1 材料与方法

1。1 研究区自然概况

山西省属大陆性季风气候, 夏秋两季温暖多雨, 冬春两季寒冷干旱。南北部气候有一定差别, 年均气温南部为10~12 ℃, 北部为8~10 ℃; ≥ 10 ℃年积温南部达4 500 ℃· d, 北部2 100 ℃· d; 无霜期南部为200~220 d, 北部为100~130 d; 年降水量南部为500~570 mm, 北部为350~400 mm。全省年日照时数2 200~2 950 h。土壤类型主要包括黄绵土、栗褐土、褐土、淡栗褐土、粗骨土、棕壤暗棕壤等。山西天然草地共6类, 其中暖性草丛类草地面积为158。96万hm2, 暖性灌草丛类草地127。55万hm2, 温性草原类草地面积为43。83万hm2, 温性山地草甸类草地面积为37。09万hm2, 低地草甸类草地面积为3。44万hm2, 共他草地面积面积为84。32万hm2; 暖性草丛类、暖性灌草丛类、温性草原类、温性山地草甸类草地是山西省4类主要的草地类型。经度和纬度

1。2 样地设置和分布

根据各类型草地面积, 共设置70个样地(表1), 分布于山西省的11个市37个县(34° 91。469'-40° 61。973' N, 110° 63。190'-114° 42。830' E), 其中有23个暖性草丛类样地, 22个暖性灌草丛类样地, 14个温性草原类样地, 11个温性山地草甸类样地。样地选择围封或干扰相对较少的草地群落, 若设定的样地无围封则在取样期间设置围栏避免牲畜践踏啃食或其他干扰。山西省的地形地貌主要为中山、低山、丘陵3种, 依据地形不同的特征, 将草地按海拔分成了4个梯度(< 80、800-1 200、1 200-1 600、> 1 600 m ), 南北走向按纬度分为34° -35° 、35° -36° 、36° -37° 、37° -38° 、38° -39° 、39° -40° 共6个梯度, 东西走向按经度分为110° -111° 、111° -112° 、112° -113° 、113° -114° 、114° -115° 共5个梯度。经度和纬度

1。3 样方设置及样品采集

暖性灌草丛类和暖性草丛类样地为4 hm2, 样方为100 m2, 每个样地设施10个样方, 样方为等距“ S” 型分布, 在样方中取样、记数并设置一个1 m2的样方取草本植物; 温性草原类和温性山地草甸类样地为1 hm2, 样方为1 m2, 样方分布同上。每个样方记录植物种类, 测定地上、地下生物量。样品采集时间为2012年7月中旬到8月下旬。采用收获法测定地上生物量, 收集活体植物、立枯物和凋落物、半分解层。草本植物齐地面刈割称鲜重, 样品放入信封于烘箱中恒温65 ℃烘干48 h至恒重后称重。刈割地上活体植物之后用手将地表当年的凋落物和立枯物捡起, 小心去掉凋落物上附着的细土粒, 装入信封内于烘箱中恒温65 ℃烘干48 h至恒重后称重, 为了估算方便将立枯物归入凋落物中。用羊角爪子轻轻搂取贴附于土壤表面的半分解层, 除去半分解层中的土粒和杂质, 装入信封内于烘箱中恒温65 ℃烘干48 h至恒重后称重。地下生物量采用根钻法测定。待地上部刈割完后, 清理杂物, 用直径为7 cm的根钻按对角线法分3钻7层(0-5、5-10、10-20、20-30、30-50、50-70、70-100 cm)取样, 带回实验室洗根, 剔除干枯无水分的死根, 然后65 ℃烘干至恒重, 称重。经测定, 山西省草地生态系统总生物量在656。2~4 568。8 g· m-2, 平均为1 921。2 g· m-2。经度和纬度

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图1 不同海拔梯度生物量分布 注:图中不同小写字母表示同一海拔不同指标间差异显著(P< 0。05)。图2、图3同。Fig。 1 Distribution of biomass at different altitudes Note: Different lowercase letters within the same altitude indicate significant difference among different parameters at the 0。05 level; similarly for Fig。 2 and Fig。 3。