不同放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落及土壤的影响

发布时间：2017-09-26 13:10

  本文关键词：不同放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落及土壤的影响

  更多相关文章： 荒漠草原 放牧强度 植被特征 α多样性 土壤理化性质 生态系统健康评价

【摘要】：本文以内蒙古不同放牧强度短花针茅荒漠草原为研究对象,以围栏封育草场为对照,采用野外调查、取样和室内测试相结合的研究方法,研究草原的物种组成、数量特征、植物多样性、生物量及土壤理化性质随放牧强度的变化特征,探讨不同放牧强度对植被特征及土壤理化性质的影响,应用主成分分析和模糊数学综合评价方法对11个“草”系统指标和18个“土”系统指标进行综合评价,以期为科学保护草原,维持与提高草原生态生产功能的适应性管理提供科学依据。主要研究结果如下:(1)放牧改变了草地植被组成及其重要值,植物群落结构,多样性指数。随着放牧强度的增加,短花针茅草原植物群落结构、生产力和多样性的表现并不同步。各样地均以多年生植物为主,随着放牧强度的增加,重要值在所有物种中呈先分散再集中的趋势,在重度放牧强度有一年或越年生草本植物及矮小灌木出现,优良牧草的重要值及比例明显降低,草地植被质量下降。随着放牧强度的增加,群落高度、盖度、生物量显著降低,而群落密度呈相反的趋势,群落地下生物量由深到浅呈“T”形分布。Margalef指数在中度放牧强度最大,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数都随放牧强度的增加呈逐渐增大趋势。(2)不同放牧强度土壤粒径均以粉粒含量最高,土壤质地均为砂质壤土。放牧使土壤颗粒变粗,表层土壤更为明显。随着放牧强度的增加,0 10 cm土壤紧实度呈逐渐增加的趋势。不同放牧强度对0 30 cm各土层土壤容重和0 40 cm各土层土壤孔隙度影响显著。0 40 cm土壤平均含水量大小为:对照轻度中度重度。研究区草地含磷量较低,不同放牧强度只对表层土壤全磷、有效磷含量影响显著,随着放牧强度的增加,土壤中全磷和有效磷含量均呈减少趋势。不同放牧强度对土壤全钾含量影响不显著,对速效钾含量影响显著。随着放牧强度的增加,各土层土壤有机碳、全氮含量均呈先增加后减少趋势。0 40 cm各土层轻组碳氮含量分别在0.26~1.92 g/kg,0.02~0.13 g/kg之间波动。不同放牧强度0 40 cm土壤有机碳、全氮储量差异明显,分别表现为:轻度中度对照重度、轻度中度重度对照,0 40 cm土壤轻组碳氮储量均表现为:轻度中度对照重度。相对于土壤有机碳、全氮,轻组碳氮对不同放牧强度的响应更敏感,不同放牧强度间变化幅度较大。轻度和中度放牧有助于土壤碳氮的积累。(3)根据调查的植被特征及土壤理化性质,从“草”系统和“土”系统2个角度建立指标体系,应用主成分分析和模糊数学综合评价方法对不同放牧强度短花针茅荒漠草原健康状况进行综合评价分析。不同的评价方法其结果略有差别,但都反映了不同放牧强度的干扰使草地生态系统健康发生变化。对照、轻度、中度和重度放牧草地生态系统主成分分析综合健康指数分别为187.518、173.507、133.134、96.674,轻度、中度和重度放牧强度的短花针茅草原健康分别是对照群落的92.53%、71.00%、51.55%。对照、轻度、中度和重度放牧草地生态系统模糊数学健康指数分别为0.800、0.803、0.745、0.678,轻度、中度和重度放牧强度的短花针茅草原健康分别是对照群落的100.39%、93.20%、84.75%,轻度放牧草地生态系统健康略优于对照,有利于草原生态系统的总体状况。综上,对草原进行适度放牧可以提高植物群落的多样性、优良牧草比例、土壤养分等,使草地生态系统依然处于健康稳定的状态。
【关键词】：荒漠草原 放牧强度 植被特征 α多样性 土壤理化性质 生态系统健康评价
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S812
【目录】：

• 符号及缩略词说明表4-7
• 中文摘要7-9
• Abstract9-12
• 1 引言12-19
• 1.1 研究目的与意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-19
• 1.2.1 放牧对草原植被的影响13-14
• 1.2.2 放牧对草原土壤理化性质的影响14-17
• 1.2.3 草原生态系统健康评价17-19
• 2 材料与方法19-28
• 2.1 研究区概况19-22
• 2.1.1 地理位置19-20
• 2.1.2 地质地貌20-21
• 2.1.3 气候21
• 2.1.4 水文21
• 2.1.5 土壤21-22
• 2.1.6 植被22
• 2.2 研究内容22-23
• 2.2.1 不同放牧强度短花针茅荒漠草原的植被特征22
• 2.2.2 不同放牧强度短花针茅荒漠草原的土壤理化特性22
• 2.2.3 不同放牧强度短花针茅荒漠草原生态系统健康评价22-23
• 2.3 研究方法23-27
• 2.3.1 样地选择与取样23-24
• 2.3.2 测定方法及数据处理24-25
• 2.3.3 统计分析方法25-27
• 2.4 技术线路27-28
• 3 结果分析28-52
• 3.1 不同放牧强度植物群落种类组成与多样性变化28-33
• 3.1.1 不同放牧强度植物群落种类组成28-32
• 3.1.2 不同放牧强度植物群落物种多样性32-33
• 3.2 不同放牧强度土壤理化性质变化33-46
• 3.2.1 不同放牧强度土壤物理性质变化33-37
• 3.2.2 不同放牧强度土壤碳氮储量37-43
• 3.2.3 不同放牧强度土壤磷钾养分含量43-46
• 3.3 不同放牧强度荒漠草原生态系统综合评价46-52
• 3.3.1 植被与土壤各理化指标间的相互关系46-50
• 3.3.2 退化不同放牧强度荒漠草原生态系统综合评价50-52
• 4 讨论52-56
• 4.1 放牧对草原植被的影响52-53
• 4.1.1 放牧对草原植物群落特征的影响52
• 4.1.2 放牧对草原植被多样性的影响52-53
• 4.2 放牧对土壤碳氮的影响53-55
• 4.2.1 不同放牧强度对土壤有机碳和全氮的影响53-54
• 4.2.2 不同放牧强度对土壤轻组碳氮的影响54-55
• 4.3 放牧对荒漠草原生态系统健康的影响55-56
• 5 结论56-58
• 5.1 不同放牧强度改变了植物群落特征56
• 5.2 不同放牧强度改变了草原土壤理化性质56-57
• 5.3 不同放牧强度改变了草地生态系统健康57-58
• 参考文献58-67
• 附录67-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士期间发表论文69

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