全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2003) 02-0183-06
春季禁牧对内蒙古草原植被的影响
赵　钢, 曹子龙, 李青丰
(内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特 010018)
摘要: 2002 年春季进行禁牧与自由放牧的对比研究。结果表明, 春季禁牧对草原植被的群落特征具有十分显
著的影响;在禁牧区, 植被产草量、盖度、高度和密度等与自由放牧区之间差异显著( P< 0. 05)。春季禁牧有利
于草原植被的可持续利用。同时,禁牧期的长短对草原植被也有一定的影响,但是不显著。
关键词: 春季禁牧; 群落特征; 自由放牧
图分类号: Q812　　　文献标识码: A
A Freliminary Study of the Effects of Deferred Spring Grazing
on the Pasture Vegetation
ZHAO Gang, CAO Zi-long, LI Q ing-feng
( Co llege o f Eco log y and Env ir onmental Science, Ag ricultura l Univ ersity o f Inner Mongo lia ,
Huhho t, I nner Mongolia Autonomous Reg ion 010018, China )
Abstract: T he ef fects o f deferred spring g razing and cont inuous g razing on the vegetat ion characterist ics of
the natural pasture w ere studied during the ung raing persod o f spr ing of 2002. T he result show s that both
the plant yield and coverage, and the plant height and density o f the deferred spr ing grazing pastur e far
surpassed those o f the cont inuous g razing pasture ( P< 0. 05) . Deferr ed spr ing g razing contributes to the
sustainable development of the pasture vegetat ion. Duration of ungr azing period in the spring af fects the
flour ishing of the pasture vegetat ion, though not ver y v igorously.
Key words : Deferred spring g razing; Vegetat ion characterist ics of the pasture; Cont inous gr azing
　　位于欧亚大陆温带草原东翼的内蒙古草原,在
我国以草原为生产资料的畜牧业生产中, 占据着重
要地位。同时,内蒙古天然草原也是我国北部边疆重
要的生态屏障, 对保护国家的生态安全起着重要
作用。
草原作为畜牧业的生产资源,长期以来,在与放
牧家畜和其他食草动物的协同进化中,充分地发展
了自我更新的能力。当草原承载力不高时, 在游牧条
件下, 家畜的终年放牧采食不仅不会使草原发生退
化和生产力衰退,相反却可以促进和维持草原群落
特征和生产力水平。在我国广大牧区普遍采用的传
统放牧方式,虽然管理简单,生产力水平较低,但是,
放牧利用成本低廉的优点也非常突出, 并形成了放
牧家畜与草原生产力水平相互适应, 相互依存的关
系。但是在特定的干旱半干旱气候条件下,草原生态
系统是较为脆弱的,所能承受的放牧强度也是有限
的。随着人口的增加和农业与畜牧业生产技术的提
高,草原上的放牧家畜数量越来越多,面临着越来越
大的放牧压力。在许多地区, 草原的家畜数量,已经
远远地超过了其所能承载的数量, 出现了过度放牧,
收稿日期: 2002-12-17; 修回日期: 2003-01-10
基金项目:中科院知识创新工程课题( KSCX1-08-01) ,内蒙古农业大学青年基金课题( K13604)资助
作者简介:赵钢( 1958-) ,河北省阳原县人,内蒙古农业大学生态环境学院副教授,草业科学博士,研究方向为草地生态与草原管理
致谢:在野外工作中得到了内蒙古农业大学草业科学专业 98级蒙古班阿门布和同学的大力帮助,在样品的分检与烘干过程中还得到郑翠
玲同学的帮助,谨此致谢!
第 11卷　第 2期
　Vo l. 11　　No. 2
草　地　学　报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
　2003 年　6月
　June 　2003
甚至于严重过度放牧的情况 [ 1]。事实证明, 在过牧的
情况下,草原生态系统不仅出现生产力衰退等退化
现象,甚至还出现植被消失、土地沙化甚至沙尘暴频
繁出现等严重的生态环境恶化现象,国家的生态安
全面临着严重威胁。特别是春季的过度放牧,对草原
的危害更为严重。同时,草原生产的季节性波动[ 2, 3] ,
导致饲草的严重短缺, 制约着草原畜牧业的健康发
展。为了探寻春季禁牧对草原的影响,开展了本项研
究,探讨在春季禁牧的情况下, 草原的产草量、组成
成分以及群落特征与自由放牧的差异,以期为今后
制定政策和措施提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　试验区自然概况
1. 1. 1　试验区设在内蒙古锡林郭勒草原白音锡勒
牧场中国科学院内蒙古草原生态系统定位站, 地处北纬
43°26′～44°08′, 东经 116°04′～117°05′, 面积 3730
km
2。属栗钙土亚区,蒙新干草原和荒漠区干草原地带。
1. 1. 2　属半干旱草原气候。冬半年受蒙古高压控
制,寒冷干燥, 夏半年受季风影响, 较为温和湿润。
3～5月常有大风,月均风速达 4. 9 m/ sec,年均气温
- 0. 4℃, 最冷月( 1 月)平均气温- 22. 3℃, 极端最
低气温- 47. 5℃, 最热月( 7月)平均气温 18. 8℃,≥
10℃积温 1597. 9℃,持续 112 d,无霜期 100 d, 草原
植物生长期约 150 d, 年均降水量 350 mm ,主要集
中于 6～9月, 占全年的 80%左右,表现为良好的水
热同期,但降水量的季节波动和年度波动非常大,年
蒸发量 1600～1800 mm ,相当于降水量的 4～5倍。
冬春稳定降雪日数 90 d 左右。
1. 1. 3　植被以大针茅( Stipa grandis)、克氏针茅
( S . kry lovii )、冷蒿 ( A rtemisia f r igida)、变蒿 ( A .
commutata )、羊 草 ( Leymus chinensis )、艹洽 草
( Koeler ia cristata)、冰草( A gropy ron cristatum )和
糙隐子草( Cleistogenes squar rosa)为主的群落,是典
型草原的主体。分布在内蒙古中西部地区, 海拔
1200～1250 m 以下的台地、丘陵宽谷和塔拉上,是
本区最基本的放牧和割草草地[ 5]。
1. 1. 4　试验样地为缓坡丘陵坡地和丘间宽谷, 土壤
为典型栗钙土,属于以大针茅为建群种的草原植被,
围封前为长期自由放牧区。2001年 4月设置围栏,
围栏面积 70 hm 2。
1. 2　试验设计
根据禁牧开始的时间不同,共设 5个处理,具体
方案见表 1。其中处理 1禁牧时间为 40 d, 处理 2为
30 d,处理 3为 20 d,半禁牧处理为饮水井和棚圈所
在地。在禁牧试验期间, 每天只在出牧、归牧和饮水
时放牧,每天约 2 h, 对照为自由放牧区。试验期间
( 4月 5日～5月 15日) , 按照当地的作息习惯,家畜
全天放牧,放牧时间 10～12 h。
表 1　试验处理方案
T able 1　The plan o f exper iment
开始禁牧时间
Date of forbid den
graz ing
停止禁牧时间
Date of stop
forbidden gr azin g
处理 1　T reat 1 4月 5日 5月 15日
处理 2　T reat 2 4月 15日 5月 15日
处理 3　T reat 3 4月 25日 5月 15日
4月 5日 5月 15日
处理 4　T reat 4 半禁牧区
Semi-for bidden grazing
处理 5　T reat 5
对照( cont rol)
自由放牧
Free-ch oice grazing
1. 3　草原群落特征测定
5月 15 日结束禁牧时, 各处理进行群落特征
测定
分别随机选取 10 个 50 cm×50 cm 的样方, 齐
地面刈割, 分种测定产草量,其中,第一个样方除进
行产量测定外, 同时进行群落特征的描述,分种测定
植株高度、密度、株丛数, 估测分种盖度及总盖度。
1. 4　材料处理
刈割样方的草样,先挑出枯草, 去除尘土等杂质
后,将草样放入烘箱, 在60℃下烘干 24 h。同一样方
的植物归入同一布袋, 留待化学分析。
1. 5　所测定的各项数据,通过方差分析检验差异显
著性[ 6]。
2　结果与分析
2. 1　春季禁牧对植被特征的影响
在不同程度的禁牧、半禁牧以及自由放牧情况
下,草原植被的总盖度、总密度和平均高度均发生了
明显的变化。
2. 1. 1　从图 1可以看出,春季禁牧区对草原植被的
184 草　地　学　报 第 11卷
盖度具有极为显著的影响, 3个禁牧区的植被总盖
度( > 15% )明显大于半禁牧区和自由放牧区(对
照)。方差分析结果表明, 处理间差异显著 ( P <
0. 05)。春季禁牧对草原植被的高度同样具有显著的
影响,方差分析结果表明,禁牧可以显著增加牧草的
生长高度。但是,禁牧区与自由放牧(对照)和半禁牧
区相比,除禁牧 40 d(处理 1)明显高于其他处理外,
其他 4 个区的株高在 5 月中旬只有 3～5 cm (见
图 2) ,处理间差异不显著( P> 0. 05)。
图 1　春季禁牧对植被盖度的影响
F ig . 1　T he effect of spr ing forbidden gr azing
on the vegeta tion cover age
FG—Forbid den grazing、SFG—Semi-forb idden grazing、
FCG—Free ch oice grazing
图 2　春季禁牧对植被高度的影响
F ig . 2　T he effect of spr ing forbidden gr azing
on veget ation height
2. 1. 2　处理间的植被密度为 400～ 700 枝/
0. 25 m
2, 只有禁牧 20 d(处理 3)的密度超过 900枝
/ 0. 25 m
2(见图 3)。随着禁牧时间的缩短密度有所
下降,方差分析结果表明,禁牧区的密度显著高于对
照区, 但多重比较结果表明, 只有 4月 25日开始禁
牧的小区(处理 3) ,植被密度明显高于其它处理( P
< 0. 01) , 而其他处理之间差异不显著( P> 0. 05)。
图 3　春季禁牧对植被密度的影响
F ig . 3　The effect o f spr ing fo rbidden g razing
on the vegetation density
2. 2　春季禁牧对草产量的影响
由图 4可以看出,春季禁牧对草原产草量具有
非常显著的影响。禁牧区(处理 1、2、3)的产草量均
高于半禁牧区和自由放牧区。方差分析结果表明, 处
理之间差异极显著( P< 0. 01)。多重比较结果表明,
禁牧区之间(处理 1、2、3之间)和半禁牧区和对照区
(自由放牧)之间(处理4, 5之间) , 产草量之间差异不
显著( P> 0. 05) ; 但禁牧区与半禁牧区、禁牧与自由
放牧区之间差异显著( P< 0. 05)。即 3个禁牧区的牧
草产量明显地大于半禁牧区和自由放牧区。结果表
明,春季禁牧对草原的产草量有着极其重要的影响。
春季是牧草生长发育和积累养分的重要时期,在这一
时期过度放牧,将导致草原牧草产量的极大降低。
图 4　春季禁牧对产草量的影响
F ig . 4　The effect o f spr ing fo rbidden g razing
on the for ag e yield
2. 3　春季禁牧对植物种数的影响
从图 5中可见, 随着禁牧期的缩短,处理间的植
物种数呈逐渐下降的趋势,其中对照区最低, 大约为
6种植物。方差分析结果表明,处理之间差异不显著
185第 2期 赵　钢等:春季禁牧对内蒙古草原植被的影响
( P> 0. 05)。说明尽管禁牧对草原植被的特征产生
了一些好的作用。但是,仅仅经过 1～2年的春季禁
牧,草原植被的变化还仅限于植物种成分相对数量
的变化,而草原植被种类构成本身还没有发生根本
性的改变。
2. 4　春季禁牧对几种主要牧草产草量的影响
2. 4. 1　羊草　不同处理对羊草的产量具有极显著
的影响( P< 0. 01)。随着禁牧期的缩短,羊草的产量
呈降低趋势。不同处理之间, 最高产草量(干物质
9 g/ m 2,处理 2)和最低产草量( 3 g / m2 ,处理 4)相差
2倍以上(见图 6)。方差分析和多重比较结果表明,
3个禁牧区, 羊草的平均产量都极显著高于半禁牧
区和自由放牧区( P< 0. 01)。特别是禁牧30 d(处理
2) ,不仅高于非禁牧区,而且也极显著高于其他 2个
禁牧区( P< 0. 01) , 说明禁牧对羊草产草量具有良
好的促进作用。
图 5　春季禁牧对植物种类数目的影响
Fig . 5　The effect o f the spr ing fo rbidden g ra zing
on the number o f plant species
图 6　春季禁牧对羊草产草量的影响
Fig . 6　The effect o f the spr ing fo rbidden g ra zing
on the for ag e yield o f L eymus chinensis
2. 4. 2　大针茅　方差分析结果表明,禁牧处理对大
针茅产草量的影响极为显著( P< 0. 01)。处理之间,
最高产草量( 10 g / m2 ,处理 3)和最低产量( 1. 5 g /
m
2, 处理 5)相差近 6倍(见图7)。但多重比较结果表
明,禁牧区之间(处理 1～4) , 羊草产草量间差异不
显著, 而禁牧区与自由放牧区间差异极显著( P <
0. 01)。这表明,禁牧对大针茅的产草量有着很大的
影响,特别在春季,过度放牧将严重影响大针茅的正
常生长,其产草量呈显著降低的趋势。但也表明, 大
针茅具有一定的耐牧性, 在放牧强度较低的情况下,
春季放牧利用, 并未明显降低其产草量。
图 7　春季禁牧对大针茅产草量的影响
F ig . 7　T he effect of the spring forbidden gr azing
on the fo rag e yield of S tipa grand is
2. 4. 3　寸草苔( Carex duriuscula)　从图 8可见,
寸草苔的产草量较低,每平方米的生物量小于20 g。
在禁牧区(处理 1～4) , 寸草苔随着禁牧时间的减
少, 其产草量逐渐降低; 在自由放牧区, 寸草苔的产
草量则明显增加,但方差分析结果表明,寸草苔的产
草量在处理间差异不显著( P> 0. 05)。结果表明, 这
些差异绝大部分是由随机误差造成的, 禁牧对寸草
苔的产草量没有实质性的影响。
图 8　春季禁牧对寸草苔产草量的影响
F ig . 8　T he effect of the spring forbidden gr azing
on the for age y ield o f Car ex d ur iuscula
2. 4. 4　冰草　方差分析结果表明,处理间冰草的产
186 草　地　学　报 第 11卷
草量差异不显著。从图9可以看出,尽管处理间冰草
的产草量有一定的差别,但并无明显的规律性变化。
分析其原因, 可能与冰草的数量较少有关。禁牧引起
的变化在比较小的数量级内, 容易被草地植被本身
的异持性所掩盖。
图 9　春季禁牧对冰草产草量的影响
Fig . 9　The effect o f the spr ing fo rbidden g ra zing
on the for age y ield o f Ag ropy r on cr istatum
2. 4. 5　糙隐子草　从图 10可以看出,糙隐子草的
产草量较低(最高者仅 12 g/ m 2)。随着禁牧期的缩
短,产草量有增加的趋势。方差分析表明, 糙隐子草
的产草量在不同处理间差异极显著( P< 0. 01)。经
多重比较可知, 产草量最高的对照区(自由放牧区)
只与处理 2(禁牧 30 d)之间差异显著( P< 0. 05) ,与
其他的 3个处理间则差异不显著( P> 0. 05)。
图 10　春季禁牧对糙隐子草产草量的影响
F ig . 10　T he effect o f the spr ing forbidden gr azing
on the fo rag e yield of Cleistogencs squar r osa
3　讨论
3. 1　从以上的结果分析可以看出,禁牧与禁牧的时
间对牧草的产量、盖度、高度、密度等都具有较显著
的影响,尤其表现在 3个禁牧区同半禁牧区和自由
放牧区的对比之中。以 3个禁牧区之间相比, 无论是
盖度、高度、密度还是产草量, 相互之间差异不显著。
但并非不同禁牧时间对上述牧草特征没有影响, 导
致这一结果的原因是多方面的。首先,由于 3个禁牧
处理开始时间的起点相差较短,仅有10 d。在这样短
的时间内, 牧草各方面特征之间的差异还不能充分
表现出来;另一方面,从 4月 5日开始禁牧(处理 1)
时正逢早春,气温仍然较低,牧草正处于开始返青的
阶段,其生长速度比较缓慢;在处理 2开始禁牧前的
10 d 里, 家畜能够采食到的数量极为有限, 也就是
说, 从 4月 5日到 10日这段时间内, 放牧对草地所
造所的影响还是较小的。试验结果表明,处理1和处
理 2之间在各种植被特征上的差异均不明显。而当
到了 4月 25日,即处理 3 开始禁牧的时期,由于气
温升高,牧草生长加速, 此时, 3个处理以几乎同样
的速度生长,处理 1和处理 2 在早春禁牧中的微弱
优势很快就变得越来越小。等到测量时, 3个处理间
的差异已不显著。
3. 2　但半禁牧区(处理 4)和自由放牧区(处理 5)的
情况则大不相同。在温度适宜,牧草快速生长的 5月
初,仍然承受着连续的放牧压力,刚长出的幼嫩枝条
因家畜的啃食和(或)践踏而影响其正常生长, 结果
产量、盖度、高度等自然会受到影响, 影响的严重程
度,在放牧家畜固定的情况下,取决于家畜在草地上
的放牧时间。
3. 3　在较晚禁牧区(处理 3, 见图 3)的条件下草地
植物枝条密度增加显著。这种现象很难用试验处理
的效应来解释, 出现这种现象的主要原因是由于植
被本身存在的空间异质性。在处理 3,局部地段出现
大量的苔草和糙隐子草,枝条数量多,但是,糙隐子
草和苔草的枝条数虽多, 在产草量、高度等方面的贡
献却较小。经多重比较分析, 在 5个处理中, 只有处
理 3 与其他处理间差异显著( P< 0. 05) , 而其他处
理之间差异不显著。结果也说明,处理 3的现象是一
种例外,植被密度的总体变化,随着禁牧时间的缩短
而有所下降。
4　结论
4. 1　禁牧对草地植被的总盖度、总密度、以及平均
高度均有显著影响。随着禁牧时间的缩短,以上特征
有减小的趋势。
187第 2期 赵　钢等:春季禁牧对内蒙古草原植被的影响
4. 2　禁牧对草地牧草的总产量有显著性影响。随着
禁牧时间的缩短, 总产草量有减少的趋势。
4. 3　禁牧对草地牧草种类的数目没有显著影响。
4. 4　禁牧对羊草、大针茅、糙隐子草和星毛委陵菜
有显著影响, 其中,羊草和大针茅随着禁牧时间的缩
短,产草量呈减少趋势; 糙隐子草产量呈增加的趋
势;禁牧对寸草苔和冰草无显著影响。
参考文献
[ 1]　章祖同. 内蒙古草地资源[ M ] . 呼和浩特:内蒙古人民出版社,
1990. 449～462
[2]　李德新. 内蒙古高原荒漠草原生态系统概论[ A] . 见:赛胜宝,
李德新. 荒漠草原生态系统研究[ C ] .呼和浩特:内蒙古人民出
版社, 1995. 1～9
[ 3]　白永飞. 羊草草原群落初级生产力动态研究[ J ] . 草地学报,
1996, 3( 1) : 57～64
[ 4]　章祖同. 多年生草类贮藏营养物质积累的动态[ A] . 见:内蒙
古农牧学院. 草原管理学[C ] .北京:中国农业出版社, 1986. 41
[ 5]　姜恕. 中国科学院内蒙古草原生态系统定位站的建立和研究
工作概述[ A] . 见:中国科学院内蒙古草原生态定位站. 草原
生态系统研究(第一集) [ C] . 北京:科学出版社, 1985. 2～7
[6]　马育华. 试验统计[ M ] . 北京:农业出版社, 1982. 223～225
(上接 177页)
[ 5]　恽锐,钟敏,王洪新等.北京东灵山辽东栎群体 DNA 多样性的
研究[ J] .植物学报, 1998, 40( 2) : 169～175
[ 6]　魏伟,王洪新,胡志昂等.毛乌素沙地柠条群体分子生态学初步
研究: RAPD 证据[ J] .生态学报, 1999, 19( 1) : 16～22
[ 7]　王洪新,胡志昂,钟敏等.盐渍条件下野大豆群体的遗传分化和
生理适应:同工酶和随机扩增多态性 DNA 研究[ J ] . 植物学
报, 1997, 39( 1) : 34～42
[ 8]　Dongkiathgam P, Water way M J, For tin M G Coulman b E .
Genet ic variat ion w ithin and betw een tw o cu lt ivars of red
clover ( T ri f ol ium p ratens L. ) : C ompari sions of
morphological, is ozyme, and RA PD mar kers [ J ] .
Euphy ti cal , 1995, 84: 237～246
[ 9]　王中仁.植物等位酶分析. [ M ] .北京:科学出版社, 1996. 145～
163
[10 ] Nei M . Analysis of gene diver sity in subd ivided population s
[ C ] . Proc Natl Acad Sci U SA, 1973, 70: 3321～3323
[ 11 ] Hamrick J L, Godt M J W . Allozyme diversity in plant
species . in: Plant Populat ion. Genet ics , Breed ing, n and
Genet ic Resou rces. Br ow n A H D, et al eds. Sin auer
As sociates Inc. s underlands, Mass . U SA, 1990, 43～46
[12] 廖文波,邓嫣容。中国特有植物大血藤的RAPD分析一植物地
带分化的分子差异标准初探 [ J ] .中山大学学报 (自然科学
版) , 1999, 38( 1) : 64～69
[13] 贾宝丽. RAPD在锡盟沙地榆遗传多样性及系统学研究中的应
用[ D] .内蒙古农业大学硕士学位文论文, 2001, 17
[14] 赵萌莉. 红树植物秋茄遗传变异与生态分化的 RAPD 分析
[ D] .夏门大学博士学位论文, 2000, 7
188 草　地　学　报 第 11卷