刈割干扰对羊草草甸草原植物功能群及多样性的影响

摘要：

[目的]刈割是草原主要利用方式之一,植物功能群和群落物种多样性是判别干扰条件下草地生态系统退化的重要生态学指标.研究不同刈割干扰下羊草草甸草原植物功能群和群落物种多样性的变化,了解刈割干扰下草原功能群与多样性变化过程和机制,为退化割草地生态恢复提供理论依据.[方法]以呼伦贝尔羊草草甸草原时空刈割配置为试验平台,于2014-2018年植物生长最旺盛的季节(即每年8月初),采用样方法对各个小区进行群落植被调查.分析一年一割(G1)、两年一割(G2)、漏割带10m (G3)、漏割带5m(G4)和对照(CK)处理下草甸草原群落功能群和物种多样性交化以及刈割时间和不同刈割处理间的交互作用,探讨植物功能群与群落物种多样性的相关关系.[结果]研究发现羊草(Leymus chinensis)在不同刈割制度下均为优势物种,但是随着刈割频次的增加呈现出羊草重要值逐渐降低,退化指示物种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)、披针叶黄华(Thermopsis lanceolate)等重要值增加的趋势;两年一割处理下羊草、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、长柱沙参(Adenophora stenanthina)、柴胡(Bupleurum scorzonerifolium)和草地早熟禾(Poa ratensis)等植物重要值均高于其他处理.一年一割和常年不刈割处理下草地植物禾本科和豆科植物重要值所占比例减少,以退化植物居多的菊科和莎草科植物所占比例增加,在漏割带为10m处理草地的豆科植物增加;刈割处理5年后,不同刈割制度下植物群落物种多样性指数均有增加,其中漏割带为10m处理Shannon-Wiener多样性和Simpson优势度指数增加明显.5个刈割处理均匀度指数变化趋势不同,其中G3和G4处理草地的群落均匀度有增加的趋势,分别增加16％和5.8％,G1、G2和CK草地群落均匀度指数下降,其中G1下降最大(下降了1.8％),其次是CK(下降1.6％),G2草地下降最少.植物群落物种多样性指数变化分析表明经过5年不同刈割处理,漏割带10m处理的草地植物群落物种多样性提高.群落物种多样性指数与植物功能群禾本科重要值存在极显著负相关关系,与毛莨科和菊科重要值呈现显著正相关关系.[结论]长期高频度刈割会导致草原退化,同样对草原长期不利用也会致使草原发生逆行演替;两年一割和漏割带为10m的连年刈割均可以缓解群落中禾本科等优势植物比例下降,促进毛茛科植物比例增加;经过5年的不同刈割处理,漏割带为10m的刈割处理植物群落物种多样性有所提高,即对草原进行适度刈割干扰(两年一割和漏割带10m)有利于草原的可持续发展.

关键词：刈割、刈割制度、羊草草甸草原、植物功能群、群落物种多样性

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资助基金：国家重点研发计划;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项;现代农业产业技术体系建设专项资金

在线出版日期：2020-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2573-2583