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刈割对克氏针茅草原植被群落的影响及其控制因子

李鑫  
【摘要】:刈割是草原的主要利用方式之一,在维持草原生态系统结构、功能和生物多样性中起重要作用,但是,关于刈割对草原生态系统究竟会产生何种影响的问题却存在分歧。本研究基于克氏针茅(Stipa krylovii)草原野外长期刈割实验,分析了刈割对生物多样性、净第一性生产力和群落稳定性的作用及其影响因子。实验位于内蒙古自治区中部多伦县,包含5个刈割高度处理,分别为:对照(不刈割,Mck)、极度刈割(留茬高度为2cm, M02)、重度刈割(留茬高度为5cm, M05)、中度刈割(留茬高度为10cm, M10)和轻度刈割(留茬高度为15cm,M15),重复5次。每年8月中旬进行1次刈割处理。结果表明:(1)不同植物对刈割的响应各不相同,极度和重度刈割显著减少优势植物克氏针茅地上生物量,并使克氏针茅对群落地上生物量的贡献显著降低。对于另一个优势植物冷蒿(Artemisia frigida)来说,在极度刈割的情况下不利其生长,重度和中度刈割对冷蒿的生长有利;(2)在功能群水平,极度和重度刈割不利于直立型植物的生长,中度刈割对匍匐型植物生长有利;(3)除极度刈割外,在实验期间其它刈割处理植物物种丰富度都呈下降趋势。极度和重度刈割使群落地上净初级生产力(Aboveground Net Primary Productivity, ANPP)降低。轻度刈割群落稳定性要比极度刈割群落稳定性高;(4)相关分析结果显示,生态系统地上净初级生产力和群落物种丰富度都与植物群落可用降水量(Plant Community Available Precipitation, PCAP)正相关。(5)中度刈割情况下,植物群落稳定性、优势植物克氏针茅和冷蒿种群稳定性都随植物群落可用降水量的增加而提高,重度刈割时,植物群落物种丰富度变异性随植物群落可用降水量增加而减小。 总之,不低于l0cm的刈割高度能更好的维持草原生态系统地上净初级生产力和群落稳定性。


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