围栏封育和刈割对坝上草原植物多样性、生态位及种间关联的影响

发布时间：2020-02-11 01:17

【摘要】：为查明围栏封育和刈割条件下坝上草原植物多样性、生态位格局和种间关联的变化,通过在河北坝上地区红松洼国家级自然保护区设置2个100 m×100 m监测固定大样地,采用样方法对样地植被生长状况进行调查,分析样地群落特征、植物多样性、生态位宽度、主要植物的生态位重叠值、生态位相似比例、种间关联性和测定种间关联指数等。研究获得如下结果:1、围栏封育区与自由放牧区比较(1)围栏封育区内外均以披针叶苔草(Carex lanceolata Boott)、珠芽蓼(Polygonum viviparum L.)、地榆(Sanguisorba officinalis L.)和裂叶蒿(Artemisia tanacetifolia L.)等植物为优势种,植物群落的基本成分无明显变化。(2)围栏封育能提高草地植物的地上生物量。经过围栏后,草原植物群落密度和高度均有不同程度的增加,围栏封育区植被的平均高度显著增加,而围栏封育区植被密度较自由放牧区均有所增加,但增加不显著。(3)围栏封育草地群落多样性指数呈现了不同程度的变化。围栏封育区S与自由放牧区差异不显著;围栏封育区H、DS均高于自由放牧区,但差异不显著;围栏封育区JP除了第1年度显著高于自由放牧区,其余年度差异不显著。(4)围栏封育区生态位宽度排在前3位的始终是地榆、珠芽蓼、披针叶苔草,自由放牧区生态位宽度排在前3位的始终是地榆、披针叶苔草和裂叶蒿。说明这些植物在样地的分布较普遍,生态适应能力较强。(5)围栏封育区生态位重叠值最高的均出现在地榆、珠芽蓼、披针叶苔草、毛茛(Ranunculus japonicus Thunb.)和裂叶蒿之间;自由放牧区生态位重叠值最高的均出现在披针叶苔草、裂叶蒿、野火球(Trifolium lupinaster L.)、毛茛和地榆之间。除第1个年度围栏封育区植物的平均生态位重叠值显著高于自由放牧区外,其余2个年度围栏封育区和自由放牧区植物的平均生态位重叠值差异不显著。(6)围栏封育区中生态位相似性比例最大的均出现在地榆、珠芽蓼、披针叶苔草和毛茛之间;自由放牧区中生态位相似性比例最大的均出现在披针叶苔草、裂叶蒿、野火球、地榆和毛茛之间。除第1个年度围栏封育区植物的平均生态位相似比例显著高于自由放牧区外,其余2个年度围栏封育区和自由放牧区植物的平均生态位相似比例差异不显著。(7)围栏封育区在第1年度群落总体均呈负关联,后2个年度群落总体均呈正关联;自由放牧区第3年度群落总体均呈负关联,前2个年度群落总体均呈正关联。3个年度围栏封育样地和自由放牧样地Ochiai指数和Dice指数都主要分布在0.25-0.5之间,而Jaccard指数主要集中在0-0.25之间,均显示种间关联程度较低。2、刈割样地与对照样地比较(1)刈割样地和对照样地均以菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)和禾本科(Gramineae)为主,以披针叶苔草、珠芽蓼、鹅绒委陵菜(Potentilla anserina L.)和裂叶蒿等植物为优势种。(2)刈割处理与对照相比先是减少地上生物量,然后显著增加生物量,说明一年刈割一次处理可以增加地上生物量。刈割样地植株密度较对照样地有所减少,但差异均不显著。刈割样地植株平均高度与对照样地差异不显著。(3)刈割样地S、H和DS相比对照样地均增加,但差异均不显著,刈割样地JP增加显著。(4)刈割样地生态位宽度较高的是亚洲蓍(Achillea asiatica Serg.)、地榆和野火球等,对照样地生态位宽度较高的是地榆、毛茛、野火球和披针叶苔草等。(5)刈割样地生态位重叠值最高的出现在野火球、披针叶苔草、黑柴胡(Bupleurum smithii Wolff)、地榆、毛茛和裂叶蒿之间;对照样地生态位重叠值最高的出现在珠芽蓼、毛茛、柳叶蒿和地榆之间。刈割样地和对照样地植物的平均生态位重叠值差异不显著。(6)刈割样地中生态位相似性比例最大值出现在野火球、披针叶苔草、黑柴胡、地榆、珠芽蓼等之间;对照样地生态位相似性比例最大值出现在毛茛、珠芽蓼、柳叶蒿(Artemisia integrifolia L.)、地榆、披针叶苔草等之间。2013年度刈割样地和对照样地植物的平均生态位相似比差异极显著;2014年度刈割样地和对照样地植物的平均生态位相似比差异不显著。(7)刈割样地群落总体均呈显著关联,2013年呈显著正关联,2014年呈显著负关联;对照样地2013年群落总体呈负关联,2014年呈显著正关联。2013年刈割样地和对照样地和2014年刈割样地Ochiai指数和Dice指数都主要分布在0.5-1之间,而Jaccard指数主要集中在0.25-0.5之间;2014年对照样地Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数主都主要分布在0.5-1之间。
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S812

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