论文部分内容阅读
为研究围栏禁牧工程对沙生针茅草原健康状况的影响,以沙生针茅草原围栏禁牧区和自由放牧区为试验区域,通过分析围栏禁牧下草地植被特征和土壤理化特性的变化,筛选草地健康评价指标,分别采用CVOR综合指数评价方法和主成分分析法对实施围栏禁牧的沙生针茅草原健康状况进行评价,结果如下:1.围栏禁牧对群落中科、属、种都有一定的恢复作用,科属种数量都有所增加,属增加幅度最大。短期封育(1~3年)可以促进多年生草本的增加,围封时间过长(4~9年),不利于多年生草本继续恢复。围封多年使灌木类地上芽植物增加,加重了草地的灌丛化。群落密度表现为先增加后下降,后期(5~8年)又增加的现象,第8年(2017年)达到峰值,一年生植物和灌木半灌木是影响植物群落密度变化的主要功能群;藜科和豆科是影响植物群落密度变化的主要科。2.围栏禁牧显著提高了群落地上生物量,围封9年出现三个峰值。一年生植物和多年生杂类草是影响植物生物量变化的主要功能群;藜科和菊科是影响群落总地上生物量变化的主要科。围封多年有利于藜科(一、二年生植物)和豆科(灌木)植物生物量的增加;一定年限(1~5年)的围封有利于以沙生针茅为主的丛生禾草的增加和维持,而围封年限过长不利于丛生禾草的增加。3.主要种群重要值对围栏禁牧的响应不同:短期围封对沙葱和天门冬有一定的促进作用,长期围封不利于其增加和维持;围封有利于无芒隐子草的增加;多年围封引起的沙埋会影响沙生针茅的发芽与出苗,使沙生针茅严重下降。4.围封有利于群落均匀度指数增加;一定年限的围封,有利于多样性指数和丰富度指数上升,围封年限过长不利于多样性指数和丰富度指数的增加。5.围栏禁牧降低了0~10cm表层土壤的容重和0~30cm土层的土壤含水量,围封区土壤容重和土壤含水量随着土层的加深而递增。6.围栏禁牧降低了土壤有机质和全氮含量,土壤有机质和全氮在0~30cm土层表现为随土层加深而递增的趋势;在10~30cm深度土层,围封区土壤全氮含量明显低于放牧区。在不同围封年限,土壤有机质和全氮含量表现为围封4年>围封1年>未围封>围封6年>围封9年的变化趋势,1-4年的封育更有利于其恢复。7.围栏禁牧提高了土壤全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量,对10~30cm土层速效磷和20~30cm土层速效钾提高显著。土壤速效磷和速效钾含量随土层加深而减少,呈现表聚现象。土壤速效氮和全磷含量均表现为随土层加深而递增的趋势。土壤全磷含量表现为围封4年>围封1年>围封6年>围封9年>未围封的变化趋势,1-4年的封育更有利于土壤全磷的恢复。8.围栏禁牧区积沙量在围封第5~9年平均每年增加1.75cm,围栏内积沙对地面芽植物如沙生针茅的发芽造成影响,导致围栏内沙生针茅大幅减少。同时积沙量的增加改变土壤紧实度,导致围栏内鼠洞密度明显高于围栏外。围封多年,随着集沙厚度和鼠洞密度的增加,对草地健康造成一定的负面影响。9.采用CVOR综合指数模型和主成分分析法对围栏禁牧下沙生针茅草原的健康进行评价,结果表明:各围封年限综合健康指数均高于自由放牧,围封6年>围封9年>自由放牧。说明围封6年有利于草地健康恢复,围封年限过长对退化草地的恢复会造成负面影响不利于草地的健康,形成保护性退化现象的发生。