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Plant Community Indications for Judging the Degree of Degradation of the Leymus chinensis Steppes

羊草草原退化程度判定的植物群落学指标



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2006) 04-0343-06
羊草草原退化程度判定的植物群落学指标
梁 燕1, 韩国栋2* , 周 禾1, 赵萌莉2, 珊 丹2, 郑淑华2
( 1. 中国农业大学动物科技学院,北京 100094; 2. 内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特 010019)
摘要: 研究对象为内蒙古赤峰市克什克腾旗达里诺尔自然保护区境内的羊草草原, 以植物群落为特征,应用逐步聚类分
析方法定量划分出了不同退化程度的草地, 并且对区分不同退化程度的草地植被指标选择做了初步的尝试, 为牧民合理
利用当地家庭牧场提供决策依据。聚类结果为从对照区(冬季打草场)出发到居民点附近存在三段不同退化程度的草地,
依次为0~1700 m、1700~2700 m 和 2700~4100 m 范围内的区域;通过测定生长盛期主要伴生植物种糙隐子草、星毛委
陵菜及群落建群种羊草的地上现存量这 3项敏感的植被指标,可以实现羊草草原退化程度的定量判定。
关键词: 羊草草原; 退化程度; 植物群落学指标
中图分类号: S 812; Q948. 15   文献标识码: A
Plant Community Indications for Judging the Degree of Degradation
of the Leymus chinensis Steppes
LIANG Yan
1 , HAN Guo-dong
2, ZHOU He
1 , ZHAO Meng-li
2 , SHAN Dan
2, ZHENG Shu-hua
2
( 1. College of An imal S cience and Tech nology, C hina Agr icultur al Un iversi ty, Beijin g 100094, China;
2. Depar tm ent of Ecology and Environment , Inn er Mongolia Agricul tural U nivers ity, Huhhot , Inner Mongolia Au tonom ou s Region 010019, Chin a)
Abstract: An experiment w as carr ied out on a Leymus chinensis steppe in the Keshiketeng Banner o f Chifeng ,
Inner M ongol ia, in a research site located east of the Dalinuoer natural reserve area. T he steppe w as classif ied
quant itat ively according to the dif ferent degr ees of deg radat ion and the plant community characteristics, based
on the quant itative indicato rs primar ily suggested fo r ident ifying the g rassland deg radat ion deg ree, and for the
local herders to use their family g razing land more reasonably . The experimental results show that by the
distinct deg ree of degr adation the sem iar id grassland can be classified into three zones: they were w ithin 0~
1700 m, 1700~2700 m, and 2700~4100 m betw een the hay cut ting pasture and the resident ial area. T he
standing crops of Clei stogenes squarosa, Patentilla acauli s, and L . chinensis during their f lourishing growth
period w ere the most sensit ive indicat ions fo r an easy judgment of the degree of g rassland degradation on the L .
chinensis steppe.
Key words : L eymus chinenesis steppe; Grassland deg radat ion; P lant community indicat ions
  羊草草原是亚洲中部草原区特有的一类根茎禾草
草原,分布于蒙古高原的草原地带,出现在东北松嫩森
林草原带的边缘[ 1]。羊草草原是典型草原代表性的草
原生态系统类型,研究放牧干扰下形成的不同程度退
化的草地,有助于揭示典型草原对放牧的响应, 为实现
草地科学管理、退化草地恢复重建提供现实依据。
草原群落的放牧演替属于外因性演替,随着不同
的家畜放牧强度会出现若干不同的演替阶段[ 2]。家畜
放牧可能引起草原群落发生某些变化。这些群落在整
个演替过程中可能停留在某一阶段而具有相应的群落
学特征。在一个生境类型一致的草原地区, 常因放牧强
度不同,在不同地段上出现明显的差异,如种类成分的
消长、植物种类的配置等有关生态学特征和层片结构
的变化以及重量的多少等[ 2, 3]。草原群落因家畜放牧影
响的这种有规律的变化,表现为若干不同阶段共存的
演替系列[ 4, 5]。
收稿日期: 2006-04-23; 修回日期: 2006-07-25
基金项目: 国家自然科学基金重点项目( 30360022)、国家自然基金项目( 30440051)
作者简介: 梁 燕( 1977-) ,女,内蒙古呼和浩特人,博士研究生,研究方向为草地生态与管理, E -mail : liangyan 409@ 163. com; * 通讯作者Author
for cor respondence, E -m ail : nmghangd@ hotmail. com
第14卷 第 4期
 Vo l. 14  No . 4
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
   2006年  12 月
 Dec.    2006
  退化草地状况的监测工作是于20世纪30年代由
美国农业部 ( U SDA ) 首次开展的 ( Stel ljes, et al ,
1994)
[ 6]。草地状况的变化趋势可以通过在不同的放牧
强度梯度下植被生长模式随时间的变化加以确定[ 7, 8]。
王仁忠等( 1995) [ 9]根据植被样方调查对植物群落类型
进行归并,并运用聚类分析的方法将这些群落划分为
轻度、适度、过度和极度放牧 4 个阶段; 杨利民等
( 1996)
[ 10, 11]通过选出反映放牧演替规律的几种主要
植物, 以重要值为参数将植物群落划分为轻牧、中牧、
重牧和过牧4 个演替阶段, 并以此为依据对植物多样
性进行了分析;李博( 1997) [ 12]根据植物地上生物量与
盖度、土壤状况、系统结构等将草地的退化程度分为4
级:轻度、中度、重度与极度退化。此外,草地健康是近
几年新兴的一种草地状况评价方法, 应用健康指数将
草地生态系统诊断为4 个时期:健康、警戒、不健康和
崩溃( Cairns, 1993) [ 8] , 但由于这种评价体系的可操作
性较差,目前仅局限于理论上的研究[ 13]。
本项研究主要通过野外生态学调查, 探讨不同退
化程度下羊草草原生态系统的植被变化规律,分析家
庭牧场范围内不同退化程度羊草草原放牧生态系统的
定量划定方法。
1 材料与方法
1. 1 试验区自然概况
试验区地处内蒙古高原, 位于内蒙古自治区赤峰
市克什克腾旗西部, 达里诺尔自然保护区境内, 北纬
116°38′~116°41′,东经43°25′~43°27′, 为冬季打草场
与居民点之间的区域。试验样地南北距离为4. 1 km ,
东西距离约3. 6 km。地貌主要由玄武岩台地、风沙、湖
泊和河流4种类型所组成。中温型大陆性气候。年均气
温为1~2℃, ≥10℃积温为1300~1700℃, 最大冻土厚
度达191 cm;年降水量350~400 mm;无霜期为60~80
d;生长期4~9月;土壤类型为暗栗钙土和草甸土。
试验区的草地类型为羊草+ 大针茅+ 糙隐子草,
建群种为羊草( L eymus chinensis) , 优势种为大针茅
( S tip a grandis)、糙隐子草( Cleistogenes squarosa) , 主
要伴生种为冷蒿 ( A rtemisia f rigid a)和星毛委陵菜
( Patentil la acaulis)。
样地南端靠近居民点,由北向南随放牧强度的增大,
草地退化的程度逐渐增加,而形成不同的退化梯度。
1. 2 试验设计
实验于2004年7月、8月进行。设置3条样带,样带
间距约1 km。沿样带每隔50 m 取样。选择位于最北端
冬季打草场中未受人为干扰的区域为本次试验的对照
区[ 15 , 16, 18]。在定量划分出的不同退化程度草地范围内,
于8月份对植物群落及主要植物种群的特征进行调查
测定。
1. 3 测定项目与方法
1. 3. 1 植物群落及种群特征测定
于2004年7月从冬季打草场(对照区)开始直至居民
点附近,分别沿3条样带每隔50 m 取样,样方面积为20×
50 cm 2。测定样方内植物种类,每种植物的高度、投影盖
度、密度,齐地面剪下, 65℃烘干8 h 测定干重。以植物种
类为横轴, 据居民点的距离(即样方编号)为纵轴,各样方
内所对应的每种植物 的综合优势比 ( Summed
Dominance Rat io, SDR)为内容,构建矩阵。应用SAS软
件中的逐步聚类分析过程( FA ST CLUS)对退化系列下
不同退化程度的草地进行定量划分[ 17]。采用的分析资料
数据是样方的种类组成及其优势度的矩阵。
1. 3. 2 地上净生长量测定
在试验初期( 2004年5月)分别沿3条样带在不同退
化程度的样地内设置围笼3个,于牧草返青期和生长盛期
分别在每个围笼内外及对照区内取样,样方面积为1×1
m
2。具体测定样方内植物种类、植物高度、投影盖度、密
度,分种鲜重、65℃烘干8 h后测定干重,地表凋落物的盖
度及干重。对照区的植物净生长量是指生长季节最高月
份的植物地上现存生物量。各放牧区的地上净生长量是
指放牧前现存量与放牧期间地上生长量之和。放牧期间
地上生长量为各月生长量之和[ 18, 19]。
1. 3. 3 主要种群光合特征的测定
应用美国拉哥公司( L I-COR)制造的 LI-6400 便
携式光合作用测定系统对主要植物种群的光合特性进
行测定。为避免由于测定时段不同所引起光照强度的
差异,分别设定光照强度为0、200、400、600、800、1000、
1200、1400、1600、1800、2000 mo l·m - 2·s- 111个光
照梯度。于2004年8月份测定3条样带上不同退化程
度草地内主要植物种群(羊草、大针茅)的光合特征。测
定中在每个退化梯度内不同位置选择3株植物, 在不
离体的状态下将叶片以自然生长的方向夹进叶室测
定。光合作用测定结束后将叶片迅速剪下装入保鲜袋
带回,用叶面积仪测定其叶面积。再将测定的实际叶面
积输入光合仪重新计算各项生理指标。
1. 3. 4 判定草地退化程度的指标筛选
应 用 SAS 软 件 中 的 逐步 判 别 分 析 过 程
( ST EPDISC)
[ 17]对本次试验过程中不同退化程度草地
中所调查的 21项指标,即牧草生长盛期( 8月份)的地
表凋落物干重( x 1)、群落地上现存量( x 2 )、羊草地上现
344 草 地 学 报 第 14卷
存量( x 3 )、大针茅地上现存量( x 4 )、糙隐子草地上现存
量( x 5)、冷蒿地上现存量( x 6 )、星毛委陵菜地上现存量
( x 7)、群落地上净生长量( x 8 )、羊草地上净生长量
( x 9 )、大针茅地上净生长量( x 10 )、糙隐子草地上净生
长量( x 11)、冷蒿地上净生长量( x 12)、星毛委陵菜地上
净生长量( x 13 )、群落植被盖度( x 14 )、羊草盖度( x 15 )、
大针茅盖度 ( x 16 )、糙隐子草盖度 ( x 17 )、冷蒿盖度
( x 18 )、星毛委陵菜盖度( x 19 )、羊草最大净光合速率
( x 20 )、大针茅最大净光合速率( x 21 ) , 从上面的21个变
量中挑选若干必要的、最佳组合的几个变量来实现多
变量筛选、优化的目的 [ 17]。
1. 4 计算公式与统计分析
1. 4. 1 综合优势比
SDR= ( H′+ C′+ E′+ Y′) / 4[ 16, 18, 19]
式中, SDR4 为四因素综合优势比, H′为相对高
度, C′为相对盖度, E′为相对密度, Y′为相对重量。
1. 4. 2 各月植物地上生长量
牧草生长量= ( f - c) + ( c- f )×( logd - log f )÷
( log c- logf ) [ 16, 18, 19]
式中, c为时间0(初始)笼外生物量, d 为时间1笼
外生物量, f 为时间1笼内生物量。
1. 4. 3 方差分析、逐步聚类分析、逐步判别分析
采用SAS- 8. 1统计软件 [ 17]。
2 结果与分析
2. 1 不同退化程度草地范围的划分
聚类结果(表1)显示,前20个样本, 即对照区很明
显的自成一类; 从21号样本开始到55号样本附近, 约
0~1700 m, 聚类结果显示这一带区域属于一类(第一
类) ,且较为明晰; 从56号样本起有第3种类型出现, 一
直到 76号样本附近,约 1700~2700 m, 3种类型均有
出现,且分布较为混乱,因此判定为两种植被在渐变过
程中的过渡区域, 故不作为本次研究的重点内容; 77
号样本一直到最后, 即 2700~4100 m, 样本聚类结果
很明显的表现出自成一类(第二类)。
不同放牧强度下的羊草草原植物群落,在空间地
理分布上呈现出一定的规律, 即由不同退化程度的草
地植物群落组成,这种分布与放牧强度之间有十分密
切的关系。
2. 2 地表凋落物
8月份CK、0~1700 m 和1700~2700 m 的地表凋
落物数量依次为104. 7、42. 7 和25. 3 g / m2 ,随着放牧
干扰强度的增大出现了显著下降的趋势。
2. 3 群落及主要植物种群地上现存量
群落的地上现存量随着放牧强度的增大虽有下降
的趋势,但在对照区与第一类之间未形成显著性差异。
主要植物种星毛委陵菜的地上现存量也表现出了相同
的变化趋势。羊草与糙隐子草的地上现存量表现出了
相同的规律性,即离居民点越近的区域,其地上现存量
越低(表2)。
2. 4 群落及主要植物种群地上净生长量
由表2可以看出, 羊草的地上净生长量对放牧干
扰的敏感程度最强;就整个群落的地上净生长量来说,
以第一类的地上净生产量最高, 为172. 2 g/ m2, 高于对
照区,说明适度的放牧会促进植物的生长, 而地上净生
产量值在居民点附近区域内最低。其中对照区和0~
1700 m 范围内群落的地上净生长量之间不存在显著
差异,但它们均与2700~4100 m 区域内的地上净生产
量存在显著差异。
2. 5 群落及主要植物种群投影盖度
由表3可知, 对照区植被的投影盖度为92. 9% ,但
羊草、大针茅、糙隐子草、冷蒿、星毛委陵菜5种主要植
物的投影盖度总和为14. 84%,仅占植被总投影盖度的
16%,表明对照区内植物种类非常丰富,且所占比重也
很大。随着向居民点距离的推近,群落的投影盖度呈显
著下降趋势, 5 种主要植物的投影盖度所占的比重也
越来越大,分别为77. 5%和89. 3%,这也是植物种类构
成简单化的重要标志(表3)。
2. 6 主要植物种群密度
羊草和糙隐子草的密度在3段区域内均存在显著
差异,但随着放牧强度的增大,这两种植物所表现出来
的密度变化却截然相反(表3) ,羊草的密度随着放牧干
扰的加剧表现出急剧下降的趋势,而糙隐子草的密度
却显著增加。说明羊草不耐重牧,而重牧虽然可使丛生
禾草糙隐子草的植丛丛幅变小,每丛的枝条数虽有所
下降,但可使植丛密度增大,表明糙隐子草有较强的耐
牧适应机制。
2. 7 群落主要种群最大净光和速率
3段区域内羊草的光合速率表现出了较为一致的
规律,即随着光照强度的递增而不断增强。羊草的最大
净光合速率随着草地退化程度的增大出现逐渐降低的
趋势, 但并未出现显著性下降(表 4) , 说明羊草在完全
345第 4期 梁燕等:羊草草原退化程度判定的植物群落学指标
禁牧的情况下,其进行光合作用的色素系统以及光化
学反应可以吸收和利用更多的光能, 而一但遇到家畜
的放牧采食活动, 这种能力会有所减弱,但羊草本身也
具有一定的耐牧机制,能够在长期的放牧干扰中形成
一种自我适应能力。
大针茅的在对照区及第一类的最大净光合速率显
著高于其在第二类的最大净光合速率, 但前两者之间
无显著差异(表4) ,这说明放牧强度过大会降低大针茅
利用光能合成有机物的能力, 从而也从植物光合特征
的角度对高强度放牧引起大针茅减少作出解释。
表1 不同退化程度草地聚类分析
Table 1 Results of ST EPWISE cluster analysis about differ ent deg r aded steppes
样本号
Obs
所属类别
Cluster
距最终类距离
Dis tance
f rom cluster
样本号
Obs
所属类别
Cluster
距最终类距离
Distan ce
from cluster
样本号
Obs
所属类别
clus ter
距最终类距离
Distan ce
from cluster
1 3 0. 1439 35 1 0. 1772 69 1 0. 1436
2 3 0. 1430 36 3 0. 1798 70 2 0. 0926
3 3 0. 1843 37 3 0. 1841 71 2 0. 1284
4 3 0. 2251 38 1 0. 1080 72 3 0. 2141
5 3 0. 1729 39 1 0. 1857 73 2 0. 1583
6 3 0. 3395 40 1 0. 1602 74 2 0. 1435
7 3 0. 2405 41 1 0. 1580 75 2 0. 1612
8 3 0. 3326 42 1 0. 1370 76 1 0. 1755
9 3 0. 2086 43 3 0. 2258 77 2 0. 1173
10 3 0. 2862 44 1 0. 1149 78 2 0. 1307
11 3 0. 3016 45 1 0. 1145 79 2 0. 1661
12 3 0. 1698 46 1 0. 2064 80 2 0. 1556
13 3 0. 2190 47 1 0. 1509 81 2 0. 1679
14 3 0. 2419 48 1 0. 1006 82 2 0. 1161
15 3 0. 2723 49 1 0. 1249 83 2 0. 1184
16 3 0. 2749 50 1 0. 1563 84 1 0. 1600
17 3 0. 2630 51 1 0. 1566 85 2 0. 2064
18 3 0. 2735 52 1 0. 1023 86 2 0. 0894
19 3 0. 1524 53 1 0. 1775 87 2 0. 0855
20 3 0. 1855 54 1 0. 1776 88 2 0. 2235
21 1 0. 1833 55 1 0. 1733 89 2 0. 1594
22 1 0. 2001 56 2 0. 1435 66 2 0. 1564
23 1 0. 1705 57 1 0. 1941 91 2 0. 1708
24 1 0. 1643 58 1 0. 2097 92 2 0. 1708
25 3 0. 1935 59 1 0. 1727 93 2 0. 2562
26 1 0. 2109 60 2 0. 1591 94 2 0. 1241
27 3 0. 1820 61 1 0. 2606 95 2 0. 1750
28 1 0. 1991 62 2 0. 2440 96 2 0. 1584
29 1 0. 1336 63 2 0. 1582 97 2 0. 1882
30 1 0. 1639 64 1 0. 1253 98 2 0. 2005
31 1 0. 1745 65 1 0. 1981 99 2 0. 1642
32 3 0. 1997 66 2 0. 1564 100 2 0. 1469
33 2 0. 1631 67 1 0. 1945 101 2 0. 2447
34 2 0. 1733 68 1 0. 1692 102 2 0. 3215
  注: 1~20号样本为对照区样本, 21~102号为 0米处至 4100米处样本,即从冬季打草场到居民点附近
Note: Ob jects of 1~20 w ere the samples in CK, object s of 21~102 w ere the s amples between 0 m and 4100 m, i. e. , the dis tance b etw een the
hay cut t ing p as tu re and the resident ial area
表 2 不同退化程度草地植被地上净生长量与地上现存量
T able 2 Net pr oduct ivity and abovegr ound biomass of differ ent deg raded steppes
地上净生长量
Net product ivity above groun d( g/ m2)
ck 0~1700 m 2700~4100 m
地上现存量Biomass above ground( g/ m2)
ck 0~1700 m 2700~4100 m
群落 C ommunity 172. 20±11. 4a 199. 00±11. 3a 97. 39±9. 38b 197. 8±14. 58a 183. 9±10. 33a 146. 7±11. 66b
羊草 L ey mus chinensi s 85. 99±1. 29a 46. 39±2. 44b 4. 96±1. 25c 85. 99±12. 99a 34. 41±8. 26b 1. 90±0. 64c
大针茅 S t ipa g randi s 1. 47±0. 09a 8. 21±0. 27b 0. 14±0. 09a 0. 78±0. 28a 8. 24±2. 67b 0. 16±0. 09a
糙隐子草 Cleistogene s squar osa 5. 421±0. 59a 41. 854±2. 88b 36. 102±4. 66b 4. 36±0. 94a 37. 96±7. 61b 35. 16±4. 39c
冷蒿 A r temisa f rig id a 2. 60±0. 98a 1. 16±0. 63a 22. 38±1. 13b 2. 60±0. 44a 16. 84±1. 08ab 27. 32±1. 33b
星毛委陵菜 P atent il la acauli s 6. 97±1. 66a 17. 54±3. 97ab 44. 92±3. 24b 6. 97±2. 68a 16. 27±6. 69a 50. 27±1. 68b
  注:具有相同字母代表差异不显著,显著水平为 0. 05
Note: Resul ts w ith the s ame superscr ipt let ters indicate th at no s ignif icant dif f erences ex ist betw een th em; the s ignif icant level is 0. 05
346 草 地 学 报 第 14卷
表3 不同退化程度草地植被投影盖度与密度
Table 3 P ro jection cover age and densit y o f differ ent deg r aded steppes
投影盖度 Project ion coverage( % )
ck 0~1700 m 2700~4100 m
密度 Density( individ uals/ m2)
ck 0~1700 m 2700~4100 m
群落 community 92. 9±1. 16a 77. 7±1. 59ab 52. 9±10. 37b - - -
羊草 L . chinensis 5. 67±0. 34a 16. 14±1. 86b 3. 33±1. 06c 259. 4±11. 68a 145. 2±8. 37b 19. 7±3. 58c
大针茅 S . g rand is 2. 11±0. 34a 8. 22±0. 23a 0. 56±0. 26b 0. 51±0. 07a 9. 78±0. 33b 0. 44±0. 18a
糙隐子草 C . squarosa 4. 67±0. 96a 19. 33±1. 33b 19. 67±4. 24b 10. 67±1. 09a 100. 22±1. 33b 170. 78±10. 68c
冷蒿 A . f i rig id a 0. 39±0. 14a 5. 67±1. 68ab 9. 56±0. 85b 0. 56±0. 20a 1. 89±0. 67ab 3. 33±0. 27b
星毛委陵菜 P . acaul is 2. 00±0. 96a 10. 89±3. 58ab 14. 11±1. 16b 0. 67±0. 17a 0. 33±0. 19a 4. 11±0. 33b
  注:具有相同字母代表差异不显著,显著水平为 0. 05
Note: Resul ts w ith the s ame superscr ipt let ters indicate th at no s ignif icant dif f erences ex ist betw een th em; the s ignif icant level is 0. 05
表4 主要植物种群最大净光合速率( mo l. m- 2. s- 1)
T able 4 Max imum net pho to synthetic ra tes
of main popula tions( m ol. m- 2. s- 1)
ck 0~1700 m 2700~4100 m
羊草 L . ch inensis 555. 56a 434. 78a 357. 14a
大针茅 S . gr and is 285. 71a 246. 14a 198. 71b
  注:具有相同字母代表差异不显著,显著水平为 0. 05
Note: Result s w ith th e same sup ers cript let ters indicate that no
sign ifican t dif f erences exis t betw een them; the sign ifican t level is 0. 05
2. 8 草地退化程度判定的植被指标
逐步判别分析过程( STEPDISC)输出结果显示,
判别第一步变量x 7的F 值最大, 显著水平小于0. 15, 因
此引入 x 7。在第二步没有变量被剔除, 故考虑引入变
量,由于 x 5的F 值最大, 且其显著性小于0. 15, 因此在
第二步引入变量x 5。在第三步x 7及x 5的显著水平均大
于0. 15,所以均未被剔除,此时变量x 3的F 值最大, 显
著水平小于0. 15,因此引入变量x3。其它未被选入的18
个变量的显著水平均大于0. 15, 所以没有变量被引入,
变量的引入剔除过程结束。
由多元统计结果可知,变量 x 7、x 5和 x3 ,即生长盛
期( 8月份)星毛委陵菜的地上现存量、糙隐子草的地
上现存量、羊草的地上现存量,可以准确判定羊草草原
的三个退化程度( P< 0. 01)。
3 讨 论
对退化生态系统退化程度的判定, 杜晓军等
( 2003) [ 5]认为, 可以从生物途径、生境途径、生态系统
功能/服务途径、景观途径以及生态过程途径几个方面
寻求建立判定(诊断)退化生态系统退化程度的指标
(体系)。并且将生态系统退化程度的判定方法归纳为
单途径单因子诊断法、单途径多因子诊断法和多途径
综合诊断法[ 5]。基于草原生态系统的特点, 本次试验以
植被为研究对象, 通过野外实地调查获取了21项指标
的情况,这些因子较为全面地涵盖了退化草地生态系
统中植被的变化规律。在以统计学方法划分出处于不
同退化程度草地范围的基础上,筛选出对于判别不同
退化程度的草地极为敏感的因子,符合单途径多因子
的判定方法, 因而所得的结果是接近真实情况的。
由于家畜在草地上放牧,它们的采食行为、防御行
为、繁殖行为和社群行为等活动,不可避免的对植物和
土壤有所影响,因而会引起植被的变化和演替。样地内
放牧强度的差异, 使植被、土壤状况呈现渐变状态。本
次试验通过实际野外生态学调查和室内分析,证明了
这种由于放牧干扰强度差异所造成的草地退化系列及
若干不同退化梯度现象的存在。
草地群落由于放牧压的逐渐加大,优势种植物群落
发生逆行演替,使得羊草草原退化为更为旱生的小半灌
木群落, 成为以冷蒿占优势的低矮稀疏小半灌木群
落[ 14]。过度放牧造成草本植物的生存竞争力下降;冷蒿
( A rtemisia f rigida)和星毛委陵菜( Potentil la acaulis)
等小半灌木主要以匍匐茎上的不定根进行营养繁殖,放
牧践踏可使其生长型由直立变为匍匐,并促进不定根的
形成,因而形成了较强的耐牧机制,从而势必导致灌木
植物对群落中草本植物的水分和养分需求构成愈加强
有力的竞争。其结果必定会破坏草地的相对均一性,使
草本植物的盖度和生产力下降, 土壤侵蚀加剧, 生态系
统水分和养分流失,造成草地生态系统的退化。
4 结 论
4. 1 从对照区(冬季打草场)出发到居民点附近存在
三段不同退化程度的草地,依次为0~1700 m、1700~
2700 m 和 2700~4100 m 附近的区域。
4. 2 0~1700 m 区域内, 植物种类组成、草地的净初
级生产力、地表凋落物数量、地表植被盖度、牧草现存
量等均出现了显著降低的现象。此区域内的植被状况
与对照区相比未形成显著性差异,表明这一区域的家
347第 4期 梁燕等:羊草草原退化程度判定的植物群落学指标
畜放牧干扰强度尚在草地可承受的弹性限度范围之
内,草地的结构、功能仍处于正常状况。
4. 3 生长盛期主要伴生植物种糙隐子草、星毛委陵菜
及群落建群种羊草的地上现存量是判定羊草草原不同
退化程度的敏感性指标,可以通过测定这三项指标判
定研究区域内不同退化程度草地。
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(责任编辑 孙洪仁)
《植物生态学报》2007年征订启事
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348 草 地 学 报 第 14卷