干扰方式对云雾山典型草原植被群落结构的影响

摘要

本文以云雾山典型草原群落为例，运用野外样方调查与室内分析相结合的方式来分析不同干扰方式（火烧、放牧和封育）对黄土高原典型草原植物群落物种组成特征、生物多样性、生态位动态以及空间异质性的影响，为云雾山天然草地资源的有效合理利用和退化草地的恢复重建提供理论依据。主要的研究结果如下：
　　1火烧影响着群落的物种组成、结构特征和演替进程。火烧明显降低了群落中大针茅(Stipa grandis)的重要值和提高了甘青针茅（Stipa przewalskyi）、甘菊（ Chrysanthemum lavandulifolium）和密毛白莲蒿（ Artemisia sacrorum Ledeb.var.messerschmidtiana）的重要值。火烧显著降低了多年生禾草的重要值和提高了多年生杂类草的重要值，而对一、二年生草本和灌木、半灌木功能群的重要值影响不显著（P＞0.05）。火烧显著提高了灌木、半灌木的物种组成比例和降低了一、二年生草本的物种组成比例，但对多年生禾草和多年生杂类草的比例影响并不显著（P＞0.05）。除了灌木、半灌木功能群的丰富度指数在火烧地显著大于未火烧地，和一、二年生草本的丰富度指数显著小于未火烧地，其它群落和功能群的物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数在两个样地之间均无显著差异（P＞0.05）。火烧显著降低了多年生禾草功能群的生物量和显著提高了多年生杂类草功能群的生物量。
　　2二裂委陵菜（Potentilla bifurca）的生态位宽度在各火烧恢复年限草地中均较高，是该区域的泛化种。未火烧草地以干生苔草（Carex aridula）的生态位宽度最大，火烧后1年和2年的草地以二裂委陵菜种群最高，裂叶堇菜（ Viola dissecta）种群在火烧后5年的草地中生态位宽度最大。火烧明显提高了甘青针茅的生态位宽度，同时明显降低了百里香（Thymus mongolicus）和赖草（Leymus secalinus）生态位宽度。在火烧干扰条件下，生态位重叠指数较高的种对并非就是生态位宽度指数较高的种群，火烧后1年、2年和5年草地的生态位重叠指数最大的种对依次是翼茎凤毛菊（Saussurea japonica var.pteroclada）和百里香、大针茅和干生苔草、甘青针茅和甘菊。优势种的生态位重叠平均值在火烧后1年达到最高，又在火烧后5年明显降低。典型草原经历火烧1年后，物种多样性显著下降，火烧后2年和5年草地物种多样性又显著上升。终上所述，草地生态系统随着火烧恢复年限的延长而得以恢复，与此同时，种间的竞争也随着火烧恢复演替时间的增长而减弱。
　　3不同干扰条件下，草地群落的主要建群种得以明显改变。草地群落中的不同种群在不同干扰因素下的空间分布情况与幂函数法则具有较好的吻合性，并且在实际分布中都存在比较强的空间异质性；不同种群在不同干扰方式下的空间异质性具有相应的特异性；火烧草地的空间异质性高于封育地，封育草地的空间异质性低于放牧地，封育草地群落具有较好的均匀性。Shannon-Wiener多样性指数和物种丰富度在放牧地和火烧地显著高于封育地，而Pielou均匀度指数在封育地显著高于放牧地和火烧地。在黄土高原典型草原，放牧和火烧干扰增强了群落整体的空间异质性，使不同植物种群的空间异质性也发生明显变化。

目录

声明

符号表

第1章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究进展

第2章 研究区概况和研究内容

2.1 研究区概况

2.2 研究目标

2.3 研究内容

第3章 火烧对黄土高原典型草原群落特征的影响

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第4章 云雾山典型草原优势草种生态位对火烧不同恢复年限的响应特征

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论

第5章 云雾山典型草原群落空间异质性对不同干扰方式的响应研究

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.3 结果与分析

5.4 讨论

第6章 结论

1 火烧对黄土高原典型草原群落特征的影响

2 云雾山典型草原优势草种生态位对火烧不同恢复年限的响应特征

3 云雾山典型草原群落空间异质性对不同干扰方式的响应研究

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果