退化荒漠草原有毒植物功能性状及养分利用策略对放牧干扰的响应

有毒植物的出现是草原植被长期逆向演替的产物，抑制其它物种的生长，破坏草原群落的物种多样性，但它又是天然草原生物多样性的重要组成部分，维持着特定环境的草原生态系统平衡。退化草原有毒植物与放牧干扰关系的研究，能够探明有毒植物对逆境条件的高度适应性及其在退化草原演替过程中的作用。本项目以宁夏半干旱地区退化荒漠草原为研究对象，分析退化草原有毒植物在不同放牧干扰环境中的植物功能性状、生物量资源分配、养分利用效率及转移效率等特征，旨在探讨退化草原有毒植物对放牧干扰高度适应性的生理生态机制，从个体和种群水平上揭示有毒植物对退化草原演替的驱动作用机理，其结果为半干旱地区退化荒漠草原有毒植物控制及防止退化草原进一步沙化提供理论依据和实践指导。

植物性状反映了植物对生长环境的响应和适应，将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来。以宁夏半干旱地区退化荒漠草原为研究对象，通过测定不同放牧强度下植物多样性、生物量、土壤养分特征、优势植物（短花针茅、蒙古冰草、甘草、牛枝子、牛心朴子和乳浆大戟）叶片结构性状（比叶面积、叶干物质含量、叶面积和叶干重）、叶片化学性状（碳、氮、磷）和植物个体性状（株高和生物量）等，探讨退化荒漠草原优势植物对放牧干扰高度适应性的生理生态机制。结果表明：放牧对荒漠草原植物群落多样性、地上生物量、地下生物量、土壤有机碳和全氮影响显著。随着放牧强度的增加，植物多样性和土壤全氮呈先增加后降低的趋势，而植物地上生物量、地下生物量和土壤有机碳呈下降趋势。放牧干扰对短花针茅、蒙古冰草、甘草、牛枝子、牛心朴子和乳浆大戟的叶面积、叶干重和比叶面积（SLA）均有显著影响。放牧干扰对牛心朴子和乳浆大戟的叶干物质含量（LDMC）有显著影响，而对甘草和牛枝子没有显著影响。不同放牧强度间短花针茅、蒙古冰草、甘草、牛枝子和牛心朴子的个体性状（株高和生物量）差异显著。短花针茅、蒙古冰草和牛枝子的株高随着放牧强度的增加而降低，而比叶面积和单位叶质量氮含量呈相反趋势。植物个体性状与叶干重呈显著正相关关系，而与植物叶片氮含量和磷含量呈显著负相关。主成分分析（PCA）第一排序轴反映了植物大小（株高和生物量）和叶片大小（叶面积和叶干重），第二排序轴反映了植物叶片化学性状（叶氮、磷、碳和氮磷比）。单个植物功能性状不能很好表达植物对放牧干扰的响应，需要多个植物性状的联合可很好表达植物对放牧干扰的响应。