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内蒙古高原南缘草甸草原可持续利用研究

王国良  
【摘要】: 本研究以内蒙古高原南缘草甸草原为研究对象,于2005-2006年在国家草地生态系统野外观测站(塞北)进行了草地可持续利用研究。在围封草地上,设置不同草地利用强度,强度大小以草样维持高度表示,用刈割方式来实现草群维持高度:对照、草群维持高度15cm、草群维持高度10cm、草群维持高度5cm及草群维持高度2cm。从草地生长性能、群落特征、土壤理化性质及生理特征变化等方面探索草地退化演替规律,揭示草地利用与草地退化的机理,并提出可持续利用建议,兼顾生态平衡和利用价值,为坝上高原地区草地的保护和治理提供科学依据。结果表明: 1.处理间群落和羊草地上现存量在生长季内均呈单峰型变化,在8月中旬达到最大值;处理间草原群落和羊草种群地上现存量随利用强度的增大而下降,且差异显著:处理间群落和羊草地上部分生长量均呈单峰型变化,生长季内群落生长量草群维持高度在15cm、10cm、5cm和对照差异不显著,草群维持高度在2cm最少(P<0.05);羊草生长量草群维持高度在15cm、10cm和对照差异不显著,明显高于草群维持高度在5cm和2cm(P<0.05);处理间群落和羊草生长速率对草群维持高度均呈二次曲线形式响应,相对生长速率在处理间不论群落还是羊草差异均不显著;参照生长速率对草群维持高度的二次曲线回归形式,将草群高度维持在15cm作为确定草地利用强度的指导参数。 2.随着利用强度的增大,羊草作为优势种的地位逐渐丧失,羊草、克氏针茅、扁蓿豆等优良牧草重要值下降,菊科、蔷薇科等植物重要值增加;草地植被总盖度变化不明显,在重度处理下也能达到78.75%,羊草分盖度下降明显;羊草密度下降,丛生禾草糙隐子草、菊科茵陈蒿密度增加(P<0.05),群落密度变化不显著(P>0.05);物种丰富度指标物种数(S)和Margalef指数、多样性指标Simpson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H′)、均匀度Pielou指数(J′)的变化趋势相同,随利用强度的增大而增大;冠层指标分析中,叶面积指数随利用强度的增大而降低,散射辐射透过率却随之增强(P<0.05)。 3.利用强度对土壤物理性质影响不显著:0-10cm土壤有机质含量草群维持高度2cm处理显著低于对照处理(P<0.05),10-20cm土层有机质含量并没有显著影响;0-10cm其它土壤指标经分析差异并不显著(P>0.05),10-20cm各项土壤指标差异也不显著(P>0.05)。 4.利用强度对羊草叶片、茎基部和根茎可溶性碳水化合物含量均有显著性影响(P<0.05),随利用强度的增大可溶性碳水化合物含量降低;根茎长度、根茎节数、根茎芽数及根茎生物量随利用强度的增加而降低(P<0.05)。 5.群落和羊草生物量增长动态均符合Logistic生长曲线,2005年群落的保护指标k/2值为85.20gDM/m~2,羊草种群保护指标为75.62g DM/m~2;2006年群落的保护指标k/2值为126.94g DM/m~2,羊草种群保护指标为103.56g DM/m~2。


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