放牧管理对荒漠草原植物群落的影响

摘要

草地生态系统面临着全球气候变化和人类活动干扰加剧、自身的生物地球化学循环变弱等的困扰，如何通过放牧管理措施来促进草地生态系统功能、维持机制是草地恢复和保护的重要科学问题。
　　 本文以宁夏盐池县四墩子试验区封育9年的荒漠草原为研究对象，在一块面积为88hm2，地形、土壤和植被状况相对一致的草地上布设试验小区。在植被调查的基础上，采用分层聚类和PCA排序等方法探讨退化荒漠草场对于长期封育的响应，并且通过设置划区轮牧(RG)、自由放牧(CG)和封育禁牧(CK)三种放牧方式，以及0.5只/hm2(轻)、0.75只/hm2(中)和1只/hm2(重)三种放牧强度，对比分析不同放牧处理对牧草地上生物量和植物种间关系的影响，为检验荒漠草场的封育恢复成效及最优利用方式提供理论依据。
　　 试验结果显示，退化荒漠草场经过9年的封育禁牧，物种科属组成变化较小，常见种和建群种发生明显变化；试验区呈现出长芒草、白草、赖草3个群系的片状镶嵌式分布格局，依据建群种或优势种的生物学特性将其生境划分为旱生生境、中生生境和轻度盐渍化生境；3个群系的演替速率不同，其中长芒草群系演替进入反应阶段，赖草群系的演替等级相对较高；群系间存在激烈的资源竞争关系，风蚀能够促进赖草群系的进一步扩大；封育禁牧不能明显控制老瓜头、刺叶柄棘豆等毒害草种的生长繁殖，然而毒害革的大量生长降低了植被的总盖度、物种多度、优良牧草的相对生物量以及优势种群的优势度，使种群结构呈现简单化趋势；牧草地上生物量在生长季不同时期对放牧强度的响应不同，中度自由放牧小区的牧草地上生物量在整个生长季都高于封育小区；环境条件对牧草地上生物量的影响较大，在光热水等资源充足时，自由放牧区3种牧压梯度下的牧草地上生物量均高于封育禁牧小区，当遭遇高温干旱胁迫时，自由放牧区的牧草地上生物量的增长量均比封育禁牧小区低，中度轮牧草场表现出较好的抗胁迫能力；放牧能够减小荒漠草原年内牧草地上生物量的时间变异，而其空间变异对不同放牧制度的响应较为复杂，在不同强度、不同方式以及植被生长季的不同时期都有所不同；轻度自由放牧不会改变植物的种间关系和群落之间的关系，而重度自由放牧不仅加剧了群落间的资源竞争，还会引起研究区3种群落发生不同程度的逆向演替，中等强度的4区轮牧方式为研究区最优的放牧模式，它一方面减缓了群落界面上的资源竞争，另一方面促进了本式针茅群落的顺行演替；结合封育草地植物群落调查结果和放牧控制试验结果认为，封育禁牧年限应当以本土植物再次成为建群种时为宜，此时可根据草场的实际情况加以适当利用，这样不仅提高了草场的经济利用价值，还可以促进草地生态系统功能、维持其健康机制。
　　 综上所述，封育9年的退化荒漠草地已经明显恢复，可以适度放牧。针对试验区植被现状，以及赖草的适口性，即其幼嫩时被牲畜喜食，夏季适口性降低，秋季又有所提高，依据牧草在春季返青期和秋季结籽期较为脆弱，放牧抗性较低，建议通过划区轮牧的方式合理调控长芒草群系和赖草群系的放牧时期，以便提高草场的放牧利用价值和降低赖草群系的扩张危险。

目录

文摘

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第一章 引言

1.1 研究背景

1.2 文献回顾

1.2.1 放牧管理

1.2.2 放牧对草地生态系统的影响

1.2.3 封育禁牧对草地生态系统的影响

第二章 研究区域与研究内容

2.1 研究区域

2.1.1 自然概况

2.1.2 社会经济概况

2.2 研究内容

2.2.1 退化荒漠草原封育禁牧成效研究

2.2.2 有毒有害植物对封育草地群落结构和品质的影响

2.2.3 不同放牧制度对荒漠草原地上生物量及种间关系的影响

2.3 技术路线图

第三章 基于数量分类和排序的荒漠草原封育效果研究

3.1 研究方法

3.1.1 取样方法

3.1.2 数据处理

3.2 结果与分析

3.2.1 物种组成分析

3.2.2 群落聚类分析

3.2.3 群落排序分析

3.2.4 群系特征的统计分析

3.3 讨论

第四章 毒害草种对封育草地群落结构和品质的影响

4.1 研究方法

4.1.1 取样方法

4.1.2 数据处理

4.2 结果与分析

4.2.1 毒害草对植物群落的影响

4.2.2 毒害草对群落优势种的影响

4.2.3 毒害草与优良牧草的关系

4.3 讨论

第五章 放牧制度对荒漠草原地上生物量及种间关系的影响

5.1 研究方法

5.1.1 试验设计

5.1.2 测定方法

5.1.3 数据分析

5.2 结果与分析

5.2.1 放牧对牧草地上生物量的影响

5.2.2 放牧对牧草地上生物量时空变异的影响

5.2.3 放牧对植被种间关系的影响

5.3 讨论

5.3.1 不同放牧制度下放牧强度对牧草地上生物量的影响

5.3.2 不同放牧制度下放牧强度对牧草种间关系的影响

第六章 主要结论

参考文献

致谢

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