草原退化过程中植被的空间分异及生态适应性研究

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本文以内蒙古呼伦贝尔典型草原东部的代表性群落—克氏针茅草原群落为定位观测调查对象,设置轻度放牧、中度放牧、重度放牧和围栏内、外不同放牧梯度,采用尺度-等级研究方式,将野外调查与室内实验相结合,开展退化草原群落学特征、植被空间异质化分布及代表性植物生态适应性的综合研究,主要结果如下:(1)根据Braun-Blanquet盖度等级划分命名方法,生成两个主要群落及下属两个次级群落,分别为:Ass. Allium tenuissimum+Artemisia frigida,细叶葱+冷蒿群落Allium tenuissimum+Artemisia frigida,细叶葱+冷蒿下位单位Chenopodium acuminatum+Heteropappus altaicus,尖头叶藜+阿尔泰狗娃花下位单位Ass.Setaria viridis+Euphorbia humifusa,狗尾草+地锦群落(2)不同放牧梯度上,群落科构成结构明显不同,轻牧群落主要由豆科植物、禾本科植物和菊科植物构成,包含11个科的物种;中牧群落主要由百合科、禾本科和菊科植物构成,共9个科;重牧群落以禾本科植物为主,包含11科的物种。(3)在轻度至重度不同放牧梯度上,群落的功能群组成均以多年生、旱生、草本植物为主;依靠重力传播种子的物种在干旱半干旱草原区占有优势,丛生型生育特征有利于植物适应干旱环境的生长;随放牧强度的增加,旱生植物和中旱生植物表现出下降趋势,中生植物和强旱生植物开始出现,旱生-中生植物逐渐消亡。(4)在轻度至重度不同放牧梯度上,物种丰富度显著不同,中牧阶段最高,符合“中度干扰假说”;群落生物量随放牧强度增大而减少;群落优势种的光合日进程均呈现“双峰型”曲线;群落优势植物营养元素地上、地下分配含量受土壤环境质量影响,表现出明显的差异性分布。(5)在围栏内、外对照梯度上,群落物种均呈现集中分布。围栏保护状态下,物种多样性增加、群落异质性指数下降、匀质性增加;一些适口性好、再生性强、耐牧的种类随着保护力的增强而数量增加。(6)植被-根系-土壤综合系统中的碳、氮循环因放牧强度的不同而表现出明显的差异性,全碳的分布集中在植物体内,土壤中含量较少;全氮的分布为植物体内积累的含量与土壤中分布的含量的比值约为1:1。
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