题目：高寒矮嵩草草甸两种主要植物耐牧性的比较研究

植物的耐牧性是其受到放牧采食损伤后补偿失去组织的一种能力，采摘后植物的相对生长率、生物量分配、补偿性生长以及储藏物的调运等都是增加耐牧性的重要补偿机制。矮嵩草草甸地处高寒，牧草营养丰富，是发展草地畜牧业的重要物质基础。矮嵩草(Kobresia humilis)和垂穗披碱草(Elymus nutans)分别是矮嵩草草甸的优势种和重要伴生种，分属密集型和疏丛型构型，是该草地中家畜重要的饲用植物。本研究通过在青海省海北高寒草甸生态系统国家野外观测研究站设置野外控制实验(2007年—2010年)，研究了刈割(留茬3cm：H3、留茬1cm：H1及不刈割：NH)、施肥(施肥：F、不施肥：NF)和浇水(浇水：W、不浇水：NW)处理对该群落特征、矮嵩草和垂穗披碱草盖度(Cov)、密度(Den)、补偿高度(CH)、相对生长率(RGR)、地上总生物量(TAB)和补偿指数(CI) (本研究中植物的补偿生长模式用Belsky提出的补偿指数G/C表示：G为6月中旬刈割后的补偿生物量，C为对照处理8月底时的地上总生物量) 的影响，以及两物种在相同处理条件下耐牧性指数(本研究采用Damhoureyeh和Hartnett提出的耐牧性指数即放牧后植物生长和繁殖等特性指标与对照相比减少百分数的平均值估计)的变化和比较，旨在探讨两种植物耐牧性的强弱及其与生境资源获得性的关系，以期为制定高寒草地资源的保护和持续利用对策提供科学依据。本实验研究结果如下：
（1）??? 2009年，矮嵩草草甸群落密度在刈割处理条件下发生了超补偿，并在中度刈割处理条件下表现出最大值；2010年，其密度在刈割处理条件下发生了超补偿，并随刈割强度增大而增大，在重度刈割处理条件下表现出最大值。2009年，群落地上总生物量在刈割处理条件下发生了低补偿，并在中度刈割处理条件下表现出最小值；2010年，其地上总生物量在刈割处理条件下发生了低补偿，并随刈割强度增大而减小，在重度刈割处理条件下表现出最小值。施肥处理对群落各指标影响不显著。2009年，群落补偿指数在各刈割处理之间无显著性差异，即在中度刈割和重度刈割处理条件下均发生了等补偿；2010年，其补偿指数在刈割处理条件下发生了超补偿，并随刈割强度增大而增大，在重度刈割处理条件下表现出最大值。本研究中，浇水对群落特征变化无显著影响。
（2）??? 2009年，矮嵩草盖度、补偿高度和地上总生物量均在刈割处理条件下发生了低补偿，并随刈割强度增大而减小；2010年，其盖度在各刈割处理之间无显著性差异，其补偿高度在中度刈割条件下发生了低补偿并表现出最小值，在重度刈割与不刈割处理之间无显著性差异，其地上总生物量在中度刈割条件下发生了超补偿并表现出最大值，在重度刈割与不刈割处理之间差异不显著。矮嵩草相对生长率在刈割处理条件下发生了超补偿，并随刈割强度增大而增大，施肥后该效应更显著。施肥后矮嵩草各项指标均显著高于不施肥处理，发生了不同程度的超补偿。矮嵩草补偿指数在刈割处理条件下均发生了超补偿，并在中度刈割处理条件下表现出最大?????
值，该效应随年份增加而增大。
（3）??? 垂穗披碱草盖度、密度、补偿高度和地上总生物量均在刈割处理条件下发生了不同程度的低补偿，并随刈割强度增大而减小。而垂穗披碱草相对生长率在刈割处理条件下发生了超补偿，并随刈割强度增大而增大，施肥后该效应更显著。施肥后垂穗披碱草各项指标均显著高于不施肥处理，发生了不同程度的超补偿。2009年，垂穗披碱草补偿指数随刈割强度增大而减小，在中度刈割条件下发生了等补偿，在重度刈割条件下发生了低补偿；2010年，垂穗披碱草补偿指数在刈割处理条件下发生了超补偿，并随刈割强度增大而增大，在重度刈割条件下表现出最大值。与矮嵩草相同的是，刈割处理对垂穗披碱草盖度、补偿高度和地上总生物量均具有负效应，而促进其相对生长率的生长；施肥处理对垂穗披碱草各项指标均具有促进作用。与矮嵩草不同的是，垂穗披碱草补偿指数在2009年中度刈割条件下发生了等补偿，在重度刈割条件下发生了低补偿；而在2010年刈割处理条件下发生了超补偿，并在重度刈割条件下表现出最大值。尽管矮嵩草仅在中度刈割条件下发生超补偿，而垂穗披碱草可在重度刈割条件下发生超补偿，但垂穗披碱草补偿能力仅相当于矮嵩草的1/10。
（4）??? 两物种的耐牧性指数值在不同的刈割强度与施肥处理之间表现出不同的变化规律。矮嵩草耐牧性指数在不同处理间的大小顺序是H3>H3×NF>H1×NF>H1>H3×F>F>H1×F；而垂穗
披碱草耐牧性指数的大小顺序是H1×NF>H3×NF>H3>H1>H1×F>H3×F>F。施肥能明显提高植物的耐牧性，与矮嵩草相比，垂穗披碱草的耐牧性指数值在相同处理条件下均较大，说明其耐牧性低于矮嵩草。
综上所述，本研究中矮嵩草草甸群落以及两种主要植物对刈割和施肥处理均有一定的程度的响应，而对浇水处理无显著性变化。在刈割处理条件下，群落、矮嵩草和垂穗披碱草地上总生物量均发生了不同程度的低补偿，而群落、矮嵩草和垂穗披碱草补偿指数均发生了不同程度的超补偿；施肥处理对群落各项指标影响不显著，但有一定的年际变化。矮嵩草和垂穗披碱草各项指标均在施肥处理后发生了不同程度的超补偿。本研究说明高寒草甸的补偿响应模式与群落物种补偿量的消长变化密切相关，补偿能力同时受放牧强度和土壤营养资源的共同影响，而对土壤水分无显著性响应。矮嵩草、垂穗披碱草均具有一定的耐牧性，虽然矮嵩草生长分配、补偿高度和相对生长率在不同处理中的减少百分数大于垂穗披碱草，刈割对矮嵩草生长分配、补偿高度和相对生长率的负效应大于垂穗披碱草，但矮嵩草繁殖分配和地上总生物量的减少百分数却小于垂穗披碱草，施肥后垂穗披碱草地上总生物量与对照相比减少了40.61%～41.59%，而矮嵩草则增加了51.89%～87.32%。说明刈割对垂穗披碱草地上总生物量的负效应更大。由此可知，矮嵩草补偿生长能力以及耐牧性较垂穗披碱草强。因此，适度的放牧更有利于矮嵩草发生超补偿而过度利用可能会对该种群长期保持产生不利影响，而垂穗披碱草人工草地的维持需要较好的农艺管理措施，为防止退化并保持稳产高产，可采取施肥复壮措施。