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《东北师范大学》 2013年
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松嫩草地不同放牧强度下植物物种枯落物分解的变化规律研究

魏晓凤  
【摘要】:枯落物的积累与分解是草地生态系统的基本功能过程,其养分动态及循环过程直接影响草地生态系统的服务与功能。而放牧是当前草地的主要利用方式,动物的采食、践踏和排泄等行为直接或间接地影响草地植物群落组成、生态系统功能、土壤环境以及土壤生物群落,并能促进土壤氮矿化作用,有利于土壤中的有机态氮素转化为无机态形式,易于植物吸收利用,进而影响枯落物的分解及养分循环。因此,探讨不同放牧强度下枯落物的积累与分解,不仅能为草地放牧生态系统养分循环的研究提供理论依据,而且对草地合理利用,维持草地生态系统的可持续发展具有重要的指导作用。 本研究依托东北师范大学松嫩草地生态研究站GSCR平台,研究了东北松嫩草地上的主要物种羊草(Leymus chinensis)、虎尾草(Chloris virgata)、芦苇(Phragmitisaustralis)、全叶马兰(Kalimeris interifolia)、牛鞭草(Hemarthria sibirica)、狗尾草(Setaria viridis)和拂子茅(Calamagrostis epigeios)枯落物分解的变化规律,以及不同放牧强度(对照、轻牧及重牧)对植物枯落物分解速率及其碳、氮和磷损失率的影响,研究结果表明: (1)不同植物枯落物的分解速率、碳损失率均表现为:虎尾草全叶马兰狗尾草羊草拂子茅芦苇牛鞭草,其中芦苇和牛鞭草枯落物的分解速率间无显著性差异(P0.05),其它植物枯落物的分解速率以及不同植物枯落物碳的损失率均差异显著(P 0.05)。植物枯落物的分解速率与其氮和磷含量呈正相关,与碳含量及碳氮比呈负相关,即,枯落物自身氮和磷含量越高,碳含量和碳氮比越低,分解越快;不同植物枯落物磷的损失率表现为:芦苇牛鞭草狗尾草拂子茅羊草全叶马兰虎尾草,其中羊草、全叶马兰和拂子茅间,狗尾草、拂子茅和羊草间,芦苇和牛鞭草间磷的损失率均无显著性差异(P0.05),虎尾草和其它6种植物间磷的损失率有显著性差异(P 0.05);不同植物枯落物氮的损失率差异显著(P 0.05),表现为:牛鞭草拂子茅狗尾草虎尾草芦苇羊草全叶马兰。 (2)轻牧显著增加了芦苇、牛鞭草、羊草和狗尾草枯落物的分解速率,降低了全叶马兰枯落物的分解速率(P 0.05),虎尾草枯落物的分解速率轻牧与对照间无显著性差异(P0.05)。重牧显著提高了不同植物枯落物的分解速率(P 0.05);轻牧及重牧均显著提高了牛鞭草、羊草、虎尾草和狗尾草枯落物碳的损失率,降低了全叶马兰枯落物碳的损失率(P 0.05)。芦苇枯落物碳的损失率在放牧条件下亦降低,其中轻牧与对照间无显著性差异(P0.05),而重牧与对照间差异显著(P 0.05);轻牧显著降低了芦苇、羊草和全叶马兰枯落物氮的损失率,提高了牛鞭草和狗尾草枯落物氮的损失率(P 0.05),虎尾草枯落物氮的损失率在轻牧条件下未显著降低(P0.05)。重牧显著降低了不同植物枯落物氮的损失率(P 0.05);轻牧显著提高了芦苇、牛鞭草、虎尾草和狗尾草枯落物磷的损失率(P 0.05),而羊草枯落物磷的损失率未显著提高,全叶马兰枯落物磷的损失率未显著降低(P0.05)。重牧显著提高不同植物枯落物磷的损失率(P 0.05)。 总的来说,一年生植物枯落物的分解速率及碳损失率高于多年生植物(除全叶马兰),菊科植物枯落物的分解速率及碳损失率高于禾本科植物(除虎尾草);一年生植物枯落物(除狗尾草)磷的损失率高于多年生植物,菊科植物枯落物磷的损失率高于禾本科植物(除虎尾草);菊科植物枯落物氮的损失率高于禾本科植物。可见,植物枯落物的分解速率主要取决于枯落物质量。 随放牧强度的增加,不同植物(除全叶马兰)枯落物的分解速率均有所增加,但响应程度不同。放牧对不同植物枯落物分解的作用强度依赖于枯落物的质量(氮、磷含量),枯落物氮和磷含量越低,放牧对其作用强度越大;放牧促进植物(除芦苇和全叶马兰)枯落物碳的释放;除轻牧条件下的牛鞭草和狗尾草,其它植物枯落物的氮在放牧条件下更趋向于积累;除轻牧条件下的全叶马兰,其它植物枯落物的磷在放牧条件下趋向于释放。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S812

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