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黄土区苜蓿人工草地群落特征、多样性及其稳定性研究

作　者: 蔡志风
导　师: 郝明德
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 生态学
关键词: 黄土区苜蓿人工草地群落特征多样性稳定性
分类号: S541.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文利用长期轮作培肥定位试验,并结合2010年对黄土区不同种植年限苜蓿草地的野外调查,对连作不同施肥条件、粮草轮作不同生长年限以及黄土区不同种植年限的苜蓿草地群落特征、多样性及其稳定性变化进行了研究,为黄土区苜蓿人工草地持续高效利用提供科学的依据。主要研究结论如下:1.不同施肥条件下连作苜蓿草地群落物种多样性和生态优势度指数变化不显著,植被生物量明显增大,苜蓿种群重要值及其产量亦显著增加,施肥可维系群落多样性和稳定性,提高苜蓿草地生产力。2.施肥后,苜蓿生态位宽度增大,竞争力相对增强;杂类草之间生态位重叠较大且竞争较为激烈,苜蓿和杂类草的竞争相对缓和,施肥可增强苜蓿种群竞争力,缓解种间竞争压力,提高群落的稳定性。不同施肥措施下连作苜蓿草群落物种多样性与生产力的关系发生了一些改变,总体上表现为负二次函数关系。3.轮作苜蓿草地植被生物量、群落物种多样性和生态优势度指数,苜蓿重要值及其产量随生长年限增加均呈先升后降的变化趋势,物种丰富度指数、杂类草生物量的变化趋势与之相反。人工草地3龄后,随着苜蓿生长时间延长和杂类草入侵,群落生产力稳定性开始显著下降,人工草地呈明显退化态势。4.轮作苜蓿草地群落物种多样性与生产力关系随种植年限的延长发生了一些改变,这与种间竞争密切相关。轮作草地中苜蓿生态幅(0.60)最宽,附地菜(0.58)等杂类草也具有较宽生态幅,苜蓿与附地菜的重叠值(0.995)最大,且同其它杂类草的重叠程度亦较高,杂类草与苜蓿间竞争激烈,导致草地退化。5.轮作苜蓿草地群落稳定性在3龄时最大,尔后随草地生产力和生物多样性下降而降低,人工草地很快衰退,苜蓿施肥可适当延缓人工草地的自然演替进程。6.苜蓿人工草地大约在26年后,其群落开始向长芒草过渡,逐渐被长芒草群落所替代,标志着苜蓿人工草地已经退化。草地演替6龄后,群落物种多样性呈明显增加趋势,群落结构趋向于越复杂化,其生态稳定性相对增大,苜蓿人工草地处于退化演替阶段。7.苜蓿人工草地群落物种多样性与生产力的关系随演替进程推进发生了一些变化,它们在不同演替时间和生境条件下的总体关系表现为负二次函数关系。人工草地中苜蓿和杂草附地菜间重叠值最大为0.99,竞争最激烈。杂类草与苜蓿之间具有高度重叠生态幅是导致草地退化的一个重要因素。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-20
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 国内外研究进展  13-20
    1.2.1 混播人工草地群落稳定性研究  13-14
    1.2.2 人工草地植物群落物种多样性与生产力、稳定性关系的研究  14
    1.2.3 人工草地植物群落物种多样性与生产力关系的研究  14-15
    1.2.4 人工草地草地植物群落特征的研究  15-17
    1.2.5 施肥对草地植物群落基本特征影响的研究  17-20
第二章研究方法  20-24
  2.1 试验地所处区域的自然条件  20-21
    2.1.1 镇原试验地所在区域的自然条件  20
    2.1.2 长武试验地  20-21
  2.2 群落特征调查  21
    2.2.1 镇原苜蓿草地植物群落数量特征调查  21
    2.2.2 长武苜蓿草地植物群落数量特征调查  21
  2.3 研究内容及方法  21-24
    2.3.1 植物群落数量特征的计测指标及方法  21-22
    2.3.2 植物群落物种多样性计算  22
    2.3.3 植物群落生态优势度计算  22
    2.3.4 草地植物群落生产力测算  22
    2.3.5 草地植物群落质量指数求算  22
    2.3.6 群落植物种生态位特征计算  22-23
    2.3.7 本文数据采用DPS 和EXCELL 软件分析  23-24
第三章施肥对连作苜蓿草地群落特征和生产力的影响  24-38
  3.1 施肥对连作苜蓿草地植被特征的影响  24-28
    3.1.1 施肥对连作苜蓿草地植物组成的影响  24-25
    3.1.2 施肥对连作苜蓿草地植被高度的影响  25
    3.1.3 施肥对连作苜蓿草地植被盖度的影响  25-26
    3.1.4 施肥对连作苜蓿草地植被密度的影响  26-27
    3.1.5 施肥对连作苜蓿草地产量的影响  27-28
  3.2 施肥对连作苜蓿草地群落物种多样性的影响  28-29
  3.3 施肥对连作苜蓿草地物种多样性和生产力关系的影响  29-30
  3.4 施肥对苜蓿种群重要值和数量特征的影响  30-33
    3.4.1 施肥对苜蓿种群重要值的影响  30-31
    3.4.2 施肥对苜蓿种群数量特征的影响  31-33
  3.5 施肥对连作苜蓿草地主要植物种生态位的影响  33-35
    3.5.1. 不同施肥措施苜蓿草地主要植物种的生态位宽度  33
    3.5.2 施肥苜蓿草地主要植物种的生态位宽度  33-34
    3.5.3 施肥苜蓿草地主要植物种的生态位重叠  34-35
  3.6 结果与讨论  35-38
第四章轮作苜蓿草地群落特征、多样性及其稳定性分析  38-55
  4.1 轮作苜蓿草地植被特征动态变化分析  38-44
    4.1.1 轮作苜蓿草地植被高度的动态变化  38
    4.1.2 轮作苜蓿草地植被盖度的动态变化  38-39
    4.1.3 轮作苜蓿草地植被密度的动态变化  39-40
    4.1.4 轮作苜蓿草地植被生物量的动态变化  40-43
    4.1.5 轮作苜蓿草地群落结构的动态变化  43-44
  4.2 轮作苜蓿草地物种多样性与生产力关系的动态变化  44-46
  4.3 轮作苜蓿草地群落稳定性分析  46
    4.3 1 群落物种多样性、生态优势度与人工草地群落稳定性的相关分析  46
    4.3 2 苜蓿草地年产量的变化与群落稳定性的相关分析  46
  4.4 苜蓿种群及其生长高度的动态变化  46-48
    4.4.1 苜蓿种群高度、盖度、密度和重要值的动态变化  46-47
    4.4.2 苜蓿种群生长高度的季节动态变化  47-48
  4.5 杂类草种群特征的动态变化  48-50
  4.6 轮作苜蓿草地植物生态位特征分析  50-53
    4.6.1 轮作苜蓿草地主要植物种的生态位宽度  50-51
    4.6.2 轮作苜蓿草地主要植物种的生态位重叠  51-53
  4.7 小结与讨论  53-55
第五章黄土区苜蓿人工草地退化演替及植被演替特征研究  55-68
  5.1 苜蓿草地退化演替过程中群落特征的动态变化  55-61
    5.1.1 草地植物群落物种组成的动态变化  55-57
    5.1.2 草地退化过程中优势种数量特征的动态变化  57-58
    5.1.3 草地植被数量特征的动态变化  58-61
  5.2 苜蓿草地退化演替过程中植物群落多样性与生产力关系的动态变化  61-63
    5.2.1 草地群落物种多样性与生产力关系的时间动态变化  61-62
    5.2.2 苜蓿草地植物群落多样性与生产力关系的时空变化  62-63
  5.3 苜蓿草地退化演替过程中植物群落生态位特征的变化  63-66
    5.3.1 植物群落主要物种重要值的动态变化  63
    5.3.2 植物群落主要物种的生态位宽度  63-65
    5.3.3 植物群落主要物种的生态位重叠  65-66
  5.4 结果与讨论  66-68
第六章结论与展望  68-72
  6.1 施肥使连作苜蓿草地群落稳定性得以维持，生产力明显提高  68-69
  6.2 轮作苜蓿草地群落稳性不高，草地衰退快，生产力高产期短暂  69
  6.3 陇东高原苜蓿草地退化演替过程中群落特征发生明显变化，主要种优势地位发生明显的替代变化  69-70
  6.4 论文需要进一步完善和解决的问题  70-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
作者简介  78

黄土区苜蓿人工草地群落特征、多样性及其稳定性研究

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