刈割对内蒙古半干旱草原不同草地群落的影响

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封育是内蒙古退化草地的主要恢复方式,但长期封育又会导致物种多样性降低,不利于草地群落的繁殖更新。而刈割作为草地利用的主要方式之一,在实现经济增长的同时,对草地群落的植物特征及土壤性质都会产生影响。本研究以内蒙古半干旱草原6种不同草地群落为研究对象,采用野外调查与室内试验相结合的方法,分析刈割对叶片性状、群落特征、物种多样性、土壤理化性质和微生物群落组成的影响,为半干旱草原的管理措施提供参考。研究结果表明:(1)刈割对6个草地群落叶片性状的均值无影响,但不同优势种叶片性状对刈割的响应不同(P<0.05)。刈割显著降低了羊草的比叶面积和叶干物质含量及克氏针茅的比叶面积,显著增加了菊叶委陵菜的比叶面积(P<0.05)。刈割显著增加了冰草、菊叶委陵菜、达乌里胡枝子的叶片氮含量,显著降低了冰草、达乌里胡枝子、羊草的叶片碳含量,但显著增加了菊叶委陵菜的叶片碳含量(P<0.05)。刈割显著降低了冰草、菊叶委陵菜、达乌里胡枝子的碳氮比(P<0.05),但对叶片磷含量、氮磷比、碳磷比无显著影响(P>0.05)。刈割后,植物生长受氮元素限制,物种对叶干物质含量影响最大(P<0.001)。刈割后6个草地群落的叶片性状表现出物种特异性。(2)刈割降低了6个草地群落的群落高度、群落盖度和地上生物量,但对其群落密度无影响。刈割改变了群落的重要值,增加了物种丰富度;刈割显著降低了克氏针茅、冷蒿和达乌里胡枝子群落的盖度(P<0.05),降低了克氏针茅、冷蒿、达乌里胡枝子和羊草群落的地上生物量(P<0.05),降低了冰草、克氏针茅、达乌里胡枝子和羊草群落的高度(P<0.05),但刈割显著增加了冷蒿群落的密度(P<0.01)。刈割显著增加了菊叶委陵菜、冷蒿和羊草群落的Margalef指数(P<0.05);刈割对Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数无显著影响。Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数与地上生物量、群落盖度、群落密度呈显著负相关。可见,刈割对物种多样性与生产力的影响不同,不同草地群落对刈割的响应可能是多变的。(3)在6种草地群落中,刈割显著降低了6个草地群落的土壤含水量,并且显著降低了冰草群落的p H值、总碳、总氮、溶解性有机碳、速效氮含量,克氏针茅群落的有机碳,冷蒿群落的总碳、总氮、溶解性有机碳、速效氮含量,达乌里胡枝子群落的p H值、速效氮含量,羊草群落的溶解性有机碳、速效氮含量;刈割显著增加了克氏针茅群落的p H值,菊叶委陵菜群落的微生物量碳,达乌里胡枝子群落的总碳、总氮含量和冷蒿群落的p H值。刈割对6个植物群落的总微生物量、真菌、细菌、真细比、革兰氏阳性菌阴性菌比和丛枝菌根真菌的均值无影响。刈割降低了冰草和菊叶委陵菜群落的总微生物量、真菌、细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和丛枝菌根真菌含量,而增加了达乌里胡枝子群落的总微生物量。草地群落显著影响土壤微生物群落结构(P<0.05)。总微生物量在克氏针茅群落最高,在达乌里胡枝子群落最低。土壤p H、速效氮、溶解有机碳和微生物氮显著影响真细比,溶解性有机碳与真菌、真细比和丛枝菌根真菌显著相关。土壤p H值是影响土壤微生物群落的决定性因素。综上,不同草地群落对刈割的响应不同。在菊叶委陵菜群落和羊草群落进行刈割,不仅可以增加草地群落的物种多样性,也可增加当地牧民的经济收入。在冰草、克氏针茅、冷蒿和达乌里胡枝子群落进行封育可维持草地生态平衡,实现可持续发展战略。因此,我国内蒙古半干旱草原应结合当地草地群落及环境条件制定相应的管理和利用措施。
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