤养分之间的关系密切程度轮牧区>对照区>自由放牧区。主要植物种群与土壤养分的关系碱韭>无芒隐子草>短花针茅。轮牧较自由放牧更有利于使植物种群空间分布保持稳定。8轮牧区不同利用时间下的中期放牧最为合理,不同放牧制度下划区轮牧对短花针茅草原可持续发展更为有利。

希吉日塔娜[2]2013年在《不同放牧制度和轮牧时间对短花针茅荒漠草原植被的影响》文中研究表明本研究在2010~2012年间,以短花针茅荒漠草原植被为研究对象,采用对比分析、关联分析和地统计等分析方法,探讨了短花针茅荒漠草原主要植物种群及群落在不同轮牧时间下和不同放牧制度下的变化。主要研究结果如下:1早期放牧区短花针茅盖度和密度较大,中期放牧区无芒隐子草盖度和密度较大。在不同放牧制度下,短花针茅、碱韭和无芒隐子草高度均表现出划区轮牧区高于自由放牧区。短花针茅盖度和密度表现为自由放牧区大于划区轮牧区,无芒隐子草的盖度和密度、碱韭盖度表现出划区轮牧区大于自由放牧区。短花针茅植物种群重要值在中期放牧区表现较小,无芒隐子草重要值在晚期放牧区表现较小,在中期放牧区最大;在不同放牧制度下,短花针茅重要值表现为自由放牧区>划区轮牧区,划区轮牧较自由放牧有利于无芒隐子草重要值增大。2在不同放牧制度下,短花针茅植物种群地上现存量表现为自由放牧区大于划区轮牧区,碱韭和无芒隐子草地上现存量表现与之相反。自由放牧区群落地上现存量的变化受主要植物种群影响十分明显,其主要植物种群地上现存量占群落地上现存量的比值均超过70%。3划区轮牧可以导致主要植物种群基部变大,而自由放牧使主要植物种群冠幅和根幅增大,同时自由放牧主要植物种群地上叶片数量大于划区轮牧,短花针茅和无芒隐子草根系数量也表现为自由放牧大于划区轮牧。4在早期放牧的RG2区、中期放牧的RG5区、晚期放牧的RG7和RG8区植物种群种间关系比较复杂。自由放牧导致植物种群种间联结情况弱化。在不同小区内,物种的相对喜好程度存在差异,同时其种间关联序也发生了较大的变化。5主要植物种群空间分布在自由放牧区受结构性影响因素较大,划区轮牧区主要植物种群空间分布复杂。物种数、总盖度和总密度空间分布结构性因素在划区轮牧区的主导作用强于自由放牧区。6在划区轮牧中的小区不同利用时间下,中期放牧时间较为合理;在不同放牧制度下,划区轮牧优于自由放牧。

朱桂林[3]2001年在《短花针茅草原主要植物种群特征对不同放牧制度响应的比较研究》文中提出在短花针茅荒漠草原群落,进行了短花针茅、无芒隐子草、碱韭叁个主要植物种群对不同放牧制度响应的比较研究,结果表明: 1.群落主要植物种群的枝条(叶片)密度受不同放牧制度的影响较大,自由放牧可促进短花针茅株丛的分孽,但阻碍了无芒隐子草和碱韭的分蘖。 2.不同放牧制度下,同一植物种群的枝条(叶片)重量差异极显着,且与枝条(叶片)数目之间回归关系显着。 3.禁牧能够提高群落主要植物种群的地上净初级生产力;与自由放牧相比,轮牧更有利于植物种群生产力的恢复和提高。 4.群落主要植物种群的产量结构呈金字塔型。不同放牧制度下,主要植物种群的产量干鲜重比值差异不大,季节动态规律基本一致。 5.不同放牧制度对群落主要植物种群的有性繁殖能力有影响。与自由放牧相比,轮牧更有利于种群实生苗的存活和成丛,但不及禁牧的效果好。 6.群落主要植物种群贮藏性营养物质动态呈现规律性变化,但不同放牧制度下,变化规律存在差别。

希吉日塔娜, 吕世杰, 卫智军, 刘红梅, 孙士贤[4]2013年在《不同放牧制度下短花针茅草原主要植物种群的空间变异》文中研究表明以短花针茅荒漠草原主要植物种群为研究对象,采用变异分析、地统计分析和分形理论探讨其在禁牧区(CK)、轮牧区(RG)和自由放牧区(CG)的空间分布特点。结果表明,放牧使短花针茅植物种群空间分布格局变得简单,空间异质性和分布的离散性减弱,自由放牧较轮牧的影响更明显。优势种碱韭空间分布的变动幅度和离散程度表现为CK<RG<CG,单位均值的离散程度在RG和CG表现相近,其中RG具有相对简单的空间分布,空间连续性较好,其结构比和分形维数分别为0.827和1.975。优势种无芒隐子草在RG变动幅度较大,单位均值上的离散程度表现为CK<RG<CG;其中CK内植物种群空间分布比较简单,均一化程度大,而轮牧较自由放牧使无芒隐子草空间分布复杂性增强,其结构比分别为0.827和0.856。3个主要植物种群整体在轮牧区内空间分布较自由放牧区离散性强,复杂性强,空间异质性程度大。

占布拉[5]2010年在《科尔沁草地特征及科尔沁牛牧食行为对放牧制度的响应》文中研究指明论文以科尔沁沙地草原为对象,在家庭牧场尺度上,于2005~2007年期间,用科尔沁牛进行划区轮牧和自由放牧两种放牧制度的比较研究,通过对固定、半固定和流动叁种沙地类型植物种群、群落、土壤以及家畜牧食行为等项的野外观测、取样和室内实验、统计、分析,获得的研究结果如下:1.科尔沁沙地分为固定、半固定和流动叁种沙地类型,不同类型沙地植物群落和特征不同。轮牧与自由放牧两种放牧制度对灌木层种群盖度、高度和密度的影响不显着;轮牧提高流动沙地群落及沙蓬的高度、盖度、密度;在半固定沙地轮牧与自由放牧两种放牧制度对白草的高度、盖度和密度影响不显着,轮牧提高达乌里胡枝子密度和盖度,对高度无影响。2.在科尔沁草地不同类型沙地和各个月份不同放牧处理条件下,轮牧有利于维持或提高植物群落的α多样性指数,同时轮牧条件与对照条件下群落的相似性指数最高。3.灌木层的主要植物种群中,差巴嘎蒿的重要值在叁种不同处理条件下均排在首位。在流动沙地的植物群落中,沙蓬、虫实和狗尾草的重要值排前叁位;半固定沙地的主要草本种群中,虫实、狗尾草、白草和达乌里胡枝子在叁种不同处理条件下,其重要值排序都比较靠前;固定沙地的主要草本种群中,在对照条件下糙隐子草占绝对优势,达乌里胡枝子和白草次之;自由放牧条件下白草排在优势地位,但随时间推移达乌里胡枝子的地位逐渐上升,到了9、10月份糙隐子草排在优势地位;轮牧条件则是对照和自由放牧的一个中间过渡型。4.轮牧提高流动沙地和固定沙地植物群落的地上现存量,特别是提高灌木层小叶锦鸡儿,流动沙地沙蓬,固定沙地糙隐子草、达乌里胡枝子及芦苇的地上现存量;在半固定沙地,轮牧提高多年生植物和一年生植物地上现存量。灌木层植物种群与还原糖含量之间不存在线性关系,草本层的糙隐子草与还原糖含量之间存在显着的线性关系。5.木层种群实生苗数量轮牧>自由放牧>对照,差巴嘎蒿实生苗最多,榆树和东北木蓼的最少;草本层种群的实生苗数量对照>轮牧>自由放牧,达乌里胡枝子实生苗最多,糙隐子草的最少。不同植物的实生苗在生长季出现的时间不同,灌木种群的实生苗主要在7~9月份出现,草本植物的实生苗主要出现在6~7月份。6.科尔沁沙地土壤养分含量总体水平不高,不同类型沙地的土壤养分变化规律因养分种类的不同而不同。固定沙地的土壤全氮、全钾含量较半固定沙地高,半固定沙地土壤全氮、全钾含量较流动沙地土壤全氮、全钾含量高。固定沙地的土壤碱解氮含量较半固定沙地高,半固定沙地土壤碱解氮含量较流动沙地土壤碱解氮含量低。全氮和全磷,全氮和速效磷以及全磷和速效磷之间存在显着的相关性。固定沙地的土壤水分、有机质含量较半固定沙地高,半固定沙地土壤水分、有机质含量较流动沙地土壤水分、有机质含量高。7.科尔沁牛的采食选择性很强,不仅表现在牧草的种类上,还表现在牧草的生长季节上,主要选择那些易消化的植物种类或部位,在两种放牧制度的食谱中狗尾草所占的比例均高于45%。植物种群采食后的平均留茬高度在不同放牧制度的不同月份具有不同的表现,轮牧条件下表现为10月份>7月份>8月份>9月份;自由放牧条件下表现为10月份>9月份>8月份>7月份。科尔沁牛主要在半固定沙地上采食和活动。不同放牧制度下的采食速率、采食习性、排泄行为不同,轮牧条件下采食时间和采食路线短,采食速率和采食量高,反刍﹑卧息和站立时间均较长,排粪次数少。

杨静, 朱桂林, 高国荣, 卫智军, 韩国栋[6]2001年在《放牧制度对短花针茅草原主要植物种群繁殖特征的影响》文中研究说明本文对短花针茅荒漠草原划区轮牧与自由放牧条件下主要植物种群的繁殖特性进了比较分析。结果表明 ,划区轮牧与自由放牧相比有利于短花针茅生殖枝的形成 ,且能够产生较多的种子 ;划区轮牧有利于主要植物种群实生苗的存活 ,但禁牧条件下对实生苗的生长更有利 ;短花针茅草原主要植物种群以无性繁殖为主 ,有性繁殖机会较少 ,且受降雨量的影响较大

吴艳玲, 吕世杰, 刘红梅, 卫智军[7]2016年在《不同放牧强度对短花针茅草原植物种群种间关系的影响》文中认为为了解不同放牧强度对荒漠草原植物种群关联对的影响,以不同放牧强度下短花针茅荒漠草原植物种群为研究对象,在苏尼特右旗附近的荒漠草原试验示范基地,设置3个放牧强度试验处理(SA1、SA2、CK),于2013年8月对不同试验处理区种群存在状况和出现频率进行调查和统计,旨在探讨不同放牧强度下短花针茅荒漠草原植物种群关联关系。结果表明,3个植物种群出现频率受放牧强度影响的敏感程度表现为碱韭<无芒隐子草<短花针茅。重度放牧导致显着正相关种对数减少,物种关联链简单,关联物种对较少。在研究的放牧强度范围内,随着放牧强度的增加,植物群落总体关联性呈正联结的变化趋势。短花针茅和无芒隐子草主要表现为无关联性,短花针茅与碱韭主要表现为负关联性,无芒隐子草和碱韭受放牧强度影响,其种间的竞争与亲和作用可以转化。

朱桂林, 雅梅, 卫智军, 韩国栋, 杨静[8]2002年在《放牧制度对短花针茅群落植物种群有性繁殖能力的影响》文中研究说明在短花针茅荒漠草原群落 ,进行了放牧制度对主要植物种群有性繁殖能力影响的比较研究。结果表明 :不同放牧制度对群落植物种群的有性繁殖能力有影响 ;与自由放牧相比 ,轮牧有利于群落种群实生苗的存活和成丛 ,但不及禁牧的效果好 ;种群的有性繁殖与水分因子关系密切 ,降水充沛 ,有性繁殖能力增强

张爽, 卫智军, 吕世杰, 刘红梅, 王天乐[9]2017年在《放牧对短花针茅荒漠草原主要植物种群及群落地上现存量稳定性的影响》文中认为对荒漠草原主要植物种群和群落地上现存量及其比例关系进行研究以探讨放牧对荒漠草原的影响,结果表明:放牧对主要植物种群和群落地上现存量的影响大于对其比例关系的影响,放牧区3个主要植物种群地上现存量占群落地上现存量的比例最高可达94.40%;受放牧影响,主要植物种群对群落稳定性的主导作用变为决定作用;放牧对建群种短花针茅的影响强烈,导致其对水分的需求表现更为强烈,同时对高温的耐受性下降。自由放牧导致荒漠草原退化的原因可归结为:自由放牧使主要植物种群及群落对降水的需求程度和对高温的耐受程度均发生变化,从而导致其对外界干扰的抵抗能力和干扰后的可恢复能力下降,最终表现为群落植被稳定性降低,草地发生逆行演替。

陈海军[10]2011年在《荒漠草原主要植物种群繁殖性状及化学计量特征对载畜率的响应》文中提出2008年和2009年,以内蒙古荒漠草原短花针茅、冷蒿和无芒隐子草主要植物种群为研究对象,采用野外“随机固定样线样方法”和室内分析相结合的方法,分析和探讨了不同载畜率水平下主要植物种群繁殖性状、资源分配、营养分配以及生态化学计量特征的变化及其对放牧干扰的响应与适应,综合比较分析了荒漠草原的适宜载畜率水平,为今后荒漠草原放牧管理提供理论依据。试验样地具有连续7年的放牧历史,采用完全随机区组设计,共设4个载畜率水平,分别为0、0.91、1.82和2.71羊单位/公顷/半年,分别代表对照区(CK)、轻度(LG)、中度(MG)和重度(HG)放牧强度,每个载畜率水平设3次重复,供试羊只为2岁蒙古细毛羯羊。短花针茅种群繁殖性状主要包括绝对高度、株丛密度、株丛面积、营养枝与生殖枝数量及长度、营养枝基径、成熟种子性状(种子长度、直径和千粒重)、芒柱性状(芒柱长度、柔毛长度、膝曲回数以及膝曲点位置)、根系性状(根系数量、平均长度、平均直径、根长密度、比根长以及根面积指数)和根系生物量(主根和侧根生物量);资源生物量分配主要包括颖果生物量(成熟种子、成熟种子芒柱以及未成熟种子和芒柱生物量)、茎生物量(营养枝茎、生殖枝茎和茎总生物量)、叶总生物量(营养枝叶、生殖枝叶和叶总生物量)、营养枝和生殖枝总生物量、地上总生物量以及根系生物量(主根、侧根和根系总生物量)。冷蒿和无芒隐子草种群繁殖性状主要包括绝对高度、株丛密度、株丛面积、营养枝与生殖枝数量及长度、营养枝基径、根系生物量(主根和侧根生物量);资源生物量分配则包括地上部分(茎、叶和茎叶总生物量)和地下根系生物量(主根、侧根和根系总生物量)。短花针茅、冷蒿和无芒隐子草营养分配主要包括上述各构件全N和全P的分配。生态化学计量比包括各构件的C∶N、C∶P和N∶P计量特征。主要研究结果如下:(1)生长旺季(7月和8月),随着载畜率的增加,短花针茅、冷蒿和无芒隐子草种群绝对高度和根系总生物量降低,枝条总密度增加。其中,短花针茅营养枝密度和比根长增加,生殖枝密度、根系数量和根表面积指数减少(降低);冷蒿种群营养枝密度和不定根密度增加。(2)放牧显着降低了短花针茅6月结实的种子长度、直径、粒重(500粒)以及芒柱重(500根)(P<0.05),对9月成熟种子性状无显着影响(P>0.05)。6月和9月成熟种子芒柱性状均在LG达到最大值,且9月成熟种子芒柱长度、芒柱柔毛长度、数量以及密度显着高于6月成熟种子芒柱(P<0.05)。(3)短花针茅成熟种子芒柱膝曲点位置表现为6月成熟种子芒柱二回膝曲>9月成熟种子芒柱一回膝曲>6月成熟种子芒柱一回膝曲,彼此间差异显着(P<0.05)。6月成熟种子芒柱一回和二回膝曲点位置均随载畜率的增加而降低,9月成熟种子芒柱一回膝曲点位置受放牧的影响不明显(P>0.05)。(4)随着载畜率的增加,短花针茅株丛地上部分及营养枝资源分配比例、未成熟种子与芒柱资源分配比例增加;生殖枝生物量分配比例、成熟种子和芒柱资源分配比例降低;株丛整体、营养枝和生殖枝生物量向叶的分配比例增加,向茎的分配比例减少。株丛中营养枝分配比例显着高于生殖枝分配的比例(P<0.05)。(5)放牧增加了冷蒿和无芒隐子草种群茎资源分配比例,而降低了叶资源分配比例,致使茎叶比增加;放牧显着降低了冷蒿种群主根与侧根资源分配比例(P<0.05),而增加了无芒隐子草主根和侧根资源分配比例,且侧根分配比例在LG达到最大值,LG促进了无芒隐子草根系的生长。(6)短花针茅各构件全N含量均在LG达到最大值;6月成熟种子全N和全P含量最高,主根全N含量次之,生殖枝叶全P含量最低;营养枝茎和叶全N(P)含量分别高于生殖枝茎和叶,茎高于叶;种子全N(P)含量高于芒柱;主根全N(P)含量高于侧根。冷蒿各构件全N和全P含量变化顺序为叶>茎>主根>侧根;无芒隐子草各构件全N和全P含量变化顺序为叶>茎>侧根>主根。(7)短花针茅种群营养枝茎和叶以及6月与9月成熟种子均受N限制;生殖枝茎在CK和LG下受N限制,在MG和HG下则受P限制;生殖枝叶受P限制。冷蒿茎、主根和侧根均受N限制,叶在CK受P限制,而在LG、MG和HG下受N和P共同限制。无芒隐子草茎和主根均受N限制;叶受N和P共同限制;侧根在CK受P限制,在LG、MG和HG下受N和P共同限制。总之,从种群繁殖资源分配和营养分配角度而言,LG为内蒙古短花针茅荒漠草原适宜的载畜率水平。其中,短花针茅株丛整体资源分配格局为叶>茎>颖果>根;地上部分>地下根系;营养枝>生殖枝;营养枝叶>生殖枝叶;营养枝茎>生殖枝茎;主根>侧根。冷蒿资源分配格局为茎>主根>叶>侧根;地上部分>地下根系。无芒隐子草资源分配格局为茎>主根>叶>侧根;地上部分>地下根系。短花针茅种群地上部分在CK、LG和MG下受N限制,在HG下受P限制;地下根系受P限制;种群整体在CK和LG下受N和P共同限制,在MG和HG下受P限制。冷蒿和无芒隐子草种群整体、地上部分和地下根系均受N限制。

参考文献:

[1]. 短花针茅草原群落特征与草地空间异质性对不同放牧制度的响应[D]. 刘红梅. 内蒙古农业大学. 2011

[2]. 不同放牧制度和轮牧时间对短花针茅荒漠草原植被的影响[D]. 希吉日塔娜. 内蒙古农业大学. 2013

[3]. 短花针茅草原主要植物种群特征对不同放牧制度响应的比较研究[D]. 朱桂林. 内蒙古农业大学. 2001

[4]. 不同放牧制度下短花针茅草原主要植物种群的空间变异[J]. 希吉日塔娜, 吕世杰, 卫智军, 刘红梅, 孙士贤. 中国草地学报. 2013

[5]. 科尔沁草地特征及科尔沁牛牧食行为对放牧制度的响应[D]. 占布拉. 内蒙古农业大学. 2010

[6]. 放牧制度对短花针茅草原主要植物种群繁殖特征的影响[J]. 杨静, 朱桂林, 高国荣, 卫智军, 韩国栋. 干旱区资源与环境. 2001

[7]. 不同放牧强度对短花针茅草原植物种群种间关系的影响[J]. 吴艳玲, 吕世杰, 刘红梅, 卫智军. 生态科学. 2016

[8]. 放牧制度对短花针茅群落植物种群有性繁殖能力的影响[J]. 朱桂林, 雅梅, 卫智军, 韩国栋, 杨静. 中国草地. 2002

[9]. 放牧对短花针茅荒漠草原主要植物种群及群落地上现存量稳定性的影响[J]. 张爽, 卫智军, 吕世杰, 刘红梅, 王天乐. 中国草地学报. 2017

[10]. 荒漠草原主要植物种群繁殖性状及化学计量特征对载畜率的响应[D]. 陈海军. 内蒙古农业大学. 2011

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