全 文 ：第 18 卷 第 3 期
Vol. 18 No. 3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2010 年 5 月
May 2010
围封、浅耕翻改良技术对退化羊草草地植被恢复的影响
张洪生1, 邵新庆2 , 刘贵河2 , 韩建国2*
( 1. 青岛农业大学农学与植物保护学院, 山东 青岛 266109; 2. 中国农业大学草地研究所, 北京 100193)
摘要: 为探求华北农牧交错带地区退化草地适宜的改良技术,于 2005年在中国农业大学河北沽源草地生态野外试
验站研究了围封、浅耕翻改良处理对退化天然羊草( L eymus chinensis ( T r in. ) T zvel. )草地地上植被恢复的影响。
结果表明:与过度放牧相比, 围封、浅耕翻改良均能有效地改善退化羊草草甸草地地上植被的物种组成结构和群落
结构,显著提高退化羊草草甸草地地上植被盖度、高度和地上生物产量( P < 0. 05) , 其中以浅耕翻改良的效果最为
明显 ;围封、浅耕翻改良导致退化羊草草地植被物种饱和度、物种均匀性指数、物种丰富度指数和物种多样性指数
显著下降(P< 0. 05) ,其中以浅耕翻的影响效果最明显。从利用的角度看,围封、浅耕翻改良 4 年后, 羊草已占绝对
优势,地上植被得到一定程度的恢复, 地上生产量也显著提高 (P < 0. 05) ,草地可以开始有计划地加以利用, 其中,
浅耕翻改良对促进退化羊草草甸草地地上植被生产力的恢复, 尤其是羊草种群的恢复较围封改良效果更好。
关键词:围封; 浅耕翻;羊草草地; 植被恢复
中图分类号: S812. 8 文献标识码: A 文章编号: 10070435( 2010) 03033907
Effects of Enclosing and Shallow Ploughing as Improvement Technologies
on the Vegetation Restoration of Degraded Leymus chinensis
( Trin. ) Tzvel. Meadow Grassland
ZHANG H ongsheng1 , SHAO Xinqing 2 , LIU Guihe2 , HAN Jianguo2*
( 1.C ol lege of Agricultu re and Plant Protection, Qingdao Agricultural University, Qin gdao, Shandong Pr ovin ce 266109, Ch ina;
2. Ins ti tute of Grass lan d S cien ce, China Agricultural University, Beijing 100193, C hina)
Abstract: In or der to explore the most suitable improving technolo gy on the vegetat ion r esto ration of de
graded L eymus chinensi s ( T rin. ) T zvel. meadow g rassland in the ag riculture and animal husbandry inter
lace zone in northern China, the effects of tw o t reatments ( enclosing and shallow ploughing) on the vege
tat ion restorat ion of deg raded L . chinensi s meadow g rassland w ere studied in 2005 at Guyuan Grassland
Research Stat ion of China Ag ricultural University in Hebei prov ince, and. T he results show the composi
t ion and st ructure of plant community w ere both improved, and the vegetat ion f ract ional coverage, height,
and aboveg round biomass w ere all obviously increased ( P< 0. 05) w ith both enclosing and shallow ploug
hing tr eatments, especially the lat ter one. How ever, the species diversity index , species saturat ion, spe
cies richness, and species evenness index w ere all signif icant ly decr eased, especially w ith shallow ploug
hing tr eatment . Four years after the treatments of enclosing o r shallow ploughing , the L. chinensis be
came the dom inant species, the vegetat ion recovered, and aboveg round biomass increased significant ly ( P
< 0. 05) ; the gr assland then could be used in a planned w ay. Compar ed w ith enclosing, shallow ploughing
could be a bet ter w ay for recovering the vegetat ion product ivity ( especially the population of L . chinensi s)
of deg raded L . chinensis meadow g rassland.
Key words: Enclosing ; Shallow ploughing; L eymus chinensi s ( T rin. ) T zvel. grassland; Vegetation r esto
r at ion
全球草地面积约为 3. 42 109 hm2 ,约占陆地
面积的 40% [ 1, 2] 。我国草地面积近 4 108 hm 2 , 占
全国陆地面积的 40. 7% [ 3]。它们不仅是重要的畜
牧业生产基地,而且也是重要的绿色生态屏障, 其功
收稿日期: 20090428;修回日期: 20100505
基金项目:国家 十一五科技攻关课题( 2004B528B01)资助
作者简介:张洪生( 1974 ) ,男,山东青岛人,博士,研究方向为草地管理及植被生态恢复研究, Email : z han ghsh0812@ qau. edu. cn; * 通讯
作者 Author for correspondence,Email: h anjiangu o@ cau. edu. cn
草 地 学 报 第 18卷
能的正常发挥对维持全球及区域性生态系统平衡和
地方畜牧业生产都具有极其重要的作用。然而, 由
于多年来不合理的利用,目前草地退化现象十分严重,
已成为全球重大的资源和环境问题[ 4]。
对退化草地的改良方法有很多,但最基本、简单
和切实可行的方法是对草地进行围封禁牧, 给草地
以休养生息的机会, 使其能够进行自然恢复 [ 5]。另
外,围封后对草地进行浅耕翻处理也是一项操作简
单、成本小、见效快的改良措施 [ 6, 7]。由于投资少、见
效快,围封和浅耕翻改良已成为当前退化草地恢复与
重建的重要措施,并为世界各国所广泛采用[ 8]。
众多研究表明, 作为草地管理手段,围封或者浅
耕翻处理对草地植被恢复的影响均具有两面性 [ 9] ,
生态地区、处理年限和草地生态类型等因素不同均
会影响围封或者浅耕翻处理对草地植被恢复的效
果。本研究从围封或者浅耕翻处理后草地植被物种
组成、植被地上生产力和物种多样性等方面的变化
来探析围封、浅耕翻改良措施对长期过度放牧而导
致退化的羊草( L eymus chinensi s ( T r in. ) Tzvel. )
草甸草地地上植被恢复的影响, 探求该地区退化草
地适宜的恢复和利用模式, 同时为同类地区退化草
地的植被恢复技术提供相关科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地自然概况
试验区位于中国农业大学沽源草地生态野外试
验站,该试验站地处河北省张家口市北部坝上高原
地区,北纬 4142~ 4157,东经 11532~ 11559,
海拔 1430 m 左右, 年均气温 1. 4 , 10 的年积
温 1513. 1 , 无霜期 100 d 左右, 年均降雨量 400
mm 左右(主要集中在 7- 9月) ,年均风速4. 3 m/ s,
年均大风日数 49 d, 年日照时数 2930. 9 h, 主要土
壤类型为栗钙土。
1. 2 试验设计
试验处理设围封改良、浅耕翻 2个处理, 以过度
放牧处理作为对照( CK)。自 2001年起在过度放牧
的羊草草甸草地中设围栏围封起约 20 hm 2 的草地
进行封育改良; 同时, 在围栏内另选 200 m 200 m
的草地,用浅铧犁划破草地表层土壤,浅铧犁刀片间
隔 20 cm, 刀片入土深度 10~ 15 cm ,围栏外一直处
于自由放牧状态,放牧草地中放牧的奶牛数量约为
3. 8~ 5只/ hm2 奶牛,属于过度放牧, 也是当地比较
普遍的草地利用方式。
1. 3 研究方法
植被物种组成和物种饱和度采用样方法进行测
定,样方大小为 1 m 1 m。各处理草地中均随机测
定 30个样方,在样方内调查物种组成并记录物种的
名称与样方内物种总数 [ 10]。
地上植物的密度、高度、投影盖度、植被总盖度
和地上生物量的测定: 2005 年 8月中旬, 在 3种不
同处理的草地样地中, 各随机布设 15 个 1 m 1 m
样方,分种测定地上植物的密度、高度、投影盖度、植
被总盖度和地上生物量, 分别记录。植物频度测定
采用样圆法测定 (直径 35. 6 cm )法[ 10]。
种的重要值重要值( Pi ) = (相对频度+ 相对盖
度+ 相对密度+ 相对株高+ 相对生物量) / 5[ 10]
物种丰富度( Species r ichness)指数: R= S; R1
= ( S1) / lnN; R2 = S/ N 1/ 2 , 其中: S 为样方内物种数
量, N 为样方内所有物种的总个体数。
综合多样性指数( Biodiver sity richness) :
ShannonWiener 多 样 性 指 数 H = S
i= 1
P ilnPi [ 11, 12] ,其中 Pi为样地中各植物物种的相对重
要值。
Simpson 指数 D= 1- S
i= 1
P2i , 式中 Pi 为样地中
各物种的相对重要值。
均匀度( Evenness) 指数 E= H/ ln ( S) [ 11] , 其
中: S 为每一样方中的物种总数; H为 Shannon
Wiener 多样性指数。
1. 4 数据处理
采用 SA S 6. 04统计软件对各指标进行方差分
析。
2 结果与分析
2. 1 对地上植被物种组成、物种饱和度及其重要值
的影响
测定结果表明,围封、浅耕翻改良 4年后,围封、
浅耕翻样地内的物种总数与放牧样地相比并没有发
生明显变化(表 1)。但是,围封、浅耕翻改良后草地
的植被物种组成与放牧样地相比变化明显。围封、
浅耕翻样地的组成物种基本相同,禾本科、豆科牧草
物种较多;放牧样地中禾本科牧草和豆科牧草物种
数均明显低于改良后的草地,而以菊科、蔷薇科及其
他杂类草物种为多。另外,放牧样地的物种饱和度
显著大于围封样地和浅耕翻样地( P< 0. 05)。
340
第 3期 张洪生等:不同种植区生态环境对燕麦营养价值及干草产量的影响
表 1 围封、浅耕翻对退化羊草草甸草地群落物种组成、物种饱和度及物种重要值的影响( 2005年)
Table 1 Effects of enclo sing and shallow ploughing treatments on species component, species saturation
and impo rtant value o f main species in deg raded L . chinens is meadow g rassland ( in 2005)
植物名称 Plant n ame 物种重要值 Species importance value围封 Enclosing 浅耕翻 Shallow ploughin g 放牧 Overgraz ing
羊草 l eymus ch inensi s ( T rin. ) Tz vel. 0. 6725 0. 7063 0. 4310
赖草 l eymus secalinus ( Georgi) T zvel. 0. 0046 0. 0032 -
野黑麦 H ord eum brev i subu latum ( T rin. ) Link 0. 0084 - 0. 0025
硬质早熟禾 P oa sp hond ylode s Trin . ex Bunge 0. 0029 - 0. 0004
西伯利亚早熟禾 Poa sibir ic a Roshev. 0. 0269 0. 0114 0. 0036
假苇拂子茅 Calamagr ost is p seud op hr agmi tes ( H al l. f. ) Koel 0. 0296 0. 0088 -
狼针草 S tip a baicalensis Rosh ev. 0. 0030 0. 0113 0. 0028
冰草 A gr op yr on c ri statum ( L. ) Gaertn . 0. 0014 - 0. 0009
无芒雀麦 Br omu s iner mis Leyss. 0. 0039 0. 0024 -
无芒隐子草 Cleistogene s song ori ca ( Rosh ev. ) Ohwi 0. 0036 0. 0031 0. 0134
扁蓿豆 Mel i lotu s r uthenicus ( M . Bieb. ) Ser. 0. 0031 0. 0099 0. 0021
华北岩黄芪 H ed ysarum gme linii Ledeb . 0. 0019 0. 0025 -
披针叶黄华 T hermop sis lanceolata R. Br. 0. 0063 0. 0036 -
广布野豌豆 Vicia cracca L. 0. 0015 0. 0018 -
黄香草木樨 Mel ilotu s sua ve ol ens Ledeb. 0. 0001 0. 0001 -
紫苜蓿 Med icago sati v a L. 0. 0063 0. 0036 -
皱黄芪 A str agalus ta tari cu s Franch. 0. 0047 0. 0015 0. 0182
冷蒿 A rtemisia f rigid a Wil ld. - 0. 0025 0. 0070
南牡蒿 A rtemisia eriop od a Bunge 0. 2344 0. 1615 0. 0317
细裂叶蒿 A rtemisia tanac eti f ol ia L. 0. 0145 - 0. 0388
变蒿 A rtemisia commutate Bess . 0. 0021 0. 0069 0. 0382
蒙古蒿 A rtemisia mongoli ca Fisch. 0. 0102 0. 0362 0. 0086
茵陈蒿 A rtemisia cap i llari es T hunb. 0. 0024 0. 0028 0. 0455
碱地蒲公英 T ar ax acum sinicum Kitag. 0. 0017 0. 0016 0. 0030
异苞蒲公英 T ar ax acum heter ol ep is Nakai et Koidz . ex Kitag. - - 0. 0008
小苦苣 I xer i s ch ine si s ( T hunb . ) Nakai - - 0. 0004
戟片蒲公英 T ar ax acum mongoli cum Hand.Mazz. - - 0. 0007
倒羽叶凤毛菊 Sauaaurea r unic inata DC. 0. 0056 0. 0054 0. 0017
草地凤毛菊 Saussurea amar a ( L. ) DC. 0. 0079 0. 0077 0. 0061
阿尔泰狗哇花 H eterop app us al tai cu s ( Willd. ) Novopokr. 0. 0028 0. 0065 0. 0064
火绒草 L eontop od ium le ontop d iod es ( W illd. ) Beauv. - - 0. 0453
长叶火绒草 L eontop od ium long if olium Lin g - - 0. 0060
苣荬菜 S onch us brachyotu s DC. 0. 0029 0. 0009 -
二裂叶萎陵菜 Potenti l la bi f ur ca L. - - 0. 0560
菊叶萎陵菜 P otenti l la tanacet i f ol ia Willd. ex S chlecht . - - 0. 0026
朝天萎陵菜 P otenti l la sup ine L. 0. 0048 0. 0010 0. 0019
大萼萎陵菜 P otenti l la c onf erata Bung e 0. 0091 0. 0059 0. 0036
鹅绒萎陵菜 P otenti l la anser ine L. 0. 0018 0. 0020 0. 0018
地榆 Sangui sorba of f i cinali s L. 0. 0011 0. 0009 -
西伯利亚蓼 P olyg onum sibi ri cum Lax m. 0. 0025 0. 0028 0. 0024
灰绿藜 Chenop od ium glaucum L. 0. 0023 - -
刺藜 Chenop od ium ari statum L. 0. 0042 0. 0038 0. 0066
野滨藜 A tr ip l ex f er a ( L. ) Bu nge 0. 0047 0. 0040 0. 0053
角碱蓬 Suaed a cor nicula ta ( C. A. Mey. ) Bunge - - 0. 0075
长叶碱毛茛 H alerp est es ruthenica ( Jacq. ) Ovcz. 0. 0017 0. 0006 0. 0008
蔓茎蝇子草 S il ene r ep ens Pat r. 0. 0089 0. 0071 -
锥叶柴胡 Bup leur um bicaule H elm. 0. 0119 0. 0143 0. 0037
平车前 P lantag o d ep ressa Willd. 0. 0012 0. 0011 0. 0020
车前 P lantag o asiati ca L. - - 0. 0017
小花花旗竿 Dontostemon mic ranthus C. A. M ey. - 0. 0001 -
独行菜 L ep idium ap etalum Willd. 0. 0076 0. 0061 0. 0095
狼毒 S te ll er a chamaej asme L. - 0. 0024 0. 0097
卵穗苔草 Care x d uriuscula C. A. Mey. - 0. 0056 0. 0794
碱韭 A ll ium p olyr hi zum Tu rcz. ex Regel 0. 0004 0. 0003 0. 0852
细叶韭 A ll ium tenuissimum L. - - 0. 0626
马蔺 I ri s e nsata Thunb. 0. 0121 0. 0132 0. 1072
合计(种) T otal number ( species ) 42 41 43
物种饱和度(种/ m2 ) S pecies saturation ( sp ecies m- 2 ) 5. 20b 4. 37b 11. 03 a
注: - 表示没有记录到该物种
Note: - mean s no record for the species
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草 地 学 报 第 18卷
从各样地组成物种的重要值来看, 经过 4 年恢
复,围封、浅耕翻样地中均以羊草和南牡蒿( A r te
misia er iop oda Bunge)的重要值最高,羊草均为单
一的优势种。除羊草和南牡蒿外,围封样地中重要
值0. 0100的物种还有假苇拂子茅( Calamagros
ti s p seudophr agmites ( Hall. f . ) Koel)、西伯利亚早
熟禾 ( Poa sibir i ca Roshev. )、蒙古蒿 ( Ar temisia
mongol ica Fisch. )、锥叶柴胡 ( Bup leurum bicaule
Helm . )、马蔺 ( I ri s ensata Thunb. )。浅耕翻草地
中,羊草的重要值较围封样地略高,南牡蒿的重要值
略低,重要值0. 0100 的物种还有西伯利亚早熟
禾、狼针草( St ip a baicalensis Roshev. )、蒙古蒿、细
裂叶蒿( A r temisia tanacetif olia L. )、扁蓿豆(M e
li lotus ruthenicus ( M . Bieb. ) Ser . )、锥叶柴胡和马
蔺。放牧样地中则以羊草和马蔺的重要值最高, 其
中羊草的重要值为 0. 4310, 马蔺的重要值为
0. 1072。其他重要值0. 0100 的物种还有无芒隐
子草( Clei stogenes songorica ( Ro shev . ) Ohw i)、南
牡蒿、细裂叶蒿、火绒草 ( L eontop odium leontop
diodes ( Willd. ) Beauv. )、皱黄芪 ( A str agalus ta
taricus Fr anch. )、二裂叶萎陵菜( Potent i lla bi f ur
ca L. )、变蒿( A rtemisia commutate Bess. )、茵陈蒿
( A rtemisia cap il lar ies Thunb. )、卵穗苔草( Car ex
duriuscula C. A. M ey. )、碱韭 ( Al l ium poly rhi
z um T urcz. ex Regel )和细叶韭 ( A l l ium tenuissi
mum L. )。
2. 2 对地上植被总盖度、高度、总密度及地上生物
量的影响
如表 2所示, 经 4 年恢复后, 围封、浅耕翻改良
草地牧草的植被总盖度明显提高, 均达到 90%以
上,显著高于放牧样地( P< 0. 05) , 而浅耕翻样地略
高于围封样地,二者差异不显著。围封、浅耕翻改良
措施显著提高了退化羊草草地的植被高度 ( P <
0. 05) , 另外浅耕翻样地植被高度也显著高于围封样
地( P< 0. 05)。在过度放牧样地中, 植被可以简单
分成 2个垂直结构上的亚层高度, 第 1个亚层高 27
~ 45 cm, 主要由马蔺组成, 另 1个亚层高度在 2~ 7
cm 左右,由贴地生长的羊草、二裂叶萎陵菜、变蒿、
细裂叶蒿、碱地蒲公英( Taraxacum sinicum Kitag. )、
平车前( P lantago dep ressa Willd. )和卵穗苔草等
植物组成。在围封和浅耕翻样地中, 羊草占有绝对
优势,虽然有一些较羊草高大的植物物种如假苇拂
子茅、黄香草木樨( Meli lotus suaveolens Ledeb. )、
地榆( Sanguisorba of f i cinal i s L. )等, 但是这些物
种数量很少,所以只有以羊草为主的一个高度层次;
围封样地中羊草营养枝高度在 22~ 28 cm 之间,生
殖枝高度 30~ 47 cm ; 浅耕翻样地中羊草营养枝高
度 24~ 30 m ,生殖枝高度26~ 50 cm。绿色量、立枯
量和凋落物量均以浅耕翻样地最高, 围封样地次之,
放牧样地最低, 3 者之间均达到显著差异 ( P < 0.
05)。而且, 围封样地中牧草的总密度显著低于浅耕
翻和放牧样地,浅耕翻措施则显著提高了退化草地
的植被密度( P< 0. 05)。
表 2 围封、浅耕翻改良对退化羊草草甸草地植被盖度、高度、密度及地上初级生产量的影响
Table 2 Effects of enclo sing and shallow ploughing treatments on the vegetation cover age, height, density,
and abovegr ound biomass in deg r aded L. chinensis meadow grassland
项目 Item 处理围封 Enclosing 浅耕翻 Sh allow plough ing 放牧( CK) Overgrazing
总盖度 ( % ) T otal coverage 93. 78 a 95. 57a 57. 21b
高度 ( cm) H eight 21. 78 b 25. 37a 5. 57c
平均密度 ( individual no. m- 2) Average density 1169. 9 c 1396. 9a 1257. 5b
地上绿色量 ( kg hm- 2) Abovegroun d green biomass 1785. 6 b 1938. 3a 496. 9c
立枯物总量 ( kg hm- 2) Upstanding w ithered b iomas s 578. 38 b 744. 46a 192. 72c
凋落物总量 ( kg hm- 2) Total emarcid biomass 218. 67 b 278. 61a 46. 78c
地上生产量 ( kg hm- 2) Total aboveground b iomas s 2582. 65 b 2961. 37a 736. 4c
注:同一行中标有不同字母表示差异显著( P< 0. 05)
Note: Mean s with dif feren t let ters in the same row are signif icantly dif f erent at the 0. 05 level
2. 3 对群落物种多样性的影响
本试验中采用 Margalef 指数和 Menhinick 指
数来表示群落的物种丰富度指数 (图 1)。结果表
明,放牧样地的 Margalef指数和 Menhinick指数最
高,分别达到 1. 3285和 0. 3149, 均显著高于围封、
浅耕翻样地( P< 0. 05)。围封和浅耕翻样地物种丰
富度指数差异不大, 围封样地中 Margalef 指数和
Menhinick指数为 0. 6087和 0. 1550, 浅耕翻样地的
Margalef指数和 Menhinick指数最低, 仅为 0. 4695
( R 1 )和 0. 1177( R2 )。
342
第 3期 张洪生等:不同种植区生态环境对燕麦营养价值及干草产量的影响
图 2- 图 4列举了 2005年 8月样方法测定的 3
种样地 Simpson 指数 ( D)、ShannonWiener 指数
( H)和物种均匀度指数( JSW)。结果表明, 各样地
的物种多样性指数与物种丰富度指数表现趋势一
致,均为放牧样地最高, 围封样地次之, 浅耕翻样地
最低。放牧样地中 Simpson 指数和 ShannonWie
ner指数分别为 0. 7568和 1. 8375, 显著高于围封样
地和浅耕翻样地( P< 0. 05)。围封与浅耕翻样地的
Simpson指数分别为 0. 4897 和 0. 4831, Shannon
Wiener指数分别为 0. 9305和 0. 9186,差异均不显
著。3种样地的物种均匀度指数( JSW)差异明显,
放牧样地为样地间均达到显著差异水平( P< 0. 05)。
3 讨论
对已退化草地进行围封禁牧或者围封的同时,
进行浅耕翻处理都是对草地采取人为管理以促进其
生态功能和生产能力恢复的重要措施。草地地上植
被的盖度、高度、密度、地上生物量、植被物种组成、
物种饱和度、各物种重要值及群落物种多样性等都
是衡量草地生态功能和生产力的重要指标,其时间
和空间变化特征能够给出很多关于草地群落演替、
植被恢复和草地资源利用的重要信息[ 13]。众多研
究表明,围封或者浅耕翻改良的效果均具有两面性,
既可对草地地上植被的生产力和物种多样性起到促
进作用, 也会造成相反的结果或者无明显影响[ 9] ,其
343
草 地 学 报 第 18卷
结果是受多种因素共同作用来决定的, 如不同生态
环境因子、草地生态系统类型、放牧历史和强度、草地
退化程度、围封年限、浅耕翻深度等因素。
过度放牧条件下,家畜对牧草过度采食和践踏,
草地中牲畜喜食的物种尤其是优势种羊草的生长繁
殖受到强烈抑制, 一年生、越年生、尤其是牲畜不喜
食的杂类草借机大量繁衍, 导致草地植被高度、盖
度、地上生物量和地上立枯物下降。围封、浅耕翻 4
年后,草地因牲畜压力的消除而得以自然恢复,羊草
等物种迅速生长和繁衍, 草地地上生产力显著提
高[ 14]。围封、浅耕翻样地内的地上植被盖度、高度
和地上生物量较放牧样地显著提高。在围封和浅耕
翻样地中,羊草占有绝对优势,草地中虽然有一些较
羊草高大的植物物种如假苇拂子茅、黄香草木樨、地
榆等,但是这些植物物种的数量很少,所以只有以羊
草为主的一个高度层次; 围封、浅耕翻改良也有利于
保存地上立枯物和凋谢物。羊草根系主要分布在 0
~ 10 cm土层中, 浅耕翻草地切断了羊草的地下根
茎,疏松了表层土壤,从而刺激了羊草的无性繁殖和
羊草地下根茎在土壤中的伸展, 加速了羊草的恢复
性生长,这可能是浅耕翻措施较围封措施更有利于
促进退化羊草草地羊草种群恢复的主要原因之一。
有报道称耕翻土壤的深度也对地上生物产量具有一
定影响[ 15] , 本试验中浅耕翻深度为 10~ 15 cm 左
右,这个深度对退化羊草草甸草地的改良较为适宜。
另外,由于浅耕翻样地地表具有5~ 10 cm的浅沟,植
被密度大、植被高,对于保存地表凋落物质更为有利。
与对应放牧样地相比, 围封或者围封的同时进
行浅耕翻处理对物种多样性的影响,在以往研究中
得出的结论也不尽相同[ 16~ 20] 。过度放牧草地中, 由
于原有的以羊草为代表的优势种群生长繁殖受到抑
制,其他杂类草物种尤其是牲畜不喜食、低矮的物种
借机侵入并大量繁衍,因而物种均匀性指数、物种丰
富度指数和物种多样性指数得以提高。在适宜条件
下,羊草的生物学特性决定了其可以迅速恢复成为
绝对的优势物种[ 21]。围封、浅耕翻改良后, 草地免
除了家畜过度采食和践踏的压力,羊草等物种得到
了休养生息的机会,土壤理化性质也得到一定程度
的改善[ 9]。以羊草为代表的禾草重要值迅速提高,
羊草重新成为优势种而且是绝对优势种,这是围封、
浅耕翻改良措施能够改善草地物种组成主要的原因
和其意义所在[ 4] 。羊草等多年生物种的迅速恢复生
长和繁衍,则强烈抑止了其他物种尤其是杂类草的
生长繁育过程, 导致物种多样性、物种均匀度均显著
下降。其中,浅耕翻改良由于对羊草的恢复生长较
围封改良更为有利, 从而导致浅耕翻草地物种多样
性、物种均匀度指数进一步下降, 这与宝音陶格涛
等[ 5 , 7, 22, 23]的研究结果相同。
单纯从生产利用的角度看,围封、浅耕翻改良 4
年后,羊草已占据绝对优势,地上植被得到一定程度
的恢复,地上生产量也得到显著提高,草地可开始有
计划地加以利用。其中, 浅耕翻改良对促进退化羊
草草甸草地地上植被生产力的恢复尤其是羊草种群
的恢复较围封处理效果更好, 这与宝音陶格涛
等[ 2 3, 24]的研究结论基本一致。
4 结论
4. 1 围封、浅耕翻改良措施均能有效地改善退化羊
草草地植被的物种组成结构和群落结构。围封、浅
耕翻改良 4年后, 物种总数没有发生明显变化, 但是
禾本科、豆科牧草物种比例提高, 而菊科、蔷薇科及
其他杂类草物种比例下降。围封、浅耕翻改良措施
迅速提高了羊草的重要值, 羊草迅速成为绝对的优
势种。
4. 2 围封、浅耕翻改良措施均能有效提高草地地上
初级生产量,其中浅耕翻改良较围封改良的效果更
好。经 4 年的恢复, 围封、浅耕翻改良草地总盖度、
高度、绿色量、立枯量和凋落物量均显著提高。浅耕
翻措施也显著提高了草地的植被密度, 但围封样地
中牧草的总密度显著低于浅耕翻和放牧样地。
4. 3 围封、浅耕翻改良 4年后, 导致退化羊草草甸
草地的物种饱和度、物种均匀性指数、物种丰富度指
数和物种多样性指数显著下降; 其中,浅耕翻改良较
围封改良更有利于羊草种群的恢复生长, 导致浅耕
翻样地物种饱和度、物种多样性、物种均匀度指数、
物种丰富度指数最低。
4. 4 浅耕翻处理对促进退化羊草草甸草地地上植
被生产力的恢复, 尤其是羊草种群的恢复较围封处
理效果更好;对退化羊草草甸草地进行浅耕翻改良
时,耕翻深度以 10~ 15 cm 左右较为适宜。
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(责任编辑 才 杰 李 扬)
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