放牧对贝加尔针茅草原植被根系分布和土壤理化特征的影响_范国艳(7)

范国艳等:放牧对贝加尔针茅草原植被根系分布和土壤理化特征的影响1719

表2 放牧梯度下不同径级植被根系生物量分布Tab.2 Biomassdistributionofvegetationrootsystemwithdifferentdiametersfollowinggrazinggradients

放牧强度轻牧

土层

(cm)0~1010~2020~3030~40

中牧

0~1010~2020~3030~40

重牧

0~1010~2020~3030~40

根系径级(cm)

直径\2mm135150?20193a10107?0154d5182?0131d3159?0167d93142?21139b9105?0194d2193?0159d1150?0132d33107?6137c10116?2134d5138?0190d1176?0166d

1mm[直径<2mm42194?10137a11129?1152c5166?0166c3142?0141c41136?7131a9178?0199c3104?0136c2115?0159c26178?8157b2167?0135c2102?0120c1174?0160c

直径<1mm918146?29194c281163?19124d161129?6185e85121?5185g1302199?33146a284106?6178d112137?6112f65158?3171h1113159?38191b129117?11146ef64103?9138hi30128?7107i

放牧梯度样地内0~40cm各土层同一特征间不同字母表示差异显著(P<0105)。

表3 不同放牧强度下植被各径级根系生物量(g#m-2)与土壤理化性状的相关性

Tab.3 Coefficientbetweensoilpropertiesandthebiomassofthevegetationrootsofdifferentlevelswithdiameterunderdif-ferentgrazingintensities

土壤理化指标

轻牧

全氮(g#kg-1)全磷(g#kg-1)土壤有机碳(g#kg-1)土壤含水量(%)土壤容重(g#cm-3)阳离子交换量(cmol#kg-1)*,P<0105;**,P<0101。

0189*0176*0193*-014-0158*

0174*

****

直径\2mm

中牧0191*0170*0194*-0109-0191*

0165*

****

1mm[直径<2mm

重牧0184*0183*0195*0161*

***

直径<1mm

轻牧0197*0182*0198*-0145

**

***

轻牧

*

0186*0175*0190

***

中牧

*0192*0171*0196

***

重牧0178*0180*0177*0156*-0177*

0190*

***

中牧

*0194*0168*0198

***

重牧

*0185*0188*0196*0156**

*

-0192*0191

*****

-014

**

*

-0159*0168

*

-0103

*

-0194*0179

**

-0112

**

*

-0194*0178

-0192*0170*

-0168*0183*

3 讨 论

贝加尔针茅草原植被各径级根系生物量分布(0~40cm)在不同程度的放牧干扰下差异显著。0~10cm土层中,直径\2mm和直径<1mm根系对放牧梯度响应强烈;直径\2mm根系的生物量随放牧强度增加而显著降低,直径<1mm根系的生物量随放牧梯度的变化趋势为中牧>重牧>轻牧。但0~40cm总土层中,随牧压梯度增加,直径\2mm和1mm[直径<2mm根系的总生物量分布均显著降低,而直径<1mm根系的总生物量分布表现为先增加后减少的趋势。这可能与不同的植物在牧压梯度上表现出不同的生态适应对策(Niuetal.,2008)有关。有研究表明,放牧对植被根系分布有很大影响(巴音等,2008;梁燕等,2008;王长庭等,2008),物量和物种多样性以及群落组成结构等的主导因子(李永宏,1988;郑晓翾等,2007)。随着放牧强度的增加,贝加尔针茅草原群落植物物种数、植被盖度、地上部现存量和多样性指数均显著降低,主要植物贝加尔针茅、线叶菊、扁蓿豆地上生物量均显著减少,羊草、日荫菅地上生物量呈现先增加后减少的趋势,冷蒿、灰绿藜和刺藜等低劣植物地上生物量则显著增加,导致不同径级根系分布特征对放牧梯度响应不同。

植物根系不仅与地上植被有关,与地下生境更是息息相关(周华坤等,2002;高英志等,2004)。植物根系决定地上植被对地下营养资源空间的拥有,影响其对土壤水分和养分的吸收和利用(李鹏等,2002;李勇等,2005),同时土壤理化性状、植物根际分泌物和土壤中动物以及微生物等土壤环境因子共

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