青藏高原高寒草甸披针叶黄华的生长、繁殖特性及其对管理措施的响应

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1、分类号密级UDC单位代码10733甘肃农业大学博士学位论文青藏高原高寒草甸披针叶黄华的生长、繁殖特性及其对管理措施的响应GrowthandreproductivecharacteristicsofThermopsislanceolataanditsresponsestomanagementpracticesinalpinemeadowoftheQinghai-TibetanPlateau武瑞鑫指导教师姓名张德罡教授（甘肃农业大学草业学院兰州730070）邵新庆副教授（中国农业大学动物科技学院北京100193）学科专业名称草

2、学研究方向草地资源与生态论文答辩日期2015年5月28日学位授予日期2015年6月答辩委员会主席聂中南研究员评阅人韩烈保教授安沙舟教授张新全教授2015年5月28日甘肃农业大学2015届博士学位论文项目来源国家公益性行业（农业）科研专项“青藏高原社区畜牧业”子课题“夏河社区天然草地保护与合理利用技术研究与示范”(210203006)。I甘肃农业大学2015届博士学位论文摘要披针叶黄华作为毒杂草型退化草地中的一种典型指示物种，在青藏高原地区退化草地恢复中具有十分重要的作用。本试验以青藏高原东缘高寒草甸中披针叶黄华为研究对象，

3、在4个海拔梯度（3000m，3075m，3145m，3220m）对其叶片功能性状、个体性状特征、各器官生物量分配和繁殖分配等特点进行研究，明晰披针叶黄华生长、繁殖策略对海拔梯度的响应，通过分析3种不同的草地管理措施（放牧、围封和“围封+施肥+划破草皮+补播”的综合管理措施）对披针叶黄华的生长、繁殖特性，草地植物群落结构、组成以及披针叶黄华群落空间分布格局的影响，评价不同管理措施对披针叶黄华的生态控制效果。试验结果表明：1）随着海拔的升高，土壤含水量、土壤全氮含量和土壤有机质含量逐渐增加，披针叶黄华的叶片大小逐渐降低；海拔3

4、000m叶片的厚度显著高于其他3个海拔（P<0.05）；叶片中脉维管束的宽度和上、下表皮细胞厚度逐渐降低；高海拔地区（3220m）的披针叶黄华拥有相对较低的分枝数、叶片数、根干重和茎叶生物量，较高的花和荚果重，采取了减少根系、茎叶投资，增加生殖投资的策略；各器官性状之间存在显著的相关性（P<0.05）。2）与放牧相比，综合措施处理显著降低了披针叶黄华的叶片大小和茎、叶生物量（P<0.05），围封和综合措施处理，尤其是综合措施处理，显著降低了株高、分枝数以及花和荚果数（P<0.05）；与放牧处理相比，围封显著增加了根干重和生

5、殖投资，降低了茎叶投资（P<0.05）；与围封相比，综合措施处理显著降低了总生物量、地上部生物量、花和荚果重和生殖投资（P<0.05）。不同管理措2施下茎叶生物量与总生物量之间存在极显著的线性关系（R大于0.93）（P<0.01）。3）叶长、叶宽和叶面积之间异速生长方程的斜率受海拔的影响较小；叶长和叶面积的SMA斜率变化范围是0.466~0.556，叶宽和叶面积的SMA斜率变化范围是0.503~0.618；总叶干重、茎干重和总叶干重之间生长方程的SMA斜率随海拔的升高逐渐升高。不同管理措施处理下披针叶黄华叶长、叶宽与叶面积

6、之间呈简单的异速生长关系，围封处理样地中叶长和叶面积之间的SMA斜率最高2（R=0.889，P<0.01）；综合措施处理叶宽和叶面积之间的SMA斜率最高2（R=0.918，P<0.01）；总叶干重与茎干重之间呈等速生长关系；比叶重与茎干II甘肃农业大学2015届博士学位论文重之间呈简单的异速生长关系，SMA斜率范围为0.473~0.629，综合措施处理比2叶重与茎干重之间的SMA斜率最高（R=0.712，P<0.01）。4）围封和综合措施处理显著增加了群落中禾本科植物的比例，降低了披针叶黄华等杂类草的比例（P<0.05）；

7、围封样地的物种丰富度指数（16.574）显著高于放牧和综合措施处理（P<0.05）；综合措施处理样地的香农指数和均匀度指数（3.433和0.906）显著高于围封和放牧处理（P<0.05）。在0~10m尺度上，围封和综合措施处理披针叶黄华分布格局为聚集分布；而放牧样地中，由于动物的选择性采食，面临的竞争压力较小，披针叶黄华个体间由相互庇护转向相互竞争的关系，分布格局由聚集分布逐渐转变成均匀分布。5）披针叶黄华可以通过调整叶片功能性状、个体性状、生物量分配和种群分布格局等来适应环境的变化。单纯的围封对披针叶黄华种群生长和繁殖的

8、抑制作用较弱，不能得到理想的控制效果，因此需要结合施肥、划破草皮、补播等措施才能使其得到有效防控。关键词：青藏高原；披针叶黄华；草地管理措施；生长、繁殖特性；生态控制III甘肃农业大学2015届博士学位论文SummaryAsakindoftypicalindicatorspeciesindegraded