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文檔簡介
1、草原放牧系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中消費效率最高的系統(tǒng)。目前針對不同年度、不同載畜率條件下草原放牧系統(tǒng)穩(wěn)定性的長期、重復(fù)性對比研究報道不多。本研究通過對短花針茅荒漠草原草、土、畜變化的連續(xù)監(jiān)測,揭示載畜率對草原放牧生態(tài)系統(tǒng)的影響,探討不同載畜率下草原放牧生態(tài)系統(tǒng)的變異性,找出該類草地適宜的載畜率。 試驗在內(nèi)蒙古短花針茅荒漠草原上進行,采用完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計,設(shè)4個不同的處理(載畜率):對照(CK)、輕度載畜率(LG)、中度載畜率(MG
2、)和重度載畜率(HG),其載畜率分別為0、0.91、1.82和2.71羊單位/h㎡/半年。各3次重復(fù),連續(xù)5年每年于6月初-11月底放牧成年羯綿羊。 2004年到2008年,于6-10月,逐月監(jiān)測草地植物群落蓋度等植被指標(biāo)及土壤水分和容重,并于每年生長旺季(8月)測定草地植物群落地上凈生產(chǎn)力、土壤呼吸及土壤緊實度,同期于每個處理小區(qū)隨機取3份土壤樣品進行室內(nèi)分析,測定土壤的機械組成及化學(xué)性質(zhì);每年在放牧開始和放牧結(jié)束時分別稱量放牧綿羊的
3、活體重,通過家畜體重增量比較不同載畜率下家畜生產(chǎn)性能。主要研究結(jié)果如下:不同載畜率和年度對草地植物群落和優(yōu)勢物種的凈生產(chǎn)力、蓋度、高度及密度有顯著的影響(P<0.05)。隨著載畜率的增加,草地凈生產(chǎn)力、群落蓋度、密度及優(yōu)勢植物種的產(chǎn)量、蓋度和高度明顯降低(P<0.05)。隨著載畜率的增大,草地上C4植物和多年生叢生禾草比例增加,灌木、半灌木和小半灌木類減少,灌木、半灌木和小半灌木類、多年生叢生禾草、一二年生植物和C4植物功能群之間顯著負(fù)
4、相關(guān)(P<0.05),說明不同載畜率下植物功能群間的生態(tài)補償效應(yīng)明顯。植物群落優(yōu)勢種地上凈生產(chǎn)力變異系數(shù)在對照和放牧區(qū)差異顯著(P<0.05),放牧區(qū)之間無顯著差異(P>0.05),功能群和群落水平上的地上凈生產(chǎn)力變異系數(shù)在輕度載畜率下最小,說明輕度載畜率有利于草原放牧生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持,輕度載畜率下放牧系統(tǒng)最穩(wěn)定。植物群落的物種多樣性在輕度載畜率條件下最高,即適度放牧有利于草地植物群落維持較高的多樣性。重度載畜率引起草地土壤的退化,
5、土壤表層容重和緊實度隨著載畜率的增大明顯增加(P<0.05)。載畜率沒有對土壤的養(yǎng)分狀況產(chǎn)生顯著的影響(P>0.05),5年的連續(xù)放牧未引起土壤的養(yǎng)分含量改變,土壤化學(xué)特性如有機質(zhì)、全量和速效氮、磷和鉀在重度載畜率條件下也沒有顯著的變化(P>0.05),隨著載畜率的增大,家畜個體增重(r2=0.59,P<0.05)和單位面積增重(r2=0.50,P<0.05)都和載畜率呈二次曲線關(guān)系。輕度和中度載畜率個體增重都顯著高于重度載畜率(P<0
6、.05)。通過對比兩種增重的關(guān)系得出,內(nèi)蒙古短花針茅荒漠草原的的適宜載畜率范圍為0.91-1.14羊單位/h㎡/半年,平均為1.02羊單位/h㎡/半年。 降雨對草地生產(chǎn)力、草地植物群落的多樣性和家畜生產(chǎn)性能有顯著的影響(P<0.05),隨著年降水量的增加,草地植被凈生產(chǎn)力增大,植物群落物種多樣性、家畜的個體增重和單位面積增重均先增加,后降低。內(nèi)蒙古短花針茅草原在輕度到中度載畜率(0.91-1.82羊單位/h㎡/半年)條件下,即牧
7、草的利用率在32%到41%之間,植被、土壤、家畜指標(biāo)都處于最優(yōu)的狀況,且系統(tǒng)的抵抗力和恢復(fù)力在其閾值范圍內(nèi)起作用,有利于草原放牧生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持。本研究首次采用重復(fù)性對比研究,對草原放牧生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性在草—土—畜3個方面的體現(xiàn)進行綜合對比,分析年度和載畜率的協(xié)同效應(yīng),揭示降水量對草地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性維持的影響機制,運用草地植被地上凈生產(chǎn)力的變異性和功能群的消長闡明載畜率對放牧系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)內(nèi)部生態(tài)補償效應(yīng)的影響,不僅豐富了草原放牧
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