Scientia Geographica Sinica 2016 , 36 (8): 1243-1251 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.08.016

Orginal Article

祁连山南坡灌丛草甸生物量变化与水热因子的关系研究

贾文雄¹^,, 王洁¹, 张禹舜¹, 刘亚荣¹

1.西北师范大学地理与环境科学学院, 甘肃兰州 730070

Biomass Variation of Shrubbery Meadow and Relation with Humidity and Heat Facts in the Southren Slop of the Qilian Mountains

Jia Wenxiong¹^,, Wang Jie¹, Zhang Yushun¹, Liu Yarong¹

1. College of Geography and Environment Science, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, Gansu,China

中图分类号: P935.1

文献标识码: A

文章编号: 1000-0690（2016）08-1243-09

收稿日期: 2015-10-23

修回日期: 2016-01-11

网络出版日期: 2016-08-20

基金资助: 国家自然科学基金项目(41161017)资助

作者简介:

作者简介：贾文雄(1974-),男,甘肃渭源人,副教授,硕士生导师,主要从事气候变化与生态水文研究。E-mail: wxjiaxy@163.com

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摘要

通过野外调研和室内实验,研究了祁连山南坡灌丛草甸地上生物量的生长季变化,并对地上生物量与水热因子的关系进行了探讨。结果表明：在不同区域群落结构有所不同,覆盖度越低,上层和下层的植物高度越低,丰富度和多样性越小。但均匀度还受草场退化阶段的影响,群落结构相对稳定,植物的均匀度越高;地上生物量的年内变化是单峰曲线,乌鞘岭和门源的地上生物量在7月份最大,祁连和野牛沟的地上生物量在9月份最大;地上生物量的积累与前1月和前2月的气温和降水正相关,与前4月的气温也正相关,并且对气温变化的敏感性大于降水,但与地温和土壤水分的相关性不明显,前1月表层地温较高对地上生物量的积累有积极作用;对于地上生物量积累,日气温、日相对湿度、降水量有直接正向作用,而日最高气温、日最低气温、日水汽压有直接负向作用,5 cm、20 cm地温和0~10 cm、20~30 cm土壤水分也有直接正向作用,而10 cm地温和10~20 cm土壤水分也有直接负向作用。

关键词： 灌丛草甸 ; 地上生物量 ; 水热因子 ; 交互作用 ; 祁连山

Abstract

Based on field investigation and laboratory analysis, the biomass of shrubbery meadows and the relation with water and heat factors during growing season were studied in the southern slope of the Qilian Mountains. The result indicated that community structures of shrubbery meadows exhibited obviously regional differences. The plant height, community richness and species diversity are lower owing to the lower community coverage, whiles plant evenness degree is correlated with the different stages of degeneration. However, the higher plant evenness degree was owing to the steadier of community structure. The annual variations of above ground biomass for shrubbery meadow communities showed the hump line pattern, and its highest values in Wushaoling and Menyuan happened on July but this occured on September in Qilian and Yeniugou station. The above ground biomass increments of shrubbery meadow communities had the positive correlation with temperature and precipitation before one and two monthes as well as temperature before four monthes, and its sensitivity to temperature was larger than to precipitation. The correlations with soil humidity and temperature were not obvious, but topsoil temperature before one month is conductive to the increment of above ground biomass. Daily temperature, relative humidity and precipitation displayed the directly positive effect on above ground biomass, but this is contrary to daily maximum temperature, daily minimum temperature and water vapor pressure. Soil temperature underground 5 cm and 20 cm and soil humidity underground 0-10 cm and 20-30 cm have directly positive effect on above ground biomass, whiles this is opposite to soil temperature underground 10 cm and soil humidity underground 10-20 cm.

Keywords： shrubbery meadow ; above ground biomass ; humidity and temperature factor ; interaction ; the Qilian Mountains

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贾文雄, 王洁, 张禹舜, 刘亚荣. 祁连山南坡灌丛草甸生物量变化与水热因子的关系研究[J]. , 2016, 36(8): 1243-1251 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.08.016

Jia Wenxiong, Wang Jie, Zhang Yushun, Liu Yarong. Biomass Variation of Shrubbery Meadow and Relation with Humidity and Heat Facts in the Southren Slop of the Qilian Mountains[J]. Scientia Geographica Sinica, 2016, 36(8): 1243-1251 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.08.016

草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分^[1],具有调节气候、维持与更新土壤肥力、保护与提高生物多样性等的生态服务功能。草地生物量是群落结构和功能的综合体现^[2],是生态系统研究的重要组成部分^[3]。气候、土壤、生物等自然要素对草地生态系统的结构和功能有重要影响,草地生态系统与环境因子关系是草地生态学研究的热点问题和重要内容之一^[4]。水热条件是影响牧草高度和地上生物量的主要因子^[5],土壤是植物生存的基质,决定着生态系统的结构、功能和生产力水平^[6]。相关研究表明不同气候因子在植物生长的不同阶段对植物生长产生不同影响^[7];土壤水分对不同高寒草地的影响大于气温,相对湿度和地温对生物量的影响不显著^[4],7~8月平均相对湿度对群落总的地上生物量影响较大,平均气温是决定禾本科和莎草科功能群地上生物量的主导因子^[6];土壤养分的高低直接影响着群落生产力^[6],土壤水分对高寒草地物种丰富度和地上生物量显著影响^[1,4];不同牧压强度下土壤水分和养分有一定的改变,进而影响草地生物量的积累^[8~16]。可见气候和土壤对天然草地生物量的积累有重要影响,在全球气候变暖背景下研究它们之间的关系也是必要的。

祁连山是西北地区重要的自然地理区和生态屏障,关于此地区草地多样性和生物量方面的研究发现：祁连山北坡草地生物量与土壤含水量呈显著正相关^[17]。疏勒河上游地区0~40 cm深度土壤中养分使植被群落盖度升高和生物量增加^[18]。祁连山北坡山地草甸草原和山地草原的根冠比与上月潜在蒸散量均呈显著负相关^[19]。研究主要在祁连山北坡开展,而南坡的相关研究很少,并且以往研究主要涉及同一流域或同一区域不同草地类型的对比研究。祁连山的灌丛草甸是亚高山地带的典型植被,主要分布在中东部,面积约8 375 km²,它不仅是重要的放牧区,而且是重要的水源涵养带。故本研究以祁连山南坡的灌丛草甸草原为对象,对同一植被类型从东到西选择不同样地,旨在研究同一植被类型在空间上的群落结构差异、生长季生物量变化及其与水热因子的关系,进而为生态环境保护和可持续利用草地资源提供依据。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区概况

祁连山位于青藏高原东北边缘,由一系列西北—东南走向的平行山脉和谷地组成,大部分山地平均海拔在4 000 m以上。祁连山水热条件差异大,降水东多西少,具有典型的大陆性气候特征,气候的垂直地带性明显。祁连山水系多发源于高山冰川,以冰川融水补给为主,补给比重西部远大于东部。祁连山的植被从低到高依次为荒漠、山地草原、山地森林草原、亚高山灌丛草甸、高山草甸、高寒荒漠,土壤从低到高依次为棕漠土、灰钙土、栗钙土、灰褐土、草甸土、寒漠土。

1.2 研究方法

1.2.1 样方调查与取样

在祁连山南坡从东到西选择了乌鞘岭（102°52′55″E,37°11′59″N,海拔3 144 m）、门源（101°39′37″E,37°27′36″N,海拔3 292 m）、祁连（100°16′48″E,38°13′34″N,海拔3 269 m）、野牛沟（99°30′40″E,38°26′30″N,海拔3 295 m）4个亚高山灌丛草甸群落样地。由于在整个生长季牲畜进入高山草甸采食,因而没有采取围栏措施,采样时间为2013年5~9月,每个月的20号左右。在每个样地设置3 m×3 m的样方,在样方四角和中心设置5个1 m×1 m的小样方,采用针刺法统计物种的盖度,用卷尺测量物种的高度（每个物种测量15次）,用圆圈法统计物种的频度（每个样地抛掷30次）,统计样方中出现的物种数,按不同物种贴地面剪取植物的地上部分,装入密封塑料袋中带回。此外,随机选取3个小样方,挖掘30 cm深的土壤剖面,用环刀分别在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm之间取样,装入铝盒密封带回,在其它2个样方中插入地温计,读取地下5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm处的地温。

1.2.2 地上生物量与土壤水分测定

实验室内将草样在恒温65℃的烘箱内连续烘干至恒重,称量干重。将土样先称湿重,再在恒温105℃的烘箱内连续烘干至恒重,称量干重。土壤水分计算公式：

$\begin{matrix} R = \frac{M_{湿} - M_{干}}{M_{湿}} \times 100 % \end{matrix}$ （1）

式中：R为土壤水分,M_湿为土壤的湿重,M_干为土壤的干重。

1.2.3 物种多样性的计算

选取α多样性指数中的Margalef指数反映丰富度,Shiannon-Wiener指数反映多样性,Pielou指数反映均匀度。

Margalef指数： $\begin{matrix} D = (S - 1) / lnN \end{matrix}$ （2）

式中,S为样方中物种总数;N为样方中各个种的重要值之和。

Shiannon-Wiener指数： $\begin{matrix} H^{'} = - \sum^{} P_{i} \ln P_{i} \end{matrix}$ （3）

式中,i为第i个物种;P_i为第i种的相对重要值。

Pielou指数： $\begin{matrix} J = H^{'} / lnS \end{matrix}$ （4）

重要值=（相对盖度+相对高度+相对频度）/3 （5）

1.2.4 相关性及通径分析

收集了日最高气温、日最低气温、日均温、日水汽压、日相对湿度、降水量资料（来源于国家气象数据共享网http://cdc.cma.gov.cn）,再加上实测的地温和土壤水分数据,利用SPSS13.0软件分析了研究区水热因子与灌丛草甸群落地上生物量积累的相关性,并利用通径分析^[20]研究了各水热因子对灌丛草甸群落地上生物量积累的交互作用。

2 结果分析

2.1 生物群落结构特征

2.1.1 生物群落的种群结构

祁连山南坡各灌丛草甸群落的种群结构有所不同,表1为8月份的物种组成及重要值。乌鞘岭有15个物种,隶属莎草科（Cyperaceae）、禾本科（Gramineae）、蔷薇科（Rosaceae）、豆科（Leguminosae）、菊科（Asteraceae）、毛莨科（Ranunculaceae）、龙胆科（Gentianaceae）、车前科（Plantaginaceae）、蓼科（Polygonaceae）、玄参科（Scrophulariaceae）10个科,14个属,优势种是矮嵩草（Kobresia humilis）、紫花针茅（Stipa purpurea）、珠芽蓼（Polygonum viviparum）,主要伴生种是垂穗披碱草（Elymus nutans）、甘肃棘豆（Oxytropis kansuensis）、翻白萎陵菜（Potentilla discolor）等。门源有13个物种,隶属莎草科、禾本科、蔷薇科、豆科、菊科、毛莨科、车前科、蓼科、玄参科9个科,12个属,优势种是垂穗披碱草、矮嵩草、珠芽蓼,主要伴生种是鹅绒萎陵菜（Potentilla anserina）、甘肃棘豆、老鹳草（Geranium wilfordii ）等。祁连有17个物种,隶属莎草科、禾本科、蔷薇科、豆科、菊科、毛莨科、龙胆科、玄参科8个科,16个属,优势种是黄花棘豆（Oxytropis ochrocephala）、黑褐苔草（Carex atrofusca）、紫花针茅,主要伴生种有翻白萎陵菜、多裂萎陵菜（Potentilla mulatifida）、刺儿菜（Cirsium setosum）等。野牛沟有17个物种,隶属莎草科、禾本科、蔷薇科、豆科、菊科、毛莨科、龙胆科7个科,14个属,优势种是垂穗披碱草、紫花针茅、黄花棘豆,主要伴生种有高山嵩草（Kobresia pygmaea）、赖草（Leymus secalinus）、翻白萎陵菜等。祁连山南坡灌丛草甸群落大多数科、属是相同的,因为它们属于同一种植被类型,而在种上表现出较大的差异,这主要是不同生境下植物种不同。

表1 祁连山南坡灌丛草甸物种组成及重要值

Table 1 Species composition and major value of shrubbery meadow in the south slop of the Qilian Mountains

植物种类	乌鞘岭	门源	祁连	野牛沟	植物种类	乌鞘岭	门源	祁连	野牛沟
矮嵩草Kobresia humilis	18.74	11.04	2.93	3.36	火绒草Leontopodium leontopodioides	5.14	6.72	0	6.56
黑褐苔草Carex atrofusca	0	0	9.39	0	阿尔泰狗娃花Heteropappus altaicus	0	0	4.11	0
高山嵩草Kobresia pygmaea	0	0	0	9.87	刺儿菜Cirsium setosum	0	0	9.05	0
垂穗披碱草Elymus nutans	9.58	15.35	4.49	11.85	狮牙风毛菊Saussurea leontodontoides	0	0	0	4.19
紫花针茅Stipa purpurea	13.58	0	9.26	10.62	无茎黄鹌菜Youngia simulatrix	2.64	0	0	0
早熟禾Poa annua	0	0	8.09	7.34	高山唐松草 Thalictrum alpinum	5.97	3.83	1.58	5.29
洽草 Koeleria cristata	0	0	5.83	2.79	高原毛茛Ranunculus tanguticus	0	0	6.99	0
赖草Leymus secalinus	0	0	0	6.86	银莲花Anemone cathayensis	2.32	0	0	0
翻白委陵菜Potentilla discolor	6.91	6.23	9.16	6.68	刺芒龙胆Gentiana aristata	0	0	1.55	2.19
多裂委陵菜Potentilla mulatifida	4.01	0	9.22	0	鳞叶龙胆Gentiana squarrosa	4.24	0	0	0
二列委陵菜Potentilla bifurca	0	0	0	2.89	车前Plantago depressa	2.11	6.51	0	0
鹅绒萎陵菜Potentilla anserina	0	7.24	0	0	兰石草Lancea tibetica	0	4.33	0	0
甘肃棘豆Oxytropis kansuensis	7.79	7.87	0	0	珠芽蓼Polygonum viviparum	11.54	10.15	0	0
黄花棘豆Oxytropis ochrocephala	0	0	9.69	10.10	老鹳草Geranium wilfordii	0	7.14	0	0
米口袋 Gueldenstaedtia verna	0	0	0	2.99	堇菜Viola verecumda	1.67	0	0	0
蒲公英Taraxacum mongolicum	4.43	5.41	3.69	1.47	狼毒Stellera chamaejasme	0	0	2.97	0
美丽凤毛菊Saussurea pulchra	0	6.76	4.46	5.11

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2.1.2 生物群落的外部结构

祁连山南坡各灌丛草甸的群落外貌特征也不同（图1、图2）。乌鞘岭、门源、祁连、野牛沟在8月份的盖度分别为72%±3.29%、65%±5.31%、96%±1.69%、87%±4.78%,其中祁连的覆盖度最高,门源的最低。Duncan多重检验表明（P<0.05,n=20）,祁连和野牛沟的盖度差异不显著,乌鞘岭和门源的盖度差异也不显著,但前两者的盖度显著高于后两者。乌鞘岭、门源、祁连、野牛沟在8月份上层植物的平均高度分别为11.51±0.76、7.01±0.66、16.35±0.46、15.45±0.25 cm,下层植物的平均高度分别为3.17±0.06、2.29±0.08、6.22±0.23、3.44±0.07 cm,其中祁连的上、下层植物平均高度最高,门源的最低,这与群落的盖度是一致的。Duncan多重检验表明,祁连山南坡不同灌丛草甸群落植被上、下层高度存在显著差异。可见,祁连山南坡灌丛草甸群落的盖度越高,土壤水分和养分条件越好,因而植被的高度也越高。

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图1 祁连山南坡灌丛草甸群落盖度
注：不同字母表示存在显著性差异

Fig.1 Vegetation coverage of shrubbery meadow communities in the south slop of the Qilian Mountains

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图2 祁连山南坡灌丛草甸群落植物高度
注：不同字母表示存在显著性差异

Fig.2 Vegetation height of shrubbery meadow communities in the south slop of the Qilian Mountains

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图3 祁连山南坡灌丛草甸群落多样性
注：不同字母表示存在显著性差异

Fig.3 Species diversities of shrubbery meadow communities in the south slop of the Qilian Mountains

祁连山南坡灌丛草甸群落的物种多样性也有所不同（图3）。乌鞘岭、门源、祁连、野牛沟在8月份的Margalef指数分别为3.03±0.00、2.61±0.00、3.46±0.57、3.47±0.00,Shiannon-Wiener指数分别为2.49±0.06、2.67±0.02、2.71±0.04、2.69±0.07,Pielou指数分别为0.92±0.02、0.96±0.01、0.96±0.01、0.95±0.03。乌鞘岭的物种丰富度较低,多样性最低,均匀度也最低;门源的物种丰富度最低,多样性较低,但物种均匀度最高;祁连的物种丰富度较高,多样性最高,均匀度较高;野牛沟的丰富度最高,多样性较高,均匀度较低。Duncan多重检验表明,祁连和门源的丰富度差异显著,而乌鞘岭和野牛沟的丰富度处于它们之间;祁连和野牛沟的多样性差异不显著,乌鞘岭和门源的多样性也差异不显著,但前两者与后两者存在显著差异;门源和祁连与乌鞘岭的均匀度差异显著,而野牛沟的均匀度与它们差异不显著。可见,祁连山南坡灌丛草甸的多样性与物种丰富度相关,物种丰富度越低,群落的多样性越低,但均匀度不仅与物种丰富度有关,还与群落的演替阶段有关。

2.2 生长季生物量的变化

祁连山南坡各灌丛草甸群落地上生物量的年内变化是单峰曲线,但生长季地上生物量的变化略有不同（图4）。在5~9月份,乌鞘岭的地上生物量分别为33.39±1.79、42.66±6.51、128.86±1.51、121.13±2.01、60.71±4.25 g/m²,门源的地上生物量分别为8.95±1.08、24.54±3.42、98.18±16.08、61.02±2.33、54.17±2.03 g/m²,祁连的地上生物量分别为11.34±1.21、35.51±1.77、153.04±19.37、164.96±16.9、196.15±4.51 g/m²,野牛沟的地上生物量分别为5.65±1.19、15.85±1.14、161.66±5.42、168.47±25.43、194.69±4.73 g/m²。乌鞘岭和门源的地上生物量变化一致,7月份地上生物量最大,5~7月逐渐增加,7月份之后逐渐减少,祁连和野牛沟的地上生物量变化也一致,9月份地上生物量最大,自5月份以来一直呈增加趋势。Duncan多重检验表明,5月份,乌鞘岭的地上生物量最大,野牛沟的地上生物量最小,门源与祁连的地上生物量处于它们之间;6月份,乌鞘岭与野牛沟的地上生物量差异仍显著,门源和祁连的地上生物量与它们差异不显著;7月份,野牛沟的地上生物量较大,而门源的地上生物量较小,乌鞘岭和祁连的地上生物量处于它们之间;8月份,祁连和野牛沟与门源的地上生物量差异显著,而乌鞘岭的地上生物量与它们差异不显著;9月份,祁连和野牛沟的地上生物量较大,它们之间差异不显著,而乌鞘岭和门源的地上生物量较小,它们之间差异也不显著,但前两者与后两者之间存在显著差异。可见,祁连山各灌丛草甸群落在各月份地上生物量存在区域差异。

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图4 祁连山南坡灌丛草甸地上生物量变化
注：不同字母表示存在显著性差异。

Fig.4 Variations of above ground biomass for shrubbery meadow in the south slop of the Qilian Mountains

2.3 地上生物量与水热因子的关系

2.3.1 地上生物量与气候水热因子的关系

祁连山南坡各灌丛草甸群落地上生物量与各气候因子均相关,但相关性有所不同（表2）。以当前月为基准月,乌鞘岭的地上生物量与前1月各气候因子均明显正相关,与前2月的气温因子和日相对湿度明显正相关,与前4月气温因子也明显正相关。门源的地上生物量与前1月气温因子和日水汽压明显正相关,与前2月的气温因子、相对湿度和降水量明显正相关,与前4月的气温因子明显正相关。除日相对湿度外,祁连的地上生物量与前1月各气候因子明显或显著正相关,与前2月各气候因子明显或显著正相关,与前3月气温因子明显正相关,与前4月气温因子显著正相关。除降水量外,野牛沟的地上生物量与前1月各气候因子显著或明显正相关,与前2月各气候因子也显著或明显正相关,与前3月气温因子明显正相关,与前4月气温因子显著正相关。总体上,祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累与前1月和前2月的气温和降水明显正相关,与前4月的气温也明显正相关,但对气温变化的敏感性大于降水。

表2 祁连山南坡灌丛草甸地上生物量与气候水热因子的相关性

Table 2 Correlations between above ground biomass with climatic humidity and heat factors of shrubbery meadow in the south slop of the Qilian Mountains

样地	相关月份	日最高气温	日最低气温	日均温	日水汽压	日相对湿度	降水量
乌鞘岭	前1月	0.931^*	0.919^*	0.929^*	0.933^*	0.908^*	0.925^*
	前2月	0.918^*	0.920^*	0.922^*	0.855	0.888^*	0.838
	前3月	0.820	0.820	0.833	0.745	0.582	0.756
	前4月	0.942^*	0.919^*	0.923^*	0.693	0.030	0.559
门源	前1月	0.950^*	0.930^*	0.953^*	0.923^*	0.846	0.670
	前2月	0.853	0.899^*	0.889^*	0.846	0.928^*	0.940^*
	前3月	0.839	0.850	0.854	0.723	0.712	0.707
	前4月	0.936^*	0.857	0.896^*	0.641	0.118	0.496
祁连	前1月	0.990^**	0.931^*	0.960^**	0.949^*	0.872	0.885^*
	前2月	0.925^*	0.966^*	0.956^*	0.941^*	0.988^**	0.970^*
	前3月	0.910^*	0.941^*	0.937^*	0.830	0.661	0.784
	前4月	0.992^**	0.955^*	0.977^**	0.767	0.321	0.597
野牛沟	前1月	0.998^**	0.964^*	0.987^**	0.977^**	0.918^*	0.776
	前2月	0.929^*	0.980^**	0.968^**	0.924^*	0.971^**	0.858
	前3月	0.952^*	0.931^*	0.948^*	0.801	0.701	0.717
	前4月	0.986^**	0.920^*	0.960^**	0.736	0.491	0.567

注：^*表示相关性明显（P<0.05）;^**表示相关性显著（P<0.01）。

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气候水热因子对祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累有一定交互影响。通径分析的因变量是地上生物量（Y）,各因子分别是：日最高气温（X₁）、日最低气温（X₂）、日均温（X₃）、日水汽压（X₄）、日相对湿度（X₅）、降水量（X₆）。拟合的线性回归方程分别为：

Y_前1月=-164.478-1.54X₁-3.819X₂+14.634X₃-

10.498X₄+3.204X₅+0.517X₆,R²=0.6872, （6）

P=0.009;

Y_前2月=17.266-57.283X₁-75.674X₂+145.297X₃-

27.166X₄+1.45X₅+0.692X₆,R²=0.6708, （7）

P=0.012;

Y_前3月=-166.29-8.238X₁-22.365X₂+46.709X₃-

50.904X₄+6.49X₅+0.4X₆,R²=0.7413, （8）

P=0.003;

Y_前4月=39.313-14.374X₁-31.887X₂+68.606X₃-

92.6X₄+5.634X₅-0.195X₆,R²=0.7691, （9）

P=0.001。

从对Y的直接作用来看,X₃、X₅、X₆为正向影响,X₁、X₂、X₄为负向影响,其中前1月X₃和X₅正向直接影响较大,前2月、前3月、前4月X₃正向和X₂负向直接影响较大。

2.3.2 地上生物量与土壤水热因子的关系

祁连山南坡各灌丛草甸地上生物量与土壤水热因子也相关,相关性也有差异（表3）。乌鞘岭的地上生物量与当前月各土壤水热因子弱正相关,以当前月为基准月,与前1月5 cm处地温明显正相关,与其它土壤水热因子弱正相关,与10~30 cm土壤水分弱负相关。门源的地上生物量与当前月20~25 cm处地温和前1月0~10 cm土壤水分弱负相关,与当前月和前1月其它土壤水热因子弱正相关。祁连的地上生物量与前1月5 cm处地温明显正相关,与10 cm处地温显著正相关,与当前月和前1月其它土壤水热因子弱正相关。野牛沟的地上生物量与当前月15~25 cm处地温弱负相关外,与其它土壤水热因子弱正相关,与前1月0~20 cm土壤水分弱负相关外,与5~10 cm处地温明显正相关,与其它土壤水热因子弱正相关。总体来看,祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累与土壤水热因子相关性不明显,但前1月表层地温与地上生物量积累明显正相关。

表3 祁连山南坡灌丛草甸地上生物量与土壤水热因子的相关性

Table 3 Correlations between above ground biomass with soil humidity and heat factors of shrubbery meadowin the south slop of the Qilian Mountains

样地	相关月份	地温						土壤水分
样地	相关月份	5 cm		10 cm	15 cm	20 cm	25 cm	0~10 cm	10~20 cm	20~30 cm
乌鞘岭	当前月	0.289	0.052	0.121	0.279	0.686		0.689	0.453	0.236
乌鞘岭	前1月	0.972^*	0.901	0.892	0.850	0.795		0.191	-0.183	-0.366
门源	当前月	0.744	0.649	0.124	-0.050	-0.336		0.327	0.576	0.552
门源	前1月	0.853	0.880	0.673	0.503	0.239		-0.273		0.074	0.090
祁连	当前月	0.678	0.677	0.424	0.333	0.212		0.049	0.097	0.304
祁连	前1月	0.987^*	0.994^**	0.754	0.601	0.430	0.036		0.268	0.377
野牛沟	当前月	0.560	0.505	-0.073	-0.028	-0.401	0.330	0.106	0.707
野牛沟	前1月	0.937^*	0.956^*	0.645	0.636	0.156	-0.098		-0.218	0.464

注：^*表示相关性明显（P<0.05）;^**表示相关性极显著（P<0.01）。

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土壤水热因子对祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累也有一定的交互作用。通径分析的因变量是地上生物量（Y）,各因子分别是：5 cm地温（X₁）、10 cm地温（X₂）、15 cm地温（X₃）、20 cm地温（X₄）、25 cm地温（X₅）、0~10 cm土壤水分（X₆）、10~20 cm土壤水分（X₇）、20~30 cm土壤水分（X₈）。拟合的线性回归方程分别为：

Y_当前月=-172.206+18.472X₁-17.03X₂-6.23X₃+

15.665X₄+0.53X₅+15.805X₆-21.15X₇+ （10）

9.443X₈,R²=0.6889,P=0.045;

Y_前1月=-60.103+14.46X₁-10.137X₂+5.997X₃+

1.782X₄-4.345X₅+0.161X₆-0.986X₇+ （11）

0.31X₈,R²=0.6547,P=0.049。

从对Y的直接作用来看,当前月的X₁、X₄、X₅、X₆、X₈为正向影响,X₂、X₃、X₇为负向影响,前1月的X₁、X₃、X₄、X₆、X₈为正向影响,X₂、X₅、X₇为负向影响,其中当前月X₇负向和X₁正向直接影响较大,前1月X₁正向和X₂负向直接影响较大。

3 讨论

尽管祁连山南坡不同区域灌丛草甸群落的结构有差异,但莎草科、禾本科、蔷薇科、豆科、菊科、毛莨科植物在各群落中都有出现,构成了同一植被类型。同一植被类型的群落结构呈现出一定差异,这与生境有直接关系^[21],但放牧会导致主要物种的优势地位发生显著变化^[22]。乌鞘岭和门源均为严重退化草场,但前者比后者退化程度略轻,喜阴湿的莎草科植物矮嵩草在前一群落中优势最大,而较耐旱的禾本科植物垂穗披碱草在后一群落中优势最大。祁连是轻度退化草地,莎草科植物黑褐苔草在群落中优势较大,但草场出现了退化,豆科植物黄花棘豆成为群落中最大优势种。野牛沟是中度退化草地,较耐旱的禾本科植物垂穗披碱草和紫花针茅是优势种,豆科植物黄花棘豆也是优势种,而喜阴湿的莎草科植物高山嵩草仅为伴生种。

放牧强度对祁连山南坡灌丛草甸群落的外貌特征有很大影响,退化程度是门源>乌鞘岭>野牛沟>祁连,植被覆盖度和植物上、下层高度是门源<乌鞘岭<野牛沟<祁连,可见放牧强度越大,草场退化程度越重,群落覆盖度和植物高度越低^[8]。不同干扰类型对草地植物的多样性有影响^[21],物种丰富度是门源<乌鞘岭<祁连<野牛沟,多样性是乌鞘岭<门源<野牛沟<祁连,均匀度是乌鞘岭<野牛沟<祁连<门源,可见放牧强度越小,草场退化程度越轻,物种丰富度越高,多样性越好。祁连山南坡灌丛草甸群落的均匀度与草地退化阶段有关,门源为严重退化草地,低植被覆盖度为植被生长提供了充足空间,因而物种均匀度较高,而祁连为轻度退化草地,群落结构相对稳定,物种均匀度也较高,乌鞘岭和野牛沟是中度退化草地,物种之间竞争激烈,导致均匀度较低。

祁连山南坡灌丛草甸地上生物量的年内变化为单峰曲线,乌鞘岭和门源在7月份最大,而祁连和野牛沟在9月份最大,这是由于前者在7月份水热组合最好,因而地上生物量的积累最大,8月份以后随着优势种珠芽蓼开始枯萎,导致地上生物量下降,而后者由于气温回升较慢,植被萌发迟缓,导致地上生物量一直处于积累过程,9月份之后随着气温降低,植物开始大量枯萎,导致地上生物量下降。坡向对祁连山南坡灌丛草甸地上生物量的积累有影响,这在生长季早期表现较为明显,采样点位于阳坡的乌鞘岭和祁连在5月份生物量积累较高,这与阳坡气温较高和回升较快有关,气温较高有利于植物萌发,进而导致生物量较高。此外,放牧干扰对地上生物量的积累也有一定影响^[8,20],乌鞘岭和门源由于过渡放牧导致土壤紧实度增加,影响植物对土壤水分和养分的利用,进而影响地上生物量的积累,而祁连和野牛沟的情况与此相反。

前1月和前2月的气候水热因子对祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累有一定影响,并且气温的影响大于降水,这是由于灌丛草甸对热量的需求比水分更大,李凯辉等指出7~8月的气温是决定禾本科和莎草科功能群地上生物量的主导因子^[6]。此外,前4月的气温对地上生物量积累也有一定影响,因为冬季气温较高有利于植物安全过冬,春季气温较高有利于植物萌发。对地上生物量积累来说,日气温、日相对湿度、降水量有直接正向作用,而日最高气温、日最低气温、日水汽压有直接负向作用,可见适宜的气温、湿度、降水对植物的生长有利,而温度过高或过低、水汽压过大会抑制植物生长。

4 结论

1）祁连山南坡灌丛草甸群落的内部结构有所不同,这不仅反映了生境差异,而且与放牧导致的草场退化程度有直接关系。放牧强度越大,植被的覆盖度越低,植物高度也越低,丰富度和多样性也越小,但均匀度还受草场退化阶段的影响。

2）祁连山南坡灌丛草甸地上生物量的年内变化是单峰曲线,但乌鞘岭和门源的地上生物量在7月份最大,祁连和野牛沟的地上生物量在9月份最大,这与群落的植物类型和物候期始期有一定关系。此外,坡向和放牧强度对地上生物量的积累有一定影响。

3）祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累与前1月和前2月的气温和降水均正相关,与前4月的气温也正相关,对气温变化的敏感性大于降水。对于地上生物量积累,日气温、日相对湿度、降水量有直接正向作用,而日最高气温、日最低气温、日水汽压有直接负向作用。

4）祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累与地温和土壤水分的相关性不明显。对于地上生物量积累,5 cm、20 cm地温和0~10 cm、20~30 cm土壤水分有一定直接正向作用,而10 cm地温和10~20 cm土壤水分有一定直接负向作用。

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参考文献

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[7]	黄富祥, 高琼, 傅德山, 等. 内蒙古鄂尔多斯高原典型草原百里香-本氏针茅草地地上生物量对气候响应动态回归分析 [J]. 生态学报, 2001, 21(8): 1338-1339. Magsci [本文引用: 1] 摘要河谷是集自然的精华与众多的人文景观于一体的带状地域 ,在山丘区的可持续发展战略中具有举足轻重的地位。在山丘区退化河流生态系统的恢复和洪水过后的灾后重建过程中 ,河谷土地的空间分异特征以及洪水干扰对河谷景观安全的制约作用 ,是确定河谷土地利用策略和指导河岸植被带建设的重要依据。本文以景观生态学原理为指导 ,调查了河北太行山地区的 7条河流 ,在全面分析主流河谷土地利用格局及 96.8洪灾格局的基础上 ,深入研究了太行山地区河谷土地的空间分异规律。以洪水干扰为主导因素 ,提出由上至下在纵向上把河谷划分为 5个区段 ,即上游侵蚀区 ,上中游侵蚀 -堆积区 ,中游侵蚀堆积区 ,中下游堆积 -侵蚀区 ,下游堆积区 ;由河道向两侧山体在横向上把河谷土地划分为弹性利用带、脆弱利用带和稳定利用带 3条土地带 ,同时阐明了每种土地带的空间范围和确定方法。 [Huang Fuxiang, Gao Qiong,Fu Deshan et al Relation between climate variables and the aboveground biomass of Thymus mongolicus-Stipa bungeana community in steppe of Ordos Plateau, Inner Mongolia. Acta Ecologica Sinica, 2001, 21(8): 1338-1339.] Magsci [本文引用: 1] 摘要河谷是集自然的精华与众多的人文景观于一体的带状地域 ,在山丘区的可持续发展战略中具有举足轻重的地位。在山丘区退化河流生态系统的恢复和洪水过后的灾后重建过程中 ,河谷土地的空间分异特征以及洪水干扰对河谷景观安全的制约作用 ,是确定河谷土地利用策略和指导河岸植被带建设的重要依据。本文以景观生态学原理为指导 ,调查了河北太行山地区的 7条河流 ,在全面分析主流河谷土地利用格局及 96.8洪灾格局的基础上 ,深入研究了太行山地区河谷土地的空间分异规律。以洪水干扰为主导因素 ,提出由上至下在纵向上把河谷划分为 5个区段 ,即上游侵蚀区 ,上中游侵蚀 -堆积区 ,中游侵蚀堆积区 ,中下游堆积 -侵蚀区 ,下游堆积区 ;由河道向两侧山体在横向上把河谷土地划分为弹性利用带、脆弱利用带和稳定利用带 3条土地带 ,同时阐明了每种土地带的空间范围和确定方法。
[8]	张伟华, 关世英, 李跃进. 不同牧压强度对草原土壤水分、养分及其地上生物量的影响 [J]. 干旱区资源与环境, 2000, 14(4): 61-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-7578.2000.04.011 URL [本文引用: 3] 摘要本文通过对不同放牧强度的研究表明:随着牧压强度的增加,土壤表层(0-20cm)水分含量明显下降,土壤容重与硬度增大、孔隙度减少;土壤全量养分下降,但速效养分则显著升高;植物群落高度降低,地表盖度下降,地上生物量较大幅度减少,特别是优质牧草生物量减少迅速.因此,放牧强度是影响草场退化的重要因素. [Zhang Weihua, Guan Shiying, Li Yuejin. Effect of graxing capacity on water content, nutrient and biomass of steppe Soil. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2000, 14(4): 61-64.] https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-7578.2000.04.011 URL [本文引用: 3] 摘要本文通过对不同放牧强度的研究表明:随着牧压强度的增加,土壤表层(0-20cm)水分含量明显下降,土壤容重与硬度增大、孔隙度减少;土壤全量养分下降,但速效养分则显著升高;植物群落高度降低,地表盖度下降,地上生物量较大幅度减少,特别是优质牧草生物量减少迅速.因此,放牧强度是影响草场退化的重要因素.
[9]	王向涛, 张世虎, 陈懂懂, 等. 不同放牧强度下高寒草甸植被特征和土壤养分变化研究 [J]. 草地学报, 2010, 18(4): 510-516. Magsci 摘要放牧作为最主要的生物干扰因子之一,影响着草地生态系统植被和土壤的生态进程。在自然放牧条件下,通过不同放牧强度的比较试验,对高寒草甸土壤营养成分及地上群落特征进行分析,为制定合理的放牧强度提供理论依据。结果表明:随着放牧强度加大,地上总生物量、物种丰富度在封育样地最高,在重牧样地最低,而封育、轻牧、中牧样地香浓-威纳多样性指数并没有显著的差异;禾草和莎草的地上生物量和总盖度在中牧条件下最高。与轻牧、中牧和封育样地相比,重牧样地的杂草有较高的地上生物量和总盖度;5月份土壤含水量随放牧强度增加而减少,7月份、9月份则相反;封育、轻牧、重牧样地的土壤容重显著低于中牧样地(<i>P</i><0.05);在整个生长季节,重牧样地的pH值明显高于其他3个处理,而封育?轻牧?中牧3个样地pH值没有显著差异;在整个生长季节,封育、轻牧、中牧、重牧4个样地土壤有机碳含量随着放牧强度的增加而趋于下降,其中封育、轻牧、中牧3样地土壤有机碳含量都显著高于重牧样地(<i>P</i><0.05);土壤的全氮含量在各放牧样地里并没有显著变化,而土壤氨态氮、硝态氮则在植物整个生长季节随着放牧强度的加大而增加;在整个生长季节里全磷含量最大值都出现在中牧样地里,速效磷含量表现出了和全磷一致的结果。因此,适度放牧是保护生物多样性,维持土壤养分以及提高草地生产力的有效途径;当高寒草甸由于退化导致生物量锐减,生物多样性丧失等严重后果时,围栏可以作为有效的恢复手段。 [Wang Xiangtao, Zhang Shihu, Chen Dongdong et al The effects of natural grazing intensity on plant community and soil nutrients in alpine meadow. Acta Agrestia Sinica, 2010, 18(4): 510-516.] Magsci 摘要放牧作为最主要的生物干扰因子之一,影响着草地生态系统植被和土壤的生态进程。在自然放牧条件下,通过不同放牧强度的比较试验,对高寒草甸土壤营养成分及地上群落特征进行分析,为制定合理的放牧强度提供理论依据。结果表明:随着放牧强度加大,地上总生物量、物种丰富度在封育样地最高,在重牧样地最低,而封育、轻牧、中牧样地香浓-威纳多样性指数并没有显著的差异;禾草和莎草的地上生物量和总盖度在中牧条件下最高。与轻牧、中牧和封育样地相比,重牧样地的杂草有较高的地上生物量和总盖度;5月份土壤含水量随放牧强度增加而减少,7月份、9月份则相反;封育、轻牧、重牧样地的土壤容重显著低于中牧样地(<i>P</i><0.05);在整个生长季节,重牧样地的pH值明显高于其他3个处理,而封育?轻牧?中牧3个样地pH值没有显著差异;在整个生长季节,封育、轻牧、中牧、重牧4个样地土壤有机碳含量随着放牧强度的增加而趋于下降,其中封育、轻牧、中牧3样地土壤有机碳含量都显著高于重牧样地(<i>P</i><0.05);土壤的全氮含量在各放牧样地里并没有显著变化,而土壤氨态氮、硝态氮则在植物整个生长季节随着放牧强度的加大而增加;在整个生长季节里全磷含量最大值都出现在中牧样地里,速效磷含量表现出了和全磷一致的结果。因此,适度放牧是保护生物多样性,维持土壤养分以及提高草地生产力的有效途径;当高寒草甸由于退化导致生物量锐减,生物多样性丧失等严重后果时,围栏可以作为有效的恢复手段。
[10]	佟乌云, 陈有君, 李绍良, 等. 放牧破坏地表植被对典型草原地区土壤湿度的影响 [J]. 干旱区资源与环境, 2000, 14(4): 55-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-7578.2000.04.010 URL 摘要本文研究了放牧对土壤含水量的影响.结果表明:放牧破坏地表植被后,表土层水分入渗速度增加,表土层和心土层的土壤温度的变化加剧.使土壤表层(0-20cm)的含水量下降.在地下水位较高的土壤上,放牧破坏地表植被后,各层土壤的含水量都低于植被未受破坏的土壤;但无地下水补给的土壤,地表植被破坏后其深层(30cm以下)土壤的含水量则高于植被未受破坏的土壤.说明在无地下水的草原地区,植被对表土层(0-20cm)起保水作用,对深层则起耗水作用,这在土壤水与地上生物量之间的相关分析中也得到证明.这一点在牧草混播时值得注意. [Tong Wuyun, Chen Youjun, Li Shaoliang et al Effect of vegetation destruction by pasturing on soil moisture of typical grassland. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2000, 14(4): 55-60.] https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-7578.2000.04.010 URL 摘要本文研究了放牧对土壤含水量的影响.结果表明:放牧破坏地表植被后,表土层水分入渗速度增加,表土层和心土层的土壤温度的变化加剧.使土壤表层(0-20cm)的含水量下降.在地下水位较高的土壤上,放牧破坏地表植被后,各层土壤的含水量都低于植被未受破坏的土壤;但无地下水补给的土壤,地表植被破坏后其深层(30cm以下)土壤的含水量则高于植被未受破坏的土壤.说明在无地下水的草原地区,植被对表土层(0-20cm)起保水作用,对深层则起耗水作用,这在土壤水与地上生物量之间的相关分析中也得到证明.这一点在牧草混播时值得注意.
[11]	王玉辉, 何兴元, 周广胜. 放牧强度对羊草草原的影响 [J]. 草地学报, 2002, 10(2): 45-49. https://doi.org/10.11733/j.issn.1007-0435.2002.01.008 URL 摘要研究放牧强度对羊草草原植物群落组成、数量特征、生物量及土壤特性等的影响。结果表明 ,随着放牧强度的增加 ,羊草草原的植被盖度和生物量随之降低 ,优势羊草群落将逐渐被盐生植物所替代 ,群落结构趋于简化 ,物种向旱生化和盐生化演替。同时土壤容重、含水量、有机质和氮、磷、钾、钙、镁等营养元素含量亦随着放牧强度的增加而逐渐降低。春季过度放牧对土壤表层的水分、有机质和钙、镁等元素造成的损失最为严重。因此 ,制定科学的草原管理措施 ,特别是春季限制放牧等措施对于维持草原的可持续发展具有重要意义 [Wang Yuhui, He Xingyuan, Zhou Guangsheng. Study on the responses of Leymus chinensis steppe to grazing in Songnen plain. Acta Agrestia Sinica, 2002, 10(2): 45-49.] https://doi.org/10.11733/j.issn.1007-0435.2002.01.008 URL 摘要研究放牧强度对羊草草原植物群落组成、数量特征、生物量及土壤特性等的影响。结果表明 ,随着放牧强度的增加 ,羊草草原的植被盖度和生物量随之降低 ,优势羊草群落将逐渐被盐生植物所替代 ,群落结构趋于简化 ,物种向旱生化和盐生化演替。同时土壤容重、含水量、有机质和氮、磷、钾、钙、镁等营养元素含量亦随着放牧强度的增加而逐渐降低。春季过度放牧对土壤表层的水分、有机质和钙、镁等元素造成的损失最为严重。因此 ,制定科学的草原管理措施 ,特别是春季限制放牧等措施对于维持草原的可持续发展具有重要意义
[12]	伍星, 李辉霞, 傅伯杰, 等. 三江源地区高寒草地不同退化程度土壤特征研究 [J]. 中国草地学报, 2013, 35(3): 77-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1673-5021.2013.03.014 URL 摘要为了解区域尺度上不同退化程度高寒草地的土壤特征,在对三江源地区进行多样点采样和室内分析的基础上,研究草地退化对高寒草地不同土层的土壤物理和化学等特征的影响。结果表明:随着退化程度加剧,不仅草地群落组成出现明显变化,地上/地下生物量显著下降,而且土壤各理化性质也受到不同程度的影响。土壤容重随草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大;土壤有机碳随草地退化程度的加剧而显著下降,尤其是0～10cm土层;草地退化加剧导致土壤总氮和硝态氮含量呈逐渐下降趋势,且对0～10cm土层影响更为显著;土壤铵态氮含量在草地轻度退化阶段最高,且受草地退化影响不显著。相关性分析表明,不同土层的土壤有机碳和总氮与生物量之间均呈显著正相关,多元逐步回归分析也显示土壤有机碳和总氮含量与绝大部分草地演替阶段的生物量显著相关,表明土壤有机碳和总氮可作为衡量三江源地区草地退化程度的重要土壤性状指标。人工草地的建植可明显增加地上/地下生物量,但短期内对土壤的改良效果并不显著,极度退化草地的土壤恢复将是一个缓慢的过程。 [Wu Xing, Li Huixia, Fu Bojie et al Study on soil characteristics of alpine grassland in different degradation levels in Headwater regions of three rivers in China. Chinese Journal of Grassland, 2013, 35(3): 77-84.] https://doi.org/10.3969/j.issn.1673-5021.2013.03.014 URL 摘要为了解区域尺度上不同退化程度高寒草地的土壤特征,在对三江源地区进行多样点采样和室内分析的基础上,研究草地退化对高寒草地不同土层的土壤物理和化学等特征的影响。结果表明:随着退化程度加剧,不仅草地群落组成出现明显变化,地上/地下生物量显著下降,而且土壤各理化性质也受到不同程度的影响。土壤容重随草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大;土壤有机碳随草地退化程度的加剧而显著下降,尤其是0～10cm土层;草地退化加剧导致土壤总氮和硝态氮含量呈逐渐下降趋势,且对0～10cm土层影响更为显著;土壤铵态氮含量在草地轻度退化阶段最高,且受草地退化影响不显著。相关性分析表明,不同土层的土壤有机碳和总氮与生物量之间均呈显著正相关,多元逐步回归分析也显示土壤有机碳和总氮含量与绝大部分草地演替阶段的生物量显著相关,表明土壤有机碳和总氮可作为衡量三江源地区草地退化程度的重要土壤性状指标。人工草地的建植可明显增加地上/地下生物量,但短期内对土壤的改良效果并不显著,极度退化草地的土壤恢复将是一个缓慢的过程。
[13]	邵新庆, 石永红, 韩建国, 等. 典型草原自然演替过程中土壤理化性质动态变化 [J]. 草地学报, 2008, 16(6): 566-571. Magsci 摘要以内蒙古巴林右旗退化典型草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,探讨围封条件下,退化典型草原自然恢复过程中土壤物理性质及养分的动态变化。结果表明:围封对典型草原土壤含水量产生深刻影响,土壤水分含量呈增加趋势,增加最明显的是土壤表层0~5 cm;典型草原群落自然恢复过程中,土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾增加极显著(<i>P</i><0.01),全磷和速效磷增加较为显著(0.01<<i>P</i><0.05),同时,土壤养分有明显的表聚现象;典型草原群落去除放牧践踏的干扰后,土壤物理性状得以改善,恢复6年和10年的0~5 cm土层土壤容重分别为1.27和1.25 g/cm3,显著低于恢复初期的土壤容重(<i>P</i><0.05)。 [Shao Xinqing, Shi Yonghong, Han Jianguo et al Dynamics of soil physicochemical properties during the natural restoration and succession of typical steppe in Inner Mongolia autonomous region. Acta Agrestia Sinica, 2008, 16(6): 566-571.] Magsci 摘要以内蒙古巴林右旗退化典型草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,探讨围封条件下,退化典型草原自然恢复过程中土壤物理性质及养分的动态变化。结果表明:围封对典型草原土壤含水量产生深刻影响,土壤水分含量呈增加趋势,增加最明显的是土壤表层0~5 cm;典型草原群落自然恢复过程中,土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾增加极显著(<i>P</i><0.01),全磷和速效磷增加较为显著(0.01<<i>P</i><0.05),同时,土壤养分有明显的表聚现象;典型草原群落去除放牧践踏的干扰后,土壤物理性状得以改善,恢复6年和10年的0~5 cm土层土壤容重分别为1.27和1.25 g/cm3,显著低于恢复初期的土壤容重(<i>P</i><0.05)。
[14]	赵彬彬, 牛克昌, 杜国祯. 放牧对青藏高原东缘高寒草甸群落27种植物地上生物量分配的影响 [J]. 生态学报, 2009, 29(3): 1596-1606. Magsci 摘要通过对比研究青藏高原高寒草甸27种植物群落组分种在放牧和长期排除放牧生境中的生物量分配差异，试图揭示长期放牧干扰对植物生活史对策的影响。结果表明：（1）放牧对群落物种个体生物量大小和生物量分配有着显著的影响；（2）总体来看：多数物种（24）放牧生境中的平均个体生物量明显小于禁牧地中的平均个体生物量；而多数物种在放牧后（23种）繁殖分配明显增加；茎分配有增有减（15减小12种增加）；叶分配呈减小趋势（20种减小7增加）。（3）放牧的影响在不同物种间和功能群间都存在着明显的差异。放牧使毒草茎分配减小叶分配增加，繁殖分配几乎不受影响；豆科和杂草繁殖分配增加，茎分配和叶分配减小，其中豆科两个种的生物量分配变化都不显著；禾草叶分配减小，繁殖分配和茎分配增加；（4)在群落水平上，放牧使繁殖分配和叶分配增加，茎分配减少。 [Zhao binbin, Niu Kechang, Du Guozhen. The effect of grazing on above-ground biomass allocation of 27 plant species in an alpine meadow plant community in Qianghai-Tibetan plateau. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(3): 1596-1606.] Magsci 摘要通过对比研究青藏高原高寒草甸27种植物群落组分种在放牧和长期排除放牧生境中的生物量分配差异，试图揭示长期放牧干扰对植物生活史对策的影响。结果表明：（1）放牧对群落物种个体生物量大小和生物量分配有着显著的影响；（2）总体来看：多数物种（24）放牧生境中的平均个体生物量明显小于禁牧地中的平均个体生物量；而多数物种在放牧后（23种）繁殖分配明显增加；茎分配有增有减（15减小12种增加）；叶分配呈减小趋势（20种减小7增加）。（3）放牧的影响在不同物种间和功能群间都存在着明显的差异。放牧使毒草茎分配减小叶分配增加，繁殖分配几乎不受影响；豆科和杂草繁殖分配增加，茎分配和叶分配减小，其中豆科两个种的生物量分配变化都不显著；禾草叶分配减小，繁殖分配和茎分配增加；（4)在群落水平上，放牧使繁殖分配和叶分配增加，茎分配减少。
[15]	荀其蕾, 安沙舟, 孙宗玖, 等. 不同放牧压力下伊犁绢蒿构件生物量分配的变化 [J]. 草地学报, 2015, 23(2): 258-263. https://doi.org/10.11733/j.issn.1007-0435.2015.02.007 Magsci 摘要 <p>以新疆荒漠草地典型植物种伊犁绢蒿(<em>Seriphidium transiliense</em>)为研究对象,通过在生长季内多次采样方法(每30 d采样1次),比较不同放牧梯度下各构件生物量分配,各构件生物量和总生物量的相关性,以揭示伊犁绢蒿构件生物量分配对放牧压力的响应机制.结果表明:营养生长期根生物量分配比变化趋势为重牧 >中牧 >轻牧 >对照,茎生物量分配比、叶生物量分配比变化趋势与之相反;而在生殖生长期则将更多地上生物量分配到生殖构件.Pearson相关系数表明:根生物量、茎生物量与总生物量极显著相关;叶生物量、生殖构件生物量与总生物量相关系数较低,在营养生长期和重度放牧下,生殖构件与总生物量成负相关.</p> [Xun Qilei, An Shazhou, Sun Zongjiu et al Effects of different grazing intensities on the distribution of Seriphidum transiliense Modular biomass. Acta Agrestia Sinica, 2015, 23(2): 258-263.] https://doi.org/10.11733/j.issn.1007-0435.2015.02.007 Magsci 摘要 <p>以新疆荒漠草地典型植物种伊犁绢蒿(<em>Seriphidium transiliense</em>)为研究对象,通过在生长季内多次采样方法(每30 d采样1次),比较不同放牧梯度下各构件生物量分配,各构件生物量和总生物量的相关性,以揭示伊犁绢蒿构件生物量分配对放牧压力的响应机制.结果表明:营养生长期根生物量分配比变化趋势为重牧 >中牧 >轻牧 >对照,茎生物量分配比、叶生物量分配比变化趋势与之相反;而在生殖生长期则将更多地上生物量分配到生殖构件.Pearson相关系数表明:根生物量、茎生物量与总生物量极显著相关;叶生物量、生殖构件生物量与总生物量相关系数较低,在营养生长期和重度放牧下,生殖构件与总生物量成负相关.</p>
[16]	干友明, 李志丹, 泽柏, 等. 川西北亚高山草地不同退化梯度土壤养分变化 [J]. 草业学报, 2005, 14(2): 38-42. https://doi.org/10.3321/j.issn:1004-5759.2005.02.007 URL [本文引用: 1] 摘要通过对轻度退化、中度退化和重度退化3个不同退化程度的亚高山草地土壤的养分成分测定得出, 随着草地退化程度的加剧,轻度到重度退化的草地土壤有机质含量分别比对照减少了38.94%,44.58%和48.49%,全氮含量逐渐减少(重牧除外),全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量逐渐上升,但不同营养成分其变化幅度各有所不同,全钾含量基本无变化.试验结果同时显示,所有速效养分要比全价养分的变化幅度大,表层(0～10 cm)土壤养分受退化影响程度要比深层土壤大. [Gan Youmin, Li Zhidan, Ze Bai et al The changes of grassland soil nutrition at different degradation subalpine meadow of north-west in Sichuan. Acta Prataculturae Sinica, 2005, 14(2): 38-42.] https://doi.org/10.3321/j.issn:1004-5759.2005.02.007 URL [本文引用: 1] 摘要通过对轻度退化、中度退化和重度退化3个不同退化程度的亚高山草地土壤的养分成分测定得出, 随着草地退化程度的加剧,轻度到重度退化的草地土壤有机质含量分别比对照减少了38.94%,44.58%和48.49%,全氮含量逐渐减少(重牧除外),全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量逐渐上升,但不同营养成分其变化幅度各有所不同,全钾含量基本无变化.试验结果同时显示,所有速效养分要比全价养分的变化幅度大,表层(0～10 cm)土壤养分受退化影响程度要比深层土壤大.
[17]	黄德青, 于兰, 张耀生, 等. 祁连山北坡草地生物量及其与气象因子的关系 [J]. 草业科学, 2011, 28(8): 1495-1501. Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>摘要：利用祁连山北坡2004年5类草地生物量的调查数据和同期的气象资料，估算了草地生物量的大小，并探讨了草地生物量与气象因子的关系。结果表明，总体上，祁连山北坡草地生物量为490.4 g/m2，其中地上、地下生物量分别为42.1、448.3 g/m2，地下生物量约为地上生物量的10倍；植被盖度与生物量、0~20 cm土层土壤含水量均呈显著的正指数关系（P＜0.05），说明生物量和表层土壤含水量随盖度的增加而增大；生物量与降水量、相对湿度呈正相关，与大气温度、土壤温度和干燥度呈负相关，但均没达到显著水平（P＞0.05），而与土壤含水量呈显著正相关（P＜0.05），表明土壤含水量是影响祁连山北坡草地生物量的重要因素。</p> [Huang Deqing, Yu Lan , Zhang Yaosheng et al A study on grassland biomass and their relationships with meteorological factors in the northern slopes of the Mountains Qilian. Pratacultural Science, 2011, 28(8): 1495-1501.] Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>摘要：利用祁连山北坡2004年5类草地生物量的调查数据和同期的气象资料，估算了草地生物量的大小，并探讨了草地生物量与气象因子的关系。结果表明，总体上，祁连山北坡草地生物量为490.4 g/m2，其中地上、地下生物量分别为42.1、448.3 g/m2，地下生物量约为地上生物量的10倍；植被盖度与生物量、0~20 cm土层土壤含水量均呈显著的正指数关系（P＜0.05），说明生物量和表层土壤含水量随盖度的增加而增大；生物量与降水量、相对湿度呈正相关，与大气温度、土壤温度和干燥度呈负相关，但均没达到显著水平（P＞0.05），而与土壤含水量呈显著正相关（P＜0.05），表明土壤含水量是影响祁连山北坡草地生物量的重要因素。</p>
[18]	陈生云, 刘文杰, 叶柏生, 等. 疏勒河上游地区植被物种多样性和生物量及其与环境因子的关系 [J]. 草业学报, 2011, 20(3): 70-83. https://doi.org/10.11686/cyxb20110308 Magsci [本文引用: 1] 摘要物种多样性与生物量及其环境因子的关系是生态学和环境科学领域的热点问题，而多年冻土退化的生态效应是冰冻圈科学研究的重要内容之一。因此，本研究以疏勒河上游地区２１处试验样地的９种类型植被为对象，初步分析物种多样性和群落盖度、生物量及其同海拔梯度、土壤理化性质和多年冻土区活动层厚度的关系。结果表明，物种多样性与群落盖度、生物量存在显著的“单驼峰型”关系，同海拔梯度关系满足“中度膨胀”理论。另外，０～４０ｃｍ深度土壤中有机质和全氮含量高，速效养分含量适中，而ｐＨ值、全钾和全磷低，则使植被群落盖度升高、生物量增加，物种多样性表现出先增加后减少的趋势，而具有高饲用价值的莎草科类植物增多，杂草类植物减少。定量分析表明，多年冻土退化，活动层厚度增加，土壤ｐＨ值升高，有机质、全氮、速效磷和速效氮含量明显降低，全钾和速效钾含量增加至一定程度后减少；从而导致植物组成由湿生型逐渐向中旱生乃至旱生型转变，植被类型由高寒沼泽草甸演替为高寒草甸、黑土滩及高寒草原，最终成为沙化草地，群落盖度不断降低、生物量不断减少；功能群类型中高饲用价值的莎草科类植物不断减少，而禾本科、豆科及杂草类植物先增加后减少，致使物种多样性同样表现出先增加后减少的变化趋势。 [Chen Shengyun, Liu Wenjie, Ye Baisheng et al Species diversity of vegetation in relation to biomass and environmental factors in the upper area of the Shule River. Acta Prataculturae Sinica, 2011, 20(3): 70-83.] https://doi.org/10.11686/cyxb20110308 Magsci [本文引用: 1] 摘要物种多样性与生物量及其环境因子的关系是生态学和环境科学领域的热点问题，而多年冻土退化的生态效应是冰冻圈科学研究的重要内容之一。因此，本研究以疏勒河上游地区２１处试验样地的９种类型植被为对象，初步分析物种多样性和群落盖度、生物量及其同海拔梯度、土壤理化性质和多年冻土区活动层厚度的关系。结果表明，物种多样性与群落盖度、生物量存在显著的“单驼峰型”关系，同海拔梯度关系满足“中度膨胀”理论。另外，０～４０ｃｍ深度土壤中有机质和全氮含量高，速效养分含量适中，而ｐＨ值、全钾和全磷低，则使植被群落盖度升高、生物量增加，物种多样性表现出先增加后减少的趋势，而具有高饲用价值的莎草科类植物增多，杂草类植物减少。定量分析表明，多年冻土退化，活动层厚度增加，土壤ｐＨ值升高，有机质、全氮、速效磷和速效氮含量明显降低，全钾和速效钾含量增加至一定程度后减少；从而导致植物组成由湿生型逐渐向中旱生乃至旱生型转变，植被类型由高寒沼泽草甸演替为高寒草甸、黑土滩及高寒草原，最终成为沙化草地，群落盖度不断降低、生物量不断减少；功能群类型中高饲用价值的莎草科类植物不断减少，而禾本科、豆科及杂草类植物先增加后减少，致使物种多样性同样表现出先增加后减少的变化趋势。
[19]	黄德青, 于兰, 张耀生, 等. 祁连山北坡天然草地根冠比与气候因子的关系 [J]. 干旱区研究, 2011, 28(6): 1025-1030. Magsci [本文引用: 1] 摘要利用祁连山北坡5类天然草地地上/地下生物量和同期的气象资料，分析5类草地的根冠比（<em>R</em>/<em>S</em>）与气候因子的关系。结果表明：5类草地生物量为山地草甸＞山地草原＞山地草甸草原＞高寒草原＞山地荒漠草原，除高寒草原、山地草甸草原和山地草原的生物量之间无显著差异外，其余各类之间差异显著（<em>P</em>＜0.05）；高寒草原、山地草甸、山地草甸草原、山地草原和山地荒漠草原的<em>R</em>/<em>S</em>分别为9.3，8.7，5.1，7.0和7.1；5类草地R/S的季节变化均呈反抛物线型，但变化不尽相同；高寒草原的月R/S随上月土壤含水量的增加而显著降低，山地草甸草原和山地草原的月<em>R</em>/<em>S</em>随上月潜在蒸散量的增加也呈显著降低趋势，而山地草甸和山地荒漠草原的月R/S与前期的水热因子无显著相关关系。 [Huang Deqing, Yu Lan, Zhang Yaosheng et al Study on root-shoot ratios of natural grasslands and their relationships with climatic factors in the northern slopes of the Qilian Mountains. Arid Zone Research, 2011, 28(6): 1025-1030.] Magsci [本文引用: 1] 摘要利用祁连山北坡5类天然草地地上/地下生物量和同期的气象资料，分析5类草地的根冠比（<em>R</em>/<em>S</em>）与气候因子的关系。结果表明：5类草地生物量为山地草甸＞山地草原＞山地草甸草原＞高寒草原＞山地荒漠草原，除高寒草原、山地草甸草原和山地草原的生物量之间无显著差异外，其余各类之间差异显著（<em>P</em>＜0.05）；高寒草原、山地草甸、山地草甸草原、山地草原和山地荒漠草原的<em>R</em>/<em>S</em>分别为9.3，8.7，5.1，7.0和7.1；5类草地R/S的季节变化均呈反抛物线型，但变化不尽相同；高寒草原的月R/S随上月土壤含水量的增加而显著降低，山地草甸草原和山地草原的月<em>R</em>/<em>S</em>随上月潜在蒸散量的增加也呈显著降低趋势，而山地草甸和山地荒漠草原的月R/S与前期的水热因子无显著相关关系。
[20]	杜家菊, 陈志伟. 使用SPSS线性回归实现通径分析的方法 [J]. 生物学通报, 2010, 45(2): 4-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.0006-3193.2010.02.002 URL [本文引用: 2] 摘要由于通径分析可以将因变量与自变量的相互影响(相关系数)分解为直接影响(通径系数)和间接影响(间接通径系数),因此在遗传学等领域受到广泛的重视。目前在软件实现方法上,一方面缺乏必要的正态性检验,另一方面通径系数及间接相关系数计算步骤过于繁琐,限制通径分析的教学和使用。在应用中,我们注意到通过SPSS的线性回归"Linear"程序可以一次性获得计算通径系数的全部数据,从而简化通径分析的步骤。 [Du Jiaju, Chen Zhiwei. Method of path analysis with SPSS linear regression. Bulletin of Biology, 2010, 45(2): 4-6.] https://doi.org/10.3969/j.issn.0006-3193.2010.02.002 URL [本文引用: 2] 摘要由于通径分析可以将因变量与自变量的相互影响(相关系数)分解为直接影响(通径系数)和间接影响(间接通径系数),因此在遗传学等领域受到广泛的重视。目前在软件实现方法上,一方面缺乏必要的正态性检验,另一方面通径系数及间接相关系数计算步骤过于繁琐,限制通径分析的教学和使用。在应用中,我们注意到通过SPSS的线性回归"Linear"程序可以一次性获得计算通径系数的全部数据,从而简化通径分析的步骤。
[21]	范永刚, 胡玉昆, 李凯辉, 等. 不同干扰对高寒草原群落物种多样性和生物量的影响 [J]. 干旱区研究, 2008, 25(4): 531-536. Magsci [本文引用: 2] 摘要通过对新疆巴音布鲁克高寒草原天然草地进行灌溉、围栏(2年、7年、13年)和自由放牧处理,探讨不同干扰类型对草地植物多样性和生物量的影响.结果表明:灌溉使草地植物群落的高度、盖度和地上、地下生物量达到较高的水平,物种多样性也有一定程度的增加;而在自由放牧制度下,由于干扰过于剧烈,草地已呈退化趋势,物种多样性和生物量均较低;在围栏草地中,随着围封年限的增加,群落高度、盖度、地上、地下生物量逐渐增加,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数呈现先增加后减小的趋势.在5种干扰类型中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数(H′)的排列顺序为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏13年草地<围栏7年草地;Pielou均匀度指数的排列顺序为:围栏2年<放牧<灌溉<围栏13年<围栏7年;地上生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<围栏7年草地<围栏13年草地<灌溉草地;地下生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏7年草地<围栏13年草地. [Fan Yonggang, Hu Yukun, Li Kaihui et al Effects of different disturbances on the diversity and biomass of the phytobiocoenoses in alpine steppes. Arid Zone Research, 2008, 25(4): 531-536.] Magsci [本文引用: 2] 摘要通过对新疆巴音布鲁克高寒草原天然草地进行灌溉、围栏(2年、7年、13年)和自由放牧处理,探讨不同干扰类型对草地植物多样性和生物量的影响.结果表明:灌溉使草地植物群落的高度、盖度和地上、地下生物量达到较高的水平,物种多样性也有一定程度的增加;而在自由放牧制度下,由于干扰过于剧烈,草地已呈退化趋势,物种多样性和生物量均较低;在围栏草地中,随着围封年限的增加,群落高度、盖度、地上、地下生物量逐渐增加,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数呈现先增加后减小的趋势.在5种干扰类型中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数(H′)的排列顺序为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏13年草地<围栏7年草地;Pielou均匀度指数的排列顺序为:围栏2年<放牧<灌溉<围栏13年<围栏7年;地上生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<围栏7年草地<围栏13年草地<灌溉草地;地下生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏7年草地<围栏13年草地.
[22]	单贵莲, 徐柱, 宁发. 典型草原不同演替阶段群落结构与物种多样性变化 [J]. 干旱区资源与环境, 2010, 24(2): 163-169. URL [本文引用: 1] 摘要针对退化草地恢复进程及恢复过程中的合理利用问题,选取生长季围封（4至9月）收获干草,其它时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,开展典型草原围封演替过程中群落结构与物种多样性变化的研究。研究结果表明：典型草原不同演替阶段群落的物种组成基本一致,但主要物种的优势地位发生了显著改变。在自由放牧草地,以星毛萎陵菜、冷蒿、糙隐子草为优势物种,采用生长季围封恢复措施后,优良牧草羊草、克氏针茅的优势地位增加,退化草地正向演替,群落的盖度、密度、地上、地下生物量及优良牧草比例增加,群落结构优化,物种多样性增加。但若围封后连续多年（13年以上）刈割利用,容易导致群落的盖度、密度、地上、地下生物量再次下降,草地发生2次逆行演替。研究认为：季节性围封的管理方式既可保证退化草地在一定程度上得到恢复,也能避免全年围封禁牧所带来的饲草资源浪费。季节性围封在我国牧区是可行的草地管理方法,但适宜的围封季节及围封后的合理利用问题（如合理的割草制度等）有待进一步研究。 [Shan Guilian, Xu Zhu, Ning Fa. The changes of community structure and species diversity in different succes-sion stage in typical steppe. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2010, 24(2): 163-169.] URL [本文引用: 1] 摘要针对退化草地恢复进程及恢复过程中的合理利用问题,选取生长季围封（4至9月）收获干草,其它时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,开展典型草原围封演替过程中群落结构与物种多样性变化的研究。研究结果表明：典型草原不同演替阶段群落的物种组成基本一致,但主要物种的优势地位发生了显著改变。在自由放牧草地,以星毛萎陵菜、冷蒿、糙隐子草为优势物种,采用生长季围封恢复措施后,优良牧草羊草、克氏针茅的优势地位增加,退化草地正向演替,群落的盖度、密度、地上、地下生物量及优良牧草比例增加,群落结构优化,物种多样性增加。但若围封后连续多年（13年以上）刈割利用,容易导致群落的盖度、密度、地上、地下生物量再次下降,草地发生2次逆行演替。研究认为：季节性围封的管理方式既可保证退化草地在一定程度上得到恢复,也能避免全年围封禁牧所带来的饲草资源浪费。季节性围封在我国牧区是可行的草地管理方法,但适宜的围封季节及围封后的合理利用问题（如合理的割草制度等）有待进一步研究。

青藏高原高寒草地植物物种丰富度及其与环境因子和生物量的关系

2004

... 草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分^[1],具有调节气候、维持与更新土壤肥力、保护与提高生物多样性等的生态服务功能.草地生物量是群落结构和功能的综合体现^[2],是生态系统研究的重要组成部分^[3].气候、土壤、生物等自然要素对草地生态系统的结构和功能有重要影响,草地生态系统与环境因子关系是草地生态学研究的热点问题和重要内容之一^[4].水热条件是影响牧草高度和地上生物量的主要因子^[5],土壤是植物生存的基质,决定着生态系统的结构、功能和生产力水平^[6].相关研究表明不同气候因子在植物生长的不同阶段对植物生长产生不同影响^[7];土壤水分对不同高寒草地的影响大于气温,相对湿度和地温对生物量的影响不显著^[4],7~8月平均相对湿度对群落总的地上生物量影响较大,平均气温是决定禾本科和莎草科功能群地上生物量的主导因子^[6];土壤养分的高低直接影响着群落生产力^[6],土壤水分对高寒草地物种丰富度和地上生物量显著影响^[1,4];不同牧压强度下土壤水分和养分有一定的改变,进而影响草地生物量的积累^[8~16].可见气候和土壤对天然草地生物量的积累有重要影响,在全球气候变暖背景下研究它们之间的关系也是必要的. ...

... [1,4];不同牧压强度下土壤水分和养分有一定的改变,进而影响草地生物量的积累^[8~16].可见气候和土壤对天然草地生物量的积累有重要影响,在全球气候变暖背景下研究它们之间的关系也是必要的. ...

青藏高原高寒草地植物物种丰富度及其与环境因子和生物量的关系

2004

呼伦贝尔草原生物量变化及其与环境因子的关系

2007

呼伦贝尔草原生物量变化及其与环境因子的关系

2007

内蒙古草原大针茅群落地上生物量与降水量的关系

2005

内蒙古草原大针茅群落地上生物量与降水量的关系

2005

青藏高原多年冻土区高寒草地生物量与环境因子关系的初步分析

2010

... [4],7~8月平均相对湿度对群落总的地上生物量影响较大,平均气温是决定禾本科和莎草科功能群地上生物量的主导因子^[6];土壤养分的高低直接影响着群落生产力^[6],土壤水分对高寒草地物种丰富度和地上生物量显著影响^[1,4];不同牧压强度下土壤水分和养分有一定的改变,进而影响草地生物量的积累^[8~16].可见气候和土壤对天然草地生物量的积累有重要影响,在全球气候变暖背景下研究它们之间的关系也是必要的. ...

... ,4];不同牧压强度下土壤水分和养分有一定的改变,进而影响草地生物量的积累^[8~16].可见气候和土壤对天然草地生物量的积累有重要影响,在全球气候变暖背景下研究它们之间的关系也是必要的. ...

青藏高原多年冻土区高寒草地生物量与环境因子关系的初步分析

2010

环青海湖北岸草甸化草原植物群落与气候因子的关系

2010

环青海湖北岸草甸化草原植物群落与气候因子的关系

2010

不同海拔梯度高寒草地地上生物量与环境因子关系

2007

... [6];土壤养分的高低直接影响着群落生产力^[6],土壤水分对高寒草地物种丰富度和地上生物量显著影响^[1,4];不同牧压强度下土壤水分和养分有一定的改变,进而影响草地生物量的积累^[8~16].可见气候和土壤对天然草地生物量的积累有重要影响,在全球气候变暖背景下研究它们之间的关系也是必要的. ...

... [6],土壤水分对高寒草地物种丰富度和地上生物量显著影响^[1,4];不同牧压强度下土壤水分和养分有一定的改变,进而影响草地生物量的积累^[8~16].可见气候和土壤对天然草地生物量的积累有重要影响,在全球气候变暖背景下研究它们之间的关系也是必要的. ...

... 前1月和前2月的气候水热因子对祁连山南坡灌丛草甸地上生物量积累有一定影响,并且气温的影响大于降水,这是由于灌丛草甸对热量的需求比水分更大,李凯辉等指出7~8月的气温是决定禾本科和莎草科功能群地上生物量的主导因子^[6].此外,前4月的气温对地上生物量积累也有一定影响,因为冬季气温较高有利于植物安全过冬,春季气温较高有利于植物萌发.对地上生物量积累来说,日气温、日相对湿度、降水量有直接正向作用,而日最高气温、日最低气温、日水汽压有直接负向作用,可见适宜的气温、湿度、降水对植物的生长有利,而温度过高或过低、水汽压过大会抑制植物生长. ...

不同海拔梯度高寒草地地上生物量与环境因子关系

2007

内蒙古鄂尔多斯高原典型草原百里香-本氏针茅草地地上生物量对气候响应动态回归分析

2001

内蒙古鄂尔多斯高原典型草原百里香-本氏针茅草地地上生物量对气候响应动态回归分析

2001

不同牧压强度对草原土壤水分、养分及其地上生物量的影响

2000

... 放牧强度对祁连山南坡灌丛草甸群落的外貌特征有很大影响,退化程度是门源>乌鞘岭>野牛沟>祁连,植被覆盖度和植物上、下层高度是门源<乌鞘岭<野牛沟<祁连,可见放牧强度越大,草场退化程度越重,群落覆盖度和植物高度越低^[8].不同干扰类型对草地植物的多样性有影响^[21],物种丰富度是门源<乌鞘岭<祁连<野牛沟,多样性是乌鞘岭<门源<野牛沟<祁连,均匀度是乌鞘岭<野牛沟<祁连<门源,可见放牧强度越小,草场退化程度越轻,物种丰富度越高,多样性越好.祁连山南坡灌丛草甸群落的均匀度与草地退化阶段有关,门源为严重退化草地,低植被覆盖度为植被生长提供了充足空间,因而物种均匀度较高,而祁连为轻度退化草地,群落结构相对稳定,物种均匀度也较高,乌鞘岭和野牛沟是中度退化草地,物种之间竞争激烈,导致均匀度较低. ...

... 祁连山南坡灌丛草甸地上生物量的年内变化为单峰曲线,乌鞘岭和门源在7月份最大,而祁连和野牛沟在9月份最大,这是由于前者在7月份水热组合最好,因而地上生物量的积累最大,8月份以后随着优势种珠芽蓼开始枯萎,导致地上生物量下降,而后者由于气温回升较慢,植被萌发迟缓,导致地上生物量一直处于积累过程,9月份之后随着气温降低,植物开始大量枯萎,导致地上生物量下降.坡向对祁连山南坡灌丛草甸地上生物量的积累有影响,这在生长季早期表现较为明显,采样点位于阳坡的乌鞘岭和祁连在5月份生物量积累较高,这与阳坡气温较高和回升较快有关,气温较高有利于植物萌发,进而导致生物量较高.此外,放牧干扰对地上生物量的积累也有一定影响^[8,20],乌鞘岭和门源由于过渡放牧导致土壤紧实度增加,影响植物对土壤水分和养分的利用,进而影响地上生物量的积累,而祁连和野牛沟的情况与此相反. ...

不同牧压强度对草原土壤水分、养分及其地上生物量的影响

2000

不同放牧强度下高寒草甸植被特征和土壤养分变化研究

2010

不同放牧强度下高寒草甸植被特征和土壤养分变化研究

2010

放牧破坏地表植被对典型草原地区土壤湿度的影响

2000

放牧破坏地表植被对典型草原地区土壤湿度的影响

2000

放牧强度对羊草草原的影响

2002

放牧强度对羊草草原的影响

2002

三江源地区高寒草地不同退化程度土壤特征研究

2013

三江源地区高寒草地不同退化程度土壤特征研究

2013

典型草原自然演替过程中土壤理化性质动态变化

2008

典型草原自然演替过程中土壤理化性质动态变化

2008

放牧对青藏高原东缘高寒草甸群落27种植物地上生物量分配的影响

2009

放牧对青藏高原东缘高寒草甸群落27种植物地上生物量分配的影响

2009

不同放牧压力下伊犁绢蒿构件生物量分配的变化

2015

不同放牧压力下伊犁绢蒿构件生物量分配的变化

2015

川西北亚高山草地不同退化梯度土壤养分变化

2005

川西北亚高山草地不同退化梯度土壤养分变化

2005

祁连山北坡草地生物量及其与气象因子的关系

2011

... 祁连山是西北地区重要的自然地理区和生态屏障,关于此地区草地多样性和生物量方面的研究发现：祁连山北坡草地生物量与土壤含水量呈显著正相关^[17].疏勒河上游地区0~40 cm深度土壤中养分使植被群落盖度升高和生物量增加^[18].祁连山北坡山地草甸草原和山地草原的根冠比与上月潜在蒸散量均呈显著负相关^[19].研究主要在祁连山北坡开展,而南坡的相关研究很少,并且以往研究主要涉及同一流域或同一区域不同草地类型的对比研究.祁连山的灌丛草甸是亚高山地带的典型植被,主要分布在中东部,面积约8 375 km²,它不仅是重要的放牧区,而且是重要的水源涵养带.故本研究以祁连山南坡的灌丛草甸草原为对象,对同一植被类型从东到西选择不同样地,旨在研究同一植被类型在空间上的群落结构差异、生长季生物量变化及其与水热因子的关系,进而为生态环境保护和可持续利用草地资源提供依据. ...

祁连山北坡草地生物量及其与气象因子的关系

2011

疏勒河上游地区植被物种多样性和生物量及其与环境因子的关系

2011

疏勒河上游地区植被物种多样性和生物量及其与环境因子的关系

2011

祁连山北坡天然草地根冠比与气候因子的关系

2011

祁连山北坡天然草地根冠比与气候因子的关系

2011

使用SPSS线性回归实现通径分析的方法

2010

... 收集了日最高气温、日最低气温、日均温、日水汽压、日相对湿度、降水量资料（来源于国家气象数据共享网http://cdc.cma.gov.cn）,再加上实测的地温和土壤水分数据,利用SPSS13.0软件分析了研究区水热因子与灌丛草甸群落地上生物量积累的相关性,并利用通径分析^[20]研究了各水热因子对灌丛草甸群落地上生物量积累的交互作用. ...

使用SPSS线性回归实现通径分析的方法

2010

不同干扰对高寒草原群落物种多样性和生物量的影响

2008

... 尽管祁连山南坡不同区域灌丛草甸群落的结构有差异,但莎草科、禾本科、蔷薇科、豆科、菊科、毛莨科植物在各群落中都有出现,构成了同一植被类型.同一植被类型的群落结构呈现出一定差异,这与生境有直接关系^[21],但放牧会导致主要物种的优势地位发生显著变化^[22].乌鞘岭和门源均为严重退化草场,但前者比后者退化程度略轻,喜阴湿的莎草科植物矮嵩草在前一群落中优势最大,而较耐旱的禾本科植物垂穗披碱草在后一群落中优势最大.祁连是轻度退化草地,莎草科植物黑褐苔草在群落中优势较大,但草场出现了退化,豆科植物黄花棘豆成为群落中最大优势种.野牛沟是中度退化草地,较耐旱的禾本科植物垂穗披碱草和紫花针茅是优势种,豆科植物黄花棘豆也是优势种,而喜阴湿的莎草科植物高山嵩草仅为伴生种. ...

不同干扰对高寒草原群落物种多样性和生物量的影响

2008

典型草原不同演替阶段群落结构与物种多样性变化

2010

典型草原不同演替阶段群落结构与物种多样性变化

2010

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祁连山南坡灌丛草甸生物量变化与水热因子的关系研究

Biomass Variation of Shrubbery Meadow and Relation with Humidity and Heat Facts in the Southren Slop of the Qilian Mountains

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区概况

1.2 研究方法

2 结果分析

2.1 生物群落结构特征

2.2 生长季生物量的变化

2.3 地上生物量与水热因子的关系

3 讨论

4 结论

参考文献 文献选项 原文顺序 文献年度倒序 文中引用次数倒序 被引期刊影响因子

参考文献

原文顺序

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