春季放牧对祁连山高寒草甸草地的影响

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为研究放牧对祁连山高寒草甸植物群落特征、土壤物理性质和高原鼠兔有效洞口数量的影响,选择位于青海省祁连县的祁连山高寒草地生态试验站高寒草甸春季草场为研究对象,于2020年3月-6月开始连续两年,用藏系绵羊和牦牛作为放牧家畜,以不同放牧利用率(A(0)、B(25%~35%)、C(45%~55%)、D(65%~75%)和E(>90%))对高寒草甸春季草场进行了放牧试验研究。2021年8月调查了试验样地的植物群落特征和高原鼠兔有效洞口数量、测定了土壤物理性质,分析了植被群落多样性及土壤温度和高原鼠兔有效洞口数量与植被特征的相关关系。主要结果如下:1.随着放牧利用率的增大,高寒草甸禾本科植物的重要值显著降低(P<0.05),阔叶类植物重要值整体呈先升高后降低的趋势,莎草科和毒害草植被的重要值增加,但群落优势种和次优势种均未发生改变。2.随着放牧利用率增大,草地植被总盖度和禾本科植物盖度降低;莎草科植物和毒害草盖度整体呈增加趋势,但差异不显著(P>0.05);阔叶类植物盖度表现为先升高后降低的趋势,且其盖度在65%~75%放牧利用率下最大,为44.1%。随着放牧梯度增加,立枯体盖度降低,而凋落物盖度整体呈先升高后降低趋势,且在25%~35%放牧利用率下最大,为11.1%。此外,各功能群代表物种(甘肃羊茅(Festuca kansuensis)、矮嵩草(Kobresia humilis)、火绒草(Leontopoium leontopodioides)和黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala))株高随着放牧利用率的增加均呈降低趋势。3.随着放牧利用率增大,禾本科地上生物量及占比显著降低(P<0.05);莎草科和阔叶类植物地上生物量整体均呈先升高后降低趋势,且处理间差异不显著(P>0.05)。莎草科占比增加,在>90%放牧利用率下最大,为11.3%;而阔叶类植物占比在65%~75%放牧利用率下最大,为28.3%;毒害草地上生物量及占比增加,且均在>90%放牧利用率下最大,分别为11.2 g·m-2和8.9%。此外,草地植物地上现存量、立枯体和凋落物生物量均随放牧利用率的增加而降低。4.随着放牧利用率的增大,草地植物群落Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数均表现为先降低后升高的趋势,且在25%~35%放牧利用率下最小,>90%放牧利用率最大,而Patrick指数无明显变化。5.随着放牧利用率增大,土壤容重逐渐增大,土壤含水量无明显变化规律,高原鼠兔有效洞口数量增加。研究结果认为:休牧或轻度放牧(25%~35%放牧利用率)可促进祁连县高寒草甸春季草场草地健康。
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