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青藏高原东北缘不同利用率高寒草甸植被构成及种间关联

宣文婷 赵一军 李艺妆 刘金银 王先之 于应文

引用本文: 宣文婷,赵一军,李艺妆,刘金银,王先之,于应文. 青藏高原东北缘不同利用率高寒草甸植被构成及种间关联. 草业科学, 2022, 39(4): 625-633 doi: shu
Citation:  XUAN W T, ZHAO Y J, LI Y Z, LIU J Y, WANG X Z, YU Y W. Vegetation composition and interspecific associations of alpine meadow under different utilization rates on the northeast Qinghai-Tibet Plateau. Pratacultural Science, 2022, 39(4): 625-633 doi: shu

青藏高原东北缘不同利用率高寒草甸植被构成及种间关联

    作者简介: 宣文婷(1996-),女,甘肃榆中人,在读硕士生,研究方向为草地生态学。E-mail: xuanwt19@onlabwinterschool.com
    通讯作者: 于应文(1969-),男,甘肃永登人,教授,博士,研究方向为草地资源利用与生态。E-mail: yuyw@onlabwinterschool.com
  • 基金项目: 国家自然科学基金(72033009)

摘要: 植被群落结构和种间关系是草地稳定性管理及群落演替主要评价指标。不同利用率下高寒草甸植被构成和种间关系的研究,对于该类草地管理和稳定性维持机制揭示具有重要意义。本研究以青藏高原东北缘高寒草甸为对象,通过对全年平均草地利用率60%~70% (中度,MG)、80%~90% (重度,HG)和> 90% (极度,EG)下草地植被构成、种间关系及群落稳定性进行分析,探究较适宜的草地利用率。结果表明:1) MG草地以禾草[垂穗披碱草(Elymus nutans)、西北针茅(Stipa sareptana)和冷地早熟禾(Poa crymophila)]为优势种,HG草地以垂穗披碱草、矮嵩草(Kobresia humilis)、西北针茅为优势种,EG草地以矮嵩草为优势种。2)随草地利用率增加,群落植物物种数减少,β多样性指数、Shannon-Wiener指数和Simpson 优势度指数呈减小趋势,EG草地最低;莎草(Cyperus rotundus)地上生物量比例呈增加趋势,禾草地上生物量比例呈降低趋势。3) MG和HG草地较EG草地植物种间联结性紧密,群落稳定性较强,EG草地呈现一定程度退化。研究结果表明,轮牧制度下的中度草地利用率有利于当地高寒草甸群落稳定性维持。

English

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    图 1  不同利用率高寒草甸地上经济类群生物量构成

    Figure 1.  Aboveground biomass composition of economic groups of alpine meadows under different unitization rates

    不同小写字母表示不同利用率间差异显著(P < 0.05);下图同。

    Different lowercase letters indicatea significant differences between different grassland utilization rates at the 0.05 level; this is applicable for the following figures as well.

    图 2  不同利用率高寒草甸根系生物量

    Figure 2.  Root biomass of alpine meadows under different unitization rates

    图 3  不同利用率高寒草甸主要植物种对Spearman秩相关分析

    Figure 3.  Spearman rank correlation analysis of main plant species of alpine meadows under different utilization rates

    正相关:▲ P < 0.001;◆ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01;● 0.01 < P $\leqslant$ 0.05;+ P > 0.05;负相关:△ P < 0.001;◇ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01;○ 0.01 < P $\leqslant$ 0.05;- P > 0.05。图中斜体字母同表1

    Positive correlotion: ▲ P < 0.001; ◆ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01; ● 0.01 < P $\leqslant$ 0.05; + P > 0.05; Negative correlotion: △ P < 0.001; ◇ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01; ○ 0.01 < P $\leqslant$ 0.05; - P > 0.05. The italic characters in the Figure 3 are the same as in Table 1.

    表 1  不同利用率高寒草甸主要植物种重要值

    Table 1.  Important values of main plant species of alpine meadows under different unitization rates

    植物名称
    Plant name
    草地利用率 Grassland utilization rate显著性
    Significance
    中度 MG重度 HG极度 EG
    矮嵩草 Kobresia humilis (Kh) 0.135 ± 0.017b 0.110 ± 0.046b 0.302 ± 0.044a *
    高山嵩草 Kobresia pygmaea (Kp) 0.036 ± 0.011 0.000 ± 0.000 0.000 ± 0.000 *
    垂穗披碱草 Elymus nutans (En) 0.130 ± 0.020 0.126 ± 0.030 0.065 ± 0.002 ns
    洽草 Koeleria cristata (Kcr) 0.000 ± 0.000 0.060 ± 0.007 0.000 ± 0.000 **
    冷地早熟禾 Poa crymophila (Pc) 0.122 ± 0.019 0.090 ± 0.029 0.081 ± 0.011 ns
    西北针茅 Stipa krylovii(Sk) 0.196 ± 0.019a 0.119 ± 0.023a 0.077 ± 0.026ab *
    赖草 Leymus secalinus (Ls) 0.000 ± 0.000b 0.067 ± 0.009a 0.080 ± 0.002a **
    扁蓿豆 Melissitus ruthenicus (Mri) 0.109 ± 0.032 0.052 ± 0.027 0.073 ± 0.017 ns
    甘肃棘豆 Oxytropis kansuensis (Ok) 0.033 ± 0.003 0.052 ± 0.013 0.045 ± 0.009 ns
    黄芪 Astragalus propinquus (Ap) 0.000 ± 0.000b 0.023 ± 0.001a 0.023 ± 0.002a **
    二裂委陵菜 Potentilla bifurca (Pb) 0.031 ± 0.012 0.000 ± 0.000 0.039 ± 0.014 ns
    翻白叶委陵菜 Maoutia puya (Mp) 0.023 ± 0.002 0.027 ± 0.011 0.027 ± 0.003 ns
    紫菀 Corydalis edulis (Ce) 0.044 ± 0.003a 0.035 ± 0.001b 0.000 ± 0.000c **
    火绒草 Leontopodium leontopodioides (Ll) 0.034 ± 0.011a 0.000 ± 0.000b 0.017 ± 0.001ab *
    球花蒿 Artemisia smithii (As) 0.047 ± 0.005b 0.087 ± 0.016a 0.000 ± 0.000b **
    蒲公英 Taraxacum mongolicum (Tm) 0.035 ± 0.002a 0.000 ± 0.000b 0.031 ± 0.003a **
    蓝花韭 Miersia chilensis (Mc) 0.000 ± 0.000 0.063 ± 0.018 0.000 ± 0.000 **
    唐松草 Thalictrum aquilegiifolium (Ta) 0.010 ± 0.004 0.077 ± 0.046 0.000 ± 0.000 ns
    平车前 Plantago depressa (Pd) 0.015 ± 0.002b 0.009 ± 0.001b 0.034 ± 0.002a **
    醉马草 Achnatherum inebrians (Ai) 0.000 ± 0.000 0.000 ± 0.000 0.106 ± 0.002 **
     ns,*,**分别表示P > 0.05、P < 0.05和P < 0.01;同行不同小写字母者表示差异显著(P < 0.05),无字母标注表示无显著差异(P>0.05);下同。
     ns,*,** indicate P > 0.05, P < 0.05, and P < 0.01, respectively. Different lowercase letters indicate significant differences between different grassland utilization rates at the 0.05 level. No letters indicate no significant differences between different grassland utilization rates. MG, middle utilization grassland; HG, heavy utilization grassland; EG, extreme utilization grassland; this is applicable for the following tables and figures as well.
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    表 2  不同利用率高寒草甸植物物种多样性

    Table 2.  Plant species diversity of alpine meadows under different unitization rates

    项目
    Item
    草地利用率 Grassland utilization rate显著性
    Significance
    中度 MG重度 HG极度 EG
    物种数 Number of species 11.73 ± 0.25a 10.53 ± 0.41b 8.67 ± 0.44c **
    βw指数 βw index 0.68 ± 0.02a 0.74 ± 0.01a 0.53 ± 0.04b *
    Shannon-Wiener指数 Shannon-Wiener index 2.37 ± 0.01a 2.46 ± 0.03a 2.29 ± 0.06b *
    Simpson指数 Simpson index 0.88 ± 0.01 0.90 ± 0.01 0.85 ± 0.02 ns
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    表 3  不同利用率高寒草甸主要植物种种间Jaccard指数

    Table 3.  Jaccard index of interspecific main plant alpine meadows under different unitization rates

    指数范围
    Index
    range
    草地利用率
    Grassland
    utilization rate
    种对数
    Species pair
    number
    比例
    Percentage
    rate/%
    0.67 < JI ≤ 1.00中度 MG1918
    重度 HG2928
    极度 EG89
    0.33 < JI ≤ 0.67中度 MG2827
    重度 HG2625
    极度 EG2022
    0 ≤ JI ≤ 0.33中度 MG5855
    重度 HG5047
    极度 EG6369
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文章相关
  • 通讯作者:  于应文, yuyw@onlabwinterschool.com
  • 收稿日期:  2021-07-02
  • 接受日期:  2021-09-26
  • 网络出版日期:  2021-11-16
  • 刊出日期:  2022-04-15
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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