高原鼠兔种群密度与植被及土壤的关系

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随着气候变化和土地利用方式改变,青藏高原草地退化问题日益严重,高原鼠兔(Ochotona curzoniae)种群密度增加既是草地退化的原因也是草地退化的结果。虽然采用各种方式大量灭鼠,但近些年来高原鼠兔洞穴密度依然有增无减,严重威胁高寒草地可持续发展。高原鼠兔通过采食叶片、少量茎和花,挖掘洞穴,高原鼠兔排泄物及尸体等参与高寒草地生态系统的物质循环和能量流动,对高寒草甸植被生产力和土壤理化属性产生重要影响。大量研究报道了高原鼠兔对植被和土壤的危害,但较少整合研究在不同地形、放牧和封育以及不同放牧方式下高原鼠兔与土壤、植物等生物和非生物因子的关系,澄清鼠害发生的原因。青藏高原高寒草甸地形、放牧和封育以及不同放牧方式是影响局域植被和土壤最重要的自然因子和人为干扰因素,为探究这些自然和人为因素对高原鼠兔爆发的影响,本硕士论文在青藏高原玛曲县设置了 9个站点:3个站点对比不同生境(沟底平底、阳坡、阴坡和山顶)的高原鼠兔、植物和土壤的异同及其关系;3个站点对比放牧与禁牧草地下高原鼠兔、植物和土壤之间的异同及其关系;3个站点对比单户和联户草地下高原鼠兔、植物和土壤的异同及其关系。在各样地中,调查高原鼠兔有效洞穴密度、植被高度、盖度、植物物种丰富度、植物功能群落的组成、结构和土壤理化属性;运用成对t检验和多重比较对比各指标在每个站点不同草地之间的差异;并进一步运用广义偏回归相关分析和多元分析,探究各站点高原鼠兔有效洞穴密度与植被及土壤特性的相关关系。以期通过分析高原鼠兔有效洞穴密度与植被特征及土壤属性的关系,从机理上阐明青藏高原高原鼠兔增加的原因,为预防和修复退化的草地提供科学依据。结果表明:(1)不同生境间高原鼠兔有效洞穴密度、植被和土壤有明显差异,其中山顶植被高度、土壤速效磷、土壤速效氮、土壤湿度、叶片磷含量、叶片比叶面积其多样性较低,叶片干物质含量较高,高原鼠兔有效洞穴密度最大;沟底平地的植被高度、土壤速效磷、土壤速效氮、土壤湿度、叶片磷含量、叶片比叶面积含量及其多样性较高,高原鼠兔有效洞穴密度较低;高原鼠兔有效洞穴密度与植被高度、土壤速效磷、土壤速效氮、土壤湿度、叶片比叶面积含量及多样性和叶片氮多样性呈显著负相关关系;与土壤有机质和叶片干物质含量呈显著正相关关系(P<0.05);(2)封育草地内高原鼠兔有效洞穴密度明显低于放牧草地,植被高度、土壤有机质、土壤速效氮、植被覆盖度和土壤水分高于放牧草地;封育草地可能通过消除放牧干扰、阻止牲畜对植物的采食以及延长草地生长时间,导致植被高度增加、土壤有机质、土壤速效氮、植被覆盖度和土壤水分增加,从而不利于高原鼠兔活动,在一定程度上抑制高原鼠兔在此选择栖息地;(3)与单户草地相比,联户草地高原鼠兔有效洞穴密度较低,植被高度、植物物种丰富度较高和土壤湿度较高,但土壤营养较少;联户放牧可能通过降低放牧强度、增加轮牧等方式,促进土壤修复和植被生长,从而降低高原鼠兔的危害;(4)三个站点下,高原鼠兔与植被高度及土壤湿度呈显著的负相关关系,在植被群落功能组成和结构中,高原鼠兔与叶片比叶面积含量及多样性和叶片氮多样性呈负相关关系,与叶片干物质含量呈正相关关系。本文从三个实验研究证实高原鼠兔种群密度与植被特征及土壤属性有着明显的关系,其中与植被高度、叶片比叶面积含量及多样性、叶片氮多样性、叶片干物质含量和土壤湿度关系最为紧密。简而言之,本研究表明有效预防和控制鼠害频发,需要整合考虑自然生境、封育和放牧方式对植被和土壤的影响,进而探究高原鼠兔爆发的原因。在短期之内,适度封育有利于植被和土壤恢复,通过增加植被高度、减少杂草等抑制高原鼠兔种群密度;同时,联户轮牧可能有利于提高草地生物多样性,维持草地土壤肥力、植被高度等,从而防御和抑制鼠害频发。这些研究结果阐述放牧草地鼠害发生的原因,为青藏高原高寒草地合理利用提供了一些科学依据。
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