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高寒草地植物群落关键种对不同放牧家畜组合放牧的响应

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生态学报 2022年第18期42卷 7529-7540页

作者：刘玉祯孙彩彩刘文亭杨晓霞冯斌时光张雪李彩弟杨增增高婕张小芳俞旸张春平董全民青海大学畜牧兽医科学院青海省高寒草地适应性管理重点实验室西宁810016

如何通过合理的利用方式提高高寒草地管理水平,实现其可持续利用一直是草地生态学领域的研究热点。为明确不同放牧家畜组合下高寒草地植物群落关键种的演替规律及其驱动因素,基于中等放牧强度设置了不同放牧家畜组合放牧样地(牦牛单牧... 详细信息

如何通过合理的利用方式提高高寒草地管理水平,实现其可持续利用一直是草地生态学领域的研究热点。为明确不同放牧家畜组合下高寒草地植物群落关键种的演替规律及其驱动因素,基于中等放牧强度设置了不同放牧家畜组合放牧样地(牦牛单牧、藏羊单牧、牦牛藏羊1∶2混牧、牦牛藏羊1∶4混牧、牦牛藏羊1∶6混牧)以及围封样地,并在连续放牧处理7年后系统分析了不同放牧家畜组合下植物群落特征与土壤理化性质变化,以期确定最优放牧组合。结果表明:(1)不同放牧家畜组合均会显著降低高寒草地植物盖度,但对其物种丰富度与多样性指数的影响并不显著。(2)牦牛藏羊1∶2混牧下植物群落特征与禁牧处理下植物群落特征较为相似,且牦牛藏羊1∶2混牧下的植物群落稳定性最强、组织水平最高。(3)牦牛单牧与1∶2混牧下关键种为矮生嵩草;藏羊单牧下关键种为天山针茅;1∶4混牧下关键种为星毛委陵菜;1∶6混牧与围封下关键种为赖草。(4)围封能够显著降低土壤容重,藏羊单牧则会显著增加土壤容重与土壤速效氮、磷含量。(5)土壤速效氮、容重与含水量是驱动不同放牧家畜组合下植物群落关键种演替的重要理化因子。综上所述,中等放牧强度下,牦牛藏羊1∶2混牧是青藏高原高寒草地较为理想的利用方式。此外,相较于单纯增加草地物种丰富度或多样性,建立植物群落物种之间的有效关联是提高青藏高原高寒草地管理水平的另一关键途径。

关键词：草食动物组合高寒草地网络分析群落稳定性关键种

青藏高原高寒草地适应性管理释义:概念及实现途径

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科学通报 2023年第19期68卷 2526-2536页

作者：杨晓霞赵新全董全民俞旸刘文亭张春平曹铨青海大学畜牧兽医科学院青海省畜牧兽医科学院青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室

青藏高原高寒草地生态系统管理正面临着气候变化和人类活动影响两大挑战.依据高寒草地的自然地理属性和动态特征,草地的当前状态和阶段性管理目标,因地、因时、因情制定管理措施,对高寒草地进行适应性管理,将是解决青藏高原高寒草地管... 详细信息

青藏高原高寒草地生态系统管理正面临着气候变化和人类活动影响两大挑战.依据高寒草地的自然地理属性和动态特征,草地的当前状态和阶段性管理目标,因地、因时、因情制定管理措施,对高寒草地进行适应性管理,将是解决青藏高原高寒草地管理中存在的迫切问题,发挥其作为生态屏障和畜牧业发展基地重要作用的有效途径.

关键词： Qinghai-Tibetan Plateau alpine grassland adaptive management scientific concept implementation

牦牛藏羊混合放牧对高寒草地紫花针茅功能性状的影响

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草地学报 2021年第7期29卷 1477-1483页

作者：孙彩彩冯斌董全民刘文亭时光刘玉祯张小芳俞旸张春平杨晓霞青海省畜牧兽医科学院青海大学青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

植物功能性状是植物响应草地变化的主要指标,对于了解草地发展进程具有重要意义。本试验对牦牛、藏羊混合放牧(不同放牧方式)下对紫花针茅(Stipa purpurea)叶片元素含量(碳含量、氮含量、碳氮比)及种群表型性状指标(植株高度、单株重、... 详细信息

植物功能性状是植物响应草地变化的主要指标,对于了解草地发展进程具有重要意义。本试验对牦牛、藏羊混合放牧(不同放牧方式)下对紫花针茅(Stipa purpurea)叶片元素含量(碳含量、氮含量、碳氮比)及种群表型性状指标(植株高度、单株重、叶厚、比叶面积)进行测定,旨在明确放牧方式对紫花针茅的影响。结果显示:不同放牧方式对紫花针茅碳含量、氮含量、碳氮比、叶厚无显著影响,对植株高度、单株重、比叶面积影响显著(P性分析可知:植株高度、比叶面积、单株重存在极显著正相关关系(P性状指标;综合分析可得牦牛藏羊1∶4混牧处理对紫花针茅功能性状影响最为显著。

关键词：高寒草地牦牛藏羊混合放牧紫花针茅功能性状

放牧方式对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构和多样性的影响

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草业学报 2022年第2期31卷 62-75页

作者：孙彩彩董全民刘文亭冯斌时光刘玉祯俞旸张春平张小芳李彩弟杨增增杨晓霞青海省畜牧兽医科学院青海大学青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

土壤节肢动物作为土壤生态系统的重要组成部分,对于周围环境的变化十分敏感,可作为环境变化的"指示剂"。放牧作为青藏高原地区高寒草地的主要利用方式,不仅影响土壤理化性质,同时会对生物多样性产生影响,进而影响到以土壤为主要生存场... 详细信息

土壤节肢动物作为土壤生态系统的重要组成部分,对于周围环境的变化十分敏感,可作为环境变化的"指示剂"。放牧作为青藏高原地区高寒草地的主要利用方式,不仅影响土壤理化性质,同时会对生物多样性产生影响,进而影响到以土壤为主要生存场所的土壤节肢动物。为了明确不同放牧家畜及其混合比例对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构及多样性的影响,于2020年7月在青海省海北州海晏县西海镇"高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台",设置中等放牧强度下牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶2混合放牧(MG1∶2)、牦牛藏羊1∶4混合放牧(MG1∶4)和牦牛藏羊1∶6混合放牧(MG1∶6)5个放牧样地,以无放牧(CK)为对照样地,采集0~5 cm、5~10cm、10~15 cm的土样,利用干漏斗法(Tullgren法)分离土壤节肢动物,并进行鉴定统计。结果表明:1)试验样地分离得到的土壤节肢动物优势类群为螨总科(Acaroidae)和甲螨总科(Oiibatida),分别占土壤节肢动物总捕获量的36.67%和41.14%,且在0~5 cm土层数量最多,具有表聚性;2)不同放牧方式对土壤节肢动物的组成、群落结构、密度及多样性存在不同的影响。与对照相比,放牧降低了土壤节肢动物优势类群螨总科的组成比例,而增加了甲螨总科的组成比例;无放牧样地与其他放牧方式样地土壤节肢动物群落结构存在明显差异;土壤节肢动物丰富度指数、多样性指数、类群数均表现为藏羊单牧放牧样地较高,而均匀度指数与之相反;3)土壤节肢动物均匀度指数与土壤全氮、全碳、速效钾呈显著负相关(P性指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效磷、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物平均密度、总类群数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效钾、有机质呈显著正相关;4)土壤全氮、全磷、全碳、速效氮、速效磷在藏羊单牧放牧样地较高;速效钾、有机质在无放牧样地最高;pH、土壤含水量在牦牛藏羊1∶6混合放牧样地最高。综上所述,在青藏高原高寒草地生态系统,藏羊单牧对于土壤节肢动物密度、群落组成以及群落多样性的提高具有正向作用。

关键词：高寒草地放牧方式土壤节肢动物群落结构及多样性

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矮生嵩草对牦牛和藏羊放牧的响应机制

草业科学 2022年第6期39卷 1129-1139页

作者：冯斌董全民刘文亭孙彩彩刘玉祯李彩弟魏琳娜时光张小芳杨晓霞青海大学畜牧兽医科学院/青海省畜牧兽医科学院/青海大学青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

为探讨矮生嵩草(Kobresia humilis)性状在中度放牧利用下对不同家畜的响应机制,开展了牦牛和藏羊单独放牧的控制试验,这对研究中度放牧利用下高寒草地生产力和稳定性的维持具有重要的意义。本研究测定了牦牛和藏羊放牧利用下矮生嵩草形... 详细信息

为探讨矮生嵩草(Kobresia humilis)性状在中度放牧利用下对不同家畜的响应机制,开展了牦牛和藏羊单独放牧的控制试验,这对研究中度放牧利用下高寒草地生产力和稳定性的维持具有重要的意义。本研究测定了牦牛和藏羊放牧利用下矮生嵩草形态学及生理生化方面的10个指标:单株重、株高、比叶面积、比叶重、叶片厚度、叶绿素含量、叶干物质含量及叶片碳、氮、磷含量。结果显示:1)与禁牧相比矮生嵩草部分性状对放牧家畜有显著的响应,株高、比叶重和叶片厚度显著降低(P性状间的相关性分析及不同性状对放牧的敏感程度表明,矮生嵩草对放牧主要以非对称性响应为主。研究结果表明:1)中度放牧促进了矮生嵩草的生长和更新,有利于该群落的稳定和生产力的维持。2)牦牛放牧和藏羊放牧对矮生嵩草的影响是趋同的,但矮生嵩草对不同的家畜类型响应尺度存在差异,依据变异系数和变异率可知放牧牦牛对矮生嵩草株高、单株重、比叶面积、比叶重和叶片厚度的影响高于放牧藏羊。综上所述:中度放牧增强了矮生嵩草的耐牧性和适应性,且基于牦牛、藏羊采食强度的不同矮生嵩草对二者的响应机制也存在一定差异。

关键词：中度放牧高寒草地单株重比叶面积非对称响应家畜类型性状

单播措施下三江源区高寒退化草地恢复效果评估

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草地学报 2022年第10期30卷 2834-2844页

作者：张小芳张春平杨增增李彩弟杨晓霞刘文亭俞旸董全民青海大学畜牧兽医科学院/青海省畜牧兽医科学院青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

本研究以青海省海南州贵南县森多乡和果洛州玛沁县大武镇针对重度退化草地建植的单播人工草地为研究对象,研究了不同区域恢复草地的植被生物量、群落结构、物种多样性和土壤有机碳变化特征,并采用CVOR综合指数评价单播措施在不同区域的... 详细信息

本研究以青海省海南州贵南县森多乡和果洛州玛沁县大武镇针对重度退化草地建植的单播人工草地为研究对象,研究了不同区域恢复草地的植被生物量、群落结构、物种多样性和土壤有机碳变化特征,并采用CVOR综合指数评价单播措施在不同区域的恢复效果和健康状况,为指导高寒草地恢复及人工草地的后续管理提供理论依据。主要得到以下研究结果:研究区不同建植期草地地上生物量、物种多样性、植物功能群组成和土壤有机碳含量存在显著差异。单播措施显著提高了不同区域的草地地上生物量和禾本科牧草所占比例,降低了物种多样性指数,土壤有机碳呈现不同的变化规律。此外,对不同区域恢复草地进行健康评价的结果发现,单播后,年度内研究区域的健康等级均处在健康和警戒状态。综上所述,人工草地的建植能够有效恢复黑土滩退化草地。

关键词：青藏高原单播群落结构物种多样性 CVOR综合指数健康评价

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混合放牧对高寒草地矮生嵩草生殖枝与营养枝性状的影响

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草地学报 2022年第9期30卷 2231-2238页

作者：刘文亭王芳草杨晓霞刘玉祯冯斌俞旸张春平曹铨董全民青海大学畜牧兽医科学院青海省畜牧兽医科学院青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

本研究依托高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台,通过研究建群种矮生嵩草(Kobresia humilis)叶片宏观性状、资源投入和生殖枝、营养枝潜在关系,以期揭示矮生嵩草种群在中度放牧强度下对放牧方式调控的响应机理。结果表明:牦牛藏羊放牧... 详细信息

本研究依托高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台,通过研究建群种矮生嵩草(Kobresia humilis)叶片宏观性状、资源投入和生殖枝、营养枝潜在关系,以期揭示矮生嵩草种群在中度放牧强度下对放牧方式调控的响应机理。结果表明:牦牛藏羊放牧比例1∶6处理矮生嵩草营养枝高度、数量、重量显著高于牦牛藏羊放牧比例1∶4处理和牦牛单独放牧处理;单位长度矮生嵩草营养枝重量、生殖枝重量均不受放牧方式影响,且单位长度营养枝重量与单位长度生殖枝重量呈正相关关系;个体生殖枝、营养枝特征呈现协同变化关系,营养枝重量会显著影响营养枝数量,生殖枝数量显著影响生殖枝重量。综上所述,放牧干扰下矮生嵩草在生殖枝和营养枝的资源投入上不存在权衡关系,而是通过增加单位长度的生殖枝、营养枝资源投入量来提高资源分配模式。

关键词：高寒草地矮生嵩草中度放牧混合放牧资源投入

坡向和海拔对高寒山地草甸植被分布格局特征的影响

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草地学报 2021年第6期29卷 1166-1173页

作者：刘玉祯刘文亭冯斌时光孙彩彩李彩弟张小芳董全民青海省畜牧兽医科学院青海大学青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

为探讨坡向和海拔对小尺度山体植被分布格局特征的影响,本研究以青藏高原东端日月山支脉为研究对象,利用冗余分析及方差分解等方法,对同一山体不同坡向及海拔的39个样方内土壤水分状况、植被分布格局特征进行分析及定量分解。研究结果表... 详细信息

为探讨坡向和海拔对小尺度山体植被分布格局特征的影响,本研究以青藏高原东端日月山支脉为研究对象,利用冗余分析及方差分解等方法,对同一山体不同坡向及海拔的39个样方内土壤水分状况、植被分布格局特征进行分析及定量分解。研究结果表明:阴坡物种丰富度最高,阳坡次之,山脊最低;物种丰富度在3类样地中均为中等海拔时最高;阴坡土壤含水量最高,山脊最低,阴、阳坡土壤含水量均随海拔升高逐渐降低,山脊则变化不显著;方差分解表明,海拔对土壤含水量的贡献率最高,坡向对植被物种多度的贡献率最高;多数植被的分布更加倾向于中度海拔的阴坡地段。因此,在利用小尺度高寒山地草甸时,应优先考虑坡向导致的植被分布格局的变化,进而实现对小尺度高寒山地草甸的精确利用。

关键词：高寒草甸海拔坡向植被多样性

不同形态氮添加对多年生高寒栽培草地土壤理化性质和微生物群落结构的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3595-3604页

作者：童永尚张春平董全民杨增增张小芳霍丽安曹铨张正社俞旸杨晓霞青海大学畜牧兽医科学院青海省畜牧兽医学院西宁810016 青海省高寒草地适应性管理重点实验室西宁810016 青海大学三江源区高寒草地生态教育部重点实验室西宁810016

探究不同氮素形态对多年生高寒栽培草地土壤理化性质和微生物群落结构的影响,以期为制定多年生高寒栽培草地氮添加方案提供科学依据.于2022年6月,在青海省海南藏族自治州共和县巴卡台农牧场以建植4龄的青海草地早熟禾(Poa pratensis Qin... 详细信息

探究不同氮素形态对多年生高寒栽培草地土壤理化性质和微生物群落结构的影响,以期为制定多年生高寒栽培草地氮添加方案提供科学依据.于2022年6月,在青海省海南藏族自治州共和县巴卡台农牧场以建植4龄的青海草地早熟禾(Poa pratensis Qinghai)+青海中华羊茅(Festuca sinensis Qinghai)混播草地为研究对象,以不施肥为对照(CK),设置3个不同形态氮素处理,分别为U:尿素(酰胺态氮)、A:硫酸铵(铵态氮)和N:硝酸钙(硝态氮),各处理的氮素施用量均为67.5 kg·(hm^(2)·a)^(-1),对不同处理下土壤养分和微生物群落组成及多样性进行分析.结果表明,外源铵态氮输入显著提高了NH_(4)^(+)-N含量、AP含量和EC,酰胺态氮输入显著提高了SOC含量和TN含量,硝态氮输入显著提高了NO_(3)^(-)-N含量、AN含量和TC含量.外源氮输入改变了土壤细菌和真菌群落结构以及优势菌门和属的相对丰度,但对细菌和真菌群落的Alpha多样性没有显著影响.主坐标分析(PCo A)表明,不同形态氮添加对细菌群落的Beta多样性具有显著影响,而对真菌群落影响不显著.冗余分析(RDA)表明,氮添加主要通过土壤铵态氮来改变微生物群落组成和结构.综合而言,在青藏高原多年生栽培草地土壤修复过程中,应优先考虑铵态氮肥.

关键词：氮素形态高寒栽培草地土壤养分微生物多样性土壤修复