內(nèi)蒙古典型草原幾個(gè)重要物種植物——土壤相互作用研究.pdf

1、植物可以改變土壤的生物和非生物特性，反過來，受影響的土壤也會(huì)影響后續(xù)植物的表現(xiàn)，植物與土壤之間的這種相互作用（即植物-土壤反饋）對(duì)植物群落的組成和結(jié)構(gòu)起著重要的作用。近年來，用植物-土壤反饋來解釋群落組成和預(yù)測群落動(dòng)態(tài)已經(jīng)成為生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)。受全球氣候變化和人類活動(dòng)的影響，內(nèi)蒙古草原群落的物種組成和群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化。本論文研究了在不同的草地管理方式下內(nèi)蒙古典型草原5個(gè)重要物種與土壤的反饋方向和強(qiáng)度。結(jié)果如下:
　　（一）在

2、內(nèi)蒙古典型草原區(qū)設(shè)置3種草地管理方式（即無牧無刈割、放牧不刈割和一年一次刈割），經(jīng)過10年不同的草地管理方式處理后，在2012年分別采集了5個(gè)重要物種羊草（Leymus chinensis）、大針茅（Stipa grandis）、冰草（Agropyron cristatum）、冷蒿（Artemisia frigida）和糙隱子草（Cleistogenessquarrosa）的地下部土壤及地上凋落物，分析了凋落物的分解速率及土壤理化性質(zhì)和

3、微生物群落結(jié)構(gòu)的差異，并通過盆栽實(shí)驗(yàn)來檢測不同來源的土壤對(duì)后續(xù)植物生長的影響。結(jié)果顯示:(1)植物種類、管理方式以及二者的交互作用對(duì)凋落物分解速率、土壤的理化性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu)均具有顯著的影響(P＜0.05)。(2)植物-土壤反饋結(jié)果不僅與植物種類有關(guān)，而且與草地管理方式有關(guān)。羊草在無牧無刈割管理方式下為正反饋，而在放牧和刈割管理方式下為負(fù)反饋;大針茅在刈割管理方式下為正反饋，而在無牧無刈割和放牧管理方式下為負(fù)反饋;冰草和冷蒿在3種管

4、理方式下均為負(fù)反饋;糙隱子草在放牧和刈割管理方式下為正反饋，而在無牧無刈割管理方式下為負(fù)反饋。(3)植物-土壤反饋導(dǎo)致植物-植物相互作用發(fā)生改變。
　　（二）將采集自內(nèi)蒙古典型草原區(qū)的土壤混勻后，在完全相同的人工控制條件下種植內(nèi)蒙古典型草原的4種重要禾草即冰草、羊草、大針茅和克氏針茅（Stipa krylovii），11個(gè)月后檢測了4種禾草對(duì)土壤理化性質(zhì)及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響以及受影響的土壤對(duì)后續(xù)植物生長的反饋?zhàn)饔?。結(jié)果顯示:(1

5、)4種植物對(duì)土壤的理化性質(zhì)和微生物群落產(chǎn)生了特異性的影響，并且對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的影響更明顯。(2)冰草和羊草為個(gè)體中性反饋，大針茅和克氏針茅表現(xiàn)出顯著的個(gè)體負(fù)反饋，這有利于維持物種多樣性。(3)兩兩物種對(duì)之間的相互作用系數(shù)均為負(fù)值，表明物種可以穩(wěn)定共存。(4)土壤微生物群落在植物-土壤反饋中起著重要的作用。
　　所得結(jié)果表明植物-土壤反饋對(duì)植物種類和草地管理方式響應(yīng)敏感，反饋?zhàn)饔玫姆较蚝蛷?qiáng)度可用于解釋內(nèi)蒙古草原群落的組成和結(jié)構(gòu)變化