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主要气候因子对不同放牧强度下草甸草原植被群落特征的影响

更新时间:2009-03-28

1 引言

近年来,不同放牧制度、放牧强度,对草原植物种群或群落空间分布的影响成为国内草地生态研究者关注的焦点[1~5]。温度作为影响植被生长发育和地理分布的关键环境因素之一,它的变化势必会对自然生态系统的结构和功能产生深刻影响,大气降水是草地植被需水的主要来源,在草地的形成和演替过程中其作用非常重要;降水由于其剧烈的波动性,尤其在干旱半干旱地区,降水是影响植被生产力的重要因素,水分是限制干旱半干旱区草原生产力的关键因素之一[6,7]

本论文以主要气候因子对不同放牧强度草地群落的影响为研究对象,探讨主要气候因子与不同放牧强度草地群落的相关性。旨在了解气候因子与不同放牧强度草原群落的相关性,为草原的保护性利用和可持续发展提供基本理论依据和基础数据支持。

2 实验材料与方法

2.1 研究区域概况

试验区位于陈巴尔虎旗呼和诺尔苏木,海拔620~630 m,属于中温带半干旱大陆性气候,年平均气温为-2.4 ℃,年积温1580~1800 ℃。年均降水量为350 mm,年均蒸发量1246.9 mm,降水多集中在7~9月。植被类型为贝加尔针茅+羊草+杂类草草甸草原。土壤为暗栗钙土、栗钙土和沙壤土组成[8]。该旗拥有天然草原面积2282.1万亩,其中可利用草原面积2070万亩,占全旗土地总面积的79%。陈巴尔虎草原总体上属于高质中低产草原,质量上以二等为主体,产量上以5级为主。

2.2 试验设计与研究方法

本试验选取陈巴尔虎旗呼和诺尔苏木以自由放牧方式利用的草地为研究对象,在土壤、植被和地形条件相对一致的地段设置不同放牧强度由轻到重的3个放牧梯度,即零放牧区(0只羊/围栏)、适度放牧区(10只羊/小区) 和重度放牧区(14只羊/小区)3 个放牧强度(每小区面积为140 m×240 m),每个放牧强度设3个重复,其中围封设置在每个实验小区内。地上植被调查时间为2011年、2012年、2013年8月,调查方法为:在不同放牧强度小区内分别随机选取样地,做1 m×1 m的样方,重复三次。调查样方植物的种类、测定植物高度、密度、盖度、和地上生物量。调查样方内出现的物种名称,用卷尺测量其高度,用目测法确定其盖度,植物生物量采取齐地面刈割,现场用小秤测其鲜重,待其自然风干至恒重测其干重。记录以上全部数据。根据实测数据,记录群落内物种的密度、盖度、高度、生物量并计算重要值、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数。在实验地安置一个小型的气象观测站,记录每日的气象资料,包括气温、降水量、风速等。

2.1 MAS 治疗4周时,3组患者的肌张力较治疗前明显改善(均P<0.05),C组患者的肌张力改善较其余2组更显著(均P<0.05),A组和B组差异无统计学意义。第8周随访时,A组患者肌张力较第4周及同时间点B、C组明显上升(均P<0.05),B组与C组患者的肌张力较治疗4周时差异无统计学意义。见表2。

3 结果与分析

3.1 研究区域物种组成和结构差异

为正相关关系,且关键期平均温度与年降水量是草甸草原气候因子中最重要的。

《孔雀与藤》讲述了两位分属不同时代和不同国度却有着丝丝缕缕的艺术勾连的天才艺术家的故事,这两位艺术家分别为西班牙设计大师马瑞阿诺﹒佛坦尼和英国艺术家威廉﹒莫里斯。这本随笔共183页,主体部分分为五章,分别为“佛坦尼和莫里斯”,“房屋”,“北方和南方”,“织物,设计和灯光”,“石榴”,“鸟”,“尾声”,非主体部分包括“阅读书单推荐”,“书中插图列表”,“致谢”。书中的插图共有46幅,包括两位艺术家的绘画、房屋和设计的作品以及拜厄特本人在佛坦尼宫殿里的照片等。

适度放牧的RDA分析中,关键期平均温度与Simpson优势度指数呈显著正相关,与关键期降水量呈最大负相关;Shannon-Weiner指数与关键期平均温度、生长期平均温度、年降水量呈正相关,与关键期降雨量呈最大负相关。

3.2 不同放牧强度下群落的多样性指数

草甸草原在不同的放牧程度下, Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数,随时间变化呈现明显差异。多样性指数反应着生态系统的稳定性、群落的复杂性和种群的多样性。由图1~4可以看出,在不同的放牧强度下,Shannon-Weiner 指数介于0.56~2.18之间。其中适度放牧条件下Shannon-Wie ner多样性指数,有明显增长的趋势,重度放牧呈现出先增长后下降的趋势,而零放牧第一年并没有明显的增长,而第二年剧烈增长。Simpson优势度指数不仅考虑群落内物种数目,同时也考虑了每个种的相对多度[9]。在适度放牧强度下,Simpson优势度指数同样呈现增长趋势,重度放牧强度下,同样先增后降,而零放牧强度下同样呈现增长趋势。Pielou均匀度指数在不同放牧强度的强度下,变化趋势和Simpson优势度指数相同。说明适度放牧对草甸草原生态系统最为有利,围封草地自然恢复不如适度放牧条件下效果好。

  

1 不同放牧强度下Shannon-Weiner 指数

  

2 不同放牧强度下Simpson多样性指数

3.3 不同放牧强度下的群落特征与环境因子的RDA

通过百度指数中显现的人群属性发现,关注“亲子游”用户有以下特征:在性别上,64%的男性和36%的女性网络用户关注亲子游,说明男性较女性更加关注亲子游活动;在年龄上,30—39岁年龄段的用户关注亲子游活动最高,20—29岁、40—49岁的用户分别占18%、14%,19岁及以下、50岁及以上的用户仅占2%、3%,可见,中年人更加关注亲子游活动,并且对亲子游产品的旅游需求多样化,通过网络搜索获取旅游信息是中年人旅游行为的特征之一。

  

3 不同放牧强度下Pielou指数

 

1 RDA分析中各因子代码

  

代码因子代码因子年平均温度T1地上生物量B生长期平均温度T2Shannon-Weiner指数S关键期平均温度T3Simpson多样性指数D年降水量R1Pielou指数P生长期降水量R2关键期降水量R3

在零放牧的RDA分析中,地上生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数与关键期平均温度、年降水量、生长期降水量、生长期平均温度,均呈现正相关关系。其中地上生物量、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数均与关键期平均温度和年降水量的的相关性最大; Shannon-Wiener多样性指数与生长期降水量呈显著正相关关系,与年平均温度呈最大负相关。

在不同的放牧强度下,群落组成具有较大的差异性。其中重度放牧强度下,发现30种物种,零放牧和适度放牧发现37种物种。零放牧情况下,羊草的重要值呈增加趋势;而重度放牧强度下,多年生杂草和一二年生植物的优势度增加,冷蒿、星毛萎陵菜变为优势种。

重度放牧的RDA分析中,Shannon-Wiener多样性指数与关键期平均温度呈最大正相关,Simpson多样性指数与生长期平均温度呈最大正相关,生物量和环境因子的相关性不明显。

本次实验收集到2011年1月到2014年12月相关气象数据资料,得出年平均温度、生长期平均温度、关键期平均温度、年降水量、生长期降水量和关键期降水量6项环境指标,群落特征选取地上生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数4个指标做RDA分析,代码见表1,分析结果排序见图5。

(1)从物种丰富度、地上生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数各项指标看,适度放牧对草甸草原最为有利,而重度放牧对草原不利。

4 不同放牧强度下草甸草原群落特征与环境因子的排序

本次调查共涉及植物52种,共19科,分别为禾本科、豆科、莎草科、菊科、蔷薇科、藜科、伞形科、毛茛科、十字花科、鸢尾科、百合科、唇形科、石竹科、紫草科、龙胆科、玄参科、罂粟科、桔梗科、苋科。其中禾本科、菊科植物种类最多,分别为9种和12种之多,且多年生草本远多于一二年生草本和小半灌木。群落类型为贝加尔针茅+羊草+杂类草群落,贝加尔针茅、羊草为优势种,伴生种为麻花头、冷蒿、囊花鸢尾、寸草苔、洽草等。贝加尔针茅、羊草位于草地群落上层,低矮的冷蒿、糙隐子草、星毛萎陵菜位于草地群落的下层。

4 结论

研究发现,不同放牧条件下与环境因子的相关性不同;零放牧和适度放牧的地上生物量与关键期平均温度和年降水量的呈正相关性关系,重度放牧的地上生物量与环境因子的相关性不明显;Shannon-Weiner 指数与关键期平均温度呈正相关,与年平均温度、关键期降水量呈负相关关系;Simpson多样性指数于生长期平均温度、关键期平均温度呈正相关,与年平均温度关键期降雨量呈负相关关系;Pielou指数与生长期平均温度、关键期平均温度呈正相关,与年平均温度、关键期降雨量呈负相关关系。关键期平均温度与所有的群落指标均

自2001年加入世界贸易组织后,中国成品油终端零售业务逐步放开,加油站业务对外开放是成品油市场化改革的重要标志之一。2018年6月,国家发改委、商务部联合发布的《外商投资准入特别管理措施》正式取消了外资连锁加油站超过30家需中方控股的限制,意味着中国成品油终端市场全面向外资放开。目前,中国加油站总数近11万座,其中中国石油和中国石化两大主营加油站占比约为50%,民营加油站占比约为43%,国外石油公司加油站数量增至2200多座(以合资居多)。中国成品油终端零售市场竞争主体呈现多样化,一方面有利于形成充分竞争的市场格局,另一方面也有利于消费者选择多元化。

(2)不同放牧强度下草地群落特征指标与不同气候因子的相关性有明显差异。

(3)草地群落特征的变化与关键期平均温度和年降水量的正相关关系最为明显,它们是影响草原群落特征变化的最主要的气候因子。关键期平均温度与所有的群落指标均为正相关关系,群落指标对关键期平均温度变化的敏感性大于年降水量的变化。

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(4)零放牧和适度放牧的地上生物量与关键期平均温度和年降水量的呈正相关性关系,重度放牧的地上生物量与环境因子的相关性不明显。

(5)Shannon-Weiner 指数与关键期平均温度呈正相关,与年平均温度、关键期降水量呈负相关关系;Simpson多样性指数于生长期平均温度、关键期平均温度呈正相关,与年平均温度关键期降雨量呈负相关关系;Pielou指数与生长期平均温度、关键期平均温度呈正相关,与年平均温度、关键期降雨量呈负相关关系。关键期平均温度与所有的群落指标均为正相关关系,且关键期平均温度与年降水量是草甸草原气候因子中最重要的。

参考文献

[1]李文怀,郑淑霞.白永飞.放牧强度和地形对内蒙古典型草原物种多度分布的影响[J].植物生态学报,2014, 38(2):178~187.

[2]薛 睿,郑淑霞,白永飞.不同利用方式和载畜率对内蒙古典型草原群落初级生产力和植物补偿性生长的影响 [J].生物多样性, 2010,(18):300~311.

[3]宝音陶格涛,李艳梅,杨 持.年不同牧压梯度下植物群落特征的比较[J].草业科学, 2002,19(2):13~15.

[4]刘 颖,王德利,王 旭.放牧强度对羊草草地植被特征的影响[J].草业学报,2002,11(2):22~28.

[5]闫瑞瑞,辛晓平,张宝辉,等.肉牛放牧梯度对呼伦贝尔草甸草原植物群落特征的影响[J].中国草地学报, 2010,32(3):62~67.

[6]孙 淼.不同利用方式下内蒙古典型草原植被对气候因子的影响 [D].北京:中国农业科学院,2012.

[7]何京丽,珊 丹,梁占岐,等.气候变化对内蒙古草甸草原植物群落特征的影响[J].水土保持研究,2009,16(5):131~134.

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[9]李 博.生态学[M].北京:高等教育出版社,2000.

 
赵建国,刘存歧
《绿色科技》 2018年第08期
《绿色科技》2018年第08期文献

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