草地利用方式对温性典型草原优势种植物功能性状的影响

Effects of grassland utilization on the functional traits of dominant plants in a temperate typ-ical steppe

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摘要当外界环境发生变化后植物能够改变自身功能性状及时调整适应策略,因此植物功能性状能够有效地反映植物对草地利用变化的响应,然而在内蒙古草原从植物功能性状角度开展草地利用方式影响的研究略少.该研究以内蒙古典型草原大针茅(Stipa grandis)、羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和冷蒿(Artemisia frigida)4种主要优势种为研究对象,探讨在长期自由放牧、割草、短期围封和长期无干扰的影响下优势种植物功能性状的差异,以期从功能性状视角,揭示植物在受到外界干扰后的适应策略,旨为天然草地的可持续管理提供基础数据支持和科学依据.结果表明:1)除糙隐子草外,在长期放牧后内蒙古典型草原优势植物植株高度、根长和植物碳氮含量降低,这些性状的变化能够使植物个体小型化,适口性降低,表明植物通过逃避放牧的策略适应长期自由放牧的干扰;在割草管理方式下,优势种的高度和比叶面积有增加的趋势,其中冷蒿的氮含量对割草响应最敏感,其根、茎、叶中的氮含量均在割草样地最低;围封和长期无干扰处理下植物的碳氮含量增加,表明在干扰强度降低后,植物通过功能性状的改变从资源获取策略向资源储藏策略转变.2)对优势种功能性状集合分析表明,糙隐子草具有较低的植株高度和较高的比叶面积,冷蒿具有较高的木质素含量和氮含量,这些性状能够使两种植物被家畜采食量减少,并保证其具有较强的再生能力,这可能是糙隐子草和冷蒿耐牧的原因;大针茅具有最高的植株高度、最大的叶片干物质含量,以及最高的茎、叶纤维素含量,说明大针茅是非常典型的竞争物种,在干扰较低的条件下,大针茅采取竞争策略对其他物种产生较大的竞争压力可能是其占优势的重要原因.

作者张景慧 ^[1] 王铮 ^[2] 黄永梅 ^[3] 陈慧颖 ^[4] 李智勇 ^[1] 梁存柱 ^[1] 学术成果认领

作者单位内蒙古大学生态与环境学院,呼和浩特010021;蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室,呼和浩特010021;省部共建草地生态学国家重点实验室培育基地,呼和浩特010021 ^[1] 内蒙古大学生态与环境学院,呼和浩特010021 ^[2] 北京师范大学地理科学学部,地表过程与资源生态国家重点实验室,北京100875 ^[3] 人民教育出版社课程教材研究所,北京100081 ^[4]

关键词植物功能性状草地利用方式典型草原优势种元素性状

栏目名称 研究论文

DOI 10.17521/cjpe.2020.0373

发布时间 2022-01-04

基金项目

国家重点研发计划 国家自然科学基金 内蒙古自然科学基金