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《内蒙古农业大学》 2008年
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不同放牧制度对短花针茅荒漠草原植被与土壤影响的研究

闫瑞瑞  
【摘要】: 以短花针茅荒漠草原放牧制度为研究对象,通过对2005-2007年3年的野外调查和室内实验及数据分析,研究了植物种群、群落和土壤方面对划区轮牧与自由放牧两种制度的响应。主要研究成果如下: 1放牧导致短花针茅、无芒隐子草高度降低;划区轮牧区无芒隐子草、碱韭盖度、密度和重要值高于自由放牧区。自由放牧区短花针茅高度、盖度、密度和重要值高于划区轮牧区。禁牧与轮牧有利于提高无芒隐子草和碱韭地上现存量和相对现存量,自由放牧有利于提高短花针茅地上现存量和相对现存量。 2禁牧和划区轮牧有利于植物的地上部分生长和有性繁殖;划区轮牧提高了碱韭分蘖节的生物量、短花针茅和碱韭构件能量现存量及总能量现存量。短花针茅、无芒隐子草和碱韭根的生物量、生物量分配比例、能量现存量以及根冠比能量现存量、根的能量分配比例划区轮牧区与自由放牧区高于禁牧对照区;不同构件及植株整体热值划区轮牧区高于自由放牧区。营养枝与生殖枝的生物量和能量分配没有显著的颉抗关系,营养枝与分蘖节生物量和能量分配比例间呈显著的颉抗关系。 3短花针茅、无芒隐子草和碱韭光合速率、蒸腾速率和气孔导度表现为双峰型,具有明显的“午休”现象。胞间CO2浓度表现为双谷型。划区轮牧较自由放牧提高荒漠草原主要植物种群的光合能力、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度。短花针茅、无芒隐子草和碱韭在不同处理下对PAR的响应均为“抛物线”型。同一植物光响应曲线为禁牧区划区轮牧区自由放牧区。在不同处理下光合速率、蒸腾速率和气孔导度与PAR两者呈正相关关系,胞间CO2浓度随PAR的增强呈现出下降的趋势,与PAR的拟合曲线为二次多项式方程。 4不同处理短花针茅密度、盖度呈下降趋势,其中划区轮牧区下降的幅度最小;无芒隐子草和碱韭密度在划区轮牧区和对照区呈上升趋势。碱韭盖度在对照区呈上升趋势;一年生植物栉叶蒿密度、盖度在不同处理呈上升趋势。群落总盖度划区轮牧区是自由放牧区1.83倍。划区轮牧区与对照区多年生植物短花针茅、无芒隐子草、碱韭、糙隐子草、细叶葱和银灰旋花重要值较高。自由放牧区除了短花针茅和无芒隐子草的重要值排序较高,一年生植物在群落中也起着相当重要的作用,自由放牧区冷蒿重要值增加;强旱生植物戈壁天门冬重要值保持稳定;兔唇花重要值急剧增加。从重要值角度分析,自由放牧草地有向退化旱化演替方向发展的趋势。 5 Margalef丰富度指数、Shannon-wiener指数和Simpson指数三年平均值划区轮牧自由放牧区对照区。Pielou指数对照区高于划区轮牧区与自由放牧区。不同处理间四种多样性指数体呈上升趋势,且均在划区轮牧区增加的幅度最大。Simpson指数、Shannon-wiener指数与丰富度的相关性都高于与均匀度的相关性。群落βw多样性指数随取样面积增加而降低;荒漠草原轮牧区β多样性指数最高;轮牧区与对照区的相似性系数最大,为0.884;随着放牧试验进行不同处理间的相似性系数下降。 6禁牧与轮牧较自由放牧提高植物地上现存量,植物地上现存量禁牧和轮牧比自由放牧分别提高了2.87倍和0.57倍。不同处理草地地下生物量随土层深度增加而降低,呈“T”型,并符合指数函数减小规律;放牧使地下根系出现趋向表层化的现象,划区轮牧区根系向上移动的趋势小于自由放牧区。划区轮牧较自由放牧和禁牧有利于提高草地群落种子库的植物种数以及优良牧草的种类;对照区土壤种子库密度高于划区轮牧区与自由放牧区;土壤种子库垂直结构呈递减性,有75.06%~83.19%分布在0~5cm土层内,有14.16%~21.68%分布在5~10cm土层内,有2.65%~4.90%分布在10~15cm土层内。划区轮牧区土壤种子库的丰富度指数和多样性指数高于自由放牧区。划区轮牧区和对照区土壤种子库组成的相似性系数最大。 7划区轮牧和禁牧土壤粘粒和粉粒含量高于自由放牧,土壤砂粒含量低于自由放牧。划区轮牧较自由放牧降低土壤容重,增加土壤孔隙度和土壤含水量。划区轮牧区和禁牧提高了土壤有机质、土壤氮素、土壤全钾和土壤速效钾含量。土壤表层磷含量、土壤pH值划区轮牧区最高。放牧导致碳氮比减少。土壤养分含量与土壤深度的拟合曲线为二次幂函数。 8地上现存量与土壤含水量之间呈正相关关系。不同放牧制度下荒漠草原土壤含水量与地上植被物种多样性指数拟合曲线为一元二次方程,划区轮牧区土壤含水量与Margalef丰富度指数、Shannon-wiener多样性均呈显著或极显著的正相关关系,相关系数分别为0.8186、0.6496。不同放牧制度对各土壤理化性质指标影响不同,不同放牧制度土壤各指标之间的相关性也不同。轮牧区和对照区机械组成与土壤养分、以及土壤养分相互之间均较自由放牧区有密切的高度相关关系。
【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】:2008
【分类号】:S812

【引证文献】
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【二级引证文献】
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6 格根宝乐尔;包玉英;;休牧对荒漠草原AM真菌及土壤成分的影响[A];中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
7 李浩;马万里;吴永胜;吕桂芬;卢萍;;内蒙古荒漠草原土壤微生物生物量及呼吸强度动态变化的研究[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
8 李新国;吴世福;宋磊;娄玉霞;;上海市奉贤县海涂植被特征及生物量[A];第六届全国系统与进化植物学青年学术研讨会论文摘要集[C];2000年
9 赵景波;;黄土高原450 KaBP前后荒漠草原大迁移的初步研究[A];认识地理过程 关注人类家园——中国地理学会2003年学术年会文集[C];2003年
10 何兴元;陈玮;徐文铎;;辽宁天然林植被特征与可持续发展[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 师巧梅;我区对1.5亿亩荒漠草原永久禁牧[N];新疆日报(汉);2011年
2 关俏俏 赵春晖;新疆1.5亿亩荒漠草原永久禁牧[N];西部时报;2011年
3 乔绍玉;荒漠草原变成出口基地[N];国际商报;2001年
4 记者 塔娜;为制定科学有效的放牧制度提供参考[N];中国社会科学院院报;2008年
5 唐立新 记者  杨兴文;哈市退化土壤治理示范项目初见成效[N];哈尔滨日报;2006年
6 刘存琦;土壤理化性质影响运动场草坪质量的因子[N];中国花卉报;2006年
7 梁景之;荒漠草原牧区环境效应研究[N];中国社会科学院报;2009年
8 董建矿;新乡:土壤污染状况“大普查”[N];河南日报;2007年
9 记者 格日乐;我市牧草长势良好[N];鄂尔多斯日报;2006年
10 张三森;落实科学发展观 推进全面协调发展[N];临汾日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫瑞瑞;不同放牧制度对短花针茅荒漠草原植被与土壤影响的研究[D];内蒙古农业大学;2008年
2 卫智军;荒漠草原放牧制度与家庭牧场可持续经营研究[D];内蒙古农业大学;2003年
3 刘红梅;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];内蒙古农业大学;2011年
4 焦婷;温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究[D];甘肃农业大学;2010年
5 占布拉;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];内蒙古农业大学;2010年
6 运向军;短花针茅草原对禁牧休牧的响应及休牧期家畜舍饲研究[D];内蒙古农业大学;2010年
7 蒙荣;放牧制度对大针茅草原影响的研究[D];内蒙古大学;2004年
8 蒙仲举;荒漠草原坡面侵蚀分异规律及防控措施研究[D];内蒙古农业大学;2010年
9 满秀玲;小兴安岭北部沼泽湿地植被特征与营养元素动态研究[D];北京林业大学;2005年
10 王忠武;载畜率对短花针茅荒漠草原生态系统稳定性的影响[D];内蒙古农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐海红;不同放牧制度对短花针茅荒漠草原碳平衡的影响[D];中国农业科学院;2010年
2 薛博;围封对多伦县退化草地土壤及植被的影响[D];内蒙古农业大学;2008年
3 李耀;不同草地类型土壤理化性状对放牧制度的响应[D];内蒙古农业大学;2010年
4 刘红梅;不同轮牧时间对荒漠草原植物群落和土壤理化性质的影响[D];内蒙古农业大学;2007年
5 赵海军;禁牧、休牧对荒漠草地和家畜影响的研究[D];内蒙古农业大学;2006年
6 李勤奋;放牧制度对短花针茅草原植物群落和家畜体重的影响[D];内蒙古农业大学;2001年
7 闫敏;荒漠草原植被特征及其利用强度对水土流失影响的研究[D];内蒙古农业大学;2002年
8 张晓艳;保水剂与不同外源物质的配比对植被生长影响研究[D];北京林业大学;2009年
9 王建锋;长期定位施肥对设施土壤理化性质及黄瓜生育影响的研究[D];沈阳农业大学;2005年
10 彭祺;荒漠草原草地放牧方式的试验研究[D];宁夏大学;2005年
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