不同刈割强度下羊草草甸草原生物量与植物群落多样性研究

草业学报 ›› 2010, Vol. 19 ›› Issue (3): 70-75.

不同刈割强度下羊草草甸草原生物量与植物群落多样性研究

韩龙^1,2,郭彦军^1*,韩建国²,郭芸江¹,唐华¹

1.西南大学动物科技学院,重庆400715;
2.中国农业大学草地研究所,北京 100094

收稿日期:2009-04-22 出版日期:2010-03-25 发布日期:2010-06-20
作者简介:韩龙(1985-),男,内蒙赤峰人,在读硕士。E-mail:halo85@163.com
基金资助:
国家十一五专项(2006BAD16B01),国家重点基础研究发展计划(2007CB108901)和农业部草地农业生态系统学重点开放实验室项目资助。

A study on the diversity and aboveground biomass in a Leymus chinensis meadow steppe community under different cutting intensities

HAN Long^1,2, GUO Yan-jun¹, HAN Jian-guo², GUO Yun-jiang¹, TANG Hua¹

1.College of Animal Science and Technology, Southwest University, Chongqing 400715, China;

2.Institute of Grassland Science, China Agriculture University, Beijing 100094, China

Received:2009-04-22 Online:2010-03-25 Published:2010-06-20

摘要/Abstract

摘要： 以内蒙古高原南缘羊草草甸草原为对象,设5个利用梯度,即不刈割、留茬2,5,10和15cm,研究了连续刈割处理3年后羊草草甸草原生物多样性与地上生物量的变化规律。结果表明,群落中羊草地上生物量随刈割强度的增大而减小(P<0.05);群落生长量为不刈割处理显著高于留茬10和15cm(P<0.05);多样性指数(Margalef、Simpson、Shannon-Wiener和Pielou指数)随刈割强度的增大而增大(P<0.05)。羊草相对密度随刈割强度的增大而减小,糙隐子草和委陵菜属植物随刈割强度增大而增大(P<0.05)。相关分析表明群落多样性指数与地上生物量之间呈“单峰型”曲线关系,而与草原优势物种——羊草的地上生物量呈显著负相关关系(P<0.05)。

Abstract: The effects of cutting intensity on the biodiversity and aboveground biomass of Leymus chinensis meadow steppe were studied at the southern margin of the Inner Mongolian Plateau. Five stubble heights (2, 5, 10, 15 cm, and non-cutting) were designed to represent different cutting intensities. The aboveground biomass of the dominant species, L. chinensis, was significantly reduced by an increase of cutting intensity (P<0.05). The height of aboveground parts in the non-cutting treatment was significantly higher than those under the 10 and 15 cm cutting treatments (P<0.05). The diversity indexes (Margalef index, Simpson index, Shannon-Wiener index and Pielou index) increased with an increase of cutting intensity (P<0.05). The relative density of L. chinensis decreased with an increase of cutting intensity, while that of Cleistogenes squarrosa and Potentilla, increased. Correlation analysis indicated that there was a “single peak” curve between diversity index and aboveground biomass in this steppe community. Diversity index was significantly negatively correlated with the aboveground biomass of L. chinensis.

中图分类号:

韩龙,郭彦军,韩建国,郭芸江,唐华. 不同刈割强度下羊草草甸草原生物量与植物群落多样性研究[J]. 草业学报, 2010, 19(3): 70-75.

HAN Long, GUO Yan-jun, HAN Jian-guo, GUO Yun-jiang, TANG Hua. A study on the diversity and aboveground biomass in a Leymus chinensis meadow steppe community under different cutting intensities[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2010, 19(3): 70-75.

参考文献

[1] 何峰, 李向林, 万里强. 生长季降水量和刈割强度对羊草群落地上生物量的影响[J]. 草业科学, 2009, 26(4): 28-32.
[2] 李荣平, 闫巧玲. 放牧与刈割对科尔沁草甸植被演替的影响[J]. 干旱区资源与环境, 2006, 20(2): 180-184.
[3] 仲延凯, 孙维, 包青海. 刈割对典型草原地带羊草(Leymus chinensis)的影响[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 1998, 29(2): 202-213.
[4] 王国良, 李向林, 何峰, 等. 刈牧强度对羊草草地植被数量特征影响的研究[J]. 中国草地学报, 2007, 29(3): 10-16.
[5] 刘颖, 王德利, 王旭, 等. 放牧强度对羊草草原草地植被特征的影响[J]. 草业学报, 2002, 11(2): 22-28.
[6] 杨利民, 周广胜, 李建东. 松嫩平原草地群落物种多样性与生产力关系的研究[J]. 植物生态学报, 2002, 26(5): 589-593.
[7] 王仁忠. 放牧对松嫩草原碱化羊草草地植物多样性的影响[J]. 草业学报, 1997, 6(4): 17-23.
[8] 陈廷贵, 张金屯. 山西关帝山神尾沟植物群落物种多样性与环境关系的研究Ⅰ. 丰富度、均匀度和物种多样性指数[J]. 应用与环境生物学报, 2000, 6(5): 406-411.
[9] Tilman D, Wedin D, Knops J. Productivity and sustainability influenced by biodiversity in grassland ecosystems[J]. Nature, 1996, 379: 718-720.
[10] 安尼瓦尔·买买提, 杨元合, 郭兆迪, 等. 新疆巴音布鲁克高山草地物种丰富度与生产力的关系[J]. 干旱区研究, 2006, 23(2): 290-294.
[11] 杨元合, 饶胜, 胡会峰, 等. 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[J]. 生物多样性, 2004, 12(1): 200-205.
[12] 马文红, 方精云. 中国北方典型草地物种丰富度与生产力的关系[J]. 生物多样性, 2006, 14(1): 21-28.
[13] 朱源, 康慕谊, 刘全儒, 等. 贺兰山高山草甸生物多样性和地上生物量的关系[J]. 应用与环境生物学报, 2007, 13(6): 771-776.
[14] 覃光莲, 杜国祯, 李自珍, 等. 高寒草甸植物群落中物种多样性与生产力关系研究[J]. 植物生态学报, 2002, 26: 57-62.
[15] 李凯辉, 胡玉昆, 阿德力, 等. 天山南坡高寒草地物种多样性及地上生物量研究[J]. 干旱区资源与环境, 2007, 21(1): 155-159.
[16] 闫玉春, 唐海萍. 草地退化相关概念辨析[J]. 草业学报, 2008, 17(1): 93-99.
[17] Hector A. The effect of diversity on productivity: Detecting the role of species complementarity[J]. Oikos, 1998, 82: 597-599.
[18] 单贵莲, 徐柱, 宁发, 等. 围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响[J]. 草业学报, 2008, 17(6): 1-8.
[19] 江小雷, 张卫国, 严林, 等. 植物群落物种多样性对生态系统生产力的影响[J]. 草业学报, 2004, 13(6): 8-13.
[20] 董全民, 马玉寿, 李青云, 等. 牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸暖季草场植物群落组成和植物多样性的影响[J]. 西北植物学报, 2005, 25(1): 94-102.
[21] 王国宏, 任继周, 张自和. 河西山地绿洲荒漠植物群落多样性研究II放牧扰动下草地多样性的变化特征[J]. 草业学报, 2002, 11(1): 31-37.
[22] Grimes J P. Control of species diversity in herbaceous vegetation[J]. Environment Management, 1973, 1: 151-167.
[23] Huston M. A general hypothesis of species diversity[J]. Nature, 1979, 13: 81-101.
[24] Noy-Meir I. Responses of mediterranean grassland plants to grazing and protection[J]. Ecology, 1989, 77: 290-310.
[25] Collins S L. Interaction of disturbances in tall grass prairie: A field experiment[J]. Ecology, 1987, 68: 1243-1250.
[26] 刘伟, 周立, 王溪. 不同放牧强度对植物及啮齿动物作用的研究[J]. 生态学报, 1999, 19(3): 376-382.
[27] 柳小妮, 孙九林, 张德罡, 等. 东祁连山不同退化阶段高寒草甸群落结构与植物多样性特征研究[J]. 草业学报, 2008, 17(4): 1-11.
[28] 朱珏, 张彬, 谭支良, 等. 刈割对牧草生物量和品质影响的研究进展[J]. 草业科学, 2009, 26(2): 80-85.
[29] Kassen R, Alcus B, Graham B, et al. Diversity Deaks at intermediate productivity in a laboratory microcosm[J]. Nature, 2000, 406: 508-511.
[30] Abramsky Z, Rodenzweig M L. Tilman’s predicted productivity-diversity relationship shown by desert rodents[J]. Nature, 1984, 309: 150-151.