利用方式对内蒙古典型草原土壤和植被的影响

来源 :内蒙古师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ljq529632883
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内蒙古草原作为我国重要的生态过渡区,对维持区域生态稳定和经济发展有重要作用。近年来,人为利用方式的不合理选择逐渐超出草原生态的承载力,内蒙古草原出现不同程度的草地退化、沙化现象,生态环境愈发脆弱,人地矛盾日益突出。草地利用方式对草原生态健康的影响得到越来越多的关注,草原植物群落物种多样性和土壤养分状况是评价草地质量的重要指标,本研究以西乌珠穆沁旗典型草原为研究区,分别选取放牧刈割草场(MG)、夏季放牧草场(SG)、冬季放牧草场(WG)、禁牧刈割草场(MP)四种草地利用方式,通过野外采样、群落调查结合室内实验设计进行群落物种多样性和土壤理化性质的比较,运用数理统计法,LSD显著性分析、Pearson相关性分析、土壤质量指数(SQI)、生态健康指数(CVOR)等方法,阐明了草地生态健康与利用方式间的响应机制,主要研究发现:(1)土壤有机质和速效氮含量随土层呈现先增加后减少的趋势,夏季放牧草场有机质和速效氮含量低于其他利用方式,禁牧刈割草场0-5cm土壤有机质显著高于其他土层,四种利用方式表层0-10cm土壤有机质含量均显著高于其他土层(P<0.05)。5-10cm夏季放牧草场、禁牧刈割草场速效氮含量高于其他草地利用方式,夏季放牧草场0-25cm土壤全氮含量显著高于其他土层(p<0.05),表明禁牧和季节性轮牧对土壤氮素有显著影响,冬季放牧草场0-5cm土层速效磷含量显著高于其他利用方式(p<0.05),表明冬季放牧草场长时间休牧对土壤磷含量的保持有重要作用;5-40cm冬季放牧草场速效钾含量显著高于其他利用方式(p<0.05),10-20cm放牧刈割草场速效钾含量显著高于夏季放牧草场和禁牧刈割草场(p<0.05),表明冬季草场休牧和放牧刈割草场适度放牧和刈割都对土壤钾素的积累有促进作用。冬季放牧草场和禁牧刈割草场整体呈弱碱性,夏季放牧草场表层0-20cm和放牧刈割草场表层土壤呈中性,放牧刈割草场底层呈弱碱性。冬季放牧草场p H值显著高于其他利用方式(p<0.05)。冬季放牧草场表层土壤含水量极显著低于其他利用方式(p<0.01)。研究区土壤质量指数(SQI)平均值为0.601,整体土壤质量较高,0-5cm,20-40cm SQI均呈冬季放牧草场>禁牧刈割草场>放牧刈割草场>夏季放牧草场,5-10cm放牧刈割草场土壤质量指数最高(0.914),不同利用方式SQI在土层间均呈下降趋势,适度禁牧刈割处理对于提高土壤质量有重要作用,而夏季草场放牧强度大,土壤处于亚健康状态。(2)夏季放牧草场群落高度、盖度、密度、物种数均显著低于其他利用方式,且出现退化指示种;冬季放牧草场与禁牧刈割草场呈现群落间极不相似水平(q=0.24)。夏季放牧草场Shannon-wiener多样性指数和Simpson优势度指数显著低于其他利用方式(p<0.05),禁牧刈割草场的Shannon-wiener多样性指数和Margalef丰富度指数显著高于放牧刈割草场(p<0.05),冬季放牧草场与刈割草场之间多样性和丰富度差异不显著。冬季放牧草场凋落物含量和优势种地上生物量显著低于其他利用方式(p<0.05)。放牧刈割草场丰富度指数、均匀度和地上生物量显著高于其他利用方式(p<0.05),同时刈割草场降低了优势种的重要值,相比于禁牧割草场少7.59%,增加了多年生杂草和一二年生草本的重要值,有利于群落的稳定。(3)研究发现放牧刈割草场活力指数、恢复力指数显著高于其他利用方式(p<0.05),冬季放牧草场活力指数C显著低于其他利用方式(p<0.05),四种草地利用方式基于CVOR进行草地健康评价,四种草地利用方式CVOR指数由高到低依次为MG>MP>WG>SG,放牧刈割草场综合草地健康指数最高(Hcvor=0.84),处于“健康”状态,其余三种利用方式处于“不健康”状态。因此夏季放牧草场存在草地退化情况,需减轻放牧强度,刈割放牧叠加处理更有利于典型草原可持续发展,可以适当对禁牧和冬季放牧草场进行优化利用,实现草原生态健康和经济的均衡发展,以期全面恢复内蒙古典型草原健康水平。
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