围栏封育对内蒙古草原生态系统化学计量特征的影响

摘要

由于自然原因和人类活动的影响，内蒙古草原沙化、荒漠化等草原退化问题越来越严重。逆转牧场退化是草原管理的一个重要目标，也是恢复技术面临的挑战。围栏封育被广泛认为是恢复退化草原的有效措施之一。本文以内蒙古荒漠草原、典型草原和草甸草原为对象，研究了围栏内外植被群落特征，生物多样性，植物、根系和土壤养分含量及其化学计量特征的变化。结果如下： 1.围栏内植物高度和地上生物量较围栏外均有显著增加；围栏内植物物种数量、植物盖度、密度较围栏外均有增加，但未达到显著水平；同时草原群落多样性指数发生了不同程度的变化。这说明围栏封育大体上可以使草原群落向良性发展。 2.围栏封育提高了荒漠草原和草甸草原的植物有机碳含量，对于根系有机碳含量而言，草甸草原0-10cm和10-30cm根系有机碳含量均表现为围栏外＞围栏内，荒漠草原和典型草原与之相反。围栏内的植物全氮含量、土壤有机碳含量及全氮含量均大于围栏外。对于植物全磷含量而言，大体表现为围栏外＞围栏内。0-10cm土层荒漠草原和草甸草原土壤全磷含量表现为围栏外＞围栏内，而典型草原表现为围栏内＞围栏外，10-30cm土层典型草原和草甸草原全磷含量表现为围栏内＞围栏外，而荒漠草原表现为围栏外＞围栏内。 3.围栏内外植物C∶N表现为围栏外＞围栏内，典型草原和草甸草原0-10cm和10-30cm根系C∶N表现为围栏内＞围栏外。三种草原类型围栏内外植物和根系C∶P及N∶P均表现为围栏内＞围栏外。土壤C∶N表现为围栏外＞围栏内，土壤C∶P和N∶P的变化趋势基本相似，三种草原类型间除0-10cm典型草原土壤C∶P外，其余草原类型不同土层土壤C∶P和N∶P均表现为围栏内＞围栏外。 4.植被群落物种多样性，地上生物量，植物有机碳含量、全氮含量、全磷含量、C∶N、N∶P，土壤全磷含量、C∶N、C∶P和N∶P与各环境因子均无明显相关性。根系全氮含量、N∶P与海拔呈极显著正相关关系，土壤有机碳含量与海拔呈显著负相关关系；根系N∶P与年均温呈显著正相关关系；植物C∶P、根系C∶P、根系N∶P与年降水量呈显著负相关关系，土壤有机碳含量、全氮含量与年降水量呈显著正相关关系；地下生物量、根系全磷含量、土壤有机碳含量、全氮含量与干旱指数均呈显著正相关关系，根系N∶P、C∶P与干旱指数呈极显著负相关关系。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 围栏封育条件下草原生态系统研究概况

1.2.1 围栏封育对植物结构特征及养分的影响

1.2.2 围栏封育对土壤养分的影响

1.3 国内外生态化学计量特征研究概况

1.3.1 植物化学计量特征研究概况

1.3.2 土壤化学计量特征研究概况

第二章 材料和方法

2.1 研究区概况

2.2 研究内容

2.3 研究方法

2.3.1 植被群落特征调查

2.3.2 土壤样品采集

2.3.3 室内分析方法

2.3.4 气象数据

2.3.5 数据分析

2.4 技术路线

第三章 围栏封育对草原植被特征的影响

3.1 围栏封育对群落特征及物种重要值的影响

3.2 围栏封育对植物群落物种多样性的影响

3.3 植物群落物种多样性与生物量的关系

3.4 植物群落物种多样性、生物量与环境因子的关系

3.5 讨论

3.6 小结

第四章 围栏封育条件下植被化学计量特征分析

4.1 围栏封育对植物-根系养分含量的影响

4.2 围栏封育对植物-根系化学计量特征的影响

4.3.1 植物养分含量与植物化学计量特征之间的关系

4.3.2 根系养分含量与根系化学计量特征之间的关系

4.4.1 植物化学性质与环境因子的关系

4.4.2 根系化学性质与环境因子的关系

4.5 讨论

4.5.1 围栏封育对植物-根系养分及化学计量特征的影响

4.5.2 植物-根系养分及化学计量特征与环境因子的关系

4.6 小结

第五章 围栏封育条件下土壤化学计量特征分析

5.1 围栏封育对土壤养分的影响

5.2 围栏封育对土壤化学计量特征的影响

5.3 土壤养分含量与土壤化学计量特征的关系

5.4 土壤化学性质与环境因子的关系

5.5 讨论

5.5.1 围栏封育对土壤养分及化学计量特征的影响

5.5.2 土壤养分及化学计量特征与环境因子的关系

5.6 小结

第六章 围栏封育条件下植被-土壤的化学计量关系

6.1 植物-根系碳氮磷及化学计量相关性分析

6.2 根系-土壤碳氮磷及化学计量相关性分析

6.3 植物-土壤碳氮磷及化学计量相关性分析

6.4 讨论

6.4.1 植物-根系碳氮磷及化学计量相关性分析

6.4.2 根系-土壤碳氮磷及化学计量相关性分析

6.4.3 植物-土壤碳氮磷及化学计量相关性分析

6.5 小结

第七章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 存在问题和展望

参考文献

致谢

个人简历