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Arid
放牧与降水对短花针茅荒漠草原植物群落稳定性的影响
刘菊红
出版年2019
学位类型博士
学位授予单位内蒙古农业大学
中文摘要短花针茅荒漠草原是内蒙古重要的天然草地,对维持当地的畜牧业生产和生态安全具有重要作用。过度放牧与干旱胁迫致使生产力与植物多样性下降,草地发生退化,生态系统稳定性降低。本文通过植物群落组织力、种间关系的研究,阐明了放牧与降水对植物种群生态位与组织结构稳定性的影响;通过地上生物量与植物多样性的研究,阐明了放牧与降水对生产力稳定性、植物多样性及多样性-生产力关系的影响;通过时间稳定性与物种异步性的研究,阐明了放牧与降水对稳定性指数及多样性-稳定性关系的影响。研究目的是客观的评价与分析植物群落稳定性对放牧与降水的响应,为荒漠草原的多样性保护与稳定性维持提供理论依据。主要研究结果如下:1.降水对植物群落主要物种组织力、各功能群组织力、群落组织力均无显著影响,与放牧也无显著的交互作用,而放牧对各尺度下的组织力影响剧烈。放牧时,植物群落组织力下降至无放牧区的69%,多数物种的组织力等级下降,优势物种短花针茅、无芒隐子草、冷蒿组织力上升或保持不变,在植物群落中的最优地位未发生改变,非优势物种木地肤、细叶韭、狭叶锦鸡儿组织力显著下降。多年生禾草组织力显著增加,物种最丰富的多年生杂类草组织力显著下降。表明放牧使植物群落组织结构变差,转变为少数植物占绝对优势的简单结构群落。2.无放牧区主要物种总体呈不显著的负联结性,负联结种对占57.1%,而放牧区呈显著的正联结性,正联结种对占85.7%,表明放牧使植物群落物种间的关系由竞争为主转变为共存为主。放牧区种对间的共同出现百分率(PC)、Ochiai系数(O/)、Dice系数(DI)均下降,表明放牧使主要物种间的关系更加松散,植物种群生态位发生分化。Lotka-Volterra模型的构建与模拟可以清晰的展现种对间关系变化的动态过程,放牧改变了优势种对间作用的动态过程,长期进行当前强度的放牧并不会造成优势物种的消失。年降水量变化时,主要物种的总体联结性在丰水年呈显著正联结、平水年呈不显著正联结、欠水年呈不显著负联结,表明年降水量的下降致使种对间的关系由共存为主转变为竞争为主。3.放牧与降水对群落地上生物量具有显著的交互作用,呈丰水年>平水年>欠水年、无放牧区>放牧区,放牧使平水年与欠水年差异显著,加剧了干旱对群落生产力稳定性的影响。在功能群尺度,放牧与降水对多年生禾草,灌木、半灌木,多年生杂类草的地上生物量具有显著的交互作用。多年生禾草地上生物量在丰水年表现为放牧区>无放牧区,其他降水年型均表现为放牧区<无放牧区,其他功能群也均表现为放牧区平水年>欠水年,无放牧区>放牧区的特征。多年生禾草的成员多样性随降水减少而降低,但放牧对其无显著影响;降水对灌木、半灌木成员多样性无显著影响,但放牧使其显著下降;降水减少使多年生杂类草的成员多样性显著下降,放牧降低了其丰富度指数、多样性指数、均匀度指数,却提高了其优势度指数。无论是否放牧,无论何种降水年型,多样性-生物量均呈现线性正相关关系。5.放牧与降水对群落的时间稳定性与物种异步性无显著的交互作用,在单因素方面,降水对二者无显著影响,放牧使二者显著下降。无论是否放牧,无论何种降水年型,物种异步性-时间稳定性、丰富度-时间稳定性、丰富度-物种异步性均具有线性正相关关系。在功能群的时间稳定性与物种异步性方面,放牧与降水仅对灌木、半灌木有显著的交互作用,放牧使多年生禾草与多年生杂类草的时间稳定性增加,使灌木、半灌木与一、二年生植物的时间稳定性下降,显著降低了除多年生禾草外其他功能群的物种异步性。降水仅显著影响灌木、半灌木的时间稳定性,不影响其他功能群的时间稳定性,对多年生禾草、多年生杂类草的物种异步性有显著影响。
中文关键词荒漠草原 ; 短花针茅 ; 放牧 ; 降水 ; 稳定性
语种中文
国家中国
中图法分类号S812
来源机构内蒙古农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337444
作者单位内蒙古农业大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 刘菊红. 放牧与降水对短花针茅荒漠草原植物群落稳定性的影响[D]. 内蒙古农业大学,2019.
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