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《内蒙古农业大学》 2011年
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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

刘红梅  
【摘要】: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叠程度比较大。 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。
【学位授予单位】:内蒙古农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S812

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