禁牧对青藏高原高寒草甸植物群落组成和碳储量的影响
发布时间：2021-04-10 16:44
高寒草甸是青藏高原最主要的草地类型之一。以放牧和禁牧为主要方式的人类活动对该区域高寒草甸生态系统的组成、结构以及功能产生了深远影响。探索在不同年限的围栏封育下,高寒草甸植物群落特征和生态系统碳储量的变化,有助于理解禁牧措施对退化高寒草甸生态系统恢复过程的影响。本研究选择了4块不同围封时间（2年、4年、9年以及11年）的草地作为实验样地,配对比较每个样地围栏内外5个调查样方的群落高度、盖度、物种组成以及群落异质性等反映群落特征的指标,随后取样分析植被生物量和土壤等组分的碳储量。进一步将禁牧措施划分为短期（2和4年）和长期（9和11年）两个水平,探讨高寒草甸群落特征与生态系统碳储量对不同禁牧处理的响应。基于上述研究内容,结果如下:（1）短期禁牧与对照（放牧）处理之间各植物多样性指数无显著差异,但长期禁牧显著降低了物种丰富度,增加了辛普森优势度指数和群落异质性;（2）长期禁牧改变了植物群落的组成和结构,常见物种（1%<相对盖度<5%）的物种数目减少,从而导致了物种丰富度的降低;（3）结构方程模型（SEM）结果显示,长期禁牧降低了物种丰富度和植物多样性,进一步增加了群落的空间异质性...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于不同物种高度数据的控制样地植被非度量多维标度(NMDS)排序Figure2-1Nonmetricmultidimensionalscaling(NMDS)ordinationofvegetationincontrolplotsbasedontheheightdataofdifferentspecies
兰州大学硕士学位论文禁牧对青藏高原高寒草甸植物群落组成和碳储量的影响9著增加(F=14.5，P=0.001；F=6.8，P=0.02)，但两者之间的差异不显著(图3-1d；F=0.1，P=0.77)。对于不同的功能群，短期禁牧减少了禾草的相对盖度，但长期禁牧则恰好相反(图3-2)。短期禁牧使莎草相对盖度显著降低2.8%(F=8.3，P=0.01)，长期禁牧使豆科相对盖度显著降低21.9%(F=104.7，P<0.001)。此外，短期和长期禁牧都增加了杂类草的相对盖度。短期禁牧处理下植物物种丰富度和辛普森优势度指数均无显著变化(图3-3；F=0.2，P=0.68；F=0.1，P=0.95)。然而，长期禁牧显著降低了物种丰富度(图3-3a；F=30.1，P<0.001)，增加了辛普森优势度指数(图3-3b；F=30.1，P<0.001)。禁牧时间对物种丰富度也有负面影响，物种丰富度从短期禁牧中的26种减少到长期禁牧中的17种(图3-3a；F=46.6，P<0.001)。对于不同的优势度，短期禁牧对优势物种和稀有物种的植物多样性没有显著影响，但显著降低了常见物种的多样性(图3-4；F=7.9，P=0.01)。优势物种、常见物种和稀有物种丰富度在长期禁牧下均显著降低(P<0.05)，其中常见物种丰富度下降最多(从13种减少到8种)(图3-4)。图3-1短期和长期禁牧与对照下群落(a)、优势物种(b)、常见物种(c)以及稀有物种(d)的草地盖度Figure3-1Grasslandcoverageofcommunity(a),dominant(b),common(c)andrare(d)speciesundershort-termandlong-termgrazingexclusionandcontrolstands注：图中箱子两端分别位于第一个(25%)和第三个(75%)四分位数上，实线表示平均值，虚线表示中位数，触须线从2.5%延伸到97.5%(n=10)；不同大写字母表示在同一禁牧时间(短期或长期)内对照和禁牧之间差异性显著，不同小写字母表示在同一实验处理(对照或禁牧)下短期和长期之间差异性显?
兰州大学硕士学位论文禁牧对青藏高原高寒草甸植物群落组成和碳储量的影响10图3-2短期和长期禁牧对不同功能群的Δ相对盖度(禁牧-对照)的影响Figure3-2Short-termandlong-termgrazingexclusioneffectsonΔrelativecoverage(grazingexclusion-control)indifferentfunctionalgroups注：图中竖线表示标准误差(n=10)；星号表示短期或长期的禁牧与对照之间的显著差异水平，“*”表示P<0.05，“**”表示P<0.01，“***”表示P<0.001。图3-3短期和长期禁牧与对照下物种多样性(a)和辛普森优势指数(b)Figure3-3Plantspeciesdiversity(a)andSimpson’sdominanceindex(b)undershort-termandlong-termgrazingexclusionandcontrolstands注：图中箱子两端分别位于第一个(25%)和第三个(75%)四分位数上，实线表示平均值，虚线表示中位数，触须线从2.5%延伸到97.5%(n=10)；不同大写字母表示在同一禁牧时间(短期或长期)内对照和禁牧之间差异性显著，不同小写字母表示在同一实验处理(对照或禁牧)下短期和长期之间差异性显著，P<0.05。
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种修复方式对青藏高原取弃土场修复后草地盖度的影响[J]. 赵科,汪正芸,李育庆,郑天立,胡健波. 草业科学. 2019(10)
[2]青藏高原生态系统对气候变化的响应及其反馈[J]. 朴世龙,张宪洲,汪涛,梁尔源,汪诗平,朱军涛,牛犇. 科学通报. 2019(27)
[3]基于NDVI3g数据反演的青藏高原草地退化特征[J]. 曹旭娟,干珠扎布,胡国铮,高清竹. 中国农业气象. 2019(02)
[4]不同干扰方式对滇西北亚高山草甸生物量和碳储量的影响[J]. 杨春勐,谢勇,初晓辉,陈功,袁福锦,尹海燕,单贵莲. 中国草地学报. 2018(03)
[5]放牧管理模式对高寒草甸生态系统有机碳、氮储量特征的影响[J]. 李文,曹文侠,师尚礼,李小龙,陈建刚,徐长林. 草业学报. 2016(11)
[6]放牧对草原生态系统不同气候区碳库影响的Meta分析[J]. 周贵尧,吴沿友. 草业学报. 2016(10)
[7]封育年限对蒿类荒漠土壤有机碳组分及其碳、氮特征的影响[J]. 杨静,孙宗玖,杨合龙,董乙强. 草业科学. 2016(04)
[8]围封和放牧对科尔沁沙质草地净生态系统碳交换量的影响[J]. 孙殿超,李玉霖,赵学勇,罗亚勇,毕京东. 中国沙漠. 2016(01)
[9]高寒草甸草地退化对土壤水热性质的影响及其环境效应[J]. 尤全刚,薛娴,彭飞,董斯扬. 中国沙漠. 2015(05)
[10]围封和放牧对退化盐碱草地土壤碳、氮、磷储量的影响[J]. 李强,宋彦涛,周道玮,王敏玲,陈笑莹. 草业科学. 2014(10)
博士论文
[1]封育对三江源区高寒草甸土壤及有机碳库的影响[D]. 赵旭东.甘肃农业大学 2014
硕士论文
[1]围封对辽宁西北草地有机碳储量的影响[D]. 刘晋.辽宁大学 2017
本文编号：3129985
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于不同物种高度数据的控制样地植被非度量多维标度(NMDS)排序Figure2-1Nonmetricmultidimensionalscaling(NMDS)ordinationofvegetationincontrolplotsbasedontheheightdataofdifferentspecies
兰州大学硕士学位论文禁牧对青藏高原高寒草甸植物群落组成和碳储量的影响9著增加(F=14.5，P=0.001；F=6.8，P=0.02)，但两者之间的差异不显著(图3-1d；F=0.1，P=0.77)。对于不同的功能群，短期禁牧减少了禾草的相对盖度，但长期禁牧则恰好相反(图3-2)。短期禁牧使莎草相对盖度显著降低2.8%(F=8.3，P=0.01)，长期禁牧使豆科相对盖度显著降低21.9%(F=104.7，P<0.001)。此外，短期和长期禁牧都增加了杂类草的相对盖度。短期禁牧处理下植物物种丰富度和辛普森优势度指数均无显著变化(图3-3；F=0.2，P=0.68；F=0.1，P=0.95)。然而，长期禁牧显著降低了物种丰富度(图3-3a；F=30.1，P<0.001)，增加了辛普森优势度指数(图3-3b；F=30.1，P<0.001)。禁牧时间对物种丰富度也有负面影响，物种丰富度从短期禁牧中的26种减少到长期禁牧中的17种(图3-3a；F=46.6，P<0.001)。对于不同的优势度，短期禁牧对优势物种和稀有物种的植物多样性没有显著影响，但显著降低了常见物种的多样性(图3-4；F=7.9，P=0.01)。优势物种、常见物种和稀有物种丰富度在长期禁牧下均显著降低(P<0.05)，其中常见物种丰富度下降最多(从13种减少到8种)(图3-4)。图3-1短期和长期禁牧与对照下群落(a)、优势物种(b)、常见物种(c)以及稀有物种(d)的草地盖度Figure3-1Grasslandcoverageofcommunity(a),dominant(b),common(c)andrare(d)speciesundershort-termandlong-termgrazingexclusionandcontrolstands注：图中箱子两端分别位于第一个(25%)和第三个(75%)四分位数上，实线表示平均值，虚线表示中位数，触须线从2.5%延伸到97.5%(n=10)；不同大写字母表示在同一禁牧时间(短期或长期)内对照和禁牧之间差异性显著，不同小写字母表示在同一实验处理(对照或禁牧)下短期和长期之间差异性显?
兰州大学硕士学位论文禁牧对青藏高原高寒草甸植物群落组成和碳储量的影响10图3-2短期和长期禁牧对不同功能群的Δ相对盖度(禁牧-对照)的影响Figure3-2Short-termandlong-termgrazingexclusioneffectsonΔrelativecoverage(grazingexclusion-control)indifferentfunctionalgroups注：图中竖线表示标准误差(n=10)；星号表示短期或长期的禁牧与对照之间的显著差异水平，“*”表示P<0.05，“**”表示P<0.01，“***”表示P<0.001。图3-3短期和长期禁牧与对照下物种多样性(a)和辛普森优势指数(b)Figure3-3Plantspeciesdiversity(a)andSimpson’sdominanceindex(b)undershort-termandlong-termgrazingexclusionandcontrolstands注：图中箱子两端分别位于第一个(25%)和第三个(75%)四分位数上，实线表示平均值，虚线表示中位数，触须线从2.5%延伸到97.5%(n=10)；不同大写字母表示在同一禁牧时间(短期或长期)内对照和禁牧之间差异性显著，不同小写字母表示在同一实验处理(对照或禁牧)下短期和长期之间差异性显著，P<0.05。
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种修复方式对青藏高原取弃土场修复后草地盖度的影响[J]. 赵科,汪正芸,李育庆,郑天立,胡健波. 草业科学. 2019(10)
[2]青藏高原生态系统对气候变化的响应及其反馈[J]. 朴世龙,张宪洲,汪涛,梁尔源,汪诗平,朱军涛,牛犇. 科学通报. 2019(27)
[3]基于NDVI3g数据反演的青藏高原草地退化特征[J]. 曹旭娟,干珠扎布,胡国铮,高清竹. 中国农业气象. 2019(02)
[4]不同干扰方式对滇西北亚高山草甸生物量和碳储量的影响[J]. 杨春勐,谢勇,初晓辉,陈功,袁福锦,尹海燕,单贵莲. 中国草地学报. 2018(03)
[5]放牧管理模式对高寒草甸生态系统有机碳、氮储量特征的影响[J]. 李文,曹文侠,师尚礼,李小龙,陈建刚,徐长林. 草业学报. 2016(11)
[6]放牧对草原生态系统不同气候区碳库影响的Meta分析[J]. 周贵尧,吴沿友. 草业学报. 2016(10)
[7]封育年限对蒿类荒漠土壤有机碳组分及其碳、氮特征的影响[J]. 杨静,孙宗玖,杨合龙,董乙强. 草业科学. 2016(04)
[8]围封和放牧对科尔沁沙质草地净生态系统碳交换量的影响[J]. 孙殿超,李玉霖,赵学勇,罗亚勇,毕京东. 中国沙漠. 2016(01)
[9]高寒草甸草地退化对土壤水热性质的影响及其环境效应[J]. 尤全刚,薛娴,彭飞,董斯扬. 中国沙漠. 2015(05)
[10]围封和放牧对退化盐碱草地土壤碳、氮、磷储量的影响[J]. 李强,宋彦涛,周道玮,王敏玲,陈笑莹. 草业科学. 2014(10)
博士论文
[1]封育对三江源区高寒草甸土壤及有机碳库的影响[D]. 赵旭东.甘肃农业大学 2014
硕士论文
[1]围封对辽宁西北草地有机碳储量的影响[D]. 刘晋.辽宁大学 2017
本文编号：3129985
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