放牧方式对草地植被多样性与稳定性关系的影响
发布时间：2020-10-11 21:37
生物多样性、生产力、及稳定性一直是生态学研究领域的焦点问题，其一般受到诸多因素的干扰，而放牧是草地生态系统最主要的干扰因素之一。动物多样性以及多种动物的组合效应会强烈影响植物多样性、生产力、系统稳定性及其相互关系，同样植物多样性产生的采食环境异质性又会影响动物的采食策略，进而影响植物群落的变化。因此，深入探讨动物多样性对植物多样性变化的作用，有益于更全面阐释草地放牧系统稳定性，为增进对动、植物互作关系的理解，以及生物多样性理论提供一定的实验依据，同时，对草地生物多样性的维持与恢复、草地管理实践提供相关理论依据。 本研究是在松嫩草甸草原开展的原位实验研究，即在不同植物多样性背景下，以大型草食动物—黄牛和绵羊，单独和混合放牧（适度放牧）对植物多样性、生产力、稳定性以及三者之间关系的影响，主要研究结果与结论如下： （1）放牧增加了植物物种丰富度（除低植物多样性水平下羊单牧处理略有减少）、Shannon-Wiener指数和均匀度。混牧样地的物种丰富度显著高于单牧；在低植物多样性水平牛单牧样地和高植物多样性水平混牧样地内的Shannon-Wiener指数和均匀度最大，且显著高于其他处理。 （2）在不同植物多样性水平下，放牧对植物生物量的影响不同。在低植物多样性水平下，放牧降低了植物地上生物量，牛单牧样地最为明显，放牧处理间差异不显著；而在高植物多样性水平下则提高了植物地上生物量，混牧显著高于牛单牧和对照；在同一放牧方式，不同植物多样性水平下，植物地上生物量在混牧和羊单牧处理差异显著，而牛单牧差异则不显著。 （3）放牧降低了植物高度，在高植物多样性水平下牛单牧尤为显著，而在低植物多样性水平下混牧较明显。放牧使得低植物多样性水平植物总密度降低，牛单牧最小；而在高植物多样性水平下则增加了植物总密度，混牧和牛单牧样地尤为显著。 （4）在高、低植物多样性水平下，植物多样性与生产力关系不同。在高植物多样性水平下，植物丰富度、Shannon-Wiener指数和均匀度与植物地上生物量呈显著线性正相关关系，而在低植物多样性水平下则无显著的相关关系。 （5）放牧提高了草地生态系统的稳定性，混牧处理组生产力变异系数最小，更有利于草地生态系统稳定性的维持；高植物多样性水平植物地上生物量变异系数小于低植物多样性水平。在高、低植物多样性水平下，植物多样性指数与地上生物量变异系数均呈显著线性负相关关系；植物均匀度与生物量变异系数间没有表现出明显的关系。 综上所述，在不同植物多样性水平下，适度放牧提高了植物多样性，进而提高生态系统稳定性；混合放牧更有利于提高植物多样性和维持生态系统稳定性；植物生产力及多样性与生产力关系的影响依赖于植物多样性水平；更高的植物多样性具有更好的生态系统稳定性。
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：S812
【部分图文】：
关系十分复杂，生态学家应注重用较复杂的方法、通过统一标准准确测量多层次的生产力与丰富度的关系。图1-1 物种多样性与生产力的关系[54]Fig.1-1 The relationships of species diversity and productivity在天然草地上，植物多样性与生产力的关系会同时受到土壤肥力，气候，放牧等因素的影响。二者关系在肥沃土壤环境下较明显，而在贫瘠土壤环境下则较弱（图1-1B）[54]。Mulde等研究发现，在捕食压力较小的草地群落中，群落生物量与植物物种多样性呈较强的正相关关系[64]。放牧也会使得植物群落多样性增加，但生产力下降[37]；中等强度的干扰将维持较高的物种多样性，但干扰的存在却不利于生产力的提高，生产力随物种多样性上升会呈单峰曲线模式[65]。此外，也有研究发现，尽管放牧对草地植物地上生产力的影响较大，但对物种丰富度与生产力之间的关系影响可能较小[66]。多样性与生产力的关系与多营养级互作有关。Duffy总结了已有的多样性-生态系统功能关系研究
间的共存关系，所以物种共存机制是深入认识物种多样性-生态系统功能关系的关键所在。图1-2 物种多样性与生态系统功能的关系Fig.1-2 The relationships between species diversity and ecosystem functioning1.2.4 草地生物多样性与生态系统稳定性物种多样性与稳定性的关系历来是生态学领域的热门问题。然而，对“稳定
[71]。图1-3 生物多样性、生产力及稳定性的关系[85]Fig.1-3 Reciprocal relationships among biodiversity, productivity and stability withina local community (white area).在天然草地上，草地的降水、温度、土壤肥力、放牧等会强烈影响草地生态系统的稳定性。但由于植物生态适应策略，群落植物对放牧干扰形成明显的缓冲作用，表现为一定范围内的草地群落抗干扰能力和系统稳定性。中度干扰假说指出：适度利用有利于维持草地多样性、生产力及生态系统稳定性[9]，杨殿林指出草地群落的稳定性随放牧强度增加而降低，与群落地上生物量的变化趋势相一致[35]，王忠武和韩国栋等的实验也表明，轻度和中度的放牧条件最有利于维持内蒙古荒漠草原生态系统的稳定性，低载畜率下，植物多样性最高，系统稳定性最好
【引证文献】
本文编号：2837151
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：S812
【部分图文】：
关系十分复杂，生态学家应注重用较复杂的方法、通过统一标准准确测量多层次的生产力与丰富度的关系。图1-1 物种多样性与生产力的关系[54]Fig.1-1 The relationships of species diversity and productivity在天然草地上，植物多样性与生产力的关系会同时受到土壤肥力，气候，放牧等因素的影响。二者关系在肥沃土壤环境下较明显，而在贫瘠土壤环境下则较弱（图1-1B）[54]。Mulde等研究发现，在捕食压力较小的草地群落中，群落生物量与植物物种多样性呈较强的正相关关系[64]。放牧也会使得植物群落多样性增加，但生产力下降[37]；中等强度的干扰将维持较高的物种多样性，但干扰的存在却不利于生产力的提高，生产力随物种多样性上升会呈单峰曲线模式[65]。此外，也有研究发现，尽管放牧对草地植物地上生产力的影响较大，但对物种丰富度与生产力之间的关系影响可能较小[66]。多样性与生产力的关系与多营养级互作有关。Duffy总结了已有的多样性-生态系统功能关系研究
间的共存关系，所以物种共存机制是深入认识物种多样性-生态系统功能关系的关键所在。图1-2 物种多样性与生态系统功能的关系Fig.1-2 The relationships between species diversity and ecosystem functioning1.2.4 草地生物多样性与生态系统稳定性物种多样性与稳定性的关系历来是生态学领域的热门问题。然而，对“稳定
[71]。图1-3 生物多样性、生产力及稳定性的关系[85]Fig.1-3 Reciprocal relationships among biodiversity, productivity and stability withina local community (white area).在天然草地上，草地的降水、温度、土壤肥力、放牧等会强烈影响草地生态系统的稳定性。但由于植物生态适应策略，群落植物对放牧干扰形成明显的缓冲作用，表现为一定范围内的草地群落抗干扰能力和系统稳定性。中度干扰假说指出：适度利用有利于维持草地多样性、生产力及生态系统稳定性[9]，杨殿林指出草地群落的稳定性随放牧强度增加而降低，与群落地上生物量的变化趋势相一致[35]，王忠武和韩国栋等的实验也表明，轻度和中度的放牧条件最有利于维持内蒙古荒漠草原生态系统的稳定性，低载畜率下，植物多样性最高，系统稳定性最好
【引证文献】
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本文编号：2837151
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