放牧與圍封對黃土高原典型草原植物碳、氮、磷生態(tài)計量特征及其貯量的影響.pdf

1、本論文以黃土高原區(qū)圍封與放牧條件下的典型草原為研究對象，通過2年的野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析，研究了草地總生物量、地上各組分生物量、地下生物量以及植物的C、N、P元素含量和貯量的季節(jié)變化特征；初步探討了2種禾本科牧草長芒草(Stipa bungeana Trin.)和賴草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)在不同發(fā)育階段C、N、P元素計量關(guān)系的內(nèi)穩(wěn)性以及和生長速率的關(guān)系。主要結(jié)果如下： 1.長芒草、

2、賴草5-7月是高速生長期，其生長速率是平均生長速率的2.7(FG)、4.8(GG)；6.40(FG)、4.2(GG)倍，但沒有具備生長速率假說中較低的C：N，C：P，N：P比值，說明其不符合生長速率假說。 2.放牧與圍封草地的長芒草、賴草葉片的C：N、C：P比隨植物成熟度的增加呈逐漸增加的趨勢，在9月達(dá)最大值。無人為干擾下長芒草N：P比值基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，其變異系數(shù)為0.066，僅是N和P含量變異系數(shù)的16.04％和15.38％

3、；放牧對長芒草內(nèi)穩(wěn)性有一定程度上的擾動，其變異系數(shù)為0.213，仍小于N和P含量的變異系數(shù)；初步認(rèn)為，其可作為不受生育期影響的計量特征參與生態(tài)系統(tǒng)的分析。賴草僅放牧地的N：P比小于N和P含量的變異系數(shù)。 3.草地生物量主要受水分、溫度和放牧等因素的影響。2年總生物量和地下生物量變化規(guī)律一致，總生物量最大值2007年在7/11(放牧)月，為359.794±27.20(FG)和278.64±18.09(GG)，2008年在7月，為3

4、71.00±32.67(FG)和332.11±25.09(GG)；地下生物量最大值2007年和2008年分別在11月和7月。地上總生物量和活體生物量季節(jié)動態(tài)呈單峰型曲線變化，圍封草地最大值基本在7-9月。草地根系主要集中在0-30土層，占地下總生物量的90％以上，且在整個生長季變幅較大，而30-50cm層各月間變化很小。放牧顯著降低了群落各組分生物量(P<0.05)，地上生物量降低的幅度大于地下，放牧草地地下生物量/地上生物量比值大于圍

5、封草地。 4.生長季內(nèi)地上各植物隨成熟度的增加C含量呈逐漸上升趨勢，變幅在436.53～493.92 g/kg；植物N、P元素含量存在稀釋效應(yīng)，隨生物量的增大，呈下降趨勢。植物生長末期養(yǎng)分可能向地下轉(zhuǎn)移，地下根系C、N和P含量的季節(jié)變化呈V型，在9～11月都有所增加，植物根系C含量范圍330.99～475.54 g/kg。放牧對植物C含量無顯著影響，但顯著影響了N、P含量，放牧草地N、P含量基本顯著高于圍封草地(P<0.05)。

6、 5.放牧與圍封草地各組分C、N、P貯量的季節(jié)動態(tài)模式與生物量變化規(guī)律一致。C、N、P貯量均與其生物量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。封育和放牧草地植物間各分室C、N、P貯量差異均由各自生物量差異引起；除2007年7月圍封草地地上活體N和P貯量小于放牧草地外，圍封草地各組分C、N、P貯量高于放牧草地。放牧草地主要通過地上幼嫩器官生物量和植物N、P含量的增加來獲得較大N、P貯量，并以此提高草地利用率。 6.長芒草是草地的建