放牧方式對小針茅荒漠草原植物群落多樣性的影響

包秀霞等

摘要 研究了中蒙荒漠草原不同放牧方式植物群落多樣性的特征。結果表明，四季游牧群落平均高度、蓋度和重要值均高于定居放牧；多年生植物重要值為蒙古四季游牧高于定居放牧樣地；四季放牧群落一年生植物重要值低于定居放牧樣地。四季游牧的群落多樣性指數、豐富度指數和優勢度指數均高于定居放牧，而均勻度指數與多樣性指數則正好相反。群落多樣性指數間相關分析表明多樣性指數、優勢度指數與豐富度指數間均呈正相關，多樣性指數、豐富度指數與均勻度指數間呈負相關。研究不同放牧方式荒漠草原群落結構和群落多樣性特點，探討不同放牧方式群落植物多樣性的變化，可為荒漠草原生態恢復建設提供理論依據。

關鍵詞 放牧方式；小針茅荒漠草原；群落多樣性

中圖分類號 S812.8 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）03-00783-03

Abstract The communities diversity characteristics of different grazing in Mongolian desert steppe were studied. The result showed that the community height， coverage and important value under the FSNG were higher than the SG. Important value of perennial plant under the FSNG was higher than the SG， important value of annual plant under the FSNG was lower than the SG. Shannon-wiener， Margalef and Simpson index under the FSNG were larger than SG. Pielou index at FSNG was lower than SG. Correlation analysis result showed that among the Shannon-wiener， Simpson index and Margalef index were a positive correlation， there was negative correlation between Pielou and diversity index. It provides reference and theoretical basis for ecological restoration and sustainable use.

Key words Grazing； Stipa klemenzii desert steppe； Communities diversity

關于放牧對草地植物群落的影響，國內外已有大量的研究報道[1-3]。適當的放牧可使植物群落豐富度和復雜程度增加，維持草原植物群落的穩定性，有利于提高群落的生產力，且使植物生長遲緩，并大體上呈現幾個種為優勢種。但是，過度放牧會使種群生境惡化，致使群落種類多樣性降低，結構簡單化，生產力下降，導致草地退化[4-5]。研究表明，中、輕牧的群落具有較高的植物多樣性和均勻度，但若繼續增加放牧強度，群落的均勻度和多樣性又會降低，以致群落結構遭到破壞，生產力下降[6-7]。董全民等研究表明中度放牧下群落物種多樣性指數、豐富度指數和均勻度指數最高，該研究結果支持“中度干擾理論”[8]。

長期過度放牧可降低草地物種的多樣性，但適度放牧或周期性的放牧可以降低群落中優勢種在競爭中的作用，為其他物種的發展創造了潛在的生態位，從而增加了草地植物群落水平的多樣性[9]。草地一方面作為重要的可更新資源的畜牧業基地，同時也作為地帶性植被，具有不可替代的生態屏障的功能，對維持人類賴以生存的區域性生命和支持生態系統的穩定性具有重要作用[10]。

天然草地放牧利用會引起草地物理環境變化，草地植物生長發育受到干擾，群落多樣性因此有所變化。關于草原群落植物多樣性與放牧的關系，我國主要對不同放牧梯度下內蒙古高原草原植物多樣性變化過程進行了研究，但對中蒙兩國不同放牧方式下荒漠草原植物群落多樣性進行系統研究的報道甚少。放牧對草原群落的影響取決于放牧制度，研究放牧方式對群落植物多樣性的影響對草地合理利用維持天然草地群落的穩定具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

選擇的樣地雖然中蒙兩國地區不同，但草地、土壤類型、其他環境因子和載畜量盡可能一致的地區作為研究對象，并探討不同放牧方式對荒漠草原植物群落多樣性特征的影響。通過調查該研究的樣地存在2種放牧方式：四季游牧（FSNG）和定居放牧（SG）。

1.2 調查方法

采用樣線-樣方相結合的方法，根據群落類型變化，確定樣方，樣線長度；每種群落類型上至少重復3個樣方，樣方面積為0.5 m × 0.5 m，記錄樣方內植物的種類、高度、蓋度等。

1.3 測定指標

1.3.1 物種的高度。物種的高度（PH）使用直尺進行測定。

1.3.2 植被蓋度和物種數。樣方的總蓋度（STC）、植物的分蓋度（PC）和物種數采用目測法進行測定。

2 結果與分析

2.1 放牧方式對荒漠草原植物群落特征的影響

由表1可知，小針茅荒漠草原四季游牧植被群落平均高度、蓋度和重要值均高于定居放牧，其中群落平均高度和蓋度在FSNG與SG間無顯著差異（P>0.05），群落平均重要值在2種放牧方式間存在極顯著差異（P<0.01）。這說明在荒漠草原區隨著草原的退化，群落重要值的變化幅度較群落高度、蓋度更為明顯。

由表2可知，主要植物重要值在FSNG與SG間顯著和極顯著差異。四季游牧方式下小針茅和多根蔥重要值較高；定居放牧方式下阿氏旋花、豬毛菜和畫眉草的重要值占主導地位。這表明定居放牧方式下建群種和優勢種植物的主導地位被一年生植物所替代。從圖1可以看出，四季游牧方式下小針茅、無芒隱子草、多根蔥植物重要值均高于定居放牧方式；而FSNG主要一年生植物重要值低于SG，并存在極顯著差異（P<0.01）。這說明定居放牧草原區由于草場被過度利用而導致建群種（原生種）植物嚴重退化，一年生雜類草逐漸的增加，使提高了一年生植物的重要值。

3 討論

3.1 放牧方式與群落特征的關系

放牧方式是干擾草地的主要方式之一，家畜的選擇性采食和踐踏作用對植物群落會產生較大的影響，這不僅可以改變草地形態結構，而且還會影響群落組成、結構和生產力等[13]。該研究表明在四季游牧植被群落平均高度、蓋度和重要值均高于定居放牧方式，并且平均重要值達到極顯著差異。主要植物重要值、主要多年生和一年生植物重要值在四季游牧與定居放牧方式間也存在顯著和極顯著差異。放牧對草原植物群落主要植物特征的影響，但進一步探索群落特征變化的內在原因還需從不同方面加以研究和解釋。

大量學者在研究不同草原放牧條件下植被群落演替規律時發現，隨著放牧強度的增大，群落中植物種的優勢地位發生變化，若長時間、高密度的放牧，草地發生退化演替[14]。筆者對不同放牧群落重要值、建群種等主要多年生和一年生植物重要值的研究結果與李永宏等[15]研究結果相一致。

3.2 放牧方式與群落多樣性的關系

適度放牧對草地生產力和群落物種多樣性有促進作用，而過度放牧會使群落物種組成減少，多樣性降低，生產力減少，群落穩定性下降，這符合于“中度干擾假說”理論；中度放牧能維持較高的物種多樣性[16]。經研究結果表明，群落物種多樣性是由2個基本因子決定的：①種群中物種的數量，通常叫做物種豐富度；②物種異質性（均勻度）。物種豐富度對群落多樣性的影響是最為明顯的。例如，物種數少的群落比物種多的群落其豐富度顯然要低得多，物種異質性對多樣性的效用更為復雜[17-18]。放牧與草原群落植物多樣性關系方面國外大量研究結果都證明，中等程度的環境干擾或逆境（包括放牧強度）是群落生物多樣性提高的前提[19]。近年來，隨著草原生態保護意識的增強，國內對草原植物多樣性的系統研究也逐漸增多。

楊持等以物種的豐富度、重要指標作為種的多度分布和Shannon信息多樣性指數進行統計，采用主分量和組平均法對群落進行了數量的分類與排序，并且劃分出各群系的放牧演替階段[20]。該研究表明蒙古傳統四季游牧方式下群落物種多樣性指數、優勢度和豐富度指數均高于定居放牧方式，而均勻度指數低于定居放牧，四季游牧下植物重要值主要分布在建群種和優勢種上，而定居放牧下分布在伴生種和一年生植物上。這表明四季游牧方式下群落環境更為穩定、更為復雜。這與徐廣平等[21]研究結果基本相一致。該研究中群落多樣性指數與豐富度指數間呈極顯著正相關，多樣性指數、豐富度、優勢度指數與均勻度指數間呈負相關。這說明植物多樣性指數更能受到豐富度指數的影響，這與劉振國等[22]研究結果相一致。

參考文獻

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[3] 陳利頂，傅伯杰.干擾的類型、特征及其生態學意義[J].生態學報，2000，20（4）：581-586.

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[8] 董全民，趙新全，馬玉壽，等.放牧強度對江河源區垂穗披堿草（Elymus natans）/星星草（Puccinellia tenuflora）混播草地群落和高原鼠兔（Ochotona curzoniae）的影響[J].西北農業學報，2006，15（2）：34-39.

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