牦牛放牧强度与甘南高寒草甸植被-土壤特征的互作关系

摘要

放牧影响草地植被和土壤的生态过程，是植物群落动态变化的重要影响因素。为更好认识高寒草地放牧系统下土-草-畜互作的关键生物因素与牧草种群更新这一草地功能特征变化的生态机制和过程，本研究在青藏高原东麓甘南玛曲阿孜畜牧科技示范园区选取了具有代表性且放牧利用强度不同的3家牧户草场，以各自牧户牦牛采食行走路径距离畜圈口远近划分轻度、中度、重度3个放牧处理，分析不同活动区域内植被群落特征、牧草品质与土壤理化性质对放牧强度的响应及其之间的互作关系，研究结果如下：　　1）同一年季不同放牧强度下，牧草地上、地下生物量受牦牛放牧影响显著（P＜0.05），随放牧强度增加，地上、地下生物量降低。但不同年季相同放牧强度下，2016 年与 2017 年地上、地下生物量处于此消彼长状态，年季总生物量变化差异不显著（P>0.05）；且6-9月生物量随牧草生长节律变化，8月份生物量达最高，分别为436.27g/m2 、370.36g/m2。　　2）放牧强度显著降低了植被群落 Shanoon 多样性、Margalef 丰富度指数（P＜0.05）；但对群落Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数的影响格局不同，2016年差异不显著，而2017年差异显著，且不同年季响应变化趋势不同。　　3）放牧强度对牧草品质产生一定影响，但各处理间差异不显著（P＞0.05）；与不放牧相比，2017年放牧强度显著提高了牧草粗蛋白（CP）含量，降低了中性洗涤纤维（NDF）含量（P＜0.05）。　　4）放牧强度对0-10cm表层土壤含水量（SW）、有机碳(SOC) 含量影响显著（P＜0.05），随放牧强度增大，其含量整体呈降低变化；不同年季间，放牧强度对土壤全氮(TN)、pH值影响呈现分异特征，但总体pH值随放牧强度增大呈增高趋势，TN呈降低趋势；另外，放牧强度降低了土壤碳氮比。　　5）相关关系分析结果表明，SW与S OC、TN、硝态氮含量呈显著正相关，与土壤 pH 值呈显著负相关，对速效磷与速效钾影响不显著（P＞0.05）；同时，SOC与TN、速效磷与速效钾含量之间呈显著正相关（P＜0.05）。　　6）主成分分析 PCA 结果显示，放牧、SOC、TN、SW是影响地上生物量(Ab)变化的主要因素，优势度指数（Si）是造成地下生物量（Ub）变化的主要因素；但Ab与CP、粗灰分(Ash)含量呈负相关，Ub与多样性指数（Sh）、均匀度指数(Pi)、丰富度指数(Ma)呈负相关，且放牧对粗脂肪(EE)影响不显著。

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