家畜放牧對錫林郭勒大針茅草原植被及土壤特征的影響
本文關鍵詞:家畜放牧對錫林郭勒大針茅草原植被及土壤特征的影響
更多相關文章: 草食動物 放牧方式 大針茅草原 植被特征 土壤特征
【摘要】:草地生態(tài)系統(tǒng)(grassland ecosystem)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,也是人類重要的畜牧業(yè)基地。在我國,草地不僅是人們進行經濟活動和賴以生存的基礎,也是調節(jié)氣候、保持水土、遏制沙漠化的重要綠色屏障。然而近幾十年來,由于人類不合理的開發(fā)利用及氣候變化的影響,我國的草地退化(grassland degradation)問題日趨嚴峻。由過度放牧引發(fā)的草地荒漠化和沙塵暴等問題,嚴重影響草地的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)畜牧業(yè)等相關草原產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。放牧作為草地利用和管理的重要方式,能夠通過家畜采食(foraging)、踐踏(trampling)和糞尿(feces and urine)沉積等多種方式作用于草地,影響草地生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能。目前,人們將研究主要集中于不同放牧強度對多種草地類型的影響上,而有關草地生態(tài)系統(tǒng)對不同放牧方式的響應的研究較少。探討不同大型草食動物放牧時,對草地生態(tài)系統(tǒng)影響的差異及機制,具有十分重要的理論和實踐意義。本研究以錫林郭勒大針茅草原為研究對象,通過放牧控制實驗來研究不同放牧方式下,大型草食動物(西門塔爾牛和內蒙古細毛羊)對草地植被及土壤性質的影響。本研究獲得的主要結論如下:(1)不同放牧方式對植物地上生物量及物種多樣性的作用效果存在差異。在牛羊單牧及混牧處理時,各樣地的植物地上生物量均顯著降低,且各處理之間無顯著差異。除此以外,在羊單牧處理時,樣地的植物香農威納指數(shù)和辛普森指數(shù)降低顯著;在牛單牧處理時,樣地的植物均勻度指數(shù)降低較大。以上結果表明單牧對大針茅草原植被可能存在負面的效應,而混牧時對草地植被的影響較小。(2)草地土壤理化性質對不同放牧方式的響應程度不同。在無牧、牛單牧和羊單牧處理時土壤含水量降低顯著,而在牛羊混牧處理時土壤含水量降低不顯著。經過處理后,無牧、牛單牧和羊單牧樣地的土壤含水量差異不顯著,但均顯著低于牛羊混牧處理樣地的土壤含水量。這表明混牧能更好的維持大針茅草原土壤含水量。在無牧、羊單牧處理時,樣地的土壤CO2通量均降低顯著;而在牛單牧和牛羊混牧處理時,樣地的土壤CO2通量均降低不顯著。經過處理后,牛羊單牧和混牧處理樣地的土壤CO2通量均顯著高于無牧處理樣地的土壤CO2通量。說明放牧對土壤呼吸存在促進作用。同時,各處理樣地的土壤有機碳含量、土壤總氮含量及土壤碳氮比均無顯著變化。但在牛羊混牧處理時樣地的土壤有機碳含量增加趨勢最大;在牛羊單牧處理時樣地的土壤總氮含量有降低趨勢,而在牛羊混牧處理時樣地的土壤總氮含量卻有增加趨勢;在牛單牧處理時樣地的土壤碳氮比增加最高。經過處理后,各樣地之間土壤有機碳含量、土壤總氮含量及土壤碳氮比均無顯著差異。以上結果表明牛單牧不利于大針茅草原土壤總氮的增加,而混牧時會促進土壤有機碳和土壤總氮含量的累積。經過放牧處理后,各樣地的土壤速效氮含量均顯著增加,且各樣地之間土壤速效氮含量無顯著差異,但在短期無牧、牛單牧、牛羊混牧處理時樣地的土壤速效氮含量增加不顯著,而在短期羊單牧處理時樣地的土壤速效氮含量卻增加顯著。這表明放牧對大針茅草原土壤速效氮的影響不大,但在短期內,羊單牧對土壤速效氮的作用更為顯著。(3)草地土壤特征因子之間關系密切,而植被和土壤特征因子之間并無顯著的線性回歸關系。綜上所述,放牧會對草地植被和土壤產生影響,并與放牧方式有關。不同放牧方式對草地植被和土壤理化性質產生不同的影響,并且一些土壤特征因子之間發(fā)生相互作用,從而,使不同放牧方式對草地生態(tài)系統(tǒng)結構和功能產生不同的作用。本實驗通過研究不同放牧方式對大針茅草原的影響,揭示了家畜單牧和混牧時對草地產生不同影響的途徑和機制,明確了家畜單牧及混牧在維持草地生態(tài)系統(tǒng)結構和功能穩(wěn)定中起到的重要作用,填補了放牧對草地生態(tài)系統(tǒng)影響的研究中有關不同草食動物作用差異研究的空白,豐富了草地生態(tài)學研究理論。研究結論還表明了在大針茅草原,家畜單牧可能會對草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成一定的影響,而混牧卻能更好的實現(xiàn)草地的可持續(xù)利用,這為更好的開展草地的適應性管理提供了可靠的科學依據(jù)。
【關鍵詞】:草食動物 放牧方式 大針茅草原 植被特征 土壤特征
【學位授予單位】:東北師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:S812
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 1 引言11-19
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 研究現(xiàn)狀與分析12-18
- 1.2.1 放牧與草地植被12-15
- 1.2.2 放牧與草地土壤15-17
- 1.2.3 研究中存在的問題17-18
- 1.3 研究目的與意義18-19
- 2 研究區(qū)域與研究方法19-27
- 2.1 研究地點19-20
- 2.1.1 地理位置19
- 2.1.2 氣候特點19
- 2.1.3 土壤特征19
- 2.1.4 植被特征19-20
- 2.1.5 動物資源20
- 2.2 實驗樣地20-22
- 2.3 研究方法22-27
- 2.3.1 樣地設置及實驗處理22-23
- 2.3.2 植被調查取樣及測定23-24
- 2.3.3 土壤取樣及測定24-25
- 2.3.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析25-27
- 3 結果與分析27-42
- 3.1 放牧方式對植被特征的作用27-30
- 3.1.1 植物地上生物量變化27-28
- 3.1.2 植物多樣性變化28-30
- 3.2 放牧方式對土壤特征的作用30-36
- 3.2.1 土壤含水量變化30-31
- 3.2.2 土壤CO2通量響應31-32
- 3.2.3 土壤有機碳響應32
- 3.2.4 土壤總氮響應32-33
- 3.2.5 土壤碳氮比響應33-34
- 3.2.6 土壤硝態(tài)氮變化34-35
- 3.2.7 土壤銨態(tài)氮變化35-36
- 3.2.8 土壤速效氮變化36
- 3.3 植被及土壤因子之間的關系36-42
- 3.3.1 地上生物量與土壤因子36-37
- 3.3.2 土壤含水量與土壤碳、氮37-38
- 3.3.3 土壤CO2通量與土壤碳、氮38-39
- 3.3.4 土壤有機碳與土壤氮39-40
- 3.3.5 土壤總氮與土壤速效氮(土壤硝態(tài)氮和土壤銨態(tài)氮)40-42
- 4 討論42-47
- 4.1 放牧對草地植被特征的影響42-43
- 4.2 放牧對草地土壤特征的影響43-46
- 4.3 植被及土壤之間的相互關系46-47
- 5 結論47-49
- 參考文獻49-56
- 致謝56
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本文編號:1030623
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