短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究_以内蒙古四子王旗荒漠草原为例

《放牧制度与放牧强度对内蒙古短花针茅荒漠草原AM真菌多样性的影响》篇一一、引言荒漠草原作为自然生态系统的重要组成部分，对于维护生态平衡和生物多样性具有重要意义。

在荒漠草原中，放牧活动作为一种常见的土地利用方式，不仅影响着草地植被的生长与恢复，也对土壤中的微生物产生重要影响。

其中，丛枝菌根真菌（AM 真菌）作为植物与土壤之间的重要桥梁，在植物营养吸收、生长促进以及生态系统功能发挥等方面具有重要作用。

本文以内蒙古短花针茅荒漠草原为例，探讨放牧制度与放牧强度对AM真菌多样性的影响。

二、研究区域与研究方法（一）研究区域研究区域位于内蒙古地区的短花针茅荒漠草原，该地区具有典型的温带大陆性气候特点，草原植被以短花针茅为主，具有独特的生态环境和丰富的生物多样性。

（二）研究方法本研究采用野外调查与实验室分析相结合的方法，对不同放牧制度（如季节性放牧、连续性放牧等）和不同放牧强度（如轻度放牧、中度放牧、重度放牧等）下的AM真菌进行采样和分析。

通过对AM真菌的种类、数量、分布等指标进行统计分析，探讨放牧制度与放牧强度对AM真菌多样性的影响。

三、放牧制度对AM真菌多样性的影响（一）季节性放牧季节性放牧制度下，草原植被得到一定程度的休养生息，有利于AM真菌的生长和繁殖。

研究发现，季节性放牧制度下，AM真菌的种类和数量相对较多，多样性指数较高。

这可能是由于在休牧期间，植物根系分泌物增多，为AM真菌提供了更多的营养来源。

（二）连续性放牧连续性放牧制度下，草原植被受到持续的破坏和压力，导致植物根系受损，进而影响AM真菌的生长和繁殖。

研究表明，连续性放牧制度下，AM真菌的种类和数量相对较少，多样性指数较低。

这可能是由于放牧活动破坏了植物与AM真菌之间的共生关系，导致AM真菌的生长受到抑制。

四、放牧强度对AM真菌多样性的影响（一）轻度放牧轻度放牧对草原植被的影响较小，有利于AM真菌的生长和繁殖。

研究发现，轻度放牧条件下，AM真菌的种类和数量较为丰富，多样性指数较高。

荒漠草原建群种短花针茅功能性状对长期放牧的可塑性响应李江文;王忠武;任海燕;靳宇曦;韩梦琪;王舒新;韩国栋【摘要】植物功能性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来,而放牧是草原生态系统的主要土地利用方式,对草原生态系统的群落结构和生态系统功能的改变起着重要作用.该研究测定了内蒙古四子王旗长期不同放牧强度下草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)的功能性状,探讨放牧对草原群落结构的影响.研究发现:(1)随放牧强度增加,叶片各性状指标、个体生物量、植株高度、冠(丛)幅均有显著变小、变矮的趋势.(2)通过排序构建的短花针茅性状可塑性变化谱显示,各功能性状指标的可塑性指数均在重牧区最高,轻牧区最低;茎质量、叶质量、全株地上生物量对放牧响应敏感,而茎基部直径、冠(丛)幅和比叶质量响应不敏感.(3)短花针茅对长期放牧的变异系数(CV)与其响应程度(PI)之间符合指数方程y=0.08+0.18e1.61x (R2=0.53,P＜0.05),植物功能性状的变异性与性状对放牧的响应强度呈正相关关系.(4)影响地上生物量的因子中,表型功能性状中的冠(丛)幅、平均叶长、叶片数量和总叶面积的贡献率之和达到72.93％.研究认为,随着放牧强度增强,短花针茅的变异性增大、可塑性增强,这可能是短花针茅能够成为建群种的生态响应机制.%Plant functional traits reflect the responseand adaptation of plants to the growth environment,linking the environment,plant individuals and ecosystem structures,processes and functions.Grazing as the main land use of grassland ecosystems,play an important role in community structure of grassland ecosystems and changes in ecosystem functions.In this study,the functional traits of Stipa breviflore were studied under different grazing intensities of Siziwang banner,Inner Mongolia.Meanwhile the effects of grazing on grasslandcommunity structure were discussed.The results showed that:(1) with the increase of grazing intensity,the traits,individual biomass,plant height and breadth of crown were significantly smaller and shorter.(2) Through the trait plasticity change spectrum,we found that the plasticity indices of the functional traits were the highest in the heavy grazing area and the lowest in the light grazing area.The plasticity responses of stem mass,leaf mass,biomass of whole plant to grazing were the sensitive,but that of stem base diameter,crown and leaf mass were inert.(3) The variability of plant functional traits increased with grazing response intensity,the coefficient of variation (CV) and response degree (PI) of S.breviflora were consistent with the exponential equation y=0.08-+-0.18el61x(R2 =0.53,P＜0.05),the variability of plant functional traits and the response intensity of traits to grazing were proportional.(4) Among the factors affecting aboveground biomass,phenotypic functional traits including width of clumpcrown,average leaf length,leave number and total leaf area contribute to 72.93％.With the increase of grazing intensity,the variability of S.breviflora increased,and the plasticity was enhanced,which provided a mechanical explanation for the reason why Stipa breviflora is still a constructive species under the conditions of long-term grazing.【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2017(037)009【总页数】10页(P1854-1863)【关键词】功能性状;短花针茅;表型可塑性;地上生物量;荒漠草原;放牧【作者】李江文;王忠武;任海燕;靳宇曦;韩梦琪;王舒新;韩国栋【作者单位】内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019【正文语种】中文【中图分类】Q948.12+2.5植物功能性状(plant functional trait)大约是在 20 世纪末首次被提出，其被定义为能够强烈影响生态系统功能以及能够反映植被对环境变化响应的核心植物属性(core plant trait)，这些属性是大多数植物具有的共有或常见性状[1-3]。

村乡科技XIANGCUN KEJI74XIANGCUN KEJI 2021年12月（下）草原地区造林问题探讨——以四子王旗为例闫春梅（四子王旗大黑河乡人民政府，内蒙古乌兰察布011807）［摘要］草原是人类重要的生态系统和生存环境，分析四子王旗草原地区的自然条件和植被特征，从林业生态总体思路出发，提出该区域林业治理与造林技术措施。

［关键词］草原；生态环境；造林［中图分类号］S725［文献标识码］A［文章编号］1674-7909（2021）36-74-3四子王旗地处温带干旱与半干旱地区，自然植被以干草原及荒漠草原为主。

全旗总面积24036km 2，其中天然草场面积3214万hm 2，占总土地面积89.1%。

所以保护与建设生态环境，发展地区林业，草原问题是重要的话题。

在现有的环境条件下，加强草原保护和生态建设，有利于合理利用草原，遏制草场退化、沙化，提高草原生产能力和生态效益。

1正确认识草原的生态意义1.1草原是具有再生功能的生态系统草原是以生产动物为主的具有特殊结构、功能和机理的生态系统，包含了非生物的环境因素和在草原生存的各类生物，是一个非常复杂的生态系统实体，是地球大生态系统的重要组成部分。

草原生态系统中存在的各种生物因素如植物、动物、微生物与非生物因素如日光、空气、水等相互依存、相互制约，并在一定条件下保持平衡状态。

如果受到人为不合理的干扰，这种平衡状态就会被破坏，其能量与物质的流程就会发生紊乱，产生不良的结果［1］。

草原是可更新的自然资源和生产资料。

草原与不可更新的矿产资源不同，可以年复一年地为牲畜提供饲料，保证畜牧的发展，为人类生产出丰富的畜产品。

1.2草原是人类生存环境的重要组成部分草原也是人类生存环境的一部分，对人类的正常生活起着重要作用。

草原的环境作用主要体现在保持水土、涵养水源和防风保土等方面。

草原植被对降水有着很强的拦截能力。

据测定，草地植被叶片面积的总和同所处地表面积的比率接近于森林植被，所以能有效地拦截降水，减少地表径流地形成，减轻流水对地面的冲刷。

短花针茅草地几种牧草利用率的确定
杨静;巴音巴特
【期刊名称】《内蒙古草业》
【年(卷),期】2001(013)004
【摘要】在短花针茅荒漠草原，利用高度一重量百分比方法确定了13种牧草的利用率。

结果表明：对于大多数牧草消耗高度占总高度的50%，重量的消耗仅20%～30%；当牧草消耗高度80%时，牧草的利用率为70%。

在利用率确定的情况下，可推导出各种牧草的适宜留茬高度。

【总页数】5页(P10-14)
【作者】杨静;巴音巴特
【作者单位】内蒙古农业大学生态环境学院，呼和浩特010019;乌兰浩特市草原站，乌兰浩特137400
【正文语种】中文
【中图分类】S812.8
【相关文献】
1.东祁连山高寒草地几种禾本科牧草根际促生菌研究 [J], 李建宏;李雪萍;马文文;姚拓;孙建军;蒋永梅;张建贵;师尚礼
2.不同盐碱化草地混播牧草对绵羊瘤胃发酵和日粮养分利用率的影响 [J], 王聪;刘强;董宽虎;赵祥;刘生强;贺婷婷;刘壮宇
3.几种豆科牧草地上部水浸提液对稗草种子和幼苗的化感效应 [J], 郭晓霞;沈益新;李志华
4.微波密闭消解ICP-AES法测定普氏原羚生境地不同草地类型牧草中几种微量元素 [J], 周立业;辛国省;蒲秀瑛
5.重耙、补播几种牧草改良重度盐碱化草地的当年效果调查 [J], 李彦军;姚桂荣;郭立光
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内蒙古短花针茅荒漠草原土壤线虫群落的垂直分布特征孟元;贾美清;林宇;韩国栋;黄静;隋鑫;尹雪;杨向芸;张国刚【摘要】为了解荒漠草原土壤线虫的群落结构和种群多样性,在内蒙古短花针茅荒漠草原典型区域的4个土层(0～5、5～10、10～20和20～30 cm)采集土样并分离线虫,分析土壤线虫的功能类群、多度、多样性等群落特征.样地内共发现了土壤线虫26个属,线虫数量随土层深度的增加而减少,垂直分布特征呈表聚型.在线虫的4个功能类群中,食细菌线虫占主体,数量为线虫总数的71.37％.线虫的26个属中,丽突属和拟丽突属为优势种,分别占线虫总数的46.75％和18.73％.4个土层中,表层土壤的自由生线虫指数较高,说明表层土壤线虫群落有较强的抗干扰能力.【期刊名称】《天津师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】5页(P40-44)【关键词】内蒙古;短花针茅荒漠草原;土壤;线虫;多样性【作者】孟元;贾美清;林宇;韩国栋;黄静;隋鑫;尹雪;杨向芸;张国刚【作者单位】天津师范大学生命科学学院,天津300387;天津市水资源与水环境重点实验室,天津300387;天津出入境检验检疫局动植物与食品检测中心,天津300461;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,呼和浩特010019;天津师范大学生命科学学院,天津300387;天津师范大学生命科学学院,天津300387;天津师范大学生命科学学院,天津300387;天津师范大学生命科学学院,天津300387;天津师范大学生命科学学院,天津300387;天津师范大学天津市动植物抗性重点实验室,天津300387【正文语种】中文【中图分类】Q948土壤线虫是土壤动物的重要组成部分，其种类和数量丰富，食性多种多样，占据食物网中的多个营养级，直接参与生态系统的物质循环和能量流动，易于分离，许多种类能在极端条件下存活并能对环境变化作出反应[1-2].因此，线虫作为指示生物用来评估土壤的健康水平越来越受关注[3].荒漠草原位于草原和荒漠两大陆地生态系统的中间地带[5]，我国内蒙古荒漠草原约占内蒙古草原总面积的10.7%.由于植物稀少，气候干旱，土壤养分状况较差，加上人为因素干扰，导致荒漠化日益严重.与其他草原类型相比，荒漠草原稳定性较差，对外界环境和人为因素的干扰比较敏感.近年来，由于畜牧业的快速发展，荒漠草原食草动物数量大幅度增加，导致植物种类减少，植被盖度降低，草原荒漠化加剧.目前对荒漠草原生态系统的研究主要集中在气候变化、放牧方式等对草原的群落结构、植被空间异质性及土壤微生物的影响等方面[4-5]，关于荒漠草原土壤线虫对环境变化响应的研究相对较少.本研究对内蒙古短花针茅荒漠草原土壤线虫的群落组成和多样性进行调查，旨在揭示土壤线虫在荒漠草原生态系统中的地位和作用，为荒漠草原的恢复和利用提供理论参考.1 材料与方法1.1 研究区域概况样地位于内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗农牧科学院长期定位试验站(N41°47′17″，E111°53′46″)，海拔高度为1 456 m，平均气温为3.4℃，样地内的放牧为开放自由式.植被类型为典型荒漠草原，植物组成匮乏，建群种为短花针茅(Stipa breviflora)，优势种为冷蒿(ArtemisiafrigidaWilld)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)，伴生种主要有木地肤(Kochia prostrata)、阿氏旋花(Apgarbindweed)、细叶葱(Alliumtenuissimum)、羊草(Leymus chinensis)等.1.2 研究方法1.2.1 土壤样品采集2016年8月初，在试验区内选择3块典型的短花针茅荒漠草原样地，在每块样地内分别用土壤环刀采集 0～5、5～10、10～20、20～30 cm 的 4 层土壤，每层3 次重复.为了减少土壤线虫空间分布差异所造成的影响，每次重复对样地内进行多点取样，每个取样点地上植被类型必须为典型短花针茅荒漠草原群落.将土样装入密封袋中带回实验室内，放入4℃冰箱中备用.1.2.2 土壤线虫分离和鉴定漏斗中铁丝网上放入纱布包裹好的土壤，漏斗上端设置有60 W的白炽灯，下端装有带止水夹的乳胶管，加入蒸馏水浸没土壤，20℃条件下分离，期间不断加入蒸馏水.24 h后将液体收集到离心管中，65℃水浴加热30 min，加入等体积的TAF 固定液，保存待用.土壤线虫鉴定：根据文献[6]在显微镜和体式显微镜等仪器下对线虫进行分类鉴定.1.2.3 数据处理方法本研究以每100g干土中土壤线虫的数量对线虫进行计数.基于不同类群的数量百分比划分优势：个体数占总数10%以上的为优势种；占总数1%～10%的为常见种；占总数1%以下的为罕见种.根据形态特征和取食特性将土壤线虫划分为4个功能类群：植食性类群(phytophagous nematode)、食细菌类群(bacterivorous nematode)、食真菌类群(fungi-feeding nematode)和捕食杂食类群(omni-vorous nematode).采用如下参数计算土壤线虫的群落多样性：Shannon-Wiener多样性指数(H)：H=-∑Pi× lnPiPielou均匀度指数(J)：J=H/lnSMargalef丰富度指数(SR)：SR=(S-1)/lnN植物寄生线虫指数(PPI)：PPI= ∑vi× fi 自由生线虫成熟度指数(MI)：MI= ∑vi× fi′式中：S为物种数；Pi=Ni/N，为各个种群的个体数量与群落总个体数量的比值；vi为土壤线虫第i类群的c-p值；fi为植物寄生线虫第i类群的个体占群落总个体数的比例；fi′为自由生线虫第i类群的个体占群落总个体数的比例.2 结果与分析2.1 土壤线虫的数量变化土壤线虫在不同土层的数量分布如图1所示.图1 不同土壤深度线虫的数量Fig.1 Number of nematodes at different soil depth由图1可以看出，不同土层间的土壤线虫数量差异均具有统计学意义(P＜0.05).土壤线虫数量的垂直分布呈现明显的表聚型，即线虫主要集中在0～5 cm层，该层土壤线虫数量占总数的53.78%，表明0～5 cm层土壤环境更适合土壤线虫生存.随着土层深度的增加，土壤线虫数量逐渐减少，20～30 cm层土壤线虫数量最少，仅占总数的0.91%.2.2 土壤线虫不同功能类群的数量变化土壤线虫4个功能类群在不同土壤深度下的数量及比例如图2所示.图2 不同土壤深度线虫群落中各功能类群线虫的数量及比例Fig.2 Mean abundance and proportion of four trophic groups of the nematode communities at different soil depth由图2可以看出，4个功能类群线虫的垂直分布均呈现表聚型.植食性线虫的数量在0～5 cm层最高，5～10 cm和10～20 cm层分别下降了35.29%和82.35%，20～30 cm层中未发现植食性线虫.食细菌线虫在0～5 cm层每100 g干土中的数量为615只，其他3个土层依次减少了29.28%、68.33%和97.40%.食真菌线虫仅出现在0～5 cm和5～10 cm土层.捕食杂食性线虫5～10 cm和10～20 cm 层的数量分别比0～5 cm土层减少36.11%和86.11%，20～30 cm层中未发现捕食杂食性线虫.在各层土壤线虫群落中，食细菌性线虫占绝对优势，所占比例随着土壤深度的增加而增加，在4个土层中的占比分别为64.53%、74.80%、87.96%和100%.植食性和食真菌类群数量相近，捕食杂食类群数量最少.2.3 土壤线虫的群落组成及数量关系在内蒙古短花针茅荒漠草原共分离鉴定出土壤线虫26个属，群落组成如表1所示. 表1 不同深度土壤线虫的群落组成Tab.1 Amount and type of nematodes at different soil depthNote：The shadow area in the table means the inexistence of nematodes；The different letter in the same line means statistical difference(P＜0.05).Genus c-p 0-5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-30 cm Abundance/(per 100 g dry soil)Ratio/%Abundance/(per 100 g dry soil)Ratio/%Abundance/(per 100 g dry soil)Ratio/%Abundance/(per 100 g dr y soil) Ratio/%Acrobeles 2 386.67±37.33a 21.90 308.00±36.07a 17.45 118.67±7.42b 6.72 12.00±4c 0.68 Acrobeloides 2 181.33±5.33a 10.27 084.00±15.14b 04.76 061.33±6.67b 3.47 04.00±0c 0.23 Paurodontus 1 010.67±1.33a 00.60 010.67±1.33a 00.60 005.33±1.33b 0.30 R habditis 1 014.67±1.33b 00.83 021.33±1.33a 01.21 006.67±1.33c 0.38 Cervidellus 2 014.67±7.06a 00.83 005.33±1.33ab 00.30 002.67±2.67ab 0.15 Tylenchorhynchus 3 065.33±7.06a 03.70 060.00±6.11a 03.40 020.00±2.31b 1.13 Eucephalobus 2 004.00±2.31a 00.23 005.33±2.67a 00.30 Helicotylenchus 3 006.67±3.53a 00.38 001.33±1.33ab 00.08 Pratylenchus 3 001.33±1.33a 00.08 001.33±1.33a 00.08 Tetylenchus 3 018.67±4.81a 01.06001.33±1.33b 00.08 Nothotylenchus 2 006.67±3.53a 00.38 006.67±2.67a 00.38 Criconrmoides 3 009.33±4.81a00.53 001.33±1.33ab 00.08 Tylencholaimus 4 054.67±3.53a 03.10 004.00±2.31b 00.23 Aphelenchus 2 050.67±1.33a 02.87 013.33±4.81b 00.76 Aphelenchoides 2 038.67±2.67a 02.19 020.00±6.11b 01.13 Eudorylaimus 4 017.33±5.33a 00.98 004.00±4b 00.23 Thorneella 4 006.67±1.33a 00.38 001.33±1.33b 00.08 Mylodiscs 4 021.33±4.81a 01.21 010.67±3.53b 00.60 Mononchus 4 017.33±5.33a 00.08 001.33±1.33b Discolaimium 4 001.33±1.33a 00.98 00.08 Aporcelaimus 4 014.67±3.53a 00.83 6.67±3.53ab Beleodorus 2 002.67±2.67a 00.15 Thornia 4 001.33±1.33a 00.08 Macrodora 4 002.67±2.67a 00.15 Psilenchus 2 014.67±9.33a 00.83 Chiloplacus 2 002.67±2.67a 00.15由表 1可知，丽突属(Acrobeles)和拟丽突属(Acrobeloides)为优势种，占线虫总数的65.48%，其中丽突属占46.75%，拟丽突属占18.73%.柄端球属(Paurodontus)、小杆属(Rhabditis)、鹿角唇属(Cervidellus)、矮化属(Tylenchorhynchus)、垫咽属(Tylencholaimus)、真滑刃属(Aphelenchus)、滑刃属(Aphelenchoides)、真矛线属(Eudorylaimus)、孔咽属(Aporcelaimus)、钵盘属(Mylodiscs)、单齿属(Mononchus)为常见属，占线虫总数的29%，其余属为罕见属.丽突属、拟丽突属在各个土层均有分布；板唇属(Chiloplacus)、裸矛属(Psilenchus)、大矛属(macrodora)、桑尼属(Thornia)、狭咽属(Discolaimium)只出现在 0～5 cm 土层；真头叶属(Eucephalobus)、螺旋属(Helicotylenchus)、短体属(Pratylenchus)、头垫刃属(Tetylenchus)、伪垫刃属(Nothotylenchus)、轮属(Criconrmoides)、垫咽属、真滑刃属、滑刃属、真矛线属、拟桑尼属(Thorneella)、钵盘属、单齿属在10～20 cm层开始消失；在20～30 cm层只发现了丽突属和拟丽突属；散香属(Beleodorus)只出现在5～10 cm层，孔咽属出现在5～10 cm层和10～20 cm层.随着土壤深度的增加，土壤线虫数量逐渐减少，绝大多数土壤线虫的垂直分布呈表聚型.2.4 土壤线虫群落多样性及成熟度指数内蒙古短花针茅荒漠草原不同深度土壤线虫群落的多样性特征如表2所示.表2 不同深度土壤线虫群落的多样性Tab.2 Diversity of the nematode communities at different soil depthNote：The different letter in the same line means statistical difference，P ＜0.05.16.00±4.00d 00.57±0.06d00.83±0.09a 00.37±0.03c 0 02.00±0a Index Soil depth/cm 0-5 5-10 10-20 20-30 Abundance H J S R PPI MI 949.33±32.85a 002.06±0.06a000.70±0.02ab 002.62±0.08a 000.37±0.02a 001.97±0.04a 578.67±50.88b 001.68±0.11b 000.62±0.02b 002.20±0.30a 000.38±0.04a 001.81±0.05b 221.33±4.81c 001.21±0.05c 000.68±0.04ab 000.93±0.10b 000.27±0.02a 001.82±0.06b由表2可以看出，随着土层深度的增加，土壤线虫群落的多度(Abundance)呈下降趋势，各层之间的差异均具有统计学意义(P＜0.05)，多度的垂直分布呈现明显的表聚型.线虫多样性指数(H)随着土层深度的增加而逐渐下降，各层之间的差异具有统计学意义(P＜0.05).均匀度指数(J)在20～30 cm层的数值最大，显著高于其他土层，其他土层的线虫均匀度指数相近.丰富度指数(SR)在0～5 cm层数值最大，略高于5～10 cm层，显著高于10～20 cm和20～30 cm层(P＜0.05).植物寄生线虫指数(PPI)在 0～5、5～10 和 10～20 cm层变化不显著，5～10 cm层的植物寄生线虫指数略高.自由生线虫指数(MI)是用于评价扰动程度的指标，低MI值表明系统扰动强烈，反之则表明系统稳定，自由生线虫指数在0～5 cm层的数值显著高于5～10 cm层和10～20 cm层，与20～30 cm层的差异不显著，说明0～5 cm和20～30 cm层抗干扰能力强，系统相对稳定.3 讨论在内蒙古短花针茅荒漠草原共发现土壤线虫26个属，丽突属和拟丽突属是该地区的优势种.土壤线虫种群密度为每100 g干土中有1 765条，与以往研究相近(每100 g干土中有504～3 121条)[7].内蒙古荒漠草原与其他3种草原类型相比土壤线虫数量与种类较少，这与张瑞易的研究结果一致[8].这可能是因为该地区植物种类和数量稀少，气候干旱，土壤养分状况较差.土壤线虫是典型的湿生动物，土壤湿度也是影响线虫数量的重要原因.内蒙古短花针茅荒漠草原土壤线虫总数随着土壤深度的增加呈现下降趋势，垂直分布特征为表聚型[9]，0～5 cm层线虫的数量最大，这与Liu等[10]的研究结果一致.这主要是因为0～5 cm土层的土壤比较疏松且营养丰富，适宜土壤线虫的生存[11].不同深度土壤线虫数量的变化可能与其食物资源有关[12]，随着土壤深度的增加，线虫的食物资源越来越匮乏，导致土壤线虫的数量减少.本研究发现内蒙古短花针茅荒漠草原的土壤线虫群落中食细菌线虫数量最多，而且食细菌线虫数量在各个土层之间的差异性显著，这与Zhang等[13]对沙丘土壤线虫的研究结果一致.由于本研究区域为较干旱的内蒙古短花针茅荒漠草原，较高的土壤有机质含量导致细菌资源丰富，为食细菌线虫提供了充足的营养物质，因此食细菌线虫数量较多[14].而大多数植食性线虫存活于根际土壤中，主要取食土壤中的植物根系，而荒漠草原中植物种类及数量相对较少，因此植食性线虫食物来源较少，导致植食性线虫的种类和数量减少.自由生线虫指数MI可以用来反映土壤生态系统受干扰的程度[15].本研究发现，短花针茅荒漠草原的MI指数变化范围为1.81～2.00，低于Zhang等[16]报道的2.58～2.88.随着土层深度的增加，自由生线虫指数MI呈现先下降后上升的趋势，表明内蒙古短花针茅荒漠草原土壤表层和深层的线虫群落具有较强的抗干扰能力.深入了解线虫生物多样性和土壤生态系统功能可以更好地发挥土壤线虫在草原生态系统的生物指示作用.在以土壤线虫作为指示生物的研究中，可以通过了解线虫群落和优势种对环境变化作出的响应来评价生态系统的土壤健康水平.这种指示作用需要对线虫进行种类鉴定[17]，依据线虫形态特征的传统鉴定方法对鉴定者要求极高[18]，随着分子生物技术的发展，越来越多的学者开始尝试利用分子方法评价线虫多样性[19].本研究对内蒙古短花针茅荒漠草原土壤线虫群落进行了形态学研究，为进一步建立土壤线虫形态学鉴定与其分子身份的对应关系提供理论依据.[1]PEN-MOURATOV S，HU C，HINDIN E，et al.Effect of sand-dune slope orientation on soil free-living nematode abundance anddiversity[J].Helminthologia，2010，47(3)：179-188.[2]GOMES G S，HUANG S P，CARES J E.Nematode 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nematode functional structure in Northern Tibet，China[J].ActaEcologicaSinica，2013，33(5)：1482-1494(inChinese).[8]张瑞益.北方主要草地类型土壤线虫群落结构及多样性的比较研究[D].长春：东北师范大学，2015.ZHANG R parison of Soil Nematode Communities Structure and DiversityAcrosstheMain Grasslands in NorthernChina[D].Changchun：Northeast Normal University，2015(in Chinese). 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短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究——以内蒙古四子王旗荒漠草原为例徐连秀;蒙荣;慕宗杰【期刊名称】《内蒙古农业大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2008()2【摘要】根据野外调查的样地资料,应用方差/均值比(扩散系数)的T检验、聚集指数、平均拥挤度、聚块性指数、G reen指数和负二项分布的聚集强度等方法,研究了四子王旗短花针茅荒漠草原植物群落植被优势种群的分布格局并分析格局形成的原因,并用相关分析比较了6个指数间的关系,结果表明:这些植物的分布格局皆属于聚集分布,但它们的聚集强度有差异。

聚集强度最大的是木地肤,最小的为银灰旋花,中间依次为糙隐子草,冷蒿,短花针茅。

依靠无性繁殖扩大种群分布范围和密度是它们服从聚集分布的原因之一。

本研究说明了方差/均值比率法是1种较好的分析种群分布格局的方法。

【总页数】4页(P64-67)【关键词】短花针茅;荒漠草原;优势种群;分布格局;内蒙古【作者】徐连秀;蒙荣;慕宗杰【作者单位】内蒙古农业大学生态环境学院【正文语种】中文【中图分类】S812.8【相关文献】1.短花针茅荒漠草原不同载畜率植物群落优势种群空间分布格局的研究 [J], 慕宗杰;蒙荣;韩国栋;锡林塔娜2.内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原群落种间关联分析 [J], 锡林塔娜;蒙荣;慕宗杰3.短花针茅荒漠草原不同载畜率植物群落优势种群空间分布格局的研究 [J], 慕宗杰;蒙荣;韩国栋;锡林塔娜4.放牧强度对短花针茅荒漠草原甲虫群落分布格局的影响 [J], 常虹;孙海莲;刘亚红;晔薷罕;单玉梅;张璞进5.短花针茅荒漠草原群落优势种群空间格局分析 [J], 蒙荣;慕宗杰;孙熙麟;许连秀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

（12）种群和群落——2025届高考生物一轮复习实验题考点攻破1.下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，错误的是( )A.培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧否则会影响实验结果B.将培养液振荡摇匀后，用吸管从试管中吸取适量的培养液用于计数C.为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释后再计数D.营养条件、温度、pH均可能影响培养液中酵母菌种群的K值2.下列关于种群密度调查方法的叙述正确的是( )A.调查东北虎的种群密度时可借助红外相机，不适合采用样方法B.采用样方法调查植物种群密度时，差距大的样方内数值应舍弃C.标记重捕法调查种群密度时，两次捕捉的间隔时间越长统计结果越准确D.对于活动能力强、活动范围广的动物可用标记重捕法精确统计种群密度3.下列关于种群密度和群落丰富度调查方法的叙述，错误的是( )A.黑光灯诱捕法可用于调查趋光性昆虫的种群密度B.粪便DNA标记法基于个体遗传信息的特异性开展，结果更准确可信C.若调查对象为大型濒危植物，则不宜选用样方法，应采用逐个计数法D.若动物对捕捉器产生了记忆，则标记重捕法调查其种群密度所得结果会偏小4.调查类实验是理论知识与实际应用相结合的关键手段。

下列关于种群密度及群落丰富度调查的叙述，错误的是( )A.在某狭长区域调查植物种群密度时，应采用等距取样法B.调查田鼠种群密度时，若标记物脱落可导致调查值偏小C.调查某森林群落的植物丰富度时，应采用样方法D.调查酵母菌种群数量变化时，不需要设置空白对照组5.科研人员连续多年调查了某种大型动物的种群数量，结果如图所示，其中N t表示当年种群数量，N t+1表示一年后的种群数量，虚线p表示N t= N t+1。

下列分析正确的是( )A.一般使用样方法调查该种动物的种群数量B.AC段该种动物的种群数量先增加后减少C.CD段该种动物的种群数量呈“S”形增长D.D点后该种动物的种群数量维持稳定，达到K值6.如图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述正确的是( )A.装置①主要是利用土壤动物的趋光性进行采集B.装置①中的金属筛网能阻止小动物向下移动C.装置①主要用于采集体型较大的小动物D.装置①采集的小动物可以放置于70%的酒精中7.为了研究校园土壤中小动物类群的丰富度，某学习小组在校园的不同地点、不同深度进行取样，然后进行土壤动物的分类和统计。

放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响雷蕾;张峰;郑佳华;杨立山;王文琼;李邵宇;张彬【期刊名称】《草地学报》【年(卷),期】2024(32)1【摘要】生物多样性与生态系统功能之间的关系备受关注,但是过去的研究很少关注生态系统的多功能性(Ecosystem multifunctionality, EMF)。

因此,本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为对象,在测定植物群落生物量、土壤有机碳和多种土壤酶活性等11种生态系统功能的基础上量化EMF,并探究不同放牧强度(对照,No grazing, CK;轻度,Light grazing, LG;、中度,Moderate grazing, MG;和重度放牧,Heavy grazing, HG)对植物多样性与EMF的影响。

结果表明:放牧导致植物多样性、单一生态系统功能和EMF显著降低(P<0.05),不同放牧强度下EMF分别是0.6,0.25,-0.18和-0.78。

不同放牧强度下,大多数生态系统单一功能都与植物多样性显著正相关(P<0.05)。

EMF与植物多样性指数线性正相关,香农维纳指数与EMF的拟合结果最好,是预测EMF变化的最佳指标。

因此,为实现荒漠草原生物多样性保护和多种生态系统服务和功能的可持续性,在草地管理中可适当降低载畜率。

【总页数】9页(P275-283)【作者】雷蕾;张峰;郑佳华;杨立山;王文琼;李邵宇;张彬【作者单位】内蒙古农业大学草原与资源环境学院;内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】Q148【相关文献】1.不同放牧强度下短花针茅荒漠草原生态系统服务价值评估2.放牧强度对短花针茅荒漠草原甲虫群落分布格局的影响3.放牧强度对荒漠草原建群种短花针茅空间异质性的影响4.放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落组成及种间关系的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

长期放牧对短花针茅荒漠草原不同功能群植物重要值的影响朱爱民，韩国栋，康静，赵坤，朱毅，王忠武（内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室／农业部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室／内蒙古自治区草地管理与利用重点实验室，内蒙古呼和浩特　０１００１９） 摘要：为探究长期放牧对短花针茅（犛狋犻狆犪犫狉犲狏犻犳犾狅狉犪）荒漠草原植物功能群结构特征的影响，以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象，于２０１８年５月至９月对围封１４年（２００４～２０１８年）、不同放牧处理样地的物种组成、植物高度、盖度、密度进行测定，并对植物群落重要值进行分析。

结果表明：５月、６月和９月对照区和放牧区多年生丛生禾草重要值明显大于其他功能群植物；５月至９月放牧区优势功能群多年生丛生禾草重要值呈增加－降低－增加的变化趋势，而对照区则是呈先降低后升高的变化趋势；除多年生杂类草外，其他功能群植物重要值与载畜率存在显著的线性相关关系，其中多年生丛生禾草重要值随放牧强度的增加而增加，其他功能群植物重要值均随放牧强度的增加而降低。

研究认为，短花针茅荒漠草原随着放牧强度的增加多年生丛生禾草的优势度逐渐增强，而其他功能群的植物优势度逐渐被削弱，尤其是多年生根茎禾草、灌木和半灌木功能群。

灌木和半灌木功能群植物特征对于衡量草地生态系统稳定性具有重要指导意义，拟合方程得出短花针茅荒漠草原实现可持续利用的最佳载畜率为１．２６８４羊单位／（ｈｍ２·ａ）。

关键词：放牧；荒漠草原；植物功能群；重要值 中图分类号：Ｓ８１２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９ ５５００（２０２０）０５ ００５９ ０９ 犇犗犐：１０．１３８１７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｙｙｃｐ．２０２０．０５．００９ 收稿日期：２０１９ １２ ０６；修回日期：２０２０ ０６ ０８ 基金项目：国家自然科学基金（３１５６０１４０，３１２６０１２４）；“西部之光”人才培养计划；内蒙古科技重大科技专项（２０１６ＹＦＣ０５００５００）；教育部创新团队———草地资源可持续利用的研究（ＩＲＴ １７Ｒ５９） 作者简介：朱爱民（１９９２ ），男，安徽省宿州市人，博士，主要从事草地可持续利用与管理研究。

第31卷 第12期V o l .31 No .12草 地 学 报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2023年 12月D e c . 2023d o i :10.11733/j.i s s n .1007-0435.2023.12.003引用格式:康萨如拉,韩国栋,赵萌莉,等.放牧背景下短花针茅荒漠草原研究进展[J ].草地学报,2023,31(12):3587-3596K A N GS a r u u l ,HA N G u o -d o n g ,Z HA O M e n g -l i ,e t a l .R e s e a r c hP r o g r e s s o n S t i p a b r e v i fl o r a D e s e r t S t e p p eu n d e r G r a z i n g [J ].A c t aA gr e s t i aS i n i c a ,2023,31(12):3587-3596放牧背景下短花针茅荒漠草原研究进展康萨如拉1,2,韩国栋1*,赵萌莉1,张 霞1,张灿浩1,刘仰乔1(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院,草地资源教育部重点实验室,内蒙古呼和浩特010020;2.内蒙古农业大学植物学国家级实验教学示范中心,内蒙古呼和浩特010020)摘要:荒漠草原是脆弱生态系统,探讨荒漠草原对长期放牧等人为干扰的响应,为深入开展脆弱生态系统适应性研究提供更加可靠的理论依据㊂本文总结了近20年涉及短花针茅(S t i p a b r e v i f l o r a )荒漠草原相关研究中的关键发现,从植物个体㊁种群㊁群落㊁生态系统以及土壤理化性质等方面归纳㊁总结并探讨了短花针茅荒漠草原对不同放牧利用方式和不同放牧强度的响应和适应特征,为有效节省后续研究人员查阅时间的同时,确定了知识薄弱的地方,提出了放牧利用下荒漠草原将来的几个重要研究方向和亟待解决的关键科学问题㊂关键词:荒漠草原;短花针茅;放牧利用方式;放牧强度中图分类号:Q 948.1 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2023)12-3587-10R e s e a r c hP r o g r e s s o n S t i p a b r e v i f l o r a D e s e r t S t e p p e u n d e rG r a z i n gK A N GS a r u u l 1,2,H A NG u o -d o n g 1*,Z H A O M e n g -l i 1,Z H A N GX i a 1,Z H A N GC a n -h a o 1,L I U Y a n g -qi a o 1(1.C o l l e g e o fG r a s s l a n d ,R e s o u r c e s a n dE n v i r o n m e n t ,I n n e rM o n g o l i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,H o h h o t ,I n n e rM o n go l i a 010020,C h i n a ;2.K e y L a b o r a t o r y o fG r a s s l a n dR e s o u r c e s ,N a t i o n a l E x p e r i m e n t a lT e a c h i n g D e m o n s t r a t i o nC e n t e r f o rB o t a n y ,I n n e rM o n go l i a A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,H o h h o t ,I n n e rM o n go l i a 010020,C h i n a )A b s t r a c t :D e s e r t s t e p p e i s a f r a g i l e e c o s y s t e m.E x p l o r i n g t h e r e s p o n s e o f d e s e r t s t e p p e t o l o n g-t e r mc l i m a t e c h a n g ea n d h u m a n i n t e r f e r e n c e p r o v i d e s am o r e r e l i a b l e t h e o r e t i c a l r e f e r e n c e f o r t h e r e s e a r c h o n t h e a d a p t a -b i l i t y o f f r a g i l e e c o s y s t e m s .W e r e v i e w e d k e y f i n d i n g s o f r e s e a r c h r e l a t e d t o t h e d e s e r t s t e p p e d o m i n a t e d b y S t i p a b r e v i f l o r a o v e r t h e p a s t 20y e a r s .W e s u m m a r i z e d t h e r e s p o n s e a n d a d a p t a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e d e s e r t s t e p p e o f S t i p a b r e v i fl o r a t od i f f e r e n t g r a z i n g u t i l i z a t i o na n dd i f f e r e n t g r a z i n g i n t e n s i t i e s f r o mt h e p e r s p e c t i v e s o f p l a n t i n d i v i d u a l s ,p o p u l a t i o n s ,c o m m u n i t i e s ,e c o s y s t e m s a n d s o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o pe r t i e s .T h e s e r e s u l t sw o u l def f e c t i v e l y s a v e t i m e f o r s u b s e q u e n t r e s e a r c h e r s t o c o n s u l t a n d i d e n t i f y ar e a s o fw e a k k n o w l e d g e .S e v e r a l i m p o r t a n t t o p i c s a n dk e y s c i e n t i f i c i s s u e s ,w h i c hu r g e n t l y ne e d t ob ea d d r e s s e d i nt h ef o l l o w i ng f u t u r e ,h a v e p r o p o s e d .K e y w o r d s :D e s e r t s t e p p e ;S ti p a b r e v i f l o r a ;G r a z i n g u t i l i z a t i o n ;G r a z i n g i n t e n s i t y 收稿日期:2023-05-29;修回日期:2023-08-02基金项目:内蒙古自治区自然科学基金项目(2021M S 03043);国家自然基金重大项目(32192463);国家自然基金(31760129)资助作者简介:康萨如拉(1986-),女,蒙古族,内蒙古兴安盟人,博士,讲师,主要从事草地生态学研究,E -m a i l :s r l k a n g@i m a u .e d u .c n ;*通信作者A u t h o r f o r c o r r e s p o n d e n c e ,E -m a i l :n m g h a n g u o d o n g@i m a u .e d u .c n 内蒙古荒漠草原是我国北方草原重要的组成部分,荒漠草原处在草原向荒漠过渡的地带,是变异性最大,最脆弱的草地生态系统[1]㊂由于该区域生态环境的严酷性和气候的波动性,荒漠草原是易受外界干扰且对环境变化敏感的生态系统[2-3]㊂了解荒漠草原生态系统结构和功能及其对外界环境的响应是理解脆弱生态系统适应的有效途径㊂近年来,气候的持续变化和过度的人类干扰,尤其过度放牧加剧了荒漠草原退化,使得荒漠草原生态质量持续下降,退化问题日趋严重[4-5]㊂近20年,前人开展了一系列放牧利用状态下荒漠草原生态系统结构和功能的研究,并取得了诸多成果㊂本文总结了近20年相关研究的关键发现,对放牧背景下的短花针茅(S t i -p a b r e v i fl o r a )荒漠草原研究进展及得到的相关结草地学报第31卷论进行了综述㊂旨在探讨荒漠草原区何种放牧利用方式及强度不仅可以提高家庭净收入,启动草原恢复进程,还能将草原保持在牧草质量的临界值以上的同时,可以实现更好的草原管理㊂1研究区分布及放牧概况前人对放牧背景下短花针茅荒漠草原的研究区主要分布在宁夏盐池县草原资源生态监测站和内蒙古荒漠草原区㊂内蒙古荒漠草原区的研究样地主要分布在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原放牧试验平台(111ʎ53'46ᵡE,41ʎ47'17ᵡN)㊁内蒙古苏尼特右旗朱日和镇(112ʎ47'11.2ᵡE,42ʎ16'26.2ᵡN)及内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗荒漠草原试验区(106ʎ41'~ 108ʎ54'E,38ʎ18'~40ʎ11'N)㊂植被类型均为以短花针茅建群的荒漠草原㊂四子王旗放牧实验平台是从2004年6月开始建立的放牧试验基地,共设置了4个放牧强度:对照区(C K)㊁轻度(L G)㊁中度(MG)和重度放牧区(H G),每个处理设置3个重复,共计12个小区;鄂尔多斯市鄂托克旗荒漠草原研究样地共划分3个试验区:禁牧区(不放牧,2011年起禁牧的国家定位观测点)㊁适度放牧区(载畜率为0.75只羊㊃h m-2,短期休牧点)和重度放牧区(载畜率为1.5只羊㊃h m-2,为自由放牧区);而内蒙古苏尼特右旗朱日和镇研究基地是结合无放牧㊁适度和重度3种放牧强度及禁牧㊁季节性休牧和轮牧等不同放牧制度的研究样地㊂2不同放牧利用方式及强度下荒漠草原生态系统结构和功能的变化2.1植物个体上的变化2.1.1解剖结构的变化关于荒漠草原植物解剖结构变化的研究主要集中在以下2个方面,首先是大的空间尺度上植物解剖结构和气候因子的关系[6]㊂康萨如拉等[7]对来自内蒙古8个样地的短花针茅叶片解剖结构进行矢量化并分析了其与气候因子之间的关系㊂发现短花针茅具有典型的旱生结构,如叶片卷曲㊁角质层加厚,且叶片的卷曲度和叶片的高度相关,位置越低叶片卷曲度越大[8]㊂且导致这种差异的主导因子并非水分而是热量㊂与吸收㊁光合和蒸散等生理特性相关的维管组织类指标出现了显著的差异,且这些变化与年降水量和年平均气温密切相关[7]㊂这种叶片解剖结构的变异和遗传结构之间不存在一致性,说明大尺度短花针茅的分布不存在地理隔离,其结构的分化主要与气候因子有关[7]㊂其次是小尺度固定样地上的长期不同放牧强度下,分析荒漠草原几种关键植物的营养器官解剖结构的差异,发现C4植物解剖结构随长期放牧强度的变化主要体现在与光合能力相关的结构,如花环结构面积随着放牧强度的增加具有明显增加的趋势,C3植物的变化主要体现在保护组织和输导组织,例如叶片厚度㊁角质层厚度㊁表皮细胞面积显著加厚,导管面积㊁韧皮部面积显著增加等[8-10]㊂叶肉细胞面积㊁茎表皮细胞面积㊁木质部厚度㊁导管壁厚度随着放牧强度减小,这可能和植物的矮小化有关[8,10]㊂在放牧条件下植物的超微结构也有相应的变化,如叶肉细胞面积㊁细胞壁厚度㊁叶绿体面积㊁线粒体数量和大小逐渐减小,这可能是矮化的细胞学形成机制[10]㊂2.1.2植物体内各类物质和元素的变化牧草和动物在生长发育过程中,牧草营养元素和微量元素的缺乏和过剩,都是制约其产品产量和品质的重要因素㊂研究发现,适度放牧区优势牧草粗蛋白质㊁粗脂肪㊁粗灰分㊁磷㊁钙㊁铁㊁钠㊁镁㊁硒㊁铜等营养元素和微量元素的含量均高于禁牧区和过度放牧区,且禁牧区和重度放牧区牧草部分元素含量近持平或低于该地区安全含量标准;适度放牧区优势植物粗纤维㊁中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量低于禁牧区和过度放牧区[11-12]㊂植物体内的一些元素的变化还预示着植物自身生理活动的变化,如稳定同位素δ13C 值的变化可以指示植物对有机物质的积累和资源利用效率,尤其对水分的利用效率㊂随着放牧强度的增加,荒漠草原多年生丛生禾草和根茎禾草的δ13C 值显著减小,而一二年生植物和灌木㊁半灌木的δ13C 值显著增加,表明多年生禾草类的水分利用效率随放牧强度减小,而其他植物的水分利用效率逐渐提高[13]㊂也有分析短花针茅叶片δ13C值的研究发现短花针茅叶片δ13C值随放牧强度的增大而显著减小,表明短花针茅水分利用效率㊁有机物质的积累和资源利用能力降低[13-15]㊂从生态化学计量学的角度分析植物对放牧的响应发现,随着放牧强度的增加,优势植物短花针茅的叶干物质含量㊁叶片C,N,P含量或C/N比未呈现显著差异[16-17],但是在不同放牧强度背景下增加水氮添加试验的时候,发现水分添加试验能够显著引8853第12期康萨如拉等:放牧背景下短花针茅荒漠草原研究进展起不同处理下植物叶片干物质含量㊁叶片N含量和叶片C/N比的差异[8,18],表明荒漠草原作为水分严重匮乏的生态系统,水分输入的多少更能决定植物的生长发育㊂而同样是优势植物的无芒隐子草叶片C和C/N比随着放牧强度的增加呈现显著降低的趋势,叶片N含量具有增加的趋势[19]㊂还有研究分析了除优势植物之外的其他物种的生态化学计量学,发现随着放牧强度的增加,一些多年生杂类草的N含量显著降低,但是多年生禾草和一二年生植物的N含量却显著增加,而C和P含量及C,N,P之间的相互比值随放牧强度的变化因不同植物而异[20],可见这不仅和不同放牧强度及其长期不同放牧强度下形成的土壤条件有关,还和不同植物的生活型㊁生理特性及其不同环境下的复杂生存策略有关㊂2.1.3植物内源激素的变化植物对牲畜的采食活动做出响应,如补偿性生长或超补偿性生长,而这种响应活动是由植物体内的各种激素决定的,因此植物内源激素在不同放牧强度下的变化可以为植物的避牧性和耐牧性研究提供可靠的机理性解释㊂但是因为内源激素的含量及其变化往往收到温度㊁水分的季节动态影响,因此这类研究的野外实施非常的困难[21]㊂研究发现放牧能够显著改变植物内源激素的含量[22],例如显著增加生长素(I A A)和细胞分裂素(C T K)的含量,导致重度放牧下中㊁小型株丛禾本科植物的大量分蘖和分蘖节的产生,但是当生长素(I A A)过高也会抑制禾本科植物的分蘖数量㊂过度放牧下根的赤霉素㊁生长素和芸苔素增加,说明过度放牧促进地下根系的生长;而茎和叶中芸苔素含量显著减小,说明芸苔素的减小可能是矮小化形成的主要机制[10]㊂还有关于短花针茅内源激素相关表达基因的研究发现,放牧导致短花针茅防御型基因㊁响应刺激类富集基因活跃[10,23],如茉莉酸㊁脱落酸表达量增加,乙烯㊁C T K表达量减少,叶绿体富集基因㊁氧化还原酶活性类基因表达显著,代谢通路上差异表达基因富集注释最多,如光合代谢㊁氧化磷酸化㊁蛋白酶㊁过氧化物酶㊁脂肪酸降解㊁N o t c h信号途径等富集差异通路,说明牲畜对植物的直接采食和践踏激发了植物的自我保护代谢[23],且适度放牧有助于增加种群遗传多样性,增进群体遗传结构分化㊂2.1.4植物表型性状变化在放牧条件下植物耐牧性㊁避牧性研究的首要研究对象是植物表型特征的变化,因为矮小化㊁基丛扩展等植物避牧或耐牧策略很容易由外部的表型特征量化㊂学者们针对植物个体表型性状在不同放牧强度和不同放牧利用方式下的变化进行了大量研究㊂荒漠草原植物表型性状随放牧强度的变化主要体现在优势植物高度㊁基盖度㊁单株生物量下降[16-17,22,24],叶片长度㊁叶面积㊁比叶面积等直线下降[17,22]或呈现凸型单峰曲线,轻度放牧区达最高值[16],但是株丛数和株丛直径却增加[16,25-26]㊂优势禾本科植物分蘖节深度逐渐下降,分蘖数呈单峰趋势,在轻度放牧区达到最大值[25]㊂短花针茅植物个体高度㊁干重㊁叶长㊁叶面积㊁叶干物质含量㊁单株生物量显著减小[14,18,22,25-26]㊁叶片数㊁营养和生殖枝高度及数量㊁营养器官中C,N,P含量及比值[14,27]㊁根系直径㊁根尖数等均出现不同程度的变化[14,27],株丛径或株丛盖度呈现单峰趋势,轻度放牧强度下最高[25]㊂对于短花针茅地下部分的研究发现,短花针茅地下生物量显著减小,根系深度明显变浅[14]㊂还有随着放牧强度的增加,如C4植物无芒隐子草(C l e i s t o g e n e s s o n g o r i c a)单叶面积㊁单叶重及单叶平均叶长均变小㊂随着草原退化程度的加剧,无芒隐子草(C.s o n g o r i c a)叶宽度呈显著减小趋势[14]㊂放牧导致无芒隐子草叶长和叶面积减少,对植物生产功能产生巨大影响[14,25,28-29]㊂植物表型特征之所以能够随不同放牧强度产生趋势性变化主要是因为这些表型特征具有一定的可塑性㊂研究发现,植物表型性状的可塑性随着放牧强度也会产生变化,即在特定放牧强度下植物表型性状具有特定的变化趋势,荒漠草原植物性状中可塑性较高的有叶面积㊁植株高度㊁叶片长度和比叶面积[17,22],且重度放牧区植物可塑性最高[24]㊂比起其他植物,短花针茅的株高和株丛径的表型可塑性较小,但短花针茅的地上生物量和分蘖数的表型可塑性更高,大株丛的可塑性比中小株丛更强,且随着放牧强度分蘖数量提高[26],这可能是短花针茅通过无性繁殖来适应高强度放牧的首要策略,且随放牧强度增加的可塑性和变异性使其在过度放牧的荒漠草原成为建群种㊂也有研究发现短花针茅的表型性状当中,株丛径㊁叶面积㊁茎长等指标是较敏感的,而叶长㊁株高是惰性的,其可塑性较小[30]㊂这可能和所测短花针茅的年龄有关系,因为短花针茅的这些表型特征的变化会受到放牧强度和生长年龄的双重影响[8,26]㊂2.2优势植物种群特征变化荒漠草原植物较单一,少数几种优势植物种9853草地学报第31卷群的变化可以揭示荒漠草原在放牧利用下的变化规律㊂研究证明,短花针茅种群密度随放牧强度逐渐增加[25,28-29]或呈单峰趋势,轻度放牧区最高[25];枝条密度随放牧强度直线上升,随月份变化呈单峰趋势,六月达到最高值[28];种群高度直线下降,种群生物量呈单峰趋势(凸形),轻度放牧区最高[25],种群生物量年动态也呈单峰趋势(凹形),适度放牧区年动态最低,无放牧区最高[8];根据短花针茅株丛基径大小将短花针茅分为5个年龄段,发现短花针茅的种群密度不仅和放牧强度有关,还和株丛的年龄有关[8]㊂适度放牧区幼龄和成年短花针茅植株的密度明显高于其他年龄段,重度放牧区幼龄期占据多数,而无放牧区由老龄期和成熟期占优势[8]㊂短花针茅在放牧压力下繁殖方式也有明显的变化,如分蘖节数和种子产量在轻度放牧区最高,但随着放牧强度的增加,繁殖能力受到抑制,如分蘖节数㊁种子产量㊁种子密度及土壤种子库逐渐减小,分蘖节深度逐渐下降[8,14,25,31-32],还有研究发现当把短花针茅分成大㊁中㊁小3种株丛型的时候得到了完全不同的结果,中㊁小型株丛在高强度放牧下分蘖显著增加[17]㊂短花针茅的生殖高度随放牧强度降低,但是生殖枝在整个植株当中的权重在适度放牧区提高了82.99%,且放牧打破了可萌发种子的重量下限[8],短花针茅的生长速率㊁分蘖(无性繁殖)能力和有性生殖能力在轻度放牧区均显著升高,而随着载畜率的增大而显著降低,说明轻度放牧(载畜率为0.91只羊㊃h m-2㊃0.5a)是短花针茅种群的最适载畜率,也是其生长和繁殖的载畜率阈值㊂在长期的放牧胁迫下,短花针茅通过牺牲一些生长阶段的个体㊁改变表型或提高较小年龄个体的种子产量来完成其生命周期,以维持繁殖体资源分配[32]㊂对荒漠草原另一些优势植物种群研究发现,无芒隐子草(C.s o n g o r i c a)种群在退化的荒漠草原上具有超补偿性现象,但生长缓慢㊁再生能力较弱,被采食之后的再生能力主要依赖于根基部储藏物质的多少[33]㊂且无芒隐子草的蒸腾系数较高对水分比较敏感[33],种子产量随放牧程度的加剧而显著降低[34-35],无芒隐子草(C.s o n g o r i c a)种群密度在轻度放牧区较高,但随着放牧强度的持续增加种群密度逐渐下降,单株枝条密度逐渐增加[28]㊂冷蒿种群多度随着放牧强度直线下降,在重度放牧区下降率达到99.31%㊂但是枝条密度随着放牧强度增加,种子产量逐渐减少[28,34]㊂2.3群落特征的变化2.3.1物种组成与物种多样性的变化群落物种组成随放牧强度的变化直接导致物种多样性的变化㊂随着放牧强度的增加,群落中多年生根茎禾草呈下降趋势,如羊草和米氏冰草(A g r o p y r o nm i c h-n o i),从无放牧区的2%~3%逐渐下降,再从重度放牧群落中消失;一二年生草本从无放牧区的24%下降到重度放牧区的1%;灌木和半灌木的下降趋势最为显著,从29%下降到2%,如冷蒿(A r t e m i s i a f r i g i d a)㊁木地肤(K o c h i a p r o s t r a t a)的比重逐渐降低,小叶锦鸡儿(C a r a g a n am i c r o p h y l l a)㊁狭叶锦鸡儿(C a r a g a n a s t e n o p h y l l a)㊁骆驼蓬(K o c h i a p r o s-t r a t a)等逐渐从群落中消失;多年生杂类草呈单峰趋势,从19%下降到10%,轻度放牧区比重最大达到20%,变化较明显的为银灰旋花(C o n v o l v u l u s a m m a n n i i)和阿尔泰狗娃花(H e t e r o p a p p u s a l t a i-c u s)[36];多年生丛生禾草的比重逐渐增加(29%上升到78%),其中短花针茅和无芒隐子草的比重上升最为显著[37-40],克氏针茅(S.k r y l o v i i)和糙隐子草(C l e i s t o g e n e s s q u a r r o s a)的比重整体呈减少趋势[40]㊂群落变成了由少数植物占绝对优势的简单群落[41]㊂物种多样性和功能群多样性均随着放牧强度显著降低[37,39],如物种丰富度㊁S h a n n o n-w e i v e r指数㊁优势度指数㊁均匀度指数均显著降低[42-45]㊂物种数从无放牧区平均24~26个物种降低到重度放牧区的平均19~20个物种[37-38],而每平米出现的物种数从平均8~10个物种降低到平均4~7.5个物种[39,46]㊂放牧强度是主要决定因子,其作用高于年份和气候因子[37]㊂但有时土壤黏粒含量对物种丰富度变异的解释率也较高[46]㊂总体上,物种多样性随着放牧强度的变化呈现先增加后减小的趋势,和生产力的变化趋势保持一致[47],可见适度利用可以实现生产与生态兼顾㊂2.3.2群落数量特征的变化群落特征可以通过高㊁盖㊁密等群落数量特征来量化㊂随着放牧强度的增加群落高度㊁生物量或地上净生产力㊁盖度等直线下降[48-52],群落密度也显著降低,生物量在轻度㊁中度㊁重度放牧区较无放牧区分别下降27%,47%, 62%[37],但这种变化也和每年的降水条件相关,例如在风水年,地上现存生物量随着放牧强度直线下降,但在有些干旱年,轻度放牧区的现存生物量要比无放牧区高[53-54]㊂5 7月降水的变化能够解释地上现存量76%的变异[51]㊂植物多样性的下降是影0953第12期康萨如拉等:放牧背景下短花针茅荒漠草原研究进展响地上生物量下降的另一个间接因素[45],当把群落物种划分为优势种和非优势种2种类型时发现,群落地上生物量随放牧强度的降低主要取决于非优势种的降低,而优势种的生物量随放牧强度并没有显著的变化[39]㊂也有研究认为地上地下生产力和物种多样性显著正相关,但是物种多样性是影响生产力的间接因子,放牧才是导致生产力变化的直接因子[39]㊂群落高度分别下降23%,59%,99%[37]㊂群落地下生物量呈T型分布,80%的地下生物量主要分布在0~20c m深的土壤,且地下累计生物量随着放牧强度显著降低[49,53,55-56],但也有研究发现群落地下生物量没有显著变化[43]㊂而地下根系净生长量随放牧强度的变化和地下生物量的变化不一致,根系净生长量呈凸性单峰趋势,轻度放牧区根系净生长量显著高于无放牧区和其他2种高放牧强度区域[39]㊂凋落物盖度[48,55,57]及生物量[48,55,58-59]逐渐减小,优势植物的生物量向地下权衡,且放牧强度越高,权衡值越大[55],地下/地上生物量的比值随着放牧强度逐渐增加的变化也证明了这一点[39]㊂2.3.3空间格局的变化在群落空间结构的分布上,随着放牧强度的增加,优势种群和群落的空间异质性变化趋势不一致[37,60]㊂如与对照相比,不同放牧强度均使短花针茅种群密度显著增加,在较小的尺度上,无放牧区短花针茅的空间分布符合线性模型,但是放牧条件下符合指数模型㊂在尺度稍放大的时候,短花针茅空间分布由高斯模型转变为指数模型[60],可见放牧尤其是重度放牧使短花针茅种群空间异质性降低,使其分布更加均匀[61]㊂对无芒隐子草种群空间分布来看,随着放牧强度的增加,无芒隐子草的空间分布多重分形度逐渐增加,无放牧区的空间复杂性主要由母株繁殖能力㊁扩散能力和种群竞争能力决定,而重度放牧区的空间复杂性主要和家畜选择性采食㊁随机游走践踏和种群本身的耐牧性相关[62-63]㊂研究认为群落的空间异质性随放牧强度是显著增加的[37],但是在荒漠草原上相反的研究结论占据多数[37,60-61],如禁牧区或无放牧区群落空间分布最复杂,异质性较高,重度放牧区种群和群落趋于均匀,异质性降低[64],群落空间格局从对照的聚集转变为重度放牧区的均匀分布[65]㊂适度放牧下随着空间尺度的增加短花针茅种群空间分布从集群分布逐渐转变为随机分布,相反在重度放牧下随尺度增加从随机分布转变为集群分布[8]㊂经过对不同层次的对比发现,不同物种的空间异质性具有特异性,尤其短花针茅和无芒隐子草的空间异质性高于群落空间异质性[37],但随着放牧强度的增加物种空间异质性大于群落空间异质性的物种数逐渐减少[66]㊂2.4种间关系有研究探讨了荒漠草原短花针和无芒隐子草2种优势植物之间的关系发现,在轻度放牧区2种植物的物种多度均有所提高,但是随着放牧强度的继续增加,无芒隐子草的物种多度持续降低,而短花针茅继续增加㊂在整个放牧梯度下,2种植物的关系以无关联或亲和关系为主,对群落内其他物种则以竞争关系为主[67-69]㊂但随着放牧强度的增加,由无放牧区的亲和关系转变为竞争关系[46,69]㊂重度放牧使物种之间关联减少[67],尤其降低物种之间的正关联,负关联则有所增加[70]㊂对主要植物种群,自由放牧较划区轮牧更能削弱俩俩物种间相互关联程度,划区轮牧较自由放牧更能保持种间关联序的相对稳定[70]㊂当荒漠草原春季休牧后,无论放牧强度变化如何,正关联种总数较对照均减少,但总体种间亲和作用增加[71]㊂从群落整体来看,围封和轻度放牧处理下植物群落整体呈负关联,负联结种对占57.1%,表现为竞争关系,中度放牧和重度放牧处理下群落整体呈正关联,正联结种对占85.7%,表现为亲和关系[41,72]㊂群落物种间的关系不仅和放牧强度相关,和降水条件也有密切的关系,降水的减少使荒漠草原物种间转变为竞争关系[41]㊂上述结论可以由物种的生态位变化来解释㊂研究发现,轻度放牧提高了短花针茅和无芒隐子的生态位宽度,降低了其他物种如冷蒿㊁木地肤及碱韭(A l l i u m p o l y r h i z u m)的生态位宽度,且轻度放牧显著降低了物种生态位重叠,而中度和重度放牧显著提高生态位重叠率[67-68,73];与禁牧相比,自由放牧使建群种短花针茅和优势种无芒隐子草生态位变宽,而其他优势种生态位变窄[74]㊂种内关系和上述种间关系不同,随放牧强度的增加,短花针茅高密度分布区的竞争作用在加强,生态位宽度增加,空间分布均匀性增大,种群个体间的竞争强度增加[65,75-76]㊂2.5土壤理化性质的变化土壤物理性质的分析发现,随着放牧强度的增加,土壤硬度㊁土壤容重逐渐增加[58,77],而土壤渗透率㊁黏粒含量[58,78]㊁浅层(0~20c m)土壤含水量[58,79-80]及土壤呼吸速率逐渐下降[79,81-83]㊂也有研究表明,土壤容重㊁含水量㊁土壤温度对放牧强度不1953。

《典型草原三种主要优势种竞争研究》篇一一、引言草原生态系统作为地球上最重要的生态系统之一，其物种间的竞争关系对于维持生态平衡和生物多样性具有重要意义。

本文以典型草原为研究对象，针对其中三种主要优势种进行竞争关系的研究。

这三种优势种分别为：草原狼毒、针茅和羊草。

通过对这三种植物的竞争关系进行深入研究，旨在揭示草原生态系统中物种间的相互作用机制，为草原生态保护和恢复提供科学依据。

二、研究区域与方法本研究选取我国某典型草原为研究区域，通过实地调查和实验室分析相结合的方法，对三种主要优势种的竞争关系进行研究。

具体方法包括：1. 实地调查：对研究区域进行详细的植被调查，记录三种优势种的分布、密度、生物量等数据。

2. 实验室分析：对采集的样本进行实验室分析，测定植物的生长速度、根系分布、营养物质含量等指标。

3. 竞争实验：通过人工控制实验，模拟不同密度和不同生长环境下的三种优势种的竞争情况，观察其竞争结果。

三、三种优势种的竞争关系1. 草原狼毒与针茅的竞争关系草原狼毒和针茅是典型草原中的两种主要优势种，它们在生长过程中存在明显的竞争关系。

草原狼毒具有较强的生长能力和适应性，能够迅速占据空间和资源，从而对针茅的生长产生抑制作用。

然而，针茅具有较深的根系和较强的抗逆能力，能够在竞争中逐渐适应并占据一定的空间。

因此，在草原生态系统中，草原狼毒和针茅的竞争关系呈现出动态变化的特点。

2. 草原狼毒与羊草的竞争关系草原狼毒与羊草之间的竞争关系主要体现在对光、水、养分等资源的争夺。

由于草原狼毒的生长速度较快，往往能够迅速占据资源，对羊草的生长产生抑制作用。

然而，羊草具有较强的耐阴性、耐旱性和耐瘠薄性，能够在竞争中逐渐适应并占据一定的空间。

因此，在特定条件下，如过度放牧或人类活动干扰下，草原狼毒的竞争优势可能会增强。

3. 针茅与羊草的竞争关系针茅与羊草在生长过程中也存在一定的竞争关系，但相对于前两种植物来说较为缓和。

针茅和羊草在生长速度、根系分布、营养需求等方面存在一定的差异，这些差异使得它们在竞争中能够相互制约、共同生存。

短花针茅荒漠草原草地生物量与营养动态乌云其其格【期刊名称】《内蒙古草业》【年(卷),期】2010(022)001【摘要】研究了短花针茅荒漠草原8个月间的生物量与营养动态变化.用罩笼差额法估测法测定放牧消耗量,用实验室常规分析方法测定营养物质含量.结果表明:生物量月份动态呈明显的单峰曲线,最高值在9月68.47士0.81g/m,5月出现最低值6.50士1.40g/m2.CP,Ash和P含量的波动较相似,最高值均出现在7月中旬分别为22.11%,8.29%和0.41%,最低值均出现在4月,与CF含量呈负相关(P<0.01), CF含量最高值出现在4月,值为36.70%.8月呈最低值.EE含量波动较多,10月中旬呈最高值2.76%.Ca含量变化动态曲线与生物量变化曲线相似,最高值出现于9月.【总页数】3页(P52-54)【作者】乌云其其格【作者单位】内象古锡林郭勒盟正蓝旗气象局,内蒙古,正蓝旗,027200【正文语种】中文【中图分类】S543【相关文献】1.短花针茅荒漠草原植物地上地下生物量对载畜率和降水的响应 [J], 王悦骅;宋晓辉;王占文;康静;韩国栋;王忠武2.短花针茅荒漠草原群落现存量和营养动态对禁牧休牧的影响 [J], 和平;褚文彬;运向军;卫智军;张永庭3.不同放牧强度对短花针茅荒漠草原地上生物量和枯落物量的影响 [J], 宋晓辉;王悦骅;王占文;闫宝龙;韩国栋;王忠武4.不同放牧强度对短花针茅荒漠草原地上生物量和枯落物量的影响 [J], 宋晓辉;王悦骅;王占文;闫宝龙;韩国栋;王忠武;5.短花针茅荒漠草原植被群落结构及生物量对水氮变化的响应 [J], 李静;红梅;闫瑾;张宇晨;梁志伟;叶贺;高海燕;赵巴音那木拉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。