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不同放牧率对典型草原大针茅种群特征的影响

苏日高格  
【摘要】:大针茅草原是典型草原最具代表性的草地类型之一,是我国典型草原主要的放牧草场和割草场。大针茅(Stipa grandis)作为典型草原优良牧草,具有营养价值高、易消化和被牲畜喜食的特点。本文以典型草原建群种大针茅种群特征变化为研究对象,研究其对于不同放牧率条件下的变化。基于点格局分析理论,使用成对相关函数并选择完全空间随机模型,结合大针茅种群地上数量形态特征和种群结构变化特征,对典型草原大针茅种群对不同放牧率的变化和适应性特征予以分析。研究结果如下:1.大针茅种群整体数量和个体叶片性状指标随放牧率的增强表现出先升后降的变化。平均高度、平均分盖度、地上现存量干重和重要值,在轻度放牧条件下,在所有放牧率内均达到最高,在重度放牧条件最低。自然叶宽、完全叶宽、叶长、叶高、叶干重,叶卷曲度,叶长宽比在轻度放牧水平下达到最高值,同时在重度放牧下呈现最低水平。2.轻度放牧率加剧了株丛个体的生长和繁殖拓展能力,种群数量特征优于未放牧处理。但放牧压超过临界值后,即在重度放牧率条件下,株丛个体的生长和分蘖受限,种群数量特征呈现降低。不同放牧率下不同株丛大小的大针茅种群密度,整体呈现先增后减的变化趋势,在G级和H级(株丛径5.1-9.0cm)达到最高点。随着株丛径和放牧压的增大,大针茅种群植株空心化呈增大趋势,F级(株丛径4.1-5.0cm)开始株丛空心化在所有放牧率上达到50%左右,并且各放牧率间开始产生差异。根据Godorn指数得出,大针茅种群的最稳定的情况出现在轻度放牧处理。3.放牧条件下的大针茅种群空斑总面积显著高于未放牧条件(P0.05),而种群领地面积、分布密度和领地密度显著低于未放牧条件(P0.05)。针茅种群在不同放牧率条件下,小尺度内均呈现聚集分布状态。随着空间尺度的增加,种群趋于随机分布或均匀分布。在未放牧和中等载畜条件下,大针茅种群空间格局分布规律趋同,小尺度上聚集分布呈增加趋势。在放牧率持续增强的条件下,随机分布的空间尺度逐渐扩大。总之,大针茅种群对放牧的适应性表现为:与对照处理相比,轻度放牧率下,大针茅种群空间格局的聚集尺度降低,以随机分布模式为主,即在空间上采取收缩策略,并通过增加高度、枝条密度以及生物量进行株丛个体内部调节,重要值明显增高;中度放牧率下,种群在空间格局上仍以聚集分布为主,种群数量特征上无显著变化,重要值维持不变;重度放牧率下,大针茅种群空间上由集聚分布向随机分布转变,种群特征高度、枝条密度和生物量降低,株丛数量调节失灵,产生斑块破碎化,重要值显著下降。


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