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Effect of Spring Rest-Grazing on Steppe Vegetation

春季休牧对草地植被的影响



全 文 :第 16 卷  第 3 期
Vol. 16  No . 3
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2008 年  5 月
 May   2008
春季休牧对草地植被的影响
朱立博1, 2 , 曾昭海1 , 赵宝平1 , 王  旭1, 胡跃高1* , 海  棠3
( 1. 中国农业大学农学与生物技术学院, 北京  100094; 2. 内蒙古呼伦贝尔市草原监督管理局, 海拉尔  021008;
3.内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特  010018)
摘要: 为及时掌握呼伦贝尔牧业四旗天然草地春季休牧效果, 2005 年 8 月,对春季休牧区和其相应连续放牧区草
地进行植物地上生物量、高度、盖度植被组成等方面的监测调查。结果表明: 休牧 2、3 年后草地在生物量、盖度、高
度等方面上高于连续放牧的草地;分别有 87. 5%、93%和 86%的监测点显示春季休牧对植被盖度、高度、地上生物
量有正面效应。随着休牧年限增加,植被优势种呈现一定的变化, 逐渐以贝加尔针茅、羊草、糙隐子草为主, 藜科、
菊科植物及杂类草减少,围栏休牧区植被呈现良性恢复趋势。
关键词: 呼伦贝尔草原 ; 草地生产力;春季休牧; 放牧制度
中图分类号: S812     文献标识码: A      文章编号: 1007-0435( 2008) 03-0278-05
Effect of Spring Rest-Grazing on Steppe Vegetation
ZHU L-i bo1, 2 , ZENG Zhao-hai1 , ZHAO Bao- ping1 , WANG Xu1 , HU Yue-gao1* , HAI T ang 3
( 1. College of Agriculture and Biotechn ology, Ch ina Agricultural U niver sity, Beijing 100094, China;
2. H ulu nbir Grass land Supervis ion Bur eau, Hailar, Inner M on gol ia Autonomous Region 021008, China;
3. Collage of E cology and Environmental S cien ces , Inn er Mongolia Ag ricultural University,
Huhhot , In ner Mongolia Auton omous Region 010018, Ch ina)
Abstract: Spring rest-grazing is a successful st ratagem for the sustainable development of animal husband-
r y. T he rest- grazing in spr ing w as actualized in pasture areas of four banners in Hulunbir f rom 2003 to
2005. In order to know the ef fect of spring rest-g razing on steppe vegetation, the plant biomass, height , and
coverage, etc. in and outside o f the fenced areas w ere studied in August 2005. T he main r esults show that
the biomass, height and coverage degree of vegetat ion in areas w ith 2- or 3-year spring rest-grazing w ere
higher than those in cont inuous grazing areas. T he 87. 5%, 93%, and 86% o f the monitoring plots display ed
that spring rest-grazing had posit ive ef fect on the vegetat ion cover age, height , and aboveg round biomass, re-
spectively. Along w ith the years of spring rest-g razing , the steppe vegetat ion presented a good tendency of
restorat ion w ith the preponder ant species changed to S tipa baicalensi s Roshev. , Aneurolep idum chinense
( T r in. ) Kitag . , and Clei stogenes squarr osa ( T rin. ) Keng , w hile the species in Chenopodiaceae and Com-
positae families and other mixed gr asses decr eased.
Key words: Hulunbir steppe; Grassland product ivity ; Spring r est-gr azing; Grazing system
  放牧是呼伦贝尔市牧区畜牧业生产的重要方
式, 但传统的 常年放牧、靠天养畜已不能适应当
前的形势, 其对畜牧业的发展和草地生态环境保
护均不利,这一点已经得到共识 [ 1~ 8] 。春季休牧被
证明是两者兼顾的一项有效措施[ 2, 6, 7]。随着各地
季节性休牧的实施, 草原植被迅速恢复, 产草量明
显增加, 草地退化的势头得以遏制, 其草原畜牧业
的生产格局和经营方式发生了历史性的转变 [ 1]。
本试验探讨呼伦贝尔市放牧草地的春季休牧和连
续放牧对草地植被状况的影响,为当地制定科学的
收稿日期: 2007-11-09; 修回日期: 2008-05-04
作者简介: 朱立博( 1964- ) ,女,辽宁人,副研究员,博士研究生,研究方向为草地生态和农业系统工程, E-mail: z hulibo0470@ 126. com; * 通讯
作者 Author for correspondence, E- mail: huyuegao@ cau. edu. cn
第 3期 朱立博等:春季休牧对草地植被的影响
休牧制度,寻求经营管理草地资源有效途径提供理
论依据。
1  材料与方法
1. 1  样地自然概况
研究区位于呼伦贝尔市西部 ( N4710~ 53
06, E11531~ 12109) , 东起大兴安岭西麓, 西至
呼伦湖西岸的低山丘陵。海拔 600~ 800 m,年均气
温- 2. 6~ 0. 4  , 年均降水量 250~ 380 mm , 年蒸
发量 1628 mm, 年无霜期 80~ 130d, 0  年有效积
温 1790~ 2820  。
草地类型为典型干草原, 主要植物种有: 贝加尔
针茅( St ip a baicalensi s Roshev. ) , 羊草 ( A neur ol-
ep idum chinense ( T rin. ) Kitag. ) , 冷蒿( Ar temisia
f rigida Willd. ) ,糙隐子草( Clei stogenes squarr osa
( T rin. ) Keng)。一般以放牧牛为主。
1. 2  研究方法
以牧业为主鄂温克自治旗、陈巴尔虎旗、新左
旗、新右旗于 2003年开始实行春季休牧(每年 3月
20日到 6月 20日)。2005年 8月末,选取不同休牧
年限( 3、2和 1 年)的 18 个样点,其中 2003年开始
每年春季休牧的样点 11 个, 2004 年开始的 5 个,
2005年开始的 2个。测定围栏内外 1 m  1 m 样方
的植被情况, 3次重复。
用收获法齐地面刈割,自然风干后称取干重,计
算地上生物量, 把有毒的植物(如唐松草 Thal ictrum
aquilegif dinm 等)去除后称重, 计算可食风干草产
量。盖度测定采用目估法,高度测定采用自然高度。
表 1 2003- 2005 年春季休牧区与连续放牧区的植被盖度与高度
Table 1  Cover age degr ee and height of v egetation in spr ing r est- g razing ( in fence) or cont inuous g razing
( outside fence) areas dur ing 2003 to 2005
项目
Item
样地号
Plot no.
盖度 Coverage degree 高度 Height
围栏内
In Fence
围栏外
Ou ts ide fence
增长百分率
Percentage
increase
围栏内
In fence
围栏外
Ou tside fence
增长百分率
Percentage
incr ease
2003年各样点
Sampling plot s in
ar eas w ith spring
res t-grazing since
2003
1 90 75 20. 00 50 30 66. 67
2 65 25 160. 00 30 6 400. 00
3 45 35 28. 57 36 7 414. 29
4 40 15 166. 67 25 14 78. 57
5 45 15 200. 00 36 14 157. 14
6 30 18 66. 67 28 25 12. 00
7 35 35 0. 00 64 16 300. 00
8 50 35 42. 86 50 27 85. 19
9 60 55 9. 09 22 30 - 26. 67
10 80 70 14. 29 50 30 66. 67
11 85 50 70. 00 55 20 175. 00
2003年平均
Average 2003
53. 8a 36. 8b 71. 00 40. 6a 20. 0b 157. 00
2004年各样点
Sampling plot s in
ar eas w ith spring
res t-grazing since
2004
12 40 20 100. 00 27 12 125. 00
13 40 40 0. 00 36 33 9. 09
14 80 70 14. 29 50 30 66. 67
15 85 50 70. 00 55 20 175. 00
16 80 25 220. 00 60 20 200. 00
2004年平均
Average 2004
65. 0a 41. 0b 81. 00 48. 0a 20. 5b 115. 00
2005年各样点
Sampling plot s in areas
w ith spring rest-grazing
since 2005
17 5 8 -37. 50 15 15 0. 00
18 - 10 - 12 11 9. 09
2005年平均
Average 2005
- - - 13. 5a 13. 0a 4. 55
  注:同行 1对数据不同小写字母间差异显著( P< 0. 05) ,下同  Note: Means for each year w ith dif f erent small let ter s in th e s ame row for a
given vegetat ive index are sign ificant ly dif ferent at the 0. 05 level; sam e as b elow
279
草  地  学  报 第 16卷
2  结果与分析
2. 1  春季休牧对植被盖度与高度的影响
分别有 87. 5%和 93%的样点显示休牧对植被
盖度和高度有正面效应, 多数休牧 2、3年的样点围
栏内的植被高度和盖度均高于相应围栏外对照, 样
地 5和 16的盖度分别比对照提高 200%左右。对
照区盖度低于 40%的 8个样点,围栏休牧 2年后的
平均盖度增加 123% , 对照区原始植被盖度为 70%
的区,其盖度增长量为 16. 2%, 表明春季休牧对植
被。高度提高量最高(样点 3)达 33 cm, 增加 4. 14
倍。对照高度低于 20 cm 群落, 休牧后高度增加
225% ;对照高度高于 30 cm 群落,休牧后高度增加
为 34. 7%,呈现出退化程度严重的草地休牧后效果
更好趋势。2003、2004年开始每年春季都实施休牧
的围栏内外平均盖度、高度间差异显著(表 1, P <
0. 05)。围栏休牧当年秋季高度变化不明显。
2. 2  春季休牧对植被地上生物量的影响
植被地上生物量变化是衡量春季休牧措施的重
要指标。本次测定中, 82. 4%的样点显示休牧对植
被地上生物量有正面效应(表 2)。在春季休牧 2、3
年的 15个样点中, 13个表现出围栏内地上生物量
高于围栏外,最高增长量(样点10)为 1876 kg/ hm2。
休牧 2年以上植被平均盖度、高度均显著高于对照
( P< 0. 05)。草地退化程度与休牧效果间有一定关
联,对照高度低于 750 kg/ hm2 的样点, 休牧后地上
生物量增加 454. 46%;对照高于 1200 kg/ hm2 的样
点,休牧后平均增加 21. 5% , 呈现出退化程度严重
植被类型休牧后效果更好的趋势。草地可食草产量
的分析结果类似于地上生物量变化趋势(表 2)。随
着春季休牧实施年限延长, 对植被的保护效果明显,
休牧当年样点少, 产草量不稳定。
表 2 2003- 2005 年春季休牧的围栏区与围栏外连续放牧区干草产量与可食草量的变化
Table 2  Dynamics of hay yield and edible g rass yield in spr ing r est- g r azing ( in fence) or cont inuous g razing
( outside fence) areas dur ing 2003 to 2005
项目
Item
样地号
Plot no.
地上生物量( kg/ hm 2) Aboveground biomass 可食草量( kg/ hm2) Edible gras s yield
围栏内
In fence
围栏外
Ou ts ide fence
围栏内外差
Difference
围栏内
In fence
围栏外
Ou tside fence
围栏内外差
Differ ence
2003年休牧各样点
Sampling plot s in areas
w ith spring rest-grazing
since 2003
1 1776. 7 1554. 9 221. 8 1712. 9 1542. 2 170. 7
2 1503. 9 152. 9 1351. 0 1503. 9 152. 9 1351. 0
3 1259. 1 580. 7 678. 4 1259. 1 580. 7 678. 4
4 699. 2 142. 5 556. 7 699. 2 142. 5 556. 7
5 1259. 1 142. 5 1116. 6 1259. 1 142. 5 1116. 6
6 888. 7 1325. 2 - 436. 5 888. 7 1325. 2 - 436. 5
7 2500. 0 1779. 0 721. 0 2500. 0 1719. 0 781. 0
8 1508. 0 1257. 5 250. 5 1391. 2 1257. 5 133. 7
9 1928. 0 1545. 0 383. 0 1886. 0 1499. 0 387. 0
10 2807. 0 931. 0 1876. 0 2807. 0 931. 0 1876. 0
2003年平均
Average 2003
1612. 97a 941. 12b 671. 85 1590. 71a 929. 25b 661. 46
2004年各样点
Sampling plot s in areas
w ith spring rest-grazing
since 2003
11 1205. 8 610. 0 595. 8 1205. 8 610. 0 595. 8
12 803. 1 1046. 0 - 242. 9 803. 1 1046. 0 - 242. 9
13 1928. 0 1545. 0 383. 0 1886. 0 1499. 0 387. 0
14 2807. 0 931. 0 1876. 0 2807. 0 931. 0 1876. 0
15 1950. 0 1226. 5 723. 5 1804. 0 731. 5 1072. 5
2004年平均
Average 2004
1738. 78a 1071. 7b 667. 1 1701. 18a 963. 5b 737. 7
2005年各样点
Sampling plot s in areas
w ith spring rest-grazing
since 2003
16 500. 0 780. 0 - 280. 0 500. 0 780. 0 - 280. 0
17 81. 9 35. 5 46. 4 81. 9 35. 5 46. 4
2005年平均
Average 2005
290. 95b 407. 75a - 117. 0 500. 0b 780. 0a - 117. 0
  注:样点 6相关数据未测,未列入表内  Note: Data of plot No. 6 was not m easured and not show n in the table
280
第 3期 朱立博等:春季休牧对草地植被的影响
2. 3  春季休牧对草原植被优势种的影响
春季休牧 2、3年后, 植被优势种以贝加尔针茅、
羊草、糙隐子草为主,藜科、菊科植物及杂类草减少,
以饲用价值较高的莎草科和禾本科牧草为建群种的
草原群落明显增多, 毒杂草及灌木明显减少。这种
变化表现为休牧 3年的程度大于休牧 2年。表明该
休牧措施对于防止草原退化,恢复草原生态系统具
有明显作用(表 3) , 有利于草地休养生息, 向良性演
替,随着休牧年限延长, 对植被良性演替的作用越
明显。
表 3  2003- 2005 休牧区内与连续放牧区植被优势种变化
Table 3  Dynamics of pr eponderant vegetation species in spring rest- g razing o r continuous g razing areas during 2003 to 2005
休牧开始时间
S tart ing t ime for spring
rest-graz ing
样地号
Plot no.
休牧区内植被优势种
Pr eponderant species in
the rest- grazing plot
连续放牧区植被优势种
Preponderant species in the
cont inuous grazing plot
2003 1 贝加尔针茅、羊草、星毛萎陵菜、冰草 贝加尔针茅、日阴菅、冰草
2 贝加尔针茅、羊草、冰草、柴胡、糙隐子草 糙隐子草、贝加尔针茅、溚草、星毛萎陵菜
3 羊草、糙隐子草、黄蒿、杂类草 克氏针茅、糙隐子草、羊草
4 冷蒿、大针茅、糙隐子草 贝加尔针茅、冷蒿、糙隐子草、尖头叶藜
5 羊草、糙隐子草、黄蒿、杂类草 贝加尔针茅、羊草、冷蒿、糙隐子草、尖头叶藜
6 克氏针茅、羊草 克氏针茅、羊草
7 克氏针茅、羊草、灰藜 羊草、糙隐子草、克氏针茅
8 大针茅、羊草、冷蒿、 贝加尔针茅、羊草、冷蒿
9 贝加尔针茅、糙隐子草、羊草、麻花头 贝加尔针茅、糙隐子草、灰绿藜、麻花头
10 羊草、贝加尔针茅 羊草、贝加尔针茅
11 羊草、贝加尔针茅、糙隐子草 羊草、贝加尔针茅、糙隐子草
12 克氏针茅、蒙古葱、猪毛菜 多根葱、针茅、苔草
2004 13 大针茅、糙隐子草、羊草、大针茅 大针茅、冷蒿、糙隐子草、蒙古葱
14 羊草、贝加尔针茅 羊草、贝加尔针茅
15 羊草、贝加尔针茅、糙隐子草 羊草、贝加尔针茅、糙隐子草
16 贝加尔针茅、羊草 贝加尔针茅、羊草、麻花头
2005 17 沙蓬、虫实 羊草、冰草、虫实
18 苔草、羊草、红砂、冰黎 苔草、羊草、红砂
  注:表中植物拉丁名对照如下  Note: the latin name is as fol low ing
贝加尔针茅 S t ip a baicalensi s Roshev.         羊草 A neur ol ep idum chinense ( T rin. ) Kitag.
星毛萎陵菜 P otenti l la acauli s L. 溚草 K oe ler ia cr i stata ( L. ) Pers.
黄蒿 A rtemisia scopar ia Waldst . et Kitag. 克氏针茅 S t ip a kry lov ii Roshev
大针茅 S tip a gr andi s P. Smirn 灰藜 Chenop odium A lbum L.
灰绿藜 Chenop od ium glaucum L. 寸苔草 Car ex dur iu scula C. A. Mey.
猪毛菜 Salsola c ol l ina Pall. 冰草 A g ropy ron cri statum ( L. ) Gaertn.
柴胡 Bupleur um scorz one rf ol ium Willd. 冷蒿 A rtemisia f rig id a Willd.
尖头叶藜 Chenop od ium acuminatum Willd. 麻花头 S er ratula c entau roid es L.
多根葱 A ll ium p olyr hi zum Tu rcz. 蒙古葱 A l lium mongol icum Regel
日阴菅(脚苔草) Carex p ed if or mi s C. A. Mey. 糙隐子草 Clei stog enes squ ar rosa ( T rin. ) Keng
红砂 R eaumur ia soong or i ca ( Pal l. ) M axim . 冰藜 B assia d asyp hyl la ( Fisch . et Mey. ) Kuntze
3  讨论
3. 1  温度是影响牧草返青的关键因素之一, 由于各
地年际间气温和降雨的波动, 导致同一地区不同年
份返青期也不同,另外,不同草场类型牧草返青期也
不同。因此,要以苏木为单位,依据当地当年气候条
件,并按不同草场类型及牧草返青情况来确定休牧
起始时间,再根据休牧后草场长势监测结果, 确定休
牧结束时间。
3. 2  要确保春季休牧效果,必须严格推进草畜平衡
制度。试验中发现,虽然实施了春季休牧措施, 但休
牧结束后,放牧牲畜超载, 过度利用草原, 草原休牧
与连续放牧相比效果并不明显, 仍然造成草原退化。
因而,应控制牲畜头数, 达到草畜平衡, 实施春季休
牧才能达到最佳效果。
3. 3  休牧在不同退化程度情况下表现出报酬递减
趋势。对呼伦贝尔草地而言, 植被盖度为 40%以
下,自然高度低于20 cm,地上生物量在750 kg/ hm2
以下情况下施行春季休牧,效果好于植被较好的草
281
草  地  学  报 第 16卷
地类型。在治理植被盖度在 70%以上,高度大于 30
cm, 地上生物量大于 1200 kg/ hm2 草地,休牧仍然
具有正面效应。因此从生态角度而言, 全面推行春
季休牧有利于草地植被的可持续利用, 但结合经济
效益来看,在一定退化程度的草地实行,更能体现投
入和产出,同时提高经济效益和生态效益,也更容易
为农牧民和当地政府所接受。相关研究有待深入。
4  结  论
4. 1  呼伦贝尔草原春季休牧效果当年不明显,休牧
2、3年后,效果明显提高,实施休牧措施年限延长效
果增强;
4. 2  分别有 87. 5%、93%和 86%的监测点显示春
季休牧对植被盖度、高度、地上生物量有正面效应。
4. 3  春季休牧 2年以上,以饲用价值较高的莎草科
和禾本科牧草为建群种的草地群落增多, 毒杂草及
灌木减少。
参考文献
[ 1]  侯旺鱼.关于对划定禁牧区和休牧区所存在问题的思考[ J] . 甘
肃畜牧兽医, 2006, 187( 2) : 45-46
[ 2]  李青丰.草地畜牧业以及草原生态保护的调研及建议( 1) [ J ] .
内蒙古草业, 2005, 17( 1) : 25-28
[ 3]  朱桂林,山仑,卫智军,等.放牧制度对短花针茅群落植物生长
的影响研究[ J] .中国生态农业学报, 2004, 12( 4) : 181-183
[ 4]  高娃,王世新,李纯刚,等.锡林郭勒盟天然草原春季休牧效果
监测分析[ J] .内蒙古草业, 2006, 18( 3) : 42-50
[ 5]  魏德平,达布希拉图,张春信,等.锡林郭勒盟 2005年春季休牧
监测研究[ J] .内蒙古草业, 2005, 17( 3) : 7-9
[ 6]  李青丰,赵钢,郑蒙安,等.春季休牧对草原和家畜生产力的影
响[ J] .草地学报, 2005, 12( 4) : 53-66
[ 7]  赵钢,李青丰,张恩厚.春季休牧对绵羊和草地生产性能的影响
[ J] .仲恺农业技术学院学报, 2006, 19( 1) : 1-7
[ 8]  刘忠宽,汪诗平,陈佐忠,等.不同放牧强度草原休牧后土壤养
分和植物群落变化特征[ J ] .生态学报, 2006, 26( 6) : 20-28
(责任编辑  张蕴薇)
(上接 266页)
致使物种多样性指数和均匀度指数很低, 研究区分
别为 0. 014~ 1. 49和 0. 006~ 0. 600, 从而导致其生
物量小,碳密度不高,草本碳密度仅为海北高寒草甸
碳密度( 4. 819 M g  hm- 2 ) [ 5] 的 37. 95%。因不同
林间植被分布特征及生物量各异,为提高中国陆域
生态系统植物碳密度的估计精度,今后应加强林下
植被碳密度方面的研究。
3. 3  本研究通过分层抽样,确定既定精度下调查
样本容量,在可信度为 95% ,相对误差为 1. 08%时,
获得研究区草本层的碳密度为 1. 829 M gC  hm - 2 ,
研究结论更加可靠。
参考文献
[ 1]  Turn er D P, Kopper G J, Harmon M E, et al . A carbon
budget for fores t s of th e con termin ou s United States [ J ] . Eco-
logical Appl ication s, 1995, 5: 421-436
[ 2]  方精云,刘国华,徐嵩岭.中国森林植被生物量和净生产力[ J] .
生态学报, 1996, 16( 4) : 497- 508
[ 3]  钟华平,樊江文,于贵瑞, 等. 草地生态系统碳循环研究进展
[ J] .草地学报, 2005( 13增刊) : 67-73
[ 4]  侯琳,彭鸿,陈晓荣,等.分层抽样法在路基水土流失监测中的
应用[ J] .水土保持通报, 2004, 24( 3) : 37-39
[ 5]  李英年,赵亮,王勤学,等. 高寒金露梅灌丛生物量及年周转量
[ J] . 草地学报, 2006, 14( 1) : 72- 76
[ 6]  侯琳,雷瑞德,康博文,等. 黄龙山林区油松封育过程中植物物
种多样性特征[ J] .西北植物学报, 2004, 24( 7) : 1165- 1172
[ 7]  北京林学院.数理统计[ M ] .北京:中国林业出版社, 1980. 157
[ 8]  刘华,侯琳,雷瑞德. 秦岭火地塘林区油松和华山松林的空间
分布格局及碳储量与碳密度研究 [ J ] .中国农业生态学报,
2007, 15( 1) : 5-8
[ 9]  于贵瑞,温发全,王秋凤,等.全球气候变化与陆地生态系统碳
循环[ M ] . 北京:气象出版社, 2003. 43-96
[ 10] Myeon g S , Nowak D J, Du ggin M J. A temporal an alys is of
urban for est carbon storage us ing remote sen sing [ J] . Remote
Sensing of Envir onm ent , 2006, 101: 277-282
[ 11] Fan g J Y, C hen A, Peng C, et al . Chan ges in forest biomass
carbon storag e in Ch ina between 1949 and 1998 [ J ] . Science,
2001, 292: 2320-2322
[ 12] 赵敏,周广胜.中国森林生态系统的植物碳贮量及其影响因子
分析[ J] .地理科学, 2004, 24( 1) : 731-738
[ 13] 王效科,冯宗炜,欧阳志云. 中国森林生态系统的植物碳储量
和碳密度研究[ J] . 应用生态学报, 2001, 12 ( 1) : 13-16
(责任编辑  孟昭仪)
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