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大武滩藏嵩草沼泽化草甸群落结构及植物量调查研究



全 文 :大武滩藏嵩草沼泽化草甸群落结构及
植物量调查研究
吴海艳1 ,马玉寿2 ,孙小弟2 ,王彦龙2 ,杨时海1
(1.青海大学 ,西宁 ,810016;2.青海省畜牧兽医科学院 ,810016)
    摘 要:对果洛州大武滩藏嵩草沼泽化草甸典型样地的植物群落结构及植物量进行了调查 , 结果为:该草地植被由
24 种植物组成 , 隶属 13科 22 属。藏嵩草为优势种 ,次优势种植物有华扁穗草和鹅绒委陵菜。植被多样性指数(H′)为
3.06 , 生态优势度指数(D)为 0.82 , 均匀度指数为(J′)值为 0.96。地上植物量干重为 558.7g m2 ,地下植物量为 6734.13g
m2 。地下植物量主要分布在 0 ~ 10cm 处 ,为 4071.7g m2 ,占 0 ~ 30cm 植物量的 60.46%。草地地上植物量按经济类群划
分 ,莎草类 、阔叶草类和禾草类植物分别占鲜重的 69.9%、26.28%和 3.78%;占干重的 75.3%、20.3%和 4.4%, 草地植
物群落以莎草科牧草为主。
关键词:藏嵩草;沼泽化草甸;群落结构;植物量
中图分类号:S812.8      文献标识码:A      文章编号:1003-7950(2007)02-0020-03
Investigation on Community Structure and Biomass of Kobresia
Tibetica Swamp Meadow in Dawutan
WU Hai-yan et al
(Qinghai University ,Xining ,810016)
  Abstract:The community structure and biomass of Kobresia Tibetica swamp meadow in Dawutan of Guoluo prefecture
were investigated.The results indicated:There were 24 species , which belongs to 13 families and 22 genera in this plant
community.The dominant species was Kobresia Tibetica , and the second dominant species were Blysmus sinocompressus and
Potentilla anserine.The Shannon-Wiener index of plants was 3.06 , the Simpson index was 0.82 , the Pielous index was 0.96.
The dry above-ground biomass was 558.7g m2 , the dry below-ground biomss was 6734.13 g m2.The below-ground biomass
primarily distributed at the 0 ~ 10cm of soil depth which was 4 071.7g m2 and occupied 60.46% of biomoss of the 0 ~ 30cm
soil depth.According to the economic classes , the above-ground biomass divided into Cyperaceae , forbs and Gramineaeis ,which
occupied 69.9%, 26.28%and 3.78% of the fresh biomass and 75.3%, 20.3% and 4.4% of the dry of biomass ,
respectively.The main species of this plant community was Cyperaceae.
Key words:Kobresia tibetica;Swamp meadow;Community structure;Biomass
  藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸是青藏高原
高寒草甸草地的重要组成部分 ,是优良的放牧草地 ,也
是重要的高寒湿地 ,作为独特的自然生态系统 ,具有涵
养水源 、调蓄水量 ,调节气候 ,以及保护生物多样性 ,维
持生态平衡等方面的生态功能和作用〔1〕 。藏嵩草沼泽
化草甸是典型草甸向沼泽的过渡类型 ,主要集中分布
于川西若尔盖 、青南高原的莫云滩 、旦云滩 、星宿海 、黄
河源头 、大通河上游和藏北高原。青海省该类草地的
可利用面积有 397万 hm2 ,约占全省可利用草地面积
的12.5%,占高寒草甸草地的 18.5%,沼泽化草甸的
89.0%〔2〕 。近几十年来 ,随着全球气候和人类活动的综
合影响 ,包括江河源区在内的不同地区其湿地出现明
显变化 ,引起了一系列生态环境问题。沼泽湿地退化
萎缩已成为江河源区生态环境退化的重要标志之一 ,
高寒湿地的变化已对区域生态环境及生物多样性等产
生了其它影响〔4 ~ 6〕 。本研究旨在通过对大武滩藏嵩草
沼泽化草甸群落结构特征及植物量形成规律的研究 ,
为该草地的优化管理提供科学依据 。
1 研究地区概况与研究方法
1.1 试验区自然概况 试验研究地点位于青海省果
洛藏族自治州玛沁县大武乡牧户诺日布的冬春草场
上 ,海拔高度为 3736m ,地理位置:北纬 34°27′56.9″,东
经100°13′06.5″。年均温-3.9℃,最冷月 1月平均气
温-12.6℃,最热月 7月平均气温 9.7℃, ≥5℃的积温
850℃,牧草生长季为 156d 左右 ,年降水量 513.2 ~
542.9mm ,多集中在 6 ~ 9月 ,年蒸发量 2471.6mm。年
日照时数 2260h ,太阳辐射强 ,昼夜温差大 ,全年无绝
对无霜期。植被类型丰富多样 ,其中高寒嵩草草甸类
型占优势。主要优势种有小嵩草(K .pygmaea)、矮嵩
草(K.humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)、藏嵩草(K.
tibetica)等 ,主要伴生种有异针茅(Stipa aliena)、羊茅
(Festuca.ovina)、草地早熟禾(Poa pratensis)、垂穗披碱
草(Elymus nutans)、双叉细柄茅(Ptilagrostis dichotoma)
等。土壤类型以高山草甸土 、高山灌丛草甸土 、草甸沼
泽土为主〔7〕。
1.2 研究方法
收稿日期:2006-10-27
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青海畜牧兽医杂志  2007年第 37 卷第 2 期(总第 188 期)
1.2.1 调查方法 于2006年 8月 15日在研究区域内
选取一块 100m ×100m 典型样地 ,并在样地内沿对角
线取 50cm×50cm 的代表性样方 3个 ,调查样方内所有
物种的高度 、盖度及植物量。
高度:对于样方内的单个物种 ,随机选取 10株 ,测
量自然高度并计算平均值 ,作为该种植物的高度。
盖度:用目测法测定样方的总盖度和植物分盖度。
地上植物量:采用收获法 ,按经济类群(莎草类 、禾
草类 、阔叶草类)分类 ,称其鲜重后在 65℃的恒温箱烘
干至恒重 。
在上述齐地面刈割后的 3个样方内 ,挖取 25cm×
25cm的土柱 ,分层(0 ~ 10cm 、10 ~ 20cm 、20 ~ 30cm)取
土 ,用漂洗法测定地下植物量 。将洗净的根系在 65℃
的烘箱内烘干至恒重并称重。
1.2.2 数据分析方法 植物相对盖度=(某种植物的
盖度 所有植物种的盖度和)×100%
植物相对高度=(某种植物的高度 所有植物种的
高度和)×100%
表 1 大武滩藏嵩草沼泽化草甸植物种类组成及特征值
物 种 名 盖度(%)
相对盖度
(%)
鲜重
(g 0.25m2)
相对重量
(%)
高度
(cm)
相对高度
(%)
重要值
(Pi)%
藏嵩草 53.00 29.94 151.80 45.00 34.70 17.53 30.82
华扁穗草 29.00 18.75 100.00 26.89 15.00 7.67 17.77
鹅绒委陵菜 46.00 26.36 44.00 12.70 9.74 4.85 14.64
粗喙苔草 11.00 5.70 39.67 12.59 12.07 6.26 8.18
华丽龙胆 20.00 8.73 32.00 10.71 7.40 2.60 7.35
垂穗披碱草 10.00 4.58 12.00 3.97 23.74 9.47 6.01
塔氵 草(Koeleria cristata) 1.50 0.87 1.50 0.46 35.53 14.66 5.33
紫羊茅(F .rubra) 2.00 1.32 0.75 0.22 22.50 13.95 5.16
垂头菊(Cremanthodium spp.) 4.50 2.19 3.75 1.24 18.55 10.45 4.63
野青茅(Deyeuxia spp.) 1.00 0.55 0.75 0.23 24.80 10.76 3.84
天蓝韭(Allium cyaneum) 6.00 2.62 6.00 2.01 18.86 6.62 3.75
羊茅 2.00 0.98 0.75 0.23 23.60 9.52 3.58
獐芽菜(Swertia bimaculata) 12.00 5.24 3.00 1.00 7.20 2.53 2.92
黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala) 2.50 1.20 4.25 1.40 13.10 4.77 2.45
花葶驴蹄草(Caltha scapasa) 4.50 2.97 3.00 0.89 4.75 2.66 2.17
毛茛(Ranunculus japonicus) 1.00 0.66 0.20 0.06 7.80 5.29 2.00
宽叶羌活(Notopterygium forbesii) 2.00 1.21 0.65 0.21 5.40 2.74 1.39
星状风毛菊(Saussurea stella) 1.00 0.44 7.00 2.34 3.00 1.05 1.28
三脉梅花草(Parnassia trinervis) 1.00 0.65 0.50 0.12 6.00 2.92 1.23
云生毛茛(R.nephelogenes) 1.00 0.65 0.50 0.12 5.00 2.43 1.07
海乳草(Glaux maritima) 3.00 1.31 1.50 0.50 3.00 1.05 0.95
肉果草(Lancea tibetica) 1.67 0.95 1.17 0.37 3.07 1.38 0.92
唐松草(Thalictrum angustifolium) 2.00 0.87 1.00 0.33 3.50 1.23 0.81
车前(Plantago asiatica) 1.00 0.65 1.00 0.24 1.50 0.73 0.54
  植物相对植物量=(某种植物的鲜重 所有植物种
的鲜重和)×100%
植物重要值(Pi)=(相对高度+相对盖度+相对
植物量) 3
Shannon-Wiener指数(H′):H′=-∑S
i=1PiLnPi
Pielous均匀度指数(J′):J′=H′ 1nS
物种丰富度:S=样方内物种总数
Simpson指数:D=1-∑Pi2
其中:Pi—第 i种植物的重要值 H′—多样性指数
J′—均匀度指数   S —群落中植物的种数
D—生态优势度指数
并用 Excel 2003软件进行数据处理与制图 。
2 结果分析与讨论
2.1 植被群落结构组成及多样性分析
藏嵩草沼泽化草甸植物群落生长茂密 ,外观整齐 ,
种类组成较少 ,总盖度约 95%。主要由 24种植物组成 ,
隶属 13科 22 属。在 24 种植物中 , 藏嵩草(Kobresia
tibetica)是青藏高原所特有的成分 ,是典型的湿中生短根
茎地下芽植物 ,其重要值最大(30.82),在群落中占绝对
优势 ,平均高度达34.7cm。次优势种和主要伴生种有华
扁穗草(Blysmus sinocompressus)(17.77)、鹅绒委陵菜
(Potentilla anserina)(14.64)、粗 喙 苔 草 (Carex
scabrirostris)(8.18)、华丽龙胆(Gentiana sino-ornata)
(7.35)、垂穗披碱草(E.nutans)(6.01)。以重要值计 ,莎
草科(56.77)>禾本科(23.92)>蔷薇科(14.64)>龙胆
科(10.27)。其余 9科 13种植物的重要值之和为 23.19。
有12种植物的重要值均小于3 ,在群落中处于次要地位
(见表1)。这与王启基〔2〕等人在海北州 ,王长庭〔3〕等人
在果洛州对该类型草地研究结果是基本一致的。
群落多样性指数可用来衡量其环境的优劣 ,说明
21  青海畜牧兽医杂志 37卷 2期
2 2007 Chinese Qinghai Journal of Animal and Veterinary Sciences Vo1.37 ,No.2
施加于群落上的环境压力的程度 ,故能体现环境可被
利用的限度〔8〕 。一般来讲 ,丰富度指数 、多样性指数和
种的均匀度能比较一致的反映群落的特征〔9〕 。
藏嵩草沼泽化草甸由于环境条件的制约 ,物种数
为24种 ,H′值为 3.06 , J′值为 0.96。相对于王长庭〔3〕
等人所研究的小嵩草草甸的H′值低 , J′值高。因此 ,该
草甸的多样性较低 、均匀度较高。从总体上来说 ,物种
个体数量分布较为均匀 ,这可能是群落的小生境较为
一致的缘故。生态优势度指数(D)为 0.82 ,这与群落
集中在藏嵩草 、华扁穗草 、鹅绒委陵菜 、粗喙苔草等少
数几个物种上是相符的。
2.2 植被植物量组成
大武滩藏嵩草沼泽化草甸 8月份地上平均植物量
为558.74g m2 ,明显高于该类草地 342.52g m2 的全省平
均水平 ,也比王长庭〔3〕研究中得出的藏嵩草沼泽化草甸
的地上植物量为371.60g m2的产量较高 ,是属于藏嵩草
沼泽化草甸中的优良草场。其地上植物量占总植物量
的7.66%,可见草地植物群落具有发达的地下根系。
其地下总植物量为 6734.13g m2 。大部分植物量
分布在地表 0 ~ 10cm 处 ,为 4071.73g m2 ,占 0 ~ 30cm
植物量的 60.46%,10 ~ 20cm 、20 ~ 30cm土层中的植物
量分别占 22.92%、16.62%。即随着土层深度的增加 ,
地下植物量的分布呈递减趋势。地下 0 ~ 10cm 、10 ~
20cm 、20 ~ 30cm 的植物量与地上植物量的比值分别为
7.3 、2.8 、2.0。地下总植物量与地上总植物量的比值
为12.1 ,地下植物量占总植物量的 92.34%(见表 2)。
这与王启基〔2〕等人研究中地下植物量在土层中总的分
布趋势是基本相符的 。
表 2 地上植物量 、地下植物量和植物量比率的变化( X±SE)
总植物量
(g m2)
地上植物量
(g m2)
地上植物量占
总植物量(%) 地下植物量(g m2)
地下各层植物量
地下总植物量(%)
地下植物量占
总植物量(%)
7292.9±1406.3 558.7±111.7 7.66
0 ~ 10cm
10 ~ 20cm
20 ~ 30cm
总计
4071.7±497.7
1543.5±388.3
1118.9±408.6
6734.1±1294.5
60.5
22.9
16.6
 
92.34
 注:表中数据为平均值±标准差。
2.3 草地经济性状评价 根据 2006年 8月测定的数
据(见表 3),该类草地的鲜草产量为 1667g m2 。按经
济类群划分 , 莎草类植物在 8 月份的鲜草产量可达
1165.9g m2 ,占群落的69.9%,禾草和阔叶草的鲜重分
别达 63.0g m2 、438.1g m2 , 分别占群落的 3.8%、
26.3%。按烘干草产量计算 ,莎草类(420.8g m2)>阔
叶草(113.2g m2)>禾草(24.7g m2),草场总产量达
558.7g m2 ,按所占群落比重计 ,为莎草类(75.3%)>
阔叶草(20.3%)>禾草(4.4%)。说明在该类型草甸
中 ,莎草类植物的植物量占绝对比重 ,可直接影响到整
个草场的产草量 。且大多莎草和禾草类植物为家畜喜
食牧草 ,其干草产量在整个群落中的总比例达79.7%,
其饲用价值相对较高。每个羊单位的日采食量按 4kg
鲜草 ,草地利用率按 50%计算〔10 ~ 11〕 ,草地的载畜量为
5.7个 hm2 羊单位 ,因此 ,该草地在三江源区属优良草
场。
3 结论
3.1 草地植物群落由 24种植物组成 ,隶属 13科 22
属。藏嵩草为优势种 。次优势种植物为华扁穗草和鹅
绒委陵菜。草地植被的多样性指数(H′)为 3.06 ,生态
优势度指数(D)为 0.82 ,均匀度指数为(J′)值为 0.96 。
3.2  草地地上植物量鲜重为 1667g m2 , 烘干重为
558.7g m2 ,地下总植物量烘干重为 6734.13g m2 。大部
分植物量分布在地表 0 ~ 10cm 处 ,为 4071.7g m2 ,占 0
~ 30cm植物量的 60.46%。
3.3 草地地上植物量按经济类群划分 ,莎草类 、阔叶
草类和禾草类植物分别占鲜重的 69.9%、26.28%和
3.78%;占干重的75.3%、20.3%和4.4%,草地植物群
落以莎草科牧草为主 。每公顷草地的载畜量为 5.7个
羊单位 ,属优良草场 。
表 3 大武滩藏嵩草沼泽化草甸植被经济类群组成
经济类型 鲜重(g m2)
占群落比例
(%)
烘干重
(g m2) 占群落比例
莎 草 1165.9 69.9 420.8 75.3
禾 草 63.0 3.8 24.7 4.4
阔叶草 438.1 26.3 113.2 20.3
合 计 1667.0 100.0 558.7 100.0
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