放牧方式对草地植被多样性与稳定性关系的影响
放牧方式对草地植被多样性与稳定性关系的影响
【摘要】： 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。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
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