【摘要】：刈割等人為干擾活動已成為引起草原退化的重要因素,因此如何制定科學(xué)合理的割草制度、保護和恢復(fù)草原固有的結(jié)構(gòu)與功能,已成為一項刻不容緩的任務(wù)。本研究以內(nèi)蒙古錫林郭勒典型草原區(qū)大針茅(Stipa grandis)草原群落為研究對象,設(shè)計多種割草制度并布置試驗處理小區(qū),進行不同強度的人為干擾,在對植被與土壤綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上,開展不同割草制度下大針茅草原群落功能結(jié)構(gòu)與物種多樣性、物種間關(guān)系與生態(tài)位、植物養(yǎng)分與土壤理化特性的研究,利用17年連續(xù)觀測數(shù)據(jù)分析不同割草制度下大針茅草原群落結(jié)構(gòu)特征的動態(tài)演變過程,探索大針茅草原群落在割草干擾下的動態(tài)軌跡、趨勢及相應(yīng)的土壤特征變化。主要研究結(jié)論如下:(1)刈割導(dǎo)致大針茅草原群落高度、地上生物量下降,而且群落高度、地上生物量與刈割頻次呈負相關(guān)性;刈割促進大針茅草原群落密度的增加,其中一年割一次對群落密度的促進作用最大;除高度、個體性狀指標外,刈割有利于大針茅密度和生物量的維持,有利于糙隱子草密度的增加,但對羊草密度和生物量的作用相反。不同割草制度下,大針茅草原群落的種群分布以及物種多樣性存在顯著差異。刈割處理下,大針茅是群落中絕對優(yōu)勢物種,其建群種地位得以維持,但在不割草對照處理下,羊草成為群落中的優(yōu)勢物種,且優(yōu)勢顯著增強。合理的刈割有助于提高群落的物種豐富度,但不割草對照處理更有利于物種多樣性的恢復(fù)。(2)刈割使得大針茅草原群落總體關(guān)聯(lián)性顯著增加,導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)與功能的不穩(wěn)定,相同物種對在不同割草制度下的關(guān)聯(lián)性存在一定差異。高頻次的刈割會顯著降低群落的穩(wěn)定性,而不割草對照處理有助于提升群落的穩(wěn)定性。刈割有助于提高植物種的生態(tài)位寬度,且刈割頻次越大,促進作用越明顯;刈割使得植物種間生態(tài)位重疊度平均值有所增長,植物種間的競爭加大;植物種間的生態(tài)位重疊指數(shù)與生態(tài)位寬度存在正向關(guān)聯(lián)性,當(dāng)物種對生態(tài)位寬度較大時,其生態(tài)位重疊指數(shù)也相對較高,反之亦然。(3)刈割有助于提高大針茅草原群落的物種豐富度,高頻次和低頻次刈割的促進作用更加明顯,而中等頻次刈割的促進作用相對較弱;累計刈割效應(yīng)使得群落的物種多樣性和均勻性有所下降,短期高頻次刈割易導(dǎo)致群落物種的不均衡。(4)不同割草制度下,大針茅草原群落17年的演變過程大致可劃分為三個階段。一年割兩次:第一階段(2001～2006年),群落類型為大針茅+糙隱子草、羊草群落;第二階段(2007～2012年),群落類型為大針茅+羊草、黃囊苔草群落;第三階段(2013～2017年),群落類型為大針茅+黃囊苔草、羊草群落。一年割一次:第一階段(2001～2006年),群落類型為大針茅+羊草、糙隱子草群落;第二階段(2007～2012年),群落類型為大針茅+黃囊苔草、羊草群落;第三階段(2013～2017年),群落類型為大針茅+羊草、黃囊苔草群落。割兩年休一年:第一階段(2001～2006年),群落類型為大針茅+糙隱子草、羊草群落;第二階段(2007～2010年),群落類型為大針茅+羊草、黃囊苔草群落;第三階段(2011～2017年),群落類型為大針茅+黃囊苔草、羊草群落。割一年休一年:第一階段(2001～2004年),群落類型為大針茅、羊草+糙隱子草、黃囊苔草群落;第二階段(2005～2011年),群落類型為大針茅+羊草、黃囊苔草群落;第三階段(2012～2017年),群落類型為大針茅+羊草、黃囊苔草、米氏冰草群落。不割草對照:第一階段(2001～2003年),群落類型為大針茅+羊草、糙隱子草、黃囊苔草群落;第二階段(2004～2009年),群落類型為大針茅+羊草、米氏冰草、黃囊苔草群落;第三階段(2010～2017年),群落類型為羊草+大針茅、米氏冰草、西伯利亞羽茅群落。(5)高頻次刈割會在一定程度上減少土壤有機質(zhì)含量,合理刈割則在一定程度提高土壤有機質(zhì)含量,其中一年割一次的作用最明顯;刈割減少了土壤中的全氮、速效磷含量,但增加了土壤中的速效氮、全磷含量;土壤中有機質(zhì)含量、全量養(yǎng)分含量、速效性養(yǎng)分含量普遍隨土層深度的增加而逐漸減少。刈割在一定程度上促進植物全氮含量的增加,且低頻次刈割的促進作用更加明顯;刈割使得植物的全磷含量減少,刈割頻次越大,影響越明顯。(6)0-40cm不同深度土層的土壤現(xiàn)存貯水量與植物地上生物量存在顯著的正向關(guān)聯(lián)性;優(yōu)勢物種的地上生物量與土壤速效養(yǎng)分存在明顯的線性關(guān)系;群落高度、密度、地上生物量、地面凋落物與土壤全氮具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,地面凋落物與土壤速效磷存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,群落密度與土壤全鉀存在顯著的負相關(guān)關(guān)系,群落高度、地上生物量、地面凋落物與土壤有機質(zhì)以及群落高度、地面凋落物與全鉀之間具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系。
【圖文】：

圖 2.1 研究區(qū)地理區(qū)位及樣本地塊空間分布圖Fig.2.1 Location map of the study region and spatial distribution of plots錫林郭勒草原區(qū)的氣候類型屬于中溫帶半干旱大陸性草原氣候，是我國溫帶草原區(qū)中比較有代表性的區(qū)域。夏季時，錫林郭勒草原在一定程度上受海洋季風(fēng)

圖 2.3 本研究技術(shù)路線圖Fig.2.3 The technology roadmap of this study.5.2 本研究的創(chuàng)新之處（1）設(shè)計多種割草制度（頻次）來模擬不同強度的人為干擾因素，，在植
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S812.2

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本文編號：2659736