【摘要】：短花針茅荒漠草原是歐亞大陸半干旱草原的重要組成類型,是草原和荒漠之間的過渡地帶,是對環(huán)境變化響應(yīng)十分敏感的極為脆弱的草地生態(tài)系統(tǒng)。放牧是該類草原主要的草地資源利用方式,對草地生態(tài)系統(tǒng)起著重要的調(diào)控作用。研究放牧利用與水熱條件對荒漠草原植物群落特征的影響,有助于深入理解草原植物對放牧利用與水熱變化的生態(tài)響應(yīng)機制與自我調(diào)控機理,對保護荒漠草原草地生態(tài)系統(tǒng)以及草地資源的合理利用具有非常重要的意義。本研究以內(nèi)蒙古四子王旗短花針茅荒漠草原為試驗樣地,通過對草地植物群落數(shù)量特征與氣象因子的長期監(jiān)測,探討在禁牧與重牧處理下,植物群落數(shù)量特征之間、植物群落數(shù)量特征與水熱因子之間的關(guān)系以及草地生態(tài)系統(tǒng)不同植物功能群之間的狀態(tài)格局與轉(zhuǎn)移過程,進而揭示放牧利用與水熱變化對荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控作用與影響機制�；�2005-2015年的長期放牧試驗數(shù)據(jù)分析得到的主要研究結(jié)果概括如下:1.水熱條件對荒漠草原植物群落數(shù)量特征的影響存在時滯效應(yīng)和累加效應(yīng)。不同生長階段的植物群落數(shù)量特征對降水的時滯累加響應(yīng)有所差別。重度放牧減弱產(chǎn)草高峰期的物種豐富度、群落蓋度以及群落高度對水熱耦合的響應(yīng)程度,但對產(chǎn)草高峰期地上現(xiàn)存量關(guān)于生長季降水的時滯累加(時滯期為1個月,累加期為2個月)響應(yīng)影響很小。2.重度放牧不改變植物群落數(shù)量特征與水熱條件之間的相互關(guān)系模式。不論在禁牧區(qū)還是重牧區(qū),植物群落地上現(xiàn)存量、群落蓋度以及群落高度均與累積降水量正相關(guān)、與累積溫度負相關(guān);物種豐富度與累積降水和溫度均呈現(xiàn)正相關(guān)。然而,重度放牧減弱累積降水對地上現(xiàn)存量、群落蓋度以及群落高度影響的邊際效應(yīng)。3.植物群落數(shù)量特征受放牧利用和降水年份類型的影響。不論在禁牧區(qū)還是重牧區(qū),植物群落數(shù)量特征在濕潤年都顯著大于干旱年。不論降水年份類型如何,植物群落數(shù)量特征在禁牧區(qū)都顯著大于重牧區(qū)。然而,植物群落數(shù)量特征之間的相互關(guān)系屬性卻不受放牧和降水年份類型的影響,兩兩之間始終保持線性正相關(guān)關(guān)系。4.放牧差異化地影響水熱條件對植物群落數(shù)量特征的方差解釋比例。不論在禁牧區(qū)還是重牧區(qū),水分條件對地上現(xiàn)存量、群落蓋度以及群落高度的影響始終大于溫度條件。但重度放牧顯著減小水熱條件對物種豐富度的方差解釋比例,而且在禁牧區(qū)水分條件對物種豐富度的影響大于溫度條件,在重牧區(qū)溫度條件對物種豐富度的影響大于水分條件。5.重度放牧和降水年份類型對植物功能群的年際間狀態(tài)格局與轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生顯著影響。一方面,長期連續(xù)重度放牧不影響C3植物和優(yōu)勢種植物的地上現(xiàn)存量在群落中所占的比例,增加禾本科植物在群落中所占的比例,同時減小木本植物在群落中所占的比例。另一方面,由濕潤年變?yōu)檎Ｄ昊蚋珊的陼r,重度放牧促進C4植物向C3植物轉(zhuǎn)移、非優(yōu)勢種植物向優(yōu)勢種植物轉(zhuǎn)移、非禾本植物向禾本植物轉(zhuǎn)移;然而,在干旱年或正常年變?yōu)闈駶櫮陼r,重度放牧促進C3植物向C4植物轉(zhuǎn)移、優(yōu)勢種植物向非優(yōu)勢種植物轉(zhuǎn)移、禾本科植物向非禾本科植物轉(zhuǎn)移。此外,不論降水年份類型如何,長期重度放牧的累積效應(yīng)表現(xiàn)出對木本植物向草本植物轉(zhuǎn)移的促進作用。本研究發(fā)現(xiàn)水分因子是短花針茅荒漠草原群落特征的主要控制因子,長期重度放牧表現(xiàn)出對草地植物群落數(shù)量特征及其與水熱條件之間關(guān)系的影響較小,但對不同植物功能群之間的狀態(tài)格局與轉(zhuǎn)移過程的影響顯著。植物功能群狀態(tài)格局的變化會進一步影響短花針茅荒漠草原的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能。因此,研究放牧利用和水熱變化對草地生態(tài)系統(tǒng)功能的影響對草地資源的保護和可持續(xù)利用具有重要意義。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S812
【圖文】：

圖１研究技術(shù)路線圖逡?

２０邐放牧和水熱條件對短花針茅荒漠草原植物群落數(shù)量特征的影響邐逡逑２材料與方法逡逑２．邋１研l(wèi)燎趴鰣義希玻保鋇乩碭趴鰣義媳狙芯康氖匝櫚卦諛諉曬拋災(zāi)吻誒疾觳際興淖油跗熘心喜�，恼啎衽农牧科辶x涎г閡巴夤鄄庹盡Ｊ匝櫚氐牡乩磣晡保保

本文編號：2784946