不同载畜率下土壤风蚀对荒漠草原植被特征的影响

Vegetation is the main object of utilization in the grazing grassland ecosystem. Farmland soil erosion has a long history and relativly complete research system, whereas which of grassland is inadequate. In a long time, grassland degedated due to unreasonable utilization (e. g. overgrazing), resulting severe soil erosion in the desert steppe. So researching relationship between the grazing and soil ersion, and the response mechanism of wind erosion and the vegetation characteristics under different stocking rate are new research area over recent years. This study is based on the long-term grazing plots to investigate vegetation characteristics and soil erosion indicators under the different stocking rates, combining field observation and wind tunnel simulation in Inner Mongolia Siziwang Banner. The aim is to clarify the impact of wind erosion on soil and vegetation characteristics and their seasonal dynamics under the different stocking rates, to proclaim the interaction of the stocking rate and wind erosion, and its impact on the process of damaged vegetation, and to reveal the interactive response mechanism of different periods of change of vegetation characteristics. The research will provide strong technical support and theoretical basis for livestock production and grassland ecological protection.

草地植被是放牧草地生态系统中的主要利用对象。农田土壤风蚀的研究有着较长的研究历史和相对完整的研究体系，而草地土壤侵蚀的研究则显得不足。长期以来，荒漠草原普遍存在着超载过牧等不合理利用现象，致使荒漠草原生态系统出现了不同程度的退化，草地土壤风蚀严重。因此，草地放牧利用同草地土壤侵蚀之间的关系以及植被特征在不同载畜率下与土壤风蚀的响应机制成为近些年国内外新的研究内容。本项目以内蒙古短花针茅荒漠草原长期放牧监测样地为基础，通过野外观测和风洞模拟的手段，对不同载畜率下的草地植被特征、土壤风蚀进行定位观测研究，旨在明确不同载畜率下土壤风蚀对草地土壤特性和植被特征的影响及其季节动态，探讨荒漠草原载畜率和风蚀的交互作用对荒漠草地生态系统植被受损过程的影响，揭示不同时期植被特征在不同载畜率下的变化与风蚀的交互响应机制，为草地畜牧业生产和草地生态保护提供有力的技术支撑和理论依据。

荒漠草原是旱生性最强和对外界干扰最敏感的草原生态系统，承受着严重的风蚀和放牧双重胁迫。为了阐明在放牧干扰下草地植被同草地风蚀之间的相互作用机理，开展荒漠草原不同放牧利用强度对风蚀过程影响的研究具有重要意义。本研究以内蒙古短花针茅长期放牧样地为基础，于2013-2016年期间开展了为期4年的关于草地环境、植被、土壤和风蚀物的监测，研究不同载畜率下土壤风蚀对荒漠草原植被特征的影响。主要结论如下：.（1）放牧直接影响着草地植被地上净生长量，对照区和轻度载畜率物种的数量明显高于中度和重度载畜率处理；非优势物种随载畜率的升高而降低；日平均输沙通量随群落盖度和高度的增加而降低，大气沙尘降沉与放牧压力无关，风蚀产生的沙尘主要在小范围内水平移动。.（2）随放牧强度的增强，风沙流输沙通量逐渐增加，非生长季输沙总量显著高于生长季，且随放牧强度的增强，生长季和非生长季的差别逐渐减少；放牧强度间的垂直输沙通量差异主要体在现近地表层次，生长季不同高度风沙流垂直分布呈二项式分布，而在非生长季则表现为无明显规律；.（3）荒漠草原风蚀物以极细沙和粉沙为主，重度放牧区的风沙沉积物中粗颗粒含量更多；风蚀过程带走大量的土壤营养物质, 随放牧强度的增强，风沙沉积物全碳和全氮含量都逐渐降低；在同一放牧梯度下，随着垂直高度增加，风沙沉积物营养浓度逐渐增加，近地表沙尘营养含量最低。.（4）风洞模拟结果表明，风速与风蚀量在不同载畜率下均遵循指数方程，随放牧强度增大，单位面积年均风蚀量的逐渐增加，重度放牧区年均风蚀量大约是对照区的6倍，是轻度和中度放牧区的4.5倍和1.7倍。