放牧是草原上最广泛的人类活动,近年来放牧干扰下的木本植物动态是草地生态学和草原管理关注的热点问题之一。生态学侧重于木本植物的动态变化机制以及其对生态系统功能和服务的影响,草原管理更侧重于木本-草本植物的理想比例和可持续利用。由于不同植物种群(或者功能群)对放牧干扰的响应存在差异,进而导致植物种群(或者功能群)之间的关系发生变化。为探讨荒漠草原灌木半灌木(下称“灌木”)与草本植物关系在不同载畜率下的响应特征和规律,研究以荒漠草原长期(2004-2018年)控制载畜率[0、0.91、1.82、2.71 sheep.hm-2·halfyr1,分别代表不放牧(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)]试验为基础,在2016年至2018年,采用同心圆样方法(半径分别为 0.25 m、0.5 m、0.75m和 1 m)监测冷蒿(Artemisia frigida)、木地肤(Kochia prostrata)、小叶锦鸡儿((Caragana microphylla)和驼绒藜(Ceratoides latens)4 种荒漠草原主要灌木及其邻近范围(半径1 m)植物的个体数量特征和上壤特性。样地法(40 m×40 m)测定小叶锦鸡儿和驼绒藜的相对位置,在样地中用系统取样的小样方(50cm×50 cm)调查植物个体数量特征。以时间序列上:(2004-2017年)荒漠草原灌木-草本植物的动态变化为基础,采用方差分析对比不同载畜率下灌木个体数量:特征和灌木近邻范围主要植物种群[短花针茅(Stipa breviflora)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)草冷蒿]、功能群(多年生禾草、多年生杂类草、灌木半灌木、一二年生植物)、群落密度的差异以及对比不同方向上.(东、南、西、北)灌木近邻范围主要植物种群、功能群、群落密度的差异,采用地统计方法分析灌木近邻范围土壤特性的异质性以及主要灌木种群(冷蒿、木地肤、小叶锦鸡儿和驼绒藜)密度、主要草本种群(短花针茅、无芒隐子草)密度、植物功能群密度、植物群落密度和现存量的空间分布,采用典型相关分析灌木与近邻植物种群、功能群、群落的相互作用以及灌木与土壤特性的相互关系,探讨生物因素与非生物因素共同作用下灌木-草本植物在多组织尺度上的消长过程。主要研究结果如下:(1)载畜率对荒漠草原植物群落物种组成有显著的影响。伴随放牧年限和载畜率的增加,草本植物对群落的控制作用增强(2014-2017年,MG、HG的地上现存量高于90%),以短花针茅为代表的多年生禾草功能群在群落中逐渐占据优势地位;灌木在群落中的地位和作用下降,连续10年放牧(LG、MG、HG)后,灌木的累积地上现存量趋于平缓;冷蒿、木地肤、小叶锦鸡儿、驼绒藜的个体数量特征总体上呈下降的变化规律。(2)冷蒿和木地肤对近邻0.25 m范围之内的植物种群密度、功能群密度和群落特征具有影响,小叶锦鸡儿和驼绒藜对近邻植物种群密度、功能群密度和群落特征的影响可达0.50 m左右。灌木半灌木对近邻植物具有方位效应,但是不同灌木物种对方向的影响存在差异。(3)冷蒿、木地肤、小叶锦鸡儿和驼绒藜对近邻土壤养分的影响存在距离效应、方位效应、物种效应和载畜率效应。距离效应主要体现在灌木为中心的0.50 m范围之内,而4种灌木在方位效应、物种效应和载畜率效应方面表现各异。4种灌木对近邻0.5 m的土壤环境(温度、水分、pH值)具有影响,越靠近灌木影响越明显。土壤温度均表现出北面最低,冷蒿、木地肤近邻范围的土壤水分北面最低,而小叶锦鸡儿、驼绒藜近邻范围(约0.2 m)的土壤水分较低。(4)载畜率对灌木-草本植物关系的影响具有多维性。种群水平上,冷蒿与短花针茅呈竞争关系,与无芒隐子草呈亲和关系,其种间竞争激烈;木地肤、小叶锦鸡儿、驼绒藜与主要植物种群(短花针茅、无芒隐子草、冷蒿)呈消长关系。功能群水平上,冷蒿、驼绒藜与一二年生植物呈竞争关系;木地肤与多年生杂类草呈亲和关系,与灌木半灌木呈竞争关系,而与一二年生植物呈消长关系;小叶锦鸡儿对多年生杂类草和一二年生植物有庇护作用,而与灌木半灌木呈竞争关系。群落水平上,冷蒿与近邻植物呈竞争关系；木地肤与近邻植物呈竞争关系且有利于提高其近邻范围的物种数;小叶锦鸡儿、驼绒藜高度的增加有利于提高植物群落的高度、密度和物种数。(5)空间分布分析表明,种群水平上,伴随载畜率的增加,灌木种群空间分布的缀块性增强,斑块的尺度和连通性减小,密度逐渐降低；短花针茅和无芒隐子草在各载畜率下的空间分布均具有较好的斑块性和连通性,伴随载畜率的增加,短花针茅密度呈增加的趋势,而无芒隐子草呈先增加后下降的变化趋势。功能群水平上,伴随载畜率的增加,多年生禾草密度呈增加的趋势,而灌木半灌木、多年生杂类草、一二年生植物的密度呈降低的趋势。群落水平上,伴随载畜率的增加,群落密度呈先增加后下降的变化趋势,群落地上现存量呈逐渐减小的变化趋势。无论放牧与否,种群、功能群和群落的空间异质性主要由结构因素所决定。(6)按照组织层次的顺序,冷蒿和小叶锦鸡儿对主要植物种群、功能群和群落的影响能力逐渐下降,驼绒藜的影响能力呈增加的趋势,木地肤的影响能力基本一致。伴随距离增加,灌木对近邻植物和土壤的影响作用消失,取而代之的是载畜率的影响。载畜率调控下,灌木与草本植物种群、功能群和群落的关系愈加复杂。典型相关的3层关系体现冷蒿、木地肤以及驼绒藜对主要植物种群、功能群和群落的影响；载畜率对植物种群、功能群的影响具有多维性,而对植物群落的影响具有一致性。