草地生态系统具有固碳增汇、防风固沙和维持生物多样性等多种生态服务功能。当前部分地区草地退化问题日益严重, 亟需深入解析退化草地植被恢复的限制因子, 为天然草地植被恢复实践工作提供科学理论支撑。该研究基于内蒙古典型草原的13个采样点(每个点包含4种不同退化程度的植物群落: 未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)调查, 探究了植物群落属性(地上生物量、盖度和密度)随草地退化程度的变化规律, 并利用最小二乘回归分析、冗余分析和多元线性回归分析等多种统计分析方法解析了退化草地植被恢复的养分限制因子。结果显示: 1)随着退化程度的加剧, 内蒙古典型草原植物群落地上生物量、盖度和密度以及土壤有机碳、总氮和速效磷含量显著降低。2)整体退化阶段以及相邻的退化演替阶段之间, 土壤氮含量是对植物群落属性变化最大的影响因素, 土壤磷含量仅在草原整体退化阶段具有一定影响。上述结果表明, 土壤氮的可利用性是内蒙古典型草原退化植被恢复最重要的养分限制因子, 在退化草原恢复工作中应发展以氮肥施用为主的养分管理措施。

土壤胞外酶介导有机物分解, 维持生态系统内养分循环, 其活性及化学计量比是反映土壤养分可利用性、解析微生物资源限制的重要指标。然而放牧, 特别是过度放牧引起的内蒙古典型草原退化对土壤胞外酶化学计量和养分限制特征的影响尚不清楚。该研究以内蒙古典型草原为研究对象, 基于放牧强度梯度实验, 分析了不同放牧强度下土壤胞外酶活性及其化学计量比的变化, 并通过矢量模型解析了土壤养分限制特征。结果表明: (1)研究区域土壤水解酶活性在0-300 nmol·g^-1·h^-1范围内, 与全球土壤酶库中的相应数值相比偏低。放牧强度显著影响α-葡萄糖苷酶、纤维素水解酶、木糖苷酶、纤维素二糖苷酶、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶活性。随放牧强度的增加, 酶活性动态呈现“双峰曲线”格局, 分别在推荐放牧(RG)和中度放牧(MG)下出现活性峰值。(2)标准主轴回归分析表明, 碳循环酶活性和氮循环酶活性、磷循环酶活性三者之间存在显著的线性关系。土壤酶碳:氮:磷化学计量比约为1:2.3:1.3, 偏离了全球1:1:1的结果。(3)基于土壤酶化学计量比的矢量模型分析表明内蒙古典型草原放牧草地受到氮磷共同限制, 磷限制更强烈, 且随着放牧强度的增强, 磷限制加剧。

退化草地土壤有机碳流失与积累的影响因素亟需深入研究。植物残体来源的木质素酚类物质是土壤有机碳的重要组成部分, 苯环开环导致的木质素酚类物质分解是否是退化草地土壤有机碳流失的重要过程, 尚未见研究报道。该研究针对内蒙古锡林郭勒典型草原4个退化阶段草地, 测定了土壤中木质素酚类物质含量、苯环开环关键功能基因(邻苯二酚-1,2-双加氧酶基因, catA)丰度和分解产物(顺,顺-已二烯二酸)丰度, 分析了其沿退化梯度的变化规律及其与土壤有机碳含量的关系。主要结果: 1)与未退化草地相比, 轻、中、重度退化草地土壤木质素酚类物质含量均显著降低, 且随退化程度加剧呈下降趋势, 木质素酚类物质含量与土壤有机碳含量呈显著正相关关系; 2) catA基因丰度在退化草地中显著升高, 顺,顺-已二烯二酸丰度在中、重度退化草地显著高于轻度和未退化草地; 3)相关性分析结果表明, catA基因丰度和顺,顺-已二烯二酸丰度显著正相关, 而木质素酚类物质含量与catA基因丰度显著负相关, catA基因丰度和顺,顺-已二烯二酸丰度均与土壤有机碳含量显著负相关。该研究发现, 在样地尺度上, 苯环开环导致的木质素酚类物质分解可以用于解释内蒙古退化草地土壤有机碳含量的变化, 土壤木质素酚类物质降解是土壤有机碳流失的重要原因。该研究有望为退化草原土壤有机碳流失、积累特征及驱动机制研究提供新的视角, 为退化草原恢复提供一定的理论依据。

中国是草地资源大国, 但由于气候变化和人类活动的双重影响, 近70%的草原存在不同程度的退化, 因此明确草原退化特征因子, 构建草原退化快速诊断指标体系, 对准确评价草原的退化状况至关重要。通过在内蒙古呼伦贝尔草甸草原选取未退化、轻度退化、中度退化、重度退化样地进行群落调查, 获取相关植被和土壤指标, 运用随机森林模型进行退化指标的筛选和权重赋值, 并兼顾政府和牧民对生态系统服务的需求, 构建草甸草原退化快速诊断指标体系。随退化程度的增加, 群落地上生物量、凋落物生物量、群落高度、叶片厚度等指标均显著降低; 植物多样性、土壤全氮含量、有机碳含量等指标呈先上升后下降的趋势; 而群落氮磷含量、土壤密度等指标表现出显著上升的趋势。基于随机森林重要值和指标获取的难易程度, 该研究筛选出地上生物量、优质牧草比例、群落高度、凋落物生物量、物种丰富度、叶干物质含量、叶片厚度、土壤密度、土壤含水量、土壤无机氮含量共10个退化特征因子, 涉及牧草供应、侵蚀控制、多样性保护、植被抗逆、水分养分调节多个生态系统服务。以未退化样地作为参照, 构建了内蒙古草甸草原退化指数(DI), 并明确了不同退化程度下DI的变化范围, 为国家与地方现行标准指标选取的合理性提供了数据支持。

植被-土壤系统间的养分互馈是维系陆地生态系统的结构稳定性和功能的关键环节。然而, 在沙地植被恢复演替过程中, 植被-土壤间的碳(C)、氮(N)、磷(P)互馈关系及推动植物群落演替恢复的关键因子尚不清楚。该研究应用生态化学计量学理论, 从土壤微生物视角探讨沙地植被-土壤养分互馈关系并揭示沙地退化植被生态恢复的限制因子。选择呼伦贝尔沙地植物恢复过程的不同景观类型, 包括流动沙丘、半流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和沙质草地为研究对象, 采用时空互代法, 探究沙地恢复过程中植被-土壤C、N、P化学计量协调平衡特征及关键驱动因素, 进一步将植被-土壤碳氮磷化学计量与土壤微生物群落结构进行关联分析, 揭示退化沙地植被恢复过程中土壤理化因素、植物群落特征和微生物群落对植被-土壤化学计量的驱动机制。结果表明: 1)随着退化沙地植被生态恢复, 土壤C含量、N含量、P含量、C:P和N:P均呈显著增加趋势; 相反, 植物地上活体和活根C、N、P化学计量未呈现明显的变化规律, 说明随着沙地植被恢复演替及环境条件的改善, 沙地植物群落仍具有保持养分含量及其化学计量平衡相对稳定的能力。2)土壤C:P (12.08-38.40)处于较低水平, 使得土壤P表现为净矿化, 微生物分解有机质过程中不受P的限制, 地上植物活体N:P均低于10, 说明呼伦贝尔沙地植被恢复生长主要受N限制。3)随沙地植被恢复, 土壤N:P不断增加表明土壤N供应逐渐增加, 而P供应逐渐减弱, P可能成为植被恢复后期的限制元素。4)呼伦贝尔沙地植被恢复过程中, 土壤化学计量和pH对植被化学计量存在直接的显著正效应, 土壤微生物群落结构通过影响土壤化学计量间接影响植被化学计量, 此外, 土壤含水率、土壤质地和电导率对土壤化学计量和植被化学计量的间接影响作用也不容忽视。该研究结果可为退化沙地生态系统恢复的适应性管理和预测提供理论依据。

青藏高原东部高寒草甸局部地区因长期过度放牧而发生退化。土壤种子库是退化生态系统恢复的潜在重要资源, 其在高寒草甸退化过程中的动态及其在退化草地恢复中的作用仍有待探究。该研究在青藏高原东部选择了4个不同退化水平的高寒草甸, 构建了一个退化序列。在这一序列上对植物群落和土壤种子库进行调查, 探究了植物群落及种子库组成和特征在退化序列上的变化规律, 并分析了种子库在植物群落更新和退化高寒草甸恢复中的潜在作用。研究发现: (1)植物群落的物种丰富度和相对多度随高寒草甸的退化而显著降低, 而土壤种子库的物种丰富度呈现先升高后降低的变化规律, 种子密度则显著降低; (2)植物群落与土壤种子库物种组成相似性随退化水平增加而逐渐增加, 即种子库在植物群落更新中的潜在作用随退化水平的增加而增加; (3)相比于植物群落, 种子库对退化的响应有明显的滞后性, 可以在一定程度上缓冲退化对地上植物群落的影响。以上结果说明, 高寒草甸植物群落和土壤种子库对退化的响应不一致, 土壤种子库是退化高寒草甸恢复的重要潜在资源。然而, 土壤种子库对退化的恢复潜力是有限的, 在重度退化水平下, 由于种子库资源的过度损耗, 种子库在修复中的作用下降。以上研究结果可为青藏高原退化高寒草甸的保护、恢复和管理提供科学依据。

近半个世纪以来, 气候变化和过度放牧等因素导致全球约50%的天然草地发生不同程度退化。草地退化显著改变了植物多样性和群落组成, 进而影响生态系统生产力。然而, 以往关于退化草地多样性与功能群组成对生产力的影响研究主要来自单点尺度, 仍缺乏大尺度的观测证据。为此, 该研究以青藏高原三江源退化高寒草地为研究对象, 基于不同类型草地(高寒草原、高寒草甸和高寒沼泽化草甸) 15个样点45条退化序列的标准化调查和采样, 解析了高寒草地退化过程中植物多样性与功能群组成的变化及其与地上生产力的关联。结果显示, 随退化程度的加剧, 3种类型草地的物种丰富度、Shannon-Weiner多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数整体上均呈“先上升后下降”的变化趋势; 整体而言, 群落中莎草科和禾本科植物盖度沿退化梯度显著降低, 豆科植物盖度没有显著变化, 而杂类草盖度均显著增加。进一步分析发现, 退化过程中所有草地类型地上生产力的下降均主要与原生优势种盖度的降低有关, 而植物多样性对生产力的影响较弱。以上结果表明, 从植被的角度而言, 原生群落中优势种盖度的减少而不是多样性的丧失是退化高寒草地植被生产力下降的主要原因, 这一发现也为退化高寒草地恢复提供重要启示: 植被恢复过程中优先恢复原生优势物种是提升退化草地生产力的有效途径。

补播改良是草地修复的关键措施之一, 而补播物种及其组配形式的选择对于修复效果至关重要。合理组配多种物种以最大程度地提高功能互补性、确保群落稳定性和多功能性是草地恢复的关键。该研究在甘肃省甘南藏族自治州玛曲县的典型退化高寒草地开展了乡土草种的多物种组配混播实验。结果显示, 多物种混播显著提高了草地的地上生物量、盖度和物种丰富度。通过连续3年对不同组合混播后草地的地上生物量、物种丰富度和优质牧草比例等指标的综合评价, 筛选出表现较为优良的组合有: 禾草混播组合是垂穗披碱草(Elymus nutans) +中华羊茅(Festuca sinensis) +草地早熟禾(Poa pratensis) +紫羊茅(Festuca rubra) +冷地早熟禾(Poa crymophila) +星星草(Puccinellia tenuiflora); 禾-豆混播组合有垂穗披碱草+中华羊茅+草地早熟禾+紫羊茅+高山豆(Tibetia himalaica) +花苜蓿(Medicago ruthenica)和垂穗披碱草+中华羊茅+草地早熟禾+紫羊茅+高山豆+花苜蓿+歪头菜(Vicia unijuga) +斜茎黄耆(Astragalus laxmannii); 禾-豆-莎多物种混播组合是垂穗披碱草+中华羊茅+草地早熟禾+紫羊茅+高山豆+花苜蓿+歪头菜+斜茎黄耆+莎草类。以上多物种混播组合在甘南高寒退化草甸的修复过程中保持了较好的群落稳定性和草地生产性能, 可以为相似退化区域的高寒草地恢复提供参考。

构建多功能群物种配置模式是恢复重度退化高寒草地的重要方式。然而, 青藏高原重度退化高寒草甸对多功能群物种配置的响应以及植物多样性与生态系统多功能性之间的关系仍未明晰。该研究以三江源自然保护区玛沁县重度退化高寒草甸为研究对象, 构建了禾草混播、禾+豆混播、禾+豆+莎混播、禾+豆+杂混播的多功能群物种配置模式, 在测定植物群落多样性、初级生产力、土壤因子的基础上, 评估了不同配置模式下生态系统多功能性, 并进一步解析植物多样性和生态系统多功能性之间的关系。结果表明: (1)在4种物种配置模式中, 禾+豆+莎混播处理具有最高的物种丰富度和Shannon-Wiener指数, Simpson指数和Pielou指数在多功能群物种配置模式下无显著差异。(2)生物量随植物功能群数增加显著增加, 在禾+豆+莎混播处理时最高。(3)禾+豆+莎混播处理下, 除pH、电导率、速效磷含量外, 其余指标均显著增加。(4)生态系统多功能性在禾+豆+莎混播处理时最高, 生态系统多功能性随植物多样性的增加表现出显著下降的趋势。上述结果表明禾+豆+莎混播处理在促进重度退化高寒草甸的土壤养分恢复、提高初级生产力方面有显著影响。研究结果为恢复三江源地区重度退化高寒草甸提供物种配置参考, 对于发展青藏高原重度退化高寒草甸生态恢复理论具有重要意义。

种子包衣技术是提高极端生境幼苗建植与生长的重要措施, 但现有包衣技术多应用于经济作物。该研究针对青藏高原主要补播草种田间出苗差、建植困难等问题, 设计了养分(N)、微生物菌剂(MC)和生长调节剂(G)等不同配方种衣剂, 分别采用室内盆栽和田间实验评价了不同种衣剂处理对3种禾草种子出苗和生长的影响。室内盆栽结果表明, 养分+菌剂+生长调节剂(NMCG)处理的垂穗披碱草(Elymus nutans)和草地早熟禾(Poa pratensis)出苗率优于其他配方, 出苗率较对照(填充剂包衣, CK3)分别提高了27%和44%。养分+菌剂(NMC)处理的垂穗披碱草地上和地下生物量均最高; 复合菌剂(MC2)处理的中华羊茅(Festuca sinensis)地上生物量最高, NMC处理的中华羊茅地下生物量最高; NMCG处理的草地早熟禾地上和地下生物量最高。田间实验结果表明, 补播NMCG处理种子后, 恢复草地高度、盖度和地上、地下生物量最高; 其他配方包衣的补播恢复效果也优于原生草地(CK1); 含有微生物菌剂的种衣剂处理, 均显著提高了恢复草地优质牧草比例。综上, NMCG包衣能够显著提高高寒退化草地3种禾草草种的田间建植与表现, 为乡土草种在青藏高原高寒退化草地的高效利用提供技术支撑。

草原生态系统退化严重制约着我国生态安全和经济发展, 如何有效地恢复退化草原是草原牧区面临的重要科学与技术挑战。目前国内已经研发了多项退化草原修复技术, 这些技术的实施对促进草原恢复发挥了重要作用, 但是对群落结构退化严重、繁殖体库严重缺乏的退化草原却作用有限。为此, 该研究探索了用于中度、重度退化草原优质牧草定向修复的植物繁殖体调控技术, 包括“蘖芽岛”培育与移植两个关键技术环节, 其中“蘖芽岛”培育是基于培养钵种植目标物种, 结合对应管理措施促进植株根茎(或侧芽)快速生长, 最终培育成具有丰富繁殖体库(分蘖根茎或枝生芽)的目标物种“蘖芽岛”; “蘖芽岛”移植的主要目的是补充退化草原繁殖体库, 充分发挥优质牧草无性繁殖能力强的优势, 快速扩繁恢复群落结构及功能。根据在草甸草原进行的技术示范, 羊草(Leymus chinensis)和野苜蓿(Medicago falcata) “蘖芽岛”培育与移植技术具有良好的恢复效果, 能够使退化草原的群落生产力从214.5 g·m^-2分别提高到358.7和286.4 g·m^-2, 优质牧草比例从18.4%分别提高到54.7%和31.5%。该技术能够为繁殖体限制草原的定向修复提供重要的数据和技术支撑。

退化草原恢复是中国草原管理与可持续利用面临的瓶颈问题。养分亏缺是退化草原难以恢复的一个主要限制因子。土壤养分调控的本质是在补充土壤养分的前提下, 调控植物群落组成, 恢复退化草原原有优势种, 提高生产力和优质牧草比例, 并减少养分添加导致的负面环境效应。该研究基于在呼伦贝尔退化草原开展的恢复实验, 依据退化草原土壤养分亏缺现状、植物生长的限制元素以及不同物种的养分需求特性, 提出了退化草原土壤养分调控技术, 其关键过程包括“以需定量、氮磷协同、补充微肥、早春施肥、深施入土、条带作业” 6个技术环节。土壤养分调控技术在我国呼伦贝尔草原具有广泛的应用前景。退化草原生产功能和生态功能的提升对于提高农牧民收入、保障我国饲草安全、维护我国北方生态安全和民族团结具有重要意义。

羊草(Leymus chinensis)草原是中国北方温带草原具代表性的植物群落类型。过度放牧导致羊草种群在群落中的比例大幅度降低。施用有机肥或无机肥可以显著促进羊草种群的恢复, 但其背后的机制迄今尚不清楚。该研究以呼伦贝尔退化羊草草原为对象, 探讨了相同的氮、磷添加水平下, 有机肥和无机肥对植物群落、羊草种群和个体的影响。结果表明: 在植物群落水平, 有机肥和无机肥添加均显著提高了群落地上生物量(2021-2023年), 且有机肥的增产效果显著大于无机肥, 但是, 第2年和第3年, 有机肥处理显著降低了植物物种多样性。在羊草种群水平, 施用有机肥和无机肥均显著提高了羊草种群地上生物量以及羊草在群落中的比例, 且有机肥处理效果优于无机肥。在处理第3年, 无机肥和有机肥处理羊草种群密度分别比对照提高了1.79和8.89倍。在羊草个体水平, 无机肥和有机肥处理的第3年, 羊草个体生物量分别比对照增加了85.3%和69.1%。羊草种群密度可解释其种群生物量变化的81.8%, 而个体生物量只能解释6.2%。以上结果表明, 施用无机肥或有机肥促进羊草种群优势地位的恢复主要是通过密度调节进行的。

土壤质量下降是中度退化高寒草甸恢复的一个关键性限制原因, 同时, 不合理的氮磷肥施用对青藏高原生物多样性具有显著的负效应。然而, 目前针对青藏高原中度退化高寒草甸土壤质量提升技术仍缺乏系统研究。因此, 该研究以青藏高原中度退化高寒草甸为研究对象, 在氮磷肥配施耦合微生物菌肥的处理下, 对不同处理的植物群落特征、土壤理化性质及酶活性进行了研究, 以探究最佳的中度退化高寒草甸土壤质量提升技术。结果表明, 氮磷肥和微生物菌肥对土壤pH、酸性磷酸酶活性无显著影响, 但均显著提高了地上生物量, 并对土壤养分相关指标、电导率、碳氮磷循环相关酶活性的影响存在显著的交互作用。综合分析可知, 施用氮磷肥和微生物菌肥均对中度退化高寒草甸有明显的恢复作用, 微生物菌肥施用可改善土壤多功能性, 而氮磷肥配施微生物菌肥的处理效果优于单施氮磷肥。在配施微生物菌肥225 kg·hm^-2的处理下, 45 kg·hm^-2氮添加量配施20 kg·hm^-2磷添加量的处理作用最佳。该研究结果为促进青藏高原中度退化的高寒退化草甸修复, 改善生态系统服务功能提供科学依据。

三江源区大部分草地出现不同程度退化, 建植人工草地是恢复重度退化草地生态功能的重要措施, 藓类结皮影响土壤养分循环和微生物群落结构, 探究藓类结皮促进退化草地恢复的可行性, 对正确认识生物结皮的生态作用且制定合理有效的生态恢复措施有重要意义。该研究以三江源“黑土滩”为研究对象, 设置了4种不同的禾草组合方式和3种藓类结皮接种方式, 探究藓类结皮接种对人工草地土壤微环境的影响特征与过程。主要结果有: 藓类结皮增加了土壤中有机碳、有效磷、铵态氮、硝态氮含量, 并且人工草地中速效养分含量显著高于“黑土滩”; 在门水平平均相对丰度前5的优势细菌类群为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、厚壁菌门; 在门水平平均相对丰度前5的优势真菌类群为子囊菌门、担子菌门、被孢菌门、未分类_k_真菌和油壶菌门。随着藓类结皮接种量增加, 细菌运算分类单元(OTU)数量减少, 真菌OTU数量增加, 藓类结皮接种未明显影响微生物多样性指数; 混合效应模型结果表明藓类结皮对有效磷、硝态氮、铵态氮含量和影响其积累的微生物有显著影响; 冗余分析结果表明; 细菌群落结构比真菌易受土壤因子的影响, Mantel test结果表明藓类结皮A1 (700 g·m^-2)接种对细菌群落组成的影响比真菌群落明显, 有效磷、铵态氮、硝态氮含量与细菌群落显著正相关。以上研究结果表明, 藓类结皮接种可能通过改变微生物群落环境影响土壤养分积累和循环过程, 促进三江源人工草地生态功能恢复, 这为今后进一步探究藓类结皮添加恢复极度退化草地土壤生态功能提供了理论依据。

施用生长促进剂是人工辅助干预加快退化草地生态恢复的重要手段, 为挖掘适用于退化草地的生长促进剂, 该研究采用盆栽实验和田间实验的方法, 探索了青霉素工业生产过程中产生的残余物青霉菌灭活菌丝体(DMP)对禾豆混播法常用牧草白车轴草(Trifolium repens)和黑麦草(Lolium perenne)生长生理的影响。研究结果表明: (1) DMP能够显著改善白车轴草和黑麦草的生理指标, 并改良二者的发育形态学性状。盆栽条件下每盆施用4.50 g DMP显著增加了黑麦草的株高和叶片数, 与复合肥处理相比分别增加了27.59%和44.16%, 而每盆施用2.25 g DMP显著增加了黑麦草的分蘖数, 与复合肥处理相比增加了38.79%。同时, 每盆施用2.25 g DMP显著增加了白车轴草的分支数和叶片数, 与复合肥处理相比分别增加了27.59%和44.16%。与复合肥处理相比, 每盆4.50 g DMP处理显著提高了黑麦草的叶绿素总量和粗脂肪含量, 提高率分别为12.77%和11.82%, 而每盆6.00 g DMP显著提高了黑麦草的粗蛋白含量, 提高率为119.94%。每盆4.50 g DMP处理也显著提高了白车轴草的叶绿素总量和粗蛋白含量, 与复合肥处理相比提高率分别为29.47%和42.46%。(2) DMP能够提高黑麦草和白车轴草的生物量。盆栽条件下, 与复合肥处理相比, 每盆3.40 g DMP处理显著提高了黑麦草和白车轴草的地上部分干质量, 提高率分别为22.76%和21.09%。在昭通低温寡日照田间条件下, 与复合肥处理相比, 225 kg·hm^-2 DMP提高了黑麦草的地上部分和地下部分干质量积累, 提高率分别为64.53%和14.64%, 225 kg·hm^-2 DMP也提高了白车轴草的地上部分和地下部分干质量积累, 提高率分别为58.00%和129.19%。(3)转录组测序表明, DMP处理诱导了黑麦草植物激素生物合成和信号转导通路相关基因的表达, 证实DMP通过诱导激素生物合成和信号转导通路促进牧草生长。该研究首次证实了DMP能够促进牧草生长, 提出了使用DMP作为牧草生长促进剂的新策略, 为低温寡日照条件下退化草地的修复及可持续发展提供了新思路。

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原优势草食小型哺乳动物, 通过采食、挖掘及排泄等行为活动影响草地生态系统功能。艾美耳球虫(Eimeria spp.)是高原鼠兔的主要肠道寄生物, 具有较高的种属特异性, 是一种潜在的高原鼠兔种群防控新模式。然而, 艾美耳球虫防控高原鼠兔后高寒草地植被的变化情况尚不清楚。该研究选取艾美耳球虫防控高原鼠兔后的草地和对照草地, 通过分析不同处理后高寒草地植被多样性、共现网络和指示种等来探究艾美耳球虫防控高原鼠兔后对草地植被群落结构的影响。结果表明: 在野外投放艾美耳球虫后, 高原鼠兔的有效洞口数显著下降, 控鼠效果良好。艾美耳球虫投放后草地总盖度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和β多样性指数等均显著增高; 混合效应模型的结果表明, 艾美耳球虫投放对草地植被Simpson指数和Pielou均匀度指数的影响更大。艾美耳球虫防控高原鼠兔后植被群落共现网络分析中的群落间关联性和平均连通度增高, 草地关键物种由杂类草变成了禾本科和莎草科物种。研究结果为青藏高原高寒草地生物多样性保护、高寒草地啮齿动物科学防控以及生态系统适应性管理提供新的见解。

以羊草(Leymus chinensis)为优势种的草地是中国北方最重要的草地类型之一, 具有重要的生态系统服务功能。由于长期不合理利用, 草地生态系统中的营养元素持续“入不敷出”, 导致当前的羊草草地普遍处于退化状态, 无法正常发挥其生态及生产功能。已有研究表明, 畜禽草耦合能够促进退化草地生产力恢复, 但对羊草植株个体、种群和群落有何影响尚不清楚。为此, 该研究选取畜禽草耦合样地(LP)、围封打草样地(GM)和传统牛羊放牧样地(CS)开展了对比实验, 结果表明, LP中土壤NO₃^--N含量是GM和CS的2.5-3倍, 土壤速效磷含量是GM的2倍以上, 是CS的6倍以上。土壤养分含量的增加显著改善了羊草植株个体性状和种群特征。LP中羊草叶片的叶绿素含量、比叶面积、氮含量、磷含量等均显著高于GM和CS。LP中羊草种群的重要值在监测的第一年较GM和CS显著升高了29.7%和173.2%; 叶面积指数达到了3.4以上, 而GM在1.0上下, CS则维持在0.2左右; 种群地上生物量在监测的第二年增加到了(431.5 ± 45.3) g·m^-2, 是GM的1.6倍、CS的9倍。羊草种群的发展促进了植物群落的正向演替, LP群落盖度达到90%以上, GM维持在60%左右, CS则维持在40%左右; LP中群落地上生物量则在监测的第二年提高到(597.6 ± 61.3) g·m^-2, 接近GM的2倍、CS的3倍。畜禽草耦合草地利用过程中, 在植物生长季节牧鸡为草地施入的鸡粪有效改善了土壤养分亏缺的状况, 促进了羊草个体的生长和发育, 提高了羊草种群的重要值, 增加了植物群落的盖度和地上生物量, 从而促进退化羊草草地的近自然恢复。