围栏封育对内蒙古草原生态系统化学计量特征的影响

发布时间：2020-09-28 20:58

　　 由于自然原因和人类活动的影响,内蒙古草原沙化、荒漠化等草原退化问题越来越严重。逆转牧场退化是草原管理的一个重要目标,也是恢复技术面临的挑战。围栏封育被广泛认为是恢复退化草原的有效措施之一。本文以内蒙古荒漠草原、典型草原和草甸草原为对象,研究了围栏内外植被群落特征,生物多样性,植物、根系和土壤养分含量及其化学计量特征的变化。结果如下:1.围栏内植物高度和地上生物量较围栏外均有显著增加;围栏内植物物种数量、植物盖度、密度较围栏外均有增加,但未达到显著水平;同时草原群落多样性指数发生了不同程度的变化。这说明围栏封育大体上可以使草原群落向良性发展。2.围栏封育提高了荒漠草原和草甸草原的植物有机碳含量,对于根系有机碳含量而言,草甸草原0-10 cm和10-30 cm根系有机碳含量均表现为围栏外围栏内,荒漠草原和典型草原与之相反。围栏内的植物全氮含量、土壤有机碳含量及全氮含量均大于围栏外。对于植物全磷含量而言,大体表现为围栏外围栏内。0-10 cm土层荒漠草原和草甸草原土壤全磷含量表现为围栏外围栏内,而典型草原表现为围栏内围栏外,10-30 cm土层典型草原和草甸草原全磷含量表现为围栏内围栏外,而荒漠草原表现为围栏外围栏内。3.围栏内外植物C:N表现为围栏外围栏内,典型草原和草甸草原0-10 cm和10-30 cm根系C:N表现为围栏内围栏外。三种草原类型围栏内外植物和根系C:P及N:P均表现为围栏内围栏外。土壤C:N表现为围栏外围栏内,土壤C:P和N:P的变化趋势基本相似,三种草原类型间除0-10 cm典型草原土壤C:P外,其余草原类型不同土层土壤C:P和N:P均表现为围栏内围栏外。4.植被群落物种多样性,地上生物量,植物有机碳含量、全氮含量、全磷含量、C:N、N:P,土壤全磷含量、C:N、C:P和N:P与各环境因子均无明显相关性。根系全氮含量、N:P与海拔呈极显著正相关关系,土壤有机碳含量与海拔呈显著负相关关系;根系N:P与年均温呈显著正相关关系;植物C:P、根系C:P、根系N:P与年降水量呈显著负相关关系,土壤有机碳含量、全氮含量与年降水量呈显著正相关关系;地下生物量、根系全磷含量、土壤有机碳含量、全氮含量与干旱指数均呈显著正相关关系,根系N:P、C:P与干旱指数呈极显著负相关关系。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S812
【部分图文】：

第二章 材料和方法2.1 研究区概况本试验选取内蒙古自治区沿降水梯度随机分布的 9 块天然草原为研究对象，横跨3 种草原类型（DS:荒漠草原、TS:典型草原、MS:草甸草原），每种草原类型包括 3个研究站点（如图 2-1，表 2-1），自西向东分别为杭锦旗、达尔罕茂明安联合旗、四子王旗、苏尼特左旗、锡林浩特、东乌珠穆沁旗、鄂温克西、鄂温克南以及额尔古纳，试验样地基本横跨整个内蒙古草原，形成了沿干旱系数逐渐降低的试验样带，自西向东降水量依次增加，草原类型从荒漠草原、典型草原向草甸草原过渡，跨度约 1500 km，西部和东部分属温带大陆性气候和寒温带大陆性季风气候，荒漠草原建群种由旱生丛生小禾草组成，常混有大量旱生小半灌木；典型草原建群种以丛生禾草为主，伴有中旱生杂类草及根茎苔草，或混生旱生灌木及小半灌木；草甸草原以多年丛生禾草及根茎禾草为主。土壤类型自西向东大致为棕钙土、栗钙土及黑钙土。

（2）物种丰富度指数（C）：（3）Simpson 指数（D）：（4）Shannon-wiener 指数（H）：（5）Pielou 均匀度指数（J）：其中：Pi--第 i 个物种的相对重要值，S--样方内物种数目。本研究中植物、根系和土壤 C:N、C:P、N:P 均采用元素质量比，所有试验数据Origin 8.5 进行作图，采用 SPSS 22.0（SPSS Inc., Chicago, IL, USA）中单因素方（one-way ANOVA）以及最小显著性检验法（LSD）检验了不同类型草原围栏物、根系和土壤养分含量及 C:N、C:P、N:P 的差异性，同时采用相关分析和回判定植物、根系和土壤碳、氮、磷含量及其化学计量特征与环境因子的关系。4 技术路线本研究的技术路线如下图:J H/lnsC S SiiDP121 SiiiHPP1ln

第三章 围栏封育对草原植被特征的影响围栏封育后，草原群落多样性指数呈现了不同程度的变化（图 3-1），荒漠草原栏封育区物种丰富度指数为 9.83，较自由放牧区减少了 8.76%，而典型草原和草甸原围栏封育区物种丰富度指数分别为 8.83 和 10.33，相比自由放牧区分别增加了.22%和 27.40%。荒漠草原和典型草原围栏封育区 Simpon 指数分别下降了 1.36%和14%，而草甸草原围栏封育区 Simpon 指数增加了 4.54%。关于 Shannon-wiener 指数，漠草原围栏封育区下降了 3.51%，典型草原和草甸草原围栏封育区分别增加了53%和 11.69%。而 Pielou 均匀度指数表现为荒漠草原和草甸草原围栏封育区分别增了 0.67%和 0.58%，而典型草原则下降了 6.72%。方差分析表明，三种草原围栏封育区的物种丰富度指数、Simpon 指数、和hannon-wiener 指数较自由放牧区均无显著变化（P > 0.05）。

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本文编号：2829265