放牧对呼伦贝尔草地植物和土壤生态化学计量学特征的影响
放牧强度对内蒙古草原土壤微生物多样性和生态系统多功能性的影响
放牧强度对内蒙古草原土壤微生物多样性和生态系统多功能性的影响目录一、内容综述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容与方法 (4)二、理论基础与研究假设 (6)2.1 草原生态系统概述 (7)2.2 放牧强度概念界定 (8)2.3 土壤微生物多样性理论基础 (9)2.4 生态系统多功能性内涵 (10)2.5 研究假设提出 (11)三、研究区概况与数据来源 (12)3.1 内蒙古草原地理环境特征 (13)3.2 数据来源与样本选择 (14)3.3 数据处理与质量控制 (15)四、放牧强度对土壤微生物多样性的影响分析 (16)4.1 土壤微生物多样性测定方法 (18)4.2 不同放牧强度下土壤微生物多样性的变化规律 (19)4.3 影响因素分析 (21)4.4 研究假设验证 (22)五、放牧强度对生态系统多功能性的影响分析 (23)5.1 生态系统多功能性评价指标体系构建 (24)5.2 不同放牧强度下生态系统多功能性的变化规律 (25)5.3 影响因素分析 (26)5.4 研究假设验证 (28)六、结论与建议 (29)6.1 主要研究结论 (31)6.2 政策建议 (32)6.3 研究局限与展望 (33)一、内容综述本研究旨在探讨放牧强度对内蒙古草原土壤微生物多样性和生态系统多功能性的影响。
随着人类活动的不断扩张,草原生态系统面临着严重的退化和破坏,土壤微生物多样性和生态系统多功能性作为衡量草原生态系统健康状况的重要指标,对于保护和恢复草原生态系统具有重要意义。
研究表明,放牧强度对草原土壤微生物多样性和生态系统多功能性具有显著影响。
适度的放牧有利于草原植物生长,提高土壤有机质含量,从而有利于土壤微生物的繁殖和多样性。
过强的放牧会导致草原植被破坏,土壤有机质流失,进而降低土壤微生物多样性和生态系统多功能性。
合理控制放牧强度对于保护草原生态系统具有重要意义。
《2024年内蒙古典型草原放牧强度对土壤微生物群落多样性的影响》范文
《内蒙古典型草原放牧强度对土壤微生物群落多样性的影响》篇一一、引言草原生态系统作为地球上重要的生态系统之一,对维护生态平衡和生物多样性具有重要作用。
在中国,内蒙古地区的典型草原是我国北方的重要生态系统。
近年来,随着畜牧业的发展,放牧强度对草原生态系统的负面影响逐渐凸显,其中对土壤微生物群落多样性的影响更是引起了广泛关注。
本文旨在探讨内蒙古典型草原放牧强度对土壤微生物群落多样性的影响。
二、研究区域与方法(一)研究区域本研究选取了内蒙古典型草原作为研究对象,该地区具有丰富的草原资源和典型的草原生态系统。
(二)研究方法1. 采样方法:在不同放牧强度下的草原地区设置样方,进行土壤样品的采集。
2. 实验室分析:对采集的土壤样品进行微生物群落多样性的分析,包括微生物种类、数量、丰度等指标。
3. 数据分析:运用统计学方法对实验数据进行处理和分析,探讨放牧强度对土壤微生物群落多样性的影响。
三、放牧强度对土壤微生物群落多样性的影响(一)放牧强度与土壤微生物种类实验结果显示,随着放牧强度的增加,土壤中某些微生物种类数量减少,而另一些微生物种类数量增加。
这表明放牧强度对土壤微生物的种类具有显著影响。
(二)放牧强度与土壤微生物数量及丰度放牧强度的增加会导致土壤中微生物数量和丰度的变化。
高强度的放牧会使土壤中的有益微生物数量减少,而一些耐受力较强的微生物种类则可能增加。
这表明放牧强度对土壤微生物的数量和丰度具有显著的调控作用。
(三)放牧强度与土壤微生物群落结构通过对土壤微生物群落结构的分析发现,不同放牧强度下的土壤微生物群落结构存在显著差异。
高强度的放牧会导致土壤微生物群落结构发生变化,使得某些有益的微生物种类在群落中的比例降低,而一些耐受力较强的微生物种类则可能占据优势地位。
四、讨论与结论(一)讨论放牧强度对土壤微生物群落多样性的影响是多方面的。
首先,高强度的放牧会改变土壤的物理和化学性质,从而影响土壤微生物的生存环境。
《放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响》
《放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响》篇一一、引言内蒙古羊草草原作为我国北方典型的草地生态系统,具有独特的生态功能和经济价值。
放牧和割草作为其主要的土地利用方式,对土壤环境及其生物活动产生了深远的影响。
本文旨在探讨放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响,以期为草原生态保护和可持续发展提供科学依据。
二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取内蒙古典型羊草草原作为研究对象,分别设置放牧区和割草区,以未受干扰的草地作为对照。
2. 研究方法(1)土壤呼吸测定:采用LI-8100A土壤呼吸测定系统,定期测定各区域土壤呼吸速率。
(2)土壤微生物群落结构分析:利用高通量测序技术,对各区域土壤微生物群落结构进行分析。
(3)数据统计与分析:运用SPSS软件进行数据统计与分析,采用单因素方差分析(ANOVA)等方法比较各区域间的差异。
三、放牧对土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响放牧活动对内蒙古羊草草原土壤呼吸具有显著影响。
研究发现,放牧区域的土壤呼吸速率较割草区和未受干扰区更高。
这主要是由于放牧活动增加了草地植被的破碎化程度,促进了草地生态系统的异质性,从而提高了土壤呼吸速率。
此外,放牧活动还会影响土壤温度和湿度,进一步影响土壤呼吸。
在土壤微生物群落结构方面,放牧活动会导致群落结构的改变。
放牧区域土壤中细菌、真菌和放线菌等微生物的数量和种类均有所变化,与割草区和未受干扰区存在显著差异。
这可能是由于放牧活动改变了草地植被组成和土壤环境,从而影响了土壤微生物的生存和繁衍。
四、割草对土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响与放牧区域相比,割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸的影响相对较小。
割草活动通过去除地面植被,减少了地表覆盖度,从而降低了土壤呼吸速率。
然而,割草活动也会改变土壤环境,如改变土壤温度、湿度和养分状况等,进而影响土壤微生物的活动。
在土壤微生物群落结构方面,割草活动同样会导致群落结构的改变。
放牧对内蒙古荒漠草原土壤理化性质和有机碳组分的影响
放牧对内蒙古荒漠草原土壤理化性质和有机碳组分的影响通乐嘎;赵斌;吴玲敏【摘要】为了揭示放牧扰动下荒漠草原土壤有机碳组分变化特征,通过野外调查与室内分析相结合的方法,以围封样地为对照(NG),选择轻度(LG)、中度(MG)、重度(HG)放牧退化草地,连续2年开展放牧强度对荒漠草原土壤有机碳组分的影响,为北方草地生态保护和优化管理提供有效的科学支持.结果表明:随着放牧强度的增加,荒漠草原丰富度指数(12.3~18.9)、均匀度指数(1.03~1.68)、多样性指数(0.35~0.79)呈先增加后降低趋势,大致表现为MG>LG>NG>HG,而优势度指数(2.56~4.23)呈相反的变化趋势.随着放牧强度增加,地上生物量(158.2~221.3 g·m-2)和地下生物量(126.9~152.3 g·m-2)均呈递减趋势,土壤容重随放牧强度的增加而增加,而总孔隙度随放牧强度的增加而减小.土壤微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)和水溶性有机碳(WSOC)明显受放牧强度的的影响,呈现出一致性规律,大致表现为MG>LG>HG>NG.ω(EOC)/ω(SOC)比例和微生物商[ω(MBC)/ω(SOC)]随放牧强度的增加呈先增加后降低趋势,其中MG显著高于NG、LG和HG(P<0.05),NG、LG和HG差异不显著(P>0.05).相关分析表明,地下生物量与土壤活性有机碳组分呈显著正相关(P<0.05),其相关系数绝对值最大,是影响荒漠草原土壤活性有机碳组分变化的重要影响因素.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2018(027)009【总页数】8页(P1602-1609)【关键词】放牧强度;荒漠草原;土壤有机碳组分;土壤理化性质【作者】通乐嘎;赵斌;吴玲敏【作者单位】河套学院,内蒙古巴彦淖尔 015000;河套学院,内蒙古巴彦淖尔015000;河套学院,内蒙古巴彦淖尔 015000【正文语种】中文【中图分类】S812;X171.1草原是陆地生态系统中分布很广的植被类型之一,在生态系统碳循环中占据着重要地位(梁茂伟等,2016;周贵尧等,2016)。
放牧对呼伦贝尔羊草草甸草原生物量分布的影响
摘要:本研究以羊草(.Leymus chinensis)草甸草原(基于呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站)为研究对
象,通过测算2013年和2014年植物群落地上和地下生物量在不同放牧强度(不放牧、轻度放牧、中度放牧、重度放
第28卷第3期 Vol.28 No.3
草地学报
ACTA AGRESTIA SINICA
2020年 5月 May 2020
doi:10. 11733/j. issn. 1007-0435. 2020. 03. 022
放牧对呼伦贝尔羊草草甸草原生物量分布的影响
许宏斌辛晓平X宝音陶格涛2,闫瑞瑞—,王 旭X陈宝瑞X金东艳X姚 静X刘志英2
Abstract: This study was conducted in a meadow dominated by Leymus chinensis (Hulunbeir Grassland Ecosystem Research Station) during two consecutive years. Tb assess the impact of grazing intensity on plant aboveground biomassbelowgroundbiomassandtheirdistributionpaternplantbiomassofabovegroundandbelowgroundweremeasuredundernograzinglightgrazing moderategrazingandheavygrazingrespectively.Theresultsshowedthatthetoal aboveground biomass decreased when grazing intensity was increased , with the biomass of 23& 14 g • m_2 without grazing and 79. 60 g • m_2 under heavy grazing. However, the proportion of the biomass of forb was significantly increased when grazng9ntensty was9ncreased rang9ng from no grazng 35. 93% to heavy grazng 97. 66%. Total belowgroundb9omasstendedtodecreasefrstandthen9ncreasealongthegraznggrad9entunderthemoderategrazng. Furthermore more belowground b9omass was d9str buted to the topso l 61. 86% and 64. 43% of total belowground b9omasswered9strbutedto0〜10cmlayersol9n2013and2014respectvely wththeh9ghestunderlghtgrazng.In general graz ng causes changes9n the aboveground and underground b9omass d9str but on of plant commun t es and t 9smorereasonabletousethegrasslandwthlghtormoderategrazng9nthsarea. Keywords:Graz9ng9ntens9ty;Meadowgrassland;B9omassd9str9but9on
放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响
第35卷第6期V o l .35,N o .6草㊀业㊀科㊀学P R A T A C U L T U R A LS C I E N C E1323G13316/2018h t t p :∕∕c yk x .l z u .e d u .c n D O I :10.11829/j.i s s n .1001G0629.2017G0634刘娜,白可喻,杨云卉,张睿洋,韩国栋.放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响.草业科学,2018,35(7):1323G1331.L i uN ,B a i K Y ,Y a n g Y H ,Z h a n g RY ,H a nGD.E f f e c t o f g r a z i n g o n v e g e t a t i o n a n d s o i l n u t r i e n t s o f a d e s e r t s t e p p e i n I n n e rM o n go Gl i a .P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,2018,35(7):1323G1331.前植物生产层放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及㊀㊀㊀土壤养分的影响㊀㊀㊀刘娜1,白可喻1,2,杨云卉1,张睿洋3,韩国栋3(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081;2.国际生物多样性中心东亚办事处,北京100081;3.内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010021)摘要:以内蒙古荒漠草原为研究对象,分析一个生长季内不同放牧强度下荒漠草原植被和土壤养分变化状况.试验设置禁牧C K )㊁轻度放牧(L G )㊁中度放牧(MG )和重度放牧(H G )4个放牧梯度.结果表明,随着放牧强度的增加,草地植被地上生物量减少,且生长旺季(8月),轻度放牧㊁中度放牧和重度放牧比禁牧分别降低了7.47%㊁41.96%和51.75%;草地植被群落生物多样性变化不显著(P >0.05);植被物种丰富度随着放牧强度增加而下降;放牧强度对土壤有机质和土壤全氮无显著影响;植被群落生物多样性与表层土壤有机质呈负相关关系.关键词:荒漠草原;放牧;地上生物量;多样性;土壤养分中图分类号:S 812.2㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001G0629(2018)06G1323G09∗E f f e c t o f g r a z i n g o n v e ge t a t i o na n d s o i l n u t r i e n t s of a d e s e r t s t e p p e i n I n n e rM o n go l i a L i uN a 1,B a iK e Gy u 1,2,Y a n g Y u n Gh u i 1,Z h a n g R u i Gy a n g 3,H a nG u o Gd o n g3(1.I n s t i t u t e o fA g r i c u l t u r a lR e s o u r c e s a n dR e g i o n a l P l a n n i n g ,C h i n e s eA c a d e m y o fA gr i c u l t u r a l S c i e n c e s ,B e i j i n g 100081,C h i n a ;2.B i o v e r s i t y I n t e r n a t i o n a l E a s tA s i a o f f i c e ,B e i j i n g 100081,C h i n a ;3.C o l l e g e o fE c o l o g y a n dE n v i r o n m e n t S c i e n c e o f I n n e rM o n g o l i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,H o h h o t 010021,I n n e rM o n go l i a ,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e f f e c t o f g r a z i n g o nv e g e t a t i o na n d s o i l n u t r i e n t s d u r i n gg r o w i n g se a s o nw e r e e x a m i n e d i n a d e s Ge r t s t e p p e i n I n n e r M o n g o l i a .T h e r ew e r ef o u r t r e a t m e n t s :n og r a z i n g (C K ),l i gh t g r a zi n g (L G ),m o d e r a t e g r a z i n g (MG ),a n dh e a v yg r a z i n g (H G ).T h e r e s u l t s o f t h e s t u d y i n d i c a t e d t h a tw i t h i n c r e a s e d g r a z i n gi n t e n s i Gt y ,t h e a b o v e g r o u n db i o m a s sd e c l i n e ds i g n i f i c a n t l y .I n A u g u s t ,a sc o m p a r e dw i t hC K ,t h ea b o v e g r o u n db i o Gm a s s o fL G ,MG ,H G d e c r e a s e db y 7.47%,41.96%,a n d51.75%,r e s p e c t i v e l y .T h e r e w a sn os i gn i f i c a n t c h a n g e i n t h e b i o d i v e r s i t y o f g r a s s l a n dv e g e t a t i o n c o mm u n i t i e s ;h o w e v e r ,w i t h i n c r e a s e d g r a z i n g i n t e n s i t y ,t h e r i c h n e s s d e c r e a s e d .G r a z i n g i n t e n s i t y h a dn o s i g n i f i c a n t i m p a c t o ns o i l o r g a n i cm a t t e r a n d t o t a l n i t r o g e n i n t h e s h o r t t e r m.T h e b i o d i v e r s i t y o f g r a s s l a n d a n d t h e o r g a n i cm a t t e r i n t h e s u r f a c e o f t h e s o i l w e r e n e g a t i v e l y co r r e Gl a t e d .K e y wo r d s :d e s e r t s t e p p e ;g r a z i n g ;a b o v e g r o u n db i o m a s s ;d i v e r s i t y ;s o i l n u t r i e n t C o r r e s p o n d i n g au t h o r :B a iK e Gy u ㊀E Gm a i l :k y b a i @c a a s .n e t .c n ∗收稿日期:2017G11G17㊀㊀接受日期:2018G03G15基金项目:国家行业公益项目(201003019)第一作者:刘娜(1990G),女,河南信阳人,在读博士生,主要从事草地生态和农业生态方面的研究.E Gm a i l :l i u n a 900207@126.c o m 通信作者:白可喻(1971G),女,内蒙古呼和浩特人,副研究员,博士,主要从事草地资源利用和保护方面的研究.E Gm a i l :k yb a i @c a a s .n e t .c n草㊀业㊀科㊀学第35卷h t t p :∕∕c yk x .l z u .e d u .c n ㊀㊀草地资源是牧民赖以生存的环境基础,但近年来随着人口数量的剧增和人们对草地资源的过度开发利用,草地生态系统遭到严重破坏.放牧是草地最常见的一种利用方式,对草地植被及土壤养分都会产生直接或间接的影响[1].近年来围绕放牧已有大量研究,草原生态系统碳储量动态变化[2],植被群落生物多样性和功能群[3],土壤水分空间异质性[4]等都是研究的热点问题.大多数研究表明,随着载畜率增加草地地上生物量显著下降[5G7],植被群落生物多样性随着放牧强度增加而降低[8],同时放牧也加快了土壤养分的周转㊁养分输出量的增加和土壤肥力的下降[9G10].但也有学者提出中度干扰假说理论,认为适度的放牧反而更有利于草地生态系统的发展,在中度放牧压力下草地的净初级生产力[11]㊁根系生物量[12]和草地植物群落多样性[13]反而最高.荒漠草原生态系统作为最脆弱的生态系统之一,生境恶劣,抗干扰能力弱,对荒漠草原的保护和利用已经越来越受到人们的重视.尤其是如何提高草地生产力和家畜产量及品质是牧民最为关心的问题.四子王旗地处我国农牧交错带的中段,作为内蒙古最大的农牧结合旗,在整个农牧交错带中属最为脆弱和贫困的地区之一[14].四子王旗主要以荒漠草原为主,严酷的自然环境加上人类的干扰,使得草原植被种类越来越贫乏,草地生产力不断下降,草地生态破坏严重,保护草原迫在眉睫.目前围绕草地生产力和土壤养分的研究比较多,但是对于荒漠草原植被生物多样性,以及其与土壤养分之间关系的研究还比较少,如何通过管理放牧提高草地生态稳定性是研究的重点.本研究通过对不同放牧压力下草地生产力㊁草地植被物种多样性㊁土壤养分以及对这些指标间关系的分析,旨在为荒漠草原的放牧管理㊁生态保护及恢复提供科学依据.1 材料与方法1.1㊀试验地概况本研究选取的试验样地位于内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗农牧科学院试验基地(41ʎ47ᶄ17ᵡN ,110ʎ53ᶄ46ᵡE ).样地深处欧亚大陆腹地,温带半干旱大陆性季风气候区,属于典型的大陆性干旱气候.四季分明,冬季寒冷漫长,春季干旱多风,夏季炎热短促.降水主要集中在6㊁7㊁8㊁9月,6-9月平均温度最高,气温日较差大,雨热同期.年均降水量为280mm ,降水主要集中在7㊁8月份,降水量均超过500mm .蒸发量远大于降水量.试验期间四子王旗降水量低于多年平均水平,2014年属于干旱的一年,年均降水量仅有236mm (图1).该地区草地类型为短花针茅(S t i Gp a b r e v i f l o r a )+冷蒿(A r t e m i s i a f r i gi d a )+无芒隐子草(C l e i s t o g e n e s s o n g o r i c a ).植被层低矮稀疏,种类组成较贫乏.土壤主要为淡栗钙土,含沙量大且疏松.土壤贫瘠,有机质含量低,处于少氮㊁低磷㊁高钾状态[15].植被稀疏,拦截水土流失能力较差,故而水土流失较严重.1.2㊀试验设计1.2.1㊀样地设置㊀从2004年6月开始进行放牧试验,放牧小区总面积约50h m 2.试验采用完全随机区组设计,设置4个载畜率水平,即禁牧(C K )㊁轻度放牧(L G )㊁中度放牧(MG )和重度放牧(H G ),每个处理图1㊀2014年降水量的月季动态变化F i g .1㊀M o n t h l y d y n a m i c c h a n g e s i n p r e c i pi t a t i o n 4231第6期刘娜㊀等:放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响h t t p :∕∕c yk x .l z u .e d u .c n 3个重复.根据卫智军等[16]对内蒙古短花针茅草原载畜量的研究,结合实地调查结果,载畜率设定为每半年0(C K )㊁0.91(L G )㊁1.82(MG )和2.71(MG )羊单位 h m -2.家畜品种为当地成年蒙古羯羊.1.2.2㊀样品采集与测定方法㊀2014年5月放牧开始到10月放牧结束,每个月对每个处理小区随机选10个0.5mˑ0.5m 的样方进行样方描述,记录植物群落的种类㊁盖度㊁高度和多度,并分种齐地面刈割,取其地上生物量并收集凋落物,带回实验室于65ħ烘箱烘干至恒重后取出,称取重量,用于计算草地群落地上生物量.8月份在采样的同时对每个小区分层取0-10㊁10-20㊁20-30和30-40c m 土层土壤,3次重复,带回实验室测定土壤有机质和全氮含量.采用重铬酸钾法测定土壤有机质,采用凯氏定氮法测定土壤全氮[17].草地生物多样性用物种丰富度指数㊁香农-威尔多样性指数(S h a n n o n GW i e n e r )㊁P i e l o u 均匀度指数和S i m p s o n 生态优势度指数表示,物种丰富度指数为每一个样方中物种总数.S h a n n o n GW i e n e r 多样性指数:H =-ðP i l n P i .(1)P i e l o u 均匀度指数:E =H /l n S .(2)S i m ps o n 生态优势度指数:λ=1-ðsi =1P i 2.(3)式中:P i 为样区内第i 类群的个体数(N i )与群落中总个体数量(N )的比值,P i =N i /N ,S 为群落中物种数目.1.3㊀数据处理用E x c e l 2013对数据进行初步处理,利用S P S S统计分析软件对草地群落地上生物量,草地植被物种多样性指数以及土壤有机质㊁全氮进行单因素方差分析,并分析载畜率及时间二者的交互作用对草地群落地上生物量和群落物种多样性的影响.同时对8月份草地植被物种多样性指数和表层土壤养分进行相关性分析.2 结果与分析2.1㊀载畜率对草地群落地上生物量的影响四子王旗荒漠草原一般5月份开始返青,进入生长季,8月份生长达到高峰,10月份进入生长季末期(图2).5㊁6㊁7月,放牧草地群落地上生物量均显著低于C K (P <0.05).5月份,H G 群落地上生物量水平显著低于L G 和MG (P <0.05).6㊁7月份,L G 草地群落地上生物量显著高于MG 和H G (P <0.05).8月份,C K 和L G 群落地上生物量无显著差异(P >0.05),但均高于MG 和H G ,L G ㊁MG 和H G 分别比C K 降低了7.47%㊁41.96%和51.75%.9月份,H G 群落地上生物量显著低于其他3个放牧强度(P <0.05),M G 草地也显著低于C K 和L G (P <0.05).10月份放牧草地草地群落地上生物量显著低于C K (P <0.05),M G 和H G 群落地上生物量显著低于L G (P <0.05).图2㊀不同放牧强度草地群落地上净初级生产力月动态变化F i g .2㊀T h e c o m m u n i t y a b o v e g r o u n dn e t p r i m a r yp r o d u c t i v i t y f o r d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d ㊀C K ,禁牧;L G ,轻度放牧;M G ,中度放牧;H G ,重度放牧;同一月份不同小写字母表示不同放牧强度间差异显著(P <0.05).下同.㊀C K ,e n c o l s u r e ;L G ,l i g h t g r a z i n g ;M G ,m o d e r a t e g r a z i n g ;H G ,h e a v yg r a z i n g .D if f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r so fs a m e m o n t hi n d i c a t es i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e s a t t h e 0.05l e v e l ;s i m i l a r l y f o r t h e f o l l o w i n g f i gu r e s a n d t a b l e s .5231草㊀业㊀科㊀学第35卷h t t p :∕∕c yk x .l z u .e d u .c n 2.2㊀载畜率对草地群落生物多样性指数的影响各放牧梯度下植物群落S h a n n o n GW i e n e r 指数均在8月份达到最高值,显著高于10月份(P <0.05).放牧期间均以C K 草地植物群落S h a n n o n GW i e n e r 指数最高,显著高于H G (P <0.05).8月份MG 放牧下植物群落S h a n n o n GW i e n e r 指数高于L G 和H G ,但差异不显著(P >0.05).除8月份外,植物群落S h a n Gn o n GW i e n e r 指数随着放牧强度增加而降低(表1).㊀㊀5㊁6㊁9㊁10月份,MG 均匀度指数最高,显著高于H G (P <0.05).7月份,C K 均匀度指数最高,显著高于H G (P <0.05),但与L G 和MG 无显著差异.8月份,各处理间草地植被均匀度指数无显著差异,C K 和MG 植被均匀度几乎一样,但高于L G 和H G .C K ㊁L G 和H G ,各月份之间均匀度指数均无显著差异.MG 草地,7月份和8月份草地群落均匀度指数显著低于其他月份(P <0.05)(表2).所有处理的植物群落丰富度指数均在8月份到达最大值.同一月份植物群落丰富度指数随着放牧强度的增加而降低,其中5月份㊁6月份和8月份,C K 植物群落丰富度指数显著高于放牧草地(P <0.05).10月份各处理间植被丰富度指数差异不显著(P >0.05)(表3).㊀㊀8月份几乎所有处理的S i m p s o n 优势度指数均达到最大值,10月份最小.同一月份以C K 最高,H G 最低.其中5㊁8㊁9和10月份,MG 均高于L G 和H G .6和7月份S i m p s o n 优势度指数随着放牧强度的增加而降低(表4).2.3㊀载畜率对土壤养分的影响相同放牧压力下,表层(0-10c m )土壤有机质含量最高.0-10c m 土层,不同放牧强度下土壤有机质差异不显著(P >0.05),H G 草地土壤有机质含量最高,C K 最低.10-20c m 土层,MG 土壤有机质含量最高,显著高于L G 草地(P <0.05).20-30c m 土层,C K 土壤有机质含量显著高于放牧草地(P <0.05).30-40c m 土层,各处理间土壤有机质含量差异不显著(P >0.05),L G 最高,MG 最低(图3).㊀㊀同放牧压力下,土壤全氮随着土层深度的加深而减少.0-10c m 土层,各处理间差异不显著(P >0.05),H G 最高.10-20c m 土层L G 显著高于MG (P <0.05).20-30c m 各放牧梯度间差异不显著.30-40c m 土层各放牧梯度间差异不显著(P <0.05),C K 最高(图4).表1㊀不同放牧强度植物群落S h a n n o n GW i e n e r 指数月动态T a b l e 1㊀M o n t h l y d y n a m i c c h a n g e s i n t h e S h a n n o n GW i e n e r i n d e x f o r d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e s d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d %放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t 5月M a y6月J u n e 7月J u l y8月A u g u s t 9月S e p t e m b e r 10月O c t o b e r C K 1.12ʃ0.01A B a 1.25ʃ0.11A B a 1.17ʃ0.18A B a 1.40ʃ0.12A a1.19ʃ0.05A B a 0.81ʃ0.29B aL G0.85ʃ0.06A b 0.97ʃ0.05A b 1.01ʃ0.13A a b 1.08ʃ0.08A b 1.03ʃ0.05A a b 0.44ʃ0.08B a b MG 0.81ʃ0.09B C b0.82ʃ0.07B C b0.66ʃ0.08C b 1.17ʃ0.10A a b0.98ʃ0.08A B b c0.35ʃ0.11D a bH G0.80ʃ0.07A b 0.57ʃ0.06B c 0.61ʃ0.03B b0.96ʃ0.06A b0.82ʃ0.05A c 0.19ʃ0.03C b㊀同行不同大写字母表示相同放牧强度不同月份之间差异显著(P <0.05).下同.㊀D i f f e r e n t c a p i t a l l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g d i f f e r e n tm o n t h i n t h e s a m e s t o c k i n g r a t e a t t h e 0.05l e v e l ;s i m i l a r l y f o r t h e f o l l o w i n gt a b l e s .表2㊀不同放牧强度植物群落均匀度指数月动态T a b l e 2㊀T h em o n t h l y d y n a m i c c h a n g e o fP i e l o u i n d e x i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d %放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t 5月M a y6月J u n e7月J u l y8月A u gu s t 9月S e pt e m b e r 10月O c t o b e rC K 0.84ʃ0.01A a b 0.86ʃ0.01A a 0.88ʃ0.02A a 0.81ʃ0.03A a 0.85ʃ0.01A a b 0.86ʃ0.02A a L G0.81+0.02A b 0.85ʃ0.01A a 0.84ʃ0.01A a 0.78ʃ0.02A a 0.80ʃ0.03A b c0.83ʃ0.04A a b MG 0.90ʃ0.01A a 0.90ʃ0.01A a 0.85ʃ0.02B C a 0.81ʃ0.01C a 0.89ʃ0.01A a 0.92ʃ0.02A aH G0.63ʃ0.03A c0.74ʃ0.03A b0.76ʃ0.03A b0.75ʃ0.01A a0.77ʃ0.02A c0.68ʃ0.08A b6231第6期刘娜㊀等:放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响h t t p :∕∕c yk x .l z u .e d u .c n 表3㊀不同放牧强度植物群落丰富度指数月动态T a b l e 3㊀T h em o n t h l y d y n a m i c c h a n g e o f r i c h n e s s i n d e x i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d %放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t 5月M a y6月J u n e 7月J u l y8月A u g u s t 9月S e p t e m b e r 10月O c t o b e r C K 4.23ʃ0.28B a4.67ʃ0.35A B a 4.10ʃ0.61B a6.10ʃ0.55A a4.37ʃ0.19B a3.03ʃ0.90B aL G3.30ʃ0.15B b 3.27ʃ0.12B b 3.30ʃ0.32B a b 4.60ʃ0.26A b 3.73ʃ0.33A B a b 1.93ʃ0.28C a MG 2.93ʃ0.50B b 2.97ʃ0.48B b 2.30ʃ0.23B C b4.33ʃ0.42A b 3.13ʃ0.29B b c 1.57ʃ0.19C a H G2.63ʃ0.18B b2.40ʃ0.17B b2.53ʃ0.33B b3.57ʃ0.41A b2.60ʃ0.21B c1.37ʃ0.07C a表4㊀不同放牧强度植物群落优势度指数月动态T a b l e 4㊀T h em o n t h l y d y n a m i c c h a n g e o f d o m i n a n c e i n d e x i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d %放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t 5月M a y6月J u n e 7月J u l y8月A u g u s t 9月S e p t e m b e r 10月O c t o b e r C K 0.59ʃ0.01A a 0.65ʃ0.05A a 0.64ʃ0.08A a0.67ʃ0.04A a 0.57ʃ0.04A a 0.55ʃ0.05A a L G0.49ʃ0.03A b 0.55ʃ0.03A a b0.58ʃ0.06A a b0.57ʃ0.04A a 0.54ʃ0.04B a 0.28ʃ0.05B b cMG 0.50ʃ0.03B b0.49ʃ0.03B b 0.48ʃ.0.03B a b 0.62ʃ0.03A a 0.57ʃ0.03A B a 0.34ʃ0.02C b H G0.49ʃ0.03A B b0.33ʃ0.04C c 0.40ʃ0.04B C b0.55ʃ0.03A a0.48ʃ0.03A B a0.16ʃ0.01Dc 图3㊀不同放牧强度不同土层在放牧期间土壤有机质含量变化F i g .3㊀S o i l o r g a n i cm a t t e r o f d i f f e r e n t d e p t h i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g g r a z i n gpe i o d 2.4㊀草地群落生物多样性及表层土壤养分的皮尔森(P e a r s o n)相关性分析草地植被的生长与表层土壤养分有紧密的关系,对草地群落生物多样性和土壤表层有机质及全氮进行相关分析,结果显示,草地群落生物多样与表层土壤有机质呈负相关关系,均匀度指数与表层土壤全氮呈负相关关系(表5).3 讨论与结论3.1㊀放牧对草地群落地上生物量的影响放牧对草地生态系统的影响最直观的反映是草地植被的变化.植物生产力分为地上部分和地下部分,而地上部分生物量是衡量草地生态系统是否健康的重要指标.草地类型㊁放牧强度和放牧时间的差异以及7231草㊀业㊀科㊀学第35卷h t t p :∕∕c yk x .l z u .e d u .cn 图4㊀不同放牧强度不同土层在放牧期间土壤全氮含量变化F i g .4㊀S o i l t o t a l n i t r o g e no f d i f f e r e n t d e p t h i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g g r a z i n gpe i o d 表5㊀草地植被指标及土壤养分的皮尔森(P e a r s o n )相关性分析T a b l e 5㊀P e a r s o n c o r r e l a t i o n c o ef f i c i e n t s o f v e ge t a t i o n i n d e x a n d s o i l n u t r i e n t 指标㊀㊀㊀P a r a m e t e r ㊀㊀㊀S h a n n o n GW i e n e r 指数S h a n n o n GW i e n e r i n d e x 丰富度指数R i c h n e s s i n d e x优势度指数D o m i n a n c e i n d e x均匀度指数P i e l o u i n d e x有机质O r g a n i cm a t t e r (0-10c m )全氮T o t a l n i t r o ge n (0-10c m )S h a n n o n GW i e n e r 指数S h a n n o n GW i e n e r i n d e x 1.000丰富度指数R i c h n e s s i n d e x 0.923∗∗1.000优势度指数D o m i n a n c e i n d e x0.961∗∗0.804∗∗1.000均匀度指数P i e l o u i n d e x 0.5000.3070.5531.000有机质O r ga n i cm a t t e r (0-10c m )-0.474-0.443-0.451-0.3651.000全氮T o t a l n i t r o ge n (0-10c m )0.2390.2510.194-0.5330.577∗1.000气候变化等都会影响研究结果.有学者认为,适度的放牧反而能促进草地生态系统的健康发展,家畜采食行为在一定程度上刺激了植物的生长,同时抑制了优势种对草地资源的竞争,群落中耐牧性强的物种增加,有利于维持草地生态系统的稳定性[18G19].在中度放牧压力下,草地净初级生产力[11]和根系生物量[12]达到最高水平.然而目前大部分研究认为随着放牧强度的增加,草地群落生物量呈下降趋势.董全民等[5]通过对草甸草原的放牧研究发现,放牧强度对暖季型牧场地上生物量有极显著的影响,而对冷季型牧场影响不显著.李凤霞等[20]和高永恒等[21]发现高寒草甸草原在封育条件下草地生物量最高.在宁夏荒漠草原,重度㊁中度和轻度放牧草地地上生物量分别比禁牧区降低了43.8%㊁42.0%和15.4%[13].本研究中,草地群落地上生物量随放牧强度增加显著降低,与前人研究结果基本一致[3,12].荒漠草原生态系统较为脆弱,对放牧强度的变化反应更敏感,家畜采食行为降低了草地群落地上生物量.3.2㊀放牧对草地生物多样性的影响家畜主要通过采食影响草地群落生物多样性[22],适口性好的植物往往更容易被家畜采食而数量减少.随着放牧强度的增加,植物多样性和均匀度指数呈下降趋势,群落优势度反而增加[8].持续重牧会导致草地物种丰富度和多样性显著降低[23].但有学者认为,在缺乏干扰的情况下,植物种内竞争更激烈,一些竞争力弱的物种就会被排除系统外或消失,植物生物多样性降低,这一假说先后在青藏高原北部高寒草甸㊁东北草原㊁海北高寒草甸草原和内蒙古草甸草原中关于植物多样性和放牧强度的关系中得到验证[24G29].还有研究发现,草地植物群落多样性和均匀度在重度放牧下最高[13].本研究中禁牧区物种丰富度㊁S h a n n o n GW i e Gn e r 指数和S i m ps o n 优势度指数均高于其他处理.3.3㊀放牧对土壤养分的影响放牧不仅会干扰植被的生长,也会影响土壤的8231第6期刘娜㊀等:放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响h t t p :∕∕c yk x .l z u .e d u .c n 理化性质及土壤微生物的活动.家畜主要通过践踏㊁采食和排泄粪便等行为改变草地土壤容重和养分等[30].轻度放牧压力下,羊草草原土壤中氮素转化细菌显著增加,促进了土壤氮素的循环[31].放牧模式也会影响土壤养分含量,在青藏高原,全年放牧加快了土壤养分的周转和养分输出量,导致土壤肥力下降,草地发生退化[9].荒漠草原土壤碳和氮的含量会随放牧强度的增加而减少[10].不同土层土壤受放牧强度的影响也不相同[2,32],土壤表层有机质含量随土层加深而下降,轻度放牧土壤有机质含量较不放牧草地土壤更高[33].本研究通过分析草地群落一个生长季中放牧对土壤养分的影响,发现各放牧梯度间土壤有机质含量和全氮含量差异不显著,但是重度放牧下表层土壤有机质含量和全氮略高于其他处理.初步分析,造成这种变化的主要原因是家畜排泄的粪便还停留在土壤表层,表层土壤有机质积累较多,故而表层土壤有机质含量最高.随着放牧家畜数量增多,家畜粪便也增多,而土壤化学元素循环需要较长周期,故而表层土壤养分有机质和全氮含量稍高.也可能是2014年较往年干旱,植被严重干枯,家畜践踏也会破坏植被本身的结构,同时也会使草地凋落物碎化,加速植物残体的分解,促进养分循环[34],但是这种差异不显著.因此,放牧对土壤物理化学性质的影响还需要更长时间尺度的探究.研究还发现草地植被群落生物多样性指数与表层土壤有机质呈负相关关系,可能是草地生态系统为了维持植被生物多样性及其生态功能,消耗了土壤中的养分.但是群落生物多样性与土壤理化性状并不是简单的线性关系,生物多样性水平较高时,植被群落盖度高,生态系统稳定性好,也能改善土壤理化性状.这与前人的研究结果相似[35].参考文献R e f e r e n c e s:[1]㊀泽让东科,文勇立,艾鷖,赵洪文,陈有军.放牧对青藏高原高寒草地土壤和生物量的影响.草业科学,2016,33(10):1975G1980.T s e r a n g D o n k o M i p a m ,W e nYL ,A iY ,Z h a o H W ,C h e nYJ .I m p a c t o f d i f f e r e n t g r a z i n g i n t e n s i t y o ns o i l p h y s i c a l p r o pe r t i e s a n d p l a n t b i o m a s s i nQ i n g h a i GT i b e tP l a t e a ua l p i n em e a d o we c o s y s t e m ,P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,2016,33(10):1975G1980.(i nC h i Gn e s e)[2]㊀胡向敏,侯向阳,丁勇,陈海军,运向军,武自念.不同放牧制度下短花针茅荒漠草原生态系统碳储量动态.中国草地学报,2014,36(5):6G11.H uX M ,H o uX Y ,D i n g Y ,C h e nHJ ,Y u nXJ ,W uZN.D y n a m i c s o f o r g a n i c c a r b o n s t o r a g e i n S t i p a b r e v i f l o r a d e s e r t s t e p p e e c o s y s t e mu n d e r d i f f e r e n t g r a z i n g s ys t e m s .C h i n e s e J o u r n a l o fG r a s s l a n d ,2014,36(5):6G11.(i nC h i n e s e )[3]㊀韩梦琪,王忠武,靳宇曦,康静,李江文,王悦华,王舒新,韩国栋.短花针茅荒漠草原物种多样性及生产力对长期不同放牧强度的响应.西北植物学报,2017,37(11):2273G2281.H a n M Q ,W a n g Z W ,J i nY X ,K a n g J ,L iWJ ,W a n g Y H ,W a n g SX ,H a nGD.R e s p o n s e o f s p e c i e s d i v e r s i t y a n d p r o d u c t i v i t y t oL o n g Gt e r m g r a z i n g i n t h e S t i p ab r e v i f l o r a d e s e r t s t e p p .A c t aB o t a n i c aB o r e a l i GO c c i d e n t a l i aS i n i c a ,2017,37(11):2273G2281.(i nC h i n e s e)[4]㊀王亚婷,张宇,杜宇凡,王玺,赵天启,古琛,陈万杰,赵萌莉.不同载畜率下短花针茅草原土壤水分空间异质性的分析.草业科学,2017,34(6):1159G1167.W a n g Y T ,Z h a n g Y ,D uYF ,W a n g X ,Z h a oT Q ,G uC ,C h e n W J ,Z h a o M L .S p a t i a l h e t e r o g e n e i t y o f s o i lm o i s t u r e i n S t i pa b r e v i fl o r a g r a s s l a n d su n d e r d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e s .P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,2017,34(6):1159G1167.(i nC h i n e s e )[5]㊀董全民,赵新全,李青云,马玉寿,王启基,施建军.牦牛放牧率与小嵩草高寒草甸暖季草地地上㊁地下生物量相关分析.草业科学,2005,22(5):65G71.D o n g Q M ,Z h a oX Q ,L iQ Y ,M aYS ,W a n g QJ ,S h i J J .R e g r e s s i v e a n a l y s i sb e t w e e ns t o c k i n g r a t e f o r y a ka n da b o v e g r o u n d a n du n d e r g r o u n db i o m a s s o fw a r m Gs e a s o n p a s t u r e i n K o b r e c i a p a r v a a l p i n em e 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l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e su n d e r g r a z i n gpr e s s u r e s .P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,2014,31(3):375G380.(i nC h i n e s e)[34]㊀H o f s t e d eRG M.T h e e f f e c t s o f g r a z i n g a n db u r n i n g o n s o i l a n d p l a n t n u t r i e n t c o n c e n t r a t i o n s i nC o l o m b i aP ár a m o g r a s s l a n d s .P l a n t a n dS o i l ,1995,173:111G132.[35]㊀白可喻,戎郁萍,杨云卉,林长存.北方农牧交错带草地生物多样性与草地生产力和土壤状况的关系.生态学杂志,2013,3(1):22G26.B a iK Y ,R o n g YP ,Y a n g Y H ,L i nCC .R e l a t i o n s h i p b e t w e e n g r a s s l a n db i o d i v e r s i t y a n d p r i m a r yp r o d u c t i v i t y a n ds o i l c o n t i Gt i o n i n f a r m i n g Gp a s t r o a l r e g i o n s o f n o r t h e r nC h i n a .C h i n e s e J o u r n a l o fE c o l o g y,2013,3(1):22G26.(i nC h i n e s e )(责任编辑㊀苟燕妮)1331。
《放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响》范文
《放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响》篇一一、引言内蒙古羊草草原是我国重要的草地资源之一,其生态系统的健康与稳定对区域生态环境及畜牧业发展具有重要影响。
放牧和割草作为草原管理的主要方式,对土壤呼吸及土壤微生物群落结构具有显著影响。
本文旨在探讨放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响,以期为草原生态保护与合理利用提供科学依据。
二、研究方法1. 研究区域与样地设置本研究选取内蒙古典型羊草草原区域,设置放牧区、割草区和未受干扰区作为样地,每个样地设立三个平行样方。
2. 土壤呼吸测定采用LI-8100型土壤呼吸仪进行土壤呼吸测定,每个样方内选取五个测点,测定不同处理下的土壤呼吸速率。
3. 土壤微生物群落结构分析采用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术对土壤微生物群落结构进行分析,比较不同处理下的微生物群落差异。
三、结果与分析1. 放牧对土壤呼吸的影响放牧区土壤呼吸速率显著高于未受干扰区,这可能是由于放牧活动增加了土壤温度和湿度,同时提高了土壤中有机质的含量,从而促进了土壤呼吸。
然而,过度放牧可能导致土壤压实,降低土壤通透性,进而抑制土壤呼吸。
因此,适度放牧对维持草原生态系统的健康具有积极作用。
2. 割草对土壤呼吸的影响割草后,短期内土壤呼吸速率有所下降,但随着割草后植被的恢复,土壤呼吸速率逐渐回升。
这表明割草能够控制草原植被的高度和密度,有利于植被的更新与恢复,从而促进土壤呼吸。
但长期频繁的割草可能会对土壤造成不利影响,需要配合合理的轮割制度。
3. 土壤微生物群落结构的变化放牧和割草处理使土壤微生物群落结构发生了一定程度的改变。
PCR-DGGE图谱显示,放牧区与割草区微生物种群多样性较未受干扰区有所降低,但同时也引入了一些新的微生物种类。
这可能是由于放牧和割草活动改变了土壤环境条件,从而影响了微生物的生存与繁殖。
四、结论放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构具有显著影响。
《2024年放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响》范文
《放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响》篇一摘要:本文旨在研究放牧和割草两种不同的管理措施对内蒙古羊草草原的土壤呼吸以及土壤微生物群落结构的影响。
通过对样地的调查、采样、测定与分析,本报告探讨了放牧和割草对土壤碳循环及微生物多样性的潜在影响,以期为草原生态系统的健康管理与可持续发展提供科学依据。
一、引言内蒙古羊草草原作为我国重要的草原生态系统之一,对于维护生态平衡和保护环境具有重要意义。
然而,随着人类活动的不断增加,过度放牧和割草等管理活动对草原生态系统的稳定性和健康造成了严重威胁。
因此,研究放牧和割草对土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响,对于理解草原生态系统的碳循环过程和生物多样性保护具有重要意义。
二、研究方法本研究选取了内蒙古地区典型的羊草草原作为研究对象,设置了放牧区和割草区作为实验区域,进行了为期一年的跟踪观测和采样分析。
主要采用了土壤呼吸测定、土壤微生物群落结构分析等方法。
三、放牧对土壤呼吸及微生物群落的影响1. 对土壤呼吸的影响:放牧活动会导致羊群踩踏草原,改变土壤紧实度,进而影响土壤通气性和水分保持能力。
实验结果显示,放牧区域的土壤呼吸速率在雨季和旱季表现出显著差异,且总体上高于无放牧区域。
这可能是由于放牧活动增加了土壤温度和湿度变化幅度,从而促进了土壤微生物的活性。
2. 对微生物群落的影响:放牧活动改变了草原的植被组成和结构,进而影响了土壤微生物群落的结构和多样性。
通过分析发现,放牧区域土壤中的细菌和真菌种类更加丰富,但某些特定种类的微生物数量会减少。
这可能是由于不同种类的植物为微生物提供了不同的营养来源。
四、割草对土壤呼吸及微生物群落的影响1. 对土壤呼吸的影响:割草活动通过去除地上部分植被,改变了草原的植被结构和光合作用能力。
在短期内,割草可以降低土壤呼吸速率,因为减少了有机物的输入和分解速率。
然而,长期来看,割草可能通过改变土壤环境条件(如水分保持和通气性)来影响土壤呼吸。
不同放牧强度对呼伦贝尔草甸草原群落特征及水分利用效率的影响
不同放牧强度对呼伦贝尔草甸草原群落特征及水分利用效率的
影响
内蒙古地处干旱-半干旱地区,水分是内蒙古草原主要的限制因子之一。
放牧是内蒙古草原上使用最广也是最普遍的一种利用方式,在一定程度上影响草原生态系统的物质循环和能量流动。
植被作为草地生态系统的重要组成部分,研究其水分利用效率对放牧强度的响应,可以为我们制定更为科学、有效的草地利用制度,可持续的利用草地资源提供指导。
本文以呼伦贝尔草甸草原为例,在围封-轻度放牧-重度放牧三个样地中进行试验,研究了不同样地中,其土壤理化性质,植被的群落特征和蒸散量,以及主要植物种羊草和贝加尔针茅的光合特征、竞争力及水分利用效率的变化,结果如下:1.适当强度的放牧可以提高群落的多样性,放牧会使得群落稳定性下降。
2.不同放牧强度下,羊草的竞争力均高于贝加尔针茅;在轻度放牧条件下,其差异最小。
3.土壤含水量及储水量在轻度放牧样地中最低。
4.轻度放牧可以提高羊草及贝加尔针茅的光合能力。
且在放牧条件下,羊草有午间休眠现象而贝加尔针茅则在正午达到一天中光合速率的最大值。
5.群落及主要优势种最高的水分利用效率均出现于轻度放牧样地。
《2024年放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响和作用机制》范文
《放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响和作用机制》篇一一、引言内蒙古典型草原是我国重要的自然生态系统之一,其植物养分的循环与回收对于维持生态平衡和农业可持续发展具有重要意义。
放牧作为草原生态系统中的一种重要干扰因素,对植物养分的循环与回收产生着深远的影响。
本文将就放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响及作用机制进行深入探讨。
二、放牧对植物养分回收的影响1. 直接影响放牧活动通过牲畜的采食和践踏,直接改变了草原植物群落的结构和组成。
牲畜采食植物后,植物养分的回收主要依赖于牲畜的排泄物和残余物归还。
而放牧过程中,牲畜的践踏作用也会对植物根系造成破坏,进而影响养分的吸收和转运。
2. 间接影响放牧活动改变了草原生态系统的微环境,如土壤温度、湿度、pH值等,这些因素都会影响植物对养分的吸收和利用。
此外,放牧活动还会影响草原生态系统的生物多样性,如改变植物种群结构、增加或减少某些物种的数量等,从而间接影响植物养分的回收。
三、放牧对植物养分回收的作用机制1. 促进养分循环放牧活动通过牲畜的排泄物和残余物,将植物养分以有机物的形式归还到土壤中,促进了养分的循环利用。
此外,放牧活动还能通过改变土壤微环境,促进土壤微生物的活动,从而提高土壤养分的有效性。
2. 调节植物生长放牧活动通过改变植物群落结构和组成,调节了植物的生长状况。
一方面,放牧活动可以控制某些竞争性强的物种的数量,为其他物种的生长提供更多的空间和资源;另一方面,放牧活动还能通过刺激植物的生理反应,促进其根系的发育和对养分的吸收。
四、结论放牧对内蒙古典型草原植物养分回收具有重要影响和作用机制。
一方面,放牧活动直接改变了植物群落结构和组成,影响了植物对养分的吸收和转运;另一方面,放牧活动还通过改变草原生态系统的微环境和生物多样性,间接影响了植物养分的回收。
同时,放牧活动还能促进养分的循环利用和调节植物生长。
因此,在草原生态系统的管理中,我们需要科学合理地安排放牧活动,以实现生态效益和经济效益的协调发展。
《放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响和作用机制》范文
《放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响和作用机制》篇一一、引言内蒙古典型草原是我国重要的自然生态系统之一,其生态环境的稳定与人类活动密切相关,尤其是放牧活动对植物养分的回收影响深远。
本篇论文将就放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响及其作用机制进行详细分析。
二、内蒙古典型草原与放牧活动的概述内蒙古典型草原拥有丰富的生物多样性和独特的生态环境,其植物群落主要由草本植物组成,为放牧活动提供了丰富的食物来源。
放牧活动是内蒙古草原地区的主要人类活动之一,对草原生态系统的结构和功能产生深远影响。
三、放牧对植物养分回收的影响(一)直接作用放牧活动通过牲畜的采食行为直接作用于植物,使植物养分得以回收。
放牧过程中,牲畜摄取植物,将植物中的养分带入消化系统进行消化吸收,进而将养分转化为自身所需的能量和营养物质。
(二)间接作用除了直接作用外,放牧活动还能通过改变土壤理化性质、植物群落结构等间接影响植物养分的回收。
放牧活动会改变土壤的肥力和结构,影响植物的生长和养分积累。
同时,放牧活动还能通过影响植物种群竞争关系、种间互作等改变植物群落结构,从而影响养分的回收。
四、放牧对植物养分回收的作用机制(一)选择性采食牲畜在采食过程中具有选择性,会优先选择营养价值高、生长迅速的植物进行采食。
这种选择性采食机制能促进植物种群之间的竞争,使生长迅速、营养价值高的植物得以生长繁衍,从而增加整个植物群落的养分含量。
(二)养分循环放牧活动将植物中的养分带入消化系统进行消化吸收后,一部分养分会被牲畜利用,另一部分则会随粪便排出体外。
这些被排出的养分能够促进土壤肥力的提高,为新植物的生长发育提供养分来源,从而实现养分的循环利用。
(三)生态位替代与物种更新放牧活动能够改变植物群落的结构和组成,使某些物种因不适应环境而逐渐消失,而其他适应性强的物种则得以繁衍。
这种生态位替代和物种更新的过程能促进植物群落的多样性和稳定性,从而影响养分的回收。
五、结论综上所述,放牧活动对内蒙古典型草原植物养分回收具有深远影响。
《放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响和作用机制》范文
《放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响和作用机制》篇一放牧对内蒙古典型草原植物养分回收的影响与作用机制摘要:本文旨在探讨放牧活动对内蒙古典型草原植物养分回收的影响及其作用机制。
通过实地调查、实验研究和数据分析,揭示了放牧活动对草原生态系统中植物养分循环的积极作用和潜在影响。
本文的研究结果有助于理解放牧活动在草原生态系统中的功能和价值,为草原生态保护与管理提供科学依据。
一、引言内蒙古作为我国最大的草原区,其生态系统对维护我国生态安全具有重要意义。
放牧活动作为草原生态系统的重要组成部分,对植物养分的回收和利用起着关键作用。
然而,关于放牧活动对植物养分回收的影响及其作用机制,尚需深入探讨。
本文以内蒙古典型草原为研究对象,通过科学实验和数据分析,深入研究了放牧活动的生态学意义及其在植物养分回收中的作用。
二、研究区域与方法本研究选择内蒙古典型草原作为研究区域,通过实地调查、样品采集、实验分析和数据分析等方法,探讨了放牧活动对植物养分回收的影响。
实验中选取了不同放牧强度和不同放牧周期的草原样地,采集了植物样品和土壤样品,对植物养分含量、土壤养分含量等指标进行了测定和分析。
三、放牧对植物养分回收的影响1. 直接影响:放牧活动通过动物采食和排泄过程,直接促进了植物养分的回收。
动物采食后,部分植物养分被摄入动物体内,经过消化、吸收和代谢后,以粪便形式排出体外,形成有机肥料,对植物生长具有促进作用。
此外,动物的践踏作用也有助于改善土壤结构,提高土壤肥力。
2. 间接影响:放牧活动改变了草原生态系统的结构和功能,通过调整物种组成、植被盖度和生产力等指标,间接影响了植物养分的循环。
适度放牧有助于控制植被盖度,避免过度繁殖导致草地退化;而过度放牧则可能引发土壤侵蚀、草地退化等问题,降低植物养分的回收效率。
四、作用机制分析1. 动物采食与排泄:动物采食后将部分植物养分摄入体内,经过消化吸收后形成粪便排出体外。
粪便中富含植物所需的各种营养元素,如氮、磷等。
《不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响》范文
《不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响》篇一摘要:本文旨在探讨不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响。
通过对内蒙古草原区域内的多种放牧模式进行实地研究及数据分析,深入探讨放牧强度、放牧时间和放牧策略等因素如何影响植物的生长、生理特性以及物种的多样性,旨在为内蒙古草原的科学管理提供理论支持和实践指导。
一、引言内蒙古典型草原作为我国重要的畜牧业生产基地和生态屏障,其生态系统的健康与否直接关系到区域生态安全和畜牧业可持续发展。
而放牧作为草原生态系统的重要组成部分,其方式、强度和时间等因素对草原植被的生长和演替具有重要影响。
因此,研究不同放牧方式对草原优势种植物功能性状的影响,对于优化放牧管理、保护草原生态环境具有重要意义。
二、研究区域与方法(一)研究区域概况选择内蒙古典型草原区作为研究区域,该区域具有丰富的草原资源和多样的放牧方式。
(二)研究方法采用实地调查与实验室分析相结合的方法,对不同放牧方式下的草原植被进行系统采样,并对样本进行生长量、生理指标、物种多样性等指标的测定与分析。
三、不同放牧方式的影响(一)放牧强度的影响随着放牧强度的增加,草原植被的生长量呈现先增后减的趋势。
适度的放牧强度能够促进植物的生长,提高其生理活性;而过度放牧则会导致植被退化,植物生长受阻。
(二)放牧时间的影响不同季节的放牧对植物的生长也有显著影响。
春季和夏季的放牧有利于植物的生长和繁殖,而秋季和冬季的过度放牧则可能导致植物资源枯竭,影响翌年的生长。
(三)放牧策略的影响轮牧和围栏轮放的策略有助于维持草原生态系统的稳定性。
轮牧可以保证草原得到适当的休养期,而围栏轮放则能够保护优势种植物免受过度采食。
相比之下,连续放牧则容易导致草原植被的退化。
四、结论本文研究表明,不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物的功能性状具有显著影响。
适度的放牧强度和时间可以促进植物的生长和生理活性,而过度放牧则会导致植被退化。
《放牧对草原化荒漠植物功能性状和生态系统功能的影响》范文
《放牧对草原化荒漠植物功能性状和生态系统功能的影响》篇一一、引言草原化荒漠地区作为地球上重要的生态系统之一,其植物功能性状和生态系统功能的维持与变化对环境变化极为敏感。
放牧作为人类活动的重要形式之一,对草原化荒漠的生态影响是显著的。
本文将围绕放牧活动对草原化荒漠植物功能性状及生态系统功能的影响展开论述。
二、植物功能性状的变化放牧过程中,家畜的采食行为会直接影响到草原化荒漠植物的生长和发育。
首先,家畜的采食行为会导致植物群落的结构发生变化,使优势种群逐渐转变为耐牧性较强的植物种类。
其次,放牧活动会改变植物的生理性状,如叶片厚度、叶绿素含量等,这些性状的变化直接影响植物的光合作用和营养吸收能力。
此外,放牧还会导致植物的生长速度和生物量发生变化,从而影响整个生态系统的生产力和稳定性。
三、生态系统功能的影响放牧对草原化荒漠生态系统功能的影响主要体现在以下几个方面:1. 土壤养分循环:放牧活动会加速土壤养分的循环过程,如氮、磷等养分的固定和释放等。
然而,过度的放牧则可能导致土壤养分的过度消耗,进而影响整个生态系统的健康。
2. 生物多样性:放牧会改变物种组成和多样性,这有利于一些耐牧性强的物种的繁衍,但同时可能导致某些物种的灭绝或数量减少,从而影响生态系统的稳定性。
3. 生态系统服务功能:放牧活动对草原化荒漠的防风固沙、水源涵养等生态系统服务功能具有重要影响。
适度的放牧可以维持生态系统的稳定性和活力,但过度的放牧则可能导致这些功能的减弱或丧失。
四、结论与建议综上所述,放牧活动对草原化荒漠植物功能性状和生态系统功能具有显著影响。
为了保护这一地区的生态环境和生态系统的健康,我们提出以下建议:1. 合理控制放牧强度:根据不同地区的实际情况,制定合理的放牧强度和计划,避免过度放牧对生态环境造成的破坏。
2. 推广科学养殖技术:通过推广科学养殖技术和管理方法,提高家畜的饲养效率,减少对草原化荒漠的破坏。
3. 实施生态修复工程:对于已经遭受破坏的地区,应实施生态修复工程,如植树造林、退耕还草等措施,以恢复生态系统的健康。
《2024年放牧制度与放牧强度对内蒙古短花针茅荒漠草原AM真菌多样性的影响》范文
《放牧制度与放牧强度对内蒙古短花针茅荒漠草原AM真菌多样性的影响》篇一一、引言荒漠草原作为自然生态系统的重要组成部分,对于维护生态平衡和生物多样性具有重要意义。
其中,内蒙古短花针茅荒漠草原作为我国典型的草原生态系统之一,其健康状况和生物多样性对当地生态环境的稳定和可持续发展具有至关重要的影响。
放牧作为荒漠草原管理的重要手段,对土壤生物多样性、植物群落结构等均有着直接或间接的影响。
特别是放牧制度与放牧强度对荒漠草原中的丛枝菌根真菌(AM真菌)多样性的影响日益受到研究者的关注。
二、放牧制度与放牧强度放牧制度是指对放牧活动进行科学管理和规划的一系列措施,包括放牧时间、放牧频率、放牧动物种类等。
而放牧强度则是指单位时间内动物在特定区域内的活动强度,通常以单位面积内动物的数量或动物活动对土壤的踩踏程度来衡量。
三、AM真菌多样性AM真菌是一种与植物根系形成共生关系的真菌,对植物的生长和营养吸收具有重要作用。
AM真菌多样性是反映草原生态健康状况的重要指标之一。
四、放牧制度与放牧强度对AM真菌多样性的影响1. 放牧制度的影响(1)轮作与连作轮作和连作的放牧制度在时间和空间上交替进行放牧活动,可以有效地减少土壤的过度踩踏和破坏,从而有利于AM真菌的生长和繁殖。
此外,轮作制度可以提供不同种类的植物资源,为AM真菌提供更丰富的营养来源。
(2)季节性放牧与连续性放牧季节性放牧可以根据季节变化进行合理的安排,使草原得到充分的休养和恢复时间,有利于AM真菌的生长和繁殖。
而连续性放牧则可能造成土壤结构破坏、植被减少等问题,从而对AM 真菌的生存环境造成不利影响。
2. 放牧强度的影响(1)适度放牧适度放牧可以保持草原的生态平衡,为AM真菌提供良好的生存环境。
同时,适度放牧可以促进植物的生长和更新,为AM 真菌提供更多的营养来源。
(2)过度放牧过度放牧会导致土壤结构破坏、植被减少等问题,从而对AM真菌的生存环境造成严重威胁。
此外,过度放牧还会导致土壤中养分不足,进而影响AM真菌的繁殖和生存。
《2024年不同休牧时间对典型草原植物群落和土壤化学计量学特征的影响》范文
《不同休牧时间对典型草原植物群落和土壤化学计量学特征的影响》篇一一、引言草原生态系统作为地球上重要的生态系统之一,其稳定性和健康状况对环境和人类生活具有深远的影响。
在过去的几十年里,放牧和人为干扰已经严重威胁到了草原的可持续性。
为了保护和恢复草原生态系统,休牧作为一种有效的管理措施被广泛采用。
然而,不同休牧时间对典型草原植物群落和土壤化学计量学特征的影响尚不明确。
本文旨在探讨不同休牧时间对典型草原生态系统的植物群落和土壤化学计量学特征的影响,以期为草原生态系统的管理和恢复提供理论依据。
二、材料与方法(一)研究区域本研究选取了我国北方典型草原作为研究对象,该地区具有丰富的草原资源和典型的草原生态系统。
(二)实验设计将研究区域分为不同休牧时间的处理组,包括0年(对照组)、1年、2年、3年和4年的休牧时间。
在每个处理组中设置多个样方,对植物群落和土壤进行采样和分析。
(三)研究方法1. 植物群落调查:对每个样方进行植物群落调查,记录物种组成、密度、盖度等指标。
2. 土壤样品采集与分析:采集每个样方的土壤样品,测定土壤pH值、有机质含量、全氮、全磷等化学计量学指标。
三、结果与分析(一)不同休牧时间对植物群落的影响1. 物种组成与密度:随着休牧时间的延长,植物群落的物种组成逐渐丰富,密度也有所增加。
休牧4年的处理组中,优势物种的密度明显高于对照组和短时间休牧的处理组。
2. 群落结构与盖度:长时间休牧有助于提高植物群落的盖度和结构复杂性。
在休牧4年的处理组中,植物群落的盖度最高,结构最为复杂。
(二)不同休牧时间对土壤化学计量学特征的影响1. pH值:随着休牧时间的延长,土壤pH值逐渐降低。
这可能是由于长时间休牧有利于土壤微生物的活动和有机质的分解,从而降低土壤pH值。
2. 有机质含量:长时间休牧显著提高了土壤有机质含量。
休牧4年的处理组中,土壤有机质含量最高,为草原生态系统的恢复和稳定提供了有利的条件。
3. 全氮和全磷含量:休牧时间对土壤全氮和全磷含量也有一定影响。
《不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响》范文
《不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响》篇一一、引言草原生态系统对全球生物多样性和生态系统服务发挥着至关重要的作用,其中内蒙古典型草原是其中的关键部分。
由于过度放牧、环境破坏以及人为干扰等人类活动影响,其生态环境日趋脆弱。
近年来,人们越来越重视科学管理下的可持续放牧策略。
不同的放牧方式如强度、时间和方法都可能对优势种植物的功能性状产生显著影响。
本文旨在探讨不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响。
二、研究方法本研究选取了内蒙古典型草原的几个代表性区域,通过对比不同放牧强度、放牧时间和放牧方式的区域,观察和分析植物的功能性状变化。
采用文献调研和实地观测相结合的方式,进行全面的研究和分析。
三、不同放牧方式对优势种植物功能性状的影响1. 放牧强度的影响随着放牧强度的增加,优势种植物的生长速度和生物量通常会降低。
这是由于过度的放牧导致土壤肥力下降,进而影响植物的生长。
然而,对于一些具有强大抗逆性的植物,它们可能会通过改变自身的生理机能和形态特征来适应环境变化。
2. 放牧时间的影响在不同的季节进行放牧也会对植物功能性状产生影响。
在干旱季节,过度的放牧可能导致植被覆盖度降低,进而导致土壤暴露和风蚀加剧。
在雨季,如果放牧过度,可能会导致植物生长过快而无法形成稳定的土壤结构。
3. 放牧方式的影响不同的放牧方式如轮牧、休牧和散牧等也会影响植物的功能性状。
轮牧和休牧可以保证草原的持续利用和恢复,使植物有足够的时间进行生长和繁殖。
而散牧则可能导致过度消耗草原资源,影响植物的生长和繁殖。
四、结论与建议根据研究结果,我们得出以下结论:不同的放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物的功能性状有显著影响。
过度的放牧强度、不适当的放牧时间和错误的放牧方式都可能导致植被退化、土壤肥力下降和生物多样性减少等问题。
因此,我们需要采取科学合理的放牧策略来保护和管理草原资源。
针对此,我们提出以下建议:首先,应实施合理的放牧强度,避免过度放牧,以保护草原生态系统的健康。
《2024年不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响》范文
《不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响》篇一一、引言内蒙古典型草原作为我国重要的生态系统和畜牧业基地,其植物群落的结构和功能特性对气候和环境变化响应敏感,并直接影响草原生态系统的健康与可持续发展。
而放牧作为该区域最为主要的人类活动之一,对草地生态系统的功能和优势植物种群的性状产生了显著影响。
因此,探究不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物功能性状的影响,对于保护和恢复草原生态系统具有重要意义。
二、研究区域与方法本研究选取了内蒙古典型草原区作为研究区域,通过对比分析不同放牧方式(如传统放牧、围栏放牧、轮牧等)对当地典型草原植物(如蒺藜草、狼毒等)的功能性状(如生物量、根系深度、叶片养分等)进行探讨。
本研究综合采用了实地调查、取样分析、统计分析和文献调研等多种研究方法。
三、不同放牧方式对植物功能性状的影响1. 对生物量的影响放牧活动对植物生物量的影响显著。
传统放牧方式由于缺乏科学管理,往往导致过度放牧,使得植物群落生物量下降,草地产量减少。
而围栏放牧和轮牧则能够更好地保护草地的生产力,使得植物生物量相对稳定或有所增加。
这主要得益于围栏放牧的适度管理以及轮牧的合理分配和利用资源。
2. 对根系深度的影响不同放牧方式对植物根系深度的影响也不尽相同。
传统放牧往往使根系浅层的植物更易被牲畜采食,长期下来可能导致根系分布变浅。
而围栏放牧和轮牧则能减少对浅层根系的压力,有利于深层根系的生长和发育,从而增强植物的抗逆能力。
3. 对叶片养分的影响放牧活动对植物叶片养分的影响主要体现在氮、磷等元素的含量上。
传统放牧往往导致草地中营养元素的流失,使得植物叶片中养分含量降低。
而围栏放牧和轮牧由于管理上的优化,能够在一定程度上减缓营养元素的流失,从而提高植物叶片的养分含量。
四、结论与建议本研究结果表明,不同放牧方式对内蒙古典型草原优势种植物的功能性状产生了显著影响。
适度管理的围栏放牧和科学分配资源的轮牧能够有效保护和提高草地生态系统的健康水平。
放牧对草地群落与土壤特征的影响
关键词 : 物种多样性 ; 土壤特征 ; 放牧生态系统 ; 草地生产力 ; 多 样 性 与 生 产 力
中 图分 类 号 : Q9 4 8 . 1 1 2 9 文献标志码 : A
Ef f e c t s o f Gr a z i ng o n Co mmu n i t y a nd S o i l Ch a r a c t e r i s t i c s
S t a t i o n o f Mi n i s t r y o f Ag r i c u l t ur e f o r Ec o l o g i c a l Sy s t e m i n Lo e s s Pl a t e a u Ar e a s,La n z h o u 7 3 0 0 5 0,Ch i n a;3 M a qu Gr a s s l a n d Wo r k i n g S t a t i o n o f Ga nn a n S t a t e ,M a q U,Ga ns u 7 4 7 3 0 0,Ch i na )
Ch i ne s e Ac a d e my o f S c i e n c e s a n d Mi n i s t r y o f Wa t e r Re s o u r c e s ,No r t h we s t A &F Un i v e r s i t y,Ya n gl i n g,Sh a a n x i 7 1 2 1 00 ,Ch i n a;
落物种多样性与生产力 、 土 壤 碳 氮 含 量 与 生 物 量 关 系 的 影 响 。结 果 表 明 : ( 1 ) 与休牧草 地相 比, 放 牧 草 地 的地 上 生 物量降低 3 1 . 6 3 , 凋落物生物量降低 1 3 4 . 2 9 %; 放牧 草地的禾草类 生物量 提高 1 9 . 7 7 , 而 杂 草 类 生 物 量 和 豆科
不同放牧强度对呼伦贝尔草甸草原群落特征及群落生物量分布的影响
不同放牧强度对呼伦贝尔草甸草原群落特征及群落生物量分布的影响本研究在温带典型草甸草原核心区域呼伦贝尔草原开展,以内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区境内的羊草草甸草原为研究对象,以当地肉牛作为放牧对象,并采用控制肉牛头数的方法实现对放牧强度的处理。
通过四年(2013年-2016年)的野外调查实验和室内统计分析方法研究了不同放牧强度下(围封对照、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)土壤物理性质、群落地上、地下生物量、群落特征和群落物种多样性的变化以及植物群落地上、地下生物量分布对放牧强度的响应。
调查取样工作于每年八月中旬进行,主要研究成果如下:1.草甸草原植物群落地上生物量随放牧强度的增加呈显著降低,重度放牧强度较对照降低的幅度超过60%。
不同的年际间,群落地下生物量随放牧强度的增加呈现不同变化规律,2013年、2014年随放牧强度的增加呈先降低后增加的趋势,2015年、2016年呈先升高后降低的趋势,并且中度、重度放牧使群落地下生物量显著降低(P<0.05)。
2.四年试验期间,植物群落高度、盖度均随放牧强度的增加而减少,而植物群落密度在中度放牧强度下出现最大值。
放牧强度的增加降低了该区域优势种羊草(Leymus chinensis)的重要值(110.18-4.67),提高了寸草苔(Carex duriuscula)的重要值(30.54-133.65)。
总体来说,该区域群落物种多样性随放牧强度的增加呈先增加后减少的趋势,这一变化规律支持放牧优假说,也说明适当的放牧干扰会增加群落物种多样性。
3.放牧强度的增加使植物群落地上活体和凋落物部分的生物量占群落总生物量的比例减少,而地上植物立枯生物量的占比则是在轻度放牧强度下最大(2.25%),说明放牧强度的变化会影响植地上部分的生物量的分布比例,而且在轻度放牧强度下,植物群落生长更新的速率较快。
4.植物群落地下生物量呈“T”型分布,且该区域土壤表层0~30cm的地下生物量占地下0~60cm范围内生物量的84.64%~89.49%,放牧强度的增加使群落地下生物量趋于表层化分布。
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第32卷第15期2012年8月生态学报ACTA ECOLOGICA SINICA Vol.32,No.15Aug.,2012基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2009CB421104);中国科学院战略性先导科技专项(XDA05060100)收稿日期:2011-04-20;修订日期:2012-04-24*通讯作者Corresponding author.E-mail :ghliu@rcees.ac.cnDOI :10.5846/stxb201104200523丁小慧,宫立,王东波伍星,刘国华.放牧对呼伦贝尔草地植物和土壤生态化学计量学特征的影响.生态学报,2012,32(15):4722-4730.Ding X H ,Gong L ,Wang D B ,Wu X ,Liu G H.Grazing effects on eco-stoichiometry of plant and soil in Hulunbeir ,Inner Mogolia.Acta Ecologica Sinica ,2012,32(15):4722-4730.放牧对呼伦贝尔草地植物和土壤生态化学计量学特征的影响丁小慧1,2,宫立1,2,王东波3,伍星1,刘国华1,*(1.中国科学生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院研究生院,北京100049;3.内蒙古自治区呼伦贝尔市环境科学研究所,呼伦贝尔021008)摘要:放牧通过畜体采食、践踏和排泄物归还影响草地群落组成、植物形态和土壤养分,植物通过改变养分利用策略适应环境变化。
通过分析呼伦贝尔草原放牧和围封样地中的群落植物和土壤的碳氮磷养分及化学计量比,探讨放牧对生态系统化学计量学特征和养分循环速率的影响机制。
结果如下:(1)群落尺度上,放牧和围封草地植物叶片C 、N 和P 的含量没有显著差异;但是在种群尺度上,放牧草地植物叶片N 含量显著高于围封草地;(2)放牧草地土壤全C 、全N 、有机C 、速效P 含量,低于围封草地,硝态N 含量高于围封草地;土壤全P 和铵态N 指标没有显著差异;(3)放牧草地植物C ʒN 比显著低于围封草地,植物残体分解速率较快,提高了生态系统养分循环速率。
关键词:草地生态系统;放牧;围封;化学计量学;呼伦贝尔Grazing effects on eco-stoichiometry of plant and soil in Hulunbeir ,InnerMogoliaDING Xiaohui 1,2,GONG Li 1,2,WANG Dongbo 3,WU Xing 1,LIU Guohua 1,*1State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology ,Research Center for Eco-Environmental Sciences ,Chinese Academey of Sciences ,Beijing 100085,China2Graduate University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China3Institute of Environmental Science of Inner Mongolia ,Hulunbeir 021008,ChinaAbstract :The grassland in Inner Mongolia ,one of the largest remaining grassland ecosystems in the world ,is extensive and covers an area of up to 68%of the entire region.Recently ,with the increasing needs of livestock products ,the ecological function of the grassland is severely degraded by overgrazing.The effect of grazing has become an urgent and crucial issue in the study of grassland ecology.The early researches mainly focused on the effects of grazing on the productivity ,community structure and biodiversity of the grasslands through the browsing ,trampling around and excretion of livestock.Focusing on C4soil or plants ,only a few studies have considered the effects of grazing on the stoichiometry traits of soil and plants.Themechanism by which grazing affects the stoichiometry traits of soil and plants is far from clear.For this issue ,we carried out a study considering the role of grazing on the stoichiometry traits of soil and plant at both population and community scales.We determined the C ,N ,P content and the C /N ratios of plant and soil to explore how grazing affects the stoichiometry traits and nutrient cycling rates in an ecosystem.We found that :(1)On community scale ,C ,N ,P content of the leaves had no-significant differencebetween the grazed and the exclosure grassland ;however ,on species scale ,the N content inthe grazed grassland was significantly higher than that in the exclosure.(2)Grazing significantly decreased soil total carbon (TC ),total nitrogen (TN ),soil organic carbon (SOC )and available phosphorus ,increased the nitrate nitrogen ,with no effects on total phosphorus (TP )and ammonium nitrogen.(3)The C /N ratio of the plant in grazed grassland was significantly lower than that in the exclosure ,suggesting higher decomposition rate of litter and quicker nutrient cycling rate of the ecosystem.In conclusion ,our study indicates that plants can adapt to varied environments caused by grazing through choosing suitable strategies of nutrient using.Key Words :grassland ecosystem ;grazing ;exclosure ;stoichiometry ;hulunbeir放牧是人类对草地资源管理和利用的主要方式之一,放牧干扰除了直接影响草地生产力、生物多样性以及导致种群特征变化以外[1-5],还深刻影响生态系统化学计量特征,改变养分循环速率。
关于放牧对草地生态系统的影响做过大量研究,一方面研究关注生物量和植物群落结构对放牧的响应[4-17],另一方面研究关注植物和土壤养分特征变化对放牧的响应[18-26],但关于放牧对植物和土壤养分特征的影响一直没有定论。
李香真和陈佐忠[26]通过对不同放牧率下土壤养分含量进行分析,认为重牧降低土壤有机质全氮的含量,轻牧和中牧对养分含量影响不大。
Frank [27]对黄石公园草地土壤C 和N 进行研究,认为放牧可以增加土壤中的有机碳的含量,重牧没有导致土壤有机质降低。
而Milchunas 和Lauenroth [28]认为土壤养分指标与放牧强度关系复杂,要结合植被和土壤的初始情况,环境因素和放牧历史进行综合研究。
Unkovich[29]认为放牧导致植物叶片N 含量降低,并降低植物对土壤养分的吸收能力。
但是也有观点认为,植物被去叶后,剩余叶片N 含量增加[30],最终降低植物残体的C /N 比,使微生物矿化作用增强,固定作用减弱,增加土壤的净矿化量,提高养分循环速率[31-37]。
我国关于放牧对生态系统养分含量的影响的研究,通常将植物群落[18-19]和土壤[20-24]分开研究,对于更好地揭示和理解放牧对生态系统养分循环影响的机制具有局限性。
放牧干扰是否通过影响草地群落组成、植物形态和土壤养分状况,进而导致植物养分利用策略变化,改变草地生态系统化学计量学特征呢?本文基于上述假设,从生态化学计量学角度出发,从三方面研究放牧对呼伦贝尔草地植物和土壤C 、N 和P 3种元素化学计量学特征影响,第一探讨植物群落尺度和种群尺度对放牧干扰的响应,第二探讨土壤养分含量变化,第三探讨放牧对草地养分循环速率的影响,进一步分析放牧生态系统养分循环的影响机制,为草地资源管理和利用提供依据。
1材料与方法1.1研究区域概况研究区位于内蒙古自治区呼伦贝尔市大兴安岭山脉以西地区(48ʎ04'02ᵡ—50ʎ11'29ᵡN ,116ʎ32'42ᵡ—120ʎ18'29ᵡE )。