全 文 ：第 19 卷 第 1 期
Vol. 19 No. 1
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2011 年 1 月
Jan. 2011
黄河源区高寒草甸不同植被生物量及土壤养分状况研究
王彦龙1 , 马玉寿1* , 施建军1, 董全民1 , 吴海艳2 , 盛 利1 , 杨时海1, 李世雄1
( 1.青海省畜牧兽医科学院, 青海 西宁 810016; 2.西藏自治区日喀则地区草原站 , 西藏 日喀则 857000)
摘要: 为了给黄河源区原生草地植被的科学管理及退化草地的治理提供理论依据,对青海省玛沁县藏嵩草( K obr e-
s ia ti betica )沼泽化草甸, 山生柳( S al ix or itr ep ha)灌丛草甸及小嵩草( K obr es ia pygmaea)草甸物种多样性、生物量
及土壤养分状况进行比较研究。结果表明:不同植被类型植物群落多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数、生
态优势度指数均为山生柳灌丛草甸> 小嵩草草甸> 藏嵩草沼泽化草甸。各群落生物量差异明显, 地上、地下总生
物量均为藏嵩草沼泽化草甸> 山生柳灌丛草甸> 小嵩草草甸( P< 0. 05)。藏嵩草沼泽化草甸土壤养分含量最高。
小嵩草草甸和山生柳灌丛草甸各土壤层养分含量随土壤深度的增加呈下降趋势, pH 值呈上升趋势, 而藏嵩草沼泽
化草甸却表现出相反的趋势,即随土壤深度的增加各层养分含量呈上升趋势, pH 值呈下降趋势。
关键词:黄河源区; 高寒草甸;植被类型; 物种多样性;生物量; 土壤养分
中图分类号: Q948. 156; S153. 6 文献标识码: A 文章编号 : 1007-0435( 2011) 01-0001-06
Investigation of Biomass and Soil Nutrition of Different Vegetation
Type at Alpine Meadow in Yellow River Headwater Area
WANG Yan-long1 , M A Yu-shou1* , SH I Jian- jun1 , DONG Quan-m in1 ,
WU Ha-i yan
2
, SHENG Li
1
, YANG Sh-i hai
1
, L I Sh-i x iong
1
( 1. Qing hai Academ y of Anim al and Veterin ary Sciences, Xining, Qingh ai Province 810016, China; 2. Grass lan d S tat ion of Rikaze
Prefectu re of T ibetan Auton om ous Region, Rik aze, Tib etan Au tonom ou s Region 857000, Chin a)
Abstract: T he purpose o f this research w as to pro vide the theoret ical basis for g rassland management and
restorat ion fo r deg raded land in Yellow River Source. The plant species div er sity, biomass and soil nut r-i
t ion w ere studied among alpine meadow communit ies ( K obr esia pygmaea meadow alpine meadow , K . t i-
beti ca sw amp alpine meadow and S al ix or it repha shrub alpine meadow ) in Maqin connty , Qinghai province
of China. Results show that Shannon-w ienner index , abundance index , evenness index and Simpson index
ar e all presented w ith the same pat terns in thr ee communit ies. T hey are r anked as Sal ix or i tr epha shr ub
meadow> K obr esia pygmaea meadow> K . t ibet ica sw amp meadow . There is significant dif ference in bio-
mass betw een three communit ies. T otal biomass of above-g round and under-ground in these t reatments are
ranked as K . t ibet i ca sw amp meadow> S al ix or i tr epha shrub meadow> K . pygmaea meadow ( P< 0. 05) .
Almost all factor s of so il nutr it ion content in K . t ibet i ca sw amp meadow are significant ly higher than the
other tw o alpine meadow s. So il nut rit ion content is decreased, and pH valv e increased w ith so il depth in-
creasing for K . pygmaea meadow and Salix ori tr ep ha shrub meadow , w hile K . tibeti ca sw amp meadow
show s an opposite tr end.
Key words: Yellow River headw ater area; Alpine meadow ; Vegetat ion type; Species Div ersity ; Biomass;
Soil nut rit ion
黄河源区位于青藏高原的腹地,是青藏高原的
主体部分[ 1] 。区域内高寒生态系统植被以高寒类型
的草甸和草原为主[ 2] ,是生物多样性最集中和生态
系统最敏感的地区,在涵养水源和维持生物多样性
方面有着不可替代的作用和巨大的生态功能, 是我
国和世界上影响力最大的生态调节区之一[ 3]。在该
区高寒草甸中, 小嵩草( K obr esia p ygmaea) 草甸、
藏嵩草( K . t ibet ica)沼泽化草甸和山生柳 ( S al ix
or it repha)灌丛草甸分布面积较大, 有着很强的代
表性。黄河源区草地资源丰富, 草质柔软, 营养丰
富,具有高蛋白、高脂肪、高碳水化合物以及纤维素
含量低,热值含量高等特点,也是当地畜牧业发展的
收稿日期: 2010-04-15;修回日期: 2010- 11-19
基金项目:国家 十一五科技支撑计划重大项目( 2006BAC01A02) ( 2009BAC61B02) ;青海省科技厅项目( 2009-N- 502) 资助
作者简介:王彦龙( 1976- ) ,男,甘肃兰州人,硕士,助理研究员,研究方向为黑土滩恢复及人工草地管理研究, E- mail : w angyanlong506@
yahoo. cn; * 通讯作者 Author for corr espondence, E- mail : mayu shou@ sin a. com
草 地 学 报 第 19卷
重要物质基础。然而,近年来随着人口的增加,工业
化的发展以及人类对可再生资源的过度利用, 致使
大面积原生植被遭受到不同程度的破坏, 生态系统
出现严重退化。受全球气候变化及日趋频繁的人类
经济活动的共同影响, 该地区人与自然的协调性矛
盾逐渐突出,源区生态环境恶化,人口、资源、环境与
发展之间的矛盾日渐严重, 使得黄河源区高寒草甸
大面积退化,部分草地沦为次生裸地退化草地,草场
质量严重下降, 基本失去利用价值,生态环境保护与
自然资源开发利用的形势日益严峻。生物多样性、
生物量与环境因子的研究是生态学研究的热点问题
和重要内容之一[ 4~ 8] 。黄河源区土壤的形成、发展
与自然条件和植被的发生、演变有着密切的关系, 二
者相互作用、相互影响、相互制约,在漫长的历史演
化过程中形成了统一的自然综合体。长期以来, 人
们对高寒草甸生态系统的结构和功能缺乏足够的认
识,因此, 深入系统地研究黄河源区高寒草甸不同植
被类型群落的物种多样性、生物量及土壤养分状况,
对制定合理的放牧管理制度, 维持草地可持续发展,
以及天然草地的科学管理, 退化草地的快速恢复等
问题具有重大的实践指导意义。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地点位于青海省果洛州大武镇( N3427
56. 9, E100 1306. 5) , 海拔 3736 m。年均温
- 3. 9 , 最冷月 1月的平均气温为- 12. 6 , 最热
月 7月的平均气温为 9. 7 , 牧草生长季为 156 d,
无绝对无霜期。年降水量 513. 2~ 542. 9 mm, 多集
中在 6- 9 月, 年蒸发量 2471. 6 mm。植被类型主
要有高寒草甸 ( Alpine meadow )、高寒灌丛( A lpine
shrub)和沼泽化草甸( Sw amp meadow )。土壤以高
山草甸土、高山灌丛草甸土、草甸沼泽土为主, 土壤
发育年轻,土层浅薄,有机质含量较丰富。
1. 2 研究方法
2006年 8月中旬在试验区内选择植被较为均
匀的小嵩草草甸、藏嵩草沼泽化草甸和山生柳灌丛
草甸作为试验样地, 面积均为 50 m 50 m。在每块
样地内随机设置 5 个 0. 5 m 0. 5 m 的观测样方,
测定植物群落种类组成及其特征值(高度、盖度、生
物量)。每个样方记录总盖度、物种及其分盖度(用
估测法) , 株高测定用平均值法(每种植物随机测定
20株的自然高度, 然后取平均值)。草本层地上生
物量采用收获法测定, 分种称重,并按经济类群(莎
草类、禾草类、阔叶草类)分类,灌木只采新萌发生长
的枝叶;地下生物量测定是在每个测定过地上生物
量的样方内随机挖取面积为 25 cm 25 cm 的土柱,
分层( 0~ 10 cm, 10~ 20 cm, 20~ 30 cm )取土,用漂
洗法测定。地上、地下部分均在 80 温度烘24 h至
恒重,生物量均以干重计。测定生物量的同时, 在各
个样地的不同样方内用土钻按每10 cm 为一层取混
合土样,共 3层,进行常规养分分析[ 9, 10] 。
1. 3 分析方法
土壤有机质采用重铬酸钾法测定; 土壤全磷采
用酸溶-钼锑抗比色法测定; 土壤有效磷采用 0. 5M
NaHCO3 法测定; 土壤全氮采用半微量开氏法测
定;土壤速效氮采用碱解蒸馏法测定;土壤 pH 值采
用复合电极法测定。
1. 4 数据分析
Shannon-Wiener多样性指数: H = - s
i= 1
P iLnPi
Pielou 均匀度指数: E= H / L nS
Simpson 优势度指数: D= 1- P i2
物种重要值= (相对盖度+ 相对高度+ 相对生
物量) / 3 100%
物种丰富度指数= 物种数
用 Excel 2000 和 SPSS 11. 0 软件进行数据的
统计分析,数据用 ANOVA 方差分析, 差异显著性
运用 LSD检验法进行多重比较。
2 结果与分析
2. 1 不同植被类型植物群落组成及物种多样性分析
由表 1可知,藏嵩草沼泽化草甸植物群落种类
组成较少, 由 24种植物组成, 隶属 13科 22属。优
势种为藏嵩草, 优势度为 24. 08%, 次优势种为华
扁 穗 草 ( Bly smus sinocomp r essus ) , 优 势 度为
14. 10% ;小嵩草草甸植物群落由 36种植物组成,隶
属 16 科 31 属。优势种为小嵩草, 优势度为
13. 02% ,次优势种为二柱头藨草 ( Sci rp us di stig-
maticus) ,优势度为 6. 57% ;山生柳灌丛草甸草层植
物群落由 42种植物组成,隶属 13科 31属。优势种
为线叶嵩草( K . cap i ll if olia) , 优势度为 7. 60% ,次
优势种为小金莲花( T rol l ius p umilus ) , 优势度为
5. 95%。
生物多样性是群落的重要特征,是生态系统功
能维持的生物基础。不同植被类型植物群落多样性
2
第 1期 王彦龙等:黄河源区高寒草甸不同植被生物量及土壤养分状况研究
指数、物种丰富度指数、均匀度指数、生态优势度指
数均为山生柳灌丛草甸草层> 小嵩草草甸> 藏嵩草
沼泽化草甸,植被平均盖度山生柳灌丛草甸草层>
藏嵩草沼泽化草甸> 小嵩草草甸(表 2)。
表 1 不同植被类型草地植物群落组成
T able 1 Composition of plant community at different vegetat ion types
植被类型
Vegetat ion type
植物组成
Plant composi tion
科数 Nf 属数 Ng 种数 Ns
优势种
Ds
优势度
Dd, %
次优势种
Ss
优势度
Dd, %
藏嵩草沼泽化草甸
K obre sia t ibet ica sw amp meadow
13 22 24
藏嵩草
K . t ibet ic a
24. 08
华扁穗草
Blysmus sinoc omp re ssu s
14. 10
小嵩草草甸
K . p y gmaea meadow
16 31 36
小嵩草
K . p ygmaea
13. 02
二柱头藨草
S ci rp us d ist igmat ic us
6. 57
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha shrub meadow
13 31 42
线叶嵩草
K . cap i l li f ol ia
7. 60
小金莲花
Tr ol l iu s p umi lus
5. 95
Note: Nf: Number of families, Ng: Number of gen era, Ns: Number of species, Ds: Dominance of species , Dd: Dominance of degree, Ss :
S ub- dominance of species.
表 2 不同植被类型草地物种多样性
T able 2 Diversity of species at different vegetat ion types
植被类型
Vegetation type
多样性指数
Diversity index
均匀度指数
Evenness index
生态优势度指数
Sim pson index
盖度
Coverage, %
藏嵩草沼泽化草甸 K obr esia t ibet ic a sw amp meadow 2. 62 0. 82 0. 89 95. 0
小嵩草草甸 K . p ygmaea m eadow 3. 38 0. 94 0. 96 77. 7
山生柳灌丛草甸 Salix ori t rep ha shrub meadow 3. 55 0. 95 0. 97 98. 0
2. 2 不同植被类型草地生物量比较
2. 2. 1 不同植被类型草地地上生物量比较 植物
群落生产力水平是生态系统结构和功能的重要表现
形式,是植物生态学特性和外界环境条件共同作用
的产物。由表 3可知, 不同植被类型草地地上生物
量差异显著( P< 0. 05)。地上总生物量为藏嵩草沼
泽化草甸> 山生柳灌丛草甸> 小嵩草草甸。按群落
中不同植物类群组成变化分析: 莎草类的地上生物
量表现为藏嵩草沼泽化草甸> 山生柳灌丛草甸> 小
嵩草草甸;禾草和杂类草均为山生柳灌丛草甸> 藏
嵩草沼泽化草甸> 小嵩草草甸。各样地群落中不同
植物类群占地上总生物量比例的变化趋势与不同植
物类群地上生物量的变化趋势基本相同(表 4)。
表 3 不同植被类型草地地上生物量
Table 3 Above-g round biomass at differ ent v egetation t ypes, g m- 2
植被类型
Vegetat ion type
莎草
S edges
禾草
Graminoids
杂类草
Forbs
木本植物
Woody plants
总生物量
Total b iomas s
小嵩草草甸
K obre sia p ygmaea m eadow
48. 5 8. 0c 7. 1 2. 3c 50. 6 4. 9b 106. 2 13. 2c
藏嵩草沼泽化草甸
K . tibet i ca sw amp meadow
420. 8 23. 2a 24. 7 5. 5b 113. 2 30. 0ab 558. 7 50. 4a
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha shrub meadow
90. 6 16. 3b 36. 6 8. 4a 169. 2 60. 9a 130. 8 11. 2 427. 2 79. 6b
注:表中数据为平均值 标准差,同一列中不同小写字母表示差异显著( P < 0. 05) ,下同
Note: Data at the table are average valu e standard division. Dif ferent sm al l let ters in the same column show s ignifi can t dif ferences ( P <
0. 05) , th e sam e as b elow
表 4 不同植被类型草地中各植物类群占地上生物量比例
Table 4 Above-g round biomass pr opor tion o f plant gr oups at different vegetation t ypes, %
植被类型
Vegetation type
莎草
Sedges
禾草
Gramin oids
杂类草
Forbs
木本植物
Woody plants
小嵩草草甸 K obr esia p y gmaea meadow 45. 6 1. 8b 6. 7 2. 1ab 47. 8 3. 0a
藏嵩草沼泽化草甸 K . tibe ti ca sw am p m eadow 75. 5 2. 6a 4. 5 1. 2b 20. 1 3. 5b
山生柳灌丛草甸 Sa lix ori t rep ha shrub meadow 21. 2 0. 3c 8. 5 0. 5a 38. 7 7. 3a 31. 5 7. 8
3
草 地 学 报 第 19卷
2. 2. 2 不同植被类型草地地下生物量比较 草地
地下生物量是草地生态系统生产力的重要组成部
分,研究其分布规律对了解整个草地生态系统的物
质循环、能量流动有十分重要的意义。不同植被类型
草地地下总生物量及各层生物量的变化趋势同地上
总生物量的变化趋势一样,均为藏嵩草沼泽化草甸>
山生柳灌丛草甸> 小嵩草草甸,且均差异显著( P<
0. 05)。随着土层深度的增加,各样地的地下生物量
均减小,呈典型的倒金字塔分布模式(表 5)。不同
植被类型草地地下生物量各层所占比例变化趋势与
地下各层生物量的变化趋势基本相同(表 6) , 0~ 10
cm 土层中地下生物量均占 0~ 30 cm 土层中的 60%
以上, 0~ 20 cm 占85%以上。方差分析表明, 不同植
被类型草地地下各层所占比例差异显著( P< 0. 05)。
表 5 不同植被类型草地地下生物量分层分布
T able 5 Below-g round biomass o f different lay er at different vegetation types, g m- 2
植被类型
Vegetat ion type
小嵩草草甸
K obresia p ygmaea meadow
藏嵩草沼泽化草甸
K . tibe ti ca sw am p m eadow
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha sh rub meadow
0~ 10 cm 2874. 1 108. 5c 4071. 7 497. 7a 3306. 5 290. 8b
10~ 20 cm 240. 0 27. 2c 1543. 5 388. 3a 880. 8 193. 5b
20~ 30 cm 110. 9 35. 4c 1118. 9 408. 6a 404. 8 43. 0b
0~ 30 cm 3225. 1 95. 2c 6734. 1 1294. 5a 4592. 1 441. 4b
表 6 不同植被类型草地地下生物量各层所占比例
Table 6 Below-g round biomass pr opor tion o f var ious lay er s at different veget at ion types, %
植被类型 Vegetat ion type 0~ 10 cm 10~ 20 cm 20~ 30 cm
小嵩草草甸 K obr esia p y gmaea meadow 89. 1 1. 8a 7. 5 1. 1b 3. 4 1. 0c
藏嵩草沼泽化草甸 K . t ibet ica sw amp meadow 61. 0 4. 5c 24. 3 10. 7a 16. 2 3. 0a
山生柳灌丛草甸 Salix ori t rep ha shrub meadow 72. 0 0. 7b 19. 0 2. 3ab 8. 9 1. 7b
2. 2. 3 不同植被类型草地地下与地上生物量比值
天然草地地下生物量与地上生物量的比值(根冠比)
反映了分配给地下部的光合产物比例, 是群落或生
态系统的重要参数之一。不同植被类型草地根冠比
差异较大,依次为小嵩草草甸( 30. 4) > 嵩草沼泽化
草甸( 12. 1) > 山生柳灌丛草甸( 10. 7)。
2. 3 不同植被类型各土层养分含量比较
由表 7可知, 小嵩草草甸和山生柳灌丛草甸各
土壤层养分含量随土壤深度的增加呈下降趋势, pH
值呈上升趋势, 而藏嵩草沼泽化草甸却表现出相反
的趋势,即随土壤深度的增加各层养分含量呈上升
趋势, pH 值呈下降趋势。方差分析表明,不同植被
类型中各土壤养分含量及 pH 值在相同土壤层上差
异显著( P< 0. 05) ; 在同一草地类型中各土壤养分
含量及 pH 值在不同土层深度上差异显著 ( P <
0. 05)。0~ 10 cm土层中,土壤有机质、全磷、全氮、
速效氮含量均为山生柳灌丛草甸显著高于藏嵩草沼
泽化草甸和小嵩草草甸( P< 0. 05) ,速效磷含量为
藏嵩草沼泽化草甸高于山生柳灌丛草甸和小嵩草草
甸( P< 0. 05) ; 10~ 20 cm , 20~ 30 cm 和 0~ 30 cm
土层中均为藏嵩草沼泽化草甸高于山生柳灌丛草甸
和小嵩草草甸( P< 0. 05)。总体来看,藏嵩草沼泽
化草甸土壤养分含量最高,其群落的生产力也最高,
但多样性最低。
3 讨论
群落学特征是草地生产、生态稳定性调控研究
的基础。只有了解草地的群落组成、结构和功能,才
能更好地实现草地的高效培育和合理利用,使草地
的生产、生态功能得以全面发挥[ 11] 。生物多样性是
生物及其与环境形成的生态复合体以及与此有关的
各种生态过程的总和[ 12] ,不仅能够度量群落的组成
结构和功能复杂性, 而且也能指示环境状况[ 4]。本
研究中不同植物群落物种数、物种多样性指数、丰富
度指数、均匀度指数、生态优势度指数均为山生柳灌
丛草甸草层> 小嵩草草甸> 藏嵩草沼泽化草甸, 此
结果与杨时海[ 13]、王启基等[ 14] 在海北定位站的研究
结果基本一致。王长庭等 [ 15]、杨利民 [ 16]、Kassen
等[ 1 7]的研究结果认为群落的生产力水平为中等水
平时其生物多样性最大, 也就是说生产力和多样性
指数呈一种钟型曲线关系,即多样性在低水平时随
生产力的增加而增加, 但最终在达到足够高的生产
力时反而下降 [ 18]。因此特定资源生产力水平下草
地群落固有的生物多样性,是保持草地稳定和健康
发展的基础[ 19] 。
生物量是生态系统获取能量的集中表现,是衡
量草原生产力大小的标准之一, 也是衡量植物生长
发育的一个重要指标, 代表了生态系统利用物质和
能量的能力。本研究中不同植被类型草地群落生物
4
第 1期 王彦龙等:黄河源区高寒草甸不同植被生物量及土壤养分状况研究
表 7 不同植被类型各土壤层营养因子含量的变化
Table 7 Contents of soil nut rient factor s at differ ent vegetation types
土壤营养因子
S oil nu t rient factor
植被类型
Vegetat ion type
土层深度 The d epth of soil st ratums, cm
0~ 10 cm 10~ 20 cm 20~ 30 cm 0~ 30 cm
有机质
Organic mat ter, g kg- 1
小嵩草草甸
K obresia py gmaea meadow
59. 90 0. 01Ac 31. 60 0. 10Cc 28. 40 0. 03Dc 39. 90 0. 02Bc
藏嵩草沼泽化草甸
K . t ibeti ca sw amp meadow
103. 50 0. 24 Db 141. 20 0. 05Ba 144. 80 0. 17Aa 129. 90 0. 01Ca
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha sh rub meadow
179. 80 0. 15Aa 86. 90 0. 30Cb 54. 00 0. 44Db 106. 90 0. 30Bb
pH 值
pH value
小嵩草草甸
K obresia py gmaea meadow
7. 61 0. 01 Db 8. 12 0. 01Ba 8. 27 0. 01Aa 8. 00 0. 01Ca
藏嵩草沼泽化草甸
K . t ibeti ca sw amp meadow
7. 96 0. 03Aa 7. 95 0. 01Ab 7. 87 0. 06Bb 7. 93 0. 03ABb
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha sh rub meadow
6. 07 0. 01Dc 6. 40 0. 02Bc 6. 65 0. 01Ac 6. 37 0. 01Cc
全磷
Total ph osphorus , g kg- 1
小嵩草草甸
K obresia py gmaea meadow
0. 50 0. 02Ac 0. 50 0. 01Bb 0. 50 0. 05Bc 0. 50 0. 03ABc
藏嵩草沼泽化草甸
K . t ibeti ca sw amp meadow
0. 70 0. 01 Db 0. 70 0. 15Ca 0. 80 0. 02Aa 0. 70 0. 08Ba
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha sh rub meadow
0. 80 0. 01Aa 0. 70 0. 02Ba 0. 50 0. 01Db 0. 70 0. 01Cb
有效磷
Available p hosphorus , mg kg- 1
小嵩草草甸
K obresia py gmaea meadow
5. 92 0. 26Ac 1. 19 0. 11Cc 0. 67 0. 01Dc 2. 59 0. 17Bc
藏嵩草沼泽化草甸
K . t ibeti ca sw amp meadow
8. 78 0. 34Da 9. 13 0. 25Ca 11. 12 0. 21Aa 9. 67 0. 28Ba
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha sh rub meadow
7. 55 0. 25Ab 3. 35 0. 21Cb 2. 53 0. 31Db 4. 48 0. 29Bb
全氮
Total nit rogen, g kg- 1
小嵩草草甸
K obresia py gmaea meadow
3. 70 0. 01Ac 2. 10 0. 01Cc 1. 50 0. 02Dc 2. 40 0. 01Bc
藏嵩草沼泽化草甸
K . t ibeti ca sw amp meadow
4. 50 0. 02Cb 6. 40 0. 01Ba 8. 10 0. 15Aa 6. 30 0. 02Ba
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha sh rub meadow
10. 50 0. 01Aa 4. 90 0. 02Cb 3. 10 0. 01Db 6. 20 0. 01Bb
速效氮
Available n itr ogen, mg kg- 1
小嵩草草甸
K obresia py gmaea meadow
26. 53 0. 14Ac 19. 82 1. 26Bc 15. 96 1. 40Cc 20. 77 0. 93Bc
藏嵩草沼泽化草甸
K . t ibeti ca sw amp meadow
35. 04 1. 07Cb 51. 53 0. 01 Ba 65. 63 1. 46Aa 50. 73 0. 84Bb
山生柳灌丛草甸
Sal ix ori tr ep ha sh rub meadow
90. 17 0. 60Aa 46. 54 0. 73Cb 28. 79 0. 13Db 55. 17 0. 23Ba
注:表中数据为平均值 标准差;对于相同的土壤因子同一列中不同小写字母表示差异显著( P< 0. 05) , 同一行中不同大写字母表示差异
显著( P < 0. 05)
Note: Data at the tab le ar e average valu e s tandard division . Dif ferent small letters in the same colum n und er th e s ame soil st ratum show
signif icant dif f erences ( P < 0. 05) . Dif ferent capital s in the sam e line un der the same soil s tratum sh ow signif icant dif f erences ( P< 0. 05)
量差异比较明显,地上、地下总生物量均为藏嵩草沼
泽化草甸> 山生柳灌丛草甸> 小嵩草草甸, 且差异
均显著( P< 0. 05)。此结果与王长庭等 [ 6]人在该地
区的研究结果基本一致, 但与李英年等 [ 20]人在海北
定位站的研究结果相反, 这可能是由地理环境的差
异而造成的。在黄河源区由于藏嵩草沼泽化草甸水
分条件较好,生境相对均一,资源异质性小, 种间竞
争激烈,故物种多样性较低,生产力较高。影响草地
地下生物量因子可分为环境因子和人为因子, 环境
因子主要包括水分(包括降水和土壤湿度)、温度(包
括气温和土壤温度)和光照; 人为因子主要有放牧、
割草等利用方式和灌溉、施肥等抚育措施 [ 21]。另
外,地下生物量也与地下部分活根生长和死亡及死
根的分解有关, 而这些过程又与草层组成成分、根
量、土壤特性等密切相关。藏嵩草沼泽化草甸土壤
环境有明显的高湿和低温特征 [ 22] , 土壤中存在大量
未分解或半分解的有机残体,故可能导致地下生物
量较高。因此,开展草原植被地上、地下生物量的研
究对草原的初级生产力预报、预测、合理利用以及退
化草地的恢复改良等具有重要的理论和实践意义。
5
草 地 学 报 第 19卷
土壤作为生态系统中生物与环境相互作用的基
质,贮存着大量的碳、氮、磷等营养物质,土壤养分对
于植物生长起着至关重要的作用,直接影响着植物
群落的种类组成与生活性特征, 决定着生态系统的
结构和功能 [ 6]。本研究中小嵩草草甸和山生柳灌丛
草甸各土壤层养分因子含量随土壤深度的增加呈下
降趋势, pH 值呈上升趋势, 而藏嵩草沼泽化草甸却
表现出相反的趋势,即随土壤深度的增加各层养分
因子含量呈上升趋势, pH 值呈下降趋势。总体来
看,藏嵩草沼泽化草甸土壤养分含量最高,其群落的
生产力也最高, 但多样性最低。可见,土壤养分含量
的高低直接影响着群落的生产力, 土壤养分越丰富,
群落生产力越高,但生物多样性的变化与土壤养分
含量的高低不一致。
4 结论
4. 1 藏嵩草沼泽化草甸由 24种植物组成, 隶属 13
科 22属。小嵩草草甸由 36种植物组成,隶属 16科
31属。山生柳灌丛草甸草层由 42 种植物组成, 隶
属 13 科 31 属。不同草地类型植物群落多样性指
数、物种丰富度指数、均匀度指数、生态优势度指数
均为山生柳灌丛草甸草层> 小嵩草草甸> 藏嵩草沼
泽化草甸。
4. 2 不同植被类型草地群落生物量差异比较明显。
地上、地下总生物量均为藏嵩草沼泽化草甸> 山生
柳灌丛草甸> 小嵩草草甸, 且差异均显著 ( P <
0. 05)。地上部分按不同植物类群组成分析: 莎草类
地上生物量藏嵩草沼泽化草甸> 山生柳灌丛草甸>
小嵩草草甸,禾草和杂类草均为山生柳灌丛草甸>
藏嵩草沼泽化草甸> 小嵩草草甸。各样地地下生物
量随着土层深度的增加均减小, 呈典型的倒 金字
塔分布模式, 且各层所占比例差异均显著 ( P <
0. 05)。根冠比依次为小嵩草草甸( 30. 4) > 嵩草沼
泽化草甸( 12. 1) > 山生柳灌丛草甸( 10. 7)。
4. 5 总体来看,藏嵩草沼泽化草甸土壤养分含量最
高,其群落生产力也最高,但多样性最低。小嵩草草
甸和山生柳灌丛草甸各土壤层养分因子含量随土壤
深度的增加呈下降趋势, pH 值呈上升趋势,而藏嵩
草沼泽化草甸却表现出相反的趋势。
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(责任编辑 邵新庆)
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