半干旱黄土区草地植物多样性和生产力对封育和管理措施的响应

发布时间：2021-06-22 22:32

　　草地是陆地上最大的生态系统之一,在生物多样性保护、水土保持、碳蓄积和畜牧业生产中发挥着重要的作用。然而,在气候变化和人类活动的影响下,草地大多面临着物种多样性降低和生产力下降等退化问题,尤其在生态环境脆弱的半干旱黄土区。封育作为半干旱地区退化草地恢复的有效措施,可以增加植物多样性和生产力,改善土壤理化性质,提高生态系统稳定性,但长期封育会降低植物生产力和多样性。目前已有大量研究报道了封育对退化草地生态系统的影响,但长期封育草地植物多样性与生产力下降的原因尚需深入探究。因此,本研究以半干旱黄土区封育草地为研究对象,分析了不同封育年限（10、27、35年,自由放牧草地作为对照）与不同坡向（阴、阳坡）对植物多样性、地上生物量和土壤水氮动态的影响,以期揭示封育后期植物多样性和生产力降低的机制。同时,针对封育后期出现的植物多样性降低和生产力下降问题,本研究分析了不同的草地管理措施（刈割、火烧、增水和氮、磷添加）对封育27年草地植物多样性、地上生产力和土壤水氮动态的影响。主要研究结果如下:（1）植物地上生物量随封育时间的延长先增加后稳定（封育27—35年）。植物多样性不受封育年限的影响。土壤水分和... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

云雾山国家草地自然保护区Fig.2-1YunwuMountainNationalGrasslandProtectionZone2.2.1封育对草地植物多样性、生产力与土壤水氮动态的影响

第三章放牧草地对封育的响应机制21Shannon-Wiener多样性指数：H=-ΣPilnPi，其中Pi=Ni/N，Ni为该物种的植株数量，N为群落中总的植株数量；Pielou均匀度指数：E=H/lnS在SPSS23.0软件，采用单因素方差分析比较不同封育年限对植物盖度、多样性和地上生物量的影响，并使用Duncan新复极差法检验不同封育年限间差异的显著性；采用Person相关分析（双尾检验）分析禾草和杂类草生物量与地上生物量和多样性指数间的相关关系；采用回归分析分析地上生物量和枯落物、多样性指数和枯落物的关系；采用重复测量方差分析比较封育、土层深度和时间对土壤水分和氮动态的影响，并使用Duncan新复极差法检验不同封育年限间差异的显著性。使用Excel2016作图。3.3结果与分析3.3.1封育年限对植物多样性和生产力的影响图3-1封育年限对地表植被覆盖度的影响Fig.3-1Effectsofgrazingexclusionchronosequenceonplantcanopycover注：不同小写字母表示差异在P<0.05的水平上显著Notes:DifferentlowercaseindicatesthedifferenceatP<0.05封育显著提高了植被盖度（图3-1）。同放牧草地相比，封育10年、27年和35年的草地植被盖度分别提高了11%（P<0.05）、16%（P<0.05）和21%（P<0.05）。在封育35年后，草地地表植被盖度可以达到92%。封育对地表植被覆盖度的提高在封育前期（0—10）较为明显（+11%，P<0.05），而在封育后期（27—35）则无显著差异（+4%，P>0.05）。

第三章放牧草地对封育的响应机制23图3-2封育年限对草地植物地上生产力的影响Fig.3-2Effectsofgrazingexclusionchronosequenceonplantproductivity注：不同小写字母表示不同封育年限的差异在P<0.05的水平上显著Notes:DifferentlowercaseindicatesthedifferenceindifferentyearsofgrazingexclusionatP<0.05封育对地上生物量的影响在禾草与杂类草中存在差异（图3-2b）。禾草地上生物量虽在封育后表现出显著提高（41%—86%，P<0.05），但在封育10年后禾草生物量基本保持稳定（132—173gm-2，P>0.05）。杂类草地上生物量在封育10年时无显著变化（P>0.05），但在封育27年和35年时分别比放牧草地高出110%（P<0.05）和80%（P<0.05）。因此，在封育前期（0—10年）植物地上生物量的增加主要源自于禾草的增加，中期（10—27年）的增加来自于杂类草，而后期（27—35年）地上生物量保持稳定。

【参考文献】：
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博士论文
[1]氮添加和刈割对黄土高原天然草地生态系统地下碳循环关键过程的影响[D]. 魏琳.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2017
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硕士论文
[1]宁夏云雾山天然草地根系分布特征的研究[D]. 周梦华.西北农林科技大学 2008



本文编号：3243649