全 文 ：第２０卷 第２期
Ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．２
草 地 学 报
ＡＣＴＡ ＡＧＲＥＳＴＩＡ ＳＩＮＩＣＡ
２０１２年 ３月
Ｍａｒ． ２０１２
围栏封育对黄河源区退化高寒草地植被组成
及生物量的影响
李媛媛，董世魁＊，李小艳，温 璐
（北京师范大学环境学院，北京 １００８７５）
摘要：在黄河源区－青海省果洛藏族自治州玛沁县选取４个不同退化程度的天然草地，以围栏内封育和围栏外自由
放牧草地作比较，采用样方法调查草地围栏内外的群落结构特征和草地初级生产力生物量，并通过计算地上与地
下生物量比值以及植物群落干鲜比来评价围栏封育的效果。结果表明：不同退化程度围栏内外的植被组成存在显
著差异；随着退化程度的加剧，植物群落的盖度、高度以及多样性指数有下降趋势，且围栏内的盖度、高度及多样性
指数均大于围栏外的；植物群落高度、盖度、地上生物量和生物量干鲜比随着退化程度加剧有减小的趋势。围栏封
育有利于改善青藏高原退化高寒草地的植物群落结构，提高草地植物群落的盖度和生物量，促进其恢复演替。
关键词：围栏封育；群落结构；生物量；干鲜比
中图分类号：Ｓ８１２．８；Ｑ９４８．１５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－０４３５（２０１２）０２－０２７５－０６
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ ｏｎ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ
Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅａｄｗａｔｅｒ ｏｆ Ｙｅｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ
ＬＩ Ｙｕａｎ－ｙｕａｎ，ＤＯＮＧ Ｓｈｉ－ｋｕｉ＊，ＬＩ Ｘｉａｏ－ｙａｎ，ＷＥＮ Ｌｕ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８７５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｉｍａｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｐｉｎｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｉｎ Ｍａｑｉｎ Ｃｏｕｎｔｙ ｏｆ Ｑｉｎｇｈａｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅ ｈｅａｄｗａｔｅｒ ａｒｅａ ｏｆ Ｙｅｌｏｗ
Ｒｉｖｅｒ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｎｇ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ
ｆｅｎｃｉｎｇ．Ｔｈｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｉｎｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｕｔｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｓ ａｎｄ ｄｅｃｌｉｎｅｄ
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅｓ．Ｓｉｍｉｌａｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ
ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ，ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ａｌｏｎｇ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｇｒａｄｉｅｎｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｄｅｃｌｉｎｉｎｇ
ｔｒｅｎｄ．Ｔｈｅｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｆｅｎｃｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｕｎｆｅｎｃｅｄ ｏｎｅｓ．
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ／ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ｒａｔｉｏｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｗｅｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎ－
ｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ｆｅｎｃｉｎｇ．Ｔｈｅ ｒａｔｉｏｓ ｏｆ ｄｒｙ ｔｏ ｆｒｅｓｈ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ｄｅｃｌｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｆｅｎｃｉｎｇ．Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ ｉｓ ａ ｆｅａｓｉｂｌｅ ａｐ－
ｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｒｅｓｔｏｒｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｈｅａｄｗａｔｅｒ ａｒｅａｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ－Ｔｉｂｅｔａｎ Ｐｌａｔｅａｕ．Ｐｌａｎｔ ｃｏｖｅｒ，
ｐｌａｎｔ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｖｅｎ－
ｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ；Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；Ｂｉｏｍａｓｓ；Ｒａｔｉｏ ｏｆ ｄｒｙ ｔｏ ｆｒｅｓｈ ｗｅｉｇｈｔ
作为世界上海拔最高、面积最大、类型最为独特
的草地生态系统，青藏高原高寒草地具有极其重要
的生产和生态功能［１，２］。然而，近年来随着气候变
暖和人类活动等因素的影响，该区草地退化日益严
重，部分地区出现“黑土滩”、“黑土坡”等次生裸
地［３］，严重影响了高寒草地生态服务功能的正常发
挥，成为当地社会经济发展和生态环境保护的“瓶
颈”问题［４，５］。遏制草地生态环境退化、恢复草地植
被已成为青藏高原地区社会、经济和环境可持续发
展的重要保障。退化生态系统的恢复重建主要基于
２种理论：自我设计理论和人为设计理论［６］。当前，
青藏高原地区退化草地生态系统的恢复重建中人为
收稿日期：２０１１－０８－２６；修回日期：２０１１－１２－０７
基金项目：国家自然科学基金项目（３０８７０４６６）（５０９３９００１）资助
作者简介：李媛媛（１９８９－），女，山东泰安人，硕士，研究方向为高寒退化草地的生态恢复，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕａｎｙｕａｎｈａｈａ１９８９＠１６３．ｃｏｍ；＊通信作
者 Ａｕｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｓｈｉｋｕｉ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
草 地 学 报 第２０卷
设计理论起了主导作用［７］。多数学者认为，通过建
植高产、稳定的多年生人工草地，可以起到防止土壤
侵蚀、促进植被恢复的作用［３，５，８］。相对而言，自我
设计理论在青藏高原地区退化草地恢复重建中的作
用未得到重视。
然而，部分学者对欧亚大草原的综述研究表明，
自然恢复是退化草地生态恢复的主要途径之
一［９，１０］。许多学者在山地草原、草甸草原、典型草原
及荒漠草原上开展试验研究，证实了围栏封育对退
化草地土壤［１１，１２］、植被覆盖度［１３］、植物生物量［１２，１４］
和生物多样性［１５，１６］的作用效果。在青藏高原退化
草地生态恢复研究中，仅见李青云和董全民［１７］在三
江源区通过试验研究分析了封育措施对退化高寒草
甸植物群落物种多样性的作用效果，尚不能全面阐
释围栏封育对该区退化草地生态恢复的作用效果。
因此，本研究以黄河源区不同退化程度的高寒草地
为研究对象，通过试验实证围栏封育对草地群落结
构和生物量的作用效应，从而为围栏封育措施在青
藏高原退化草地生态恢复中的应用提供科学依据，
也为自我设计理论在退化草地生态恢复实践中的应
用提供实证案例。
１ 材料与方法
１．１ 试验地概况
本研究在青海省果洛藏族自治州玛沁县大武镇
大武滩进行（Ｅ９８°１５～１００°３２′），海拔高度为３９６０
ｍ，属高寒半湿润气候，年均降水４８６．９～６６６．５ｍ，
年蒸发量１１１９．１ｍ，年均温－１．３℃。自然植被以
高山（寒）草地为主，土壤为高山（寒）草地土，无绝对
霜期，植物生长期达１２０～１４０ｄ。在过度放牧、气候
变化等因素的影响下，天然草地出现严重退化的现
象。根据马玉寿等［１８］提出的高寒草地退化等级分
级标准，将该区草地分为未退化草地（ｎｏ ｄｅｇｒａｄｅｄ
ｇｒａｓｓｌａｎｄ，ＮＤ）、中度退化草地（ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ ｄｅｇｒａｄ－
ｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ，ＭＤ）、重度退化草地（ｈｅａｖｉｌｙ ｄｅｇｒａｄ－
ｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ，ＨＤ）和极度退化草地（ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｄｅ－
ｇｒａｄｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ，ＥＤ）４种类型，并于２００２年在各
类退化草地上随机选取１０ｍ×１０ｍ的样地布设围
栏，开展退化草地的围栏封育恢复。同时，将围栏样
地外未封育的草地作为对照，比较分析封育与未封
育草地的差异。
１．２ 植物群落样方调查
２０１０年７月在各样地上开展植物种属调查，将
各样地内出现的所有物种按照经典植物分类方法进
行识别和登记，将所有植物按莎草科（Ｓｅｄｇｅ）、禾本
科（Ｇｒａｍｉｎｅａｅ）和杂类草（Ｆｏｒｂｓ）３大功能群归类。
然后，在各样地内随机布设３个１ｍ×１ｍ的样方，
采用董鸣等［１９］提出的“陆地生物群落测定方法”测
定植物群落、各功能群（莎草、禾草和杂类草）及优势
物种的高度和盖度。根据各功能群的盖度大小，推
算各类草地上不同功能群的盖度组分比。
１．３ 植物生物量测定
植物样方调查结束后，齐地面刈剪样方内的所
有植物，分单种测定植物鲜重的生物量，风干后再测
定其干重生物量。根据测定结果，计算生物量的干
鲜比，作为草地退化程度的判据指标之一［２０］。地上
植物刈剪后，利用钻土芯法［２６］在各样方内分层（０～
４，４～１０，１０～２０ｃｍ）钻取１０个土样，混合均匀后装
于网目尼龙袋中，在流水中漂洗干净后，沥干水分，
分别测其鲜重和烘干重。根据测定结果，计算草地
群落的地上、地下生物量比。
１．４ 数据处理与统计分析
１．４．１ 重要值（ＩＶ）计算 根据植物群落数量特征
的样方调查结果，分别计算各类草地上各个物种的
重要值，公式如下：
ＩＶ＝（相对高度＋相对盖度＋相对密度＋相对
生物量）／４。
１．４．２ 多样性计算 根据植物群落物种组成的样
地调查结果，计算围栏内外不同退化草地植被的多
样性指数，包括 Ｍａｒｇａｌｅｆ丰富度指数（Ｄｍａ）、Ｓｉｍｐ－
ｓｏｎ多样性指数（Ｄ）和Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数（Ｊ），具体
计算公式如下：
Ｍａｒｇａｌｅｆ丰富度指数
Ｄｍａ＝（Ｓ－１）／ｌｎＮ
Ｓｉｍｐｓｏｎ指数
Ｄ＝１－∑ｐ２ｉ
Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数：
Ｊ＝（－∑ｐｉｌｇｐｉ）／ｌｎＳ
其中：Ｓ代表物种数目，ｐｉ＝ｎｉ／Ｎ，表明第ｉ个
物种的相对多度，ｎｉ代表第ｉ个种的个体数目，Ｎ 代
表群落中所有种的个体总数。
１．４．３ 数据统计分析 将所有样方调查数据求算
平均值，运用ＳＰＳＳ １６．０软件对其进行方差分析，利
６７２
第２期 李媛媛等：围栏封育对黄河源区退化高寒草地植被组成及生物量的影响
用ＬＳＤ法对其进行差异性检验，比较围栏内外及不
同退化程度草地植物群落的多样性指数、数量特征
及生物量的差异。
２ 结果与分析
２．１ 植物群落的优势物种组成
由表１可知，不同退化程度下草地群落的优势
植物存在明显差异，围栏内外同类退化草地群落
的优势物种组成亦存在差异。未退化草地围栏内
外植物群落均以线叶嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｃａｐｉｌｌｉｆｏｌｉａ）、
矮嵩草（Ｋ．ｈｕｍｉｌｉｓ）等莎草科植物为优势种；中度
退化草地围栏内外植物群落以禾本科植物草地早
熟禾（Ｐｏａ ｐｒａｔｅｎｓｉｓ）和莎草科植物线叶嵩草、二柱
头藨草（Ｓｃｉｒｐｕｓ ｄｉｓｔｉｇｍａｔｉｃｕｓ）为优势种；重度退化
草地围栏内植物群落组成中双子叶植物昆仑蒿
（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｎａｎｓｃｈａｎｉｃａ）和禾本科植物草地早熟禾
占优势，而围栏外植物群落组成中莎草科植物小
嵩草（Ｋ．ｐｙｇｍａｅａ）和双子叶植物橐吾（Ｌｉｇｕｌａｒｉａ
ｓｉｂｉｒｉｃａ）占优势；极度退化草地围栏内外植物群落
均以双 子 叶 植 物 为 优 势 种，但 物 种 组 成 差 异
较大。
表１ 不同退化草地围栏内外植物群落优势物种组成
Ｔａｂｌｅ １ Ｄｏｍｉｎａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎｓｉｄｅ ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ
草地退化程度
Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ
围栏封育Ｆｅｎｃｅｄ 未封育 Ｕｎｆｅｎｃｅｄ
优势种
Ｄｏｍｉｎａｔｅ ｓｐｅｃｉｅｓ
拉丁名
Ｌａｔｉｎ ｎａｍｅ
重要值
ＩＶ
优势种
Ｄｏｍｉｎａｔｅ ｓｐｅｃｉｅｓ
拉丁名
Ｌａｔｉｎ ｎａｍｅ
重要值
ＩＶ
未退化草地ＮＤ
线叶嵩草 Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｃａｐｉｌｌｉｆｏｌｉａ １２．４５ 线叶嵩草 Ｋ．ｃａｐｉｌｌｉｆｏｌｉａ １２．７
矮嵩草 Ｋ．ｈｕｍｉｌｉｓ １０．４３ 矮嵩草 Ｋ．ｈｕｍｉｌｉｓ １０．３５
毛茛 Ｒａｎｕｎｃｕｌｕｓ ｊａｐｏｎｉｃｕｓ ３．４５ 毛茛 Ｒ．ｊａｐｏｎｉｃｕｓ １０．４５
中度退化草地 ＭＤ
草地早熟禾 Ｐｏａ ｐｒａｔｅｎｓｉｓ １１．１９ 草地早熟禾 Ｐ．ｐｒａｔｅｎｓｉｓ ９．６２
线叶嵩草 Ｋ．ｃａｐｉｌｌｉｆｏｌｉａ ９．４２ 二柱头藨草 Ｓｃｉｒｐｕｓ ｄｉｓｔｉｇｍａｔｉｃｕｓ ６．２６
裂叶独活 Ｈｅｒａｃｌｅｕｍ ｍｉｌｌｅｆｏｌｉｕｍ ５．０９ 裂叶独活 Ｈ．ｍｉｌｌｅｆｏｌｉｕｍ ６．６１
重度退化草地 ＨＤ
昆仑蒿 Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｎａｎｓｃｈａｎｉｃａ ９．２ 小嵩草 Ｋ．ｐｙｇｍａｅａ ９．４１
草地早熟禾 Ｐ．ｐｒａｔｅｎｓｉｓ ８．６４ 橐吾 Ｌｉｇｕｌａｒｉａ ｓｉｂｉｒｉｃａ ８．０５
藦苓 Ｍｏｒｉｎａ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ ８．２ 火绒草 Ｌｅｏｎｔｏｐｏｄｉｕｍ ｌｅｏｎｔｏｐｏｄｉｏｉｄｅｓ ７．９２
极度退化草地ＥＤ
昆仑蒿 Ａ．ｎａｎｓｃｈａｎｉｃａ ９．８６ 菊叶萎陵菜 Ｐｏｔｅｎｔｉｌｌａ ｔａｎａｃｅｔｉｆｏｌｉａ ９．０８
忍冬 Ｌｏｎｉｃｅｒａ Ｊａｐｏｎｉｃａ ９．５ 细叶亚菊 Ａｊａｎｉａ ｔｅｎｕｉｆｏｌｉａ ８．５１
大叶龙胆 Ｇｅｎｔｉａｎａ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌａ ６．７１ 橐吾 Ｌ．ｓｉｂｉｒｉｃａ ６．９１
注（Ｎｏｔｅ）：ＮＤ－ｎｏ ｄｅｇｒａｄｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ；ＭＤ－ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ ｄｅｇｒａｄｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ；ＨＤ－ｈｅａｖｉｌｙ ｄｅｇｒａｄｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ；ＥＤ－ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｄｅｇｒａｄｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ；下同（ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ
ｂｅｌｏｗ）
２．２ 植物群落的功能群组成
由表２可知，不同退化程度下草地植物群落的
功能群组成差异明显，围栏封育草地和未封育草地
的功能群组成变化显著。随着草地退化程度的不断
加剧，杂类草在植物群落中的比例逐渐增加，而莎草
科和禾本科植物类群的比例逐渐下降。与未围栏封
育草地相比，围栏封育草地的植物功能群组成中莎
草科和禾本科植物的比例增加，杂类草（尤其是橐吾
等毒杂草）的比例明显下降。
表２ 不同退化草地围栏内外植物功能群组成
Ｔａｂｌｅ ２ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎｓｉｄｅ ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ
草地退化程度
Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ
围栏封育Ｆｅｎｃｅｄ 未封育 Ｕｎｆｅｎｃｅｄ
禾本科
Ｇｒａｍｉｎｅａｅ／％
莎草科
Ｓｅｄｇｅ／％
杂类草
Ｆｏｒｂｓ／％
禾本科
Ｇｒａｍｉｎｅａｅ／％
莎草科
Ｓｅｄｇｅ／％
杂类草
Ｆｏｒｂｓ／％
未退化草地ＮＤ １９．０５ １９．０５ ６１．９０ １４．８１ １８．５２ ６６．６７
中度退化草地 ＭＤ １２．００ １２．００ ７４．００ １１．３９ １０．３５ ７８．２６
重度退化草地 ＨＤ ９．３８ ９．３７ ８１．２５ ８．３８ ７．００ ８４．６２
极度退化草地ＥＤ ８．５４ ６．８５ ８４．６２ ６．６３ ５．３７ ８８．００
２．３ 植物群落的盖度、高度和生物量
如表３所示，不同退化程度草地的盖度、高度之
间存在显著差异（Ｐ＜０．０５），同类草地围栏内外植
物群落的盖度、高度也存在显著差异。围栏内不同
退化程度草地植物群落盖度的大小顺序为 ＮＤ＞
ＨＤ＞ＭＤ＞ＥＤ；围栏外不同退化程度草地植物群落
７７２
草 地 学 报 第２０卷
盖度的大小顺序为ＮＤ＞ＨＤ＞ＥＤ＞ＭＤ；围栏内的
退化草地植物群落盖度明显高于围栏外植物群落的
盖度。随着退化程度的加剧，植被群落的高度也呈
显著下降趋势（Ｐ＜０．０５）；围栏内草地植物群落的
高度明显高于围栏外草地。围栏内植物群落的地上
生物量明显高于围栏外植物群落 （Ｐ＜０．０５）。
表３ 不同退化程度草地围栏内外植物群落盖度、高度、物种数
Ｔａｂｌｅ ３ Ｐｌａｎｔ ｃｏｖｅｒａｇｅ，ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎｓｉｄｅ ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ
草地退化程度
Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ
植被盖度Ｐｌａｎｔ ｃｏｖｅｒａｇｅ／％ 植被高度Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ／ｃｍ 地上生物量Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ／ｇ·ｍ－２
围栏内
Ｆｅｎｃｅｄ
围栏外
Ｕｎｆｅｎｃｅｄ
围栏内
Ｆｅｎｃｅｄ
围栏外
Ｕｎｆｅｎｃｅｄ
围栏内
Ｆｅｎｃｅｄ
围栏外
Ｕｎｆｅｎｃｅｄ
未退化草地ＮＤ １００±０．００ａ ９６±１．５３ａ ２０．８６±１．７９ａ １６．５８±１．２０ａ ３０４．９２±１５．６６ａ ２６０．００±２６．４３ａ
中度退化草地 ＭＤ ９２±１．６７ｂ ７１±６．５６ｂ １３．４７±１．６６ｂ ６．７±０．３４ｂ ２４８．０２±３２．１４ａ １６４．５０±４４．３５ｂ
重度退化草地 ＨＤ ９４±２．３１ｂ ９１ａ±１．５３ｃ １１．３１±２．１１ｂｃ ８．３５±０．５４ｂ １７４．４６±４７．４５ａ １２２．４３±９．１４ｂ
极度退化草地 ＥＤ ８９±２．０８ｂ ８２±６．４３ｃ ９．８±１．０１ｃ ６．６４±０．５４ｂ １４９．５５±９．６３ａ ８４．８８±２５．１０ｂ
注：数值为平均值±标准误；同列数据后不同字母表示在０．０５水平下差异显著，下同
Ｎｏｔｅ：Ａｌ ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ａｒｅ ｍｅａｎ±ＳＤ；ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ａｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ｔｈｅ ０．０５ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｂｅｌｏｗ
２．４ 植物群落的物种多样性
如表４所示，不同退化程度草地植物群落的物
种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数各不相同。
植物群落的均匀度指数和多样性指数在中度退化草
地最高，而在极度退化草地最低，二者间差异显著
（Ｐ＜０．０５）；丰富度指数在未退化草地最高，极度退
化草地最低，二者间差异显著（Ｐ＜０．０５）。围栏内
植物群落的丰富度指数、均匀度指数和多样性指数
大于围栏外，但差异不显著。
表４ 不同退化程度草地围栏内外植物群落物种丰富度指数、均匀度指数、多样性指数
Ｔａｂｌｅ ４ Ｒｉｃｈｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ，ｅｖｅｎｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎｓｉｄｅ ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ
草地退化程度
Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ
封育Ｆｅｎｃｅｄ 未封育 Ｕｎｆｅｎｃｅｄ
丰富度指数
Ｒｉｃｈｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ
均匀度指数
Ｅｖｅｎｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ
多样性指数
Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ
丰富度指数
Ｒｉｃｈｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ
均匀度指数
Ｅｖｅｎｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ
多样性指数
Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ
未退化草地ＮＤ ３．０３１±０．８１ａ ０．５５８±０．０２ａ １．７９５±０．２０ａ ２．７１７±０．１２ａ ０．５５０±０．０３ａｃ １．７１９±０．１０ａ
中度退化草地 ＭＤ ２．６９２±０．３８ａｂ ０．７８９±０．７９ｂ ２．２８２±０．１２ｂ ２．６２７±０．１９ａ ０．７２４±０．０３ｂ ２．２３１±０．０４ｂ
重度退化草地 ＨＤ ２．６１１±０．１６ａｂ ０．６６８±０．１３ａ ２．０６０±０．４７ａｂ ２．６０９±０．３０ａ ０．６４４±０．０６ａｂ １．９９８±０．１２ａｂ
极度退化草地ＥＤ ２．３６０±０．１９ｂ ０．５７２±０．１０ａ １．６９７±０．３５ａ ２．２５５±０．１６ａ ０．５２４±０．０３ｃ １．５４６±０．１１ａ
２．５ 植物群落的生物量干鲜比、地上／地下生物量
比
由表５可知，不同退化程度草地围栏内外禾本
科、莎草科、杂类草等植物功能群的生物量干鲜比存
在显著差异。围栏内不同退化程度草地的禾本科、
莎草科生物量干鲜比大于围栏外草地的，而杂类草
则呈现相反的变化趋势。禾本科和莎草科类群的生
物量干鲜比随草地退化程度加剧而减小，与群落的
干鲜比变化一致；杂类草的干鲜比变化趋势则相反，
其生物量干鲜比随草地退化程度加剧而增大。
表５ 不同退化程度草地围栏内外禾本科、莎草科、杂类草的生物量干鲜比
Ｔａｂｌｅ ５ Ｒａｔｉｏ ｏｆ ｄｒｙ ｔｏ ｆｒｅｓｈ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎｓｉｄｅ ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ
草地退化程度
Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ
封育Ｆｅｎｃｅｄ 未封育Ｕｎｆｅｎｃｅｄ
禾本科
Ｇｒａｍｉｎｅａｅ
莎草科
Ｓｅｄｇｅ
杂类草
Ｆｏｒｂｓ
禾本科
Ｇｒａｍｉｎｅａｅ
莎草科
Ｓｅｄｇｅ
杂类草
Ｆｏｒｂｓ
未退化草地ＮＤ ０．５９１ ０．３８０ ０．２６９ ０．５８８ ０．３２１ ０．３０１
中度退化草地 ＭＤ ０．５８６ ０．３０１ ０．２８９ ０．５７０ ０．２９６ ０．３３４
重度退化草地 ＨＤ ０．５６２ ０．２６４ ０．２９０ ０．４７３ ０．２５７ ０．３６９
极度退化草地ＥＤ ０．４３２ ０．２５３ ０．３０３ ０．３７９ ０．２４４ ０．３７２
如图１所示，围栏内外不同退化程度草地植物
群落的地下／地上生物量呈递减的趋势（Ｐ＜０．０５）。
除中度退化草地外，围栏内植物群落的地下／地上生
物量比值显著大于围栏外的比值（Ｐ＜０．０５）。
８７２
第２期 李媛媛等：围栏封育对黄河源区退化高寒草地植被组成及生物量的影响
图１ 不同退化程度草地围栏内外地上／地下生物量比
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ
ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎｓｉｄｅ ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ ｆｅｎｃｅｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ
３ 讨论与结论
前人的研究结果表明，围栏内外的植物群落组
成和数量特征也是维持草地稳定和可持续发展以及
防止土壤贫瘠化和退化的重要保证［２１，２２］。本研究
的结论也进一步验证了部分学者在青藏高原地区的
研究报道：草地退化的主要标志是植物群落种类组
成和结构变化，主要表现为生物量下降、杂草增多、
优良牧草比例减少［２３］；围栏内植物群落的地上生物
量、地下生物量显著高于围栏外植物群落［２４］。这些
研究结论说明，基于自我设计理论的围栏封育措施
有利于改善青藏高原地区退化高寒草地的植物群落
结构，提高草地植物群落的盖度和生物量，促进高寒
草地的稳定和可持续发展，可以在青藏高原退化高
寒草地生态恢复实践中广泛应用。
对于生态恢复措施的有效性分析，多数学者认
为植被盖度和生物量是最能反映其恢复效果的２个
重要生物参数［２５］。但也有学者认为，生物多样性也
是生态恢复效果评价不可忽视的因子［２６］。Ａｎｇａｓｓａ
等［２７］在热带稀树草原地区的研究结果表明，围栏封
育可以显著提高草地植物群落的盖度和多样性。姜
世成等［２８］等在温带羊草（Ｌｅｙｍｕｓ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）草甸的
研究结果表明，在封育条件下植物群落的物种多样
性增加，封育措施比深翻或过牧对退化草地的恢复
更为有利。李青云和董全民［１７］在三江源区的研究
结果表明，围栏封育能提高退化植被群落物种的丰
富度和均匀度，从而改善退化草地生态系统的结构
和功能，达到改良退化草地的目的。本研究结果也
表明，围栏封育措施可以改善植物群落结构和生物
多样性。这些不同生态区（热带、温带及高寒地区）
的研究结论实证了生物多样性作为草地生态恢复效
果评价因子的必要性，即在草地生态恢复效果评价
中应同时考虑植被盖度、生物量和生物多样性等参
数指标。
本研究还发现，围栏封育措施可以显著提高草
地植物群落的地上／地下生物量比，可以增加草地植
物群落及优良类群（莎草科和禾本科）的生物量干鲜
比。其他学者的研究也有类似发现，如孙涛［１３］研究
报道，地上／地下生物量比值越大，群落的稳定性越
好，整体的生产力水平会大大提高；李旱霞［２０］研究
报道，退化草原围栏封育后植物群落地上生物量干
鲜比显著增加，优势类群禾本科植物所占比例及其
生物量干鲜比也明显升高。由此可以推断，草地植
物群落地上／地下生物量比和生物量干鲜比在一定
程度上也可以反围栏封育的作用效果，可以作为退
化草地生态恢复的判定依据。
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（下转２８６页）
９７２
草 地 学 报 第２０卷
极端气候灾害发生频率较大，对牧民生产生活
影响显著。其中，人群对干旱的感知最为强烈，主要
是由该地区降水量少、蒸发量大的客观事实决定。
对牧民生产生活影响较大的是沙尘暴。牧民主要通
过圈养、购买饲草料、处理牲畜、走场、外出打工等来
降低干旱、沙尘暴、雪灾及大风灾害带来的损失。当
前国家草原政策措施中，牧民希望得到畜种改良、人
工草地建设以及防疫方面的技术支持，而对国家现
行的草原承包、休牧、禁牧等政策存有疑虑。因此，
建议在草原牧区实施以上政策过程中，应该辅助以
技术支持，同时考虑牧民的接受能力、经济状况，因
地制宜合理安排。
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６８２