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青藏高原东缘珠芽蓼+线叶嵩草草地植物群落组成及生产力动态监测



全 文 :青藏高原东缘珠芽蓼+线叶嵩草草地植物群
落组成及生产力动态监测
赵 忠1 ,韩天虎2 ,王安禄3
(1. 甘肃省草原监理站 ,甘肃 兰州 730046;2. 甘肃省草原技术推广总站 ,甘肃 兰州 730046;
3. 甘肃省甘南藏族自治州畜牧局 ,甘肃 合作 747000)
  摘要:对青藏高原东缘珠芽蓼+线叶嵩草草地 3 年的定位监测研究表明:该草地群落主要以杂类草组
成 ,杂类草占草群密度的 89. 6%,是高山带典型的杂类草草甸草地 ,群落共有植物 104种 ,分属 18科 48属 ,
珠芽蓼 、线叶嵩草为优势种 ,草群构成中 ,珠芽蓼所占比例最大 ,在 5. 7 ~ 13. 4 ,且随生育期的延伸呈逐步上升
趋势 ,在整个草群地上植物量的变化中 ,珠芽蓼处于主导地位 ,它的增减变化决定其他类草比率的升降。草
地生产力月动态变化呈单峰形曲线 , 6 ~ 7月是地上植物量增长最快的时期 ,产量高峰出现在 8 月(167. 24
g /m2)。全年单位面积载牧量(羊单位)为 1. 833个 /hm 2 ,青草期月理论载牧量(羊单位个 /hm2)分别为:5月
5. 3个 ,6月 11. 0个 ,7月 17. 8个 , 8月 21. 6个 9月 17. 3个 , 10月 11. 3个 。
  关键词:珠芽蓼+线叶嵩草草地;群落组成;生产力;动态监测
  中图分类号:S 812  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2006)05-0008-04
  珠芽蓼(Polygonum viviparum)和线叶嵩草(K o-
bresia capi ll i folia)为共优种的草地 ,通常呈小片镶嵌
于高寒草甸与高寒灌丛草甸之间的过渡地带 ,是高山
带比较典型的杂类草草甸草地 。由于珠芽蓼花穗长 、
花较密集 ,在夏末秋初 ,其花果牛羊均喜食 ,且具有较
多的种子 ,蛋白质含量高(17. 41%),是一种适于放牧
牲畜催肥抓膘的优质牧草 。线叶嵩草具有耐寒 、耐旱 、
耐瘠薄和适口性强的特点[ 1] ,是青藏高原分布最广的
牧草之一 ,故该类型草地是优良的秋季牧地。
  有关对珠芽蓼+线叶嵩草草地生产力进行连续数
年定位监测研究的报道甚少。研究于 2002 ~ 2004年
进行 ,通过对甘南亚高山草甸草地广泛分布的珠芽蓼
+线叶嵩草草地连续 3年的定位监测 ,旨在揭示该类
草地地上植物量年度 、季节动态变化规律和种群特征 ,
以准确评价其生产力水平 ,进而确定适宜的载畜量 ,为
合理保护和可持续利用该类草地资源提供依据。
  收稿日期:2006-04-29
  基金项目:甘肃省退牧还草效益遥感监测
(甘退牧 200301)
  作者简介:赵忠(1961-), 男 ,甘肃高台人 , 高级畜牧师。从
事草地生态研究。
1 材料和方法
1. 1 试验地概况
  试验地分别位于甘肃省甘南藏族自治州玛曲县和
碌曲县境内 ,区域地势高亢 、山原开阔 、河流纵横 、切割
微弱或较强 、谷坡和滩地较多 ,是良好的天然草地 。海
拔 2 800 ~ 3 500 m ,气候高寒湿润 ,大风雪灾害频繁 。
年均温 1. 0 ~ 3. 0 ℃,月均温 7月最高为 10. 1 ~ 10. 8
℃,1月最低为 - 9. 7 ~ - 10. 1 ℃,全年≥0 ℃的积温
为1 353 ~ 1 452 ℃,无绝对无霜期。年降水量 623 ~
768 mm ,主要集中在 7 , 8 和 9月 ,年蒸发量 1 205. 6
mm ,年日照时数 2 222 ~ 2 351 h 。牧草生长期 180 ~
210 d。土壤为亚高山草甸土。
1. 2 试验设计
  观测从 2002 ~ 2004年 ,每年在牧草生长季节的
5 、6 、7 、8 、9 、10月各观测 1次 ,观测日期为每月 15日 。
  为了能充分反映不同生境条件下珠芽蓼+线叶嵩
草草地的植物组成及植物量动态及其差异 ,试验地采
用随机取样法 ,在不同区域最具代表性的珠芽蓼+线
叶嵩草草地选定10个样地(28 m×10 m),围栏固定观
测 ,样方面积 1 m×1 m ,3次重复。
8 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2006  No. 5  (Sum  No. 118)DOI牶牨牥牣牨牫牳牨牱牤j牣cnki牣cyycp牣牪牥牥牰牣牥牭牣牥牥牪
1. 3 测定指标和方法
  对样方进行植被盖度(样点法)、高度(生殖枝 、营
养枝)、多度(实测样方中各植物种个体数)、物候期及
物种分类调查测定后 ,按种分别刈割称鲜重(留茬高度
2 cm),再按经济类群分别装入样袋风干称重[ 2 , 3] 。
2 结果与讨论
2. 1 群落特征
  珠芽蓼+线叶嵩草草地多见于海拔 3 000 ~ 3 500
m 的高山带山坡与高寒灌丛相接地段的残积坡积物
上 ,土壤含沙 、砾 ,土层薄 ,但土壤较湿 ,从东西向的浅
沟 、沟脑为主 ,呈片状分布 ,在浑圆低山 ,丘陵顶部或阴
坡均可见到。
  珠芽蓼+线叶嵩草草地群落 ,共有植物 104种 ,分
属 18科 48属 ,其中禾本科 16种 、豆科 10种 、菊科 18
种 、莎草科 10种 ,其他科50种 。根据表 1 ,草群盖度平
均为 78. 4%,草层高度平均 10. 4 cm ,草群密度 4 980
株 /m2 。该型草地伴生成分中杂类草比较显著 ,占草
群密度的 89. 6%, 优势种珠芽蓼 、线叶嵩草分别占
1. 6%和 8. 6%。伴生种主要有美丽风毛菊(Saussurea
p ulchel la)、园穗蓼(Polygonum sphaerostachyum)、
多茎萎陵菜(Potent i lla mul ticaul is)、黄帚橐吾(Lig u-
laria v irgaurea)、狼毒(S tellera chamaejasme)、羊茅
(Festuca ovina)、密生苔草(Carex crebra)、异针茅
(S tipa al iena)、矮嵩草(Kobresia humil is)、火绒草
(Leontopodium leontopod ioides)、秦 艽 (Gentiana
macrophy l la)、早熟禾(Poa annua)、钝裂银莲花(A-
nemone obtusi loba)、乳白香青(Anaphalis tactea)、高
山唐松草(Thalictrum alpinum)、兰石草(Lancea t i-
betica)、柴胡(Bup leurum chinense)、藏异燕麦(Helic-
totrichon t ibet icum)等 ,是高山带比较典型的杂类草草
甸草地。
表 1 珠芽蓼+线叶嵩草草地群落特征
Table 1 Plant component of community
时间 草群盖度
/%
草层高度
/cm
草群密度
/株 m2
主要植物种密度比重 /%
珠芽蓼 线叶嵩草 杂类草
最高月干草产量
/g m - 2
2002 83. 9 11. 5 4 828 1. 6 8. 8 89. 6 223. 85
2003 78. 4 10. 2 5 773 1. 3 8. 4 90. 2 147. 56
2004 72. 8 9. 4 4 340 2. 0 8. 7 89. 4 130. 28
平均 78. 4 10. 4 4 980 1. 6 8. 6 89. 8 167. 23
2. 2 地上植物量构成
  春季牧草返青后 ,随着生长季的推进 ,气温升高 ,
降水增多 ,草地植物量逐渐增大 , 6 ~ 7 月是增长最快
的时期 ,8月地上植物量出现峰值(167. 24 g /m2)(表
2),以后植物量缓慢下降 ,整个草群生育期植物量月动
态变化呈单峰曲线。草群构成中 ,珠芽蓼所占比例最
大 ,在 5. 7 ~ 13. 4 ,且随着生育期的延伸呈逐步上升趋
势 , 由 5月份的 5. 7%,逐月递增 ,到 10 月份增长到
13. 4%,线叶嵩草在整个生育期所占比重变化不大 。
其他类草植物量比例则与优势种珠芽蓼正好相反 ,由
5月份的 92. 3%,逐月递减 ,到 10月份降为 84. 3%。
因此 ,该类草地在整个草群地上植物量的变化中 ,珠芽
蓼处于主导和决定的地位 ,它的增减变化决定其他类
草比率的升降 。
表 2 珠芽蓼+线叶嵩草草地群落各月产量(干草)动态与比例
Table 2 Monthly phytomass and proportion in community g /m2
群落组成 5 月 6 月 7 月 8 月 9月 10月产量 比例 /% 产量 比例 /% 产量 比例 /% 产量 比例 /% 产量 比例 /% 产量 比例 /%
珠芽蓼 2. 34 5. 7 5. 63 6. 8 10. 19 7. 4 16. 47 9. 8 13. 91 10. 7 11. 75 13. 4
线叶嵩草 0. 84 2. 0 1. 92 2. 3 4. 27 3. 1 5. 48 3. 3 2. 66 2. 1 2. 00 2. 3
其它类草 38. 13 92. 3 75. 30 90. 9 123. 83 89. 5 145. 30 86. 9 112. 95 87. 2 74. 05 84. 3
合计 41. 31 100. 0 82. 85 100. 0 138. 29 100. 0 167. 24 100. 0 129. 51 100. 0 87. 80 100. 0
  注:表中数据为 2002~ 2004年平均值
2. 3 地上植物量月动态
  表 2所示 , 3年平均植物量月动态 ,6 月比 5月增
长 100. 56%,7月比 6月增长 66. 92%, 8月比 7月增
长 20. 93%。8月达到最高值 ,以后不再增加 ,牧草生
长逐渐停止 , 整个生长周期完结 ,增长速率出现负值 ,
植物量呈下降趋势 , 9月比 8月下降 22. 56%,10月较
9草原与草坪  2006年  第 5期  总第 118期
9月下降了 32. 21%。整个生育期地上总植物量呈现
出“低 —高 —低”的发展规律(图 1)。珠芽蓼 、线叶嵩
草的产量月动态也基本与总植物量动态相吻合。
2. 4 地上植物量年动态
  地上植物量月动态 3年的共同点为 6月增长速度
最快 ,7月次之 ,8月出现最高值 , 9月增长速率出现负
值 ,各年度植物量变化曲线相似(图 2)。但由于各年度
气候因素的不同 ,形成了草地植物量的年度差异(表
3)。3年的平均植物量 ,以 2002年最高154. 31 g /m2 ,
2003年居中 92. 94 g /m2 , 2004年最低 76. 24 g /m2(表
4)。 2003 年和 2004 年植物量分别为 2002 年的
60. 2%和 49. 4%。比较 3 年的变异系数 , 2003 年和
2004年植物量变异程度大于 2002 年。2002年产草量
高的主要原因是牧草生长关键时期的湿热条件较好 ,
降雨量各月分配均衡 ,而且温度在正常范围 ,因而保证
了牧草阶段发育的需要 ,促进形成较高的植物产量。
表 3 珠芽蓼+线叶嵩草草地不同年度地上植物量指标与月动态(鲜草)
Table 3 Phytomass and its monthly dynamic in community in different years g /m2
月份 2002 年 2003年 2004 年植物量 月净增量 月动态系数 /% 植物量 月净增量 月动态系数 /% 植物量 月净增量 月动态系数 /%
5 69. 09 — 30. 9 31. 59 — 21. 4 23. 28 — 17. 9
6 122. 46 53. 37 54. 7 63. 65 32. 96 43. 1 62. 40 39. 12 47. 9
7 170. 56 48. 10 76. 2 124. 50 60. 85 84. 4 119. 81 57. 41 92. 0
8 223. 85 53. 29 100. 0 147. 56 23. 06 100. 0 130. 28 10. 47 100. 0
9 188. 55 - 35. 30 84. 2 117. 45 - 30. 11 79. 6 82. 49 - 47. 79 63. 3
10 151. 35 - 37. 20 67. 6 72. 90 - 44. 55 49. 4 39. 15 43. 34 30. 1
  注:月动态系数为当月产量占最高月份植物量的百分数
图 1 珠芽蓼草地 2002 ~ 2004 年不同植物类群平均植物量
Fig. 1 Average phytomass of different grass
groups from 2002 to 2004
图 2 珠芽蓼草地各年度植物量
Fig. 2 Yearly dynamic of phytomass of community
表 4 珠芽蓼+线叶嵩草草地年度植物量统计指标
Table 3 Phytomass and its monthly dynamic of
community in different years
年度 平均数(X) /g m - 2
标准差
(S) /g m- 2
变异系数
(CV) /%
2002 154. 31 54. 0 35. 0
2003 92. 94 43. 8 47. 1
2004 76. 24 43. 0 56. 4
2. 5 草地载畜量确定
  按世界通用的家畜单位(羊单位)法 ,确定珠芽蓼
+线叶嵩草草地合理载畜量 。首先确定每羊单位每天
牧食青干草 1. 5 kg ,草地利用率为 60%,然后依据下
列公式计算载畜量[ 3] 。
  Z =Y ×U
N ×D(羊单位 /hm2) 或
  Z =N×D
Y ×U (hm2 /羊单位)
  式中:Z =载畜量;N =放牧家畜的牧草日食量
(kg /羊单位 d);Y =放牧季节草地的牧草产量
(kg /hm2);U =草地利用率(%);D=放牧天数
  按上式以羊单位计算珠芽蓼+线叶嵩草草地全年
载牧量为:
  Z =1 672. 4×0. 6
1. 5×365 =1. 833(个 /hm 2 a) 或
  Z = 1. 5×365
1 672. 4×0. 6=0. 546(hm2 /个 a)
10 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2006  No. 5  (Sum  No. 118)
  依据上式计算青草期各月理论载畜量(羊单位 ,
个 / hm2 月)分别为:5月5. 3个 , 6月 11. 0个 , 7月
17. 8个 ,8月 21. 6个 9月 17. 3个 ,10月 11. 3个。
3 结论
  珠芽蓼+线叶嵩草草地植物群落主要为杂类草组
成 ,杂类草占草群密度的 89. 6%,是高山带典型的杂
类草草甸草地 ,共有植物 104种 ,分属 18 科 48属 ,珠
芽蓼 、线叶嵩草为草地优势种 ,最高月干草产量达到
167. 24 g /m
2 ,草群盖度 78. 4%,草层高度 10. 4 cm ,草
群密度 4 980株 /m2 。
  草地生产力月动态变化呈单峰曲线 , 6 ~ 7月是地
上植物量增长速率最快的时期 ,产量高峰出现在 8月 ,
主要由于该时期气象因素的综合作用 ,为草地生产提
供了最佳条件 , 9月以后植物量缓慢下降 ,整个生育期
植物量动态呈现出“低—高—低”的规律性变化。
  各年度植物量曲线相似。但由于各年度气候因素
的不同 ,形成了草地生物量的年度差异 。
  草群构成中 ,珠芽蓼所占比例最大为 5. 7 ~ 13. 4 ,
且随着生育期的延伸呈逐步上升趋势 , 该类草地在整
个草群地上植物量的变化中 ,珠芽蓼处于主导地位 ,它
的增减变化决定其他类草比例的升降。
  全年单位面积载畜量为 1. 833 个 /hm 2 a羊单
位 ,青草期各月理论载牧量羊单位个 / hm2 月分别
为:5月 5. 3个 ,6月11. 0个 ,7月17. 8个 , 8月 21. 6个
9月 17. 3个 ,10月 11. 3个。因此 ,草地的载畜量受草
地生产力动态的制约 ,不同时期 ,草地生产力水平不
同 ,载畜量差异很大 。必须根据不同时期的草地实际
生产力水平 ,确定适宜的载牧量 ,以防止超载过牧 ,造
成草地退化和生态失衡 。
参考文献:
[ 1]  甘肃省草原总站. 甘肃省草地资源[ M] . 兰州:甘肃科学
技术出版社 , 1999.
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地杂草群落特性的研究[ J] . 草原与草坪 , 2000 ,(2):18 ~
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[ 3]  任继周. 草业科学研究方法[ M] . 北京:中国农业出版
社 , 1998.
[ 4]  赵喜印 , 李敬兰 ,刘惠 , 等. 肇州羊草草场生产力动态的监
测[ J] . 草业科学 , 1994 , 11(3):21 ~ 24.
Dynamic monitoring of plant community composition and
productivity of Polygonum viviparumand Kobresia capilli f olia
rangeland on Qinghai-Tibetan Plateau
ZHAO Zhong1 ,HAN T ian-hu2 ,WANG An-lu3
(1. Grassland Monitoring S tation o f Gansu P rovince ,Lanzhou 730046 ,China;2. Grassland Technology
E xtension Stat ion o f Gansu P rov ince ,Lanzhou 730046 ,China;3. L ivestock B ureau o f Gannan
Tibetan Autonomous Pre f ecture of Gansu Prov ince , Hez uo 74700 ,China)
  Abstract:Dynamic moni to ring studies on Polygonum v iv iparum +K obresia capi l li f ol ia rangeland on Ti-
betan Plateau for 3 years show ed that i t mainly consists of fo rbs , and is typical forbs meadow rangeland. The re
were 104 species in i t communi ty , and they belonged to 18 families and 48 genus , and Polygonum v iv iparum and
Kobresia capi l li f ol ia were dominant species. In community composit ion , the proport ion o f Polygonum v iv ipa-
rum was the highest(about 5. 7% to 13. 4%) and it increased along w ith the grow ing stage. In w hole
aboveg round phy tomass , Polygonum viviparum played an important role. M onthly change tendency of g rassland
product ivity show ed a single peak curve and the aboveg round phy tomass mainly increased in June and July , the
highest g rass yield w as obtained in August(167. 24 g /m2). The annual carrying capacity (sheep uni t)was 1. 833
per hectare.
  Key words:Polygonum v iviparum +Kobresia capi l li f ol ia rangeland;communi ty composi tion;productivi-
ty ;dynamic monitoring
11草原与草坪  2006年  第 5期  总第 118期