放牧干扰下高寒草甸物种多样性指数评价与选择

在青藏高原东北缘高寒草甸设置6个放牧强度样地,连续4年研究10个多样性指数(Richness和Abundance 2个实测指数,优势度指数、均匀度指数、丰富度指数和综合指数各2个)对放牧强度和年限影响植物群落的解释能力.结果表明: 相对于重要值,利用多度计算的多样性指数对放牧干扰更敏感.优势度指数(Berger-Parker、Dominance)与放牧强度和年限均无关,不能将放牧干扰对群落优势种的影响有效区分.均匀度指数(Equitability、Evenness)均与放牧强度无关,但Evenness指数与放牧年限呈显著负相关,不受偶见种影响且与物种多度的变异系数呈显著正相关,在基于时间尺度的均匀度比较中可以选择Evenness指数.丰富度指数(Menhinick、Margalef)均与放牧年限无关,但Margalef指数与放牧强度呈显著正相关,且不受偶见种影响.综合指数(Shannon、Simpson)均与放牧强度无关,但Shannon指数与物种丰富度和多度呈显著正相关,且随放牧年限增加而显著升高,不受偶见种影响,Shannon指数可用于在长时间尺度下比较物种多样性变化.在所有多样性指数中,只有实测物种丰富度和多度均与放牧强度呈显著负相关,与放牧年限呈显著正相关,且不受偶见种影响,故实测物种丰富度和多度相结合可作为放牧干扰下多样性比较的首选指标.此外,多样性指数选择须考虑放牧干扰的强度与时间特征、多样性组分和研究目的.     

放牧和刈割对内蒙古典型草原土壤可提取碳和氮的影响

依托内蒙古典型草原的长期野外放牧控制试验,探讨了放牧和刈割对土壤有机碳、全氮、可提取碳和氮、微生物生物量碳和氮的影响.结果表明: 放牧使可提取有机碳降低11.4%～37.1%,而刈割使可提取有机碳升高5.8%.放牧和刈割分别使可提取氮升高10%～340%和10%～240%.放牧强度不高于6.0 sheep·hm^-2的条件下有利于维持甚至增加微生物生物量碳,而重度放牧(7.5和9.0 sheep·hm^-2)则减少微生物生物量碳.刈割处理下微生物生物量碳和氮分别升高31.0%和9.8%.通径分析表明,放牧处理下微生物生物量碳的主要影响因素是有机碳、可提取全氮和全氮,其中直接影响因素是有机碳和可提取全氮;微生物生物量氮的主要影响因素是土壤pH、可提取有机碳、有机碳和可提取全氮,其中直接影响因素是有机碳和可提取全氮.刈割及轻度和中度放牧有利于维持或改善土壤功能,重度放牧将引起土壤退化.     

肉桂酸和香草醛对嫁接茄子根系生长及生理特性的影响

以“托鲁巴姆”茄子为砧木,“西安绿”茄子为接穗,采用盆栽试验研究了自毒物质肉桂酸和香草醛对嫁接、自根和砧木茄子根系生长及抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的影响.结果表明：肉桂酸、香草醛对茄子根系生长及生理代谢的化感作用基本表现为“低促高抑”,两物质对自根茄子根系表现促进、抑制效应的临界浓度点分别为0.1和0.5 mmol·kg^-1;对嫁接、砧木茄子表现促进、抑制效应的临界浓度点分别为0.5和1 mmo·kg^-1.茄子根系对自毒物质耐性大小依次为：砧木茄>嫁接茄>自根茄;在较高浓度肉桂酸(0.5～4 mmol·kg^-1)和香草醛(1～4mmol·kg^-1)作用下,与自根茄子相比,嫁接茄子根系SOD活性提高了8.50%～24.50%,脯氨酸含量增加了9.39%～27.64%,可溶性糖含量增加了12.77%～81.81%,可溶性蛋白含量、根系鲜、干物质量和根系活力显著高于自根茄.表明嫁接换根使茄子根系具有了砧木抗自毒物质的特性,缓解了自毒物质给茄子根系生长带来的不良影响.     

放牧对小叶锦鸡儿种子产量的影响

锡林河流域草地灌木化表现为小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)种群的扩张。为了研究放牧与小叶锦鸡儿种群扩张的关系, 从小叶锦鸡儿的种子产量和萌发入手, 分析放牧对小叶锦鸡儿生殖的直接影响(即放牧的直接影响)以及不同放牧处理下昆虫种群对小叶锦鸡儿生殖造成的影响(即放牧的间接影响)。通过比较不同处理下小叶锦鸡儿果荚的数量、种子产量以及昆虫对种子的取食, 发现放牧产生的直接影响和间接影响性质不同, 放牧的直接影响是不利于小叶锦鸡儿的繁殖,而其间接影响却对小叶锦鸡儿的繁殖有利, 且这两种影响在很大程度上会互相抵消。根据所得的研究结果可知在停止放牧之后的一段时间内, 小叶锦鸡儿种群扩张的可能性会增加, 因此在草地生态系统管理中应该注意这个问题。     

不同利用方式和载畜率对内蒙古典型草原群落初级生产力和植物补偿性生长的影响

基于2005年6月开始的放牧控制实验, 研究了不同草地利用方式和放牧强度对内蒙古典型羊草(Leymus chinensis)草原群落初级生产力和补偿性生长的影响。草地利用方式包括: 传统放牧、传统割草和放牧与割草轮换利用(混合利用)。结果表明: 传统放牧和混合利用方式下, 羊草群落地上生物量均随放牧强度增加逐渐降低。高载畜率下, 羊草群落地上净初级生产力表现为: 混合利用>传统割草>传统放牧, 说明混合利用方式优于传统放牧和传统割草利用方式; 而低载畜率则有利于草原的可持续利用和植物的补偿性生长。这一实验结果在一定程度上验证了放牧优化假说。在不同利用方式、地形因素的影响和采用不同的群落净生长量计算方法时, 随着放牧强度的变化, 等补偿、超补偿和欠补偿效应都可能出现。在低载畜率下, 群落大多表现出等补偿生长, 在高载畜率下, 群落大多表现出欠补偿生长。植物群落的补偿性生长与载畜率的关系可以用开口向下的二次函数或者斜率为负的线性函数模拟。说明随着载畜率的增加, 一些系统表现为欠补偿生长, 而另一些系统则表现为超补偿生长, 这可能与植物群落组成、地形部位(平地、坡地)和载畜率以及净生长量的计算方法有关。     

放牧干扰梯度下川西亚高山植物群落的组合机理

为了阐明放牧干扰对川西亚高山区域植物群落的组合过程以及群落结构的影响, 研究了放牧干扰梯度下的功能群均匀度和群落谱系结构的变化趋势。结果显示: 在干扰较轻的阔叶林与针叶林样地, 部分样方的功能群均匀度显著高于无效模型, 随着干扰梯度的增强, 功能群均匀度呈线性下降, 样方平均值从0.930降至0.840, 其高于无效模型的次数也逐渐降低, 干扰程度较大的草甸中出现部分样方的功能群均匀度显著低于无效模型。随着干扰程度的增强, 群落的谱系结构指数也呈逐渐上升趋势, 净关联指数平均值由-0.634逐渐增加至2.360, 邻近类群指数由-0.158上升至2.179。草甸与低矮灌丛受干扰较为严重, 其大部分样方的谱系结构指数显著高于随机群落, 表明干扰群落的谱系结构呈聚集分布。功能群均匀度与谱系结构的变化趋势一致, 表明生境筛滤效应与种间竞争作用的平衡决定着群落的组合过程。干扰降低了竞争作用, 促进了少数耐干扰功能群的优势地位, 造成功能群均匀度下降, 同时通过生境筛滤作用, 使群落的谱系结构呈现出聚集分布; 而未干扰的群落中由于竞争作用的效应, 功能群均匀度较高, 谱系结构也更加分散。研究区域植物群落的功能群均匀度与物种丰富度呈负相关, 表明物种间特别是相似物种间的竞争限制了群落的物种多样性。研究结果说明, 生态位分化和物种间的相互竞争在物种共存与群落组合中具有重要作用。     

不同放牧强度对人工草地牧草生殖分配及种子重量的影响

不同放牧强度对白三叶,红三叶,鸭茅的生殖分配及种子千粒重影响极显著,一定强度的放牧干扰有利于提高休牧后三叶草的花序密度,但鸭茅花序密度却随放牧强度却随放牧强度的提高而出现明显下降,放牧草地三种牧草种群的生殖分配均低于对照草地,在放牧草地,随放牧强度的提高,白三叶生殖分配逐渐增加,红三叶及鸭茅生殖分配逐渐减少,提高放牧强度后,三叶草千粒重出现递减趋势,而鸭茅却出现递增趋势,在无放牧干扰草地,三叶草种群趋于生产数量较少的大粒种子,在放牧干扰下,趋于生产数量较多的小粒种子;鸭茅种群则出现相反的变化。     

放牧和刈割条件下草山草坡群落空间异质性分析

采用变异矩分析和分形方法,研究了草山草坡群落在放牧和刈割条件下的空间异质性及空间自相关性,结果表明,群落空间格局有尺度依赖性,刈割条件下空物异质性及空间相关性弱,多样性梯度即β多样性小,放牧消除地形引起的样地差异,因而使空间异质性简单化。     

施硫肥对内蒙古典型草原放牧生态系统硫循环的影响及硫肥需要量的研究

应用总体平衡 (mass_balance)法研究了施硫肥 (0 ,30及 6 0kgS/hm2 )对内蒙古典型草原放牧生态系统硫循环的影响及在硫肥需要量上的应用。结果表明 ,施硫肥使牧草硫的吸收量提高了 5 0 % ,并使放牧系统硫的生物循环速率提高了 15 %以上。 1995和 1996年两年内两种硫肥处理 30和 6 0kgS/hm2 的硫的利用效率分别为 74.0 %和37.6 %。当其他硫的来源较低时 ,土壤中有机硫的矿化是草原有效硫的主要来源 ,约占整个有效硫输入量的 70 %。放牧家畜在物质循环中具有重要的生态功能 ,其硫采食量的 90 %左右以排泄物的形式返回到土壤 ,经过排泄物而释放的有效硫量约占硫的生物再循环量的 30 %。土壤中硫的淋溶损失是放牧系统中硫的主要输出形式 ;同时 ,家畜尿和粪中硫的损失 (包括转移到非生产区和淋溶损失 )也影响着放牧系统硫的平衡状况。因此 ,应该深入研究粪尿硫的再循环速率及其影响因素。基于总体平衡原则 ,该地区放牧系统中至少每年应施入 10kgS/hm2 才能保持有效硫的平衡状态     

局部实验增温对根田鼠栖息地内斑块利用的影响

为探讨局部实验增温所形成的斑块效应对根田鼠栖息地利用的可能影响,通过建立开顶式增温小室模拟全球变暖,采用标志重捕法分别调查了不同放牧强度样地上4种处理内根田鼠的捕获频次。这4种处理分别为实验增温组、剪草模拟放牧组、实验增温兼剪草模拟放牧组以及对照组。研究结果表明:⑴不同的放牧强度对根田鼠的捕获频次没有显著影响;在重度放牧样地上,不论是暖季还是冷季,4种处理内根田鼠的捕获频次间的差异均达到显著水平;在轻度放牧样地上,暖季,4种处理内根田鼠的捕获频次间没有显著差异,而在冷季,这种差异则可达到显著水平(P<0 05)。⑵增温小室的建立所形成的隐蔽效应对根田鼠的栖息地选择并没有显著影响,剪草处理对根田鼠的栖息地选择也没有影响,在暖季,局部实验增温对根田鼠的栖息地选择并无影响;在冷季,实验增温组与对照组间的差异显著(P<0 05),而实验增温兼剪草模拟放牧组与剪草模拟放牧组间无明显差异。结果表明,在暖季,局部实验增温对根田鼠的栖息地选择不存在明显影响,而在冷季,这种影响在实验增温组与对照组间达到显著水平,而实验增温兼剪草模拟放牧组与剪草模拟放牧组间则不明显。