内蒙古温带典型草原植物凋落物和根系的分解及养分动态的研究.pdf

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1、24-30草业学报第14卷第1期272005ACTAPRATACULTURAESINICAVOl.14NO.1内蒙古温带典型草原植物凋落物和根系的分解及养分动态的研究刘忠宽1!2!3!汪诗平1。!韩建国2!陈佐忠11.中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室北京1000932.中国农业大学草地研究所北京1000943.河北省农林科学院农业资源环境研究所河北石家庄050051摘要在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站利用不同放牧强度下连续放牧了10年1990-1999的放牧样地对停牧后草地恢复过程

2、中的羊草LeSmuschinensis~糙隐子草CleistogenessIuarrosa和星毛委陵菜Potentillaacaulis的凋落物和根系的分解及养分释放特性进行了研究结果表明植物凋落物和根系的分解及养分释放速率均以建群种羊草最高重度退化种星毛委陵菜最低凋落物和根系的分解及养分释放速率与木质素含量~C=N~木质素=N和木质素=P均呈显著的负相关关系而与土壤温度和土壤湿度则呈显著的正相关关系在凋落物和根系的分解及养分释放过程中土壤温度与土壤湿度存在极显著的互作效应关键词凋落物根系分解养分动态

3、中图分类号!@948.158@945.1文献标识码!A文章编号!1004-5759200501-0024-07。植物凋落物分解是草地生态系统中有机质残体分解转化的基本过程是系统养分循环的关键环节对调节土131015I壤养分的可利用性和维持草地生产力具有重要作用影响凋落物分解和养分释放的因素主要包括植物46~81316I凋落物质量和数量~分解者群落结构及特性~环境的物理和化学特性凋落物的质量是影响凋落物分2911~1319I1718I解和养分释放的关键因素一些研究者指出植物养分含量越高所形成的凋落物分解

4、和养分释放14I越快养分含量越低凋落物分解和养分释放越慢通过对54种维管植物的研究Grime等人发现植物的可食性与凋落物分解和养分释放速率间存在显著的正相关关系不同植物种在凋落物形成量和质量方面存在较大差91015I异因此植物群落结构和植被类型的改变都会对凋落物的分解和养分释放产生显著性影响根据Chen和9IStark的研究植物群落中优势种或多数种的凋落物分解对整个群落具有主导和支配作用并进一步影响土壤202425I养分的可利用性~养分分布~植物种群竞争~植物生长和草地系统生产力对植物凋落物的化学特性

5、与凋落物分解和养分释放间的关系在实验室控制条件下和野外试验条件下已开1819212226I展过许多相关研究并有相关文献报道另外对不同放牧强度下植物凋落物生产~凋落物质量和凋落2414I物分解也有许多相关研究报道但对牧压去除后草地恢复过程中主要植物种的凋落物的自然分解特性尤其是对不同演替系列植物种的凋落物和根系分解特性的比较研究少见报道在内蒙古典型草原区中国科学院草原生态系统定位研究站利用连续放牧了10年1990-1999的放牧样地对停牧后的草地恢复过程中的羊草代表建群种~C植物~糙隐子草代表中度退化种

6、~C植物和星毛委陵菜代表重度退化种~C植物的凋落物和343根系的自然分解特性进行了研究而对这个问题的探讨将有助于揭示退化草地的恢复过程为恢复生态学的研究提供基础数据l研究地点与方法l.l研究地点试验区位于内蒙古中国科学院草原生态系统定位研究站附近4326,~4408,N11604,~11705,E区内气候属半干旱草原气候海拔1000~1050m年平均气温0.5~1全年降水量在350mm左右在7~9月约。收稿日期2003-12-01基金项目国家自然科学基金重大研究计划90211017中国科学院知识创新工

7、程重要方向项目KSCX2-SW-107作者简介刘忠宽1971-男河北唐山人副研究员博士E-mailZhOngkuan666@hOtmail.cOm。通讯作者E-mailShiping.wang@95777.cOm第14卷第1期草业学报2005年25占全年降水的70%土壤为沙质栗钙土pH值7.5~7.8放牧试验从1990年开始放牧开始前样地是以冷蒿小禾草为主的退化草原共设6个放牧强度(01.332羊>放牧方式为轮牧具体放牧试验设计见文献4]到1999年连续不同放牧2.674.005.33和6.67只/h

8、m1~3]1]1]强度下放牧10年后植物群落~土壤理化性质~土壤微生物等生态系统的结构和功能发生了明显的变化草原生态系统处于不同的退化阶段为了探讨这些不同退化阶段的草原生态系统在围封禁牧后的恢复进程及系统的稳定性于2000年停止了放牧试验本次试验选择4.00只/hm2羊的放牧样地经过3年的恢复(2002年>该样地主要植物种为冷蒿(Artemisiafrigida>~木地肤(Kochiaprostrata>~糙隐子草(CleistogenessIuarro