【摘 要】
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食草动物对草地生态系统有显著的影响,特别是大型放牧家畜和小型野生食草动物相互影响下的草地生态系统管理更具挑战。在青藏高原高寒草甸,营地下生活的小型啮齿动物高原鼢鼠(Eospalax baileyi)堆土造丘活动会形成大量的空斑,影响了草地的利用与管理。以往实践中多采用人工补播的方式进行小范围的鼠丘修复,但这种方式会影响正常的植被演替过程。放牧是草地最主要的利用和管理方式,不同的放牧管理模式(放牧时
【基金项目】
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甘肃省省委组织部,祁连山区黑土滩退化草地综合治理与修复实践,LYRC2019-5; 国家自然科学基金委,高原鼢鼠响应草地恢复措施的种群特征及影响机制,项目编号:31760706;
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食草动物对草地生态系统有显著的影响,特别是大型放牧家畜和小型野生食草动物相互影响下的草地生态系统管理更具挑战。在青藏高原高寒草甸,营地下生活的小型啮齿动物高原鼢鼠(Eospalax baileyi)堆土造丘活动会形成大量的空斑,影响了草地的利用与管理。以往实践中多采用人工补播的方式进行小范围的鼠丘修复,但这种方式会影响正常的植被演替过程。放牧是草地最主要的利用和管理方式,不同的放牧管理模式(放牧时间、空间和强度等变化)会影响鼠丘的演替。科学认识鼠丘斑块在不同放牧管理模式下的演替特征,通过放牧管理模式对大范围的鼠丘斑块进行管理,对优化草地管理策略、指导管理实践具有重要意义。本研究选择青藏高原东缘高寒草甸传统放牧(TG)、生长季休牧(RG)、连续放牧(CG)和禁牧(PG)4种放牧管理模式,以及各模式下高原鼢鼠不同年限鼠丘(1年鼠丘、2年鼠丘、3年鼠丘和4年以上鼠丘)样地为研究对象,以原生草甸为对照,分析不同放牧管理模式对鼠丘演替过程中土壤和植被特征的影响,探寻鼠丘演替的最佳放牧管理模式,获得以下研究结果:(1)放牧管理模式显著影响了鼠丘土壤养分含量。2年鼠丘的土壤全氮在RG样地显著高于PG样地(P<0.05),但4年以上鼠丘的全氮在RG样地最高,PG样地最低,且RG和PG样地全氮随鼠丘演替均呈现出先增加后降低再增加的趋势。3年鼠丘的全磷在RG样地显著高于PG样地(P<0.05),而4年以上鼠丘的全磷在RG样地显著高于TG样地(P<0.05),随鼠丘演替,PG和CG样地全磷变化出现相反趋势;1年鼠丘和2年鼠丘的有机碳在RG、TG和CG样地均显著高于PG样地(P<0.05),3年鼠丘的有机碳在TG样地最高,RG样地最低,PG和CG样地有机碳随鼠丘演替变化均表现出先增加后降低的趋势。(2)放牧管理模式显著影响了鼠丘土壤酶活性。3年鼠丘的脲酶在RG和PG样地均显著高于TG和CG样地(P<0.05),而4年以上鼠丘的脲酶在RG、PG和TG样地均显著高于CG样地(P<0.05);2年鼠丘的碱性磷酸酶在TG样地最高,RG样地最低,但4年以上鼠丘的碱性磷酸酶在PG样地最低。随鼠丘演替,RG和PG样地碱性磷酸酶变化均表现出先增加后降低的趋势,但TG和CG样地碱性磷酸酶变化均为先降低后增加再降低;2年鼠丘和3年鼠丘的蔗糖酶在PG样地最高,TG样地最低,RG、PG和CG样地蔗糖酶随鼠丘演替均为先增加后降低的趋势。(3)放牧管理模式显著影响了鼠丘植被特征的变化。3年鼠丘和4年以上鼠丘植被密度在PG样地均显著高于RG、TG和CG样地(P<0.05),且PG和TG样地植被密度随鼠丘演替变化均为先增加后降低的趋势;4年以上鼠丘的物种丰富度在RG和TG样地均显著高于PG和CG样地(P<0.05);3年鼠丘和4年以上鼠丘的物种均匀度指数在RG、TG和CG样地均显著高于PG样地(P<0.05),随鼠丘演替,RG和CG样地鼠丘植被物种均匀度逐渐降低,PG和TG样地鼠丘物种均匀度先降低后增加的趋势;3年鼠丘的物种Shannon-Wiener指数在CG样地最高,PG样地最低,4年以上鼠丘的物种Shannon-Wiener指数在RG、TG和CG样地均显著高于PG样地(P<0.05),且PG和TG样地物种Shannon-Wiener指数随鼠丘演替变化均表现出先增加后降低再增加的趋势。(4)放牧管理模式和鼠丘年限互作,对土壤全氮(P=0.003)、全磷(P<0.01)、全钾(P<0.01)、有机碳(P<0.01)、碳氮比(P<0.01)和植被盖度(P<0.001)、密度(P<0.001)、物种均匀度(P=0.007)和物种Shannon-Wiener指数(P=0.006)均产生显著影响,其中放牧管理模式对土壤特征的贡献率较高,而鼠丘年限对物种多样性的贡献率较高。综上所述,放牧管理模式对高寒草甸高原鼢鼠鼠丘演替过程中植被和土壤特征产生了显著影响。传统放牧不仅增加了1年鼠丘、2年鼠丘和3年鼠丘土壤有机碳含量,也增加了2年鼠丘和3年鼠丘的土壤碱性磷酸酶活性。而生长季休牧增加了4年以上鼠丘的土壤全氮含量和蔗糖酶活性。传统放牧和生长季休牧显著增加了4年以上鼠丘物种丰富度和Shannon-Wiener指数。因此,放牧管理模式中通过对休牧时期的调整能够有效地管理鼠丘演替。
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