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N-alkanes characteristic of roughage from the sheep grazing system in the Songnen Plain farming-pastoral zone

围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响



全 文 :书围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响
单贵莲1,2,徐柱1,3,宁发1,2,马玉宝1,李临杭1
(1.中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特010010;2.中国农业科学院研究生院,北京100081;
3.农业部草地资源生态重点开放实验室,内蒙古 呼和浩特010010)
摘要:针对退化草地恢复与合理利用问题,选取生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的草地为研究对象,
同时选取自由放牧草地为对照,进行不同围封年限群落结构及植物多样性的比较研究。结果表明,重度退化草地
采用生长季围封措施后,群落生产力与物种多样性增加,群落结构和各物种的优势地位发生较大改变。随围封年
限的延长,群落盖度与密度增加,到14年达最大,之后降低,高度和产量持续增加,围封25年达最大。草地由星毛
委陵菜+冷蒿+克氏针茅演替为羊草+糙隐子草+麻花头。经5年围封,物种的丰富度、均匀度和多样性增加。
随围封年限的延长,物种丰富度继续增加,到围封14年达最大,但由于围封14年后形成以羊草为单优势种的群
落,物种均匀度及多样性降低。之后,随围封年限的继续延长,群落逐步趋于稳定,均匀度和多样性增加。群落相
似性分析证明,采用生长季围封措施后,围封样地与未围封对照间的相似性降低,表明围封在改变群落的环境条件
上也具有较好的效果。生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的管理方式可保证退化草地在一定程度上得
到恢复,综合考虑群落结构、产量及物种多样性,认为14年是较适宜的围封年限。
关键词:典型草原;围封年限;群落结构;物种多样性
中图分类号:S812;S314  文献标识码:A  文章编号:10045759(2008)06000108
  草地生态系统是陆地上最大的生态系统之一,由于人类对草地资源的掠夺式经营,目前草地生态系统的退
化、生产力下降和功能失调问题日益突出,恢复重建受损的生态系统越来越受到国际社会的广泛关注和重视,联
合国教科文组织“人与生物圈计划(MAB)”的中心议题与宗旨,就是运用生态学的方法,研究人与环境的关系,特
别是人类活动对生态系统的影响,以及在人类活动影响下资源的管理、利用与恢复[1]。
关于受损草地生态系统的恢复,最常用的方法有围栏封育(自然恢复)、农业措施(包括松土、轻耙、浅耕翻、补
播等)和建立人工草地等,其中围栏封育是最常用的方法,它是人类有意识调节草地生态系统中草食动物与植物
的关系以及管理草地的手段。由于其投资少、见效快、操作简单易行,已成为当前退化草地恢复与重建的重要措
施之一[2~4]。国内外学者针对退化草地围封后植被与土壤特征变化做过一些研究,得出比较一致的结论是:退化
草地在自然恢复过程中植物群落结构改善、生产力增加[5~11],有机质、氮、磷等养分含量增加[11~14],表明围封在退
化草地的恢复及控制土地沙漠化等方面是有效的。但在我国,由于牧区经济发展问题,完全禁牧非常困难,纵观
中国北方草地资源的利用、更新以及草地畜牧业的可持续发展,完全禁牧也是不合理的。草地管理的任务之一是
调整载畜量在适当的水平,一方面保证牧区经济的发展,另一方面维持草地的正常生长,可行方法之一是实行季
节性禁牧[7]。
本研究针对退化草地的恢复、草地资源的利用、管理及草地畜牧业可持续发展之间的矛盾,以内蒙古太仆寺
旗干旱半干旱典型草原不同围封年限(主要是生长季围封)的天然草地为研究对象,开展不同围封年限典型草原
群落结构及物种多样性的比较研究,探讨退化草地的恢复及恢复过程中的合理利用等问题,为草地资源的合理利
用与有效管理、生物多样性的保护及草地畜牧业的可持续发展提供理论指导。
1 材料与方法
1.1 研究区自然概况
研究区位于锡林郭勒盟南部太仆寺旗干旱与半干旱典型草原,地处北纬41°35′~42°10′,东经114°51′~
第17卷 第6期
Vol.17,No.6
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
1-8
12/2008
 收稿日期:20071217;改回日期:20080128
基金项目:国家重点基础研究“973”项目(2007CB106800)和中澳合作项目(AS2/2001/094)资助。
作者简介:单贵莲(1982),女,云南沾益人,在读博士。Email:shanguilian8203@yahoo.com.cn
通讯作者。
115°49′。属中温带半干旱大陆性气候,冬季寒冷干燥,夏季温暖湿润。年平均气温1.6℃,无霜期138d,年平均
降水量407mm,主要集中在6-8月,雨热同期明显,年平均日照2937.4h。土壤为淡栗钙土。植被类型以草原
为主,以羊草(犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊)、克氏针茅(犛狋犻狆犪犽狉狔犾狅狏犻犻)为优势种,位于草群上层,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)、洽草(犓狅犲犾犲狉犻犪犮狉犻狊狋犪狋犪)、冷蒿(犃狉狋犲犿犻狊犻犪犳狉犻犵犻犱犪)、星毛委陵菜(犘狅狋犲狀狋犻犾犾犪犪犮犪狌犾犻狊)形成低矮的下
层,伴生成分有根茎冰草(犃犵狉狅狆狔狉狅狀犿犻犮犺狀狅犻)、寸草苔(犆犪狉犲狓犱狌狉犻狌狊犮狌犾犪)、扁蓿豆(犕犲犾犻犾狅狋狅犻犱犲狊狉狌狋犺犲狀犻犮犪)、麻
花头(犛犲狉狉犪狋狌犾犪犮犲狀狋犪狌狉狅犻犱犲狊)、茵陈蒿(犃狉狋犲犿犻狊犻犪犮犪狆犻犾犾犪狉犻狊)、二裂委陵菜(犘.犫犻犳狌狉犮犪)、达乌里芯芭(犆狔犿犫犪狉犻犪
犱犪犺狌狉犻犮犪)、岐花鸢尾(犐狉犻狊犱犻犮犺狅狋狅犿犪)、草芸香(犎犪狆犾狅狆犺狔犾犾狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿)、阿尔泰狗娃花(犎犲狋犲狉狅狆犪狆狆狌狊犪犾狋犪犻
犮狌狊)、细叶葱(犃犾犾犻狌犿狋犲狀狌犻狊狊犻犿狌犿)、矮韭(犃犾犾犻狌犿犪狀犻狊狅狆狅犱犻狌犿)、猪毛菜(犛犪犾狊狅犾犪犮狅犾犾犻狀犪)等。严重过牧地段演
替为冷蒿+星毛委陵菜草原,小半灌木冷蒿取代了羊草和克氏针茅的建群作用,禾草层片的地位降低,而冷蒿和
星毛委陵菜等耐践踏性强的成分比重增加,但群落的常见伴生成分无明显变化[15]。
1.2 样地设置与取样方法
在锡林郭勒盟南部太仆寺旗贡宝力格苏木境内,根据资料记载与调查访问,选取人为干扰方式一致但围封年
限不同的草地为研究对象(表1),同时选取自由放牧草地(围封0年)为对照,于2007年8月中旬植物生长高峰
期,在试验样地内随机选取10~20个1m×1m的样方,测定记录植物种类、总盖度、各物种的盖度、高度和密度
后,齐地面刈割,65℃烘干,分种测定地上现存量干重。
1.3 指标计算及数据处理
1.3.1 物种优势度(speciesdominance,SDR)或功能群优势度(functiongroupdominance) 采用相对产量与相
对盖度进行计算。
犛犇犚=(犢′+犆′)/2
式中,犢′为相对产量,犆′为相对盖度。功能群优势度为各功能群内所有物种优势度之和。
1.3.2 物种丰富度(speciesrichness) 采用 Margalef指数(犕犪)表示。
犕犪=(犛-1)/ln犖
式中,犛为物种数目,犖 为群落中所有物种个体总数。
1.3.3 物种多样性(speciesdiversity) 采用Shannon-Weaver指数(犎)表示。
犎=-∑犘犻ln犘犻,犘犻=狀犻/狀
式中,狀犻为物种犻的重要值,狀为群落中所有物种重要值之和。
表1 研究样地的地理位置与管理方式
犜犪犫犾犲1 犔狅犮犪狋犻狅狀犪狀犱犿犪狀犪犵犲犿犲狀狋犿犲狋犺狅犱狅犳犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋狊犻狋犲狊
样地
Site
优势种构成
Dominantspecies
地理位置
Location
海拔
Elevation(m)
利用与管理方式
Utilizationandmanagementmethod
放牧草地
Grazingland(0Ex)
星毛委陵菜+冷蒿+克氏针茅 犘.
犪犮犪狌犾犻狊+犃.犳狉犻犵犻犱犪+犛.犽狉狔犾狅狏犻犻
E115°10′13″
N41°43′19″
1378 连续多年放牧利用,现已达重度退化阶段,为对照Graz
ingformanyyears,nowarrivestoheavydegradation
围封5年草地
Exclosure5years
(5Ex)
羊草+糙隐子草犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊+犆.
狊狇狌犪狉狉狅狊犪
E115°11′50″
N41°41′53″
1413 围封前放牧利用至重度退化阶段;围封后4-9月禁牧,
牧草生长旺盛的年份8月下旬-9月上旬打草1次,留
茬5cm左右,其余时间轻度放牧利用;牧草生长不好的
年份不打草,于9月初开始轻度放牧利用,至次年4月
初停止放牧 Grazedtoheavydegradationbeforeexclo
sure,prohibitinggrazingfromApr.toSep.afterexclo
sure,ifthegrassgrowsgood,mowingonetimeinlate
Aug.orearlySep.;Thenmildgrazingutilization,if
not,mildgrazingutilizationfromearlySep.toearly
Apr.
围封14年草地
Exclosure14years
(14Ex)
羊草 + 麻 花 头 + 克 氏 针 茅 犔.
犮犺犻狀犲狀狊犻狊+犛.犮犲狀狋犪狌狉狅犻犱犲狊+犛.
犽狉狔犾狅狏犻犻
E115°10′40″
N41°43′29″
1381
围封25年草地
Exclosure25years
(25Ex)
羊草 + 麻 花 头 + 糙 隐 子 草 犔.
犮犺犻狀犲狀狊犻狊+犛.犮犲狀狋犪狌狉狅犻犱犲狊+犆.
狊狇狌犪狉狉狅狊犪
E115°07′56″
N41°45′59″
1390
2 ACTAPRATACULTURAESINICA(Vol.17,No.6) 12/2008
1.3.4 物种均匀度(speciesevenness) 采用Pielou均匀度指数(犈狆犻)表示。
犈狆犻=犎/ln犛
式中,犎 为Shannon-Weaver指数,犛为物种数目。
1.3.5 群落的相似系数(similaritycoefficient,IS) 采用 Motyka相似系数表示。
犐犛= 2犆犃+犅×100%
式中,犆为样地犃 和犅 中共同种的较低重要值的总和,犃为样地犃 中所有物种重要值总和,犅为样地犅 中所有物
种重要值总和[16]。
1.3.6 统计分析 采用SPSS11.5对群落植被特征进行方差分析及Duncan多重比较。
2 结果与分析
2.1 围封年限对群落物种组成的影响
在自由放牧草地,群落以冷蒿、星毛委陵菜、克氏针茅为优势种(表2),采用季节性围封措施后,冷蒿、星毛委
陵菜、克氏针茅的优势地位逐渐降低,其优势度由30.38,35.02和14.22降低到围封25年的4.25,1.61和4.76;
羊草、糙隐子草、麻花头的优势地位逐渐增加,优势度由5.13,6.22和0增加到围封5年的30.70,20.08和4.96。
之后,随围封年限的延长,羊草优势度先增加后降低,围封14年时达最大,为41.58,围封25年时又降低到
25.05。糙隐子草优势度先降低后增加,由围封5年的20.08降至围封14年的8.92,随后增加至围封25年的
16.69。麻花头的优势度随围封年限延长显著增加,由围封5年的4.96增至围封25年的17.70。其他伴生成分
的优势度随围封年限的延长变化不大。
从植物功能群角度分析(表2),围封5,14和25年后,多年生禾草的优势度先增加,围封14年后逐渐降低;
多年生杂类草的优势度先降低,围封14年后逐渐增加;灌木、半灌木和小半灌木的优势度先降低,围封5年后逐
渐增加;一、二年生植物在放牧草地中没有出现,采用季节性围封措施后该功能群优势度呈增加-降低-增加的
变化规律,说明季节性围封可增加群落功能群多样性。
2.2 围封年限对群落植被特征的影响
结果显示(表3),重度退化草地采用生长季围封恢复措施后,群落的地上干物质现存量逐渐增加,围封25年
时达最大,与未围封对照及围封5年间差异极显著(犘<0.01),与围封14年间无显著性差异;盖度随围封年限的
延长先增加后降低,围封14年时达最大,与未围封对照间差异极显著(犘<0.01),与围封5年间差异显著(犘<
0.05),与围封25年间无显著性差异;密度随围封年限的延长先增加后降低,围封14年时达最大,与其他样地间
差异显著(犘<0.05);高度随围封年限延长逐渐增加,不同围封年限间差异极显著(犘<0.01)。
2.3 围封年限对植物群落物种多样性的影响
重度退化草地采用生长季围封的管理方式后,物种丰富度指数(犕犪)先增高后降低,物种均匀度指数(犈狆犻)及
多样性指数(犎)呈增加-降低-增加的变化趋势(图1)。在围封的前5年,群落的丰富度、均匀度和多样性均增
加,随围封年限的延长,物种丰富度继续增加,到围封14年时达最大,但由于围封14年后形成以羊草为单优势种
的群落,导致物种分布的均匀度及多样性降低。之后,随围封年限的继续增加,群落逐步趋于稳定,丰富度略微降
低,但均匀度和多样性增加。这是因为连续多年重度放牧利用,群落内的可食牧草因过度啃食失去了再生能力,
逐渐在群落内消失,群落多样性下降[17]。实行生长季围封的管理方式后,草地由全年重度放牧转变为季节性轻
度利用,所受干扰降低,植物多样性逐渐增加。但由于各物种的竞争能力不同,经14年围封后,群落成为具有单
优和寡优势种的群落,其均匀度和多样性降低,群落不稳定,随围封年限的继续延长,群落逐步趋于稳定,形成多
优或优势不明显的群落,均匀度及多样性增加[18,19]。就群落相似性来说(图2),围封样地与未围封对照间的 Mo
tyka相似系数降低,但围封样地间相似性较高,说明生长季围封禁牧,其他时间轻度放牧利用的管理方式在改变
群落的环境条件上具有较好的效果。
3 讨论
放牧、割草、围封等人为干扰对草地生态系统影响的直接体现就是改变草地的群落结构、植物多样性及微生
3第17卷第6期 草业学报2008年
表2 不同围封年限群落物种组成及优势度
犜犪犫犾犲2 犛狆犲犮犻犲狊犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犪狀犱犱狅犿犻狀犪狀犮犲狅犳犮狅犿犿狌狀犻狋狔犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狔犲犪狉狊狅犳犲狓犮犾狅狊狌狉犲
植物种类Species
优势度Dominance
放牧草地Grazing
land(0Ex)
围封5年Exclosure
5years(5Ex)
围封14年Exclosure
14years(14Ex)
围封25年Exclosure
25years(25Ex)
多年生禾草犘犲狉犲狀狀犻犪犾犵狉犪狊狊犲狊 26.23 63.76 64.52 48.41
羊草犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊 5.13 30.70 41.58 25.05
克氏针茅犛.犽狉狔犾狅狏犻犻 14.22 7.79 10.59 4.76
根茎冰草犃犵狉狅狆狔狉狅狀犿犻犮犺狀狅犻 0.66 5.00 3.06 1.91
糙隐子草犆.狊狇狌犪狉狉狅狊犪 6.22 20.08 8.92 16.69
洽草 犓.犮狉犻狊狋犪狋犪 - 0.19 0.37 -
多年生杂类草犘犲狉犲狀狀犻犪犾犳狅狉犫狊 43.03 33.33 30.84 40.95
扁蓿豆 犕.狉狌狋犺犲狀犻犮犪 1.22 1.76 3.69 7.32
多叶棘豆犗狓狔狋狉狅狆犻狊犿狔狉犻狅狆犺狔犾犾犪 - - 0.14 -
矮韭犃.犪狀犻狊狅狆狅犱犻狌犿 0.62 9.63 1.11 -
细叶葱犃.狋犲狀狌犻狊狊犻犿狌犿 0.41 - 0.16 -
黄花葱犃.犮狅狀犱犲狀狊犪狋狌犿 - 0.93 - 0.18
知母犃狀犲犿犪狉狉犺犲狀犪犪狊狆犺狅犱犲犾狅犻犱犲狊 - - - 1.09
防风犛.犱犻狏犪狉犻犮犪狋犪 - - 0.15 0.20
寸草苔犆犪狉犲狓犱狌狉犻狌狊犮狌犾犪 1.90 4.97 0.98 2.57
麻花头犛.犮犲狀狋犪狌狉狅犻犱犲狊 - 4.96 14.40 17.70
阿尔泰狗娃花 犎.犪犾狋犪犻犮狌狊 2.00 0.94 1.31 4.57
苦荬菜犛狅狀犮犺狌狊犪狉狏犲狀狊犻狊 - - 0.15 -
二裂委陵菜犘.犫犻犳狌狉犮犪 1.35 3.06 1.95 -
菊叶委陵菜犘.狋犪狀犪犮犲狋犻犳狅犾犻犪 - 3.22 0.90 2.34
星毛委陵菜犘.犪犮犪狌犾犻狊 35.02 0.39 2.55 1.61
轮叶委陵菜犘.狏犲狉狋犻犮犻犾犾犪狉犻狊 - - - 0.17
达乌里芯芭犆.犱犪犺狌狉犻犮犪 0.51 0.45 0.52 0.40
瓣蕊唐松草犜犺犪犾犻犮狋狉狌犿狆犲狋犪犾狅犻犱犲狌犿 - 0.61 1.17 -
长柱沙参犃犱犲狀狅狆犺狅狉犪狊狋犲狀犪狀狋犺犻狀犪 - - 0.22 0.52
马蔺犐狉犻狊犲狀狊犪狋犪 - - 0.57 -
块根糙苏犘犺犾狅犿犻狊狋狌犫犲狉狅狊犪 - - 0.58 -
宽叶齿缘草犈狉犻狋狉犻犮犺犻狌犿犾犪狋犻犳狅犾犻狌犿 - - 0.29 -
岐花鸢尾犐.犱犻犮犺狅狋狅犿犪 - - - 0.61
龙胆犛犮犪犫犻狅狊犪犻狊犲狋犲狀狊犻狊 - 1.54 - -
火绒草犔犲狅狀狋狅狆狅犱犻狌犿犾犲狅狀狋狅狆狅犱犻狅犻犱犲狊 - 0.90 - -
麦瓶草犛犻犾犲狀犲犮狅狀狅犻犱犲犪 - - - 0.20
草芸香 犎.犱犪狌狉犻犮狌犿 - - - 0.77
并头黄芩犛犮狌狋犲犾犾犪狉犻犪狊犮狅狉犱犻犳狅犾犻犪 - - - 0.72
灌木、半灌木犛犺狉狌犫狊犪狀犱狊犲犿犻狊犺狉狌犫狊 30.74 1.93 4.33 8.3
冷蒿犃狉狋犲犿犻狊犻犪犳狉犻犵犻犱犪 30.38 1.39 0.79 4.25
茵陈蒿犃狉狋犲犿犻狊犻犪犮犪狆犻犾犾犪狉犻狊 0.36 0.54 3.54 4.05
一、二年生植物犃狀狀狌犪犾狊犪狀犱犫犻犲狀狀犻犪犾狊 0 0.98 0.31 2.34
猪毛菜犛犪犾狊狅犾犪犮狅犾犾犻狀犪 - 0.77 0.31 2.34
小花花旗竿犇狅狀狋狅狊狋犲犿狅狀犿犻犮狉犪狀狋犺狌狊犲狔 - 0.21 - -
4 ACTAPRATACULTURAESINICA(Vol.17,No.6) 12/2008
表3 不同围封年限群落植被特征
犜犪犫犾犲3 犞犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狋犺犲犮狅犿犿狌狀犻狋狔犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狔犲犪狉狊狅犳犲狓犮犾狅狊狌狉犲
项目
Items
放牧草地
Grazingland(0Ex)
围封5年
Exclosure5years(5Ex)
围封14年
Exclosure14years(14Ex)
围封25年
Exclosure25years(25Ex)
地上现存量
Abovegroundbiomass(g/m2)
61.75Aa 109.18ABb 156.90BCc 195.89Cc
盖度Coverage(%) 35Aa 43ABb 52Bc 48Bbc
密度Density(株Plants/m2) 339Aa 635Bb 893Cc 514ABab
高度 Height(cm) 3.81Aa 10.75Bb 12.83Cc 18.84Dd
 注:同行中不同小写字母表示各围封样地间在0.05水平上差异显著,不同大写字母表示在0.01水平上差异显著。
 Note:Postscriptsinthesamerowwithdifferentlettersindicatewhicharesignificantlydifferentat犘<0.05(smalcapitals)andat犘<0.01(capital
letters).
图1 不同围封年限典型草原群落物种多样性
犉犻犵.1 犛狆犲犮犻犲狊犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳狋狔狆犻犮犪犾狊狋犲狆狆犲犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋
狔犲犪狉狊狅犳犲狓犮犾狅狊狌狉犲
图2 不同围封年限典型草原群落相似性
犉犻犵.2 犆狅犿犿狌狀犻狋狔狊犻犿犻犾犪狉犻狋狔狅犳狋狔狆犻犮犪犾狊狋犲狆狆犲犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋
狔犲犪狉狊狅犳犲狓犮犾狅狊狌狉犲
态环境。干扰对草地生态系统的影响程度视干扰的类型、强度和时间等的不同而异。但本研究选取的样地其人
为干扰类型及强度一致,只是围封年限不同,因此可认为本研究中草地群落结构、植物多样性及微生态环境的差
异是由围封年限的不同所引起的。
围栏封育是退化草地恢复最常用的方法,也是草地管理的有效手段之一。然而,在我国由于牧区经济发展问
题,完全禁牧是非常困难的,从草地资源的利用、更新及草地畜牧业的可持续发展来看,完全禁牧也是不合理的。
在草地管理中不仅要根据草地退化现状坚持管理的原则性,同时也要根据草地群落的长势、年度气候条件及经济
发展、生态保护及社会需求等灵活掌握。为保证牧区经济发展的同时维持草地的正常生长,笔者认为目前常用的
利用与管理方式———生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用是可行方法之一,但适宜的围封季节有待进一
步研究。
功能群是指在群落中功能相似的所有物种的集合,植物功能群往往作为一个相对统一的整体对生态因子的
波动或外界干扰做出反映[20]。植物的功能群组成以及功能群间的相互作用对群落的生产力及其稳定性具有更
重要的影响[21~23]。α多样性是对一个群落内物种分布的数量和均匀程度的测度指标,反映各物种对环境的适应
能力和对资源的利用能力[23~26]。β多样性是反映群落间环境变化而导致的物种丰富度和均匀度变化的指标,是
群落分析的基础,其研究可以揭示生境被物种分割的程度或比较不同地段的生境多样性,也可为分析某一扰动因
素及其强度对群落多样性的干扰程度乃至群落多样性的抗干扰能力提供有价值的信息[27~29]。本研究发现,围栏
5第17卷第6期 草业学报2008年
封育是提高草地生产力和物种多样性的管理手段,其中围封14年物种丰富度最高,但由于围封14年形成以羊草
为单优势的群落,其均匀度较低。随围封年限的延长,群落均匀度及多样性增加,草地生产力增加,说明群落内物
种达到一定数量后,对资源的吸收和利用达到平衡,种间资源竞争趋于平稳,群落趋于稳定,物种多样性及草地生
产力增加,这与周国英等[23],张全国和张大勇[30],Oba等[31],AriPekka和Huhta[32]的研究结论一致。
有关围封对植物多样性影响的研究较多,但不同的研究者得出不同的结论。周国英等[23],Oliva等[33]研究表
明围封可以增加物种多样性,刘刚等[34]和周华坤等[35]研究表明围封会减少物种多样性,Meissner和Faceli[36]研
究表明围封对植物多样性没有显著影响。产生研究结果不同的原因较多,包括群落类型、研究区域地理位置、环
境条件等。就本研究结果来看,围栏封育显著影响了群落物种的多样性,但多样性指数、丰富度指数和均匀性指
数并未随封育时间的延长而表现为简单的线性增加,说明围封年限也是造成研究结论不一致的原因。
4 结论
4.1 重度退化草地采用生长季围封的管理方式后,植物种类增加,群落结构及各物种的优势地位发生较大改变。
高度与产量增加,盖度与密度先增加后降低,草地由未围封对照的星毛委陵菜+冷蒿+克氏针茅演替为羊草+糙
隐子草+麻花头。
4.2 生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的管理方式可增加群落的物种多样性及功能群多样性,但围
封年限不同,物种的丰富度、均匀度和多样性不同。重度退化草地在围封的前5年,物种的丰富度、均匀度和多样
性均增加。随围封年限的延长,物种丰富度继续增加,到围封14年时达最大,但由于围封14年后形成单优势种
群落,群落均匀度及多样性降低。之后,随围封年限的继续增加,群落逐步趋于稳定,丰富度略为降低,均匀度和
多样性增加。另外,从群落相似性来看,采用生长季围封恢复措施后,围封样地与未围封对照间的相似性降低,说
明季节性围封不仅能增加群落物种多样性,而且在改变群落的环境条件上也具有较好的效果。
4.3 生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的管理方式可保证退化草地在一定程度上得到恢复,综合考
虑群落结构、产量及物种多样性,认为14年是较适宜的围封年限,但围封14年后群落盖度与密度下降有待进一
步研究。
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7第17卷第6期 草业学报2008年
犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犲狓犮犾狅狊狌狉犲狔犲犪狉狅狀犮狅犿犿狌狀犻狋狔狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱狊狆犲犮犻犲狊犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅狀犪狋狔狆犻犮犪犾狊狋犲狆狆犲
SHANGuilian1,2,XUZhu1,3,NINGFa1,2,MAYubao1,LILinhang1
(1.GrasslandResearchInstituteofChineseAcademyofAgriculturalScience,Hohhot010010,China;
2.GraduateSchoolofChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100081,China;
3.KeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcologyMinistryof
Agriculture,Hohhot,010010,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Toinvestigatetherestorationprocessandreasonableutilizationofdegradedgrassland,wechoseas
researchobjectsnaturalgrasslandswhichwereexclosedduringthegrowingseasonforhayproductionthensub
jectedtolightgrazingfortherestoftheyear.Continuousgrazinglandwasusedasacontrol.Comparativere
searchontheinfluenceofdifferentexclosureyearsonthecommunitystructureandspeciesdiversitywascarried
out.Theplantspeciesanddiversityofdegradedgrasslandincreasedandthecommunitystructureanddomi
nanceofspecieschangedgreatlyafterseasonalexclosure.Withincreasedperiodsofexclosure,coverageand
densityreachedamaximumatyear14thendeclined.Communityyieldandheightcontinuedtoincreaseupto
year25.Thecommunitychangedfrom犘狅狋犲狀狋犻犾犾犪犪犮犪狌犾犻狊+犃狉狋犲犿犻狊犻犪犳狉犻犵犻犱犪+犛狋犻狆犪犽狉狔犾狅狏犻犻to犔犲狔犿狌狊
犮犺犻狀犲狀狊犻狊+犆犾犲犻狊狋狅犵犲狀犲狊狊狇狌犪狉狉狅狊犪+犛犲狉狉犪狋狌犾犪犮犲狀狋犪狌狉狅犻犱犲狊.After5yearsofexclosure,thespeciesrichness,
evennessanddiversityincreased.Withincreasedperiodsofexclosure,thespeciesrichnessincreasedcontinu
ouslyandreacheditshighestafteryear14,butthecommunitywasmainlydominatedby犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊andthe
speciesevennessanddiversitydecreased.Alongwiththeincreaseofexclosureyear,thecommunitygradualy
stabilized,thespeciesevennessanddiversityincreased.Theanalysisofcommunitysimilarityshowedthatthe
similaritybetweentheexclosedsitesandthecontroldecreased,whichshowedthatseasonalexclosurehada
greatimpactonchangingtheenvironmentofthecommunity.Weconcludedthatgrowingseasonexclosurefor
hayproductionfolowedbygrazingthroughtherestoftheyearenabledthegrasslandtorecovertosomeex
tent.Aftercomprehensiveconsiderationofthecommunitystructure,yieldandspeciesdiversity,weconsider
that14yearsofseasonalexclosureappearsareasonablecompromise.
犓犲狔狑狅狉犱狊:typicalsteppe;growingseasonexclosure;communitystructure;speciesdiversit
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵

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