全 文 ：书氮素添加对典型草原区割草场植物群落结构
及草场质量指数的影响
宝音陶格涛１，刘美玲１，２，包青海１，呼格吉勒图１
（１．内蒙古大学生命科学学院，内蒙古 呼和浩特０１００２１；２．基因公司，北京１００８７５）
摘要：养分添加对维持割草场养分平衡具有重要意义，本研究通过不同割草制度下添加氮素试验，探讨了氮素添加
对割草地产量、群落物种多样性及草群质量指数的影响。结果表明，１）氮素添加对一年割１次草地的增产效果显
著。添加氮素当年Ｎ３（６４．４ｋｇ／ｈｍ２）、Ｎ４（７８．２ｋｇ／ｈｍ２）较对照显著增产，幅度近５０％，且次年也表现出明显的肥
料残效；对一年割２次，仅在Ｎ４梯度上有显著的增产效果，表现出肥料施用量不足。对不割草处理区，添加氮素未
达到显著增产（犘＜０．０５）。２）割草处理下，物种多样性指数随氮素添加梯度的增加呈波动状增长趋势；而均匀性指
数呈下降走势。３）添加氮素后羊草和大针茅在一年割１次和不割草处理中都表现出等补偿和超补偿，但在一年割
２次中均为不足补偿；糙隐子草则相反，在不割草处理中仅为等补偿而在割草处理后刈割频度越高超补偿现象越明
显。添加氮素后３种群的氮含量都明显提高，但在不割草处理中的糙隐子草在Ｎ２（５０．６ｋｇ／ｈｍ２）梯度达到最高之
后，基本保持该水平。４）氮素添加对不同轮割制度下草地质量有明显的提高作用。施用Ｎ４梯度的试验区在２年
的综合效果中表现最佳，草地质量维持的最好。
关键词：典型草原；氮素添加；轮割制度；植物群落组成；草地质量指数
中图分类号：Ｓ８１２；Ｑ９４８．１５＋８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１１）０１０００７０８
锡林郭勒盟是我国主要牧区之一，景观类型以草原为主，其中草地面积１９１４．４万ｈｍ２、林地面积为２３．７万
ｈｍ２，沙地３８０．８万ｈｍ２，湿地４５万ｈｍ２，农田５４．５万ｈｍ２，水体面积为１５．２万ｈｍ２。草地中可利用草地
１７７７．０６万ｈｍ２。在锡林郭勒盟典型草原区，过去几十年由于忽视草地资源的科学管理和合理利用，采取掠夺
式经营，超载放牧，草畜矛盾日益突出，生态系统平衡失调，导致草地生态系统环境恶化，生产力下降，草场退
化加剧［１］，严重阻碍了草地畜牧业的可持续发展。目前草地生态系统的恢复与重建受到广泛关注［２５］，并且随着
以草定畜、围封转移、季节休牧等政策的实施，牧民多数将自己所分草场进行围栏保护，留作割草地以做冬春饲
草。但是这部分有限的围栏草场要想维持家庭的正常经济运作，不得不采用连年打草的方式来满足各户的牲畜
数量与质量，这样草场得不到缓息，退化现象仍得不到有效的遏制。因此本研究从最初的试验设计到整个结果分
析中都将围绕这一主题，试图通过试验，了解对分到各户的打草场添加氮素能否改变因连年割草导致草地退化这
一状态，实现草地的可持续利用。众所周知，氮是蛋白质、核酸、叶绿素等的重要组成部分，是植物重要的营养成
分之一，也是植物生长的主要限制因子之一［６，７］。目前添加氮素改善草场质量方面的研究多集中于人工草
地［８１０］，而天然草地的外界氮素输入量非常小，因而氮素的供应对草地第一性生产力影响是巨大的。割草地由于
连年刈割，氮输入极为有限，而氮输出却是有增无减，长此以往必然破坏氮素平衡，最终会导致草地土壤有效养分
耗竭，生产力下降。
本研究针对内蒙古锡林郭勒草原区打草场的情况，分析了添加氮素对草地质量提高方面的作用，并且尽可能
的找到适宜于当地打草场的添加氮素量，以便达到经济与生态的双赢效果。同时也为改善当地草场状况提供理
论依据。
第２０卷 第１期
Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
７－１４
２０１１年２月
收稿日期：２０１００１２６；改回日期：２０１００４１９
基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（２００７ＣＢ１０６８０７），现代农业产业技术体系建设专项资金－牧草体系和国家自然科学基金
（３０４６００８６）资助。
作者简介：宝音陶格涛（１９６３），男，蒙古族，教授，博士生导师。Ｅｍａｉｌ：ｂｙｔｇｔ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ
１ 材料与方法
１．１ 研究区概况
本项研究地点设在位于内蒙古锡林郭勒盟白音锡勒牧场的中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站，原
羊草（犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊）样地西部新围封围栏内（１９９８年围封）。样地的地理坐标为Ｅ：１１６°４２′，Ｎ：４３°３８′，海拔
１２６５ｍ左右，在锡林河南岸二级玄武岩台地的平缓坡地上，属温带草原区栗钙土亚区，中温带半干旱草原气候。
年降水量为３５０ｍｍ左右，年蒸发量１６００～１８００ｍｍ，是降水量的４～５倍，≥０℃的年积温约为２４１０℃。地区
水热同期，有利于植物生长。土壤为暗栗钙土［１１］。研究区的群落组成中大针茅（犛狋犻狆犪犵狉犪狀犱犻狊）占绝对优势，形
成大针茅＋羊草＋糙隐子草（犆犾犲犻狊狋狅犵犲狀犲狊狊狇狌犪狉狉狅狊犪）群落。
１．２ 研究方法
１．２．１ 实验设计 根据研究区割草地大针茅＋羊草群落的物候期，设计了一年割２次（６月２３日和９月１２日，
分别是抽穗期和营养末期）、一年割１次（８月１６日，结实期后，也是当地的打草开始时间）和不割草３个处理，按
照对比法布置小区，４个重复，然后在此基础上，在每个割草区中又按拉丁方布置氮素添加试验（设对照ＣＫ），氮
素添加小区代号依次为ＣＫ、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４，施用量分别为０，３６．８，５０．６，６４．４和７８．２ｋｇ／ｈｍ２（由尿素含氮
４６％折合得出的纯氮施用量）。
在２００２年６月９日（６月第１场降水），按设计的氮素添加量梯度进行了雨期施用，研究在不同轮割制度的
基础上，氮素添加对割草地群落的产量及其主要功能群生物量和营养元素含量的影响。试验进行中，仅在２００２
年氮素添加１次并分期测定产量及其土壤元素含量（与割草同时进行）。
１．２．２ 野外调查与室内分析 采用样方法测定群落生物量，按设计的刈割时间，分时段，进行分种测产，取样面
积为１ｍ２。用于分析的植物样品首先在１０５℃下杀青１０ｍｉｎ，然后在６５℃下烘干，粉碎后，在室内硝化处理后采
用凯氏定氮法［１２］测定其全氮含量。
１．２．３ 数据处理 重要值的计算：
重要值ＩＶ＝（相对密度＋相对高度＋相对生物量）／３［１３］
群落多样性的测度：选用物种多样性指数和均匀度指数，其中多样性指数采用香农－威纳指数（Ｓｈａｎｎｏｎ－
Ｗｅｉｎｅｒｉｎｄｅｘ）：
犎′＝－∑犘犻ｌｎ犘犻［１４］
式中，犘犻可代表种犻的相对盖度、相对密度等值，本研究区植物群落存在大量的根茎型植物和丛生型植物，鉴于
这种植物个体数目计数中存在的困难［１５］，特采用综合特征量，用植物的重要值与样地总的重要值的比作为多样
性指数的计算依据［１６，１７］，即犘犻为种犻的相对重要值。
均匀性指数：犈＝犎′／ｌｎ犛
式中，犎′为Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ指数，犛为样方中植物种数［１８］。
补偿生长的计算：根据Ｂｅｌｓｋｙ等［１９］采用的补偿指标，即把被刈割植株与刈割对照植株的干重或种子数的比
值作为刈割后植物的反应指标。在此，采用陈红等［２０］的方法，将该比值定义为补偿指数（犆）。根据补偿指数，结
合统计分析，若犆＞１，且犘＜０．０５，则为超补偿；若犆＞１，但犘＞０．０５，或者犆＝１则为等补偿；若犆＜１，则为不足
补偿或部分补偿。
草地质量指数的计算：采用张大勇等［２１］提出的草地质量指数（ｉｎｄｅｘｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄｑｕａｌｉｔｙ）公式：
犐犌犙＝犻∑犛犻
式中，犻为各物种的盖度、重要值或绝对生物量，本研究采用的是绝对生物量；犛犻 为各物种的适口性值，适口性分
为５级：毒草类（犛犻＝－１）、适口性劣的草、不食类（犛犻＝０）、适口性低的草类（犛犻＝１）、适口性较好的草类（犛犻＝２）、
适口性优良的草类（犛犻＝３）。
２ 结果与分析
２．１ 添加氮素对不同轮割制度下草地生产力的影响
试验样地自１９９８年围封以来从未进行过放牧或割草利用，因此从不割草处理区氮素添加后的增产情况可以
８ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
看出（表１），虽有增产现象，但是效果不如割草地明显，只有Ｎ３水平表现良好，较对照增产２６．０３％，其他梯度效
果微弱。
当年添加氮素对一年割１次的增产效果最明显，尤其是Ｎ３、Ｎ４水平，较ＣＫ提高近５０％的产量，且达到极显
著水平（犘＜０．０１）。Ｎ１、Ｎ２也相应提高４３．５１％和３０．０９％。第２年的残效也较好，Ｎ３、Ｎ４、Ｎ１和Ｎ２较ＣＫ增
产分别为３０．８７％，２８．４７％，１９．０５％和１６．９５％，都达到了显著水平（犘＜０．０５）。
对一年割２次的轮割制度，显著增产仅出现在Ｎ４梯度上，较ＣＫ提高２７．２３％的产量，其他梯度虽也有增产
效果，但未达到显著水平。在添加氮素后的第２年则表现出同样的规律，Ｎ４仍可增产２２．４６％，且也达到显著水
平，而其他施氮水平增产效果不显著。
进一步的双因素方差分析表明（表２），生产力在氮素添加梯度间和在刈割间差异都达到极显著的水平（犘＜
０．０１），氮素添加和刈割的交互作用不显著（犘＞０．０５）；氮素添加后草地生产力明显提高；氮素添加和刈割是独立
作用的，交互作用不显著，二者都对产量有着显著的影响。
表１ 氮素添加后群落的地上现存生物量
犜犪犫犾犲１ 犛狋犪狀犱犻狀犵犮狉狅狆狊狅犳犮狅犿犿狌狀犻狋狔犪犳狋犲狉犪犱犱犻狀犵犖犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狇狌犪狀狋犻狋狔犵狉犪犱犻犲狀狋 ｇ／ｍ２
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
年份
Ｙｅａｒ
氮素添加梯度 Ｎａｄｄｉｎｇｇｒａｄｉｅｎｔ
ＣＫ Ｎ１ Ｎ２ Ｎ３ Ｎ４
一年割１次 ２００２ １９１．０５±１０．７０ａＡ ２７４．１９±２９．６７ｂ ２４８．５４±６２．９８ａｂ ２７７．７８±１５．８０Ｂ ２８５．８４±３１．８１Ｂ
Ｍｏｗｉｎｇｏｎｃｅａｙｅａｒ ２００３ １５４．５２±１０．１１ａ １８３．９５±１１．３２ｂ １８０．７１±２５．９８ｂ ２０２．２１±２３．７４ｂ １９８．５１±１４．２０ｂ
一年割２次 ２００２ １７３．４８±１７．５１ａ ２００．０３±４４．０５ａｂ １８４．６４±２１．８４ａ １９９．０４±３４．９３ａｂ ２２１．５９±３１．０３ｂ
Ｍｏｗｉｎｇｔｗｉｃｅａｙｅａｒ ２００３ １８６．４９±２２．６６ａ ２０３．２８±３３．７７ａｂ ２０２．２０±２０．１５ａｂ ２０５．９３±１２．３２ａｂ ２２８．３８±２０．８５ｂ
不割草 ２００２ ２４０．９７±２６．１８ａ ２７２．７５±３９．１６ａ ２８３．３０±１３．４９ａ ３０３．７０±４２．０７ｂ ２６５．５７±３１．８１ａ
Ｎｏｍｏｗｉｎｇ ２００３ １７８．０１±１７．１６ａ １８０．６６±３５．８８ａ １８４．４９±１８．７９ａ １７９．８０±２９．４５ａ １８８．０２±２３．２１ａ
注：同行不同小写字母表示差异显著（犘＜０．０５），不同大写字母表示差异极显著（犘＜０．０１）。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｒｏｗｍｅａｎｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０５，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｒｏｗｍｅａｎｔｈｅ
ｅｘｔｒｅｍｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０１．
表２ 添加氮素与轮割对草地生产力的双因素方差分析
犜犪犫犾犲２ 犜狑狅狑犪狔犃犖犗犞犃狅犳犖犪犱犱犻狋犻狅狀犪狀犱犿狅狑犻狀犵狅狀犮狅犿犿狌狀犻狋狔狊狋犪狀犱犻狀犵犮狉狅狆狊
差异源Ｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎ 平方和ＳＳ 自由度犱犳 均方 ＭＳ Ｆ 犘值犘ｖａｌｕｅ
轮割制度 Ｍｏｗｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ ６５９２６．７４３ ２ ３２９６３．３７１ ２１．４１６ ０
添加氮素梯度 Ａｄｄｉｎｇｇｒａｄｉｅｎｔ ２６９５７．８０６ ４ ６７３９．４５１ ４．３７９ ０．００４
交互作用Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ １０６９４．９２８ ８ １３３６．８６６ ０．８６９ ０．５５０
误差平方和Ｅｒｒｏｒ ６９２６３．６６６ ４５ １５３９．１９３
总平方和 Ｔｏｔａｌ ３６７２０９６．４９６ ６０
２．２ 添加氮素对不同轮割制度下群落物种多样性指数和均匀性指数的影响
研究区的物种丰富度不是很高，为１０～１５种／ｍ２，其中禾本科植物占绝对优势，且主要由大针茅、羊草和糙
隐子草种群构成，三者生物量之和占群落总生物量８５％左右。３种轮割制度下氮素添加之后，群落物种多样性随
着氮素添加量增加而波动上升（图１Ａ），说明氮素添加有利于提高群落的物种多样性水平；而均匀性指数在整体
上呈波动下降（图１Ｂ），这是由于构成群落主体的３个种群在受刈割干扰又接受营养元素的补充使得这些种群增
长迅速，在群落中的相对比例增大，从而群落的均匀性下降。
２．３ 添加氮素对不同轮割制度下群落内主要种群的影响
２．３．１ 添加氮素对主要种群生物量的影响 以氮素添加当年和次年的生物量总和为对象，对群落中主要的３个
种群（羊草、大针茅、糙隐子草）在氮素添加后较完全对照区（不割草且不添加氮素的对照区）的补偿指数做一分析。
９第２０卷第１期 草业学报２０１１年
图１ 不同轮割制度下添加氮素后群落的物种多样性指数和均匀性指数
犉犻犵．１ 犇犻狏犲狉狊犻狋狔犻狀犱犲狓犲狊犪狀犱犲狏犲狀狀犲狊狊犻狀犱犲狓狅犳犮狅犿犿狌狀犻狋犻犲狊犪犳狋犲狉犪犱犱犻狀犵犖犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犿狅狑犻狀犵狊狔狊狋犲犿狊
３种轮割制度中一年割２次的处理对羊草的影
图２ 不同轮割制度下３个种群在氮素添加后较对照
（不割草不添加氮素）的补偿指数
犉犻犵．２ 犆狅犿狆犲狀狊犪狋犻狅狀犻狀犱犲狓狅犳狋犺狉犲犲犿犪犻狀狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀狊犪犳狋犲狉
犪犱犱犻狀犵犖犮狅犿狆犪狉犲犱狑犻狋犺犮狅狀狋狉狅犾狆犾狅狋（狀狅犿狅狑犻狀犵犪狀犱
狀狅犪犱犱犻狀犵）犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犿狅狑犻狀犵狊狔狊狋犲犿狊
响是最严重的（图２Ａ），４个氮素添加梯度对羊草的
补偿都为不足补偿（犆＜１）。但在一年割１次和不
割草处理中，氮素添加后，均出现犆＞１的现象，经
过进一步的显著性检验发现，Ｎ３、Ｎ４水平下的产量
与ＣＫ存在显著性差异（犘＜０．０５），由此可见，施用
Ｎ３，Ｎ４对一年割１次处理和不割草处理下的羊草
种群能达到超补偿效果。其他低水平施用量效果仅
为等补偿，且总体看，在这２种轮割制度中随着氮素
添加梯度的加大，羊草的补偿指数有缓慢升高的现
象。
大针茅种群在受刈割与氮素添加同时作用后，
补偿指数的变化规律更明显响应于不同轮割制度，
添加氮素后大针茅在不割草处理中的补偿指数明显
高于一年割１次，更高于一年割２次（图２Ｂ）。３条
曲线均表现出随着氮素添加梯度的增加而上升的趋
势，且清楚表征出超补偿、等补偿和不足补偿的规
律。在与羊草的对比中可以发现，大针茅对于刈割
和氮素添加影响的反应相对迟钝，体现在一年割２
次中没有羊草那么受损严重，犆值较羊草的要高，且
在一年割１次和不割草处理中随氮素添加梯度增长
也相对缓慢。
氮素添加与刈割对糙隐子草种群的影响与大针
茅和羊草的截然相反，添加氮素对糙隐子草的补偿
体现最显著的在一年割２次中（图２Ｃ），除Ｎ１之外，
其余几种氮素添加梯度均达到超补偿效果。在一年
割１次中的补偿效果也非常好，３种轮割制度中，唯
有不割草处理施 Ｎ１、Ｎ２后犆值小于１。同时糙隐
子草的这种表现与其作为退化群落的指示种有
关［２２］。
０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
这说明在不受刈割干扰时，处于优势地位的羊草和大针茅在资源竞争上远远优于糙隐子草，但是一旦受到刈
割或高强度放牧的影响时，前者优良的适口性与生长高大的特点就成为受伤害更严重的对象，后者则利用此机会
快速繁衍，群体上增多。体现在图２中，越是高频刈割，添加氮素对羊草和大针茅的补偿指数越低，而糙隐子草却
正好相反，添加氮素对它的最大补偿指数出现在一年割２次中。可见，如果打草场长期只是利用，而不加以元素
及能量的补给，在很短的时间内会由于营养元素的缺失，引起群落组成的大幅度改变，优良牧草在群落中的比例
将会明显减少而劣质牧草的比例将明显增加，草场出现严重退化，进而影响草场的产量和质量，可见氮素添加对
打草场的作用是绝不能忽视的。与上述禾草对刈割的反应不同的是，豆科牧草不论单播还是混播，刈割均可引发
牧草显著的补偿机制［２３］。
２．３．２ 对主要种群体内氮素含量的影响 氮素添加当年在一年割１次和不割草处理中的植物元素含量如图３
所示。从图中可看出氮素添加之后，群落不仅表现出增产效应，而且群落内３种植物体内的氮素含量也有明显的
提高。无论在一年割１次还是在不割草处理中，添加氮素都能使得羊草和大针茅的氮含量随着氮素添加梯度呈
波动式上升走向。而对于糙隐子草，在一年割１次中其氮含量随着氮素添加梯度的增加而增加，而在不割草处理
中，氮含量在Ｎ２梯度达到最高之后，随着施氮量的增加，不再增加，基本在该水平上下波动。可见不割草处理
区，氮素流失的量较一年割１次小，且在高大牧草不被刈割的情况下，糙隐子草在资源竞争上并不占优势。
２．４ 添加氮素对草地质量指数的影响
图３ 不同轮割制度下氮素添加后群落主要种群的氮素含量
犉犻犵．３ 犖犻狋狉狅犵犲狀犮狅狀狋犲狀狋狅犳狋犺狉犲犲狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀狊犪犳狋犲狉犪犱犱犻狀犵
犖犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犿狅狑犻狀犵狊狔狊狋犲犿狊
Ｌｃ：羊草犔．犮犺犻狀犲狀狊犻狊；Ｓｇ：大针茅犛．犵狉犪狀犱犻狊；Ｃｓ：糙隐子草犆．狊狇狌犪狉狉狅狊犪；
（１）：一年割１次 Ｍｏｗｉｎｇｏｎｃｅａｙｅａｒ；（０）：不割草处理Ｎｏｍｏｗｉｎｇ
草地质量指数是张大勇等［２１］于１９９０年提出的一
个用于评价草场在各个演替阶段质量优劣的定量化指
标。把群落内出现的所有物种按照适口性及营养状况
划分为优良、中、低、劣、毒５类，然后算出每一类的大
小，可以用生物量、盖度等绝对量的指标来衡量。该指
标既考虑了适口性，并赋予数量化特征，又考虑了群落
的绝对生物量，是一个较为综合的评价草场质量的指
标［２４２６］。
即使在添加氮素条件下，高频割草处理后的草地
质量指数也是明显偏低的（图４）。而对于一年割１次
的处理在适当补充土壤肥力的措施之下，其草地质量
不仅不次于不割草处理，甚至在一定程度上提高了草
地的质量。从２年的草地质量效果结合前面讨论的增
产情况可以说在当地的大针茅打草场氮素添加量为
６４．４～７８．２ｋｇ／ｈｍ２ 对草地质量的维持效果较好。
图４ 不同轮割制度下氮素添加后的草地质量指数
犉犻犵．４ 犐狀犱犲狓狅犳犵狉犪狊狊犾犪狀犱狇狌犪犾犻狋狔犪犳狋犲狉犪犱犱犻狀犵
犖犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犿狅狑犻狀犵狊狔狊狋犲犿狊
３ 讨论
植物－土壤系统是一个相互作用、相互影响的有
机整体，当植物的地上部分受到刈割干扰后植物为了
维持自身的生长，必然会加强对土壤养分的吸收利用，
进而造成土壤养分的贫瘠。土壤养分的亏缺又会反过
来影响到牧草的生长发育［２７，２８］。在这种情况下，如果
能找到合适的方法，补充土壤养分，提高割草地的产
量，改善草场的质量，不失为解决当前草畜矛盾的有效
途径。
本研究通过对围栏内打草场添加氮素试验，研究
了其对典型草原植物群落的种类组成，物种多样性以
１１第２０卷第１期 草业学报２０１１年
及植物地上生物量的变化规律，发现适度添加氮素不仅能提高产草量，增加物种多样性，而且在一定程度上较好
地补充了牧草因刈割流失掉的营养元素含量并改善优良牧草的营养成分，增强其在群落中的竞争力；同时氮素添
加也能在总体上改善割草场的质量，在保证产草量的同时，维持草场的长期有效利用，这些结论与前人的一些研
究成果相一致［２５，２９，３０］。随着氮素添加梯度增加草场质量提高也在其他地区的研究中得出过类似的结论［３１，３２］，可
见适度添加氮素对草场或退化草地有显著的改善作用，因为通过这种方法优良牧草的适应性和竞争能力加强，能
再次占据较好的生态位，而其他物种在生态位的竞争中将又处于劣势，这样便于草场质量的恢复与提高［３１］，这
也是解决当前发展牧区经济与保护生态环境这一矛盾的一个直接可行的措施。同时试验研究也说明，以禾草占
优势的天然草地，与种植禾本科农作物的农田对氮添加的反应具有相似性［３２］。本试验成果表明一年割１次的刈
割制度结合适量的氮素添加不仅能持久保证草场的产量，且可以在一定程度上提高草场的质量，实现草场的优质
化发展，维持其可持续利用。
４ 结论
氮素添加对一年割１次草地的增产效果显著。添加氮素当年Ｎ３（６４．４ｋｇ／ｈｍ２）、Ｎ４（７８．２ｋｇ／ｈｍ２）较对照
显著增产，幅度近５０％，且次年也表现出明显的肥料残效；对一年割２次，仅在Ｎ４梯度上增产效果显著，表现出
肥料施用量不足。对不割草处理区，添加氮素未达到显著增产（犘＜０．０５）。
割草处理下，物种多样性指数随氮素增加呈波动增长趋势；而均匀性指数呈下降走势。
添加氮素后羊草和大针茅在一年割１次和不割草处理中都表现出等补偿和超补偿，但在一年割２次中均为
不足补偿；糙隐子草则相反，在不割草处理中仅为等补偿而在割草处理后刈割频度越高超补偿现象越明显。添加
氮素后３个种群的氮含量都明显提高，但在不割草处理中的糙隐子草在Ｎ２（５０．６ｋｇ／ｈｍ２）梯度达到最高之后，基
本保持该水平。
氮素添加对不同轮割制度下草地质量有明显的提高作用。施氮７８．２ｋｇ／ｈｍ２ 的试验区在２年的综合效果中
表现最佳，草地质量维持的最好。
参考文献：
［１］ 宝音陶格涛，王静．退化羊草草原在浅耕翻处理后植物多样性动态研究［Ｊ］．中国沙漠，２００６，２６（２）：２３２２３７．
［２］ 李凤霞，张德罡．草地退化指标及恢复措施［Ｊ］．草原与草坪，２００５，１：２４２８．
［３］ 王昆，韩建国．中国西部地区退化草地恢复与重建［Ｊ］．北京林业科学，２０００，３６（６）：７８．
［４］ 包维楷，陈庆恒．生态系统退化的过程及其特点［Ｊ］．生态学杂志，１９９９，１８（２）：３６４２．
［５］ 赵彩霞，郑大玮．内蒙古冷蒿小禾草放牧草原退化与恢复对策研究［Ｊ］．草业学报，２００４，１３（１）：９１４．
［６］ 李玉中．羊草草地氮循环研究［Ｍ］．北京：中国气象出版社，２００２．
［７］ 王常慧，邢雪荣，韩兴国．温度和湿度对我国内蒙古羊草草原土壤净氮矿化的影响［Ｊ］．生态学报，２００４，２４（１１）：２４７２
２４７６．
［８］ 李志坚，周道玮，胡跃高．不同施肥水平与组合对饲用黑麦生产性能的影响研究Ⅱ对饲用黑麦质量的影响［Ｊ］．草业学报，
２００５，１４（４）：７２８１．
［９］ 钟小仙，江海东，曹卫星．施肥和刈割日期对杂交狼尾草钙、磷、镁含量的影响及其与家畜需要的关系［Ｊ］．草业学报，２００５，
１４（５）：８７９１．
［１０］ 张耀生，赵新全，黄德清．青藏高寒牧区多年生人工草地持续利用的研究［Ｊ］．草业学报，２００３，１２（３）：２２２７．
［１１］ 白永飞，陈佐忠．锡林河流域羊草草原植物种群和功能群的长期变异性及其对群落稳定性的影响［Ｊ］．植物生态学报，
２０００，２４（６）：６４１６４７．
［１２］ 鲁如坤．土壤农业化学分析方法［Ｍ］．北京：中国农业科技出版社，１９９９：１３１６９．
［１３］ 白永飞，邢雪荣，许志信，等．内蒙古高原针茅草原群β多样性研究［Ｊ］．应用生态学报，２０００，１１（３）：４０８４１２．
［１４］ ＰｉｅｌｏｕＥＣ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＤｉｖｅｒｓｉｔｙ［Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆ＳｏｎｓＩｎｃ，１９７５．
［１５］ ＷｈｉｔｔａｋｅｒＲＨ．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙ［Ｊ］．Ｔａｘｏｎ，１９７２，２１：２１３２５１．
［１６］ 马克平，黄建辉，于顺利，等．北京东灵山地区植物群落多样性的研究Ⅱ．丰富度、均匀度和物种多样性指数［Ｊ］．生态学
２１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
报，１９９５，１５（３）：２６８２７７．
［１７］ ＡｌａｔａｌｏＲＶ．Ｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｅｖｅｎｎｅｓｓｉｎｅｃｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｏｉｋｏｓ，１９８１，３７：１９９２０４．
［１８］ ＣｏｘＧＷ．普通生态学手册［Ｍ］．蒋有绪，译．北京：科学出版社，１９７９：１２１．
［１９］ ＢｅｌｓｋｙＡＪ，ＣａｒｓｏｎＷＰ，ＪｅｎｓｅｎＣＬ，犲狋犪犾．Ｏｖｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｂｙｐｌａｎｔｓ：Ｈｅｒｂｉｖｏｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｄｈｅｒｒｉｎｇ［Ｊ］．Ｅｖｏｌｕ
ｔｉｏｎａｒｙＥｃｏｌｏｇｙ，１９９３，７：１０９１２１．
［２０］ 陈红，王海洋，杜国桢．刈割时间、刈割强度与施肥处理对燕麦补偿的影响［Ｊ］．西北植物学报，２００３，２３（６）：９６９９７５．
［２１］ 张大勇，王刚，杜国祯．甘南山地草原人工草场的演替［Ｊ］．植物生态学与地植物学学报，１９９０，１４（２）：１０３１０９．
［２２］ 呼格吉勒图，杨稢，宝音陶格涛，等．不同干扰对典型草原群落物种多样性和生物量的影响［Ｊ］．草业学报，２００９，１８（３）：
６１１．
［２３］ 左胜鹏，王会梅，马永清，等．刈割扰动下半干旱区豆科牧草种间关系的反应［Ｊ］．草业学报，２００９，１８（５）：１５０１５９．
［２４］ 杜国祯，王刚．甘南亚高山草甸人工草地的演替和质量变化［Ｊ］．植物学报，１９９５，３７（４）：３０６３１３．
［２５］ 仁青吉，罗燕江，王海洋，等．青藏高原典型高寒草甸退化草地的恢复———施肥刈割对草地质量的影响［Ｊ］．草业学报，
２００４，１３（２）：４３４９．
［２６］ 王刚，蒋文兰．人工草地种群生态学研究［Ｍ］．兰州：甘肃科学技术出版社，１９９８：２２６２２７．
［２７］ 章家恩，刘文高，陈景青，等．刈割对牧草地下部根区土壤养分及土壤酶活性的影响［Ｊ］．生态环境，２００５，１４（３）：３８７
３９１．
［２８］ 曾希柏，刘更另．刈割对植被组成及土壤有关性质的影响［Ｊ］．应用生态学报，２０００，１１（１）：５７６０．
［２９］ 沈振西，陈佐忠，周兴民，等．高施Ｎ量对高寒矮嵩草甸主要类群和多样性及质量的影响［Ｊ］．草地学报，２００２，１０（１）：７
１７．
［３０］ 张松林，周兴民．施肥对矮嵩草草甸草场地上生物量的影响［Ｊ］．高原生物学集刊，１９８６，（５）：７１２．
［３１］ 周国英，陈桂琛，赵以莲，等．施肥和围栏封育对青海湖地区高寒草原影响的比较研究Ⅰ．群落结构及其物种多样性［Ｊ］．
草业学报，２００４，１３（１）：２６３１．
［３２］ 李新旺，门明新，王树涛，等．长期施肥对华北平原潮土作物产量及农田养分平衡的影响［Ｊ］．草业学报，２００９，１８（３）：
６１１．
３１第２０卷第１期 草业学报２０１１年
犈犳犳犲犮狋狅犳犖犪犱犱犻狋犻狅狀狅狀狆犾犪狀狋犮狅犿犿狌狀犻狋狔狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱犻狀犱犲狓
狅犳犵狉犪狊狊犾犪狀犱狇狌犪犾犻狋狔狅犳狋狔狆犻犮犪犾狊狋犲狆狆犲犿狅狑狀犵狉犪狊狊犾犪狀犱
ＢＡＯＹＩＮＴａｏｇｅｔａｏ１，ＬＩＵＭｅｉｌｉｎｇ１，２，ＢＡＯＱｉｎｇｈａｉ１，ＨＵＧＥＪｉｌｅｔｕ１
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｈｏｈｈｏｔ０１００２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｅｎｅＣｏｍｐａｎｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＩｎｔｈｅｇｒａｓｓｌａｎｄｒｅｇｉｏｎｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ，ｈｅｒｄｓｍｅｎａｌｗａｙｓｍｏｗｔａｌｇｒａｓｓｉｎａｕｔｕｍｎｉｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ
ｆｏｒｆｅｅｄｉｎｇｌｉｖｅｓｔｏｃｋｉｎｗｉｎｔｅｒ．Ｔｈｅｇｒａｓｓｌａｎｄｈａｓｂｅｃｏｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｄｅｇｅｎｅｒａｔｅｂｅｃａｕｓｅｏｆａｎｎｕａｌｍｏｗｉｎｇｓｏ
ｗｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＮａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｍｏｗｎｇｒａｓｓｌａｎｄｏｎｓｔａｎｄｉｎｇｃｒｏｐｓ，ｓｐｅｃｉｅｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｉｎ犛狋犻狆犪犵狉犪狀犱犻狊ｇｒａｓｓｌａｎｄｏｆａｔｙｐｉｃａｌｓｔｅｐｐｅ．１）Ｆｏｒ
ｐｌｏｔｓｍｏｗｅｄｏｎｃｅａｙｅａｒ，ｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔａｎｄｉｎｇｃｒｏｐｓａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇＮｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｌｏｔｓ，
ａｎｄｔｈｅｐｌｏｔｓｗｉｔｈｍｏｒｅＮ（Ｎ３，６４．４ｋｇ／ｈａ，Ｎ４，７８．２ｋｇ／ｈａ）ａｌｓｏｈａｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅ
ｆｉｒｓｔｔｗｏｙｅａｒｓａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇＮ．Ｆｏｒｐｌｏｔｓｍｏｗｅｄｔｗｉｃｅａｙｅａｒ，ｏｎｌｙｔｈｅｐｌｏｔｓｗｉｔｈｈｉｇｈｅｓｔＮａｄｄｉｔｉｏｎ（Ｎ４）ｈａｄ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｃｒｏｐｓｔｈａｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓ．Ｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｎｏｎｍｏｗｅｄｐｌｏｔｓｈａｄｓｏｍｅｅｆｆｅｃｔａｌｔｈｏｕｇｈ
ｔｈｉｓｗａｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．２）Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｈｅｔｗｏｍｏｗｎｓｙｓｔｅｍｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｆｌｕｃｔｕａｔｅｄｗｉｔｈ
ｔｈｅａｄｄｅｄＮｅｘｃｅｐｔｆｏｒｔｈｅｎｏｎｍｏｗｎｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｇｅｎｅｒａｌｙ，ｔｈｅｅｖｅｎｎｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄＮａｄｄｉｔｉｏｎ．
３）Ｆｏｒｔｈｅｔｈｒｅｅｍａｉｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ，ｔｗｏａｓｐｅｃｔｓ（ｃｒｏｐｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔ）ａｆｆｅｃｔｅｄｂｙａｄｄｉｎｇＮｗｅｒｅｃｏｎｓｉｄ
ｅｒｅｄ．Ｆｉｒｓｔ，ａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇＮ，犛．犵狉犪狀犱犻狊ａｎｄ犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊ｈａｄｅｑｕａｌａｎｄｓｕｐｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｎｓｔａｎｄｉｎｇ
ｃｒｏｐｓｉｎｃｏｎｔｒｏｌｐｌｏｔｓａｎｄｐｌｏｔｓｍｏｗｅｄｏｎｃｅａｙｅａｒ，ｂｕｔｉｎｐｌｏｔｓｍｏｗｅｄｔｗｉｃｅａｙｅａｒｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｃｏｍｐｅｎｓａ
ｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅｗｉｔｈ犆犾犲犻狊狋狅犵犲狀犲狊狊狇狌犪狉狉狅狊犪ｓｔａｎｄｉｎｇｃｒｏｐｓｈａｄｅｑｕａｌｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｔｏｃｏｎｔｒｏｌｐｌｏｔｓ，ｂｕｔｓｕｐｅｒｃｏｍ
ｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｎｐｌｏｔｓｍｏｗｅｄａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇＮ．Ｓｅｃｏｎｄ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎ犛．犵狉犪狀犱犻狊ａｎｄ犔．犮犺犻狀犲狀狊犻狊ｐｌａｎｔｓｗｅｒｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｄｄｅｄＮｗｈｅｔｈｅｒｉｎｐｌｏｔｓｍｏｗｅｄｏｎｃｅａｙｅａｒｏｒｉｎｎｏｎｍｏｗｅｄｐｌｏｔｓ．Ｂｕｔｆｏｒ犆．狊狇狌犪狉狉狅狊犪，
ｔｈｉｓｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｃｏｕｌｄｏｎｌｙｂｅｆｏｕｎｄｉｎｐｌｏｔｓｍｏｗｅｄｏｎｃｅａｙｅａｒ，ｗｈｉｌｅｉｎｎｏｎｍｏｗｅｄｐｌｏｔｓ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔ
ｗａｓｈｉｇｈｅｓｔｉｎｔｈｅＮ２（５０．６ｋｇ／ｈａ）ｐｌｏｔｓａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｅｄｔｈｉｓｌｅｖｅｌｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓ．４）Ｎａｄｄｉｔｉｏｎ
ｎｏｔｏｎｌｙｅｎｓｕｒｅｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄｍｏｗｅｄｏｎｃｅａｙｅａｒ，ｂｕｔａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｇｒａｓｓｌａｎｄｑｕａｌｉｔｙｔｏｓｏｍｅ
ｄｅｇｒｅｅ．ＴｈｅＮ４ｔｒｅａｔｍｅｎｔｈａｄｔｈｅｂｅｓｔｅｆｆｅｃｔｏｎｇｒａｓｓｌａｎｄ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｔｙｐｉｃａｌｓｔｅｐｐｅ；Ｎａｄｄｉｔｉｏｎ；ｍｏｗｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｐｌａｎｔｃｏｍｍｕｎｉｔｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｉｎｄｅｘｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄｑｕａｌ
ｉｔｙ（ＩＧＱ）
４１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１