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本研究以宁夏中部荒漠草原区为研究区域,选择不同放牧干扰强度,即轻度放牧、中度放牧、重度放牧、未放牧的草地群落结构和土壤特征为主要研究内容,结合气温、降雨、风速、太阳辐射等环境因子,综合分析不同放牧干扰强度对于草地群落结构和土壤特征的影响。结果表明:
干扰对荒漠草原植物群落结构的影响:
(1)种类与组成。三种干扰条件下,植物群落种类较多,未干扰条件下,群落出现退化指示物种。群落植物种类与环境因子中降雨量、气温、风速变化呈正相关。
(2)群落丰富度。未干扰条件下,群落丰富度最低;随着干扰强度的增强,群落丰富度呈现出降低、增加、降低的变化规律。群落丰富度在中度干扰条件最高,支持中度干扰假说。
(3)群落优势度。未干扰条件下,群落优势度保持稳定;随着干扰强度的增强,群落优势度呈现出增加、增加、降低的变化规律。群落优势度在中度干扰下达到最大,支持中度干扰假说。
(4)群落均匀度。未干扰条件下,群落均匀度增加;随着干扰强度的增强,群落均匀度呈现出降低的变化趋势。
(5)群落高度。未干扰条件下,群落高度降低;随着干扰强度的增强,甘草和杂草高度呈现出增加的变化趋势,苜蓿在刈割后消失。
(6)群落盖度。未干扰条件下,群落盖度降低;随着干扰强度的增强,群落盖度呈现增加、增加、减小的变化趋势,即杂草和甘草盖度在轻度干扰后能小幅度增加,在中度干扰后能大幅度增加并达到最大,在重度干扰后下降。
(7)群落生物量。未干扰条件下,生物量下降;随着干扰强度的增强,群落生物量呈现增加的变化趋势;群落生物量在重度干扰下较未干扰条件下大。降雨和温度等环境因子与群落生物量呈现极显著水平。
干扰对荒漠草原土壤理化特征的影响:
(1)土壤含水量。土壤含水量与降雨呈正相关;土壤含水量与土壤含水量增加幅度依次为中度放牧>轻度放牧>未放牧>重度放牧的变化规律。
(2)土壤含盐量。土壤含盐量随土壤含水量变化而变化,土壤含盐量表现出了中度放牧>轻度放牧>未放牧>重度放牧的变化规律。
(3)土壤养分。2008到2009年全盐、碱解氮、粘粒增加,与降雨量、气温、风速等成正比,而全氮、Ph值则成反比。在轻度干扰下,碱解氮、速效磷、粘粒增加,在中度干扰下,速效磷、PH增加,重度干扰下,全盐、有机质、碱解氮、速效钾、粘粒增加。随着干扰强度的加剧,土壤的速效钾、速效磷在未干扰下减少,随干扰强度增加后增加;而全氮、粘粒、全盐、有机质、碱解氮、PH值随干扰强度的增加,变化趋势为先减少后增加。
环境因子对荒漠草原群落结构和土壤特征的影响:
(1)环境因子中降雨量、气温、风速与物种种类变化趋势一致,呈明显正相关。
(2)降雨和温度等环境因子与群落生物量呈现极显著水平。中度、重度、未干扰下,生物量与降雨量、温度极显著;轻度干扰下,生物量与降雨量极显著。
(3)平均风速和太阳辐射对群落结构和土壤理化性状无明显影响。
干扰下群落结构与土壤特征之间的影响:
(1)干扰对土壤含水量、土壤含盐量的影响与干扰对群落结构的影响一致,即呈现中度干扰>轻度干扰>未干扰>重度干扰的变化规律。
(2)随着干扰强度增加,物种数目和多样性增加、生物量、盖度等增加,与此同时,速效钾、速效磷增加,全氮、有机质、碱解氮出现增加的规律。地上群落结构变化与地下土壤养分变化规律一致。