青藏高原牧草对放牧干扰的响应策略及其功能性状的指示作用研究

Grazing is a major mode of land use in the Qinghai-Tibet plateau. In recent decades, overgrazing has led to 30% of the grassland degradation in this area due to the rapid increase of the number of livestock, which has caused great threat to biodiversity and function of alpine grassland ecosystem. It is generally believed that increase of grazing intensity is accompanied with species with certain attributes to adapt to the interference, such as annual life history, early flower and so on. These adaptive countermeasures are intuitively presented through the plant traits. Understanding the evolution and the expression of plant traits and the relationship between trait and grazing disturbance, as a way of generalization from individual research, have become the trend of ecology research. .This study quantitatively analyzes, under different grazing intensity and duration, species composition, interspecific attribute variation, intraspecific attribute variation, species trait distribution and the abundance changes of individual attributes response to grazing, which can predict the adaptable and responding mechanism of species trait to grazing disturbance. The relativity and tradeoff between species natural traits provide a more profound understanding of ecological process for community assembling and succession. At the same time, looking for some traits with the sensitively responding capability to the grazing disturbance, helps the early warning of the ecological function. The combination between species functional trait and herbage agronomic characteristic can provide a simple and rapid method for forage nutrient value assessment. The study of ecological response to land use change in such potentially susceptible region, can greatly improve our ability to simulate and predict vegetation patterns of resources use.

放牧是青藏高原主要的土地使用方式，过度放牧导致了本地区30%的草场退化，对生态系统造成了巨大的威胁。一般认为，放牧强度增加会伴随着具有某些特定属性（如一年生、早花等）物种增加，这些适应对策通过植物性状直观的表现出来。理解植物属性的进化和表达及属性和放牧干扰的关系，作为从个体研究的一种推广方式，已经成为生态学的发展趋势。.本研究对不同放牧强度和放牧年限下群落物种成分、种间属性变异、种内属性变异、属性分布及响应放牧个体的属性多度变化进行定量分析，来预测群落中物种的属性对放牧干扰的适应性及其响应机制。通过属性间的相关和权衡，理解群落构建和演替的生态学进程；同时寻找对放牧干扰响应敏感的属性作为生态功能预警器；通过物种功能属性与牧草农艺性状的结合，提供简单快速的饲料营养价值评定方法。土地使用变化在潜在地易受干扰地区的生态效应研究，能够极大地提高我们模拟和预测植被对人类资源使用模式的能力。

放牧是青藏高原主要的土地使用方式，过度放牧导致了本地区30%的草场退化，对生态系统造成了巨大的威胁。植物通过地上、地下表型性状的可塑性表达来适应不同的放牧干扰。本研究对高寒草甸不同放牧制度下土壤理化性质、土壤微生物多样性、草地植物化学计量学、生态系统碳交换量等草地生态系统多功能性进行研究，同时对特定物种的功能属性和分布特征进行相关性分析，最终筛选出影响草地生态系统关键功能的决定性属性性状。本研究采取物种重要值的方法，同时考虑数据的可获取性，筛选出鹅绒委陵菜 （Potentilla anserinaL）、苔草（Carex atrofusca）、秦艽（Gentiana atraminea）和美丽风毛菊（chamomile）等4种植物作为影响草地生态系统功能的优势物种。通过对4种特定植物根际土壤氮含量（SN）、土壤含水量（SW）、土壤PH、土壤微生物量碳（SMC）、叶片氮含量（LN）、根长（GC）、根直径（GZJ）叶面积（LA）、叶片长度（LL）、叶片宽度（LK）、叶片长宽比（LCKB）等37个功能性状的研究发现，植物叶面积、叶长、叶宽、叶片长宽比等属性的变异均为个体水平最大，种群水平居中，群落水平最小，表现出随着组织水平的提高，各种功能性状均趋于稳定的性质。特定植物根际土壤各项属性间的相关程度高于植物地上叶片各项属性间的关系。通过特定植物各项属性与生态系统NEE的多元线性回归分析，确定出影响NEE的两个关键功能性状为风毛菊叶片含氮量和苔草土壤含水量，它们消极地影响生态系统NEE。